Visionäre Technologie: Auge Implantat stellt einige Augen blind

Mit lichtempfindlichen Mikrochips in der inneren Oberfläche des Auges implantiert, Wissenschaftler sind weiterhin einige Vision für Blinde Patienten wiederherzustellen – beispielsweise hilft ihnen Mimik wie Lächeln erkennen.

Die Sehschärfe der neuen Geräte übertrifft von anderen visuellen Implantat so weit, die höchste Auflösung Forscher hinzugefügt.

"Ein Mann war in der Lage, seine Verlobte im Gesicht zu sehen – es kann ein gespenstisches Bild gewesen, aber er war sehr, sehr glücklich. Es war ein besonderer Moment für ihn", sagte Forscher Eberhart Zrenner, eine Neuro-Augenarzt an der Universität Tübingen in Deutschland, LiveScience.

Winzige Implantat

Das Implantat, genannt Alpha-IMS, ist nur etwa 3 Millimeter lange von 3 Millimeter breit und weniger als 100 Mikrometer dick, so dass es dünner ist als der Durchmesser eines menschlichen Haares. Trotz seiner kleinen Größe ist der Mikrochip mit 1.500 Licht-Detektoren, geladen, die elektrische Impulse durch Nerven des Patienten eine farblose 1.500-Pixel-Bild zu erzeugen, zu übertragen. Im Gegensatz dazu bieten andere visuelle Implantate Bilder mit deutlich weniger als 100 Pixel. [Siehe Bilder des Implantats Auge]

Das Implantat wird unter die Netzhaut, die innere Auskleidung des Auges platziert. Das Gerät ersetzt im wesentlichen degenerierte lichtempfindliche Stab und Zapfen von Patienten mit Erkrankungen wie Retinitis Pigmentosa, einer Gruppe von Erbkrankheiten, die 1 in 4.000 Menschen auf der ganzen Welt heimsuchen.

Ein Draht Routen aus im Inneren des Auges an den Rand und dann unter die Haut bis zu einem Punkt hinter dem Ohr, wo Patienten eine Control-Box drahtlos Spannungsversorgung platzieren können. Patienten können auch das Steuergerät, Helligkeit und Kontrast der Bilder anpassen.

"Die Tatsache, dass der Chip im Auge bedeutet, dass die Vision mit dem Auge bewegt," hinzugefügt Zrenner. "Kosmetisch, nicht Sie auch das Implantat von außen sehen." Andere elektronische Ansätze zur Wiederherstellung der Vision in der Regel beinhalten sperrige Brille mit Kameras und Blickfeld hängt davon ab, wo die Kameras verwiesen wird, nicht in die Augen blicken.

In der ersten Studie mit dem Implantat, detaillierte im Jahr 2010 konnte das Gerät helfen Patienten lesen die Zeiger einer Uhr, sieben Schattierungen von grau zu erkennen, finden Sie Geschirr, Äpfel und Bananen zu identifizieren und kombinieren Sie die Buchstaben des Alphabets um Wörter zu bilden. Aber die meisten der 11 Patienten, die das Implantat diese Ergebnisse nicht erreicht, teils, weil Forscher noch verfeinert wurden wo am besten das Gerät implantieren und lernen, welche Patienten am meisten profitieren könnte.

Große Ergebnisse

In der neuesten klinischen Humanstudie mit diesen Chips wurden neun deutsche Patienten im Labor als auch im Außenbereich und zu Hause drei bis neun Monate lang getestet. Das Gerät restauriert funktionelle Vision für die meisten Patienten – zum Beispiel acht Licht wahrnehmen konnte, sieben könnten sagen, wo Licht war aus und konnte fünf Bewegung erkennen. Der Erfolg dieser neuesten klinischen Studie ist im Wesentlichen auf die Forscher nun zu wissen, das Implantat unter der Fovea, einem Ort nahe dem Zentrum der Netzhaut platzieren, verantwortlich für das Zentrum des Gesichtsfeldes.

"Die Ergebnisse unserer ersten menschlichen klinischen Prüfung hat unsere Erwartungen übertroffen, und wir werden weiter gefördert werden durch die Ergebnisse der zweiten Studie am Menschen," sagte Zrenner.

Darüber hinaus übertroffen Sehschärfe für zwei der Patienten Schärfe in die erste klinische Studie zu sehen. Drei waren in der Lage, spontan Briefe zu lesen. Darüber hinaus im und außerhalb des Labors, fünf Patienten berichteten über die Fähigkeit, Gesichtszüge wie z. B. das Vorhandensein oder Fehlen der Brille zu erkennen, als auch Objekte wie Telefone, unterscheiden die Zeichen lesen und Türklinken zu finden, sehen, wo Teller und Besteck auf den Tischen waren und Rotwein aus Weißwein erzählen. Patienten beschrieben verschwommen, flackernde Bilder der Welt in Grautönen, erinnert an unscharfen Bilder von einem älteren Schwarz-Weiß-Fernseher. [Auge Tricks: Galerie der bildenden Illusionen]

"Dies kann nicht viel helfen, aber dadurch entsteht einen großen Unterschied für eine blinde Person," sagte Zrenner.

Zrenner darauf hingewiesen, dass dieses Gerät nicht Allblind Patienten zugute käme. Zum Beispiel hilft es nicht in Fällen, wo der Sehnerv oder Schädigung des Gehirns beteiligt ist, oder wo die Netzhaut ist ruiniert oder unzureichende Durchblutung hat.

Als nächstes

Nun möchten die Forscher verbessern die Haltbarkeit des Implantates gegen die Korrosion, die sie erleben kann. "Es ist eine Herausforderung, die Arbeit mit etwas, das zum Schutz vor Wasser und Ionen im Auge, dünn," sagte Zrenner. "Wir sind in einer Situation wie die der ersten Flugzeuge, die aus Holz und Papier, mehr oder weniger hergestellt wurden. Jetzt müssen wir auf Materialwissenschaft eine Menge Arbeit, da der Körper ein lebensfeindlicher Ort für die Elektronik ist."

Zukünftige Forschung kann auch das Gesichtsfeld des Patienten erweitern. "Wir können zwei oder drei Chips nebeneinander setzen — kann man Breitbild-Vision" Zrenner sagte.

Zrenner half Retina Implant AG in Deutschland, die die Implantate herstellt.

"Als einer führenden einschlägigen Patientenorganisation im Vereinigten Königreich, wir habe gerade Retina Implant AG Forschung mit großem Interesse" David Head, CEO von RP Fighting Blindness, sagte in einer Erklärung. "Die heute veröffentlichten Ergebnisse zeigen konkrete Versprechen eines Tages Wiederherstellung funktionaler Vision bei Patienten mit fortgeschrittenen Retinopathia Pigmentosa."

Klinische Studien des Implantats sind auch in England und Hong Kong statt. Die Forscher versuchen derzeit zu behördlichen Genehmigung klinische Studien in den Vereinigten Staaten und Europa sowie zu beginnen.

Die Wissenschaftler ihre Ergebnisse detailliert Online-20 Februar in der Fachzeitschrift Proceedings der Royal Society B: Biological Sciences.