查詞語(yǔ)
人造視網(wǎng)膜 -簡(jiǎn)介
人造視網(wǎng)膜,是在失明者的視網(wǎng)膜下植入的達(dá)到一定功效和忍耐度的醫(yī)療產(chǎn)品。
健康人眼睛視網(wǎng)膜后的12.5億個(gè)光感受體猶如世界上最精密復(fù)雜的數(shù)碼相機(jī),在一定的光線條件下,它們能夠在10到12個(gè)數(shù)量級(jí)范圍內(nèi)工作。舉個(gè)例子,當(dāng)人們?cè)跊](méi)有月光的漆黑夜里穿越叢林的時(shí)候,人眼的視桿細(xì)胞能夠捕捉單獨(dú)的光子,并排除周圍其他細(xì)胞的干擾把它放大;而當(dāng)來(lái)到一片日光明媚的夏日海灘時(shí),人眼對(duì)顏色敏感的視錐細(xì)胞很快便能夠適應(yīng)強(qiáng)烈的日照。因此,患者所罹患的色素性視網(wǎng)膜炎就是這樣一種由基因缺陷所導(dǎo)致的、引發(fā)光感受體細(xì)胞退化并干擾人眼視覺成像復(fù)雜過(guò)程的疾病。
2011年2月15日,據(jù)美聯(lián)社報(bào)道,美國(guó)一家公司通過(guò)在眼內(nèi)植入“人造視網(wǎng)膜”,成功地幫助盲人恢復(fù)部分視力。一年前,這家名為“第二視覺”(Second Sight)的公司把叫做阿格斯II型(Argus II)的人造裝置植入68歲退休工程師艾瑞克.賽比(Eric Selby)的右眼。賽比已經(jīng)失明了20年,依靠導(dǎo)盲犬外出。但是手術(shù)后,他可以“看到”人行道等普通的物體。
技術(shù)研究史
人們所獲取的信息中,有大約80%來(lái)自于視覺。人們至今也無(wú)法制造出性能堪比人眼的照相機(jī),而感光細(xì)胞和視神經(jīng)之間的精確對(duì)應(yīng)關(guān)系也還是個(gè)謎。再考慮到技術(shù)的限制—人工視網(wǎng)膜芯片的大小一般只有數(shù)平方毫米,厚度只有不到100微米—想獲得如人眼般精確的視覺,是相當(dāng)困難的事情。
雖然早在1924年,人們就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用電刺激作用于視覺皮層時(shí)會(huì)產(chǎn)生幻視覺,但是直到1967年,植入視覺皮層的人工視覺裝置才被開發(fā)出來(lái)。但是,這種方式產(chǎn)生的視覺質(zhì)量很差,對(duì)這一領(lǐng)域的研究也開始逐漸由視覺皮層植入轉(zhuǎn)向視網(wǎng)膜植入。在過(guò)去的30年里,許多研究機(jī)構(gòu)和廠商都投入到這一領(lǐng)域當(dāng)中,研究思路也分成了兩類:視網(wǎng)膜下植入和視網(wǎng)膜外植入技術(shù)。
視網(wǎng)膜下植入技術(shù)是將芯片植入到視網(wǎng)膜神經(jīng)感覺上皮和色素上皮之間的區(qū)域,代替光感細(xì)胞感受光照,直接利用視網(wǎng)膜本身的編碼和解碼機(jī)制來(lái)將電信號(hào)轉(zhuǎn)化成視覺。它依然利用患者自身的“鏡頭”,就像是為數(shù)碼相機(jī)換一塊感光器件一樣。這種技術(shù)需要外接供能單元,手術(shù)難度高,使用范圍較小,但是不用外掛一部攝像機(jī)。視網(wǎng)膜下植入技術(shù)的主要研究者有芝加哥大學(xué)Alan Chow的研究小組和德國(guó)圖賓根大學(xué)的Eberhart Zrenner小組等。圖賓根大學(xué)已經(jīng)開發(fā)出了這種設(shè)備的原型,它有1500個(gè)電極,用耳后的無(wú)線電源供電,而且該小組已經(jīng)進(jìn)行了十例植入試驗(yàn)。
而視網(wǎng)膜外植入技術(shù)則是將電極陣列緊貼于視網(wǎng)膜外表面,用眼外傳來(lái)的信號(hào)直接刺激神經(jīng)細(xì)胞,相當(dāng)于完全替換了鏡頭和感光器件。這一領(lǐng)域的主要研究者有德國(guó)波昂大學(xué)、美國(guó)霍普金斯大學(xué)、麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué),以及南加州大學(xué)的多漢尼(Doheny)眼科研究所。第二視覺公司的人造視網(wǎng)膜技術(shù),就是在多漢尼研究所的基礎(chǔ)上開發(fā)的。
1998年,Robert Greenberg博士和Sam Williams一起創(chuàng)建了第二視覺公司。Sam自己就是一位色素性視網(wǎng)膜炎的患者,對(duì)這一領(lǐng)域的公共研究喪失了信心,所以決定自己開發(fā)能投入商業(yè)化的人工視網(wǎng)膜設(shè)備。Sam于2009年去世,沒(méi)有來(lái)得及等到自己目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的那天。但是他的遺產(chǎn)將會(huì)造福許多人。