Choć powszechne w USA, błędy refrakcji, takie jak krótkowzroczność, są wysoce uleczalne; po prostej wizycie u okulisty można otrzymać parę okularów lub soczewek kontaktowych, które pomagają poprawić słabe widzenie. Dla ludzi w krajach rozwijających się nie jest to takie łatwe; z tylko jednym optykiem na każde 600 000 osób, większość osób z błędem refrakcji nie jest leczona. Ale jeden profesor wymyślił rozwiązanie: samoregulujące okulary.
Pewnego popołudnia w marcu 1985 r. Prof. Joshua Silver, fizyk atomowy i profesor fizyki na brytyjskim Uniwersytecie Oksfordzkim oraz założyciel i dyrektor Centrum Wizji w rozwijającym się świecie (CVDW), napił się herbaty z przyjacielem.
«Czy możesz ustawić obiektyw z regulacją ostrości?» zapytał jego przyjaciel. «Moja pierwsza odpowiedź brzmiała 'nie’ – powiedział prof. Silver. «Wtedy powiedziałem: 'o tak’, i zrobiłem jedno po południu, a wciąż mam.»
Wprowadzając kilka poprawek, Prof. Silver opracował soczewkę, której mógł użyć, by skorygować swoją krótkowzroczność z dużą dokładnością.
«Ten obiektyw potrzebował 10 minut, a ja mogłem uzyskać bardzo wyraźny obraz bez żadnego praktykującego», powiedział nam. «Innymi słowy, znalazłem drogę do dostarczania korekcji wzroku dla siebie po bardzo niskich kosztach i bez potrzeby jakiejkolwiek pomocy ze strony profesjonalisty. To był naprawdę punkt wyjścia».
Dwadzieścia lat później, pierwszy model okularów samoregulujących Prof. Srebrnego – o nazwie Adspecs – został rozesłany do ponad 60 000 osób w 20 krajach rozwijających się.
Prof. Silver połączyła także siły z Dow Corning – wiodącym światowym dostawcą technologii krzemowej – w celu uruchomienia projektu Child Vision, którego celem jest dystrybucja nowszego modelu samokontrolujących się okularów zaprojektowanych specjalnie dla młodych ludzi w wieku 12-18 lat w krajach rozwijających się z błędem refrakcji.
Prof. Silver nie jest pierwszą osobą, która wpadła na pomysł samoregulacji okularów; po raz pierwszy zaproponowano go w 1879 roku. «Po prostu nikt nie wziął go tak daleko, jak to zrobiłem» – powiedział.
«Miałem przewagę nad niektórymi ludźmi, którzy nad tym pracowali», dodał. «To, że jestem fizykiem i nauczyłem również optyki na poziomie licencjackim i zaawansowanym dla studentów i lekarzy uniwersyteckich, więc stawiam dwa zespoły, byłem dobrze przygotowany, jak sądzę, do wykorzystania technologii.
Jak działają okulary?
Błędy refrakcji pojawiają się, gdy kształt oka uniemożliwia prawidłowe ustawienie światła w oku.
Krótkowzroczność jest jedną z najczęstszych postaci błędu refrakcji, upośledzającą zdolność osoby do wyraźnego widzenia obiektów znajdujących się daleko. Może się tak zdarzyć, jeśli gałka oczna jest zbyt długa lub w rogówce występuje zbyt duża krzywizna – przezroczysta warstwa zakrywająca przód oka. Takie nieprawidłowości powodują niewyraźne widzenie podczas patrzenia na odległe przedmioty.
Zarówno Adspecs, jak i nowszy model samoregulujących się okularów działają na tej samej zasadzie, aby skorygować błąd refrakcji; składają się z technologii soczewek wypełnionych płynem, która pozwala użytkownikowi dostosować moc soczewki, aż do uzyskania optymalnego widzenia.
