Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
| Ця стаття є сирим з іншої мови. Можливо, вона створена за допомогою машинного перекладу або перекладачем, який недостатньо володіє обома мовами. (квітень 2020) |
Імплантати сітківки — клас біомедичних технологій, здатних замінити собою сітківку ока в разі її пошкодження або дисфункції.
В даний час імплантати сітківки розробляються низкою приватних компаній і науково-дослідних інститутів по всьому світу. Імплантат призначений для часткового відновлення корисного зору людям, які втратили зір, зокрема, внаслідок дегенеративних захворювань очей, таких як пігментний ретиніт або макулярна дегенерація. У клінічних випробуваннях в даний час знаходяться три типи імплантатів сітківки: епіретінальних імплантати (на сітківці), субретінальной імплантати (позаду сітківки), і супрахоріоідальное імплантати (вище судинної оболонки). Імплантати сітківки надають користувачеві можливість бачити з низьким дозволом за допомогою електричної стимуляції збережених клітин сітківки. Такі зображення можуть бути достатніми для відновлення деяких візуальних здібностей, таких як сприйняття світла і розпізнавання об'єктів.
Імплантат сітківки отримав визнання на ринку в США [ 23 грудня 2014 у Wayback Machine.] в лютому 2013 року і в Європі в лютому 2011 року, ставши першим схваленим імплантатом. Пристрій може допомогти дорослим з пігментним ретинітом, які втратили здатність сприймати форми і руху, щоб бути більш мобільними і виконувати щоденні заходи. Субретінальной же пристрій, відоме як імплантат сітківки, спочатку було розроблено в Німеччині. Воно завершило багатоцентрові клінічні дослідження в Європі і була увінчана CE маркуванням в 2013 році, що робить його першим бездротовим субретінальной пристроєм, який може отримати .
Історія
першим відкрив, що електрична стимуляція в потиличній корі може бути використана для створення візуальних сприйнять, фосфенів. Перший такий стимулятор для відновлення зору був розроблений докторами Брайндлі (англ. Brindley і Левіним (англ. Lewin в 1968 році. Цей експеримент продемонстрував життєздатність створення візуальних сприйнять за допомогою прямої електричної стимуляції, і це спонукало до створення інших таких пристроїв для стимуляції зорового шляху, в тому числі імплататів сітківки. Пристрої стимуляції сітківки стали об'єктом досліджень, так як приблизно половина всіх випадків сліпоти викликані пошкодженням сітківки. Розвиток імплататов сітківки було також частково мотивоване просуванням і успіхом кохлеарних імплантатів, який продемонстрував можливість відновлення значною сенсорної функції при обмеженою вхідної інформації.
Кандидати
Оптимальними кандидатами для застосування імплантатів сітківки ока є такі захворювання сітківки, як пігментний ретиніт або вікова макулярна дегенерація. Ці хвороби призводять до сліпоти, впливаючи на фоторецепторні клітини в зовнішньому шарі сітківки, залишаючи внутрішній і середній шари сітківки без змін. Як мінімум, у пацієнта повинен бути недоторканий шар гангліозних клітин для того, щоб бути кандидатом для імплантації. Це може бути виявлено неінвазивним використанням . Інші фактори, в тому числі кількість залишкового зору також враховуються при визначенні кандидатів на імплантацію сітківки. У пацієнтів з віковою макулярною дегенерацією, які можуть мати неушкоджені периферичний зір, імплантати сітківки можуть призвести до гібридної формі зору. В цьому випадку імплантат буде доповнювати залишився периферичний зір до центральної зорової інформації.
Типи імплантатів сітківки
Є два основних типи імплантатів сітківки. Епіретінальних імплантати поміщають у внутрішню поверхню сітківки, а субретінальной імплантати поміщають між зовнішнім шаром сітківки і пігментним епітелієм сітківки.
Епіретінальні імплантати
Принципи проектування
Епіретінальних імплантати розташовані на внутрішній поверхні сітківки, безпосередньо стимулюючи гангліозних клітини в обхід всіх інших шарів сітківки. Епіретінальних імплантати складаються з кремнієвої пластини з масивом платинових електродів, встановленого на внутрішньому шарі сітківки. Масив стабілізується за допомогою мікрогвоздей, з невеликим механічним тиском з боку склистого тіла . Епіретінальних імплантат вимагає зовнішню камеру для отримання зображень. Камера отримує зображення навколишнього середовища, обробляє зображення і передає інформацію про зображення на імплантованих електродний грати по бездротовому каналу телеметрії. Зовнішній передавач також потрібно, щоб забезпечити безперервне живлення імплантату за допомогою радіочастотної индукции [en] або інфрачервоних лазерів. Зовнішня камера і чіп обробки зображення, як правило, встановлюється на окуляри пацієнта. Обробка зображень включає в себе зниження здатності зображення і перетворення зображення в просторовий і тимчасової шаблони стимуляції, для активації відповідних клітин сітківки .
Переваги
Епіретінальних імплантати мають ту перевагу, що вони обходять більшу частину сітківки, перекриваючи функцію гангліозних клітин у внутрішньому шарі сітківки. Таким чином, епіретінальних імплантати можуть забезпечити зорове сприйняття у людей із захворюваннями сітківки, такими, що виходять за межі фоторецепторного шару. Більшість електроніки може підтримувати пов'язані з нею зовнішні компоненти, що дозволяє знизити розміри імплантату і робити прості поновлення без додаткової операції. Зовнішня електроніка також дозволяє лікарю мати повний контроль над обробкою зображень і адаптувати обробку для кожного пацієнта. Крім того, специфіка розташування епіретінальних імплантатів дозволяє склоподібному тілу служити в якості тепловідводу для імплантату.
