Riesci a immaginare cosa prova una persona che non vede o vede a malapena il mondo che lo circonda? Questa condizione è chiamata cecità: l'incapacità di percepire gli stimoli visivi a causa di disturbi patologici nell'occhio stesso, nei nervi ottici o nel cervello. Nel 1972 l'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) adottò la seguente definizione: una persona è considerata cieca se l'acuità visiva centrale in condizioni meglio corrette non supera i 3/60. Con tale visione, una persona in condizioni di luce diurna con la massima correzione ottica non è in grado di contare le dita da una distanza di 3 metri.
Quindi, per questi casi, è stata proposta l'idea della stimolazione elettrica della retina o della corteccia visiva, creando una protesi che, con il suo meccanismo d'azione, imita i reali processi di trasmissione dei segnali elettrici.
Esistono diverse opzioni per gli impianti elettronici, nuove idee appaiono ogni anno, ma il termine stesso "Occhio bionico" è stato sviluppato da Daniel Palanker, un dipendente dell'Università di Stanford e dal suo gruppo di ricerca "Fisica biomedica e tecnologie oftalmiche".
L'impianto del modello di occhio bionico Argus II (tra l'altro, l'unico modello che ha il marchio UE, ma non è certificato in Russia) è stato eseguito in Russia nel luglio 2017 su un paziente. E abbiamo sentito da tutte le fonti televisive che ora le persone potranno vedere il mondo come prima. Centinaia di persone chiedono un occhio bionico e alcuni chiedono anche l'impianto di chip per la supervisione.
Allora cosa abbiamo oggi e può il sogno di vedere il mondo diventare realtà dopo aver perso di vista?
ASPETTI BIOLOGICI DELLE PROTESI DELLA RETINA
I bionici sono protesi ed elementi impiantati di parti del corpo umano che sono simili nell'aspetto e nella funzione a organi o arti reali. Oggi le braccia, le gambe, il cuore e gli organi uditivi bionici aiutano con successo le persone a vivere una vita piena. Lo scopo della creazione di un occhio elettronico è aiutare le persone ipovedenti con problemi alla retina o al nervo ottico. I dispositivi impiantati al posto della retina danneggiata devono sostituire milioni di cellule fotorecettrici nell'occhio, anche se non al 100%.La tecnologia oculare è simile a quella utilizzata negli apparecchi acustici che aiutano le persone sorde a sentire. Grazie ad esso, i pazienti hanno meno probabilità di perdere la vista residua e coloro che hanno perso la vista hanno meno probabilità di vedere la luce e hanno almeno una certa capacità di navigare nello spazio in modo indipendente.
ASPETTI TECNOLOGICI
Il principio generale dell'occhio elettronico è il seguente: una fotocamera in miniatura è incorporata in occhiali speciali, dai quali le informazioni sull'immagine vengono trasmesse al dispositivo, che converte l'immagine in un segnale elettronico e la invia a un trasmettitore speciale, che a sua volta a sua volta invia un segnale elettronico a quello impiantato nell'occhio o nel cervello del ricevitore, oppure l'informazione viene trasmessa attraverso minuscoli fili agli elettrodi attaccati alla retina dell'occhio, questi stimolano i restanti nervi retinici, inviando impulsi elettrici al cervello attraverso i nervi ottici . Il dispositivo è progettato per compensare la perdita di sensibilità visiva in caso di perdita della vista completa o incompleta.Le condizioni principali per il corretto funzionamento del sistema:
ASPETTI MICROCHIRURGICI DELLE PROTESI
Si tratta di operazioni estensive. Se descriviamo, ad esempio, l'impianto di un occhio bionico sottoretinico (situato sotto la retina), è necessario sollevare completamente la retina, quindi eseguire una retinectomia estesa (tagliare parte della retina), quindi installare questo chip sotto la retina , quindi cucire la retina con i chiodi retinali, incollare la retina con coagulazione laser e riempirla con olio di silicone. È necessario il tamponamento con silicone, altrimenti comparirà immediatamente la PVR (vitreoretinopatia proliferativa) e si avrà il distacco. Sì, non dovrebbe esserci nemmeno il cristallino naturale o dovrebbe essere prima sostituito con un cristallino artificiale.L'operazione richiede strumenti speciali con punte delicate in silicone. Questa è un'operazione completamente difficile, inoltre, è necessario anche un chirurgo oro-facciale o un chirurgo ORL: fanno uscire gli elettrodi attraverso la pelle. E ottieni un dispositivo del genere: un chip all'interno dell'occhio, e nelle tue mani c'è un dispositivo delle dimensioni di un telefono cellulare, con il quale puoi modificare l'intensità del segnale, si collega agli elettrodi sottocutanei. Durante l'operazione non basta il solo chirurgo oculista: è necessario l'aiuto di altre discipline, l'operazione dura ben 6 ore.
