Niewidomi pacjenci testują implanty Bionic Eye Brain

Jasnowidzenie

Producent pierwszej na świecie komercyjnej sztucznej siatkówki, która zapewnia częściowe widzenie osobom z pewną formą ślepoty, rozpoczyna badanie kliniczne implantu mózgowego, który ma przywrócić wzrok większej liczbie pacjentów.

Firma Second Sight testuje, czy zestaw elektrod umieszczonych na powierzchni mózgu może przywrócić ograniczone widzenie osobom, które częściowo lub całkowicie straciły wzrok. Przez dziesięciolecia naukowcy próbowali opracować implanty mózgowe, aby przywrócić wzrok niewidomym, ale odnieśli ograniczony sukces. Jeśli urządzenie Second Sight zadziała, może pomóc milionom niewidomych pacjentów na całym świecie, w tym tym, którzy stracili jedno lub oboje oczu.

Urządzenie o nazwie Orion jest zmodyfikowaną wersją obecnego bionicznego oka Argus II firmy, które składa się z okularów wyposażonych w kamerę i zewnętrzny procesor. Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków przyznała firmie warunkową zgodę na małe badanie z udziałem pięciu pacjentów w dwóch ośrodkach, Baylor College of Medicine i University of California w Los Angeles. Second Sight nadal musi przeprowadzić dalsze testy urządzenia i odpowiedzieć na niektóre pytania przed rozpoczęciem badania, ale ma nadzieję, że rozpocznie rekrutację pacjentów w październiku i wykona pierwszy implant pod koniec roku.

Firma Second Sight po raz pierwszy uzyskała zatwierdzenie w Europie w 2011 r. dla Argus II, a następnie zatwierdzenie przez FDA w 2013 r. (patrz Bionic Eye Implant Approved for US Patients). W Europie zatwierdzono od tego czasu dwie kolejne protezy siatkówki — jedną jest sprzedawana przez francuską firmę Pixium Vision, a drugą przez niemiecką firmę Retina Implant.

Wszystkie trzy urządzenia, znane również jako oko bioniczne, mają na celu przywrócenie wzroku u pacjentów z genetycznym zaburzeniem oka zwanym barwnikowym zwyrodnieniem siatkówki. Choroba powoduje stopniową utratę wzroku, gdy światłoczułe komórki zwane fotoreceptorami rozpadają się w siatkówce – błonie tkankowej, która pokrywa tylną część oka. Szacuje się, że 1,5 miliona ludzi na całym świecie, w tym około 100 000 osób w Stanach Zjednoczonych, cierpi na barwnikowe zwyrodnienie siatkówki. Według Światowej Organizacji Zdrowia to niewielki procent z 39 milionów niewidomych ludzi na całym świecie.

Rendering urządzenia Orion firmy Second Sight, implantu mózgowego, który wykorzystuje większość technologii istniejącego urządzenia firmy, Argus II.

Ale Robert Greenberg, prezes zarządu Second Sight, mówi, że firma sprzedała tylko około 250 urządzeń Argus II, czyli mniej niż się spodziewał. Urządzenie kosztuje około 150 000 USD i przywraca minimalne widzenie. Tylko 15 ośrodków w USA oferuje tę technologię, a biorąc pod uwagę konkurencję za granicą, Second Sight ma nadzieję, że jej nowy implant mózgowy będzie mógł być używany przez znacznie więcej osób.

Argus II firmy Second Sight wykorzystuje kamerę zamontowaną na okularach do robienia zdjęć. Obrazy są przesyłane do małego, noszonego przez pacjenta procesora, który za pomocą specjalnego oprogramowania przekształca obrazy w zestaw instrukcji, które są wysyłane do wszczepionego chipa w pobliżu siatkówki. Instrukcje te są następnie przesyłane w postaci serii impulsów elektrycznych do szeregu elektrod, również wszczepianych wokół oka.

Osoby z barwnikowym zwyrodnieniem siatkówki mogą odnieść korzyści z urządzenia, ponieważ choroba niszczy tylko wyspecjalizowane fotoreceptory, pozostawiając nienaruszone pozostałe komórki siatkówki. Te komórki siatkówki są w stanie przekazywać informacje wizualne wzdłuż nerwu wzrokowego do mózgu, wytwarzając wzory światła w polu widzenia pacjenta.

