Нов ретинален имплант, който работи съвместно с оборудвани с камера интелигентни очила и микрокомпютър, осигурява на незрящи хора „изкуствено зрение“ чрез стимулиране на клетките на ретината.
Екип от инженери на EPFL е разработил технология, която може частично да възстанови зрението при слепи хора. Изследването е публикувано в Communications Materials.
От 2015 г. екипът разработва ретинален имплант, който работи с оборудвани с камера интелигентни очила и микрокомпютър.
„Системата е създадена, за да даде на слепите хора форма на изкуствено зрение, като използва електроди за стимулиране на клетките на ретината“, казва Diego Ghezzi ръководител на проекта.
Камерата, вградена в интелигентните очила, улавя изображения в зрителното поле на потребителя и изпраща данните към микрокомпютър, поставен в края на очилата. Микрокомпютърът превръща данните в светлинни сигнали, които се предават на електроди в ретиналния имплант. След това електродите стимулират ретината по такъв начин, че потребителят да види опростена, черно-бяла версия на изображението. Тази картина се състои от светлинни точки, които се появяват, когато се стимулират клетките на ретината. Носещите устройството обаче трябва да се научат да интерпретират многото светлинни точки, за да различават фигури и предмети. „Както гледането на звездите на нощното небе – можете да се научите да разпознавате конкретни съзвездия. Слепите пациенти биха видели нещо подобно с нашата система “, казва Ghezzi.
Единствената уловка е, че системата все още не е тествана върху хора. Първо изследователският екип трябва да бъде сигурен в резултатите си. „Все още не сме упълномощени да имплантираме нашето устройство при хора, тъй като получаването на медицинско одобрение отнема много време. Но ние измислихме процес за виртуалното му тестване – вид заобикаляне “, казва Ghezzi. По-конкретно, инженерите разработват програма за виртуална реалност, която може да симулира какво ще видят пациентите с имплантите.
За измерване на зрението се използват два параметъра: зрително поле и разделителна способност. Инженерите са използвали същите два параметъра за оценка на тяхната система. Разработените от тях ретинални импланти съдържат 10 500 електроди, като всеки от тях служи за генериране на точка светлина. „Не бяхме сигурни дали това не са твърде много електроди или пък няма да са достатъчно. Трябваше да намерим точното число, така че възпроизведеното изображение да не стане твърде трудно за разграничаване. Точките трябва да са достатъчно отдалечени, за да могат пациентите да различават две от тях близо една до друга, но трябва да има достатъчно, за да осигурят необходимата разделителна способност на изображението “, казва Ghezzi.
Инженерите е трябвало да се уверят, че всеки електрод може надеждно да произвежда точка светлина. Ghezzi обяснява: „Искахме да се уверим, че два електрода не стимулират една и съща част от ретината. Затова проведохме електрофизиологични тестове, които включваха записване на активността на ганглийните клетки на ретината. И резултатите потвърдиха, че всеки електрод наистина активира различна част от ретината. „
Следващата стъпка беше да се провери дали 10 500 светлинни точки осигуряват достатъчно добра разделителна способност – и именно там влезе програмата за виртуална реалност. „Нашите симулации показаха, че избраният брой точки са оптимални, следователно електродите работят добре. Използването на повече не би довело до реални ползи за пациентите по отношение на дефиницията “, казва Ghezzi.
Инженерите са провели тестове с постоянна разделителна способност, но различни ъгли на зрителното поле. „Започнахме от пет градуса и отворихме полето чак до 45 градуса. Установихме, че точката на насищане е 35 градуса – обектът остава стабилен отвъд тази точка “, казва Ghezzi.
Всички тези експерименти демонстрират, че капацитетът на системата не трябва да се подобрява допълнително и че е готова за клинични изпитвания. Но екипът ще трябва да изчака още малко, преди технологията им да бъде имплантирана в реални пациенти.
Източник: neurosciencenews.com
