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
- Глава 1. Протезы сетчатки: краткая история
- Обзор экспериментальных исследований и зрительных протезов
- Дегенеративные заболевания сетчатки и возможности лечения
- Основы электрической стимуляции сетчатки
- Разработка протезов сетчатки
- Эпиретинальные протезы
- Субретинальные протезы
- Супрахориоидальные протезы
- Заключение
- 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