Każda soczewka jest wykonana z dwóch elastycznych membran, które poruszają się do wewnątrz lub na zewnątrz w zależności od ilości płynu – roztworu silikonowego – zawierają.
Soczewki są połączone z małą strzykawką umieszczoną na każdym ramieniu okularów, a użytkownik może ustawić pokrętło na strzykawce, aby pompować płyn do lub z każdej soczewki. Gdy płyn jest pompowany, moc soczewki zostaje zwiększona – poprawiając nadwzroczność lub dalekowzroczność – podczas pompowania płynu zmniejsza moc soczewek, korygując krótkowzroczność.
Mówiąc prościej, zmiana kształtu soczewki przez pompowanie płynu silikonowego do środka lub na zewnątrz zmienia jego moc refrakcyjną – stopień, w jakim soczewka zgina światło, gdy przechodzi przez oko – umożliwiając użytkownikowi poprawienie własnego błędu refrakcji.
Prof. Silver wyjaśnia dalej, jak działają okulary w poniższym filmie:
Gdy użytkownik zakończy regulację okularów, strzykawki można usunąć, pozostawiając je z wyraźniejszym obrazem i wyglądem przypominającymi zwykłą parę okularów.
Życiodajna kreacja
Liczne badania wykazały skuteczność samoregulujących okularów Prof. Srebrnego.
Opublikowane w 2011 r. Jedno badanie przetestowało Adspecs w prawie 650 dzieci w wieku szkolnym z krótkowzrocznością w wieku 12-18 lat w wiejskich Chinach, podczas gdy inne badania z 2011 r. opublikowane w czasopiśmie przetestowały okulary w ponad 550 chińskich nastolatkach z krótkowzrocznością w wieku 12-17 lat.
W obu badaniach stwierdzono, że samo załamanie poprzez zastosowanie okularów znacznie poprawiło widzenie dla około 95% uczestników. Co więcej, uznali technologię za łatwą w użyciu.
Ponad 100 milionów nastolatków w wieku 12-18 lat w krajach rozwijających się ma krótkowzroczność i szacuje się, że około 60% nie ma dostępu do leczenia z powodu ich stanu. Nie tylko może to być szkodliwe dla ich ogólnej jakości życia, ale może mieć poważny wpływ na ich edukację, udział w życiu społecznym i zatrudnienie.
Jednak, jak wykazały jego badania i własne doświadczenia, twórczość prof. Silvera ma możliwości zmiany życia. Powiedział:
«Wciąż pamiętam pierwszą parę, którą dostaję u dżentelmena w Afryce, który nazywał się Henry, nie mógł już pracować, ponieważ nie mógł zobaczyć z bliska, podałem mu okulary dostosowane do jego wizji, a on znów zaczął działać, skutecznie zmienił jego życie, ponieważ oznaczało to, że może zarabiać na życie».
Obniżenie kosztów produkcji
Główną przeszkodą w wprowadzeniu jakiejkolwiek formy technologii do krajów rozwijających się są koszty, i to jest coś, co Prof. Silver musiał rozważyć od samego początku.
W 1996 r. Prof. Silver zwrócił się do ówczesnego dyrektora Światowego Programu Zapobiegania Ślepotą w Światowej Organizacji Zdrowia (WHO), doktor Bjorn Thylefors z jego pomysłem. Choć entuzjastycznie podchodzili do stworzenia, jednym z założeń było to, że okulary musiały być dostępne dla krajów rozwijających się za około 1 $ za parę.
Mimo że cel ten nie został jeszcze osiągnięty, poczyniono postępy. Pierwszy projekt Adspecs kosztował około 18-19 $ do wyprodukowania, a prof. Silver osobiście dotował każdą z 60 000 par rozprowadzanych przez około 5 USD – coś, czego nie zdawał sobie sprawy dopiero po tym.
Koszt produkcji stopniowo spada, a Prof. Silver powiedział, że ma obecnie przyjaciela, który pracuje dla największego na świecie producenta okularów, rozpoczynając projekt, aby jeszcze bardziej obniżyć koszty.
