Οφθαλμικό εμφύτευμα βοήθησε τυφλούς να ξαναδιαβάσουν – Παγκόσμια ελπίδα και συγκίνηση [video]

Αυτή η καινοτόμος τεχνολογία επέτρεψε σε συμμετέχοντες που κάποτε ήταν τυφλοί να βλέπουν γράμματα, να αναγνωρίζουν σχήματα, ακόμη και να διαβάζουν λέξεις, σηματοδοτώντας ένα σημαντικό βήμα προς τη θεραπεία της απώλειας όρασης από εκφυλιστικές ασθένειες του αμφιβληστροειδούς, όπως η ηλικιακή εκφύλιση της ωχράς κηλίδας (AMD).

Αυτό το άρθρο εξηγεί πώς λειτουργεί το εμφύτευμα, τι αποκάλυψε η μελέτη και τι σημαίνει αυτό για το μέλλον της θεραπείας της τύφλωσης.

Πώς λειτουργεί το φωτοβολταϊκό εμφύτευμα αμφιβληστροειδούς

Το σύστημα PRIMA (Photovoltaic Retina Implant MicroArray) είναι ένα ασύρματο εμφύτευμα με μικροτσίπ, το οποίο αντικαθιστά την λειτουργία των χαμένων φωτοϋποδοχέων στον αμφιβληστροειδή: τα κύτταρα που είναι υπεύθυνα για τη μετατροπή του φωτός σε νευρικά σήματα.

Το εμφύτευμα έχει πλάτος μόλις 2 mm και πάχος 30 microns (λεπτότερο από μια ανθρώπινη τρίχα) και τοποθετείται χειρουργικά κάτω από τον κεντρικό αμφιβληστροειδή.

Δείτε στο βίντεο πώς γίνεται η επέμβαση και πώς λειτουργεί το σύστημα:

1. Ο ασθενής φοράει γυαλιά εξοπλισμένα με κάμερα που καταγράφουν οπτικές εικόνες.
2. Αυτές οι εικόνες μετατρέπονται σε παλμούς υπέρυθρου φωτός, οι οποίοι προβάλλονται στο εμφύτευμα.
3. Τα φωτοβολταϊκά pixel του μικροτσίπ μετατρέπουν αυτά τα υπέρυθρα σήματα σε ηλεκτρικούς παλμούς.
4. Οι παλμοί διεγείρουν τους νευρώνες του αμφιβληστροειδούς που παραμένουν λειτουργικοί, μεταδίδοντας οπτικές πληροφορίες στον εγκέφαλο μέσω του οπτικού νεύρου.

Με απλά λόγια, το σύστημα PRIMA λειτουργεί σαν ένας τεχνητός αμφιβληστροειδής που τροφοδοτείται με ηλιακή ενέργεια, χρησιμοποιώντας φως για να επανενεργοποιήσει νευρικές οδούς, οι οποίες είχαν αδρανοποιηθεί λόγω εκφύλισης του αμφιβληστροειδούς.

Αποτελέσματα μελέτης: Πώς το εμφύτευμα βοήθησε τυφλούς ασθενείς να ξαναδούν

Η πολυκεντρική κλινική δοκιμή, που διεξήχθη στη Γαλλία και δημοσιεύθηκε στο New England Journal of Medicine, περιελάμβανε 38 ασθενείς με προχωρημένη κεντρική ατροφία του αμφιβληστροειδούς. Όλοι οι συμμετέχοντες είχαν σημαντική απώλεια κεντρικής όρασης και δεν μπορούσαν πλέον να αναγνωρίσουν γράμματα ή να διαβάσουν πριν από την εμφύτευση.

