Mata Buatan

Latar Belakang

Mata buatan adalah pengganti mata alami yang hilang karena cedera atau penyakit. Meskipun penggantian tidak dapat memberikan penglihatan, itu mengisi rongga rongga mata dan berfungsi sebagai peningkatan kosmetik. Sebelum tersedianya mata buatan, orang yang kehilangan mata biasanya memakai penutup mata. Mata buatan dapat dilekatkan pada otot-otot di rongganya untuk memberikan gerakan mata.

Saat ini, sebagian besar mata buatan terbuat dari plastik, dengan umur rata-rata sekitar 10 tahun. Anak-anak membutuhkan penggantian prostesis lebih sering karena perubahan pertumbuhan yang cepat. Sebanyak empat atau lima prostesis mungkin diperlukan dari bayi hingga dewasa.

Menurut Masyarakat untuk Pencegahan Kebutaan, antara 10.000 dan 12.000 orang per tahun kehilangan mata. Meskipun 50% atau lebih dari kehilangan mata ini disebabkan oleh kecelakaan (dalam satu survei lebih banyak pria kehilangan mata karena kecelakaan dibandingkan dengan wanita), ada sejumlah kondisi bawaan yang dapat menyebabkan kehilangan mata atau memerlukan mata buatan. Microphthalmia adalah cacat lahir di mana untuk beberapa alasan yang tidak diketahui mata tidak berkembang ke ukuran normal. Mata ini benar-benar buta, atau mungkin memiliki beberapa persepsi cahaya.

Beberapa orang juga dilahirkan tanpa satu atau kedua bola mata. Disebut anophthalmia, kondisi ini merupakan salah satu kondisi tersulit untuk memasang mata buatan dengan benar. Terkadang pekerjaan persiapan bisa memakan waktu satu tahun atau lebih. Dalam beberapa kasus, intervensi bedah diperlukan.

Retinoblastoma adalah kanker atau tumor bawaan (ada saat lahir), yang biasanya diturunkan. Jika seseorang memiliki kondisi ini hanya dalam satu mata, kemungkinan menularkannya adalah satu dari empat, atau 25%. Ketika tumor ada di kedua mata, kemungkinannya adalah 50%. Kondisi bawaan lain yang menyebabkan kehilangan mata termasuk katarak dan glaukoma. Satu survei menunjukkan bahwa 63% kehilangan mata karena penyakit terjadi sebelum usia 50 tahun.

Ada dua langkah kunci dalam mengganti mata yang rusak atau sakit. Pertama, dokter mata atau ahli bedah mata harus mengangkat mata asli. Ada dua jenis operasi. Enukleasi menghilangkan bola mata dengan memutuskan otot-otot yang terhubung ke sklera (putih bola mata). Dokter bedah kemudian memotong saraf optik dan mengeluarkan mata dari soketnya. Implan kemudian ditempatkan ke dalam soket untuk mengembalikan volume yang hilang dan memberikan gerakan pada mata buatan, dan luka kemudian ditutup.

Dengan pengeluaran isi, isi bola mata dikeluarkan. Dalam operasi ini, ahli bedah membuat sayatan di sekitar iris dan kemudian mengeluarkan isi bola mata. Sebuah bola yang terbuat dari beberapa bahan inert seperti plastik, kaca, atau silikon kemudian ditempatkan di dalam bola mata, dan lukanya ditutup.

Pada akhir operasi, ahli bedah akan menempatkan konformer (cakram plastik) ke dalam soket. Konformer mencegah penyusutan soket dan mempertahankan kantong yang memadai untuk protesa. Konformer terbuat dari silikon atau plastik keras. Setelah operasi, pasien membutuhkan waktu empat hingga enam minggu untuk sembuh. Mata buatan kemudian dibuat dan dipasang oleh ahli mata profesional.

Sejarah

Pembuat mata buatan awal mungkin tidak menciptakan prostesis sama sekali, melainkan dekorasi untuk tujuan agama dan estetika. Dalam ribuan tahun SM. , orang-orang Babel, Yerikho, Mesir, Cina, dan daerah Aegea semuanya memiliki seni yang sangat maju dan kepercayaan akan kehidupan setelah kematian. Radiografi mumi dan makam telah mengungkapkan banyak mata buatan yang terbuat dari perak, emas, kristal batu, lapis lazuli, cangkang, marmer, enamel, atau kaca. Suku Aztec dan Inca juga menggunakan mata buatan untuk alasan yang sama. Keahlian para seniman Mesir begitu hebat sehingga mereka mungkin diminta untuk membuat mata buatan untuk digunakan manusia, terutama jika yang menderita adalah bangsawan.

