MIT Spinout PlenOptika desenvolve dispositivo portátil para prescrições de lentes corretivas

A deficiência visual é um grande problema global. Mais de 2 bilhões de pessoas em todo o mundo não têm acesso a lentes corretivas.

Obter receitas de óculos é especialmente difícil nos países em desenvolvimento. Os optometristas geralmente estão localizados em centros urbanos e raramente atendem pacientes de áreas rurais, por isso muitas pessoas sofrem de deficiências não corrigidas. De acordo com a Organização Mundial de Saúde, isto pode levar a uma diminuição da qualidade de vida, a dificuldades de aprendizagem e à perda de oportunidades de emprego e de finanças.

Agora MIT spinout PlenOptika visa corrigir esse problema com um autorefrator portátil de alta precisão que mede erros de refração do olho e produz prescrições estimadas em 10 segundos. Além disso, é mais acessível do que a tecnologia actual, com potencial para chegar a pacientes em áreas anteriormente inacessíveis dos países em desenvolvimento.

Após seis anos de desenvolvimento, oito iterações de produtos e vários estudos clínicos com um total de 1.500 pacientes em cinco países, o dispositivo, chamado QuickSee, chegou ao mercado na Índia.

“As pessoas na base da pirâmide têm visão deficiente porque não usam óculos ou não sabem como conseguir óculos. É uma grande necessidade médica não atendida que estamos tentando atender”, diz Shivang Dave, um dos quatro ex-pós-doutorado do Consórcio Madrid-MIT M+Visión (agora MIT LinQ), junto com Daryl Lim, Eduardo Lage e Nicholas Durr.

Em um estudo com 708 pacientes realizado em 2015 com um protótipo inicial, cerca de 85% dos pacientes enxergaram com visão 20/20 depois de receberem óculos usando a medição do dispositivo, em comparação com 91% daqueles que foram testados usando o optometrista baseado em ouro. método padrão. (Um resumo deste estudo foi aceito em uma importante conferência de pesquisa sobre visão este ano). Embora não sejam perfeitos, estes dados entusiasmaram organizações não governamentais (ONG) que trabalham no cuidado da visão, algumas das quais testaram versões posteriores do QuickSee.

Informações privilegiadas

Os autorrefratores tradicionais são máquinas estacionárias pesadas do tamanho de uma mesa que podem custar até US$ 15.000. Eles detectam reflexos da luz infravermelha que brilha através do olho para determinar o tamanho e a forma de um anel na parte posterior do olho. Isso fornece uma base para prescrições de lentes corretivas. Existem autorefratores portáteis, mas não são muito precisos e ainda são bastante caros, diz Dave.

QuickSee funciona em uma versão modificada de um aberrômetro de frente de onda, um dispositivo avançado usado para mapear o olho antes da cirurgia LASIK. A luz incide no olho, é refletida na retina e depois medida depois de passar de volta pelo cristalino e pela córnea. Distorções nas ondas de luz, chamadas aberrações, representam erros específicos de visão, como miopia, hipermetropia e astigmatismo. Entre outros benefícios, o método é mais preciso que a tecnologia tradicional de autorrefração, produzindo medições mais precisas.

QuickSee se assemelha a um par de binóculos grandes. Os usuários olham para a extremidade de visualização e olham para um objeto à distância. Um técnico toca uma seta verde em uma tela digital do dispositivo para iniciar a medição. Em cerca de 10 segundos, o aparelho exibe uma estimativa de prescrição na tela digital.

Um modelo binocular, que mede ambos os olhos ao mesmo tempo, custa cerca de um terço do preço dos autorefratores tradicionais e será vendido principalmente nos EUA. Para a Índia e outros países em desenvolvimento, a PlenOptika desenvolveu uma versão monocular para medir um olho de cada vez, fornecendo igualmente medições precisas, mas custando menos da metade do preço da versão binocular.

Na Índia e noutros países em desenvolvimento, o QuickSee será provavelmente vendido a hospitais, ONG e consultórios de optometria, que podem formar técnicos e agentes comunitários de saúde para viajarem com o dispositivo para zonas rurais e bairros de lata urbanos para administrar testes. Nos EUA e em outros países desenvolvidos, o dispositivo provavelmente será vendido de forma privada a optometristas como uma alternativa a equipamentos caros, estacionários ou menos precisos. Organizações religiosas e grandes corporações também estão buscando a startup. “É praticamente toda a gama de pessoas que trabalham com oftalmologia que procuram o dispositivo”, diz Dave.

Mas Dave enfatiza que a PlenOptika não planeja substituir os optometristas. “Estamos interrompendo a ferramenta usada pelos optometristas, não pelos optometristas”, diz ele. Desde o início, a PlenOptika tem trabalhado em estreita colaboração com optometristas e oftalmologistas líderes globais focados na saúde, investigadores em ciências da visão e ONG internacionais de cuidados oftalmológicos para garantir que a tecnologia proporciona valor a estas partes interessadas.

