211service.com
Een betere toekomst voor netvliesimplantaten
De nieuwste generatie netvliesimplantaten is veelbelovend gebleken in tests met een handvol blinde patiënten. Dankzij de implantaten konden veel proefpersonen objecten en obstakels herkennen en kon één persoon grote letters lezen. Dergelijke vooruitgang markeert een keerpunt na decennia van langzame vooruitgang. En experts zeggen nu dat commerciële apparaten misschien nog maar een paar jaar verwijderd zijn.
Toekomst visie: Het netvliesimplantaat uit de Argus II-serie, hier getoond in een oog, gebruikt een reeks van 60 elektroden om visuele informatie aan de hersenen van een gebruiker te leveren.
Retina-implantaten zijn ontworpen om de functie van beschadigde lichtgevoelige fotoreceptorcellen in het netvlies te vervangen. Ze zijn met name gericht op de behandeling van degeneratieve ziekten zoals retinitis pigmentosa en leeftijdsgebonden maculaire degeneratie. Met behulp van een reeks elektroden die onder het netvlies of erbovenop zijn geplaatst, werken de apparaten door de resterende celcircuits in het netvlies elektrisch te stimuleren om pixelachtige gewaarwordingen van licht, fosfenen genaamd, in het gezichtsveld te produceren.
Peter Walter aan de University Eye Clinic in Aken, die voorzitter was van het Artificial Vision-symposium in Bonn, Duitsland, waar vorige week resultaten van verschillende projecten werden gepresenteerd, merkt op dat er in het verleden optimistische beweringen zijn gedaan over netvliesimplantaten. Maar hij zegt dat het succes van verschillende langetermijnstudies onderzoekers het vertrouwen heeft gegeven dat de resterende uitdagingen meer technologisch dan biologisch zijn. Binnen twee of drie jaar zouden we producten beschikbaar kunnen hebben, zegt Walter.
Lopende onderzoeken met één apparaat, de Argus II, een netvliesimplantaat ontwikkeld door Tweede blik van Sylmar, CA, zijn zo veelbelovend dat het bedrijf zich al voorbereidt op de markt. We gaan beginnen met het verkrijgen van aanvragen voor CE-markering in Europa en autorisatie in de VS van de FDA, zegt Gregoire Cosendai, directeur van het bedrijf voor Europa.
In het verleden was het vaak onduidelijk of de fosfenen die door patiënten werden gezien, te wijten waren aan het correct functioneren van het implantaat of aan andere factoren, zoals het herstel van fotoreceptoren veroorzaakt door het trauma van een operatie - een fenomeen dat bekend staat als het reddingseffect. Maar nu onderzoekers zijn overgestapt van acute implantaties - implantatie en verwijdering van de apparaten tijdens dezelfde chirurgische procedure - naar chronisch implanteren, is het mogelijk om ze rigoureuzer te testen. Dergelijke experimenten zijn moeilijk en tijdrovend, maar ze kunnen vaststellen wanneer de fosfenen alleen voorkomen in de delen van het netvlies waar elektroden zijn, zegt Walter. Zet je het apparaat uit, dan verdwijnt dit effect, zegt hij.
Proeven met de Argus II hebben aangetoond dat blinde patiënten een beperkt gezichtsvermogen kunnen herstellen, waardoor ze objecten kunnen herkennen en deuropeningen of bermen kunnen onderscheiden. De eerste commerciële apparaten zullen dit soort visie bieden, zegt Cosendai. De Argus II bestaat uit een kleine chip met ongeveer 60 stimulerende elektroden en een op een bril gemonteerde camera die beelden en stroom naar het implantaat voedt via een draadloze inductielus.
Bionisch oog: Beelden worden vanaf een camera via een draadloze inductielus naar de Argus II-implantaatchip gestuurd, waarbij de ontvanger aan de buitenkant van de oogbol is bevestigd.
Er is hoop dat de resolutie en granulariteit van deze apparaten verder kunnen worden verbeterd en dat de apparaten meer op zichzelf staand kunnen worden gemaakt. Op het symposium van vorige week Eberhart Zrenner , directeur van het Instituut voor Oogheelkundig Onderzoek aan de Universiteit van Tübingen, in Duitsland, presenteerde de resultaten van een proef waarbij een patiënt betrokken was die acht centimeter hoge letters kon lezen, zij het met behulp van een groot vergrootglas, een dioptrie genaamd lens. Dit werd bereikt met behulp van een implantaat met een diameter van 3 millimeter, bestaande uit ongeveer 1.500 elektroden, elk verbonden met een fotocel. Deze fotocellen worden zowel gebruikt om licht te detecteren als om de elektroden van stroom te voorzien, wat betekent dat er geen externe voeding of camera nodig is.
Hoewel het apparaat van Zrenner compact is, is het alleen ontworpen voor semichronische implantatie en kan het niet voor lange tijd in het lichaam blijven, zegt hij. Mark Humayun , een netvlieschirurg aan de Universiteit van Zuid-Californië die betrokken is bij de Argus II-onderzoeken. Bovendien zegt Humayun dat het lezen van tekst al eerder is gedemonstreerd, zij het met aanzienlijk grotere letters. Het vertaalt zich in weinig bruikbare leesvisie, niet alleen omdat letters te groot zijn, maar ook omdat het vaak 30 seconden duurt om een enkele letter te herkennen, zegt hij.
Cosendai zegt dat het veld voorlopig kleine stappen neemt en probeert het potentieel niet te overschatten. In eerste instantie, zegt hij, zullen retina-implantaten alleen worden gebruikt om mensen te helpen navigeren en zich te oriënteren.
De signaalverwerkingskant van deze implantaten blijft een belangrijke technische uitdaging, zegt Cosendai. De hersenen van een patiënt moeten vaak opnieuw worden getraind om zich aan te passen aan de nieuwe stimulatie.
Rolf Eckmiller , een andere onderzoeker in het veld aan de Universiteit van Bonn, zegt dat er nog veel moet gebeuren. Er is vooruitgang geboekt, maar tot nu toe hebben we de hoeveelheid werk onderschat, zegt hij.
Het zien van vormen en randen kan veel mensen helpen mobieler te worden, zegt Eckmiller, maar het is een grote stap om het volledige zicht of zelfs het vermogen om gezichten te herkennen of te lezen te herstellen. Er is een verschil tussen het zien en herkennen van een banaan en het zien van iets dat een banaan zou kunnen zijn, zegt hij. Momenteel ontbreekt ons begrip van de signalen die nodig zijn om deze sprong te maken, zegt hij.