Pada tahun 1579, orang Venesia menemukan prostesis pertama yang dikenakan di belakang kelopak mata. Mata buatan ini adalah cangkang kaca yang sangat tipis, dan oleh karena itu, tidak mengembalikan volume bola mata yang berhenti berkembang atau hilang. Karena ujung-ujungnya tajam dan tidak nyaman, pemakainya harus melepas mata di malam hari untuk menghilangkan rasa tidak nyaman dan menghindari kerusakan.

Setelah penemuan prostesis cangkang kaca ini, tidak ada kemajuan signifikan dalam mata buatan sampai abad kesembilan belas. Pada awal 1800-an, seorang peniup kaca Jerman bernama Ludwig Muller-Uri, yang membuat mata seperti boneka, mengembangkan mata kaca untuk putranya. Meskipun butuh waktu 20 tahun untuk menyempurnakan desainnya, kesuksesannya memaksanya untuk beralih pekerjaan menjadi membuat mata palsu secara penuh.

Pada tahun 1880, ahli bedah mata Belanda Hermann Snellen mengembangkan desain mata Reformasi. Desain ini adalah prostesis kaca berongga yang lebih tebal dengan tepi membulat. Peningkatan ketebalan memulihkan sebagian besar volume mata yang hilang dan tepi yang membulat memberi pasien lebih banyak kenyamanan. Jerman menjadi pusat pembuatan kaca mata buatan.

Beberapa tahun kemudian pada tahun 1884, sebuah bola kaca ditanamkan untuk pertama kalinya di rongga sklera (bagian dalam putih bola mata yang dilubangi) setelah pengeluaran isi. Seorang dokter Inggris, Phillip Henry Mules, menggunakan implan untuk mengembalikan volume yang hilang dan memberikan gerakan pada protesa. Implan bola kemudian diadaptasi untuk soket berinti juga.

Banyak bahan seperti tulang, spons, lemak, dan logam mulia telah digunakan untuk implan sejak saat itu, tetapi 100 tahun kemudian, bola Mules masih digunakan di sebagian besar kasus. Soket mata dengan bola di dalam rongga sklera setelah pengeluaran isi terus menghasilkan hasil kosmetik yang sangat baik. Untuk soket enukleasi solusi lain harus ditemukan.

Selama Perang Dunia II, kaca mata dari Jerman tidak tersedia, dan oleh karena itu, Amerika Serikat harus mencari bahan alternatif. Pada tahun 1943, teknisi gigi Angkatan Darat AS membuat mata buatan plastik pertama. Bahan ini memiliki keuntungan karena tidak mudah pecah dan juga dapat ditempa. Meskipun prostesis plastik ini dilengkapi dengan cetakan, permukaan belakang tidak sepenuhnya dipoles, yang menyebabkan iritasi pada rongga mata karena ukuran yang tidak pas.

Sebuah alternatif diperkenalkan oleh peniup kaca Jerman-Amerika yang sedang belajar membuat mata buatan dari plastik menggunakan desain Reformasi. Meskipun jenis mata buatan ini merupakan perbaikan, masih ada masalah dengan keluarnya lendir terus-menerus dari rongga mata. Pemakainya bisa tidur dengan prostesis di tempatnya, tetapi diharuskan melepasnya setiap pagi untuk dibersihkan. Terlepas dari keterbatasan ini, permintaan melebihi apa yang dapat ditangani oleh ahli mata, dan oleh karena itu, beberapa perusahaan optik besar mulai memproduksi secara massal 12 bentuk mata kaca yang paling umum digunakan. Disebut mata stok, mereka memiliki kelemahan karena tidak dipasang dengan benar ke rongga mata individu.

Pada akhir 1960-an metode kesan yang dimodifikasi dikembangkan oleh orang Amerika Lee Allen. Metode ini termasuk secara akurat menduplikasi bentuk soket individu, serta memodifikasi permukaan depan prostesis untuk memperbaiki masalah kelopak mata. Permukaan belakang protesa juga harus dipoles dengan benar untuk kesesuaian yang optimal. Metode ini banyak digunakan saat ini.

Bahan Baku

Plastik adalah bahan utama yang membentuk mata buatan. Lilin dan plester paris digunakan untuk membuat cetakan. Bubuk putih yang disebut alginat digunakan dalam proses pencetakan. Cat dan bahan dekorasi lainnya digunakan untuk menambahkan fitur seperti kehidupan pada protesa.

