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超聲波技術(shù)，讓失明的視網(wǎng)膜重見光明

文章來源：賢集網(wǎng)發(fā)布日期：2022-04-19瀏覽次數(shù)：221
根據(jù)南加州大學蓋爾和愛德華·羅斯基眼科研究所在2016年進行的研究，到2050年，美國視力障礙或失明的人數(shù)預計將超過800萬,與年齡相關的眼病和疾病將在所謂的“銀發(fā)潮”期間增加。


根據(jù)醫(yī)學專家可以肯定地說，許多病例都是由視網(wǎng)膜引起的退化性疾病，即視網(wǎng)膜中光敏感光細胞的逐漸退化?；谶@些估計，對于治療的新技術(shù)存在未滿足的需求視覺損失由于感光細胞退化的疾病。





雖然目前沒有成功的非侵入性治療方法可用于治療視力喪失，但南加州大學的研究人員提出了一個新的想法來解決這個日益嚴重的問題。


目前，眼科醫(yī)生使用電子技術(shù)直接刺激視網(wǎng)膜神經(jīng)元通過在眼睛內(nèi)植入電極裝置，這種技術(shù)需要昂貴的侵入性手術(shù)。南加州大學維特比工程學院生物醫(yī)學工程系的研究小組正在探索一種非手術(shù)解決方案，可以通過使用五種感官中的另一種來恢復視力。


這項技術(shù)的優(yōu)勢在于不需要手術(shù)，也不需要在體內(nèi)植入任何裝置，可穿戴超聲設備將產(chǎn)生超聲波刺激視網(wǎng)膜。


類似于你閉著眼睛在眼球上輕輕一推，形狀和亮點是怎么出現(xiàn)的；研究人員意識到，對眼睛施加壓力可以激活神經(jīng)元，并向大腦發(fā)送信號。


與被光激活的正常眼睛不同，在這項研究中，盲人的眼睛受到超聲波產(chǎn)生的機械壓力的刺激。


眼睛視網(wǎng)膜中的神經(jīng)元擁有對機械刺激做出反應的機械敏感通道，當使用超聲波產(chǎn)生機械壓力時，這些神經(jīng)元被激活。


為了測試這種超聲波方法，在前期臨床研究南加州大學的研究小組使用人類聽不見的高頻超聲波刺激一只盲鼠的眼睛。


這項研究中使用的技術(shù)可與用于嬰兒成像的超聲波探頭相媲美，該探頭通過孕婦的胃發(fā)送和接收聲波。在這種情況下，對于視網(wǎng)膜刺激，研究小組創(chuàng)造了一種小型超聲波設備，可以針對眼睛的特定區(qū)域進行發(fā)送聲波到達位于眼睛后部的視網(wǎng)膜。


使用這些可以被操縱并聚焦在眼睛特定區(qū)域的高頻聲音；這項研究表明，當超聲波以一種模式投射時，例如，字母“C”老鼠的大腦能夠獲得類似的模式。


與人類不同，研究人員無法直接回答老鼠在超聲波刺激期間的視覺體驗。





為了回答老鼠到底能從超聲波中看到什么的問題，研究小組直接從老鼠的視覺大腦區(qū)域測量了視覺活動視覺皮質(zhì)通過連接多電極陣列。根據(jù)大腦記錄的視覺活動，研究人員發(fā)現(xiàn)，老鼠能夠感知與投射到眼睛的超聲波刺激模式相當?shù)目梢暬Ч?。這項工作剛剛發(fā)表在BME前線。


這項研究目前由國家眼科研究所(NEI)資助，為期四年，價值230萬美元。該團隊近申請了另一項NEI轉(zhuǎn)化資助，以使他們的研究更上一層樓。


目前的研究大多是使用嚙齒動物模型進行的。然而，研究小組計劃在實施之前，用非人靈長類動物模型來測試這種方法人體臨床試驗。


目前，我們正在使用一種放置在老鼠眼球前的傳感器將超聲波信號發(fā)送到視網(wǎng)膜，但我們的終目標是創(chuàng)造一種無線晶狀體傳感器。


雖然該團隊目前正在分析超聲波技術(shù)用于視覺研究的能力，但他們未來的目標是生成更清晰的圖像，并將超聲波傳感器安裝在下一代的可佩戴隱形眼鏡上。


這項新的超聲波技術(shù)也正在申請專利，希望能改變這種方式視覺障礙幾年后接受治療。