ASPETTI ECONOMICI DELLA PROTESI
- Prima di tutto, è costoso. Solo il dispositivo costa circa 150mila dollari, ovvero quasi 8,5 milioni di rubli. E l'intero trattamento di uno di questi pazienti può raggiungere i 10 milioni di rubli. Stiamo parlando del modello Argus II. Oggi in alcuni paesi, ad esempio in Germania, questa operazione è pagata dall'assicurazione.
- Le aziende coinvolte nello sviluppo e nella produzione in tutto il mondo vivono di sussidi e sovvenzioni statali. È fantastico: queste cose devono essere supportate, altrimenti non ci sarà sviluppo.
- In Russia non esiste alcun certificato per nessuno dei seguenti dispositivi.
ASPETTI MEDICI DELLA PROTESI
1. I risultati sono piuttosto modesti: dopo l'operazione queste persone non possono essere definite vedenti, vedono ad un livello massimo di 0,05, cioè possono vedere i contorni e determinare la direzione del movimento dell'ombra, non riescono a distinguere i colori, gli oggetti possono essere distinti solo da quelli che vengono ricordati dalla loro precedente vita "vedente", ad esempio: "sì, questa è probabilmente una banana , poiché qualcosa è semicircolare”. Vedono qualcosa che si muove verso di loro, intuiscono che si tratta di una persona, ma non riescono a distinguerne il volto.2. Per quali malattie può essere utile un occhio bionico?
I primi pazienti sono pazienti con retinite pigmentosa, una malattia con perdita primaria di fotorecettori e atrofia secondaria del nervo ottico. In Russia ci sono 20-30mila pazienti di questo tipo, in Germania solo poche migliaia.
I successivi sono i pazienti con degenerazione maculare atrofica geografica. Si tratta di una patologia oculare legata all'età estremamente comune.
Il terzo saranno pazienti affetti da glaucoma. Il glaucoma non è stato ancora studiato, poiché l'atrofia del nervo ottico in questo caso è primaria, quindi il metodo di trasmissione deve essere diverso: bypassando il nervo ottico.
Il diabete è il problema più difficile da risolvere. Uno dei metodi per trattare le alterazioni diabetiche della retina è la coagulazione laser su tutta la superficie. Dopo tale procedura, è tecnicamente impossibile sollevare la retina a causa della coagulazione del laser: risulta essere un "setaccio". E se non viene fatto con il laser, la situazione non è migliore: di solito l'occhio è così danneggiato che in questo caso l'impianto è inutile.
3. Sfortunatamente, l'attuale prototipo dell'occhio bionico non consente alle persone di vedere il mondo che li circonda come lo vediamo noi. Il loro obiettivo è muoversi autonomamente senza assistenza. L’uso diffuso di questa tecnologia è ancora lontano, ma gli scienziati daranno speranza alle persone che hanno perso la vista.
PROGETTI ATTUALI DEGLI “OCCHI BIONICI”
Negli ultimi decenni, scienziati di diversi paesi hanno lavorato su idee per occhi elettronici bionici. La tecnologia migliora ogni volta, ma nessuno ha ancora introdotto il proprio prodotto sul mercato per un uso di massa.1. Protesi retinica Argus
La protesi retinica Argus è un progetto americano che è stato commercializzato abbastanza bene. Il primo modello è stato sviluppato da un team di ricercatori all'inizio degli anni '90: l'oftalmologo pakistano Mark Humayun (Mark Humayun, tra l'altro, il professor Secundo lo conosce dalla Johns Hopkins University - a quel tempo era specializzando al 2° anno, Walter era uno studente), Eugene Deian, l'ingegnere Howard Phillips, il bioingegnere Wentai Liu e Robert Greenberg. Il primo modello, pubblicato alla fine degli anni '90 da Second Sight, aveva solo 16 elettrodi.Mark Hameyun ha effettuato "prove sul campo" della prima versione della retina bionica su sei pazienti affetti da perdita della vista a causa della retinite pigmentosa tra il 2002 e il 2004. La retinite pigmentosa è una malattia incurabile in cui una persona perde la vista. Si verifica in circa un caso ogni tremila e mezzo persone.
I pazienti a cui è stato impiantato un occhio bionico hanno mostrato la capacità non solo di distinguere la luce e il movimento, ma anche di identificare oggetti delle dimensioni di una tazza di tè o addirittura di un coltello.
Il dispositivo di prova è stato migliorato: invece di sedici elettrodi fotosensibili, sono stati installati sessanta elettrodi chiamati Argus II. Nel 2007 è stato avviato uno studio multicentrico in 10 centri in 4 paesi negli Stati Uniti e in Europa, per un totale di 30 pazienti. Nel 2012, l'Argus II ha ricevuto l'autorizzazione per l'uso commerciale in Europa, un anno dopo, nel 2013, negli Stati Uniti. In Russia non esiste alcun permesso.
Ad oggi, questi studi sono sovvenzionati da fondi governativi, negli Stati Uniti ce ne sono tre: il National Eye Institute, il Dipartimento dell'Energia e la National Science Foundation, oltre a numerosi laboratori di ricerca.
