Dostęp do zawartości strony jest możliwy tylko dla profesjonalistów związanych z medycyną lub obrotem wyrobami medycznymi.

Idea powstania demonstratora StrabiScan®

Automatyczna ocena kąta zeza w różnych położeniach gałki ocznej

Autor:
Monika Modrzejewska, dr hab. n. med.

Idea powstania urządzenia medycznego do badania zeza StrabiScan powstała na Oddziale II Katedry i Kliniki Okulistyki PUM w Szczecinie 2019 r. Jest to miejsce, w którym historia rozwoju okulistyki jest połączona z zezem, jego diagnostyką i rozwojem metody zwanej „szczecińską lokalizacyjną metodą badania zeza”. Została ona zapoczątkowana w 1960 r. przez prof. Witolda Szymona Starkiewicza oraz zespół asystentów, kontynuatorów wdrażania i leczenia tą techniką, takich jak: prof. T. Baranowska, prof. W. Andrzejewska, dr hab. n. med. G. Remlein-Mozolewska, prof. O. Palacz, dr hab. M. Biernacka, dr hab. n. med. E. Sawińska, dr hab. n. med. L. Puchalska-Niedbał. StrabiScan jest pierwszym na świecie urządzeniem medycznym, dedykowanym do automatycznej oceny kąta zeza w różnych położeniach gałki ocznej: poziomych, pionowych oraz skośnych. Urządzenie to efekt realizacji myśli twórczej zespołu badaczy z II Kliniki Okulistyki Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego (PUM) w Szczecinie oraz Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie. W skład kierowanego przeze mnie zespołu badaczy wchodzą: dr n. med. i n. o zdr. Ewa Grudzińska, lek. Magdalena Durajczyk z PUM oraz dr inż. Marek Grudziński, mgr inż. Łukasz Marchewka z ZUT. Badacze wyżej wymienieni stworzyli strabologiczny demonstrator medyczny, którego nowoczesne rozwiązania oraz gromadzone dane były testowane w warunkach klinicznych na grupie pacjentów z zezem na Oddziale Dziecięcym II Katedry i Kliniki Okulistyki SPSK2/PUM w Szczecinie. Prace nad powstaniem prototypu StrabiScan, prowadzone w latach 2020-2021, miały charakter przedwdrożeniowy. Ich celem było wykonanie badania przydatności urządzenia oraz wiarygodności i powtarzalności otrzymywanych wyników pomiarów kąta zeza. Badania okulistyczne obejmowały analizę czasu trwania oceny kąta zeza, subiektywność odczucia uciążliwości badania zeza dla pacjenta oraz operatora obsługującego aparat w porównaniu do metody tradycyjnej przy użyciu listwy pryzmatycznej (PCT).

StrabiScan powstał w zrealizowanym zespołowo projekcie, sfinansowanym częściowo z funduszy europejskich, pozyskanych w konkursie grantowym. Projekt miał tytuł: „Innowacyjny zautomatyzowany pomiar kątów zeza z wykorzystaniem systemów wizyjnych i wirtualnej projekcji stereoskopowej”. Urządzenie StrabiScan zostało zgłoszone przez PUM do ochrony do Urzędu Patentowego Rzeczypospolitej Polskiej w dniu 1 marca 2022 r. Obecnie trwają prace końcowe nad rozwojem i modernizacją aparatu StrabiScan w firmie CX Engineering. Będzie on testowany
klinicznie w ośrodku Okulistyki Dziecięcej II Kliniki Okulistyki PUM w Szczecinie w najbliższym roku 2023/24. Zgromadzone dane posłużą do uzyskania certyfikacji medycznej w kraju i za granicą.

Demonstrator nie przez przypadek powstał w II Katedrze i Klinice Okulistyki PUM w Szczecinie. Może ona pochwalić się historią licznych nowatorskich rozwiązań w dziedzinie optyczno-okulistycznych urządzeń medycznych. Pojawiły się one dzięki nowej myśli twórczej prof. Witolda Starkiewicza (1906-1978), lekarza okulisty, naukowca i nauczyciela akademickiego, profesora, a także rektora Pomorskiej Akademii Medycznej, który był również kierownikiem Kliniki Okulistyki i Zakładu Patofizjologii Narządu Wzroku. Badania w chorobie zezowej, patofizjologia choroby zezowej oraz nowatorskie metody leczenia zeza i poszukiwania możliwości zastąpienia wzroku niewidomym były przedmiotem wielu tematów, zainteresowań oraz publikacji prof. Witolda Starkiewicza1. Wyniki badań w chorobie zezowej były prezentowane na konferencjach i zjazdach okulistycznych towarzystw naukowych, m.in. w Paryżu (1956, 1970), Leningradzie (1957), Brukseli (1958), Budapeszcie (1960), Innsbrucku (1963), Wiedniu (1964), Lucernie (1965), Chicago (1968), Lipsku (1968), Londynie (1969).

