视网膜植入可以使盲人获得人工视力

EPFL的一个工程师团队已经开发出可以部分恢复盲人视力的技术。该研究发表于通讯材料。

恢复视力一直是科学家面临的最大挑战之一。Diego Ghezzi是EPFL工程学院Medtronic神经工程(LNE)的主席，他将这一问题作为研究重点。自2015年以来，他和他的团队一直在开发一个视网膜植入物它与配备摄像头的智能眼镜和一台微型计算机一起工作。“我们的系统是用来给予的盲人一种通过电极刺激他们的视网膜细胞的人工视觉形式，”Ghezzi说。

智能眼镜中嵌入的摄像头在佩戴者的视野中捕捉图像，并将数据发送到安装在眼镜末端的一个微型计算机上。微型计算机把数据转换成光信号传送到视网膜植入物的电极上。然后电极刺激视网膜，使佩戴者看到简化的黑白图像。这个简化版本是由视网膜细胞受到刺激时出现的光点组成的。然而，佩戴者必须学会解读许多光点，以便识别形状和物体。“这就像当你看着夜空中的星星，你可以学会识别特定的星座。失明的病人会看到与我们的系统类似的东西，”Ghezzi说。

目前正在运行模拟

唯一的缺陷是该系统尚未在人体上进行测试。研究团队首先需要确定他们的结果。“我们还没有被授权植入我们的设备人类患者，因为获得医疗批准需要很长时间。但是我们想出了一个虚拟测试的过程——一种变通方法。更具体地说，工程师们开发了一个虚拟现实程序，可以模拟病人看到的植入物。他们的研究结果刚刚发表在交流材料。

视野和分辨率

有两个参数用来测量视力:视野和分辨率。因此，工程师们使用这两个相同的参数来评估他们的系统。他们开发的视网膜植入物包含10500个电极，每个电极都可以产生一个光点。“我们不确定这是太多电极还是不够。我们必须找到正确的数字，这样复制的图像才不会变得太难辨认。这些点之间的距离必须足够远，这样病人才能分辨出两个相邻的点，但也必须有足够多的点来提供足够的图像分辨率，”Ghezzi说。

工程师们还必须确保每个电极可以可靠地产生一个光点。盖兹解释说:“我们想要确保两个电极不会刺激视网膜的同一部分。因此，我们进行了涉及记录视网膜神经节细胞活动的电生理测试。结果证实，每个电极确实激活了视网膜的不同部分。”

下一步是检查是否有10500人光点提供了足够好的分辨率——这就是虚拟现实程序的切入点。“我们的模拟显示，选择的点的数量，因此电极，工作良好。就定义而言，使用更多药物不会给患者带来任何真正的好处，”Ghezzi说。

工程师们还在恒定分辨率但不同视场角度下进行了测试。“我们从5度角开始，一直延伸到45度角。我们发现饱和点是35度——物体在超过这个临界点后保持稳定，”Ghezzi说。所有这些实验表明，该系统的容量不需要进一步提高，可以进行临床试验。但该团队还需要再等一段时间，才能将他们的技术植入实际患者体内。现在,恢复愿景只存在于科幻小说中。

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