Ecco come appare il chip sulla superficie della retina
2. Protesi visiva basata su microsistemi (MIVP)
Il modello della protesi è stato progettato da Claude Veraart dell'Università di Lovanio sotto forma di un bracciale a spirale di elettrodi attorno al nervo ottico nella parte posteriore dell'occhio. Si collega ad uno stimolatore impiantato in un piccolo foro nel cranio. Lo stimolatore riceve segnali dalla camera esterna, che vengono tradotti in segnali elettrici che stimolano direttamente il nervo ottico.
Schema MIVP
3.Telescopio miniaturizzato impiantabile
In realtà, questo dispositivo non può essere definito una “protesi retinica”, poiché questo telescopio è impiantato nella camera posteriore dell'occhio e funziona come una lente d'ingrandimento, ingrandendo l'immagine retinica di 2,2 o 2,7 volte, riducendo così l'impatto degli scotomi ( punti ciechi) nella parte centrale del campo visivo. Viene impiantato in un solo occhio, poiché la presenza di un telescopio compromette la visione periferica. Il secondo occhio lavora per la periferia. Viene impiantato attraverso un'incisione abbastanza ampia nella cornea.A proposito, un principio simile viene utilizzato nelle lenti intraoculari aggiuntive di Chariot. Ho la maggiore esperienza nell’impianto di queste lenti in Russia e i pazienti sono soddisfatti dei risultati. In questo caso viene prima eseguita la facoemulsificazione della cataratta. Anche se questo, ovviamente, non è un occhio bionico al 100%.
Maggiori informazioni su questo nei post precedenti:
Sistema telescopico per la camera posteriore dell'occhio
4. Progetto MPDA Alpha IMS di Tubinga
Nel 1995 presso la Clinica oculistica universitaria di Tubinga è iniziato lo sviluppo di protesi retiniche sottoretiniche. Sotto la retina è stato posizionato un chip con microfotodiodi che rilevano la luce e la trasformano in segnali elettrici che stimolano le cellule gangliari, in modo simile al processo naturale nei fotorecettori della retina intatta.Naturalmente, i fotorecettori sono molte volte più sensibili dei fotodiodi artificiali, quindi richiedono un'amplificazione speciale.
I primi esperimenti su micropig e conigli sono iniziati nel 2000 e solo nel 2009 gli impianti sono stati impiantati in 11 pazienti nell'ambito di uno studio clinico pilota. I primi risultati furono incoraggianti: la maggior parte dei pazienti era in grado di distinguere il giorno dalla notte, alcuni riuscivano persino a riconoscere gli oggetti - una tazza, un cucchiaio o a seguire il movimento di oggetti di grandi dimensioni. A proposito, l'ulteriore destino di questi pazienti è stato triste: a tutti i partecipanti all'esperimento, anche a quelli che hanno visto qualcosa, secondo l'accordo firmato, sono stati rimossi i loro "occhi bionici" e sono tornati al loro stato originale.
Oggi Alpha IMS, prodotto da Retina Implant AG Germania, dispone di 1500 elettrodi, dimensioni 3x3 mm, spessore 70 micron. Una volta posizionato sotto la retina, consente a quasi tutti i pazienti di ottenere un certo grado di ripristino della percezione della luce.
Tecnicamente questa complessa operazione viene eseguita in Germania solo in tre centri: Aquisgrana, Tubinga e Lipsia. Di conseguenza, questo viene fatto dai chirurghi della cosiddetta scuola di Colonia, studenti del professore chirurgo vitreoretinico Heinemann, che purtroppo morì abbastanza presto di leucemia, ma tutti i suoi studenti divennero capi dipartimento a Tubinga, Lipsia e Aquisgrana.
Questo gruppo di scienziati scambia esperienze, conduce sviluppi scientifici congiunti, questi chirurghi (ad Aquisgrana - il professor Walter (questo è il suo cognome), a Tubinga - il professor Barz-Schmitz) hanno la maggiore esperienza di lavoro con gli occhi bionici, perché in questo caso 7 -8 -10 impianti sono considerati molta esperienza.
Alpha IMS sul fondo
5. Impianto retinico di Harvard/MIT
Joseph Rizzo e John Wyatt del Massachusetts iniziarono a ricercare la possibilità di creare una protesi retinica nel 1989 e condussero studi di stimolazione su volontari ciechi tra il 1998 e il 2000. L'idea attuale è quella di progettare un neurostimolatore sottoretinico wireless minimamente invasivo, costituito da una massa di elettrodi posizionati sotto la retina nello spazio sottoretinico e che riceve segnali di immagine da una telecamera montata su un paio di occhiali. Il chip stimolatore decodifica i dati immagine della telecamera e stimola di conseguenza le cellule gangliari della retina. La protesi di seconda generazione raccoglie i dati e li trasmette all'impianto tramite campi a radiofrequenza provenienti da una bobina di trasmettitori montati sugli occhiali. La bobina ricevente secondaria è cucita attorno all'iride.