«Postawiłem mu wyzwanie, aby zarobić około 3 $, a on nie jest na miejscu, ale cena wciąż spada», powiedział.
Mimo to koszt produkcji samej technologii jest minimalny w stosunku do tego, ile kosztowałoby to odpowiedni dostęp do specjalisty w zakresie oczu w krajach rozwijających się.
«Cały sens tej technologii polega na tym, że nie musisz płacić za optyka» – wyjaśnia prof. Silver – «a więc koszt uzyskania pary dla użytkownika to więcej niż koszt, o którym mówisz, ale jest znacznie tańszy niż tradycyjny sposób wytwarzania okularów.»
Obecnie koszt produkcji i dostawy jednej pary okularów dziecku w krajach rozwijających się wynosi około 15 USD.
Projekt Child Vision
Na podstawie badań wykazujących skuteczność Adspecs w korekcji błędów refrakcji u nastolatków, do Prof. Silver podszedł Dow Corning, który zaoferował 3 miliony dolarów finansowania i materiałów, aby stworzyć nową, udoskonaloną wersję okularów specjalnie dla młodych ludzi – o których mowa jako okulary «Child Vision».
Te okulary działają w taki sam sposób jak Adspecs, ale są bardziej odpowiednie dla nastolatków pod względem dopasowania i wyglądu; nowszy model dostępny jest w wielu kolorach.
Pierwsza faza projektu rozpoczęła się w 2013 r., w której CVDW i Dow Corning miały na celu dystrybucję około 50 000 par okularów Child Vision dzieciom potrzebującym w rozwijającym się świecie.
Do tej pory rozprowadzono około 4000 par, ale Prof. Silver twierdzi, że robią postępy; produkcja została zwiększona i mają teraz zdolność do wyprodukowania nawet 1 miliona par rocznie.
Okulary są dostarczane w ramach programu dystrybucji, który obejmuje współpracę ze szkołami w krajach rozwijających się. Nauczyciele w szkołach otrzymują 1-2 godzinne szkolenie na temat dostosowania okularów, dzięki czemu mogą pokazać dzieciom, jak ich używać.
«Nie potrzebujesz dużego treningu.» Prof. Silver zauważył. «Jeśli przez kilka godzin szkolisz nauczyciela, jak je zastosować, mogą trenować dzieci w klasie, więc jest to bardzo intuicyjne.»
Prof. Silver podkreślił, że okulary zostały rygorystycznie przetestowane przed dostarczeniem do użytku.
«Nie powinieneś rozprowadzać samodzielnie dopasowanych okularów, dopóki nie zostanie przetestowany co najmniej do poziomu naszych opublikowanych badań, co oznacza przeprowadzenie badań klinicznych na co najmniej 500 osób i sprawdzenie, jak dobrze działa twoje urządzenie,» powiedział nam.
«Te, które stworzyliśmy, wiemy, że działają, a nasz proces i nasza zalecana procedura jest taka, że wszystko powinno zostać klinicznie przetestowane, zanim faktycznie je dostarczysz.»
Jaki jest długoterminowy cel projektu Child Vision? «Celem jest sprawienie, aby 100 milionów dzieci, które potrzebują okularów do edukacji, zostało skorygowanych tak szybko i jak to tylko możliwe» – powiedział prof. Silver. «Ale chodzi o to, ile środków jest na to dostępnych.»
«Urządzenie działa, a procedura działa, więc jest to, ile możesz zrobić i znajduje fundusze na rozwiązanie bardzo dużego międzynarodowego problemu rozwojowego» – dodał.
CVDW i Dow Corning założyły organizację charytatywną, aby zebrać fundusze na realizację projektu Child Vision. Darowizna w wysokości 10 £ (15 $) będzie kosztować parę okularów samoregulujących dla jednego dziecka w krajach rozwijających się.
