Бесплатная главастраницы PDF 10–31

Глава 1. Ретинальные протезы: краткая история

В оригинале: Chapter 1: Retinal Prostheses: A Brief History

Из книги «Ретинальные протезы: клиническое руководство по успешной имплантации». Перевод главы на русский открыт всем без входа и подписки.

Содержание главы
  1. Глава 1. Протезы сетчатки: краткая история
  2. Обзор экспериментальных исследований и зрительных протезов
  3. Дегенеративные заболевания сетчатки и возможности лечения
  4. Основы электрической стимуляции сетчатки
  5. Разработка протезов сетчатки
  6. Эпиретинальные протезы
  7. Субретинальные протезы
  8. Супрахориоидальные протезы
  9. Заключение
  10. Соблюдение этических требований

расширить динамический диапазон инжекции заряда с электродов (рис. 1.4b). Это устройство ещё не вошло в клиническую фазу, поэтому его безопасность и эффективность у людей неизвестны.

Группа MIT и Гарварда, образующая Бостонский проект имплантата сетчатки (Boston Retinal Implant Project), — одна из старейших групп в области протезов сетчатки. Их субретинальная система происходит от эпиретинальной конструкции и использует для стимуляции пассивный массив электродов (то есть без MPDA). Группа прошла путь от устройства первого поколения с 15 электродами до прототипа нового поколения на 256 каналов. Резкое увеличение числа электродов поставило серьёзные задачи перед электронной системой и герметизацией. Для управления 256 независимо управляемыми каналами нужна телеметрическая система с бо́льшей мощностью и более высокой скоростью передачи данных. Как показано на рис. 1.4c, исследователи перенесли вторичные катушки приёмопередатчика из височной области глаза кпереди, чтобы увеличить их размер и тем самым повысить эффективность индуктивной связи с наружными первичными катушками (Kelly et al. 2011, 2013). Прототип также отличается новой конструкцией с большим числом выводов — 256 керамических проходных выводов в титановом корпусе (рис. 1.4c, справа); его герметичность была оценена как обеспечивающая срок службы 5–10 лет, хотя более окончательная оценка требует дальнейших испытаний в тщательно контролируемой физиологической среде (Shire et al. 2014; Kelly et al. 2013). В настоящее время устройство находится на доклинической стадии.

Супрахориоидальные протезы

У супрахориоидальных протезов электроды располагаются между хориоидеей и склерой. По сравнению с эпиретинальными и субретинальными аналогами супрахориоидальные имплантаты относительно удалены от сетчатки. Такое разделение потенциально снижает риск повреждения сетчатки при операции и самим имплантатом. Обилие кровеносных сосудов в хориоидее делает отвод тепла менее значимой проблемой, поскольку тепло, выделяемое в слое хориоидеи, должно уноситься усиленным кровотоком (Parver et al. 1983; Hadjinicolaou et al. 2015). Но, с другой стороны, из-за удлинения пути тока от электрода до целевой ткани это место стимуляции может проигрывать из-за повышенного порога восприятия и худшего пространственного разрешения (Yamauchi et al. 2005). Чтобы лучше направлять ток через сетчатку, возвратный электрод обычно располагают в переднем отделе глаза, например в витреальной полости или на роговице, — так менее инвазивно.

Полухронический супрахориоидальный транссклеральный (STS) протез (рис. 1.5a), разработанный Фудзикадо и соавт. в Японии, был испытан у двух пациентов с ПР в 2011 году (Fujikado et al. 2011). Металлический корпус электроники помещали подкожно за ухом, а имплантат — в склеральный карман (6 × 5 мм), сформированный выкраиванием склерального лоскута (Morimoto et al. 2011). Стимулирующий чип содержал массив из 49 платиновых электродов (диаметром 500 мкм), из которых 9 были активными. Лишь четыре–шесть из этих девяти электродов вызывали фосфены в пределах допустимого тока, и уровни заряда были значительно выше, чем сообщалось для эпиретинальных имплантатов. Тем не менее