Искусственные трансплантаты, бионическое зрение

Содержание

Глазной имплантат, выращенный в лаборатории, помог восстановить зрение приматам

Искусственные трансплантаты, бионическое зрение

Наши глаза очень сложно устроены, пожалуй, это одна из самых сложных частей нашего тела. Они состоят из множества деликатных клеточных структур, которые тихо работают сообща и обеспечивают нас зрением.

Не удивительно, что такие вещи, как дальнозоркость, глаукома и катаракта, широко распространены, учитывая хрупкую структуру компонентов глаза. В худшем случае элементы зрения исправить нельзя и развивается слепота.

Но группа ученых из Университета Мельбурна в Австралии недавно сделала важный шаг в сторону смягчения и даже лечения распространенной проблемы со зрением. Возможно, слепота навсегда останется в прошлом.

Как работают наши глаза

Как свет, попадая в наши глаза, становится распознаваемой картинкой в нашей голове?

В передней части глаза расположена роговица, прозрачный слой клеток, который фильтрует и фокусирует поступающий свет. За роговицей радужная оболочка, обычно коричневая или голубая, со зрачком в центре.

Зрачок расширяется или сжимается, регулируя количество света, которое попадает на внутренний хрусталик глаза. Проходя через хрусталик, свет попадает в стекловидное тело, достигая сетчатки, слоя клеток, который посылает электрические сигналы в мозг через зрительный нерв.

Затем мозг преобразует эти сигналы в картинки, которые мы видим.

Наряду с катарактой и глаукомой, Всемирная организация здравоохранения считает помутнение роговицы одной из ведущих причин слепоты в развитых и развивающихся странах. Роговица должна поддерживать постоянный уровень толщины и влаги, чтобы оставаться прозрачной.

Это достигается с помощью роговичных эндотелиальных клеток, расположенных на внутренней поверхности роговицы. Эндотелиальные клетки сохраняют роговицу, избавляясь от излишков воды.

Если эти клетки прекращают работать из-за повреждений, заболевания или старости, жидкость накапливается в роговице и постепенно ухудшает зрение, приводя к слепоте, если это не лечить.

Поскольку эндотелиальные клетки не могут восстанавливаться или регенерировать, единственный способ восстановить функцию роговицы — пересадка роговицы, она же кератопластика. Но в мире ощущается нехватка донорских роговиц, клетки роговицы повреждаются во время процесса трансплантации, а также есть риск, что иммунная система реципиента отвергнет донорскую роговицу.

Используя совершенно новый метод, ученые смогли взять образцы клеток роговицы из глаз испытуемых и культивировать клетки в лаборатории. Они регенерировали и размножили клетки на синтетической пленке гидрогеля, затем имплантировали эту пленку обратно в глаза испытуемых.

Пленка толщиной в 50 микрометров сравнима с обычной контактной линзой.

Выращенные в лаборатории клетки роговицы принялись за работу и восстановили баланс жидкости под роговицей, а через два месяца синтетическая пленка разложилась, оставив после себя здоровые клетки, которые продолжили поддерживать водный баланс роговицы.

Важно отметить, что эта процедура не испытывалась на людях, но восстановила зрение животным и не вызвала неблагоприятных иммунных реакций. Клинические испытания на людях начнутся в 2017 году и, возможно, изменят будущее для людей, страдающих от помутнения роговицы.

Бионические глаза

В 2013 году FDA одобрила первый бионический имплантат для лечения пигментного ретинита глаза, наследственного заболевания, которое приводит к дегенерации фоторецепторов сетчатки глаза.

Пользователи этой технологии носят пару очков, оснащенных крошечной видеокамерой. Данные идут от камеры к блоку обработки видеосигнала и к группе электродов, имплантированных в сетчатку.

Электроды преобразуют данные в электрические импульсы, которые стимулируют сетчатку на производство изображений.

Процедура, призванная справиться с возрастной макулярной дегенерацией, которая является ведущей причиной слепоты у людей, которым за 55, удаляет естественный хрусталик глаза и заменяет его телескопическим объектов размером с горошину, который увеличивает объект и проецирует изображения на оставшуюся здоровую область сетчатки.

Такие технологии уже помогли восстановить зрение тысячам людей, но чтобы сделать бионическое зрение эквивалентным идеальному зрению человека, предстоит решить еще много вопросов. Пациенты с имплантатами сетчатки или хрусталика жалуются на плохое разрешение, сложности со зрением при движении на высокой скорости и ограниченное поле зрения.

По мере прорывов в биологических методах лечения зрения и искусственных решениях, вроде бионических глаз, слепота может в один прекрасный день стать недугом прошлого.

Источник: https://Hi-News.ru/medicina/glaznoj-implantat-vyrashhennyj-v-laboratorii-pomog-vosstanovit-zrenie-primatam.html

Бионическое зрение: путь к суперчеловеку

Искусственные трансплантаты, бионическое зрение

Ученые научились заменять многие утраченные человеческие органы и конечности искусственными, почти как живыми — бионическими. Есть бионические протезы рук и ног, бионические уши, сердца и даже глаза.

Однако если первые уже вышли в массовое производство, то установка «электронного» глаза — пока уникальная операция. В России первые две проведены в 2017 году, до конца года запланированы еще три. Пока все они — инициатива благотворительных фондов.