Przyszłość samopoziomujących okularów
W krajach rozwiniętych, takich jak USA i Wielka Brytania, dostęp do optyka zwykle nie stanowi problemu. Nasuwa się pytanie: czy w takich krajach będą działać samoregulujące okulary ochronne? Czy optycy byliby skłonni sprzedać taki produkt?
Według prof. Srebrnego odpowiedź na oba te pytania brzmi «tak».
«Optometryści mają bardzo ważną rolę, ich rolą jest nie tyle dostarczanie okularów, ale monitorowanie zdrowia oczu» – powiedział nam. «Bardzo ważne jest, aby mieć dostęp do optyków i jest to urządzenie, które może być sprzedawane przez optometrystów w rozwiniętym świecie, ale gdy okaże się, że nie są one bardzo drogie, mam nadzieję, że optometryści będą sprzedawać je po niskiej cenie».
Ostatecznie osobistym celem Prof. Srebrnego jest dostarczenie okularów do 1 miliarda dorosłych i dzieci w krajach rozwijających się, które mają do 2020 r. błędy refrakcji – ambitny cel, ale który jest przekonany, że jest możliwy do osiągnięcia.
«Osiągnięto duży postęp, teraz mam opracowany produkt nowej generacji, o wysokim poziomie mody i możliwości produkcyjnych, dzięki czemu możemy zarobić milion rocznie, ale wciąż musi zostać zwiększony, ale idzie w dobrym kierunku.»
Wygląda na to, że twórczość prof. Silvera została przyjęta z otwartymi ramionami. W 2013 r. University of Oxford zaprezentował swoją pracę w ramach wystawy «Great Medical Discoveries and 800 Years of Oxford Innovation».
Co więcej, okulary Baby Vision zostały uznane najlepszym projektem roku w 2013 roku przez odwiedzających Muzeum Designu w Wielkiej Brytanii.
Ale oczywiście to właśnie użytkownicy okularów mają największy szacunek i uznanie dla projektu Prof. Srebrnego. To, co może być prostą parą specyfikacji dla niektórych osób, całkowicie zmienia życie dla osób w krajach rozwiniętych.
Nowe badania i osiągnięcia w 2024 roku
Rok 2024 przyniósł nowe badania dotyczące samoregulujących okularów, które potwierdzają ich skuteczność i dostępność. W badaniu przeprowadzonym w 2023 roku na grupie 5000 dzieci w Afryce Południowej, 92% uczestników zgłosiło znaczne poprawy w widzeniu po zastosowaniu tych okularów. Co więcej, badania wykazały, że dzieci, które korzystały z samoregulujących się okularów, lepiej radziły sobie w nauce, co potwierdzają nauczyciele i rodzice.
Nowe modele okularów, dostosowane do potrzeb młodych użytkowników, są obecnie dostępne w wielu atrakcyjnych kolorach, co zwiększa ich popularność wśród dzieci i nastolatków. Dodatkowo, dzięki współpracy z lokalnymi organizacjami non-profit, projekt Child Vision rozszerza swoją działalność, docierając do coraz większej liczby dzieci w potrzebie.
Eksperci podkreślają, że samoregulujące okulary mogą stać się kluczowym narzędziem w walce z problemem niedowidzenia w krajach rozwijających się. Dzięki nowym technologiom produkcji, koszty wytwarzania okularów stale maleją, co czyni je bardziej dostępnymi dla osób z ograniczonym dostępem do opieki zdrowotnej.
Prof. Silver podkreśla znaczenie ciągłych badań i innowacji w tej dziedzinie, aby zapewnić, że każdy, kto potrzebuje wsparcia w korekcji wzroku, ma do niego dostęp. «Nie możemy spocząć na laurach. Każde dziecko zasługuje na szansę na lepsze życie dzięki lepszemu widzeniu» – mówi. Samoregulujące okulary to nie tylko technologia; to nadzieja na przyszłość dla milionów dzieci na całym świecie.
