对于视力严重受损的人来说,失去阅读能力往往是最难以接受的改变之一。日常任务——例如查看电话号码、阅读标签或辨认一个简短的单词——可能突然变得无法完成。
如今,研究人员证明,一种微小的无线眼植入物或许能帮助恢复部分丧失的中心视力。在一项临床研究中,许多接受植入物的失明老年患者重获了足够的清晰度,能够识别字母和短单词。
虽然该设备无法恢复自然视觉,但它帮助数名参与者在经历了多年不可逆转的视力衰退后重新开始阅读。
患者重获视力
一年后,参与者在标准视力表上平均提升了25个字母,大约相当于五行的视力。
匹兹堡大学的Jose-Alain Sahel博士报告称,在完成后续测试的32名参与者中,有26人出现了有意义的改善。
这些改善也体现在临床之外。27名参与者在家中使用人工中心视力,在日常生活里阅读数字或短单词。
尽管如此,恢复的视力仍然有限。它只聚焦于中心细节,并且仅在植入系统激活时有效,因此无法完全取代自然视觉。
当视网膜退化时
该设备针对的是年龄相关性黄斑变性,这是一种损害视网膜中心的眼病。
在这种疾病中,感光细胞——将光转化为神经信号的光敏细胞——逐渐死亡。当这些细胞消失时,大脑便无法再从视野中心接收到清晰的信息。
在晚期阶段,即地图样萎缩,大片感光细胞完全死亡。结果在视野中心形成一个永久性的盲点。
放大器和视觉训练可以帮助患者应对损伤,但无法重建缺失的感光细胞。
芯片替代失落的细胞
该植入物试图通过用微小的电子芯片替代失去的光传感器来解决这个问题。
PRIMA植入物宽约2毫米(0.08英寸),放置在视网膜下,原感光细胞所在的位置。
每个微小的像素就像一个光伏电池,利用光产生电流。这些电信号刺激附近的视网膜神经元,然后神经元通过视神经将视觉信息传递到大脑。
由于该系统依赖于视网膜剩余的内部连接,医生必须仔细筛选患者,以确认足够的内层视网膜细胞仍具有功能。
眼镜将图像传送到植入物
植入物并非单独工作。参与者佩戴专门的眼镜,眼镜捕捉图像并将其投射到芯片上。
眼镜上的一个小摄像头记录佩戴者所看到的画面。然后,图像通过近红外光传输到植入物,使系统能够在眼内无线运行。
用户还可以调整眼镜上的缩放和对比度设置,以提高可读性。
如果没有眼镜投射的信号,植入物保持不活跃状态。这意味着日常使用依赖于佩戴和供电头戴设备。
医生关注的并发症
植入芯片需要精细的视网膜手术。外科医生将设备放置在视网膜下,并精确地定位在受损的中心区域内。
在安全性数据中,19名参与者发生了26起严重不良事件,大多数发生在手术后的头两个月内。
约81%的并发症出现在前两个月,95%在治疗两个月后得到解决。
研究人员认为,大多数问题与手术过程有关,而非植入物本身。未来的试验可能会涉及更严格的筛选和仔细的随访以降低风险。
学习重新看见
即使植入物被激活,视觉也不会立即变得自然。参与者与康复团队合作,学习如何解读新的信号。
练习课帮助患者将头部运动和光模式与形状、线条,最终与字母联系起来。
周边视力通常在手术后保持不变。因此,患者依靠自然的侧向视觉来定位物体,而植入物则提供中心细节。
由于训练需要时间和投入,该技术目前最适合能够参与定期康复的人。
视网膜植入物的局限性
研究人员通过视力敏锐度来衡量进展,这反映了人们分辨精细细节的能力。分数越高,表明区分小字母或形状的能力越强。
即使有所改善,恢复的视野仍然狭窄。用户经常需要移动头部来扫描文本或物体。
就目前而言,这项技术无法恢复面部识别或驾驶等功能。相反,其主要益处是帮助患者完成特定任务,如阅读数字或短单词。
眼植入物的下一步
该设备在PRIMAvera临床试验中进行了测试,该试验在五个欧洲国家的17家医院对38名60岁及以上的志愿者进行了植入。在最终随访时,三名参与者死亡,一名退出,两名无法返回进行测试。
由于该试验没有包含假手术对照组,研究人员表示需要更大规模的研究来确认结果。
在试验之后,Science Corporation已向欧洲提交了CE标志批准申请,这将允许该设备在临床中使用。
在美国,该公司也在与美国食品药品监督管理局讨论可能的批准途径。
未来的研究需要追踪视觉信号是否能在数年内保持稳定,以及持续的视网膜退化如何影响性能。
即使该设备获得批准,其可及性可能取决于手术能力、专业培训以及康复项目。
尽管如此,结果表明,用光动力芯片替代死亡的感光细胞,未来有望为许多患有严重视网膜疾病的人恢复有用的中心视力。
该研究发表在《新英格兰医学杂志》上。
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