Casando hardware e software

Em 2011, os cofundadores da PlenOptika foram o primeiro grupo de bolsistas do Consórcio Madrid-MIT M+ Visión sob a direção de Martha Gray, professora de Ciências e Tecnologia da Saúde JW Kieckhefer e professora de engenharia elétrica e ciência da computação, e eles optou por projetar um produto que pudesse resolver de forma realista um problema global em grande escala. “Foi uma forma acelerada de obter impacto, em vez de fazer alguma pesquisa básica e esperar anos para causar impacto”, diz Dave.

Lim, que estudou óptica como Ph.D. estudante da Universidade de Boston, sabia que a visão deficiente era um problema global importante e crescente, especialmente nos países em desenvolvimento, e queria desenvolver uma solução. Dave, um bioengenheiro com experiência em saúde global, Durr, outro ex-Ph.D. em óptica, e Lage, um engenheiro elétrico, juntaram-se a Lim no projeto.

Nos países em desenvolvimento, como rapidamente aprenderam, a correcção da visão não é apenas uma questão de dinheiro: muitas vezes, as pessoas podem comprar óculos, mas não há optometristas e equipamento de diagnóstico portátil suficientes para chegar às zonas rurais. “Não poderíamos treinar 100 mil novos optometristas, mas poderíamos analisar as tecnologias disponíveis e reprojetá-las para que fossem mais baratas e mais fáceis de usar”, diz Dave.

A tecnologia ideal combinava a facilidade de uso de um autorefrator e a precisão de um aberrômetro de frente de onda. Mas simplificar a tecnologia do aberrômetro de frente de onda e, ao mesmo tempo, manter sua precisão envolveu um “casamento de inovação em hardware e software”, diz Dave.

Para os componentes de hardware, a PlenOptika utiliza peças ópticas prontas para uso e componentes eletrônicos relativamente baratos que não são projetados com a mesma precisão que os componentes de nível médico e científico encontrados em equipamentos optométricos tradicionais. A startup desenvolveu técnicas para compensar essas deficiências de hardware, incluindo algoritmos avançados de processamento de imagens e dados. Por exemplo, um autorefrator tradicional exige que o operador alinhe manualmente cada olho com precisão para fazer uma medição. O QuickSee, no entanto, captura constantemente dados do olho do paciente, determinando rapidamente quando capturar uma medição e reduzindo barreiras de treinamento para técnicos. “Seu olho está sempre mudando e precisamos saber quando ele está no estado certo para fazer uma medição”, diz Dave.

Um ajuste de design “muito simples”, mas crítico, acrescenta Dave, foi projetar o dispositivo para que as pessoas pudessem realmente olhar através do visualizador para focar em um objeto real distante. É nesse momento que os olhos relaxam para as medidas ideais. Os autorrefratores tradicionais, inclusive os portáteis, usam uma imagem dentro da máquina e tentam fazer o paciente pensar que está olhando para algo distante. “Mas seu cérebro sabe que há algo por perto e isso não relaxa totalmente os olhos”, diz Dave.

As estimativas são boas para as clínicas dos EUA, onde os optometristas usarão uma estimativa aproximada para orientar o seu trabalho, diz Dave, “mas no cenário da Índia, tem que ser o mais preciso possível, porque não há optometristas disponíveis ou porque outra pessoa está usando isso.”

Degraus

Pouco antes do lançamento em 2014, os cofundadores da PlenOptika conseguiram uma bolsa de viagem para estudantes através do programa MIT-Índia das Iniciativas Internacionais de Ciência e Tecnologia do MIT para visitar hospitais para apresentar seus dispositivos e aprender sobre o mercado na Índia. Este foi um grande passo porque a Índia tem uma das maiores necessidades de prescrição de óculos nas áreas rurais e favelas urbanas, mas também tem alguns dos melhores hospitais oftalmológicos do mundo. O país tornou-se o mercado-alvo da PlenOptika.

De 2014 a 2017, vários estudos clínicos nos EUA, Espanha, Índia e outros países validando a tecnologia foram realizados e publicados em Oftalmologia Investigativa e Ciências Visuais e apresentado em uma conferência do Associação para pesquisa de visão e oftalmologia.

Agora a PlenOptika está focada em aumentar a produção para os seus mercados primário e secundário. Mas Dave observa que o ecossistema empreendedor do MIT foi fundamental para ajudar a lançar a startup há seis anos. A equipe, então chamada de IOVista, começou a pensar seriamente em comercializar a tecnologia depois de ganhar o prêmio Segal Family Emerging Markets na Competição de Empreendedorismo de US$ 100 mil do MIT de 2012. O Venture Mentoring Service do MIT foi especialmente valioso ao oferecer conselhos sábios sobre como fundar uma empresa, iterar modelos de negócios, concretizar contratos e arrecadar fundos, bem como conectar-se com parceiros em potencial, diz Dave. Na verdade, Dave ainda procura os mentores do VMS para obter conselhos pessoais e comerciais. “Eles nos orientaram em tudo”, diz Dave. “Não posso dizer coisas boas o suficiente sobre o VMS.”