Modello di impianto retinico del MIT
6. Retina di silicio artificiale (ASR)
I fratelli Alan Chow e Vincent Chow hanno sviluppato un microchip contenente 3.500 fotodiodi che rilevano la luce e la convertono in impulsi elettrici che stimolano le cellule gangliari retiniche sane. La “retina in silicone artificiale” non richiede l'utilizzo di dispositivi esterni. Il microchip ASR è un chip di silicio di 2 mm di diametro (lo stesso concetto dei chip dei computer), spesso 25 micron, contenente circa 5000 microscopiche celle solari chiamate "microfotodiodi", ciascuna con il proprio elettrodo di stimolazione.
Circuito ASR
7. Protesi retinica fotovoltaica
Daniel Palanker e il suo gruppo presso l’Università di Stanford hanno sviluppato un sistema fotovoltaico, noto anche come “occhio bionico”. Il sistema comprende un fotodiodo sottoretinico e un sistema di proiezione di immagini a infrarossi montato su occhiali video.Le informazioni provenienti dalla videocamera vengono elaborate nel dispositivo e visualizzate in un'immagine video a infrarossi pulsati (850-915 nm). L'immagine IR viene proiettata sulla retina attraverso l'ottica naturale dell'occhio e attiva i fotodiodi nell'impianto sottoretinico, che convertono la luce in una corrente elettrica bifasica pulsata su ciascun pixel.
L'intensità del segnale può essere ulteriormente aumentata aumentando la tensione complessiva fornita dal comando RF dell'alimentatore impiantabile.
La somiglianza tra elettrodi e cellule neuronali necessaria per la stimolazione ad alta risoluzione può essere ottenuta utilizzando l'effetto di migrazione retinica.
Modello Palanker
8. Visione bionica Australia
Un team australiano guidato dal professor Anthony Burkitt sta sviluppando due protesi retiniche.Il dispositivo Wide-View combina nuove tecnologie con materiali che sono stati utilizzati con successo in altri impianti clinici. Questo approccio include un microchip con 98 elettrodi stimolanti e mira a migliorare la mobilità dei pazienti per aiutarli a muoversi in sicurezza nel loro ambiente. Questo impianto verrà posizionato nello spazio sovracoroideale. I primi test sui pazienti con questo dispositivo sono iniziati nel 2013.
Bionic Vision Australia è un impianto di microchip con 1024 elettrodi. Questo impianto viene posizionato nello spazio sovracoroideale. Ogni prototipo è costituito da una fotocamera fissata a un paio di occhiali che invia un segnale a un microchip impiantato, dove viene convertito in impulsi elettrici per stimolare i restanti neuroni sani nella retina. Queste informazioni vengono poi trasmesse al nervo ottico e ai centri di elaborazione visiva del cervello.
L'Australian Research Council ha assegnato a Bionic Vision Australia una sovvenzione di 42 milioni di dollari nel dicembre 2009 e il consorzio è stato lanciato ufficialmente nel marzo 2010. Bionic Vision Australia riunisce un team multidisciplinare, molti dei quali hanno una vasta esperienza nello sviluppo di dispositivi medici come l'orecchio bionico.
Modello Bionic Vision Australia
Grazie ai ricercatori del Bionics Institute (Melbourne, Australia) e della società evok3d, che stanno lavorando su un “occhio bionico”, le persone affette da distrofia pigmentaria retinica e degenerazione molecolare legata all'età saranno finalmente in grado di ripristinare la vista. Le procedure di restauro richiedono le cellule gangliari rimanenti del paziente, un nervo ottico sano e una corteccia visiva sana. In questo caso, la persona ha l'opportunità di riacquistare la vista.
Per realizzare un prototipo dell’occhio, nonché uno stampo per fonderlo, gli scienziati del Bionics Institute si sono rivolti agli specialisti della società evok3d, specializzati in servizi 3D, e hanno utilizzato una stampante 3D ProJet 1200 per stampare l’“occhio artificiale”.
Ci sono volute solo quattro ore per stampare il prototipo sulla ProJet 1200, la cui produzione prima dell’avvento della stampa 3D richiedeva settimane o addirittura mesi. È così che la stampa 3D ha accelerato il processo di ricerca e produzione.
Il sistema di visione bionico comprende una telecamera che trasmette segnali radio a un microchip situato nella parte posteriore dell'occhio. Questi segnali vengono convertiti in impulsi elettrici che stimolano le cellule della retina e del nervo ottico. Quindi vengono trasmessi alle aree visive della corteccia cerebrale e convertiti in un'immagine che il paziente vede.
9. Occhio di Dobelle
Simile nella funzione al dispositivo Harvard/MIT (6), tranne che il chip stimolatore è impiantato direttamente nel cervello nella corteccia visiva primaria, piuttosto che sulla retina. La prima impressione dell'impianto non è stata male. Mentre era ancora in fase di sviluppo, dopo la morte di Dobel, si è deciso di trasformare questo progetto da commerciale in un progetto finanziato dal governo.
