مطالعات نشان داده است که "چشم بیونیک" به بسیاری از بیمارانی که از نابینایی نسبی یا کامل رنج می برند کمک به بازیابی بینایی می کند.
ساختار چشم انسان کاملاً پیچیده است و نحوه دیدن ما یک فرآیند متوالی پیچیده است که در کمتر از یک میلی‌ثانیه اتفاق می‌افتد. هر نوری ابتدا از یک صفحه محافظ چشم به نام قرنیه عبور می کند و سپس به داخل عدسی حرکت می کند. این لنز قابل تنظیم در چشم ما سپس نور را خم می کند و آن را به داخل چشم متمرکز می کند شبکیه چشم - غشای بافتی که پشت چشم را می پوشاند. میلیون‌ها گیرنده در شبکیه چشم حاوی مولکول‌های رنگدانه‌ای هستند که با برخورد نور به آنها تغییر شکل می‌دهند و پیام‌های الکتریکی به مغز ما می‌رسند. نوری عصب بنابراین، ما آنچه را که می بینیم درک می کنیم. هنگامی که هر یک از این بافت ها - قرنیه و شبکیه - یا عصب بینایی نتوانند به درستی کار کنند، بینایی ما تحت تأثیر قرار می گیرد. اگرچه مشکلات بینایی را می توان با جراحی های چشم و استفاده از عینک با لنز اصلاحی اصلاح کرد، اما بسیاری از شرایط منجر به نابینایی می شود که گاهی غیرقابل درمان است.
اختراع "چشم بیونیک"
طبق گزارش سازمان بهداشت جهانی، حدود 1.5 میلیون نفر در سراسر جهان به یک بیماری صعب العلاج به نام رتینیت پیگمانتوزا (RP) مبتلا هستند. این بیماری حدود 1 نفر از هر 4,000 نفر را در سراسر جهان تحت تاثیر قرار می دهد و زمانی که سلول های حساس به نور به نام گیرنده های نوری در شبکیه چشم شکسته می شوند و در نهایت منجر به نابینایی می شود، بینایی تدریجی را از دست می دهد. پروتز بینایی قابل کاشت به نام "چشم بیونیک[با نام رسمی سیستم پروتز شبکیه Argus® II («Argus II»)] که توسط پروفسور مارک همایون از دانشگاه کالیفرنیای جنوبی اختراع شد، بینایی عملکردی را در افرادی که از نابینایی کامل یا نسبی رنج می‌برند بازیابی می‌کند.1,2 به دلیل ارثی شبکیه بیماری دژنراتیو Argus II تصاویر را روی یک عکس می گیرد چشم دوربین فیلمبرداری کوچک روی شیشه، این تصاویر را به پالس های الکتریکی تبدیل می کند و سپس آن پالس ها را به صورت بی سیم به الکترودهای کاشته شده در سطح شبکیه منتقل می کند. بنابراین، سلول های از بین رفته شبکیه را دور می زند و سلول های زنده شبکیه را در بیماران نابینا تحریک می کند و در نتیجه الگوهای نور را در مغز درک می کند. سپس بیمار یاد می گیرد که این الگوهای بصری را تفسیر کند و در نتیجه دید مفیدی را به دست می آورد. این سیستم توسط یک نرم افزار کنترل می شود که می تواند برای عملکرد بهتر با ادامه توسعه الگوریتم های جدید توسط محققان ارتقا یابد.
