视网膜植入物给盲人人工视觉

欧洲的研究人员已经开发出一种新的视网膜植入失明的人由于视网膜的感光细胞损失。植入部分恢复他们的视野,可以显著提高他们的生活质量。

能够让盲人看到再次听起来就像奇迹甚至科幻小说。它一直是科学家面临的最大挑战之一。迭戈Ghezzi拥有美敦力公司的椅子神经工程学(而言)EPFL学院的工程,使得这一问题研究的焦点。自2015年以来,他和他的团队一直在开发一种有效的视网膜植入物与摄像头的智能眼镜和微型计算机。“我们的系统是为盲人设计的人工视觉形式通过电极来刺激他们的视网膜细胞,”Ghezzi说。

星光灿烂的天空

相机嵌入式智能眼镜捕捉影像在佩戴者的视野,并将数据发送给一个微机放置在一个眼镜的末段。的微机数据转化为光信号传输到视网膜植入电极。然后电极刺激视网膜,这样佩戴者看到一个简化的,黑白版的形象。这一段简化版是由点光的视网膜细胞受到刺激时出现。然而,人必须学会解释许多点的光为了使形状和对象。“这就像当你看夜空的星星——你可以学会识别特定的星座。失明患者与我们的系统,将看到类似“Ghezzi说。

运行模拟

唯一美中不足的是,该系统还没有在人类身上测试。研究团队首先需要一定的结果。“我们还没有授权植入装置在人类患者,自获得医疗批准需要很长时间。但是我们想出了一个测试过程实际上——一种变通办法,“Ghezzi说。更具体地说,工程师们开发了一个虚拟现实程序,可以模拟植入患者会看到什么。他们的研究结果刚刚发表在交流材料。

视野和解决

两个参数是用来测量视力:视野和解决。因此,工程师使用这些相同的两个参数来评估他们的系统。视网膜植入他们开发了包含10500个电极,与每一个服务来生成一个点的光。“我们不知道如果这是太多的电极或不够。我们必须找到正确的数量,这样复制图像并不太困难。点必须得足够远,病人可以区分两个互相接近,但必须有足够的他们提供足够的图像分辨率、“Ghezzi说。

工程师还必须确保每个电极可以可靠地产生一个点的光。Ghezzi解释说:“我们想要确保两个电极不相同刺激视网膜的一部分。所以我们进行了电生理测试,记录视网膜神经节细胞的活动。结果证实,每个电极确实激活不同的视网膜的一部分。”

下一步是检查10500亿光点是否提供足够的分辨率,这就是虚拟现实程序走了进来。“我们的模拟显示,选择数量的点,因此电极,好用。使用任何更多的病人不会带来任何实际的好处就定义而言,“Ghezzi说。

工程师还在恒定的决议,但不同的视野角度进行测试。“我们开始在五度,开放领域到45度。我们发现饱和点是35度——对象保持稳定超过这一水平,”Ghezzi说。所有这些实验表明,系统的容量不需要任何进一步的改善,这为临床试验做好准备。但是团队必须再等一段时间在他们实际技术可以植入患者。现在,恢复视力仍在科幻小说的范畴。

参考:

Chenais: a . L。,Airaghi Leccardi, M. J. I., & Ghezzi, D. (2021). Photovoltaic retinal prosthesis restores high-resolution responses to single-pixel stimulation in blind retinas. 通讯材料 , 2 (1)论文。 https://doi.org/10.1038/s43246 - 021 - 00133 - 2