Недоліки
Основним недоліком епіретінальних імплантатів є необхідність зовнішнього пристрою, який може бути громіздким для шкарпетки. Зовнішня камера також змушує суб'єкта робити рух головою при зміні напрямку погляду. Епіретінальних імплантати можуть стимулювати не тільки гангліозних клітини, але і прилеглі аксони, які можуть бути пов'язані з іншими ретинотопными [en] областями. Це може привести до злегка спотвореної стимуляції шаблону, яка повинна бути виправлена при електронній обробці. Крім того, стимуляція шару гангліозних клітин вимагає більш складних методів обробки зображень для того, щоб врахувати звичайну обробку, пов'язану з обділеними шарами сітківки. У той час як епіретінальних імплантат може бути стабілізовано тиском склоподібного тіла, може знадобитися додаткова механічна фіксація з використанням мікроцвяхів.
Клінічні дослідження
Перший епіретінальних імплантат, ARGUS, включав в себе кремнієву пластину з масивом з 16 платинових електродів. Фаза I клінічних випробувань ARGUS почалася в 2002 році імплантацією пристрою шести учасникам. Всі пацієнти повідомили про збільшення яскравості і дискретизації фосфенів, у деяких хворих відзначалося значне поліпшення зорової функції з плином часу. Майбутні версії ARGUS розробляються для все більш щільних матриць електродів, що дозволяє поліпшити просторова роздільність. Найнедавніше пристрій ARGUS II містить 60 електродів, і 200 електродне пристрій знаходиться в стадії розробки офтальмологів і інженерів в USC Eye Institute. в лютому 2011 року (CE Mark демонструє безпеку і продуктивність) і воно є в Німеччині, Франції, Італії та Великої Британії. Проміжні результати довгострокових досліджень на 30 пацієнтах були опубліковані в Ophthalmology in 2012 [ 16 жовтня 2016 у Wayback Machine.] . Argus II отримав схвалення від FDA США 14 квітня 2013 року. Boston Subretinal Implant Project розробила також ряд ітерацій функціональних епіретінальних імплантатів, і зосередилася на аналізі функцій імплантатів. Інша епіретінальних пристрій, якого навчають імплантат сітківки, було розроблено IIP technologies GmbH, і початок проходити клінічні випробування . Четверте епіретінальних пристрій, EPI-RET, було розроблено і почалися клінічні випробування у шести пацієнтів. EPI-RET містить 25 електродів і вимагає заміни кришталика на чіп приймача. Всі суб'єкти продемонстрували здатність до розрізнення різних просторових і часових форм стимуляції.
Субретінальні імплантати
Принципи проектування
Субретінальной імплантати знаходяться на зовнішній поверхні сітківки, між шаром фоторецепторів і пігментним епітелієм сітківки, безпосередньо стимулюючи клітини сітківки, спираючись на звичайну обробку внутрішнім і середнім шарами сітківки . Приклеїти субретінальной імплантат в цьому місці відносно просто, так як імплантат механічно обмежений відстанню між зовнішнім шаром сітківки і пігментним епітелієм сітківки. Субретінальной імплантат складається з кремнієвої пластини, що містить світлочутливі мікро фотодіоди, які генерують сигнали безпосередньо від вхідного світла. Падаючи світло, що проходить через сітківку генерує струми в мікрофотодіодах, які безпосередньо впорскують результуючий струм в основні клітини сітківки за допомогою массива мультиэлектродов [en] . Структура мікрофотодіодов активується падаючим світлом, отже, стимулює типи біполярних, горизонтальних, амакрінових і гангліозних клітин, що призводить до візуального сприйняття вихідного падаючого зображення. В принципі, субретінальной імплантати не потребують будь-якого зовнішнього обладнання понад імплантованого мікрофотодіодного масиву. Тим не менш, деякі субретинальної імплантати вимагають живлення від зовнішньої схеми посилення сигналу зображення.
Переваги
Субретінальний імплантат має деякі переваги в порівнянні з епіретінальних імплантатом в плані простоти його розробки. Отримання світловий картини, її обробка і стимуляція — все здійснюється мікрофотодіодамі, встановленими на одному чіпі, на відміну від епіретінальних імплантату, що вимагає зовнішньої камери, чіпа обробки, і імплантування безлічі електродів. Субретінальні розміщення також спрощує справу, так як розміщує стимулюючий масив в безпосередній близькості від пошкоджених фоторецепторів. Спираючись на функції інших шарів сітківки, субретінальной імплантати дозволяють нормальну внутрішню обробку сітківки, в тому числі посилення, що призводить до зниження загального порога негативної реакції. Крім того, субретінальні імплантати дозволяють переміщати погляд допомогою звичайних рухів очей. Ретинотопическа стимуляція з субретинальної імплантатів спочатку більш точна, так як картина падаючого світла на мікрофотодіоди є прямим зображенням. Субретінальні імплантати вимагають мінімальну фіксацію, оскільки субретінальний простір механічно обмежена і пігментний епітелій сітківки створює негативне тиск у межах субретінального простору .
Недоліки
Основним недоліком субретинальних імплантатів є вимогливість достатності рівня падаючого світла для нормальної роботи мікрофотодіодов. Таким чином, субретінальні імплантати часто включають зовнішнє джерело живлення для посилення ефекту падаючого світло. Компактний характер субретінального простору накладає суттєві обмеження на розмір імплантату. Близькість між імплантатом і сітківкою також збільшує можливість термічного пошкодження сітківки від тепла, що виділяється імплантатом. Субретінальні імплантати вимагають неушкодженим внутрішнього і середнього шарів сітківки, і, отже, не придатні для захворювань сітківки, що виходять за зовнішній шар фоторецепторів. Крім того, втрата фоторецепторів може привести до утворення мембрани на кордоні пошкоджених фоторецепторів, яка, в свою чергу, може перешкоджати стимуляції і збільшення порогу стимуляції.