موفقیت با شرکت کنندگان انسانی
در ادامه یافته های خود، سازنده و بازاریاب "چشم بیونیک"Second Sight Medical Products, Inc. ("Second Sight")3 نشان داده است که نتایج کارآزمایی بالینی پنج ساله ایمپلنت شبکیه، کارایی طولانی مدت، ایمنی و قابلیت اطمینان این دستگاه را در بهبود عملکرد بینایی و کیفیت زندگی افراد نابینا توسط رتینیت پیگمانتوزا ثابت کرده است. مطالعه آنها به سرپرستی پروفسور لیندون دا کروز در بیمارستان چشمی Moorfields Eye Hospital NHS Foundation Trust، 30 نفر را در کارآزمایی بالینی که با Argus II در 10 مرکز در سراسر ایالات متحده و اروپا کاشته شده بودند، ارزیابی کرد. همه بیماران نابینا (به عنوان مثال، با درک نور خالی یا بدتر) از RP یا اختلالات مشابه بودند. نتایج ایمنی کلی Argus II را با بهبود عملکرد بینایی در بیماران نشان داد و این بهبودها در طول پنج سال ادامه یافت. بیماران گزارش دادند که پس از استفاده از Argus II، ارتباط جدیدی با دنیای خارج و خانواده و دوستان خود داشتند و تغییرات مثبت کلی را در سلامت خود احساس کردند. این یک مطالعه فوق العاده قابل توجه است و اخبار امیدوارکننده ای را برای بیماران نابینا شده توسط رتینیت پیگمانتوزا ارائه می دهد.
جنبه های اجتماعی چشم معجزه گر
Argus II اولین و تنها است شبکیه ایمپلنت ایمنی، قابلیت اطمینان طولانی مدت و سود را از طریق مطالعات مناسب نشان داده است و در نتیجه در ایالات متحده و اروپا تاییدیه دریافت می کند. از پایان سال 2016، بیش از 200 بیمار نابینایی خود را با Argus II درمان کرده اند. هزینه های ارزیابی شده برای Argus II حدود 16,000 دلار آمریکا برای مدت 25 سال زمانی است که بیمار برای اولین بار با RP تشخیص داده می شود. در یک سیستم مراقبت های بهداشتی با بودجه عمومی (در بسیاری از کشورهای توسعه یافته) می تواند به راحتی برای بیماران قابل دسترسی باشد. هزینه ها را نیز می توان تحت پوشش بیمه درمانی توجیه کرد، به ویژه زمانی که شروع این بیماری به تدریج اتفاق می افتد. هزینه های بالا ممکن است در مقایسه با نیازهای "مراقبتی" طولانی مدت برای چنین بیمارانی به عنوان یک عامل بازدارنده عمل نکند. با این حال، اگر به دسترسی به این فناوری در کشورهای با درآمد کم و متوسط فکر کنیم، به دلیل هزینه‌های بالا در سناریوی پرداخت‌های از جیب، احتمالات بسیار کم به نظر می‌رسد.
آینده چشم بیونیک: پیوند مغز
پس از آزمایش موفقیت آمیز بر روی انسان، Second Sight اکنون شامل یک مطالعه امکان سنجی Argus II و ارتقاء سخت افزار و نرم افزار برای بیماران موجود و آینده Argus II است. آنها بر توسعه یک پروتز بینایی پیشرفته، پروتز قشر بینایی Orion™ I تمرکز دارند.4برای بیمارانی که تقریباً سایر اشکال کوری در یک یا هر دو چشم دارند، هدف قرار گرفته است. این یک نسخه کمی تغییر یافته از چشم بیونیک Argus II است و شامل یک جفت عینک مجهز به دوربین و یک پردازنده خارجی است، اما از 99 درصد فناوری Argus II استفاده می کند. در مقایسه با Argus II، Orion I یک سیستم تحریک عصبی است که چشم را دور می زند و در عوض، مجموعه ای از الکترودها بر روی سطح قشر بینایی (بخشی از مغز که اطلاعات بصری را پردازش می کند) قرار می گیرد. بنابراین، ارسال پالس های الکتریکی در این ناحیه احتمالاً به مغز می گوید که الگوهای نور را درک کند. این دستگاه بی‌سیم اخیراً در قشر بینایی یک بیمار 30 ساله کاشته شد و آزمایش‌های متعدد نشان داد که او قادر به درک لکه‌های نور و بدون عوارض جانبی عمده است.
