科学网—世界首例仿生眼植入者恢复部分视力

2020-04-06 09:39栏目:科技中心

世界首例仿生眼植入者恢复部分视力

Second Sight公司的产品ArgusII(仿生眼或视网膜植入物)旨在为视网膜提供电刺激,以诱导盲人视觉感知。ArgusII 是目前美国唯一批准的视网膜植入物。

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澳大利亚仿生视觉研制的仿生眼原型,该组织30日称,他们已经成功植入“世界首个”仿生眼原型

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一名女子戴着Second Sight 公司的Argus II装置

外科医生彭妮:艾伦博士正给戴安:亚施沃斯做检查,后者是第一个植入这种仿生眼的人

世界上第一个商业人造视网膜的制造商Second Sight正在为脑植入物进行临床试验,旨在为更多的失明患者恢复视力。

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Second Sight公司正在对放置在大脑表面的电极阵列进行测试,以了解能否将有限的视力传给部分失明或完全失明的人。几十年来科学家们一直在努力开发大脑植入物,期望可以让失明患者重见光明,但成效甚微。这次,如果Second Sight公司的设备起作用的话,它将帮助全球数以百万计的失明患者,包括那些失去了一只或者两只眼睛的人。

仿生眼利用特殊眼镜把数据发送给大脑里的一个植入物。该装置已经成功植入患者体内

这款名为“猎户座”(Orion)的设备是该公司现有产品——Argus II 仿生眼的改良版,其中包括一副配备了摄像头和外部处理器的眼镜。美国食品和药物管理局已经有条件地授权了该公司进行一项小型研究,该研究会涉及5名患者,分别在两个地点进行——美国贝勒医学院和洛杉矶加利福尼亚大学。不过,Second Sight公司仍然需要对该设备进行进一步的测试,并在试验开始前回答一些特定问题。该公司希望10月份可以开始招收失明患者,并在年底前完成第一次植入手术。

北京时间9月3日消息,据《每日邮报》报道,澳大利亚失明人士戴安:亚施沃斯植入仿生眼恢复部分视力,这标志着科学家已经向成功帮助视障人士重新开始独立生活又迈进了一大步。亚施沃斯因患遗传性视网膜色素变性视力严重受损,5月她在皇家维多利亚眼耳医院植入一个仿生眼原型。手术一个月后接通仿生眼,研究人员30日公布术后成果。

2011年Argus II 首次获得了欧洲的批准,随后在2013年获得了美国食品和药物管理局的批准。在欧洲,超过两例视网膜修复术已经被批准,其中一例由法国公司Pixium Vision销售,还有一例是德国Retina Implant公司销售的。作为“仿生眼”,这些设备都是为了让患有遗传性色素性视网膜炎的病人恢复一些视力。当被称为“光感受器”的感光细胞在视网膜(覆盖在眼睛后面的组织膜)中分解时,该疾病会导致视力逐渐丧失。

亚施沃斯说:“这太有趣了,一接通仿生眼,我就开始急切等待。我戴着眼罩,不清楚自己期待什么,我不知道是否有人确实知道我将会看到什么东西。突然我感觉‘有了’,我能看到一点亮光,我想那就像一个小小的裂缝。我看到不同形状、深黑色和黑白颜色交织在一起的线。随后它们变成黑色斑块,周围被白色包围,看起来像云团一样。我还记得当我看到第一个更大的图像时,我高声惊叫起来:‘哇!’这是因为我从不敢奢望会有这种结果,这太令人不可思议了。”

据估计,全世界约有150万人患有色素性视网膜炎,其中包括美国约10万人。不过,世界卫生组织的数据显示,这只是全球3900万失明患者中很小的一部分。

由澳大利亚政府提供部分资金的科研机构澳大利亚仿生视觉(Bionic Vision Australia)设计、制造并试验了这款仿生眼。它拥有24个电极,通过一根从眼睛后面延伸出来的小线,与耳朵后面附着的感受器连接在一起。它被植入眼睛视网膜附近的脉络膜空间里。参与植入这个仿生眼的外科专家彭妮:艾伦博士说:“该装置用电刺激视网膜。电脉冲经过这个装置,刺激视网膜。然后这些脉冲传回大脑,生成图像。”该装置能让患者恢复轻度视力,区分光和黑色物体的明暗对比及边缘。研究人员希望进一步完善这个装置,以便失明患者能够实现独立生活。

但Second Sight董事会主席罗伯特·格林伯格(Robert Greenberg)则表示,该公司仅销售了约250台Argus II设备,这一数字比他预计的要低。该设备的成本约为15万美元,视力恢复最小。在美国,只有15个中心提供该项技术,在和国外的竞争中,Second Sight公司希望新的脑植入系统能够被更多人使用。

艾伦说:“亚施沃斯是3名患者中第一个植入这种原型装置的人,下一步我们将对我们收集到的由刺激产生的视觉信息进行分析。这项手术很简单,因此世界各地的眼科医生都能学会。”美国纽约康奈尔大学的研究人员也在进行类似研究,他们已经成功破解老鼠的神经代码(把信息传输给大脑的脉冲)。这所大学的研究人员还研制了一个修复装置,并已成功使失明老鼠的视力恢复到接近正常。据世界卫生组织说,全球大约有3900万人失明,并有2.46亿人视力低下。艾伦说:“我们正在做的是恢复不同类型患者的视力,但是我们希望做到的是,未来能让那些视力严重受损的患者实现独立自主的生活。”今年早些时候,一个英国科研组第一次植入类似的植入物,并给另外两名患者进行了移植。

Argus II 通过安装在眼镜上的摄像头获取图像。那些图像会被发送给一个小的、病人使用的处理器上。该处理器使用特殊的软件将图像转换成一组指令,接着这些指令会被发送到视网膜附近的植入芯片中。然后,这些指令作为一系列的电脉冲被传送到一组电极上,同时也被植入了眼睛周围。

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患有色性视网膜炎的人能够从这个设备中获益。因为这种疾病只会破坏特殊的光感受器,而视网膜的剩余细胞依旧完好无损。这些视网膜细胞能够将视觉信息沿着视神经传递到大脑,在患者的视野中产生光的模式。

这款新设备——“猎户座”(Orion)借用了Argus II 约90%的技术,但不包括眼睛层面的技术。相反,他们将一组电极放置在视觉皮层的表面,这是大脑处理视觉信息的部分,并且在这里传送电脉冲告诉大脑去感知光的模式。

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