Эксперты полагают, что дальнейшее развитие микроэлектроники и аккумуляция успешного опыта позволят сделать их массовыми в перспективе 10 лет.

Глаз да глаз

Попытки заменить неработающую сетчатку электронным имплантом предпринимаются с 1970-х годов, к испытаниям на мышах приступили в самом начале 2000-х. Только недавно технологии позволили прооперировать человека. Одна из самых успешных разработок в этой области — бионический глаз Argus американской компании Second Sight.

Первый «глаз» они выпустили в 1990 году, а начали вживлять имплант человеку в 2002—2006 годах. С тех пор устройство эволюционировало — число светочувствительных электродов возросло с 16 до 60. «Вторая» версия Argus прошла клинические испытания в США в 2007 году, в Европе в 2012-м, в России начала применяться год назад.

В портфолио калифорнийцев наибольшее число операций по возвращению зрения с помощью имплантов — более 260 по всему миру.

В России проект стартовал после того, как представители Фонда поддержки слепоглухонемых «Со-единение» побывали на конференции по вопросам бионического зрения в Америке.

По приглашению благотворительной организации разработчики Second Sight посетили Москву и приступили к обсуждению вопросов клинической базы, подбора пациентов, источников финансирования.

Нагрузку разделили два фонда — «Со-единение» и «Искусство, наука и спорт» Алишера Усманова, который в рамках своей программы «Особый взгляд» уделяет большое внимание поддержке незрячих и слабовидящих людей. Финансовые инвестиции были сделаны фондом «Искусство, наука и спорт».

В качестве клинической базы был выбран научно-клинический центр отоларингологии ФМБА в Москве. Летом 2017 года прошла первая операция, а в декабре 2017 года — вторая. Имплант сетчатки был установлен 58‑летнему Григорию Ульянову и 56‑летней Антонине Захарченко.

Как рассказывает Денис Кулешов, директор Лаборатории «Сенсор-тех», осуществлявшей техническую поддержку проекта, бионический глаз состоит из нескольких частей: очков с видеокамерой, внешнего процессора и собственно импланта. камера снимает все происходящее вокруг.

Изображение обрабатывается миникомпьютером, который связан с очками проводом и может помещаться в карман, так как по размеру чуть превосходит смартфон. Особые интеллектуальные функции позволяют повышать контраст изображения, его яркость и делать некоторые объекты более заметными.

Сигнал конвертируется в 60‑пиксельное изображение и передается обратно на очки, а далее — через мини-антенну уже беспроводным способом на пластину, которая вшита в сетчатку. Она размером с ноготь мизинца и имеет 60 электродов.

Каждый из них стимулирует сетчатку пять раз в секунду: нервные окончания продолжают работать несмотря на утрату фоторецепторов. Благодаря этому человек может видеть черно-белую картинку с очень невысоким разрешением — контуры предметов, их движение и свет.

10 млн рублей за возможность увидеть свет

Пока это дорогостоящие и сложные операции, имеющие много ограничений. Скептицизм вызывают два аспекта: дороговизна решения и качество возвращаемого зрения. Современные импланты позволяют пациенту видеть на уровне примерно 5% идеального зрения.

«Это не привычное нам, а иное зрение. Преимущество нашего организма в том, что он приспосабливается даже малейшую возможность использовать по максимуму, — подчеркивает Денис Кулешов.

 — После длительных тренировок люди в привычной им обстановке могут перемещаться, видеть бордюры, ограды, двери, дома, даже найти пульт от телевизора.

Есть свидетельства о возвращении способности распознавать очень крупный шрифт».

«Внедрение и развитие в России системы ретинальных имплантов сетчатки — важная часть социализации незрячих людей. Бионический глаз не дает полноцветное зрение, но для человека, который полностью утратил зрение, это существенный прогресс с точки зрения его социализации и возвращения к активной жизни.

Отрадно, что этот научно-технологический прорыв приближает нас к тому периоду, когда подобные операции будут включены в перечень бесплатной высокотехнологичной помощи и будут доступны всем, кому это действительно необходимо», — подчеркивает PR-директор Фонда Алишера Усманова «Искусство, наука и спорт» Екатерина Ермоленко.

Важно, что имплант будет «работать» только у пациента, который ранее видел: тот сможет интерпретировать картинку и понять, что именно видит. Из-за этих особенностей операции показаны пациентам только с определенными заболеваниями.

Например, с пигментным ретинитом — наследственной болезнью, при которой фоторецепторы на сетчатке постепенно утрачивают способность отражать свет. Такой диагноз (на конец прошлого года он был у 50 тысяч россиян, а всего в мире у 1,5 млн человек) приводит сначала к сужению поля зрения, а после 40 лет — к тотальной слепоте.

Стоимость бионического зрения сегодня — около 10 млн рублей. Она определяется ценой импланта (около $150 тыс.) и стоимостью подготовки пациента, операции и реабилитации.

