資訊
頻道
當(dāng)前位置:首頁 > 醫(yī)療器械資訊 > 新品動(dòng)態(tài) > 人造視網(wǎng)膜產(chǎn)品即將上市

人造視網(wǎng)膜產(chǎn)品即將上市

文章來源:《第一財(cái)經(jīng)周刊》發(fā)布日期:2011-03-11瀏覽次數(shù):56580






  一種正在待批上市的人造視網(wǎng)膜產(chǎn)品,能夠?yàn)閿?shù)千萬盲人帶來光明。

  如果用數(shù)碼相機(jī)來做類比,人眼的角膜和晶狀體就相當(dāng)于鏡頭,眼球后方的視網(wǎng)膜是感光器件,視神經(jīng)等同于連接感光器件和存儲(chǔ)卡之間的線路,而大腦后部的視覺皮層則是存儲(chǔ)卡和后期處理軟件。色素性視網(wǎng)膜炎或老年性黃斑變性這樣的疾病會(huì)讓視網(wǎng)膜失去功能,讓這部相機(jī)無法感知任何圖像;而美國的第二視覺(Second Sight)公司,正在嘗試用電子器件替換失去功能的視網(wǎng)膜,幫助這些患者重新獲得基本的視覺。

  這種技術(shù),就是人工視網(wǎng)膜技術(shù)。它和人工耳蝸的原理類似—使用電流刺激依然完好的神經(jīng),讓大腦能夠接收到信號(hào)并認(rèn)為感官依然在正常工作。在過去的20多年里,已經(jīng)有數(shù)十萬人通過人工耳蝸獲得了聽力,但是人工視網(wǎng)膜的進(jìn)展卻有些停滯不前。

  這是因?yàn)橐曈X系統(tǒng)復(fù)雜得多。我們所獲取的信息中,有大約80%來自于視覺。人們至今也無法制造出性能堪比人眼的照相機(jī),而感光細(xì)胞和視神經(jīng)之間的精確對(duì)應(yīng)關(guān)系也還是個(gè)謎。再考慮到技術(shù)的限制—人工視網(wǎng)膜芯片的大小一般只有數(shù)平方毫米,厚度只有不到100微米—想獲得如人眼般精確的視覺,是相當(dāng)困難的事情。

  雖然早在1924年,人們就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用電刺激作用于視覺皮層時(shí)會(huì)產(chǎn)生幻視覺,但是直到1967年,植入視覺皮層的人工視覺裝置才被開發(fā)出來。但是,這種方式產(chǎn)生的視覺質(zhì)量很差,對(duì)這一領(lǐng)域的研究也開始逐漸由視覺皮層植入轉(zhuǎn)向視網(wǎng)膜植入。在過去的30年里,許多研究機(jī)構(gòu)和廠商都投入到這一領(lǐng)域當(dāng)中,研究思路也分成了兩類:視網(wǎng)膜下植入和視網(wǎng)膜外植入技術(shù)。

  視網(wǎng)膜下植入技術(shù)是將芯片植入到視網(wǎng)膜神經(jīng)感覺上皮和色素上皮之間的區(qū)域,代替光感細(xì)胞感受光照,直接利用視網(wǎng)膜本身的編碼和解碼機(jī)制來將電信號(hào)轉(zhuǎn)化成視覺。它依然利用患者自身的“鏡頭”,就像是為數(shù)碼相機(jī)換一塊感光器件一樣。這種技術(shù)需要外接供能單元,手術(shù)難度高,使用范圍較小,但是不用外掛一部攝像機(jī)。視網(wǎng)膜下植入技術(shù)的主要研究者有芝加哥大學(xué)Alan Chow的研究小組和德國圖賓根大學(xué)的Eberhart Zrenner小組等。圖賓根大學(xué)已經(jīng)開發(fā)出了這種設(shè)備的原型,它有1500個(gè)電極,用耳后的無線電源供電,而且該小組已經(jīng)進(jìn)行了十例植入試驗(yàn)。

