Глава 1. Ретинальные протезы: краткая история

В отличие от Alpha-IMS, который для усиления стимулирующих токов полагается на внешнее питание, фотовольтаический протез сетчатки, разработанный Паланкером и соавт. (Palanker et al. 2005; Mathieson et al. 2012), предлагает альтернативу, избавляющую от сложных электрических схем и транссклерального кабеля. Вместо электрического усиления этот подход использует оптическое: окружающая зрительная сцена преобразуется в высокоинтенсивные импульсы лазера ближнего инфракрасного диапазона (БИК, 880–915 нм), которые видеоочки проецируют на субретинальный массив фотодиодов. Лазерная проекционная система увеличивает фототок примерно в 1000 раз, что теоретически достаточно для нейронной стимуляции сетчатки. Важно, что энергия лазера находится в установленных пределах безопасности. Каждый элемент массива фотодиодов состоит из центрального электрода из оксида иридия, окружённого двумя или тремя последовательно соединёнными фотодиодами, чтобы

Рис. 1.4. Субретинальные протезы. (a) Прототип предшественника Alpha-IMS — исследовательское устройство с 16 дополнительными электродами для прямой стимуляции. Вверху — общий вид имплантата (субретинальная часть, эписклеральная часть, ход через орбиту к краю орбиты, подкожно к заушной области, участок, выходящий после прокола кожи; масштаб 1 см); внизу — массив микрофотодиодов (MPDA) с дополнительным массивом 4 × 4 электродов из TiN на конце. Чип MPDA содержит 1500 фотодиодов на площади 3 × 3 мм. Рисунок из Zrenner et al. (2011). (b) MPDA фотовольтаического протеза группы Паланкера. Вставка: увеличенный вид одного стимулирующего элемента с тремя последовательными фотодиодами (фотодиод, электрод, контактное отверстие). Изображения из Wang L., Mathieson K., Kamins T. I., Loudin J. D., Galambos L., Goetz G., Sher A., Mandel Y., Huie P., Lavinsky D., Harris J. S., Palanker D. V. 2012. Photovoltaic retinal prosthesis: implant fabrication and performance. J Neural Eng, 9, 046014; © IOP Publishing, воспроизведено с разрешения, все права защищены. (c) Прототип 256-канального бостонского имплантата сетчатки. Слева — концепция устройства с вторичной катушкой вокруг роговицы; справа — электроды, присоединённые к выводам герметичного корпуса. Изображения из Kelly et al. (2011), с разрешения Elsevier.