«Высокая стоимость определяется тем, что компании вкладывают десятки миллионов долларов в саму разработку, и им нужны немалые средства, чтобы остаться на плаву и продолжать работу в этом направлении, так что цена таких устройством не может быть низкой, она должна покрывать инвестиции в высокотехнологичные разработки. Еще один фактор, который имеет значение для всех медицинских кейсов, — это количество операций в год. Чем больше продаж, тем быстрее стоимость дрейфует вниз. В Америке стоимость операции — $145 тысяч, которые официально компенсируют страховые компании. В нашем случае это около 9-10 млн рублей, которые выделяют благотворительные организации, — говорит Денис Кулешов. — Поскольку государство заявило о поддержке высокотехнологичных способов оказания медпомощи, мы ожидаем, что по мере роста числа операций в год будет снижаться их стоимость».

Ожидается, что в перспективе 2-3 лет к проектам по бионическому зрению подключится Минздрав, а сами операции попадут в систему ОМС. После этого число россиян, получающих бионическое зрение, может возрасти до 20-30 в год. Это минимум, необходимый для усовершенствования технологии, накопления опыта, подготовки хирургов.

По словам Дениса Кулешова, до конца 2018 года планируется еще три операции с системой Argus, пациенты уже отобраны.

Кроме того, будет продолжено сотрудничество с американскими разработчиками в области VR-реабилитации людей с глазными имплантами и реабилитации с использованием интерфейса «мозг-компьютер».

Также в 2019 году намечен старт совместной работы с немецким производителем имплантов Retina Implant, который не использует внешнюю камеру — электроды, воспринимающие сигнал, находятся внутри глаза.

На пути к суперчеловеку

В Лаборатории «Сенсор-Тех» признают, что пытались и пытаются собрать российскую команду, которая могла вступить в технологическую гонку по бионическому зрению.

Однако смотрят шире — на разработку и кортикальных имплантов, которые вживляются прямо в кору головного мозга, что позволяет миновать работу со зрительным нервом, а воздействовать сразу на область, которая отвечает за распознавание образов.

Денис Кулешов признался, что уже существует негласный консорциум, рабочая группа, которая занята технологией; они готовят тесты на животных и клинические испытания.

«Речь идет о проекте с циклом 7-10 лет. Он будет развиваться не так стремительно, как адаптация существующих технологий.

В отличие от ретинальных имплантов, где лидеры индустрии, которые имеют задел на 10-15 лет, определены, в сфере кортикальных имплантов все исследования находятся на ранней стадии.

Это шанс российских специалистов побороться за место на рынке высокотехнологичных медицинских устройств», — подчеркивает Денис Кулешов.

Сегодня над решением проблемы слепоты работают несколько команд разработчиков в США, Австралии, Германии и других стран. Стартапы пробуют печатать импланты и «глаза» целиком на 3D-принтере, что сокращает время изготовления до 1-4 часов, и говорят о том, что в перспективе смогут не только возвращать зрение слепым, но и превращать обычных людей в суперменов. Рынок для таких устройств растет.

Анна Орешкина

Источник: https://www.if24.ru/bionicheskoe-zrenie-put-k-supercheloveku/

Новый тип бионического искусственного глаза для использования в обычной лаборатории протезирования глаз

Искусственные трансплантаты, бионическое зрение

Доклад Станислава Завадского (Stanislav Zavadsky) на X конгрессе Ассоциации Европейских окуляристов:
“A new type of bionic artificial eye, ready for use in a conventional eye prosthetics laboratory.”

Уважаемые коллеги, наверное, многие из нас иногда испытывали некоторое чувство неудовлетворённости своей работой, поскольку она почти полностью заключается в исправлении косметических дефектов наших пациентов. В этом наше отличие например от протезистов-стоматологов, которые кроме красоты улыбки дают своим клиентам возможность с удовольствием принимать пищу.

Конечно, при потере одного глаза наибольшее беспокойство нашего пациента вызывает именно ухудшение внешнего вида, однако в трагических случаях потери обоих глаз внешность отходит на второй план и главным становится невозможность продолжать полноценную жизнь.

За время работы мне даже приходилось отвечать на вопрос родственников некоторых наших пациентов –«а будет ли он с вашим протезом хоть немного видеть?» .

Мне неизвестно, занимался ли кто-нибудь из глазопротезистов электронным зрением или производством приборов для ориентирования слепых, но эта разработка ведётся уже несколько десятилетий.

Предложены многочисленные варианты и модели устройств но особых успехов достигнуто не было.

Об общественном признании неудачности всех этих попыток свидетельствует тот факт, что в последнее время увеличивается интерес не к средствам, облегчающим слепым адаптацию к общей среде, а тех устройств, которые приспосабливают некоторую часть окружающей среды к нуждам слепых людей, к числу которых можно отнести например светофоры со звуковым сигналом. Несмотря на значение этих усилий на сегодняшний день надо признать их малоперспективными в будущем, поскольку слепые все равно остаются помещёнными в своеобразное гетто.

В настоящее время нет непреодолимых сложностей с получением и обработкой данных об обстановке в бытовой среде или на улице. Существуют весьма совершенные программы для компьютерного анализа видеоизображения или сигналов с радаров. Нерешённой проблемой является способ доведения этой информации до слепого пользователя.

Применяющийся до последнего времени способ передачи информации через звуковые сигналы является малопригодным из-за того что он мешает анализировать и оценивать естественные звуки из окружающей среды. Производились попытки передать зрительную информацию с помощью тактильной чувствительности кожи или слизистой оболочки полости рта.

Делаются даже попытки имплантации электродов в кору головного мозга.