Βασικά ευρήματα της μελέτης:

• Οι περισσότεροι συμμετέχοντες ανέκτησαν την οπτική αντίληψη σε περιοχές που αντιστοιχούν στη θέση του εμφυτεύματος.
• Αρκετοί ασθενείς ήταν σε θέση να αναγνωρίσουν γράμματα υψηλής αντίθεσης και να διαβάσουν λέξεις μεγέθους έως και 4 cm.
• Η λειτουργική μαγνητική τομογραφία επιβεβαίωσε ότι η ενεργοποίηση του οπτικού φλοιού έλαβε χώρα κατά την διέγερση του εμφυτεύματος, υποδεικνύοντας πραγματική οπτική αποκατάσταση.
• Η συσκευή παρέμεινε σταθερή και καλά ανεκτή κατά τη διάρκεια της 18μηνης παρακολούθησης, χωρίς σημαντικές ανησυχίες για την ασφάλεια των συμμετεχόντων.
• Ένας συμμετέχων περιέγραψε ότι είδε μοτίβα και γράμματα καθαρά για πρώτη φορά μετά από χρόνια, υπογραμμίζοντας τον βαθύ ψυχολογικό αντίκτυπο της μερικής αποκατάστασης της όρασης.

Γιατί αυτό έχει σημασία για τη θεραπεία της τύφλωσης

Αυτή η πρόοδος αντιπροσωπεύει μια νέα κατεύθυνση στην αποκατάσταση της όρασης που χάνεται από εκφυλιστικές ασθένειες του αμφιβληστροειδούς, όπως η ηλικιακή εκφύλιση της ωχράς κηλίδας (AMD) και η μελαγχρωστική αμφιβληστροειδοπάθεια, οι οποίες καταστρέφουν τους φωτοϋποδοχείς, αλλά συχνά αφήνουν άθικτες τις βαθύτερες αμφιβληστροειδικές και νευρικές δομές.

Μέχρι τώρα, οι διαθέσιμες θεραπείες μπορούσαν μόνο να επιβραδύνουν την εκφύλιση και όχι να αποκαταστήσουν την χαμένη κεντρική όραση. Το σύστημα PRIMA καλύπτει αυτό το κενό, παρακάμπτοντας τους κατεστραμμένους φωτοϋποδοχείς και διεγείροντας άμεσα τα εσωτερικά στρώματα του αμφιβληστροειδούς, που στέλνουν σήματα στον εγκέφαλο.

Πιθανές επιπτώσεις:

• Πιθανή αποκατάσταση όρασης σε ασθενείς με (μέχρι σήμερα) μη θεραπεύσιμη τύφλωση.
• Έμπρακτη ανεξαρτησία μέσω της βασικής αναγνώρισης αντικειμένων και κειμένου.
• Βάση για μελλοντικές βιοηλεκτρονικά οπτικά εμφυτεύματα ενσωματωμένα με νευρωνική επεξεργασία τεχνητής νοημοσύνης.

Οι ερευνητές σημειώνουν ότι η τεχνολογία βρίσκεται ακόμη στα αρχικά της στάδια, αλλά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι μια μέρα μπορεί να επιτρέψει σε τυφλούς ασθενείς να εκτελούν καθημερινές οπτικές εργασίες, όπως η ανάγνωση και η αναγνώριση προσώπων.

Photo 1/2

Photo 2/2

Περιορισμοί και επόμενα βήματα

Αν και τα αποτελέσματα είναι πολλά υποσχόμενα, το τρέχον σύστημα PRIMA προσφέρει όραση χαμηλής ανάλυσης, περίπου ισοδύναμη με την όραση σχημάτων και μεγάλων γραμμάτων. Η περαιτέρω ανάπτυξη στοχεύει στη βελτίωση της πυκνότητας pixel και της καθαρότητας της εικόνας, καθώς και στην μείωση του χρόνου προσαρμογής για τους ασθενείς, που μαθαίνουν να ερμηνεύουν την τεχνητή όραση.

Οι τρέχουσες μελέτες διερευνούν:

• Υψηλότερες συστοιχίες pixel για πιο ευκρινείς εικόνες.
• Βελτιωμένα "έξυπνα" γυαλιά, που επεξεργάζονται εικόνες σε πραγματικό χρόνο.
• Ενσωμάτωση με αλγόριθμους μηχανικής μάθησης για την ενίσχυση της αντίθεσης εικόνας και της αναγνώρισης αντικειμένων.
• Δοκιμές σε μεγαλύτερες και πιο ποικιλόμορφες ομάδες ασθενών για την αξιολόγηση μακροπρόθεσμων αποτελεσμάτων και βελτιώσεων στην ποιότητα ζωής.

