Новая искусственная сетчатка в 5 раз лучше существующих
Исследователи медицинской школы Стэндфордского университета, работающие под руководством профессора Даниэля Паланкера (Daniel Palanker), разработали беспроводной сетчаточный имплантат, который в будущем позволит восстанавливать зрение в пять лучше, чем существующие устройства. Результаты исследований на крысах свидетельствуют о способности нового устройства обеспечивать функциональное зрение пациентам с дегенеративными заболеваниями сетчатки, такими как пигментная дистрофия сетчатки и макулярная дегенерация.
Дегенеративные заболевания сетчатки приводят к разрушению фоторецепторов – так называемых палочек и колбочек, – тогда как остальные части глаза, как правило, сохраняются в хорошем состоянии. Новый имплантат использует электрическую возбудимость одной из популяций сетчаточных нейронов, известных как биполярные клетки. Эти клетки обрабатывают поступающие с фоторецепторов сигналы до того, как они достигают ганглионарных клеток, отправляющих зрительную информацию в головной мозг. Стимулируя биполярные клетки, имплантат пользуется важными естественными свойствами нейронной системы сетчатки, что обеспечивает получение более детализованных изображений, по сравнению с устройствами, не воздействующими на эти клетки.
Изготавливаемый из оксида кремния имплантат состоит из шестиугольных фотоэлектрических пикселей, конвертирующих световое излучение, испускаемое надеваемыми на глаза пациента специальными очками, в электрический ток. Эти электрические импульсы стимулируют биполярные клетки сетчатки, запуская достигающий головного мозга нейронный каскад.
Существующие протезы сетчатки питаются от размещаемых вне глаза устройств и соединяются проводами с комплексом сетчаточных электродов. Имплантация таких устройств требует сложного хирургического вмешательства, а достигаемая острота зрения составляет примерно 20/1200.
Принятая в англоязычных странах таблица Снеллена заканчивается на показателе 20/200. При этом пациент с расстояния 6 футов разбирает только букву в верхней строчке. Значение более 20/1000 считается почти полной слепотой.
Новый фотоэлектрический имплантат значительно выигрывает благодаря своему малому размеру, модульному исполнению и отсутствию проводов, что обеспечивает возможность применения минимально инвазивных хирургических вмешательств. Зрительные тесты на крысах продемонстрировали его способность добиваться остроты зрения, эквивалентной 20/250 (показатели от 20/200 до 20/400 считаются серьезным нарушением зрения, но это все же лучше, чем почти полная слепота).
Разработчики, совместно с французской компанией Pixium Vision, планируют в следующем году провести первое клиническое исследование нового имплантата, в котором примут участие пациенты, утратившие зрение из-за генетического заболевания пигментной дистрофии сетчатки.
Они также планируют добиться более высокой остроты зрения за счет разработки чипов с более мелкими пикселями. Для обеспечения достижения нервными сигналами нейронов-мишеней они планируют снабдить каждый из электродов крошечным зубцом, который будет внедряться в слой клеток-мишеней. Конечной целью является создание устройства, обеспечивающего восстановление зрения до уровня 20/120 (0,17 по используемой в странах СНГ системе LogMAR).
Статья Henri Lorach et al. Photovoltaic restoration of sight with high visual acuity опубликована в журнале Nature Medicine.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Stanford University School of Medicine:
Photovoltaic retinal implant could restore functional sight, researchers say.
28.04.2015