Nowe urządzenie, Orion, zapożycza około 90 procent swojej technologii z Argusa II, ale omija oko. Zamiast tego na powierzchni kory wzrokowej, części mózgu, która przetwarza informacje wizualne, umieszcza się szereg elektrod. Dostarczanie impulsów elektrycznych w tym miejscu powinno nakazać mózgowi postrzeganie wzorców światła.

W niektórych rodzajach ślepoty nerw wzrokowy jest uszkodzony, więc musisz iść w dół. Dzięki Orionowi zasadniczo całkowicie zastępujemy oko i nerw wzrokowy, mówi Greenberg. Dzięki takiemu podejściu każdy, kto miał wizję, ale stracił ją z niemal każdej przyczyny, mógłby potencjalnie otrzymać pomoc dzięki technologii Orion.

Firma Second Sight szacuje, że na całym świecie około 400 000 pacjentów z barwnikowym zapaleniem siatkówki kwalifikuje się do jego obecnego urządzenia, ale około 6 milionów osób niewidomych z innych przyczyn, takich jak rak, retinopatia cukrzycowa, jaskra lub uraz, może hipotetycznie używać Orion.

Greenberg ma nadzieję, że to podejście przywróci ten sam stopień widzenia, co Argus II, być może trochę więcej. Mimo to ludzie z bionicznymi oczami mają ograniczony wzrok. Potrafią odróżnić światło od ciemności i rozpoznać kontury obiektów w ich widoku, ale nie widzą koloru. Doświadczenia pacjentów również są różne. Niektórzy potrafią czytać małe litery, inni nie.

Poważnym minusem jest to, że urządzenie wymaga bardziej inwazyjnej operacji niż Argus II. Należy usunąć niewielki fragment czaszki, aby odsłonić obszar mózgu, w którym umieszczony jest układ elektrod. Ponieważ elektryczne implanty mózgowe niosą ze sobą ryzyko infekcji lub drgawek, pierwsze badanie kliniczne będzie niewielkie, a firma rozpocznie od przetestowania implantu u pacjentów całkowicie niewidomych.

W zeszłym roku firma Second Sight wypróbowała to podejście, wszczepiając gotowe urządzenie neurostymulatorowe na padaczkę do mózgu 30-letniego pacjenta, który był prawie niewidomy od ośmiu lat. Pacjent był w stanie zobaczyć plamki światła bez znaczących niepożądanych skutków ubocznych.

Naukowcy z Illinois Institute of Technology w Chicago i Monash University w Australii pracują nad podobnymi sztucznymi siatkówkami, które łączyłyby się bezpośrednio z mózgiem.

Martha Flanders, dyrektor Centralnego Programu Przetwarzania Wizualnego w National Eye Institute, mówi, że wszczepienie implantu mózgowego będzie trudniejsze niż wszczepienie implantu siatkówkowego, ponieważ kora wzrokowa mózgu jest o wiele bardziej skomplikowana niż oko. Flanders twierdzi, że naukowcy wciąż nie rozumieją, w jaki sposób mózg przetwarza obrazy w celu wytworzenia wizji i jak neurony wydobywają informacje z kory wzrokowej.

Gdybyśmy mogli dowiedzieć się, jak przetwarzać i filtrować informacje wizualne, aby prawidłowo stymulować elektrody, moglibyśmy ostatecznie poprawić rodzaj obrazu, który osoba będzie w stanie postrzegać, mówi.

Flanders mówi, że test Second Sight to dobry pierwszy krok, ale to nie będzie jak spotkanie z babcią.

Ze względu na złożoność mózgu, Mark Humayun, profesor okulistyki i inżynierii biomedycznej na Uniwersytecie Południowej Kalifornii, który spędził 25 lat na opracowywaniu aparatu Argus II, mówi, że Second Sight będzie musiało opracować nowe oprogramowanie i algorytmy do konwersji informacji wizualnych. kamera odbiera i zamienia się w impulsy elektryczne.

Aby nowe urządzenie zostało zatwierdzone przez organy regulacyjne, Humayun mówi, że Second Sight będzie musiało wykazać, że wprowadzone zmiany są warte dodatkowego ryzyka związanego z bardziej inwazyjnym urządzeniem.

ukryć