Schema per gli occhi di Dobelle
10. Protesi visiva intracorticale
Il Neural Prosthetics Laboratory dell’Illinois Institute of Technology di Chicago sta sviluppando una protesi visiva utilizzando elettrodi intracorticali. In linea di principio, analogamente al sistema Dobel, l'uso di elettrodi intracorticali consente un aumento significativo della risoluzione spaziale dei segnali di stimolazione (più elettrodi per unità di area). Inoltre, è in fase di sviluppo un sistema di telemetria wireless per eliminare la necessità di cavi transcranici (intracranici). Gli elettrodi rivestiti con uno strato di pellicola di ossido di iridio attivato (AIROF) verranno impiantati nella corteccia visiva, situata nel lobo occipitale del cervello. L'unità esterna catturerà l'immagine, la elaborerà e genererà istruzioni, che verranno poi trasmesse ai moduli impiantati tramite un collegamento telemetrico. Il circuito decodifica le istruzioni e stimola gli elettrodi, stimolando a loro volta la corteccia visiva. Il gruppo sviluppa sensori esterni di sistemi di acquisizione ed elaborazione delle immagini per accompagnare moduli impiantabili specializzati integrati nel sistema. Sono attualmente in corso studi psicofisici sugli animali e sull'uomo per testare la fattibilità dell'impianto in volontari umani.
Chip su uno sfondo di moneta
RISULTATO
Ora tutto è in una fase di sviluppo forse non primario, ma talmente secondario che non si parla affatto di sfruttamento di massa e di risoluzione di tutti i problemi. Sono troppo poche le persone operate e non si può parlare di produzione di massa. Attualmente tutto questo è ancora in fase di sviluppo.I primi lavori iniziarono più di 20 anni fa. Nel 2000-2001, qualcosa cominciò a funzionare nei topi. Ora abbiamo ottenuto i primi risultati sugli esseri umani. Cioè, questa è la velocità.
Finché non succede qualcosa di grave, potrebbero passare altri vent'anni. Siamo in una fase molto, molto iniziale, in cui c'è il primo effetto positivo - il riconoscimento dei contorni, della luce e non per tutti - non possono ancora prevedere chi aiuterà e chi no.
Il numero dei chirurghi che effettuano questi esperimenti si conta sulle dita di una mano.
L'impianto di una protesi è solo a scopo pubblicitario. Questo lavoro dovrebbe essere svolto da persone che abbiano la capacità di eseguire 100-200 operazioni all'anno all'interno di un gruppo di progetto, in modo da creare una massa critica. Allora capirai in quali casi puoi aspettarti un effetto. Tali programmi dovrebbero essere sovvenzionati dal bilancio o da fondi specializzati.
Sebbene non esista ancora un modello perfetto, tutti quelli esistenti richiedono miglioramenti, gli scienziati ritengono che in futuro l'occhio elettronico potrà sostituire la funzione delle cellule retiniche e aiutare le persone ad acquisire anche la minima capacità di vedere con malattie come la retinite pigmentosa, la degenerazione maculare, cecità senile e glaucoma.
Se hai le tue idee su come utilizzare la tecnologia per restituire la vista alle persone (anche se in modi ancora difficili da implementare), ti invitiamo a discuterne di seguito.
E la storia delle lenti a contatto bioniche, il potenziale dell'editing genomico, come si possono sentire i colori attraverso qualcosa impiantato nel cervello - nei post seguenti.
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Categoria: Metodi di trattamento in Germania
In alcune malattie, la rimozione dell'occhio è inevitabile, una lesione può portare alla sua perdita e possono verificarsi anche difetti congeniti. Le moderne protesi oculari, sebbene non restituiscano la vista, svolgono molte altre importanti funzioni.
QUANDO VIENE RIMOSSO L'OCCHIO?
Vari motivi possono portare alla necessità di rimuovere l'occhio o, in termini medici, di enuclearlo.
Anche la cecità irreversibile accompagnata da dolore è un'indicazione per l'enucleazione. Ciò di solito si verifica quando la pressione intraoculare aumenta in modo critico, che, a sua volta, si sviluppa sullo sfondo del diabete mellito o del blocco vascolare, seguito dal glaucoma neovascolare.
La rimozione seguita da protesi può essere indicata anche per alcuni gravi difetti estetici causati, ad esempio, da infiammazione della cornea, cataratta in crescita o lesioni.
COME VIENE ESEGUITA L'OPERAZIONE
L'occhio colpito o ferito viene rimosso in anestesia generale. La mucosa viene separata dal bulbo oculare, i muscoli che la sostengono e il nervo ottico vengono tagliati e l'occhio può essere rimosso. La congiuntiva (mucosa) rimane quasi completamente nei tessuti. Per riempire la cavità risultante, parti dei muscoli oculari vengono cucite insieme e viene introdotto il tessuto o il materiale artificiale del paziente. Prima della protesi vera e propria è necessario attendere la guarigione della ferita postoperatoria. Dopo una o più settimane viene inserito un impianto temporaneo in plastica per evitare la contrazione dell'orbita oculare e solo dopo alcuni mesi ne viene inserito uno permanente, in plastica medica o vetro speciale.
A volte, a causa della congiuntiva problematica, è necessario eseguire diversi interventi per preparare in modo ottimale il fondo all'impianto.
