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
прототипе. Исследователи отметили, что в будущих устройствах разъём заменят беспроводными системами связи.
Послеоперационное наблюдение до 2 лет показывает, что имплантат остаётся стабильным и функциональным в супрахориоидальном пространстве, не вызывая значимого отёка или атрофии сетчатки. Фосфены надёжно вызывались у всех трёх пациентов при плотности заряда ниже 158 мкКл/см² для электродов 600 мкм и 237 мкКл/см² для электрода 400 мкм (Ayton et al. 2014) — в пределах безопасной границы для длительной стимуляции платиновыми электродами (350 мкКл/см²). Порог зависел от расстояния между сетчаткой и электродом, как сообщалось и для эпиретинальных имплантатов (De Balthasar et al. 2008). Со временем наблюдалось повышение порога вместе с увеличением измеренного расстояния между сетчаткой и электродом, но причина неясна. Испытывались различные конфигурации возвратных электродов; наибольшая эффективность получена при монополярной схеме (один крупный возвратный электрод вдали от стимулирующего) (Shivdasani et al. 2014). В тестах зрительных функций все три пациента локализовали световые пятна заметно лучше уровня случайности, а один пациент достиг оценочной остроты зрения по кольцам Ландольта 2,62 logMAR (20/8397) (Ayton et al. 2014).
Заключение
От опыта Леруа в 1775 году и протеза Бриндли и Льюина в 1969 году до нынешних систем Argus II и Alpha-IMS, одобренных для клинического лечения ПР, электрическая стимуляция зрительной системы человека прошла долгий путь от научного любопытства к реальности. Опираясь на ранние экспериментальные работы, область протезов сетчатки в 1990-х годах вышла на ускоренный путь. Последние два десятилетия ознаменовались огромным прогрессом не только в разработке протезных систем, но и в понимании электрической стимуляции сетчатки. Множество устройств, имплантируемых в разные отделы сетчатки, прошли доклинические и клинические испытания. Характеристики электродов и ключевые клинические результаты рассмотренных биоэлектронных систем протезов сетчатки сведены в табл. 1.1.
Большинство этих устройств, дошедших до клинической фазы, продемонстрировали способность восстанавливать полезное искусственное зрение у пациентов, многие годы слепых из-за дегенерации наружной сетчатки. Восстановленное зрение, хотя и остаётся ограниченным по сравнению со зрением здорового человека, позволяет пациентам выполнять задачи под контролем зрения, например распознавать предметы и передвигаться. Однако сохраняются физиологические и технические трудности, ограничивающие зрительный опыт испытуемых. Чтобы как можно лучше имитировать нормальное зрение у пациентов с протезами, разрабатываются новые стратегии, дополняющие существующую архитектуру протезов, преимущественно в следующих направлениях: (1) повышение остроты зрения, (2) расширение поля зрения, (3) повышение избирательности стимуляции, (4) замена движений головы движениями глаз при осмотре поля зрения и (5) включение в стимуляцию «кодировщика сетчатки», чтобы лучше учитывать обработку зрительной информации. В обозримом будущем, при продолжающемся прогрессе материаловедения, электроники и микротехнологий и благодаря дальнейшему