Second Sight公司的產(chǎn)品ArgusII(仿生眼或視網(wǎng)膜植入物)旨在為視網(wǎng)膜提供電刺激贷掖,以誘導(dǎo)盲人視覺感知。ArgusII 是目前美國唯一批準(zhǔn)的視網(wǎng)膜植入物渴语。
世界上第一個(gè)商業(yè)人造視網(wǎng)膜的制造商Second Sight正在為腦植入物進(jìn)行臨床試驗(yàn)苹威,旨在為更多的失明患者恢復(fù)視力。
Second Sight公司正在對放置在大腦表面的電極陣列進(jìn)行測試驾凶,以了解能否將有限的視力傳給部分失明或完全失明的人牙甫。幾十年來科學(xué)家們一直在努力開發(fā)大腦植入物,期望可以讓失明患者重見光明调违,但成效甚微窟哺。這次,如果Second Sight公司的設(shè)備起作用的話技肩,它將幫助全球數(shù)以百萬計(jì)的失明患者且轨,包括那些失去了一只或者兩只眼睛的人。
這款名為“獵戶座”(Orion)的設(shè)備是該公司現(xiàn)有產(chǎn)品——Argus II 仿生眼的改良版亩鬼,其中包括一副配備了攝像頭和外部處理器的眼鏡殖告。美國食品和藥物管理局已經(jīng)有條件地授權(quán)了該公司進(jìn)行一項(xiàng)小型研究阿蝶,該研究會涉及5名患者雳锋,分別在兩個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行——美國貝勒醫(yī)學(xué)院和洛杉磯加利福尼亞大學(xué)。不過羡洁,Second Sight公司仍然需要對該設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步的測試玷过,并在試驗(yàn)開始前回答一些特定問題。該公司希望10月份可以開始招收失明患者筑煮,并在年底前完成第一次植入手術(shù)辛蚊。
2011年Argus II 首次獲得了歐洲的批準(zhǔn),隨后在2013年獲得了美國食品和藥物管理局的批準(zhǔn)真仲。在歐洲袋马,超過兩例視網(wǎng)膜修復(fù)術(shù)已經(jīng)被批準(zhǔn),其中一例由法國公司Pixium Vision銷售秸应,還有一例是德國Retina Implant公司銷售的虑凛。作為“仿生眼”碑宴,這些設(shè)備都是為了讓患有遺傳性色素性視網(wǎng)膜炎的病人恢復(fù)一些視力。當(dāng)被稱為“光感受器”的感光細(xì)胞在視網(wǎng)膜(覆蓋在眼睛后面的組織膜)中分解時(shí)桑谍,該疾病會導(dǎo)致視力逐漸喪失延柠。
據(jù)估計(jì),全世界約有150萬人患有色素性視網(wǎng)膜炎锣披,其中包括美國約10萬人贞间。不過,世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)顯示雹仿,這只是全球3900萬失明患者中很小的一部分增热。
但Second Sight董事會主席羅伯特·格林伯格(Robert Greenberg)則表示,該公司僅銷售了約250臺Argus II設(shè)備胧辽,這一數(shù)字比他預(yù)計(jì)的要低钓葫。該設(shè)備的成本約為15萬美元,視力恢復(fù)最小票顾。在美國础浮,只有15個(gè)中心提供該項(xiàng)技術(shù),在和國外的競爭中奠骄,Second Sight公司希望新的腦植入系統(tǒng)能夠被更多人使用位他。
Argus II 通過安裝在眼鏡上的攝像頭獲取圖像。那些圖像會被發(fā)送給一個(gè)小的垄分、病人使用的處理器上延曙。該處理器使用特殊的軟件將圖像轉(zhuǎn)換成一組指令,接著這些指令會被發(fā)送到視網(wǎng)膜附近的植入芯片中蝉绷。然后鸭廷,這些指令作為一系列的電脈沖被傳送到一組電極上,同時(shí)也被植入了眼睛周圍熔吗。
患有色性視網(wǎng)膜炎的人能夠從這個(gè)設(shè)備中獲益辆床。因?yàn)檫@種疾病只會破壞特殊的光感受器,而視網(wǎng)膜的剩余細(xì)胞依舊完好無損桅狠。這些視網(wǎng)膜細(xì)胞能夠?qū)⒁曈X信息沿著視神經(jīng)傳遞到大腦讼载,在患者的視野中產(chǎn)生光的模式。