In alcuni casi, l'operazione può essere eseguita anche in regime ambulatoriale, ma sono necessarie medicazioni e controlli regolari per diversi giorni.
Naturalmente, un simile intervento chirurgico è di solito psicologicamente difficile per il paziente, nonostante il fatto che già prima non vedesse molto con l'occhio danneggiato, il che probabilmente causava molti altri problemi. Tuttavia, l'abituarsi a una prospettiva visiva limitata di solito avviene molto rapidamente e guidare un'auto è del tutto possibile. Un impianto di alta qualità e posizionato con successo, che è quasi impossibile distinguere dal proprio occhio, risolve tutti i problemi cosmetici ed estetici.
COMPITI E TIPI DI PROTESI
Uno degli obiettivi principali della protesi impiantata è fornire la massima mobilità naturale supportata dai restanti muscoli oculari. Dal punto di vista medico l’impianto è necessario per proteggere l’orbita oculare e impedirne la naturale contrazione nel tempo. È molto importante che i bambini sostengano la loro crescita e il loro sviluppo mantenendo le caratteristiche facciali simmetriche.
Esistono due tipi principali di protesi: vetro e plastica. Entrambi sono eseguiti da rari specialisti nel loro campo che hanno un'istruzione speciale.
Il materiale sintetico, a differenza del vetro, è più leggero e caldo, donando una maggiore sensazione di aderenza all'orbita oculare. La plastica è anche più facile da regolare in termini di dimensioni e visivamente (ad esempio, colore o imitazione dei vasi sanguigni), anche molto tempo dopo l'impianto. Tale protesi viene “verniciata” manualmente, il che richiede molto tempo. Pur non deteriorandosi, il che costituisce senza dubbio un notevole vantaggio, con il passare degli anni scolorisce e si danneggia, richiedendo una regolare pulizia professionale e una sostituzione abbastanza frequente. Gli svantaggi includono anche la scarsa bagnabilità e quindi la superficie dell'impianto che si asciuga facilmente, nonché una maggiore allergenicità.
In questo caso solo le persone molto sensibili possono davvero determinare la differenza tra plastica e vetro in base alla temperatura. Gli impianti di vetro realizzati con criolite speciale o altri tipi speciali di vetro, dopo aver provato visivamente i pezzi grezzi adatti a un dato paziente, individualmente davanti ai suoi occhi per un'ora o poco più, vengono soffiati, lucidati in modo speciale e portati a perfezione da uno specialista. Il vetro, di regola, è meglio tollerato ed è ben inumidito, come se “galleggiasse” nel liquido lacrimale. Questo è un materiale che è ben compatibile con i tessuti biologici e non è tossico. Inoltre, la produzione e l'installazione qui sono un processo molto rapido. Tuttavia, una protesi in vetro è più fragile di una sintetica ed è anche, seppure in misura minore, soggetta a naturale usura e necessita di una sostituzione periodica - solitamente una volta all'anno, per i bambini - una volta ogni sei mesi.
Otticamente, entrambi i tipi di protesi oculari non differiscono l'uno dall'altro e, se selezionati e regolati con successo, non solo non attirano l'attenzione degli altri, ma in realtà la loro presenza può diventare evidente solo dopo un attento esame.
INSTALLAZIONE E INDOSSAMENTO DI PROTESI
Non c'è dolore quando si installa la protesi per la prima volta, ma potrebbe essere insolito. Dopo l'impianto, il paziente avverte un certo disagio, che di solito scompare dopo pochi giorni, man mano che l'orbita oculare si abitua alla protesi. Potrebbe essere necessario esercitarsi un po' per riuscire a chiudere e aprire gli occhi come facevi prima, senza sforzo. Se indossare o meno una protesi di notte è una questione che richiede una discussione separata con il medico; negli ultimi anni si è data preferenza all'uso 24 ore su 24.
Una complicanza molto comune e, sfortunatamente, irreparabile è l'aumento della lacrimazione nella sede dell'occhio rimosso. La rimozione e il lavaggio regolari della protesi possono essere effettuati in pochi secondi e consentono di ridurre la produzione di lacrime e aumentare la sensazione di comfort. Si consiglia di farlo almeno una volta al giorno, al mattino, con semplice acqua pulita a temperatura ambiente, in nessun caso sopra un lavandino o altra superficie dura, ma sopra un asciugamano. Se la contaminazione è grave, puoi immergere la protesi per dieci minuti in acqua salata, ma non utilizzare alcun prodotto per la pulizia, ad eccezione di un disinfettante consigliato dal tuo oculista o dell'aceto.
Con le moderne protesi è possibile, con semplici precauzioni, praticare quasi tutti gli sport, anche estremi.
In conclusione, vale la pena notare che la Germania ha storicamente accumulato una vasta esperienza nelle protesi oculari, che vengono eseguite in molte città. Ebbe particolare successo dopo il 1870, quando fu trovato il materiale ideale: la criolite, che viene ancora utilizzata per questo scopo.