Предлагаемый метод

Нами сделана попытка использовать глазной протез для передачи через него данных об окружающей обстановке пациентам с отсутствием обоих глаз или абсолютной слепотой . В основу методики положено воздействие слабыми электрическими импульсами выходящими с протеза на слизистую глазничной полости и управление устройством посредством регистрации движения глазного протеза.

Теоретическим обоснованием для такой возможности являются несколько общеизвестных фактов.

  • Во-первых, даже при полном удалении обоих глаз сохраняется некоторая часть зрительного анализатора.

Наиболее известными признаками этого являются наличие сновидений со зрительными образами и активность глазодвигательных мышц, которая может проявляться движением абсолютно слепых глаз или глазных протезов причём движением в «нужную» сторону.

Это явление хорошо известно и используется как нами, глазными протезистами, так и экспертами по инвалидности.

Старым приёмом разоблачения симуляции слепоты была просьба посмотреть на голос- слепой человек поворачивает на голос глаза а симулянт смотрит прямо.

  • Второе. Покрывающая культю удалённого глаза и глазничную полость слизистая оболочка имеет определённую иннервацию и может воспринимать воздействие слабых электрических импульсов.

Нами исследована чувствительность конъюнктивы к электрическим импульсам. На здоровом глазу она составляет 80-100 мка. у лиц носящих глазной протез имеется большая разница в результатах и она составляет от 100 до 300 мка и возможно более поскольку мы не исследовали чувствительность при большихвеличинах тока.

  • Третье. Роль движений глаз в процессе зрения давно и хорошо изучена, и хотя как именно осуществляется связь между ядрами трёх пар глазодвигательных нервов и другими участками мозга осуществляющими акт зрения неизвестно, но само наличие такой связи несомненно.

Необходимо отметить, что ядра глазодвигательных нервов находятся в верхних буграх четверохолмия ,там же где заканчиваются первые нейроны зрительного пути и откуда проходит передача зрительной информации к коре головного мозга.

Очень давно было показано что, если искусственно обездвижить абсолютно здоровый глаз с нормальным зрением, то он слепнет, и зрение на нём не восстанавливается до возобновления возможности его движения.

Характер движений глаз при рассматривании предметов изучен и может быть применён при создании устройств помощи слепым.

  • Четвёртое. Установлено и официально признано, что человек может обходиться без посторонней помощи если острота зрения у него более 3 процентов а поле зрения более 10 градусов в диаметре . Эти две цифры можно считать промежуточной целью для разрабатываемых электронных устройств.

Учитывая вышесказанное мы можем предложить устройство для помощи слепым которое работоспособно уже сейчас и имеет большие возможности усовершенствования. Описываемое устройство состоит из двух блоков и портативного компьютера.

Устройство для помощи слепым

В одном из блоков размещается видеокамера, ридер, антенна, элемент питания. Все элементы можно смонтировать на очковой оправе или солнцезащитных очках. Связь с компьютером и источником питания для компьютера осуществляется через стандартные кабели.

Данные с видеокамеры передаются на компьютер, где обрабатываются и передаются на ридер, который с помощью антенны связывается с вторым блоком. Связь между блоками осуществляется в двух направлениях по протоколу беспроводной связи NFC.

Примером применения такой связи в других областях является использование бесконтактных платёжных карт.

Второй блок размещается внутри глазного протеза.

Современная элементная база микроэлектроники позволяет поместить в глазной протез микрочип, акселерометр (это деталь позволяющая регистрировать проекцию ускорения и таким образом фиксирующая движение глазного протеза) , антенну NFC и источник электропитания, которые обеспечат возможность передачи информации путём воздействия на конъюнктиву электрическими импульсами такой силы, которая будет восприниматься пациентом.

Применяемый нами чип имеет 8 активных выводов, часть которых задействована под электроды выходящие на заднюю поверхность протеза.

Принцип работы устройства

На первоначальном этапе мы ограничиваемся только анализом яркости фона и отдельных полей окружающей среды. камера имеет поле обзора 80 – 120 градусов из которых в каждый момент времени активным является только участок в 10 градусов и он находится в постоянном движении.

При появлении объекта, существенно отличающегося по яркости от фона в ту или иную сторону (темнее или светлее фона), через электроды подаётся краткосрочный электрический импульс на определённую часть слизистой находящейся под протезом.

Этот импульс вполне отчётливо ощущается пользователем как слабый укол и даёт возможность пользователю определить с какого направления возник свет или тень.

Если пользователь переведёт зрительную ось видеокамеры в сторону этого объекта , то повторный импульс будет передан в центре протеза

Возможный пример – слепой человек находится в комнате, в которой имеется яркое окно и открытая дверь в тёмный коридор. При попадании в активную часть поля зрения устройства, как светлого окна, так и тёмной двери человек почувствует импульс и переведёт на него «взгляд» устройства.

Предварительные результаты

При наших внутренних испытаниях доказана возможность через протез различать направление движение руки у лица (справа налево или сверху вниз) и на этом, к сожалению, нам пришлось остановиться, поскольку для дальнейшего исследования необходимо провести полный цикл других тестов доказывающих безопасность устройства. В настоящее время документация к нему передана в наше Министерство здравоохранения для утверждения порядка испытаний.