Клінічні дослідження
Optobionics була першою компанією, яка розробила субретінальний імплантат і перевірку в клінічних випробуваннях. У перших повідомленнях говорилося, що процедура імплантації безпечна, і всіма учасниками випробувань було відзначено м'яке поліпшення зорової функції і часткове повернення сприйняття світла . Поточна версія цього пристрою була імплантована 10 пацієнтам, кожен з яких повідомив про поліпшення в сприйнятті зорових деталей, в тому числі контрасту, форми і рухи . Компанією Retina Implant AG в Німеччині був також розроблений субретинальной імплантат, який пройшов клінічні випробування у дев'яти пацієнтів. Досліди були відкладені через невдачі і провалів. Пристрій Retina Implant AG містить 1500 мікрофотодіодов, що дозволяє підвищити просторову роздільну здатність, але потребує зовнішнього джерела живлення. Retina Implant AG повідомив 12 місячні результати по дослідженню в Alpha IMS study в лютому 2013, показавши, що шість з дев'яти пацієнтів мали відмови пристрою протягом дев'яти місяців після імплантації, Proceedings of the royal society B [ 5 березня 2016 у Wayback Machine.] і що п'ять з восьми суб'єктів повідомили про різні імпланти -опосредованних зорових сприйняттях в повсякденному житті. У одного було пошкодження зорового нерва і він не сприймав стимуляції. Результати всіх клінічних випробувань на сьогоднішній день показують, що пацієнти, які отримали субретінальні імплантати, повідомляють про сприйняття фосфенов, деякі набирають здатність до виконання основних візуальних завдань, таких як розпізнавання форми і виявлення руху.
Просторова роздільна здатність
Якість зору, очікувана від імплантату сітківки, в значній мірі базується на максимальному просторовому вирішенні імплантату. Поточні прототипи імплантатів сітківки здатні забезпечити низький дозвіл пікселізації зображення. «Сучасний стан» імплантатів сітківки включає 60-100 каналів, що є достатнім для розпізнавання об'єктів і повсякденної діяльності. Проте, моделювання отриманих пікселізовану зображень не дозволяє вважати, що все електроди імплантату знаходяться в контакті з бажаної кліткою сітківки. Таким чином, очікується, що просторове дозвіл в цьому випадку, ще нижче, так як деякі з електродів не можуть функціонувати оптимально . Випробування читанням показали, що продуктивності 60 канального імплантату досить, щоб частково відновити здатність читання, але тільки при значному збільшенні тексту . Подібні експерименти, що оцінюють ступінь навігаційної можливості пікселізовану зображень показали, що 60 каналів було досить для досвідчених суб'єктів, в той час як недосвідченим потрібно 256 каналів. Цей експеримент, отже, не тільки продемонстрував функціональні можливості, що надаються візуальної зворотним зв'язком низького дозволу, але і здатність адаптуватися і поліпшуватися з часом . Проте, ці експерименти базуються лише на моделюванні слабкого зору у нормальних суб'єктів, а не клінічних випробувань імплантованих пацієнтів. Число електродів, необхідних для читання або кімнатної навігації у імплантованих суб'єктів, може відрізнятися, і має бути проведено подальше тестування серед даних пацієнтів для визначення необхідного просторового дозволу для конкретних візуальних завдань.
Результати моделювання показують, що 600—1000 електродів потрібно для того, щоб можна було виконувати широкий спектр завдань, в тому числі читання, розпізнавання осіб, і навігацію по кімнатах . Таким чином, наявне просторову роздільну здатність імплантатів сітківки необхідно збільшити в 10 разів, у той час як вирішення наявних імплантатів занадто мало для того, щоб відновити в достатній мірі зорові функції для цих завдань.
Поточний статус і перспективи розвитку
Клінічні звіти на сьогоднішній день продемонстрували змінний успіх, всі пацієнти повідомляють, принаймні, про деяке відчуття світла від електродів, і менша частина про розширення зорової функції, наприклад, ідентифікація світлих і темних областей. Клінічні звіти показують, що навіть з низьким дозволом, імплантати сітківки потенційно корисні в забезпеченні деякого подібності зору людей, які в іншому випадку не мали б ніякого. Залишається неясною величина зниження рівня зору, при використанні імплантатів сітківки, щоб збалансувати ризики, пов'язані з хірургічною процедурою, особливо для пацієнтів з неушкодженим периферичним зором. Деякі інші аспекти імплантатів сітківки повинні бути розглянуті в подальших дослідженнях, в тому числі довгострокова стабільність імплантатів і нейропластічності сітківки при тривалій стимуляції.
Див. також
Примітки
- O. Foerster. Beitrage zur Pathophysiologie der Sehbahn und der Sehsphare : ( )[нім.] // Journal fur Psychologie und Neurologie : magazin. — 1929. — Bd. 39. — С. 463—485.
- G. Brindley, W. Lewin. The sensation produced by electrical stimulation of the visual cortex : ( )[англ.] // Journal of Physiology : journal. — 1968. — Vol. 196. — С. 479—493.
- J. Weiland, T. Liu, M. Humayun. Retinal prosthesis : ( )[] // [en]. — 2005. — Т. 7. — С. 361—401. — DOI:10.1146/annurev.bioeng.7.060804.100435.