Πώς διαφέρει από άλλα εμφυτεύματα αμφιβληστροειδούς

Το σύστημα PRIMA διαφέρει θεμελιωδώς από παλαιότερα εμφυτεύματα αμφιβληστροειδούς όπως το Argus II, το οποίο απαιτούσε ενσύρματες συνδέσεις και προσέφερε περιορισμένη ανθεκτικότητα.

Ο ασύρματος σχεδιασμός και η φωτοβολταϊκή διέγερση του PRIMA μειώνουν την χειρουργική πολυπλοκότητα και βελτιώνουν την ακρίβεια του σήματος.

Αυτό το άλμα προς ασύρματα εμφυτεύματα με φωτεινή ενέργεια μπορεί να επαναπροσδιορίσει τον τρόπο με τον οποίο οι επιστήμονες προσεγγίζουν την οπτική αποκατάσταση με νευρωνικά μέσα.

Συχνές Ερωτήσεις

Ποιος μπορεί να επωφεληθεί από το εμφύτευμα PRIMA;

Μελετάται επί του παρόντος σε άτομα με απώλεια κεντρικής όρασης από ασθένειες όπως η ηλικιακή εκφύλιση της ωχράς κηλίδας και κληρονομικές ατροφίες του αμφιβληστροειδούς. Η περιφερειακή όραση πρέπει να είναι άθικτη.

Είναι το εμφύτευμα PRIMA διαθέσιμο στο κοινό;

Όχι ακόμα. Η τεχνολογία βρίσκεται σε προχωρημένα στάδια κλινικών δοκιμών στην Ευρώπη και αναμένει έγκριση από τις ρυθμιστικές αρχές. Η επίσημη δημοσίευση/παρουσίαση σε αναγνωρισμένο ιατρικό περιοδικό αποτελεί ένα σημαντικό βήμα προς αυτήν την κατεύθυνση.

Μπορεί αυτό το εμφύτευμα να αποκαταστήσει την πλήρη όραση;

Όχι, αποκαθιστά μερική λειτουργική όραση —όπως η ανάγνωση μεγάλων γραμμάτων ή η ανίχνευση αντικειμένων— αλλά όχι την πλήρη οπτική οξύτητα.

Πόσο ασφαλής είναι η επέμβαση;

Η μελέτη δεν ανέφερε σοβαρές ανεπιθύμητες ενέργειες. Μικρές φλεγμονές και δυσκολίες προσαρμογής ήταν διαχειρίσιμες με ιατρική περίθαλψη.

Ποιο είναι το επόμενο βήμα για την τεχνολογία;

Οι ερευνητές στοχεύουν στη βελτίωση της ευκρίνειας της εικόνας, στην επέκταση της περιοχής κάλυψης του εμφυτεύματος και στην ανάπτυξη μικρότερων, πιο προσαρμοστικών εξωτερικών συσκευών.

Συμπέρασμα

Το φωτοβολταϊκό εμφύτευμα αμφιβληστροειδούς (PRIMA) σηματοδοτεί μια επαναστατική πρόοδο στη θεραπεία της τύφλωσης από εκφύλιση του αμφιβληστροειδούς.

Αξιοποιώντας μικροτεχνολογία, που λειτουργεί με ενέργεια από το φως, για την επανενεργοποίηση αδρανών νευρώνων του αμφιβληστροειδούς, επιτρέπει σε άτομα που κάποτε θεωρούνταν μόνιμα τυφλοί να βλέπουν γράμματα, να αναγνωρίζουν σχήματα και να ανακτούν μερικώς λειτουργική όραση.

Αν και δεν αποτελεί πλήρη θεραπεία, αυτή η καινοτομία αντιπροσωπεύει ένα ορόσημο προς την αποκατάσταση της βιοηλεκτρονικής όρασης, ένα βήμα που σύντομα μπορεί να επαναπροσδιορίσει τι σημαίνει να είσαι τυφλός.

Πηγές:
science.xyz
theverge.com
bbc.com
aao.org