Untuk implan biookular, ahli bedah membuat sayatan di sekitar iris dan kemudian mengeluarkan isi bola mata. Sebuah bola yang terbuat dari beberapa bahan inert seperti plastik, kaca, atau silikon kemudian ditempatkan di dalam bola mata dan lukanya ditutup.

Manufaktur
Proses

Waktu untuk membuat prostesis okular dari awal sampai akhir bervariasi untuk setiap okular dan pasien secara individu. Waktu yang biasa adalah sekitar 3,5 jam. Okularis terus mencari cara untuk mengurangi waktu ini.

Ada dua jenis prostesis. Jenis cangkang yang sangat tipis dipasang di atas mata yang buta dan cacat atau di atas mata yang baru saja dilepas sebagian. Jenis tayangan modifikasi penuh dibuat untuk mereka yang memiliki bola mata yang benar-benar dihilangkan. Proses yang dijelaskan di sini adalah untuk jenis yang terakhir.

1. Ahli mata memeriksa kondisi soket. Dimensi horizontal dan vertikal dan pinggiran soket diukur.
2. Ahli mata mengecat iris. Tombol iris (terbuat dari batang plastik menggunakan mesin bubut) dipilih agar sesuai dengan diameter iris pasien. Biasanya, diameter iris berkisar antara 0,4-0,52 in (10-13 mm). Iris dicat di bagian belakang, sisi kancing yang rata dan diperiksa dengan iris pasien hanya dengan membalik kancing sehingga warnanya dapat dilihat melalui kubah plastik. Ketika warna selesai, dokter mata menghilangkan konformer, yang mencegah kontraksi rongga mata.
3. Selanjutnya, tangan okular mengukir cangkang cetakan lilin. Cangkang ini memiliki tombol iris aluminium tertanam di dalamnya yang menduplikasi tombol iris yang dicat. Cangkang lilin dipasang ke dalam soket pasien sehingga cocok dengan pinggiran soket yang tidak beraturan. Cangkang mungkin harus dimasukkan kembali beberapa kali sampai tombol iris aluminium sejajar dengan mata pasien yang tersisa. Setelah dipasang dengan benar, dua lubang relief dibuat di cangkang lilin.
4. Cetakan dibuat menggunakan alginat, bubuk putih yang terbuat dari rumput laut yang dicampur dengan air untuk membentuk krim, yang juga digunakan oleh dokter gigi untuk membuat cetakan gusi. Setelah pencampuran, krim ditempatkan di sisi belakang cangkang cetakan dan cangkang dimasukkan ke dalam soket. Gel alginat dalam waktu sekitar dua menit dan secara tepat menduplikasi rongga mata individu. Cangkang lilin dihilangkan, dengan alginat Untuk implan konvensional, ahli bedah mengangkat bola mata dengan memutuskan otot-otot yang terhubung ke sklera (putih dari bola mata). Dokter bedah kemudian memotong saraf optik dan mengeluarkan mata dari soketnya. Implan kemudian ditempatkan ke dalam soket untuk mengembalikan volume yang hilang dan memberikan gerakan pada mata buatan, dan luka ditutup. kesan rongga mata menempel pada sisi belakang cangkang lilin.
5. Warna iris kemudian diperiksa ulang dan setiap perubahan yang diperlukan dibuat. Konformer plastik dimasukkan kembali sehingga langkah terakhir dapat diselesaikan.
6. Gips gips dibuat dari cetakan rongga mata pasien. Setelah plester mengeras (sekitar tujuh menit), lilin dan cetakan alginat diangkat dan dibuang. Tombol iris aluminium telah meninggalkan lubang di cetakan plester tempat tombol iris yang dicat ditempatkan. Plastik putih kemudian dimasukkan ke dalam gips, kedua bagian gips disatukan kembali dan kemudian ditempatkan di bawah tekanan dan dicelupkan ke dalam air mendidih. Hal ini mengurangi suhu air dan plastik dengan demikian disembuhkan di bawah tekanan selama sekitar 23 menit. Gips kemudian dikeluarkan dari air dan didinginkan.
7. Plastik telah mengeras dalam bentuk cetakan dengan kancing iris yang dicat tertanam di tempat yang tepat. Sekitar 0,5 mm plastik kemudian dikeluarkan dari permukaan anterior protesa. Plastik putih, yang menutupi tombol iris, digiling secara merata di sekitar tepi tombol. Ini mensimulasikan bagaimana sklera mata yang hidup sedikit tumpang tindih dengan iris. Sklera diwarnai menggunakan cat, kapur, pensil, benang berwarna, dan sirup plastik cair agar sesuai dengan mata pasien yang tersisa. Setiap perubahan yang diperlukan pada warna iris juga dapat dilakukan pada saat ini.
8. Protesa kemudian dikembalikan ke gips. Plastik bening ditempatkan di bagian depan gips dan kedua bagian tersebut disatukan lagi, ditempatkan di bawah tekanan, dan dikembalikan ke air panas. Waktu pemrosesan akhir adalah sekitar 30 menit. Gips kemudian dilepas dan didinginkan, dan prostesis yang sudah jadi dilepas. Menggiling dan memoles prostesis hingga berkilau tinggi adalah langkah terakhir. Pemolesan akhir ini sangat penting untuk kenyamanan pasien. Prostesis akhirnya siap untuk dipasang.

