Publicat la: 
6/04/2011

Principiul de functionare al ochiului bionic / Foto: Captura YouTube

Geordi La Forge, ofiterul din celebrul Star Trek, a incetat sa mai fie un personaj SF. Incepand cu acest an, oameni care au orbit din cauza unor boli degenerative ale retinei isi pot recapata vederea partial prin utilizarea ochiului bionic: proteza oculara Argus II. Cel putin 1,5 milioane de persoane ar putea avea nevoie de aceasta proteza, ce va costa aproximativ 100.000 de dolari. Pentru inceput, produsul va fi disponibil in cadrul mai multor clinici medicale din Europa.

Comenteaza acest subiect pe Forumul MedLive.ro

Ce este ochiul bionic?

Ochiul bionic, botezat Argus II, este un dispozitiv creat de compania americana Second Sight Medical Products, si combina biologia cu electronica, acesta fiind primul ochi artificial din lume. Aceasta proteza va necesita realizarea unui implant retinal, precum si purtarea de catre pacient a unor ochelari de soare ce vor avea o camera video atasata. Autorul descoperirii este cercetatorul Mark Humayun, profesor de oftalmologie si inginerie biomedicala la Doheny Eye Institute, din Los Angeles, California.

Alte doua companii din Germania(Retina Implant AG si Intelligent Medical Implants) lucreaza in acest moment la acelasi tip de implant retinian, produsele lor aflandu-se inca in perioada de testare clinica.

Ce proprietati are proteza oculara Argus II?

Proteza oculara Argus II va putea reda vederea persoanelor care au orbit din cauza unor boli degenerative ale retinei. 3% dintre persoanele cu varste de peste 55 de ani sufera de degenerare maculara, o afectiune ce se caracterizeaza prin afectarea vederii centrale. De asemenea retinita pigmentara, o boala degenerativa care afecteaza receptorii de lumina de la nivelul retinei, afecteaza in jur de 1,5 milioane de persoane. Ambele afectiuni distrug fotoreceptorii, celulele situate in spatele retinei care receptioneaza semnalele luminoase si le transfera creierului sub forma impulsurilor nervoase, urmand ca aceste impulsuri sa fie interpretate ca imagini. In acest context, sistemul Argus II tine locul fotoreceptorilor.

  • implantul retinal nu se foloseste de ochi pentru a putea vedea, ci apeleaza la o camera video,
  • in prima instanta pacientii nu vor putea percepe imagini clar conturate, ci doar pete de lumina si forme, pe care vor invata apoi sa le decodifice,
  • imaginea pe care pacientii o vor distinge va fi neclara initial, deoarece va avea echivalentul a 60 de pixeli, in comparatie cu o retina sanatoasa care ofera creierului cateva milioane de pixeli,
  • implantul pe care sistemul Argus II il presupune va permite un camp de vedere de 20 de grade,
  • procesorul video pe care il contine proteza vizuala Argus II va permite ajustarea contrastului in functie de preferintele pacientului.

Ce contine proteza oculara Argus II?

  • o pereche de ochelari cu o camera video incorporata care receptioneaza imagini in timp real si pe care le transmite unui microcip,
  • un microcip, care poate fi tinut in mana sau prins de haine si are ca functie procesarea imaginilor video. Acesta transforma imaginile in impulsuri electrice si le trimite unui radio emitator situat in ochelari,
  • radio emitatorul va transmite wireless impulsurile electrice unui receptor implantat deasupra urechii sau sub ochi,
  • un receptor radio care trimite impulsurile electrice catre retina, prin intermediul unui cablu de grosimea firului de par,
  • o matrice de electrozi (60) implantati in retina purtatorului, care va primi impulsurile electrice trimise de receptorul radio,
  • de la electrozi mesajul va pleca prin nervul optic catre zona corticala responsabila cu vazul.

In cazul unui ochi sanatos, fotoreceptorii de pe retina transforma lumina in impulsuri neuronale care sunt trimise la creier prin nervul optic, iar cel din urma le interpreteaza ca imagini. Insa atunci cand fotoreceptorii nu mai functioneaza corespunzator, aparatul optic devine inutil. Sistemul Argus II suplineste acesti fotoreceptori. Matricea de electrozi implantata pacientului reactioneaza asemenea fotoreceptorilor retinieni. Semnalele electrice generate de electrozi sunt transmise prin intermediul acelorasi cai pe care le folosesc si ochii sanatosi: nervii optici. Creierul interpreteaza semnalele primite, de exemplu: “Ceea ce vezi este un copac”. Este nevoie de antrenament pentru ca pacientii sa perceapa intr-adevar un copac. Pentru inceput, acestia vor observa doar portiuni luminoase si intunecate, dar dupa un timp vor invata sa inteleaga ceea ce le transmite creierul, potrivit Discovery Fit&Health.

Clinicile in care sistemul Argus II va fi disponibil:

Incepand cu aceasta vara, proteza oculara Argus II va fi disponibila la un pret de 100.000 de dolari in urmatoarele centre medicale, informeaza HotNews.

