מדידת אישונים היא נדבך מרכזי בהערכה הנוירולוגית של חולים המאושפזים במצב תרדמת, למשל לאחר שבץ או פגיעת ראש. א-סימטריה בגודל האישונים, או חוסר תגובה שלהם לאור, עלולים להעיד על עליה מסכנת חיים בלחץ התוך-גולגלתי, הדורשת התערבות רפואית מיידית. 

כיום, במחלקות טיפול נמרץ, מתבצעת מדידת האישונים בחולים הנמצאים בתרדמת באופן ידני: אח או אחות פותחים את העפעף של החולה, מודדים את גודל האישון בעזרת סרגל, ומאירים בפנס על מנת לבדוק אם האישון מגיב לאור. מדידה כזו מתבצעת כל שעה או מספר שעות, על מנת לוודא שאין הדרדרות במצב החולה. התכיפות הנדרשת והעובדה שהבדיקה נערכת בצורה ידנית מעמיסים על הצוות המטפל, ומגבירים את החשש שהצוות יחמיץ שינויים חריפים בתפקוד המוח בין בדיקה לבדיקה.

אנו פיתחנו טכנולוגיה המאפשרת ניטור רציף ואוטומטי של האישונים ללא מגע עם החולה, ונותנת התרעה מיידית לצוות המטפל במקרה של ממצאים חריגים. 

הטכנולוגיה מבוססת על העיקרון לפיו אור באורכי גל מסויימים, למשל בתחום האינפרא-אדום, יכול לעבור דרך רקמה. המכשיר שפיתחנו מאיר באור אינפרא-אדום דרך אזור הרקה. האור חודר לתור העין, מתפזר בתוכה, וחלקו יוצא דרך האישון והחוצה דרך העפעף. כדי שהאור יצא בעיקר דרך האישון, היה עלינו להשתמש באורך-גל שיכול לעבור דרך כל הרקמות בדרך – עור, עצם, וחלקי העין השונים – אבל נחסם בקשתית, החלק המקיף את האישון ומגדיר את צבע העין. אנו הצבנו לפני העין מצלמה רגישה לאינפרא-אדום, והצלחנו לצלם את כתם האור העובר דרך האישון. 

כדי למדוד את תגובת האישון לאור, כלומר את רפלקס התכווצות האישון בתגובה לאור, השתמשנו בתכונה נוספת של העברת האור של הרקמה. בדומה לאופן בו אנו מסוגלים לחוש את אור השמש גם בעפעפיים סגורים, הארנו על העין מלפנים באור לבן, אשר עבר דרך העפעף והאישון, ונראה ע"י הרשתית כאור בצבע אדום. האור גרם להתכווצות של האישון, אותה הצלחנו למדוד בעזרת צילום נוסף באינפרא-אדום.

מדידת גודל האישון ותגובתו לאור התבצעה בשלושה שלבים: 

1. הארה בפולס אינפרא-אדום קצר וצילום כתם האור היוצא מן העין. 

2. הארה בפולס של אור לבן על מנת לגרום להתכווצות האישון.

3. הארה שניה בפולס אינפרא-אדום וצילום נוסף. 

ניתוח של שני הצילומים (ראו תמונה) איפשר למדוד את גודל האישון בדיוק של 0.4 מ"מ. 

ניסוי קליני ראשון בוצע במתנדבים בריאים. הצלחנו לבצע את המדידה ב-38 מתוך 39 מתנדבים, והוכחנו את ההיתכנות והבטיחות של השיטה החדשה. 

בתמונה רואים צילומי אינפרא-אדום שצולמו במהלך הניסוי. משמאל, לפני הארה באור לבן, האישון נראה בבירור כעיגול בהיר על רקע העפעף הסגור. מימין, לאחר ההארה באור לבן, האישון התכווץ וכתם האור קטן בהתאם. במהלך המחקר פותחה גם שיטה לעיבוד תמונה לצורך קביעת קוטר האישון מתוך שתי התמונות.

הרעיון לפרוייקט נולד בקורס היזמות Bio-Design של החג לביו-הנדסה באוניברסיטה העברית. בקורס מוקמים צוותים משולבים של רופאים וסטודנטים מתחומי ההנדסה, המשפטים והכלכלה, שמטרתם לאפיין צורך בהתקנים ביו-רפואיים חדשים, לבצע מחקר שוק ולהציע התקנים שיענו על הצורך הרפואי.

פרופ' חוסה כהן היה חבר הצוות שהעלה את הצורך הרפואי במכשיר שימדוד באופן רציף ואוטומטי את אישוני החולים במחלקת טיפול נמרץ נוירו-כירורגי. החברים הנוספים בצוות היו הסטודנטים יוסף פרג', יואב קן-תור, שירה גלזנר-חג'ג', דור וייס, וכן ד"ר ולדימיר גולדמן מבית החולים הדסה עין-כרם. 

הפיתוח בוצע בהובלתם של שלושה חוקרים: ד"ר צבי באטוס וד"ר אמנון בוקסבוים, שניהם מהמכון למדעי החיים, בית הספר להנדסה ומדעי המחשב, ומרכז ביו-הנדסה של האוניברסיטה העברית, וכן פרופ' חוסה כהן, נוירו-כירורג מבית החולים הדסה עין-כרם. הפרוייקט מומן ע"י הרשות לחדשנות.

חברת Brainwatch Tech הישראלית, שהוקמה על בסיס הטכנולוגיה, ממשיכה לפתח אותה לכדי מכשיר מוניטור לשימוש במחלקות טיפול נמרץ. 

פיתוח המכשיר לניטור רציף יאפשר זיהוי מוקדם של פרמטרים חריגים של האישונים, וכך יתרום להצלת חיים של מבוגרים וילדים בעלי פגיעות מוחיות.

קיראו את המאמר