Несмотря на паузу в испытаниях я не имею сомнений в работоспособности и эффективности данного устройства благодаря его реализуемости, поскольку оно является относительно дешёвым и не требует для своего применения проведения хирургических операций.

Кроме того оно легко воспринимается пользователями как просто разновидность глазного протеза, к которому они уже привыкли и давно пользуются а при желании. так же легко могут от него отказаться.

Предварительные расчёты показывают что при хорошем состоянии иннервации слизистой оболочки глазничной полости при поле зрения в 10 градусов теоретически возможно достижение разрешающей способности устройства до 1 / 20 -30 угловых минут что соответствует остроте зрения около двух -трёх процентов.

Важным преимуществом устройства является возможность его сборки из серийно выпускаемых деталей в условиях рядовой лаборатории глазного протезирования.

Представляется, что проблема помощи абсолютно слепым людям в ближайшее время станет решаться не в нейрохирургических клиниках, а главным образом нашими коллегами в центрах глазного протезирования.

Завадский Станислав Лазаревич, директор уп “Контактные линзы плюс”.220040, Беларусь, г. Минск, ул. Некрасова д. 19

тел +375 17 202 00 80

Внимание!

Данная информация предназначена для специалистов в области офтальмологии и исключительно для ознакомления. Любое применение опубликованного материала возможно только после консультации со специалистом.




Цитирование материалов данного раздела сайта возможно только после письменного разрешения. Запрос можно послать на okoris@yandex.ru. При получении разрешения необходимо указать источника заимствования: имя автора и web-адреc страницы сайта www.okoris.ru.

Источник: http://okoris.ru/specialistam/prezentacii_521/novyj-tip-bionicheskogo-iskusstvennogo-glaza/

Бионический глаз – что это такое, цена операции

Искусственные трансплантаты, бионическое зрение

Бионический глаз представляет собой особое устройство, которое помогает слепым пациентам в некоторой степени компенсировать их инвалидность. Принцип работы этого аппарата основан на имплантации искусственной сетчатки в поврежденное глазное яблоко, что позволяет активизировать работу сохранившихся нейрорецепторов.

Причинами слепоты могут стать различные заболевания и травмы. У пожилых людей нередко имеются дегенеративные изменения сетчатки, что сопровождается атрофией рецепторного аппарата.

После того, как фоторецепторы (палочки и колбочки) полностью перестают реагировать на световое излучение, человек становится слепым. При этом нейроны сетчатки и оптического нерва сохраняют работоспособность.

За счет этого врачи пытаются восстановить хотя бы некоторые элементы зрения.

Скотома также нередко является причиной отсутствия зрения. Это пятно возникает в результате поражения волокон зрительного нерва или повышенного внутриглазного давления. Скотомы располагаются в пределах поля зрения и значительно ослабляют его.

Как работает бионический глаз

Бионический глаз представлен полимерной матрицей, в которой имеются светодиоды. Она может фиксировать даже слабые электрические импульсы, а затем передавать их на нервные окончания.

Сигналы, которые преобразуются в электрическую форму, активизируют сохранившиеся нейроны сетчатки и оптического нерва. Помимо полимерной матрицы, можно использовать альтернативные устройства (инфракрасный датчик, специальные очки или видеокамеру).

Все эти аппараты могут активизировать работу центрального и периферического зрения.

камера, которая встраивается в очки, записывает картинку, а полученные данные отправляет в конвертор. Здесь сигнал преобразуется и попадает на фотосенсор, который вживлен в сетчатку глазного яблока. Отсюда электрические импульсы уже проникают в зрительные центры мозга человека через волокна оптического нерва.

Параметры восприятия изображения

Устройство бионического глаза за это время претерпело значительные изменения. Ранние модели аппарата транслировали картинку с видеокамеры сразу в глаз пациента. Для фиксации изображения применялся фотодатчик и матрица (100 пикселов). Далее информация по оптическому нерву поступала в мозг. Иногда ха счет несинхронной работы возникала несовместимость восприятия глаза и камеры.

В более современных моделях бионического глаза видеоинформация сначала поступала в портативный компьютер. Здесь оно преобразовывалось в инфракрасные импульсы (не менее нескольких тысяч).

Отраженные от стекла очков, эти импульсы попадали через хрусталик глаза на фотосенсоры, расположенные в сетчатке.

Воздействие инфракрасных лучей сходно с обычными лучами, что позволяет сформировать у пациента восприятие пространства.

История применения бионического глаза

У пациенты из Калифорнии был диагностирован пигментный ретинит в молодом возрасте. Через 30 лет после этого она ослепла на один глаз. второй глаз был способен в небольшой степени реагировать на свет.

В 2004 году ей был установлен бионический глаз, состоящий из матрицы с 16 электродами. После этого пациентка получила возможность видеть крупные объекты, очертания людей, освещение.

После этого бионический глаз стали имплантировать и другим людям старше 50 лет.

В одном исследовании бионический глаз был вживлен 33 пациентам с дистрофией сетчатки. В результате они смогли различать контуры предметов в комнате, а некоторые стали определять графические символы. Однако радужным прогнозам десятилетней давности относительно перспектив бионического глаза не суждено было сбыться.

Современный этап развития бионического глаза

Биомедицинские технологии совершенствуются каждый год. В настоящее время стандартная матрица для бионического зрения содержит 500 фотоэлементов (в сравнении с 16 фотоэлементами в первых моделях). При этом информация передается в головной мозг через миллион нервных окончаний.