Yana Ilkun
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Per la prima volta in Russia i medici sono riusciti a restituire parzialmente la vista a un paziente cieco. Per più di due decenni, un residente di Chelyabinsk è rimasto nella completa oscurità. Dopo che gli è stata trapiantata una retina bionica, ha iniziato a rispondere alla luce e a riconoscere i contorni degli oggetti. Gli esperti dicono che dopo un corso di riabilitazione un uomo sarà in grado di percepire il mondo che lo circonda quasi allo stesso modo di prima della malattia.
I primi timidi passi di Grigory Alexandrovich senza bastone per ciechi. Per 25 anni si è trasferito solo con il suo aiuto. A causa di una malattia genetica, l’uomo ha perso quasi completamente la vista, ma non ha mai perso la speranza.
"Ho fatto domanda e mi hanno scelto", dice Grigory Ulyanov.
È diventato il primo e finora l'unico paziente in Russia che è riuscito a ripristinare la vista utilizzando un sistema elettronico. Si chiama occhio bionico, anche se, ovviamente, l’occhio del paziente rimane il suo. Il sistema è composto da un sensore impiantato che funge da retina, occhiali speciali e un computer. La telecamera montata sugli occhiali riceve l'immagine, da lì il segnale arriva a un computer portatile, dove viene convertito in impulsi elettrici e inviato alla retina artificiale.
“La corrente attraverso un microcavo entra nell'occhio, dove è impiantato un chip elettronico, che si trova sulla superficie della retina. Attraverso questo chip si verifica l'irritazione delle terminazioni nervose del nervo ottico", afferma il direttore del Centro di ricerca di oftalmologia dell'Istituto di istruzione superiore di bilancio dello Stato federale da cui prende il nome l'Università medica nazionale di ricerca russa. NI Pirogova Hristo Takhchidi.
L'operazione di impianto della retina è durata più di sei ore. I chirurghi hanno lavorato con molta attenzione, utilizzando anche strumenti speciali per non danneggiare l'impianto in miniatura.
“Attraverso un’incisione di 5 mm, questo impianto viene inserito nella cavità oculare. Tieni presente che tutte le pinzette con punte in silicone sono speciali, perché se schiacci il cavo, morderai le fibre", afferma il direttore del Centro di ricerca di oftalmologia dell'omonima Università russa di ricerca medica. NI Pirogova Hristo Takhchidi.
Oggi, tre settimane dopo l'operazione, Grigory Alexandrovich può già distinguere gli oggetti, ma ammette di non poter dimenticare il momento in cui gli è tornata la vista.
Grigory Alexandrovich può finora distinguere solo i contorni degli oggetti. Vede tutto in bianco e nero e le sagome sono sfocate, come una fotografia di bassa qualità. Ma questa non è più cecità. Nel tempo, i contorni degli oggetti diventeranno chiari e il paziente potrà navigare facilmente nello spazio.
Nel corso di 25 anni, il cervello del paziente ha semplicemente dimenticato come vedere le immagini. Ma le connessioni nervose vengono gradualmente ripristinate. Grigory Alexandrovich padroneggia rapidamente il nuovo dispositivo e, come un bambino, si rallegra dei suoi ancora piccoli successi.
“Oggi parlavamo proprio dei migliori risultati che l’umanità abbia già raggiunto. Diciamo che uno dei pazienti, che originariamente era un maestro dello sport nel tiro con l'arco, colpisce i primi dieci da una distanza di cinque metri dopo essere stato completamente cieco. Si tratta di un risultato eccellente”, ha osservato il ministro della Sanità russo Veronika Skvortsova.
Ci sono solo 30 pazienti al mondo con una retina elettronica di questo tipo. Ma l'esperienza degli specialisti russi è una delle più riuscite, il restauro avviene molto rapidamente. L'atteggiamento del paziente stesso gioca un ruolo importante qui. Grigory Alexandrovich si sta impegnando molto, perché vuole camminare di nuovo per le strade della sua amata città, che per lui è stata a lungo immersa nell'oscurità.
Possiamo affermare con cautela che stiamo assistendo a una rivoluzione bionica emergente. L'ingegneria e la chirurgia consentono alle persone di ritrovare i sentimenti perduti. Ad esempio, Lifehacker ha scritto di un dispositivo in grado di compensare una persona per il senso del tatto di un arto amputato. Il materiale di oggi è dedicato a un'altra sensazione umana: la visione. È visivamente che riceviamo la maggior parte delle informazioni che ci arrivano dal mondo che ci circonda. Sfortunatamente, lo stile di vita delle persone moderne e le malattie congenite offuscano la nostra vista. In alcuni casi verranno in soccorso protesi ultramoderne, in casi più complessi. Ti invitiamo a familiarizzare con due sviluppi simili degli occhi bionici che possono ripristinare parzialmente la vista in situazioni apparentemente senza speranza.
Diamo un'occhiata agli sviluppi di maggior successo che sono già in fase di sperimentazione su pazienti reali.
