Более 35 млн. человек в мире имеют слепоту, приобретенную вследствие травм или заболеваний. Хороший шанс вернуть зрение у них появился всего 10 лет назад, когда специалистам из Мичиганского университета удалось успешно имплантировать протез Argus II – бионический глаз от компании «Second Sight». Но уже сегодня создатели изобретения испытывают более совершенную технологию искусственного зрения – кардинально модифицированную версию протеза – устройство Orion I.
История создания глазных протезов
С физической точки зрения глаз является уникальной и очень сложной системой. Несколько миллионов микроскопических рецепторов включают пигментные частицы, которые способны менять свою форму при воздействии световых лучей, проникающих через роговицу. Эти изменения служат сигналом зрительному нерву, по которому информация направляется в мозг. Там происходит анализ и построение визуального образа.
Зрение человека нарушается по причине патологии любого участка глаза. Близорукость и дальнозоркость можно легко компенсировать с помощью очков, а сложные заболевания роговицы исправляются хирургической операцией. Но у очень большого количества людей фиксируются дегенеративные изменения сетчатки глаза, которые приводят к частичной или полной потере зрительной функции. Эта проблема долгие годы оставалась неразрешённой. Но теперь именно для этой группы пациентов создан бионический глаз.
Система учета для медицинских учреждений: https://prostoysoft.ru/MedicalCenter.htm
Как устроен бионический глаз Orion I
Если Argus II имплантировался в зрительный нерв, то система Orion интегрируется в кору головного мозга. Она представляет собой электронное устройство и включает следующие компоненты:
1. Камеру, встроенную в оправу очков.
2. Процессор, преобразующий видеосигналы в электроимпульсы.
3. Имплант, который стимулирует создание изображения мозгом.
Необходимо отметить, что протез совсем непохож на человеческий глаз, подобно искусственным стеклянным имплантат, поэтому косметические цели он не преследует, но частично решает проблему функциональных нарушений зрения.
Как происходит протезирование?
Для протезирования Orion I необходимо проведение операции в области затылочной доли головы. Это первый этап имплантации, на котором в ткани мозга вживляют беспроводное устройство, передающее сигналы и питающееся энергией от внешних источников. После операции пациент должен будет провести сутки под наблюдением специалистов, затем пройти месячный период восстановления. Только после этого аппарат впервые запускают, но до восстановления зрения на данном этапе пока далеко.
Имплант состоит из 60 электродов, которые воздействуют на зрительную кору и стимулируют построение изображения. Чтобы воспроизводимая картинка была максимально чёткой, каждый из электродов должен быть настроен индивидуально. Именно это специалисты делают на втором этапе протезирования. Данный процесс занимает длительное время – от нескольких недель до нескольких месяцев.
На третьей стадии специалисты начинают воссоздавать пространственную карту. Для этой цели запускается серия направленных сигналов, заставляющих электроды воздействовать на определённые точки в коре головного мозга. Данный процесс повторяется до тех пор, пока мозг не прекратит подавать сигналы движения глазам в ответ на ощущение световых пятен. По достижению результата данные с устройства камеры принимаются алгоритмом, который преобразует видеосигналы в электроимпульсы.
Клинические испытания подтвердили надёжность и состоятельность технологии
Одобрение на клинические испытания кортикального протеза сетчатки Orion I создатели получили только в 2019 году. Однако предыдущая модификация Argus II успешно выдержала пятилетние испытания и однозначно подтвердила надёжность и безопасность устройства.
В исследовании приняли участие 30 человек, которым был установлен имплант. Зрительная функция всех участников улучшилась, при этом положительная динамика сохранялась на протяжении всего периода испытания.
Какое будущее у технологии Orion?
Сейчас создатели технологии планируют усовершенствовать качество воспроизводимого изображения, увеличив количество электродов до 150 единиц. Кроме того, внедряется современная интеллектуальная система, позволяющая распознавать окружающие объекты и лица людей.
Технология Orion имеет множество направлений для развития и вероятно, что в ближайшем будущем она преподнесёт сюрпризы. На данный момент самой интересной идеей стало оснащение протеза тепловизором, который позволит пациенту видеть окружающий мир в инфракрасном спектре.
В заключение
Сегодня создатели кортикального протеза Orion I абсолютно уверены в его безопасности. По мнению специалистов компании-производителя «Second Sight», технология созрела для масштабных испытаний.