  • Centre Hospitalier National d'Ophthalmologie des Quinze-Vingts (Paris, Franta),
  • Hôpitaux Universitaires de Genève (Geneva, Elvetia),
  • Manchester Royal Eye Hospital (Manchester, Marea Britanie),
  • Moorfields Eye Hospital, (Londra, Marea Britanie).

Cum va fi imbunatatit implantul retinian in viitor?

Prima versiune a protezei oculare Argus continea doar 16 electrozi implantati, iar aceasta se afla inca in perioada de testare clinica. Se asteapta ca varianta actuala a sistemului sa ofere o rezolutie mai buna a imaginii, dat fiind numarul mult mai mare de electrozi implantati.

Introducerea acestui produs pe piata este o realizare importanta in opinia lui Eberhart Zrenner, directorul Institutului de Cercetare Oftalmologica din cadrul Universitatii Tubingen(Germania) si fondatorul companiei Retinal Implant AG. In cadrul companiei sale, Zrenner lucreaza in acest moment la un dispozitiv ce va contine peste 1,500 de electrozi si care va captura imagini utilizand fotodiode sensibile la lumina incluse in cipul care va fi implantat in ochi. In felul acesta se va elimina camera video externa, potrivit Technology Review.

Nici compania Second Sight Medical Products nu intentioneaza sa opreasca cercetarea in acest punct. Producatorii promit ca implantul va fi imbunatatit. Ceea ce diferentiaza proteza oculara Argus II de celelalte produse similare este capacitatea de a rezista unei implantari pe termen lung. Argus II a fost testat pana acum pe 30 de pacienti.

Autor: Cristina Bobe

Comentarii

Ar trebui sa ne gandim la ce am mai vazut prin Star Trek ca sa ne imaginam (stim) cum va evolua viitorul nostu. In scurt timp ochii artificiali vor deveni... comuni, se vor cumpara din farmacii, vor fi inclusi in asigurarea de sanatate a fiecaruia. Va urma - probabil - imbunatatirea ochilor care inca vad (vedere pe timp de noapte, vedere la distante mari, vedere in conditii metoe nefavorabile, vedere in unghiuri moarte, ca de exemplu vedere in spate etc) Aplicatii sunt multe.

In ultima perioada asistam la o miniaturizare a foartor multor device-uri care ne inconjoara: un iPhone are 150 grame si are puterea deprocesare a unui calculator de acum 4 ani. In ritmul acesta, in cativa ani, vom avea un cip de cativa milimetri care va avea aceeasi putere de calcul cu iPhone-ul de azi, dar care va putea ineractiona direct cu creierul omului. Ce aplicatii ar putea avea asa ceva?

Vor sari iar cei cu implantul diavolului si astfel va fi ochiul Satanei! Trecut si viitor!

Proiectul de proteza oculara a fost dezvoltat in Europa in urma cu 4 ani de un grup format din mai multi specialisti din Germania,Elvetia si ..Romania
Din Romania au participat la proiect 2 ingineri electronist si 2 ingineri mecanici
Proteza a trecut testele clinice pe pacienti (teste facute la o clinica in Germania)
Pentru mai multe informatii:
http://www.imidevices.com/en/imi-retina-implant-system.html

Daca ati lucrat la proiect as dori sa discut cu dumneavoastra posibilitatile de perfectionare ale modelului de ochi bionic. tel. 0747240416

Trist este ca toate inovatiile sfarsesc in acelasi fel din cauza volumului mare de capital investit: folosite doar de o parte a populatiei. Ce se intampla cu oamenii saraci care nu vad si care poate sunt in acea situatie de saracie tocmai pentru ca nu vad. Oamenii de afaceri nu investesc in cercetare de dragul omenirii ci de dragul profitului. Numai a profitului.

Frustrant.

Decat sa nu investeasca deloc, e bine ca se investeste pentru profit. Scuza-ma ca te intreb, dar tu cata munca patriotica de cercetare ai depus? Nu ti se pare normal ca cei ce depun efortul si-si asuma riscul de a nu ajunge la niciun rezultat sa obtina profit in cazul unui succes?

Nu ai dreptate. Astazi o buna parte din populatie isi permite sa plateasca pentru un dinte de ceramica sau o proteza auditiva. La inceput si acestea au fost foarte scumpe, dar in timp au devenit ceva comun. Nu vad de ce nu s-ar intampla asa si cu ochiul "bionic".

"de la electrozi mesajul va pleca prin nervul optic catre zona corticala responsabila cu vazul." CUM? Situatia e foarte frumos expusa: ochelari, camera video etc. Dar despre interfata om-masina nu se spune nimic. 16 electrozi e o exprimare prea vaga. Care sunt mijloacele prin care se tine sub control reactia imunologica fata de electrozi? Care e durata de functionare a unui astfel de device?