- E. Zrenner. Will retinal implants restore vision? : ( )[англ.] // Science. — 2002. — Vol. 295. — С. 1022—1025. — DOI:10.1126/science.1067996.
- F. Zeng. Trends in cochlear implants. : ( )[англ.] // [en] : journal. — 2004. — Vol. 8, № 1. — С. 1—34. — DOI:10.1177/108471380400800102.
- J. Stone, W. Barlow, M. Humayun, E. deJuan Jr., A. Milam. Morphometric analysis of macular photoreceptors and ganglion cells in retinas with retinitis pigmentosa : ( )[англ.] // [en] : journal. — 1992. — Vol. 110. — С. 1634—1639. — DOI:10.1001/archopht.1992.01080230134038.
- A. Santos, M. Humayun, E. deJuan Jr., R. Greenburg, M. Marsh, I. Klock, et. al. Preservation of the inner retina in retinitis pigmentosa: A morphometric analysis : ( )[англ.] // [en] : journal. — 1997. — Vol. 115. — С. 511—515. — DOI:10.1001/archopht.1997.01100150513011.
- M. Humayun. Morphometric analysis of the extra- macular retina from post mortem eyes with retinitis pigmentosa : ( )[англ.] // [en] : journal. — 1999. — Vol. 40. — С. 143—148.
- S. Kim, S. Sadda, M. Humayun, E. deJuan Jr., B. Melia, W. Green. Morphometric analysis of the macula in eyes with geographic atrophy due to age-related macular degeneration : ( )[англ.] // Retina : journal. — 2002. — Vol. 46. — С. 4—10.
- S. Kim, S. Sadda, J. Pearlman, M. Humayun, E. deJuan Jr., B. Melia, et. al. Morphometric analysis of the macula in eyes with disciform age-related macular degeneration : ( )[англ.] // Retina : journal. — 2002. — Vol. 47. — С. 1—7.
- T. Matsuo, N. Morimoto. Visual acuity and perimacular retinal layers detected by optical coherence tomography in patients with retinitis pigmentosa : ( )[англ.] // [en] : journal. — 2007. — Vol. 91. — С. 888—890. — DOI:10.1136/bjo.2007.114538.
- G. Chader, J. Weiland, M. Humayun. Artificial vision: needs, functioning, and testing of a retinal electronic prosthesis : ( )[англ.] // Progress in Brain Research : journal. — 2009. — Vol. 175. — С. 0079—6123.
Помилка цитування: Тег <ref> з назвою "Liu13", визначений у <references>, не використовується в попередньому тексті.
Помилка цитування: Тег <ref> з назвою "Piyathaisere14", визначений у <references>, не використовується в попередньому тексті.
Помилка цитування: Тег <ref> з назвою "Majji15", визначений у <references>, не використовується в попередньому тексті.
Помилка цитування: Тег <ref> з назвою "Walter16", визначений у <references>, не використовується в попередньому тексті.
Помилка цитування: Тег <ref> з назвою "Humayun17", визначений у <references>, не використовується в попередньому тексті.
Помилка цитування: Тег <ref> з назвою "Klauke18", визначений у <references>, не використовується в попередньому тексті.
Помилка цитування: Тег <ref> з назвою "Chow19", визначений у <references>, не використовується в попередньому тексті.
Помилка цитування: Тег <ref> з назвою "Rizzo20", визначений у <references>, не використовується в попередньому тексті.
Помилка цитування: Тег <ref> з назвою "Fornos21", визначений у <references>, не використовується в попередньому тексті.
<ref> з назвою "Dagnelie22", визначений у <references>, не використовується в попередньому тексті.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Cya stattya ye sirim perekladom z inshoyi movi Mozhlivo vona stvorena za dopomogoyu mashinnogo perekladu abo perekladachem yakij nedostatno volodiye oboma movami Bud laska dopomozhit polipshiti pereklad kviten 2020 Implantati sitkivki klas biomedichnih tehnologij zdatnih zaminiti soboyu sitkivku oka v razi yiyi poshkodzhennya abo disfunkciyi V danij chas implantati sitkivki rozroblyayutsya nizkoyu privatnih kompanij i naukovo doslidnih institutiv po vsomu svitu Implantat priznachenij dlya chastkovogo vidnovlennya korisnogo zoru lyudyam yaki vtratili zir zokrema vnaslidok degenerativnih zahvoryuvan ochej takih yak pigmentnij retinit abo makulyarna degeneraciya U klinichnih viprobuvannyah v danij chas znahodyatsya tri tipi implantativ sitkivki epiretinalnih implantati na sitkivci subretinalnoj implantati pozadu sitkivki i suprahorioidalnoe implantati vishe sudinnoyi obolonki Implantati sitkivki nadayut koristuvachevi mozhlivist bachiti z nizkim dozvolom za dopomogoyu elektrichnoyi stimulyaciyi zberezhenih klitin sitkivki Taki zobrazhennya mozhut buti dostatnimi dlya vidnovlennya deyakih vizualnih zdibnostej takih yak sprijnyattya svitla i rozpiznavannya ob yektiv Implantat sitkivki otrimav viznannya na rinku v SShA 23 grudnya 2014 u Wayback Machine v lyutomu 2013 roku i v Yevropi v lyutomu 2011 roku stavshi pershim shvalenim implantatom Pristrij mozhe