Akli pacienti, lai pārbaudītu bioniskos acu smadzeņu implantus

Otrais skats

Pasaulē pirmās komerciālās mākslīgās tīklenes ražotājs, kas nodrošina daļēju redzi cilvēkiem ar noteikta veida aklumu, uzsāk smadzeņu implanta klīnisko izpēti, kas paredzēts, lai atjaunotu redzi lielākam skaitam pacientu.

Uzņēmums Second Sight pārbauda, ​​vai uz smadzeņu virsmas novietots elektrodu klāsts var atgriezt ierobežotu redzi cilvēkiem, kuri ir kļuvuši daļēji vai pilnībā akli. Gadu desmitiem zinātnieki ir mēģinājuši izstrādāt smadzeņu implantus, lai aklajiem atgrieztu redzi, taču tiem ir bijuši nelieli panākumi. Ja Second Sight ierīce darbosies, tā varētu palīdzēt miljoniem aklu pacientu visā pasaulē, tostarp tiem, kuri ir zaudējuši vienu vai abas acis.

Ierīce, ko sauc par Orion, ir modificēta uzņēmuma pašreizējās Argus II bioniskās acs versija, kas ietver brilles, kas aprīkotas ar kameru un ārēju procesoru. ASV Pārtikas un zāļu pārvalde ir piešķīrusi uzņēmumam nosacītu apstiprinājumu nelielam pētījumam, kurā piedalījās pieci pacienti divās vietās - Beiloras Medicīnas koledžā un Kalifornijas Universitātē Losandželosā. Pirms izmēģinājuma sākšanas Second Sight joprojām ir jāveic ierīces turpmāka pārbaude un jāatbild uz noteiktiem jautājumiem, taču cer, ka oktobrī sāks reģistrēt pacientus un veikt pirmo implantāciju līdz gada beigām.

Second Sight pirmo reizi ieguva apstiprinājumu Eiropā 2011. gadā Argus II, kam sekoja FDA apstiprinājums 2013. gadā (skatiet Bionic Eye Implants Apstiprināts ASV pacientiem ). Kopš tā laika Eiropā ir apstiprinātas vēl divas tīklenes protezēšanas — vienu tirgo Francijas uzņēmums Pixium Vision un otru Vācijas uzņēmums Retina Implant.

Visas trīs ierīces, kas pazīstamas arī kā bioniskā acs, ir paredzētas redzes atjaunošanai pacientiem ar ģenētisku acu slimību, ko sauc par pigmentozo retinītu. Šī slimība izraisa pakāpenisku redzes zudumu, kad gaismas jutīgās šūnas, ko sauc par fotoreceptoriem, sadalās tīklenē - audu membrānā, kas pārklāj acs aizmuguri. Aptuveni 1,5 miljoniem cilvēku visā pasaulē, tostarp aptuveni 100 000 cilvēku ASV, ir pigmentosa retinīts. Saskaņā ar Pasaules Veselības organizācijas datiem tā ir neliela daļa no 39 miljoniem cilvēku visā pasaulē, kuri ir akli.

Second Sight's Orion ierīces renderēšana, smadzeņu implants, kurā tiek izmantota lielākā daļa tehnoloģiju no uzņēmuma esošās ierīces Argus II.

Bet Roberts Grīnbergs, Second Sight valdes priekšsēdētājs, saka, ka uzņēmums ir pārdevis tikai aptuveni 250 Argus II ierīču, kas ir mazāk nekā viņš gaidīja. Ierīce maksā apmēram 150 000 USD un atjauno minimālu redzi. Tikai 15 centri ASV piedāvā šo tehnoloģiju, un, ņemot vērā konkurenci ārvalstīs, Second Sight cer, ka tā jauno smadzeņu implantu varētu izmantot daudz vairāk cilvēku.

Second Sight's Argus II attēlu uzņemšanai izmanto kameru, kas uzstādīta uz brillēm. Attēli tiek nosūtīti uz nelielu, pacienta nēsātu procesoru, kas izmanto īpašu programmatūru, lai attēlus pārvērstu instrukciju komplektā, kas tiek nosūtīts uz implantēto mikroshēmu tīklenes tuvumā. Pēc tam šīs instrukcijas kā elektrisko impulsu sērija tiek pārraidītas uz elektrodu masīvu, kas arī tiek implantēts ap aci.