Orion I در حال حاضر (پایان سال 2017) برای آزمایش بالینی تأیید شده است و تأییدیه مشروط FDA در ایالات متحده را برای آزمایش تنها بر روی پنج فرد انسانی در دو مکان دریافت کرده است.4. Second Sight در حال حاضر در حال انجام آزمایشات بیشتر دستگاه و پاسخ به سؤالات خاص قبل از شروع آزمایشی واقعی است. نکته منفی اصلی Orion I این است که به جراحی تهاجمی تری نسبت به Argus II نیاز دارد زیرا بخش کوچکی از جمجمه انسان باید برداشته شود تا ناحیه ای از مغز که در آن مجموعه ای از الکترودها قرار داده می شود در معرض دید قرار گیرد. چنین ایمپلنت‌های الکتریکی مغزی خطر عفونت یا تشنج مغزی را به همراه دارند و شرکت فقط قصد دارد روی آن آزمایش کند انسان سوژه هایی که کاملاً نابینا هستند.
با دور زدن چشم، Orion I می تواند موهبتی برای سایر انواع نابینایی باشد که در اثر آسیب دیده ایجاد می شود. نوری عصب به دلایل متعدد از جمله گلوکوم، سرطان، دیابت، آسیب یا تروما. فناوری ای که Orion I پیشنهاد استفاده از آن را می دهد اساساً جایگزین چشم و چشم خواهد شد نوری اعصاب کامل و درمان کوری این دستگاه که اکنون در مسیر سریع برای آزمایش و تایید قرار دارد، به عنوان یک تغییر دهنده بازی برای افرادی دیده می شود که هیچ درمان یا درمانی برای نابینایی آنها در دسترس نیست - نزدیک به شش میلیون نفر در سراسر جهان که نابینا هستند اما کاندیدای مناسبی برای Argus II نیستند.
Second Sight تخمین می زند که حدود 400,000 بیمار رتینیت پیگمانتوزا در سراسر جهان واجد شرایط استفاده از دستگاه فعلی Argus II هستند. اگرچه حدود 6 میلیون نفر به دلایل دیگر نابینا هستند سرطان, دیابت، گلوکوم یا تروما می تواند به طور فرضی از Orion I استفاده کند. همچنین، Orion I ممکن است دید بهتری را در مقایسه با Argus II ارائه دهد. اینها اولین گام ها برای درک چنین ایمپلنت مغزی هستند زیرا از نظر پزشکی در مقایسه با الف شبکیه کاشت، زیرا قشر بینایی مغز بسیار پیچیده تر از چشم است. این دستگاه به جراحی تهاجمی تری از طریق مغز نیاز دارد که بیماران را مستعد ابتلا به عفونت یا تشنج می کند. Orion I همچنین احتمالاً به دلیل تمام این جنبه ها به تأییدیه های بیشتری از تنظیم کننده ها نیاز دارد.
***
{شما می‌توانید مقاله پژوهشی اصلی را با کلیک بر روی پیوند DOI که در فهرست منابع ذکر شده در زیر آمده است بخوانید}
منبع (ها)
1. آلن سی و همکاران. 2015. نتایج بلندمدت از یک پروتز اپی رتینال برای بازگرداندن بینایی به نابینایان. چشم شناسی. 122 (8). https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2015.04.032
2. دا کروز ال و همکاران. 2016. گروه مطالعاتی Argus II. نتایج پنج ساله ایمنی و عملکرد از کارآزمایی بالینی سیستم پروتز شبکیه آرگوس II. چشم پزشکی. 123 (10). https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2016.06.049
3. Second Sight Medical Products, Inc.: www.secondsight.com [دسترسی در 5 فوریه 2018].
4. کتابخانه ملی پزشکی ایالات متحده. 2017. امکان سنجی اولیه سیستم پروتز کورتیکال بینایی Orion. https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03344848 [دسترسی در 9 فوریه 2018].