  而視網(wǎng)膜外植入技術(shù)則是將電極陣列緊貼于視網(wǎng)膜外表面,用眼外傳來的信號(hào)直接刺激神經(jīng)細(xì)胞,相當(dāng)于完全替換了鏡頭和感光器件。這一領(lǐng)域的主要研究者有德國波昂大學(xué)、美國霍普金斯大學(xué)、麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué),以及南加州大學(xué)的多漢尼(Doheny)眼科研究所。第二視覺公司的人造視網(wǎng)膜技術(shù),就是在多漢尼研究所的基礎(chǔ)上開發(fā)的。

  1998年,Robert Greenberg博士和Sam Williams一起創(chuàng)建了第二視覺公司。Sam自己就是一位色素性視網(wǎng)膜炎的患者,對(duì)這一領(lǐng)域的公共研究喪失了信心,所以決定自己開發(fā)能投入商業(yè)化的人工視網(wǎng)膜設(shè)備。Sam于2009年去世,沒有來得及等到自己目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的那天。但是他的遺產(chǎn)將會(huì)造福許多人。

  Argus是希臘神話中百眼巨人的名字。以它為名的人造視網(wǎng)膜系統(tǒng)由一個(gè)小攝像頭、一部微型計(jì)算機(jī)和一些無線通訊工具組成。2002年,在南加州大學(xué)多漢尼眼科研究所一項(xiàng)發(fā)明的激勵(lì)下,Argus I被開發(fā)出來,它有16個(gè)電極。在2002到2004年間,共進(jìn)行了6例試驗(yàn)性的植入手術(shù)。這些患者擁有了簡單的光感,能判斷物體的移動(dòng),能從背景里分辨出物體。

  對(duì)于這類技術(shù)來說,擁有越多的電極,就能看到更多的點(diǎn)。現(xiàn)在的Argus II有了60個(gè)電極。從2006年至今,它已經(jīng)讓40名患者重新獲得了基本的視力,其中一些人已經(jīng)能夠區(qū)分物體、形狀,甚至閱讀大字印刷的印刷品。雖然使用者需要經(jīng)過一定程度的訓(xùn)練才會(huì)理解視野里的光點(diǎn)意味著什么,但是總比在漆黑的世界里摸索要好。

  Argus II不是治療失明的方法,而只是治療一些特定視網(wǎng)膜疾病的方法。據(jù)世界衛(wèi)生署組織的統(tǒng)計(jì),全球視障人口超過4500萬,平均每5秒就有1人病情惡化,估計(jì)到2020年,視障人口將增加到7600萬人;而隨著人口老齡化趨勢(shì)的發(fā)展,老年性黃斑變性患者的數(shù)量也會(huì)增加。Argus II能夠做到的,只是幫助這些患者獲得更好的生活質(zhì)量。

  這種人工視網(wǎng)膜將會(huì)在倫敦、曼徹斯特、巴黎和日內(nèi)瓦的醫(yī)院開始首批試用,而一旦獲得美國食品與藥物管理局的許可,也會(huì)在美國出售。第二視覺公司希望在年里能夠賣出100個(gè)植入設(shè)備,每個(gè)標(biāo)價(jià)10萬美金。“雖然這個(gè)價(jià)格看起來有點(diǎn)高,”Greenberg博士說,“但是,這其實(shí)與個(gè)人工耳蝸的價(jià)格差不多。”他希望Argus II能夠被納入政府的補(bǔ)助計(jì)劃,這樣價(jià)格將會(huì)變得更容易接受。

  目前,這家公司已經(jīng)在美國申請(qǐng)了76項(xiàng)專利?,F(xiàn)在他們已經(jīng)準(zhǔn)備好了Argus III的動(dòng)物實(shí)驗(yàn),新一代的人工視網(wǎng)膜將會(huì)擁有數(shù)百個(gè)電極。

  雖然現(xiàn)在的Argus只能讓人們看到一些光點(diǎn),但是它的前途將不可限量。剛推向市場(chǎng)的技術(shù)并不會(huì)是終版,這些光點(diǎn)已經(jīng)顯現(xiàn)出了希望的光芒。