Cilvēki ar pigmentozu retinītu var gūt labumu no ierīces, jo slimība iznīcina tikai specializētus fotoreceptorus, atstājot tīklenes atlikušās šūnas neskartas. Šīs tīklenes šūnas spēj pārraidīt vizuālo informāciju pa redzes nervu uz smadzenēm, radot gaismas modeļus pacienta redzes laukā.

Jaunā ierīce Orion aizņem apmēram 90 procentus no tās tehnoloģijas no Argus II, bet apiet aci. Tā vietā uz redzes garozas virsmas tiek novietots elektrodu bloks, kas ir smadzeņu daļa, kas apstrādā vizuālo informāciju. Elektrisko impulsu piegādei šeit vajadzētu likt smadzenēm uztvert gaismas modeļus.

Dažos akluma veidos redzes nervs ir bojāts, tāpēc jums ir jāiet lejup pa straumi. Ar Orion mēs būtībā pilnībā nomainām aci un redzes nervu, saka Grīnbergs. Izmantojot šo pieeju, Orion tehnoloģija varētu palīdzēt ikvienam, kuram ir redze, bet tas ir zaudējis to gandrīz jebkura iemesla dēļ.

Second Sight lēš, ka aptuveni 400 000 pigmentozes retinīta pacientu visā pasaulē ir piemēroti tās pašreizējai ierīcei, taču aptuveni 6 miljoni cilvēku, kas ir akli citu iemeslu, piemēram, vēža, diabētiskās retinopātijas, glaukomas vai traumu dēļ, varētu hipotētiski izmantot Orion.

Grīnbergs cer, ka šī pieeja atjaunos tādu pašu redzes pakāpi kā Argus II, iespējams, nedaudz vairāk. Tomēr cilvēkiem ar bioniskām acīm ir ierobežota redze. Viņi var atšķirt gaismu no tumsas un atpazīt objektu kontūras savā skatījumā, bet viņi neredz krāsu. Arī pacientu pieredze ir atšķirīga. Daži var lasīt mazos burtus, bet citi nevar.

Būtisks trūkums ir tas, ka ierīcei ir nepieciešama invazīvāka operācija nekā Argus II. Neliela galvaskausa daļa ir jānoņem, lai atklātu smadzeņu zonu, kurā ir novietots elektrodu bloks. Tā kā elektriskie smadzeņu implanti rada tādus riskus kā infekcija vai krampji, pirmais klīniskais pētījums būs neliels, un uzņēmums sāks, pārbaudot implantu pacientiem, kuri ir pilnīgi akli.

Pagājušajā gadā uzņēmums Second Sight izmēģināja šo pieeju, implantējot epilepsijas neirostimulatora ierīci 30 gadus veca pacienta smadzenēs, kurš astoņus gadus bija gandrīz akls. Pacients varēja redzēt gaismas plankumus bez ievērojamām blakusparādībām.

Pētnieki Ilinoisas Tehnoloģiju institūtā Čikāgā un Monašas universitātē Austrālijā strādā pie līdzīgām mākslīgām tīklenēm, kas savienotos tieši ar smadzenēm.

Marta Flanders, Nacionālā acu institūta Centrālās vizuālās apstrādes programmas direktore, saka, ka smadzeņu implantu būs grūtāk iegūt pareizi nekā tīklenes implantu, jo smadzeņu vizuālā garoza ir daudz sarežģītāka nekā acs. Flandrija saka, ka zinātnieki vēl tikai sāk saprast, kā smadzenes apstrādā attēlus, lai radītu redzi un kā neironi iegūst informāciju no redzes garozas.

Ja mēs varētu izdomāt, kā apstrādāt un filtrēt vizuālo informāciju, lai pareizi stimulētu elektrodus, mēs galu galā varētu uzlabot attēla veidu, ko persona varēs uztvert, viņa saka.

Flandrija saka, ka otrās redzes pārbaude ir labs pirmais solis, taču tas nebūs kā redzēt savu vecmāmiņu.

Tā kā smadzenes ir sarežģītas, Dienvidkalifornijas universitātes oftalmoloģijas un biomedicīnas inženierijas profesors Marks Humajuns, kurš pavadīja 25 gadus, izstrādājot Argus II, saka, ka Second Sight būs jāizstrādā jauna programmatūra un algoritmi, lai pārveidotu vizuālo informāciju. kamera uztver un pārvēršas elektriskos impulsos.

Lai jauno ierīci apstiprinātu regulatori, Humayun saka, ka Second Sight būs jāparāda, ka veiktās izmaiņas ir vērtas ar papildu drošības riskiem, kas saistīti ar invazīvāku ierīci.

paslēpties