dopomogti doroslim z pigmentnim retinitom yaki vtratili zdatnist sprijmati formi i ruhu shob buti bilsh mobilnimi i vikonuvati shodenni zahodi Subretinalnoj zhe pristrij vidome yak implantat sitkivki spochatku bulo rozrobleno v Nimechchini Vono zavershilo bagatocentrovi klinichni doslidzhennya v Yevropi i bula uvinchana CE markuvannyam v 2013 roci sho robit jogo pershim bezdrotovim subretinalnoj pristroyem yakij mozhe otrimati Istoriyapershim vidkriv sho elektrichna stimulyaciya v potilichnij kori mozhe buti vikoristana dlya stvorennya vizualnih sprijnyat fosfeniv Pershij takij stimulyator dlya vidnovlennya zoru buv rozroblenij doktorami Brajndli angl Brindley i Levinim angl Lewin v 1968 roci Cej eksperiment prodemonstruvav zhittyezdatnist stvorennya vizualnih sprijnyat za dopomogoyu pryamoyi elektrichnoyi stimulyaciyi i ce sponukalo do stvorennya inshih takih pristroyiv dlya stimulyaciyi zorovogo shlyahu v tomu chisli implatativ sitkivki Pristroyi stimulyaciyi sitkivki stali ob yektom doslidzhen tak yak priblizno polovina vsih vipadkiv slipoti viklikani poshkodzhennyam sitkivki Rozvitok implatatov sitkivki bulo takozh chastkovo motivovane prosuvannyam i uspihom kohlearnih implantativ yakij prodemonstruvav mozhlivist vidnovlennya znachnoyu sensornoyi funkciyi pri obmezhenoyu vhidnoyi informaciyi KandidatiOptimalnimi kandidatami dlya zastosuvannya implantativ sitkivki oka ye taki zahvoryuvannya sitkivki yak pigmentnij retinit abo vikova makulyarna degeneraciya Ci hvorobi prizvodyat do slipoti vplivayuchi na fotoreceptorni klitini v zovnishnomu shari sitkivki zalishayuchi vnutrishnij i serednij shari sitkivki bez zmin Yak minimum u paciyenta povinen buti nedotorkanij shar ganglioznih klitin dlya togo shob buti kandidatom dlya implantaciyi Ce mozhe buti viyavleno neinvazivnim vikoristannyam Inshi faktori v tomu chisli kilkist zalishkovogo zoru takozh vrahovuyutsya pri viznachenni kandidativ na implantaciyu sitkivki U paciyentiv z vikovoyu makulyarnoyu degeneraciyeyu yaki mozhut mati neushkodzheni periferichnij zir implantati sitkivki mozhut prizvesti do gibridnoyi formi zoru V comu vipadku implantat bude dopovnyuvati zalishivsya periferichnij zir do centralnoyi zorovoyi informaciyi Tipi implantativ sitkivkiYe dva osnovnih tipi implantativ sitkivki Epiretinalnih implantati pomishayut u vnutrishnyu poverhnyu sitkivki a subretinalnoj implantati pomishayut mizh zovnishnim sharom sitkivki i pigmentnim epiteliyem sitkivki Epiretinalni implantati Principi proektuvannya Epiretinalnih implantati roztashovani na vnutrishnij poverhni sitkivki bezposeredno stimulyuyuchi ganglioznih klitini v obhid vsih inshih shariv sitkivki Epiretinalnih implantati skladayutsya z kremniyevoyi plastini z masivom platinovih elektrodiv vstanovlenogo na vnutrishnomu shari sitkivki Masiv stabilizuyetsya za dopomogoyu mikrogvozdej z nevelikim mehanichnim tiskom z boku sklistogo tila Epiretinalnih implantat vimagaye zovnishnyu kameru dlya otrimannya zobrazhen Kamera otrimuye zobrazhennya navkolishnogo seredovisha obroblyaye zobrazhennya i peredaye informaciyu pro zobrazhennya na implantovanih elektrodnij grati po bezdrotovomu kanalu telemetriyi Zovnishnij peredavach takozh potribno shob zabezpechiti bezperervne zhivlennya implantatu za dopomogoyu radiochastotnoyi indukcii en abo infrachervonih lazeriv Zovnishnya kamera i chip obrobki zobrazhennya yak pravilo vstanovlyuyetsya na okulyari paciyenta Obrobka zobrazhen vklyuchaye v sebe znizhennya zdatnosti zobrazhennya i peretvorennya zobrazhennya v prostorovij i timchasovoyi shabloni stimulyaciyi dlya aktivaciyi vidpovidnih klitin sitkivki Perevagi Epiretinalnih implantati mayut tu perevagu sho voni obhodyat bilshu chastinu sitkivki perekrivayuchi funkciyu ganglioznih klitin u vnutrishnomu shari sitkivki Takim chinom epiretinalnih implantati mozhut zabezpechiti zorove sprijnyattya u lyudej iz zahvoryuvannyami sitkivki takimi sho vihodyat za mezhi fotoreceptornogo sharu Bilshist elektroniki mozhe pidtrimuvati pov yazani z neyu zovnishni komponenti sho dozvolyaye zniziti rozmiri implantatu i robiti prosti ponovlennya bez dodatkovoyi operaciyi Zovnishnya elektronika takozh dozvolyaye likaryu mati povnij kontrol nad obrobkoyu zobrazhen i adaptuvati obrobku dlya kozhnogo paciyenta Krim togo specifika roztashuvannya epiretinalnih implantativ dozvolyaye sklopodibnomu tilu sluzhiti v yakosti teplovidvodu dlya implantatu Nedoliki Osnovnim nedolikom epiretinalnih implantativ ye neobhidnist zovnishnogo pristroyu yakij mozhe buti gromizdkim dlya shkarpetki Zovnishnya kamera