Sistema di protesi retinica Argus II
Alla fine di gennaio, i chirurghi americani hanno eseguito un'operazione per impiantare una retina artificiale in un paziente affetto da retinite pigmentosa. Questa malattia ereditaria degenerativa è caratterizzata da una graduale perdita di sensibilità alla luce nella retina. L'impianto è un foglio di 60 elettrodi che viene posizionato nell'occhio. Speciali occhiali elettronici sono dotati di una videocamera che cattura le immagini dagli occhiali. Il segnale risultante viene trasmesso come una serie di impulsi agli elettrodi che stimolano le restanti fibre nervose del paziente.
Argus II non fornisce il quadro abituale di una visione normale. Invece, la macchina consente ai pazienti di vedere lampi di luce che possono imparare a interpretare come schemi visivi. Il processo di formazione dura da uno a tre mesi. Naturalmente la protesi è ancora lontana dall’essere perfetta, ma lo sviluppo sta ancora andando nella giusta direzione. Nel corso del tempo, gli scienziati intendono migliorare la loro tecnologia. Il costo senza intervento chirurgico è di $ 150.000.
Alfa IMS
Forse uno sviluppo più interessante da parte delle menti tedesche. Il principio è simile. L'occhio bionico controlla l'intensità della luce utilizzando elettrodi impiantati sotto la retina del paziente prima di inviarla a un microchip responsabile della trasmissione del segnale direttamente al cervello. Pertanto, il cervello elabora i dati provenienti da un occhio umano sano che gli è familiare. Di conseguenza, il paziente vede un'immagine in bianco e nero. Dietro l'orecchio è installato un controllo della luminosità e l'intero sistema funziona in modalità wireless, alimentato da una batteria tascabile.
La protesi ha un numero di elettrodi molto maggiore rispetto al modello americano. 1.500 contro 60, offrendo così un'immagine con una risoluzione e una chiarezza molto maggiori. Il posizionamento dell’impianto dietro la retina consente inoltre al paziente di muovere gli occhi e la testa in modo più naturale.
Nove pazienti sono già stati dotati di protesi, otto interventi sono andati a buon fine. Il feedback dei soggetti del test è incoraggiante. I pazienti sono stati in grado di distinguere i movimenti della bocca in primo piano, ad esempio un sorriso, determinare la presenza di occhiali sul viso dei passanti e riconoscere anche posate, telefoni e piccole parti di cose. Nel campo della visione distante, i pazienti potevano distinguere l'orizzonte, le case, gli alberi e i fiumi.
Ulteriori test sono in corso nei paesi europei. Gli scienziati stanno testando la stabilità e la sicurezza a lungo termine dell'impianto. I ricercatori sperano anche di sviluppare tecniche di formazione speciali per aiutare i pazienti a migliorare le loro capacità di riconoscimento degli oggetti.
Ci auguriamo che le tecnologie annunciate vengano riconosciute come completamente sicure per un uso a lungo termine e che il loro prezzo venga notevolmente ridotto.
Gli scienziati hanno già sviluppato e stanno migliorando gli impianti oculari. La retina bionica viene utilizzata per restituire la vista alle persone che l'hanno persa a causa di fattori infiammatori, autoimmuni o traumatici. Finora esistono solo esempi isolati di interventi riusciti per l’impianto di protesi oculari. E loro stessi sono imperfetti, poiché consentono di vedere solo un'immagine in bianco e nero. Ma medici, scienziati e ingegneri stanno lavorando a nuovi sviluppi.
Cosa sono e come funzionano?
Esternamente, assomigliano a strutture simili dei film di fantascienza. Un occhio bionico è una protesi ottica costituita da elettrodi. I microfili si estendono da loro a vetri speciali, a cui viene fornita l'immagine. I convertitori di segnale sono collegati al cablaggio. Gli occhiali svolgono la funzione di un dispositivo di fissaggio. Contengono telecamere, le cui immagini vengono trasmesse agli elettrodi impiantati nella retina. I segnali vengono percepiti dalla corteccia visiva delle regioni occipitali del cervello come un'immagine finita. Ciò avviene bypassando i neuroni retinici distrutti: bastoncelli e coni.
Gli elettrodi impiantati nella retina dell'occhio svolgono le funzioni dei bastoncelli e dei coni, che in un organo visivo sano funzionano come indicatori di luce e colore.
Caratteristiche dell'impianto di una protesi oculare
La fase più importante dell'operazione è il corretto impianto del bionico nello strato retinico.
La difficoltà più grande è impiantare lo strato retinico ultrasottile bionico. L'impianto viene eseguito in una sala operatoria speciale dotata di strumenti microchirurgici. Se il paziente ha ancora l'occhio nativo, che non svolge funzioni visive, l'enucleazione viene eseguita quando vi è l'indicazione per la sua rimozione. Durante questa operazione, il bulbo oculare viene completamente rimosso, al posto del quale verrà successivamente impiantata una protesi. È importante che tale intervento chirurgico sia raccomandato solo per quei pazienti che sono stati visitati fin dalla nascita. La cecità congenita è una controindicazione all'impianto di un occhio artificiale, poiché non sviluppa la corteccia visiva necessaria per riconoscere e interpretare i segnali.
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