Известная системы бионического глаза Argus II (американского производителя Second Sight) состоит из импланта сетчатки и маленькой видеокамеры, которая встроена в очки.

В камере есть фиксирующий элемент, передающий информацию на процессор. Далее по беспроводной сети информация поступает к импланту.

Последний посредством электродов стимулирует активные клетки сетчатки и передает информацию на волокна оптического нерва.

Пациенты, которым был имплантирован Argus II, могут уверенно различать линии. Со временем качество зрения возрастало. Стоимость устройства составляет 150 тысяч фунтов стерлингов, но инженеры продолжают работу, направленную на усовершенствование бионического глаза.

Источник: https://ophthalmocenter.ru/patient/oftalmology/755-bionicheskij-glaz-chto-eto-takoe.html

Глазной имплант

Искусственные трансплантаты, бионическое зрение

Пересадка целого глазного яблока — это крайне сложная операция. Имплантат сетчатки пересадить проще, но операция будет успешной только, если хирург придерживается всех тонкостей манипуляции. Это обусловлено тем, что ткань состоит из множества нервных клеток, которые легко повредить.

Показаниями для подобных оперативных вмешательств являются дистрофия сетчатки, патология зрительного нерва и других глазных структур. Микрохирургическое вмешательство требует присутствия специального инструментария и высокой квалификации врача.

Период восстановления после операции длительный и требует профилактики осложнений.

ВАЖНО ЗНАТЬ! Даже “запущенное” зрение можно вылечить дома, без операций и больниц. Просто прочитайте что говорит Юрий Астахов читать рекомендацию…

Ученые и медики еще не научились пересаживать глазное яблоко целиком. Подобные предложения должны вызывать у пациентов настороженность.

Виды операций

Их выделяют, опираясь на части глазного яблока, которые пересаживают. Поэтому существует такая классификация трансплантаций:

Для замены используют как донорскую, так и искусственную роговицу.

  • Пересадка роговицы. Эта операция является простой, поскольку трансплантируются поверхностные структуры, без проникновения в глубокие слои органа.
  • Имплантация сетчатки глаза. Это более сложный вариант оперативного вмешательства. Нервные клетки — палочки и колбочки, способны разрушаться при малейшем механическом или химическом воздействии.
  • Замена хрусталика. Эта естественная линза не имеет антигенных факторов, на которые бы отреагировала иммунная система человека. Поэтому новый хрусталик хорошо приживается.
  • Трансплантация биопротеза. В качестве последнего выступает искусственный глаз, представляющий собой скопление электродов, вместо сетчатки имплантируемых в глазное дно. От них к специальным очкам отходят преобразователи сигнала.
  • Пересадка имитатора. Под ним подразумевается искусственное глазное яблоко, которое не выполняет зрительных функций, а только замещает удаленный орган в эстетических целях.
  • Замена радужки. Она выполняется при аниридии — полном поражении или отсутствии радужной оболочки.

Материалы для пересадки

Прямо здесь и сейчас пройдите онлайн тест на остроту зрения ==> ПРОЙТИ

Выделяют биологические и искусственные имплантанты. В качестве первых выступают части глазного яблока умершего человека. Их изымают у донора сразу после гибели последнего. При этом все компоненты органа зрения немедленно помещают в специальные растворы во избежание влияния на них внешней среды.

Эти структуры подлежат пересадке в течение нескольких часов. Чаще ими являются роговица и хрусталик. Искусственные же импланты изготовляются в специальных лабораториях. Они имеют микроскопическое строение и напоминают по функционалу здоровое глазное яблоко.

Имитаторы органа зрения изготовляют из криолитового стекла или полиметакрилата.

Производители имплантатов

Имплант делают индивидуально для каждого пациента.

Искусственные глазные яблоки и отдельные их структуры изготавливаются индивидуально для каждого пациента с учетом его пожеланий и характеристик орбиты. За границей существует множество частных компаний, производящих подобные имплантаты.

В России же, к примеру, иридо-хрусталиковая радужка изготавливается индивидуально, после внесения определенной суммы в качестве предоплаты за работу. Передовыми производителями протезов, имитирующих зрительные функции, являются Израиль и Швеция.

А бионические глаза изготовляют Франция, Германия и Соединенные Штаты Америки.

Установка искусственного глаза

Имплантация глазного яблока производится в офтальмологических клиниках, оснащенных специализированным оборудованием. Оперативные вмешательства включают микрохирургическое удаление пораженных структур собственного органа зрения и пересадку биологических или искусственных имплантатов.

Операции производятся под местной или общей анестезией. Они включают несколько этапов, которые требуется выполнять последовательно и скрупулезно, чтобы избежать осложнений. В послеоперационный период пациенту проводится иммуносупрессивная терапия с целью уменьшения реакции отторжения.

Реабилитационный период занимает от нескольких месяцев до года.

Судя по тому, что вы сейчас читаете эти строки – победа в борьбе с не четким зрением пока не на вашей стороне…

И вы уже думали о хирургическом вмешательстве? Оно и понятно, ведь глаза – очень важные органы, а его их правильное функционирование – залог здоровья и комфортной жизни. Резкая боль в глазу, затуманивание, темные пятна, ощущение инородного тела, сухости или наоборот слезоточение… Все эти симптомы знакомы вам не понаслышке.

