WikiDer > Фотоэлектрический протез сетчатки

Photovoltaic retinal prosthesis
Фотоэлектрическая матрица, имплантированная под дегенерированную сетчатку, преобразует ближний инфракрасный свет в электрический ток, протекающий через ткань и стимулирующий внутренние нейроны сетчатки.

Фотоэлектрический протез сетчатки это технология для восстановления зрения пациентам, ослепленным дегенеративный сетчатка болезни, такие как пигментный ретинит и возрастная дегенерация желтого пятна (AMD), когда пациенты теряют фоторецепторы, фиксирующие изображение, но нейроны в «обработке изображений» внутренние слои сетчатки относительно хорошо сохранились [1]. Этот субретинальный протез предназначен для восстановления зрения пациента путем электрической стимуляции выживших нейронов внутренней сетчатки, в первую очередь биполярных клеток. Фотоэлектрические имплантаты сетчатки являются полностью беспроводными и питаются от ближнего инфракрасного излучения (880 нм), проецируемого видеоочками. Таким образом, им не требуются такие сложные хирургические методы, которые необходимы для других имплантатов сетчатки, которые получают питание через экстраокулярную электронику, подключенную к сетчатке с помощью трансклерального кабеля. [2]. Оптическая активация фотоэлектрических пикселей позволяет масштабировать имплантаты до тысяч электродов.

Фотоэлектрическая матрица с пикселями размером 40 мкм, отображаемыми поверх пигментного эпителия сетчатки.

Исследования на крысах с дегенерацией сетчатки показали, что протезное зрение с такими субретинальными имплантатами сохраняет многие особенности естественного зрения, включая слияние мерцания на высоких частотах (> 20 Гц), адаптацию к статическим изображениям, центрально-объемную организацию и нелинейное суммирование субъединиц в рецептивные поля, обеспечивающие высокое пространственное разрешение[3]. Острота зрения решетки, измеренная с помощью пикселей 70 мкм, соответствует пределу плотности выборки (шаг пикселя)[4]. Клинические испытания с этими имплантатами (ПРИМА, Pixium Vision) с пикселями 100 мкм, запущенными в 2018 году, и первоначальные результаты уже подтвердили, что пациенты действительно воспринимают проецируемые шаблоны с пространственным разрешением, ограниченным размером пикселя. Имплантаты с пикселями 50 мкм и меньше разрабатываются Паланкер группа в Стэндфордский Университет.

Рекомендации

  1. ^ Ван, Леле; и другие. (2012). «Фотоэлектрический протез сетчатки: изготовление и работа имплантата». Журнал нейронной инженерии. 9 (4): 046014. Дои:10.1088/1741-2560/9/4/046014. ЧВК 3419261. PMID 22791690.
  2. ^ Мэтисон, Кит; и другие. (2012). «Фотоэлектрический протез сетчатки с высокой плотностью пикселей». Природа Фотоника. 6: 391–397. Дои:10.1038 / nphoton.2012.104. ЧВК 3462820. PMID 23049619.
  3. ^ Э. Хо; и другие. (2018). «Пространственно-временные характеристики реакции сетчатки на опосредованную сетью фотоэлектрическую стимуляцию». Журнал нейрофизиологии. 119: 389–400. Дои:10.1152 / jn.00872.2016. ЧВК 5867391. PMID 29046428.
  4. ^ Х. Лорах; и другие. (2015). «Фотоэлектрическое восстановление зрения с высокой остротой зрения». Природа Медицина. 21: 476–482. Дои:10,1038 / нм.3851. ЧВК 4601644. PMID 25915832.