takozh zmushuye sub yekta robiti ruh golovoyu pri zmini napryamku poglyadu Epiretinalnih implantati mozhut stimulyuvati ne tilki ganglioznih klitini ale i prilegli aksoni yaki mozhut buti pov yazani z inshimi retinotopnymi en oblastyami Ce mozhe privesti do zlegka spotvorenoyi stimulyaciyi shablonu yaka povinna buti vipravlena pri elektronnij obrobci Krim togo stimulyaciya sharu ganglioznih klitin vimagaye bilsh skladnih metodiv obrobki zobrazhen dlya togo shob vrahuvati zvichajnu obrobku pov yazanu z obdilenimi sharami sitkivki U toj chas yak epiretinalnih implantat mozhe buti stabilizovano tiskom sklopodibnogo tila mozhe znadobitisya dodatkova mehanichna fiksaciya z vikoristannyam mikrocvyahiv Klinichni doslidzhennya Pershij epiretinalnih implantat ARGUS vklyuchav v sebe kremniyevu plastinu z masivom z 16 platinovih elektrodiv Faza I klinichnih viprobuvan ARGUS pochalasya v 2002 roci implantaciyeyu pristroyu shesti uchasnikam Vsi paciyenti povidomili pro zbilshennya yaskravosti i diskretizaciyi fosfeniv u deyakih hvorih vidznachalosya znachne polipshennya zorovoyi funkciyi z plinom chasu Majbutni versiyi ARGUS rozroblyayutsya dlya vse bilsh shilnih matric elektrodiv sho dozvolyaye polipshiti prostorova rozdilnist Najnedavnishe pristrij ARGUS II mistit 60 elektrodiv i 200 elektrodne pristrij znahoditsya v stadiyi rozrobki oftalmologiv i inzheneriv v USC Eye Institute v lyutomu 2011 roku CE Mark demonstruye bezpeku i produktivnist i vono ye v Nimechchini Franciyi Italiyi ta Velikoyi Britaniyi Promizhni rezultati dovgostrokovih doslidzhen na 30 paciyentah buli opublikovani v Ophthalmology in 2012 16 zhovtnya 2016 u Wayback Machine Argus II otrimav shvalennya vid FDA SShA 14 kvitnya 2013 roku Boston Subretinal Implant Project rozrobila takozh ryad iteracij funkcionalnih epiretinalnih implantativ i zoseredilasya na analizi funkcij implantativ Insha epiretinalnih pristrij yakogo navchayut implantat sitkivki bulo rozrobleno IIP technologies GmbH i pochatok prohoditi klinichni viprobuvannya Chetverte epiretinalnih pristrij EPI RET bulo rozrobleno i pochalisya klinichni viprobuvannya u shesti paciyentiv EPI RET mistit 25 elektrodiv i vimagaye zamini krishtalika na chip prijmacha Vsi sub yekti prodemonstruvali zdatnist do rozriznennya riznih prostorovih i chasovih form stimulyaciyi Subretinalni implantati Principi proektuvannya Subretinalnoj implantati znahodyatsya na zovnishnij poverhni sitkivki mizh sharom fotoreceptoriv i pigmentnim epiteliyem sitkivki bezposeredno stimulyuyuchi klitini sitkivki spirayuchis na zvichajnu obrobku vnutrishnim i serednim sharami sitkivki Prikleyiti subretinalnoj implantat v comu misci vidnosno prosto tak yak implantat mehanichno obmezhenij vidstannyu mizh zovnishnim sharom sitkivki i pigmentnim epiteliyem sitkivki Subretinalnoj implantat skladayetsya z kremniyevoyi plastini sho mistit svitlochutlivi mikro fotodiodi yaki generuyut signali bezposeredno vid vhidnogo svitla Padayuchi svitlo sho prohodit cherez sitkivku generuye strumi v mikrofotodiodah yaki bezposeredno vporskuyut rezultuyuchij strum v osnovni klitini sitkivki za dopomogoyu massiva multielektrodov en Struktura mikrofotodiodov aktivuyetsya padayuchim svitlom otzhe stimulyuye tipi bipolyarnih gorizontalnih amakrinovih i ganglioznih klitin sho prizvodit do vizualnogo sprijnyattya vihidnogo padayuchogo zobrazhennya V principi subretinalnoj implantati ne potrebuyut bud yakogo zovnishnogo obladnannya ponad implantovanogo mikrofotodiodnogo masivu Tim ne mensh deyaki subretinalnoyi implantati vimagayut zhivlennya vid zovnishnoyi shemi posilennya signalu zobrazhennya Perevagi Subretinalnij implantat maye deyaki perevagi v porivnyanni z epiretinalnih implantatom v plani prostoti jogo rozrobki Otrimannya svitlovij kartini yiyi obrobka i stimulyaciya vse zdijsnyuyetsya mikrofotodiodami vstanovlenimi na odnomu chipi na vidminu vid epiretinalnih implantatu sho vimagaye zovnishnoyi kameri chipa obrobki i implantuvannya bezlichi elektrodiv Subretinalni rozmishennya takozh sproshuye spravu tak yak rozmishuye stimulyuyuchij masiv v bezposerednij blizkosti vid poshkodzhenih fotoreceptoriv Spirayuchis na funkciyi inshih shariv sitkivki subretinalnoj implantati dozvolyayut normalnu vnutrishnyu obrobku sitkivki v tomu chisli posilennya sho prizvodit do znizhennya zagalnogo poroga negativnoyi reakciyi Krim togo subretinalni implantati dozvolyayut peremishati poglyad dopomogoyu zvichajnih ruhiv ochej Retinotopicheska stimulyaciya z subretinalnoyi implantativ spochatku bilsh tochna tak yak kartina