Но возможно правильнее лечить не следствие, а причину? Рекомендуем прочитать историю Юрия Астахова, что он рекомендует сделать… Читать статью >>

Источник: https://EtoGlaza.ru/hirurgia/implantaty-glaz.html

Искусственное зрение

Искусственные трансплантаты, бионическое зрение

Argus II – это высокотехнологичная система протезирования сетчатки глаз, возвращающая зрение слепым пациентам. Имплантацию электронных зрительных протезов успешно проводят в лучших западных клиниках глазной хирургии, в том числе в Германии.

Argus II – инновационная разработка международной компании Second Sicht, за которую она удостоена уже десятка престижных наград, в том числе призов Technology Pioneer 2014 Всемирного Экономического Форума и Visionary Award Фонда борьбы со слепотой.

Название Argus происходит от имени Аргоса, стоглазого великана из древнегреческих легенд, которого называли также Паноптесом – всевидящим; по преданиям, он наделял другие существа зрением, отдавая им свои глаза

Искусственная сетчатка Argus II – первая в мире и до настоящего времени ЕДИНСТВЕННАЯ система протезирования зрения

Операции по установке искусственной сетчатки проводятся только в США и в сертифицированных клиниках нескольких европейских стран, в том числе в Германии

Система искусственной сетчатки частично восстанавливает зрение у людей, страдающих полной слепотой, при условиях сохранения остаточной функциональности зрительного нерва

Эффект применения искусственной сетчатки не является адекватным зрением, но дает возможность людям с полной потерей зрения ориентироваться в окружающей обстановке, видеть свет и его источники, различать особо важные детали (например, край тротуара), самостоятельно выполнять многие повседневные действия (принимать пищу, различать блюда и т.п.)

Основное показание к имплантированию искусственной сетчатки – пигментная ретинопатия (Retinopathia pigmentosa), дегенеративное поражение зрения, не поддающееся обычному лечению, при котором происходит постепенное отмирание фоторецепторов в сетчатке, ведущее в пожилом возрасте к слепоте

Система Argus II – МРТ-совместимая, пациенты с такими протезами могут беспроблемно проходить магнитно-резонансную томографию.

Как устроен Argus II

Система включает в себя два взаимодействующих комплекта устройств: имплантат и внешнюю часть.

Имплантат состоит из:

  • принимающей антенны;
  • компьютерного микрочипа;
  • миниатюрной электродной матрицы.

Микрочип с антенной располагают на глазу эпиретинально, то есть по внешней оболочке сетчатки. А электродную матрицу интегрируют с нервными клетками, передающими зрительные сигналы в мозг.

Внешние детали более крупные, но не массивные. Пациент их носит на себе. Они не причиняют неудобств.

Во внешний комплект входят:

  • очки-штатив с вмонтированной мини-видеокамерой;
  • блок обработки и преобразования видеосигналов (VPU);
  • передающая антенна;
  • кабель, соединяющий антенну с VPU.

Внешняя часть скомпонована таким образом, что позволяет очень быстро обучиться обращению с ней и свыкнуться. И само оборудование, и программное обеспечение «открыты», они впоследствии могут быть совмещены с новыми технологическими добавками, которые обогатят зрительное восприятие пациентов.

Максимальный угол захвата камеры – 20 градусов. Это позволяет моделировать для пациента поле зрения, равное кружку с диаметром 30 см на расстоянии вытянутой руки. То есть смотреть приходится как бы в узкую трубу, но в ней различимы основные детали окружающей обстановки.

Важное условие для имплантации: кроме дегенеративного поражения фоторецепторов, органы зрения пациента в целом должны быть здоровыми. При наличии заметной патологии операция не может быть произведена. Перед тем, как принимать решение об имплантации системы Argus II, необходимо пройти тщательное обследование в профильном офтальмологическом центре!

Как функционирует искусственная сетчатка

Основная «хитрость» в системе Argus II – уникальный видеопротокол, позволяющий передавать зрительные сигналы мозгу. Зрительный центр головного мозга прочитывает эти сигналы, как если бы их источником действительно были фоторецепторы (особые нервные клетки) сетчатки.

Изображение с видеокамеры обрабатывает блок VPU и передает со своей антенны на антенну компьютерного микрочипа в глазу. Микрочип кодирует сигналы как нервные импульсы и с электродной матрицы «вкладывает» их в нервные клетки. Далее сигналы естественным путем поступают в мозг.

Человек, лишившийся зрения, снова начинает видеть!

Впоследствии, с расширением видеопротокола, передаваемая в мозг зрительная информация будет становиться богаче. Поле зрения искусственной сетчатки расширится и станет более резким.

Источник: https://www.wp-german-med.ru/oftalmology/958-iskustvenoe-zrenie.html

Можно ли провести пересадку глаз и насколько это реально?

Искусственные трансплантаты, бионическое зрение

Вопросы трансплантации глаз и восстановления зрения в офтальмологии стоят очень остро. Именно благодаря здоровым глазам человек воспринимает большую часть поступающей информации. Проблемы со зрением способны доставить человеку массу неудобств. Попробуем разобраться, насколько пересадка глаз реальна и какие операции по трансплантации частей глазного яблока проводятся.

