Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • vsh25
  • Vitacoin

Улучшенный вариант

Во всем мире 32 миллиона человек слепы, до 4 миллионов из них страдают из-за потери светочувствительных клеток в сетчатке. Наиболее перспективным методом лечения этого типа слепоты является имплант сетчатки, содержащий электроды, которые стимулируют клетки сетчатки. К сожалению, современные импланты дают очень плохие результаты, и их владельцы по-прежнему считаются слепыми. Чтобы вести нормальную жизнь, пациент должен восстановить поле зрения не менее 40 градусов по всем осям. Современные имплантаты дают только 20 градусов.

Диего Гецци, заведующий кафедрой нейроинженерии (LNE) Medtronic в Школе инженерии EPFL, и его коллеги придумали беспроводной имплант из гибкого и податливого материала, содержащий фотоэлектрические пиксели. Ожидается, что он даст пользователям поле зрения до 46 градусов и обеспечит гораздо лучшее разрешение.

Недостатки существующих имплантатов

Доступные в настоящее время импланты сетчатки состоят из сетки электродов, размещенных непосредственно на сетчатке. Они подключаются к очкам и камере, а также к портативному микрокомпьютеру. Камера фиксирует изображения, которые попадают в поле зрения пациента, и отправляет компьютеру, который превращает их в электрические сигналы и передает к электродам. Электроды стимулируют ганглиозные клетки сетчатки, создавая световые узоры. Имплантируемый должен научиться интерпретировать поступающие визуальные ощущения, чтобы «видеть» изображения. Чем более многочисленны и детализированы узоры, тем легче их распознать.

Чем шире поверхность, тем больше пикселей

Новый имплант от исследователей EPFL, как и обычные импланты, состоит из массива пикселей, очков и камеры, но не имеет проводов.

implant1.jpg

Рисунки из пресс-релиза EPFL.

Он также имеет большую площадь поверхности, позволяя увеличить количество фотоэлектрических пикселей и расширить поле зрения. Больший размер означает, что фотоэлектрические пиксели будут стимулировать большее количество клеток сетчатки. Существующие же импланты стимулируют клетки только в ее центре.

implant2.jpg

Одно и то же изображение выглядит по-разному в зависимости от количества доступных пикселей. Здесь их от 60 до пока недостижимых 20000, в прототипе POLYRETINA – 2215, как на вторых справа картинках.

Хирургические ограничения

До сих пор размер имплантов сетчатки ограничивался в основном длиной хирургического разреза в глазу, который должен быть как можно меньше, чтобы не повредить ткани. Чтобы преодолеть это препятствие, исследователи решили работать с особо гибким материалом, который позволит сложить имплант во время операции и установить в глазу без необходимости увеличения разреза. Имплант сделан из  прозрачного нетоксичного полимера, который уже используется в медицине.

Фотоэлектрические пиксели и отсутствие проводов

Исследователи смогли сделать имплантат беспроводным, заменив электроды на фотоэлектрические пиксели. В отличие от электродов, пиксели на солнечной энергии сами генерируют электрический ток и не требуют внешнего источника энергии. Поэтому свет, захваченный камерой, больше не нужно преобразовывать в электрические сигналы, вместо этого его необходимо усилить, чтобы могли функционировать фотоэлектрические пиксели.

Пиксели будут реагировать только на световые сигналы, которые соответствуют определенным параметрам интенсивности, продолжительности и длины волны. Еще одно преимущество фотоэлектрических пикселей состоит в том, что они занимают меньше места, чем электроды, и на имплант может поместиться большее их количество, что еще больше повысит остроту зрения и расширит поле зрения.

В проведенных испытаниях на пластиковой модели человеческого глаза прототип показал безопасность и успешно увеличивал поле и остроту зрения. Следующим шагом планируются исследования in vivo для изучения других факторов, например, поведение пикселей в глазу и срок службы импланта. Также будет интересно увидеть, насколько хорошо животные и люди адаптируются к этому новому способу зрения, который отличается от нашего естественного зрения.

Статья L. Ferlauto et al. Design and validation of a foldable and photovoltaic wide-field epiretinal prosthesis опубликована в журнале Nature Communications.

Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам EPFL: A retinal implant that is more effective against blindness.

Читать статьи по темам:

бионика зрение имплантаты Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Новый имплантат от Second Sight

Это первый зрительный имплантат, который пациент может использовать без необходимости подключения к внешнему устройству.

читать

Второе зрение

Медики, проводившие вторую в России операцию по имплантации киберсетчатки, объяснили, как пациентка будет заново учиться видеть мир.

читать

Бионический глаз – мифы и реальность

Что мы имеем на сегодняшний день и может ли стать явью мечта увидеть мир после того, как потерял зрение?

читать

«Аргус-2»: на очереди – третья операция

Хирурги из России провели вторую операцию по пересадке киберсетчатки Argus II.

читать

Второй Argus II

После успешного завершения первой операции по вживлению киберсетчатки в глаз российские медики проведут еще одну подобную операцию.

читать