padayuchogo svitla na mikrofotodiodi ye pryamim zobrazhennyam Subretinalni implantati vimagayut minimalnu fiksaciyu oskilki subretinalnij prostir mehanichno obmezhena i pigmentnij epitelij sitkivki stvoryuye negativne tisk u mezhah subretinalnogo prostoru Nedoliki Osnovnim nedolikom subretinalnih implantativ ye vimoglivist dostatnosti rivnya padayuchogo svitla dlya normalnoyi roboti mikrofotodiodov Takim chinom subretinalni implantati chasto vklyuchayut zovnishnye dzherelo zhivlennya dlya posilennya efektu padayuchogo svitlo Kompaktnij harakter subretinalnogo prostoru nakladaye suttyevi obmezhennya na rozmir implantatu Blizkist mizh implantatom i sitkivkoyu takozh zbilshuye mozhlivist termichnogo poshkodzhennya sitkivki vid tepla sho vidilyayetsya implantatom Subretinalni implantati vimagayut neushkodzhenim vnutrishnogo i serednogo shariv sitkivki i otzhe ne pridatni dlya zahvoryuvan sitkivki sho vihodyat za zovnishnij shar fotoreceptoriv Krim togo vtrata fotoreceptoriv mozhe privesti do utvorennya membrani na kordoni poshkodzhenih fotoreceptoriv yaka v svoyu chergu mozhe pereshkodzhati stimulyaciyi i zbilshennya porogu stimulyaciyi Klinichni doslidzhennya Optobionics bula pershoyu kompaniyeyu yaka rozrobila subretinalnij implantat i perevirku v klinichnih viprobuvannyah U pershih povidomlennyah govorilosya sho procedura implantaciyi bezpechna i vsima uchasnikami viprobuvan bulo vidznacheno m yake polipshennya zorovoyi funkciyi i chastkove povernennya sprijnyattya svitla Potochna versiya cogo pristroyu bula implantovana 10 paciyentam kozhen z yakih povidomiv pro polipshennya v sprijnyatti zorovih detalej v tomu chisli kontrastu formi i ruhi Kompaniyeyu Retina Implant AG v Nimechchini buv takozh rozroblenij subretinalnoj implantat yakij projshov klinichni viprobuvannya u dev yati paciyentiv Doslidi buli vidkladeni cherez nevdachi i provaliv Pristrij Retina Implant AG mistit 1500 mikrofotodiodov sho dozvolyaye pidvishiti prostorovu rozdilnu zdatnist ale potrebuye zovnishnogo dzherela zhivlennya Retina Implant AG povidomiv 12 misyachni rezultati po doslidzhennyu v Alpha IMS study v lyutomu 2013 pokazavshi sho shist z dev yati paciyentiv mali vidmovi pristroyu protyagom dev yati misyaciv pislya implantaciyi Proceedings of the royal society B 5 bereznya 2016 u Wayback Machine i sho p yat z vosmi sub yektiv povidomili pro rizni implanti oposredovannih zorovih sprijnyattyah v povsyakdennomu zhitti U odnogo bulo poshkodzhennya zorovogo nerva i vin ne sprijmav stimulyaciyi Rezultati vsih klinichnih viprobuvan na sogodnishnij den pokazuyut sho paciyenti yaki otrimali subretinalni implantati povidomlyayut pro sprijnyattya fosfenov deyaki nabirayut zdatnist do vikonannya osnovnih vizualnih zavdan takih yak rozpiznavannya formi i viyavlennya ruhu Prostorova rozdilna zdatnistYakist zoru ochikuvana vid implantatu sitkivki v znachnij miri bazuyetsya na maksimalnomu prostorovomu virishenni implantatu Potochni prototipi implantativ sitkivki zdatni zabezpechiti nizkij dozvil pikselizaciyi zobrazhennya Suchasnij stan implantativ sitkivki vklyuchaye 60 100 kanaliv sho ye dostatnim dlya rozpiznavannya ob yektiv i povsyakdennoyi diyalnosti Prote modelyuvannya otrimanih pikselizovanu zobrazhen ne dozvolyaye vvazhati sho vse elektrodi implantatu znahodyatsya v kontakti z bazhanoyi klitkoyu sitkivki Takim chinom ochikuyetsya sho prostorove dozvil v comu vipadku she nizhche tak yak deyaki z elektrodiv ne mozhut funkcionuvati optimalno Viprobuvannya chitannyam pokazali sho produktivnosti 60 kanalnogo implantatu dosit shob chastkovo vidnoviti zdatnist chitannya ale tilki pri znachnomu zbilshenni tekstu Podibni eksperimenti sho ocinyuyut stupin navigacijnoyi mozhlivosti pikselizovanu zobrazhen pokazali sho 60 kanaliv bulo dosit dlya dosvidchenih sub yektiv v toj chas yak nedosvidchenim potribno 256 kanaliv Cej eksperiment otzhe ne tilki prodemonstruvav funkcionalni mozhlivosti sho nadayutsya vizualnoyi zvorotnim zv yazkom nizkogo dozvolu ale i zdatnist adaptuvatisya i polipshuvatisya z chasom Prote ci eksperimenti bazuyutsya lishe na modelyuvanni slabkogo zoru u normalnih sub yektiv a ne klinichnih viprobuvan implantovanih paciyentiv Chislo elektrodiv neobhidnih dlya chitannya abo kimnatnoyi navigaciyi u implantovanih sub yektiv mozhe vidriznyatisya i maye buti provedeno podalshe testuvannya sered danih paciyentiv dlya viznachennya neobhidnogo prostorovogo dozvolu dlya konkretnih vizualnih zavdan Rezultati modelyuvannya pokazuyut sho 600 1000 elektrodiv potribno dlya togo shob mozhna bulo vikonuvati