人工視網(wǎng)膜芯片植入示意圖
視網(wǎng)膜芯片
通過視覺，人和動物獲得對機體生存具有重要意義的各種信息，至少有80%以上的外界信息經(jīng)視覺獲得。對于曾經(jīng)擁有卻失去了視覺能力的人來說，才更加能夠體會，也更渴望再次擁有。對于無法再生的視覺，人工替代是目前最有效的方法……
“醫(yī)生們開啟芯片的一剎那就像是在黑暗的房間里點燃了一根火柴。這太不可思議了……在術后的試驗中，我能看到桌子上的物體，能看到亮光，大部分時間里我還能看清時鐘。”
這段話是英國殘奧會主席、前殘奧會盲人游泳運動員蒂姆·雷迪什(Tim Reddish)在接受視網(wǎng)膜芯片植入手術后所說。
目前，全球有多個機構和公司在進行有關視網(wǎng)膜芯片的研究工作，已經(jīng)有幾十名患者在臨床實驗中接受手術，重新獲得視力。
如果用數(shù)碼相機來作類比，人眼的角膜和晶狀體就相當于鏡頭，眼球后方的視網(wǎng)膜是感光器件，視神經(jīng)等同于連接感光器件和存儲卡之間的線路，而大腦后部的視覺皮層則是存儲卡和后期處理軟件。色素性視網(wǎng)膜炎或老年性黃斑變性這樣的疾病會讓視網(wǎng)膜失去功能，讓這部相機無法感知任何圖像。
目前，人工視網(wǎng)膜芯片技術主要是針對色素性視網(wǎng)膜炎的患者。它和人工耳蝸的原理類似——使用電流刺激依然完好的神經(jīng)，讓大腦能夠接收到信號并認為感官依然在正常工作。
牛津大學和倫敦國王醫(yī)院手術使用的芯片是德國視網(wǎng)膜植入(Retina Implant AG)公司發(fā)明的。這種長寬均為3毫米的微型芯片裝有1500個感光像素點，能夠取代視網(wǎng)膜中感光細胞視桿和視錐工作。
2005年到2011年，該公司與醫(yī)學機構合作進行了兩期臨床試驗。2012年，第三期臨床試驗在世界范圍內(nèi)展開，香港大學李嘉誠醫(yī)學院眼科研究所受到了邀請，在5月進行了亞洲首例視網(wǎng)膜芯片植入手術。
參與亞洲首例視網(wǎng)膜植入手術的香港大學眼科醫(yī)生王逸軒告訴《中國科學報》記者，這種芯片質地柔韌，只有9平方毫米，不到1毫米厚。附帶的金屬電纜和線圈會被分別植入頭皮下和耳后，而芯片將被放入視網(wǎng)膜底的黃斑區(qū)域。外置的磁力控制器能透過耳后皮膚，通過電纜為芯片供電。簡單來說，芯片會代替失去功能的感光細胞接收圖像，發(fā)出信號刺激視神經(jīng)，將圖像傳輸?shù)酱竽X。“就像一部照相機，我們加了個新‘CCD’(電荷耦合元件，能把光學影像轉化為數(shù)字信號)，其他部件都是原裝的。”他說。
此外，由于芯片需要依靠部分神經(jīng)細胞接收信息，患者必須擁有一些能夠正常運作的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞，還必須曾經(jīng)擁有正常視力。
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