In alta ordine de idei, stau asa si ma gandesc ce s-ar intampla daca semnalul radio interfereaza sau mai bine zis daca putem sa il facem sa interfereze in mod controlat. M-as uita la Discovery fara sa mai am nevoie de televizor sau as putea citi MedLive fara sa mai am nevoie de monitor.

Continuind pe lina asta, ce s-ar intampla daca nervul optic primeste semnal de la un receptor acustic? (Adica daca in loc de camera video, sa am un microfon) O sa auzim cu ochii? Sau o sa vedem cu urechile?

Nu vei auzi cu ochii, ci probabil vei vedea o "interpretare" a semnalului. (Gandeste-te cum multe playere multimedia ofera efecte vizuale in functie de sunet). Desigur, poti invata sa citesti acea interpretare.

Care sunt mijloacele prin care se tine sub control reactia imunologica fata de electrozi?
Este cea mai mica problema.
Aria de electrozi se 'lipeste' in interiorul globului ocular in zona in care nervul optic 'intra' in retina Se foloseste o sunbstanta speciala (nu va pot spune numele)
Unitate de procesare are interfata USB si Network prin care se pot incarca si rula filmulete/reviste intr-un format special (in aceasta faza de dezvoltare)

Care e durata de functionare a unui astfel de device?

Durata de functionare a fost estimata(a implantului) intre 8-10 ani

In alta ordine de idei, stau asa si ma gandesc ce s-ar intampla daca semnalul radio interfereaza sau mai bine zis daca putem sa il facem sa interfereze in mod controlat.

Exista interferente
Transimie Radio este (codare) digitala si algoritmul are sistem de detectie si corectie de erori

16 electrozi e o exprimare prea vaga

Deja se lucreaza la o arie de stimulare de 256 electozi (este in teste)

E un inceput. Asta e clar. Nu sunt chiar convins ca primele modele vor functiona si se vor vinde, dar cred ca daca se mai aduc imbunatatiri substantiale tehnologiei precum si o scadere de pret vor fi oameni dispusi sa o incerce. Este dificil de utilizat tinand cont de poseta care trebuie sa o porti, precum si ochelarii aceia speciali, dar vor exista persoane care vor face rabat de la aceste lucruri minore. E bine ca tehnologia poate sa suplineasca si niste functii vitale oamenilor. Problema cea mai mare este insa cum folosim tehnologia. Trebuie sa existe o etica a folosirii tehnologiei. Si daca eforturile ar fi mai mult orientate spre beneficiul omului si nu spre utilizarea tehnologiei ca si arma cu scop destructiv am fi toti inzecit castigati. Tehnologia ne face viata mai buna dar exista si reversul medaliei. In final si la urma urmei depinde de atitudinea noastra. Oricum, remarcabila inventie !

Ca intotdeauna tehnica a luat-o inaintea medicinei. Stim ca materia vie este mai perfectionata decit orice sistem tehnic, si trebuie doar sa descifram secretele acestor constructii biologice, pentru a le transpune bionic, imitind natura, altefel tot ce este impotriva legilor naturii este destinat esecului. Asadar acest model de ochi bionic este fortat, nu tine cont de modelele naturale. De fapt pe plan mondial medicina, oftalmologia a ramas mult in urma din punct de vedere al conceptiilor privind mecanismul vederii, biofizica si fiziologia vederii. Mecanismul fotografic al vederii este vechi de 150 de ani (1864 Helmholtz), neadaptat la actualul nivel al tehnicii holografice. Se mentine comparatia ochiului cu aparatul fotografic, eronata din mai multe motive, nu se respecta: datele actuale de structura a ochiului, pozitia focarelor oculare, forma de calota a maculei , pozitia celulelor fotoreceptoare orientate cu virful sau conul spre fundul ochiului, nu spre lumina, sau pupila. Pina nu se va tine cont de aceste date nu se vor schimba conceptiile despre mecanismul vederii, iar studiile tehnice vor avansa greu, cu rateuri.
Voi apela la aceste clinici pentru ca au tehnica, nanotehnologia necesara, pentru a imbunatati mult modelele de ochi bionic, si a depasi obstacolele din prezent.
Doctor in biologie

aiici gasesty cele mai frumoase povesty de viatza nu rata aceasta pagina citesti lucruri care paoet nu le stiai niciodata :)):))nu rataty super pagina

ce persoane pot "purta " aceasta proteza? eu de exemplu am proteza oculara de la 6 ani. mi-ar putea fi de folos sau nu?

Aceasta proteza se poate implanta la pacientii care au nervul optic functional

Alte articoleVezi toate articolele

Pregatiri pentru sarcina / Foto: Photoxpress Pentru a avea un copil, sunt necesari doi parinti. Pentru a avea o sarcina sanatoasa, sunt necesare cateva vizite la medic si, poate, cateva schimbari...
Obezitate/ Foto: MorgueFile.com Europa va trebui sa faca fata unei veritabile epidemii de obezitate pana in 2030, a avertizat Organizatia Mondiala a Sanatatii (OMS) in previziunile sale, anuntate...