shirokij spektr zavdan v tomu chisli chitannya rozpiznavannya osib i navigaciyu po kimnatah Takim chinom nayavne prostorovu rozdilnu zdatnist implantativ sitkivki neobhidno zbilshiti v 10 raziv u toj chas yak virishennya nayavnih implantativ zanadto malo dlya togo shob vidnoviti v dostatnij miri zorovi funkciyi dlya cih zavdan Potochnij status i perspektivi rozvitkuKlinichni zviti na sogodnishnij den prodemonstruvali zminnij uspih vsi paciyenti povidomlyayut prinajmni pro deyake vidchuttya svitla vid elektrodiv i mensha chastina pro rozshirennya zorovoyi funkciyi napriklad identifikaciya svitlih i temnih oblastej Klinichni zviti pokazuyut sho navit z nizkim dozvolom implantati sitkivki potencijno korisni v zabezpechenni deyakogo podibnosti zoru lyudej yaki v inshomu vipadku ne mali b niyakogo Zalishayetsya neyasnoyu velichina znizhennya rivnya zoru pri vikoristanni implantativ sitkivki shob zbalansuvati riziki pov yazani z hirurgichnoyu proceduroyu osoblivo dlya paciyentiv z neushkodzhenim periferichnim zorom Deyaki inshi aspekti implantativ sitkivki povinni buti rozglyanuti v podalshih doslidzhennyah v tomu chisli dovgostrokova stabilnist implantativ i nejroplastichnosti sitkivki pri trivalij stimulyaciyi Div takozhZorovij nejroprotez Oftalmologiya Medichna reabilitaciyaPrimitkiO Foerster Beitrage zur Pathophysiologie der Sehbahn und der Sehsphare nim Journal fur Psychologie und Neurologie magazin 1929 Bd 39 S 463 485 G Brindley W Lewin The sensation produced by electrical stimulation of the visual cortex angl Journal of Physiology journal 1968 Vol 196 S 479 493 J Weiland T Liu M Humayun Retinal prosthesis en 2005 T 7 S 361 401 DOI 10 1146 annurev bioeng 7 060804 100435 E Zrenner Will retinal implants restore vision angl Science 2002 Vol 295 S 1022 1025 DOI 10 1126 science 1067996 F Zeng Trends in cochlear implants angl en journal 2004 Vol 8 1 S 1 34 DOI 10 1177 108471380400800102 J Stone W Barlow M Humayun E deJuan Jr A Milam Morphometric analysis of macular photoreceptors and ganglion cells in retinas with retinitis pigmentosa angl en journal 1992 Vol 110 S 1634 1639 DOI 10 1001 archopht 1992 01080230134038 A Santos M Humayun E deJuan Jr R Greenburg M Marsh I Klock et al Preservation of the inner retina in retinitis pigmentosa A morphometric analysis angl en journal 1997 Vol 115 S 511 515 DOI 10 1001 archopht 1997 01100150513011 M Humayun Morphometric analysis of the extra macular retina from post mortem eyes with retinitis pigmentosa angl en journal 1999 Vol 40 S 143 148 S Kim S Sadda M Humayun E deJuan Jr B Melia W Green Morphometric analysis of the macula in eyes with geographic atrophy due to age related macular degeneration angl Retina journal 2002 Vol 46 S 4 10 S Kim S Sadda J Pearlman M Humayun E deJuan Jr B Melia et al Morphometric analysis of the macula in eyes with disciform age related macular degeneration angl Retina journal 2002 Vol 47 S 1 7 T Matsuo N Morimoto Visual acuity and perimacular retinal layers detected by optical coherence tomography in patients with retinitis pigmentosa angl en journal 2007 Vol 91 S 888 890 DOI 10 1136 bjo 2007 114538 G Chader J Weiland M Humayun Artificial vision needs functioning and testing of a retinal electronic prosthesis angl Progress in Brain Research journal 2009 Vol 175 S 0079 6123 Pomilka cituvannya Teg lt ref gt z nazvoyu Liu13 viznachenij u lt references gt ne vikoristovuyetsya v poperednomu teksti Pomilka cituvannya Teg lt ref gt z nazvoyu Piyathaisere14 viznachenij u lt references gt ne vikoristovuyetsya v poperednomu teksti Pomilka cituvannya Teg lt ref gt z nazvoyu Majji15 viznachenij u lt references gt ne vikoristovuyetsya v poperednomu teksti Pomilka cituvannya Teg lt ref gt z nazvoyu Walter16 viznachenij u lt references gt ne vikoristovuyetsya v poperednomu teksti Pomilka cituvannya Teg lt ref gt z nazvoyu Humayun17 viznachenij u lt references gt ne vikoristovuyetsya v poperednomu teksti Pomilka cituvannya Teg lt ref gt z nazvoyu Klauke18 viznachenij u lt references gt ne vikoristovuyetsya v poperednomu teksti Pomilka cituvannya Teg lt ref gt z nazvoyu Chow19 viznachenij u lt references gt ne vikoristovuyetsya v poperednomu teksti Pomilka cituvannya Teg lt ref gt z nazvoyu Rizzo20 viznachenij u lt references gt ne vikoristovuyetsya v poperednomu teksti Pomilka cituvannya Teg lt ref gt z nazvoyu Fornos21 viznachenij u lt references gt ne vikoristovuyetsya v poperednomu teksti Pomilka cituvannya Teg lt ref gt z nazvoyu Dagnelie22 viznachenij u lt references gt ne vikoristovuyetsya v poperednomu teksti