Kontrol Kualitas

Pada tahun 1957, American Society of Ocularists (ASO) didirikan untuk meningkatkan standar dan memberikan pendidikan bagi ocularist. Pada tahun 1971, ASO mulai mensertifikasi okularis. Mereka yang sudah memiliki praktik yang mapan secara otomatis disertifikasi. Lainnya harus menyelesaikan magang lima tahun di bawah pengawasan langsung dari ahli mata bersertifikat sebelumnya dan menyelesaikan 750 jam kredit instruksi terkait yang disetujui oleh ASO.

Pada tahun 1980, National Commission of Health Certifying Agencies (NCHCA) membentuk organisasi pengujian independen untuk ocularists yang disebut National Examining Board for Ocularists (NEBO). Pada bulan November 1981, NEBO menyelenggarakan ujian sertifikasi Dewan Nasional pertama. Ahli mata bersertifikat dewan harus disertifikasi ulang setiap tiga tahun. Untuk mencapai Fellowship di ASO, ocularist bersertifikat dewan harus mengumpulkan 375 jam kredit tambahan dari instruksi terkait dan telah menunjukkan kemampuan luar biasa dalam praktik mereka.

Masa Depan

Perbaikan akan berlanjut pada prostesis okular, yang akan menguntungkan pasien dan ocularist. Beberapa perkembangan telah terjadi dalam beberapa tahun terakhir. Sebuah prostesis dengan dua pupil ukuran berbeda yang dapat diubah bolak-balik oleh pemakainya ditemukan pada awal 1980-an. Pada periode yang sama, lensa kontak lunak dengan pupil hitam besar dikembangkan yang hanya terletak di kornea mata buatan.

Pada tahun 1989, implan yang dipatenkan yang disebut Bioeye dirilis oleh Food and Drug Administration Amerika Serikat. Saat ini, lebih dari 25.000 orang di seluruh dunia telah merasakan manfaat dari pengembangan ini, yang terbuat dari hidroksiapatit, bahan yang diubah dari karang laut dan memiliki struktur berpori dan struktur kimia tulang. Selain gerakan mata alami, jenis implan ini telah mengurangi migrasi dan ekstrusi, dan mencegah terkulainya kelopak mata bawah dengan memberikan dukungan pada mata buatan melalui sambungan pasak.

Dengan kemajuan dalam komputer, elektronik, dan teknologi rekayasa biomedis, suatu hari nanti dimungkinkan untuk memiliki mata buatan yang dapat memberikan penglihatan juga. Pekerjaan sedang berlangsung untuk mencapai tujuan ini, berdasarkan mikroelektronika canggih dan teknik pengenalan gambar yang canggih.

Meskipun mungkin diperlukan beberapa tahun lagi sebelum prostesis akan terlihat dan terlihat seperti mata alami, sebuah perusahaan Kanada sedang mengembangkan mata buatan yang akan dihubungkan baik ke saraf optik atau langsung ke korteks visual. Mata ini terdiri dari lensa karet yang dapat mengubah fokus, sistem pemrosesan warna presisi tinggi, dan reseptor foto mikroskopis yang merasakan keberadaan objek dan menangkap gerakan.

Para peneliti di MIT dan Universitas Harvard juga sedang mengembangkan apa yang akan menjadi retina buatan pertama. Ini didasarkan pada biochip yang direkatkan ke sel ganglion, yang bertindak sebagai konsentrator data mata. Chip ini terdiri dari susunan kecil elektroda logam tergores di sisi retina dan satu sensor dengan logika terintegrasi di sisi pupil. Sensor merespon laser inframerah kecil yang menyinarinya dari sepasang kacamata yang akan dikenakan oleh penerima retina buatan.