Можно ли пересадить донорский глаз пациенту

Как бы печально это ни звучало, но полная трансплантация глаза (пересадка реципиенту от донора здорового органа зрения) на сегодняшний день не проводится. Данная операция имеет ряд сложностей, которые пока преодолеть не представляется возможным (особенно остро этот вопрос стоит у пациентов, перенесших энуклеацию глазного яблока – его удаление). Это связано с рядом причин:

  • Провести замену поврежденного глаза невозможно (с пересадкой его от донора с последующей установкой в глазницу реципиента), поскольку сам по себе орган зрения обладает высокой степенью антигенности, что вызывает его отторжение (она настолько велика, что если предположить, что человеку можно было бы трансплантировать его же здоровый глаз, то он попросту не прижился бы в глазнице).
  • Сосудистый аппарат глаза настолько сложный и состоит из огромного количества питающих кровеносных каналов, что провести операцию хотя бы по его частичному восстановлению не реально. Соединить сосуды глаза нельзя даже при помощи мощных электронных микроскопов и с использованием современного медицинского оборудования.
  • Известно, что в головной мозг с сетчатки поступает информация через зрительный нерв, которая, благодаря импульсам, поступающих от бесчисленного количества нейронов, интегрируется в изображение. Восстановить эту связь врачам пока не удается, однако уже некоторые исследовательские институты США научились трансплантировать биопротезы подопытным животным после установки которых, они могут различать присутствие солнечного света, что, безусловно, является успехом.

Совет: на сегодняшний день ни одна клиника в мире не проводит операции по пересадке донорских глаз. Поэтому будьте бдительны при поступлении Вам предложений о проведении «чудо-пересадки» органов зрения по баснословной цене от различного рода шарлатанов.

Операции по замене составляющих глаза

Строение глаза

Хотя трансплантация органов зрения (полная замена глаз) на сегодняшний день пациентам не делается, однако уже успешно проводятся операции по пересадке частей глаза. Они уже успели доказать свою эффективность и позволяют восстановить зрение большинству пациентов. Отметим, что донорский материал получают с трупов только что умерших людей.

В отличие от таких органов, как почки (операции по пересадке которых успешно проводятся достаточно давно) или сердце, для которых основным требованием является совместимость (например, резус-фактора и группы крови донора и реципиента) по многим показателям, для глаз такая необходимость отсутствует.

Однако перед забором необходимого материала для вживления его пациенту, врач внимательно изучает историю болезни человека, который умер на предмет выявления у него инфекционных заболеваний, ВИЧ (СПИДа), предрасположенности к раковым заболеваниям и других недугов. Это делается для того, чтобы исключить факторы, которые могут сказаться на качестве приживления тканей и последствий для здоровья пациента.

Совет: для возможности проведения трансплантации различных частей глаз (роговицы, хрусталика, коньюктивы или глазной склеры) с лечащим офтальмологом необходимо обсудить целесообразность проведения такого радикального метода лечения заболеваний глаз.

Можно ли осуществить пересадку глазной роговицы

Пересадка роговицы

Пересадка роговицы глаза является эффективным методом восстановления зрения пациента. Она играет роль линзы собирающего типа, и благодаря ей осуществляется фокусировка солнечных лучей на глазной сетчатке.

Если эта часть глаза подвергается деформациям, рубцеванию и прочим патологиям, то глаз теряет прозрачность и способность воспринимать изображение.

Для ее пересадки существует ряд показаний, среди которых:

  • травмы роговицы, повлекшие за собой необратимые последствия и способность воспринимать изображение;
  • рубцевание роговичной оболочки и отеки;
  • химические ожоги оболочки;
  • разрушение роговицы, которое образовались вследствие неудачно проведенных глазных операций;
  • язвенные поражения различной этиологии;
  • буллезная кератопатия.

В ходе трансплантации роговичной оболочки удаляются пораженные ткани, а на их место врач вживляет донорские ткани. Используя микроскоп специальной конструкции, хирург формирует правильность формы роговицы, контролирует степень натяжения хирургических нитей, после чего в глаз вводится лекарственный препарат, препятствующий его инфицированию в раннее постоперационное время.

Возможные осложнения в послеоперационный период

Наиболее характерным постоперационным осложнением при трансплантации роговичной оболочки является ее отторжение. Помимо этого к сложностям можно отнести сопутствующие глазные инфекции. Также могут наблюдаться:

  • нарушение целостности хирургических швов;
  • изменение внутриглазного давления;
  • внутриглазные кровотечения и вытекание жидкости;
  • отслаивание глазной сетчатки;
  • в редких случаях катаракта.

У большинства пациентов замена поврежденной роговичной оболочки протекает успешно, и зрение восстанавливается. Несмотря на успешность такого радикального типа лечения, восстановительный период может продлиться на долгие месяцы.

Также говорить о качестве проведенной трансплантации можно лишь спустя год. Если пациент страдает таким недугом, как близорукость, то через определенное время врач может порекомендовать провести коррекцию зрения.

Советуем почитать: какие бывают операции на глаза

Внимание! Информация на сайте представлена специалистами, но носит ознакомительный характер и не может быть использована для самостоятельного лечения. Обязательно проконсультируйтесь врачом!

Источник: http://VseOperacii.com/glaza/peresadka-glaz.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.