這款新設(shè)備——“獵戶座”(Orion)借用了Argus II 約90%的技術(shù)中跌,但不包括眼睛層面的技術(shù)。相反漩符,他們將一組電極放置在視覺皮層的表面一喘,這是大腦處理視覺信息的部分嗜暴,并且在這里傳送電脈沖告訴大腦去感知光的模式铝侵。
“在某些失明情況下触徐,比如患者的視神經(jīng)受損,你必須去下游尋找解決方法撞鹉。而通過獵戶座疟丙,我們基本上完全取代了眼睛和視神經(jīng)鸟雏,”Greenberg說。有了這種方法孝鹊,“任何曾經(jīng)擁有過視力,但不管什么原因又失去視力的人又活,通過獵戶座技術(shù)都有可能得到幫助苔咪。”
Second Sight公司估計(jì)全球有約40萬視網(wǎng)膜色素變性患者適用于目前的設(shè)備柳骄。其中团赏,由于其他原因,如癌癥耐薯、糖尿病視網(wǎng)膜病變舔清、青光眼或外傷等導(dǎo)致的約600萬失明患者都可以使用“獵戶座”。
Greenberg希望這種方法能像Argus II 那樣給失明患者帶來等同的視覺恢復(fù)力曲初,可能還會多一點(diǎn)体谒。不過,即便如此臼婆,仿生眼的人視力還是很有限的抒痒。它們可以分辨光明和黑暗,也能識別物體的輪廓目锭,但卻看不到顏色评汰。而且不同患者的體驗(yàn)也各有不同纷捞,有的人可以閱讀小字體的文章痢虹,有的人卻不行。
該裝置的主要缺點(diǎn)是需要比Argus II 設(shè)備更多的侵入性手術(shù)主儡。需要去除顱骨的一小部分以暴露放置電極陣列的大腦區(qū)域奖唯。由于電子腦植入物帶有感染或癲癇等風(fēng)險(xiǎn),因此首次臨床試驗(yàn)規(guī)模會很小糜值,Second Sight公司將在完全失明的患者身上測試植入物丰捷。
去年坯墨,Second Sight公司就嘗試了這種方法,在一名30歲患者的腦中植入了一種現(xiàn)成的癲癇神經(jīng)刺激裝置病往,這種患者幾乎已經(jīng)失明8年了捣染。結(jié)果顯示,在沒有明顯不良副作用的情況下該患者能夠看到光斑停巷。
芝加哥伊利諾伊理工學(xué)院和澳大利亞莫納什大學(xué)的研究人員耍攘,正在研究類似的能夠連接大腦的人造視網(wǎng)膜。
美國國家眼科研究所中央視覺處理計(jì)劃主任瑪莎·弗蘭德斯(Martha Flanders)表示畔勤,腦植入物將比視網(wǎng)膜植入物更難蕾各,因?yàn)榇竽X的視覺皮層比眼睛復(fù)雜得多。弗蘭德斯說庆揪,在研究大腦如何處理圖像以產(chǎn)生視覺式曲,以及神經(jīng)元如何從視覺皮層中提取信息方面,科學(xué)家們的探索仍處在早期階段缸榛。
她說:“如果我們能弄清楚如何處理和過濾視覺信息來正確地刺激電極吝羞,我們最終就能改善人們能夠感知到的圖像類型∧诳牛”她還表示Second Sight公司的測試是一個(gè)良好的開端脆贵,不過“不會像看到你的祖母”那樣神奇。
由于大腦復(fù)雜多變起暮,南加利福尼亞大學(xué)眼科和生物醫(yī)學(xué)工程教授馬克·胡馬云(Mark Humayun)表示,Second Sight公司需要開發(fā)新的軟件和算法來將攝像機(jī)的視覺信息轉(zhuǎn)換成電子脈沖负懦。他花了25年時(shí)間開發(fā)Agus II 設(shè)備。
Humayun還表示纸厉,為了讓新設(shè)備得到監(jiān)管機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn),Second Sight公司需要證明由它所做的改變而伴隨的颗品、更具侵入性的設(shè)備值得承擔(dān)更多的安全風(fēng)險(xiǎn)躯枢。
作者:Emily Mullin
編譯:梓色揚(yáng)光
原文鏈接:https://www.technologyreview.com/s/608844/blind-patients-to-test-bionic-eye-brain-implants/
“本譯文僅供個(gè)人研習(xí)、欣賞語言之用氓仲,不歡迎任何轉(zhuǎn)載及用于任何商業(yè)用途。如需轉(zhuǎn)載請注明作者和來源晰洒。(本譯文所涉法律后果均由本人承擔(dān)啥箭。本人同意簡書平臺在接獲有關(guān)著作權(quán)人的通知后,刪除文章抬驴±虑桑”)