Istotnym nowatorstwem w metodyce leczenia zeza była „metoda lokalizacyjna” – nazywana również szczecińską. Wykorzystuje ona soczewki pryzmatyczne, kinestetyczne odruchy lokalizacyjne oraz nową koordynację przestrzenno-ruchową, dzięki czemu umożliwia uniknięcie zabiegów operacyjnych, zwłaszcza u dzieci. Jej skuteczność w leczeniu zachowawczym oceniana była na 70- 80%. Teoretyczną podstawą tej metody była sformułowana przez prof. Starkiewicza tzw. kinestetyczna teoria widzenia. Metoda była opisywana już w latach 60. w licznych publikacjach naukowych w Polsce i za granicą. Warto nadmienić, że w tym samym czasie w II Klinice Okulistyki kierowanej przez prof. Witolda Starkiewicza powstały nowatorskie urządzenia zastępujące wzrok niewidomym. Takie jak modyfikacja prototypu elektroftalmu prof. Kazimierza Noiszewskiego wykorzystująca bodźce dotykowe zamiast dźwiękowych. Już wówczas zastosowano zestaw 300 fotokomórek, które uruchamiały wibratory pobudzające powierzchnię czoła pacjenta, tworząc na niej uproszczony, plastyczny obraz otoczenia. Konstrukcja układu wibratorów elektroftalmu montowanych w hełmie nakładanym na głowę niewidomego została opatentowana przez współpracowników z Polskich Zakładów Optycznych. Prof. W. Starkiewicz był autorem 11 zgłoszonych projektów wynalazczych dotyczących konstrukcji aparatów diagnostycznych i wspomagających leczenie, z których 6 opatentowano (np. przyrząd do badania widzenia stereoskopowego, 1972 r.)2 aparat do rozpoznawania barw przez niewidomych, aparat do badania lokalizacji optycznej za pomocą całego ciała, aparat do badania oceny odległości, elektroftalm wielokanałowy, synoptofor kinematograficzny. Biorąc pod uwagę historyczne zainteresowanie metodami diagnostycznymi badań w chorobie zezowej w Szczecinie, powstanie prototypu urządzenia demonstracyjnego StrabiScan jest w pełni uzasadnione. Tutaj, na Oddziale Okulistyki, nadal kontynuowane jest leczenie choroby zezowej przy zastosowaniu aktualnych metod badawczych, jednak bez względu na użyte techniki, w każdej z nich pojawia się problem uzyskania wiarygodnych i powtarzalnych wyników kąta zeza w niezależnych próbach wykonywanych przez różnych badaczy okulistów lub optometrystów. Dlatego istotnym nowatorskim rozwiązaniem ułatwiającym ocenę kąta zeza w sposób szybki, łatwy i nieobciążający pacjenta jest w pełni skomputeryzowany jego pomiar metodą opracowaną przez zespół badaczy ze Szczecina – a rozwijany obecnie przez firmę CX Engineering.

Fot. 1 Demonstrator urządzenia do badania kąta zeza. Projekt zespołu badaczy z II Kliniki Okulistyki Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego w Szczecinie oraz Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie.

Ryc. 1. Prototyp urządzenia StrabiScan. Projekt i realizacja CX Engineering.

X

Zalety skonstruowanego przez nas urządzenia:

  • stabilizacja głowy i postawy ciała;
  • pomiar obiektywny, niezależny od doświadczenia osoby badającej;
  • jednakowy czas przesłaniania oczu;
  • lepsze rozbicie fuzji niż w PCT;
  • interesujące optotypy (szczególnie ważne u dzieci);
  • większa dokładność badania;
  • pomiar kątów zeza do bliży i do dali;
  • pole widzenia umożliwiające pomiar kątów w zakresach: (pion) ±40 Δ, (poziom) ±50 Δ;
  • automatyczny szybki pomiar rozstawu źrenic w pionie i poziomie, dokładność 0,2 mm;
  • czas pojedynczego pomiaru 10-30 sek., zależnie od stopnia współpracy pacjenta;
  • zautomatyzowany pomiar po wykryciu ustania ruchów nastawczych;
  • rozdzielczość pomiaru 0,1 Δ;
  • brak konieczności posiadania wykwalifikowanego personelu do przeprowadzenia badania;
  • brak wykorzystania listew pryzmatycznych (uniknięcie nieprawidłowego pochylenia listwy, brak dodatkowej osoby do trzymania listwy);
  • możliwość podglądu oka „pod zasłonką”;
  • kontrola położenia optotypu na podstawie komputerowej analizy ruchów nastawczych;
  • automatyczna detekcja źrenicy na obrazach w bliskiej podczerwieni;
  • układ opto-mechaniczny ustawiany automatycznie do rozstawu źrenic.

Dla badanych pacjentów korzyścią jest:

  • możliwość wyboru wizualizowanych w aparacie optotypów atrakcyjnych dla dzieci;
  • podparcie umożliwiające stabilizację głowy pacjenta;
  • możliwość wstawienia korekcji wady refrakcji i badania bez okularów;
  • skrócenie czasu pomiaru kąta zeza.

Przekazując Wam informację na temat nowoczesnego aparatu do badania zeza, wierzę, że ten, który pojawi się niedługo w sprzedaży, jest tym urządzeniem, które zdobędzie przychylność oraz uznanie lekarzy okulistów, ortoptystów i optometrystów już w niedalekiej przyszłości. Pierwsze wrażenia z użytkowania aparatu są korzystne dla mnie, jako badacza oceniającego kąt zeza, jak i dla małego pacjenta. Pełna automatyzacja wykonywanych procedur, archiwizacja wyników badań, krótki czas wykonania badania, dokładność oceny kąta do 0,1 Dp, zainteresowanie młodego pacjenta zmieniającymi się optotypami, na których fiksuje swój wzrok – powodują, że zwiększył się komfort pracy w badaniu zeza. Wpływa to również na moje zainteresowanie StrabiScanem — urządzeniem, które może oceniać kąt odchylenia oczu nie tylko w płaszczyźnie poziomej, ale również skośnej i pionowej. ♦

Autorzy
Monika Modrzejewska, dr...

prof. PUM w Szczecinie

II Oddział Katedry i Kli...

Dowiedz się więcej
StrabiScan CX Engineering
Bibliografia

1. http://pomeranica.pl/index.php?title=Witold_Starkiewicz

2. http://pomeranica.pl/index.php?title=Witold_Starkiewicz