Глазной протез позволяет людям с необратимой слепотой читать. Из чего он состоит?

Новый глазной протез вернул зрение людям, которые навсегда ослепли из-за географической атрофии — конечной стадии возрастной макулярной дегенерации (ВМД), которая поражает около 5 миллионов человек во всем мире.

Международная группа европейских и американских учёных работала над этим устройством два десятилетия, успешно протестировав его в ходе испытаний с участием 38 пациентов в 17 больницах пяти стран. Результаты были опубликованы в этот понедельник в журнале New England Journal of Medicine .

32 пациента, все старше 60 лет, страдали вышеупомянутой географической атрофией из-за возрастной макулярной дегенерации — заболевания, которое до сих пор считалось неизлечимым и медленно ухудшало зрение.

На момент испытания у них наблюдалось лишь ограниченное периферическое зрение. Через год после использования устройства Prima 27 из 32 участников (84%) восстановили способность читать буквы, цифры и слова слепым глазом .

Prima — это устройство, состоящее из двух частей: беспроводного микрочипа, имплантируемого в заднюю часть глаза, и очков дополненной реальности.

Микрочип очень тонкий, размером 2 на 2 миллиметра, и имеет форму SIM-карты. Он устанавливается в глаз пациента в ходе процедуры, называемой витрэктомией, при которой удаляется стекловидное тело между хрусталиком и сетчаткой, а чип вводится под центр сетчатки.

Небольшая камера, установленная в очках дополненной реальности, фиксирует изображения внешнего мира и проецирует их в режиме реального времени с помощью инфракрасного излучения на микрочип, установленный в глазу. Чип чувствителен к инфракрасному излучению, проецируемому очками, и выполняет функции естественных фоторецепторов, повреждённых болезнью .

Устройство является фотоэлектрическим и для генерации электрических импульсов требуется только свет, поэтому ему не требуется внешний источник питания, как другим предыдущим глазным протезам, которым требовался своего рода «кабель», тянущийся от глаза.

Конструкция позволяет пациентам использовать естественное периферическое зрение наряду с центральным зрением через протез, помогая им ориентироваться и ориентироваться. «Тот факт, что человек видит одновременно и протезным, и периферическим зрением, важен, поскольку он может объединить их и максимально улучшить зрение», — заявил один из авторов, Дэниел Паланкер, исследователь-офтальмолог из Стэнфордского университета (США), в заявлении центра.

Пациенты начали использовать очки дополненной реальности через четыре-пять недель после имплантации микрочипа. Некоторые из них сразу же смогли различать образы, но у большинства острота зрения улучшилась после нескольких месяцев тренировок , как и у других имплантов, разработанных для восстановления слуха.

Из 32 пациентов, завершивших годичное исследование, 27 достигли уровня чтения, а 26 показали клинически «весьма значимое» улучшение остроты зрения, определяемое как способность читать не менее двух дополнительных строк на стандартной оптометрической таблице.

Участники клинического исследования достигли остроты зрения до 20/42. В среднем это улучшение составило 5 строк, а у некоторых — 12 строк.

Большинство участников используют протез в повседневной жизни для чтения книг, этикеток продуктов питания, а также вывесок уличного освещения и общественного транспорта. Очки позволяют регулировать контрастность и яркость, а также имеют 12-кратное увеличение.

По данным авторов, две трети участников выразили среднюю или высокую удовлетворенность устройством. У девятнадцати из 32 участников наблюдались побочные эффекты, включая глазную гипертензию, периферические разрывы сетчатки и субретинальное скопление крови , однако эти противопоказания исчезали максимум в течение двух месяцев и не представляли угрозы для жизни, сообщают авторы.

Пока Prima обеспечивает только чёрно-белое зрение без промежуточных тонов, поэтому исследователи разрабатывают программное обеспечение, которое позволит ему различать весь спектр серых тонов. «Первое желание участников — читать, но следующее — распознавать лица, и для этого нам нужно программное обеспечение, распознающее оттенки серого», — отмечает Паланкер.

Он и остальные члены команды также работают над чипами, обеспечивающими более высокое разрешение зрения, и над более элегантными очками . Ещё одна цель — протестировать устройство на другие виды слепоты, вызванной потерей фоторецепторов.

Успешное испытание устройства Prima на людях стало итогом десятилетий разработки, создания прототипов и экспериментов на животных.