Имплантаты сетчатки, которые помогут слепым видеть

[VAOZ]

Команда ученых разработала умные очки и имплантат сетчатки, которые позволят слабовидящему пользователю увидеть упрощенную черно-белую версию изображения. Разработка готова к клиническим испытаниям.

Дать возможность слепым видеть — сегодня это на грани фантастики. Эта проблема является одной из важных для ученых.

Диего Гецци - заведующий кафедрой нейроинженерии федеральной политехнической школы Лозанны (Швеция) поставил задачу: дать полностью слепым людям возможность видеть. С 2015 года он и его команда разрабатывают умные очки и имплантат сетчатки глаза, работающих в паре.

«Наша система разработана на основе стимуляции клеток сетчатки с помощью электродов», — говорит Гецци.

Принцип действия разработки состоит в том, что камера, встроенная в умные очки, фиксирует изображение в поле зрения пользователя и отправляет данные на микрокомпьютер, расположенный на одном из наконечников очков. Микрокомпьютер преобразует данные в световые сигналы, которые передаются на электроды в имплантате сетчатки. Затем электроды стимулируют сетчатку таким образом, что пользователь видит упрощенную черно-белую версию изображения. Эта упрощенная версия состоит из точек света, которые появляются при стимуляции клеток сетчатки. Однако владельцы должны научиться интерпретировать множество световых точек, чтобы различать формы и предметы.

«Это похоже на то, когда вы смотрите на звезды в ночном небе — вы можете научиться распознавать определенные созвездия. Слепые пациенты увидят нечто подобное в нашей системе », — говорит Гецци.

Эта система еще не тестировалась на людях так как еще нет разрешения на имплантацию устройства, поскольку получение медицинского разрешения занимает много времени. Но ученые придумали процесс для виртуального тестирования. В частности, инженеры разработали программу виртуальной реальности, которая может имитировать то, что пациенты увидят с имплантатами.
Разработанные имплантаты сетчатки содержат 10 498 фотоэлектрических пикселей, каждый из которых служит точкой создания света.

«Мы не были уверены, достаточно ли этого количества фотоэлектрических пикселей. Важно было подобрать столько, чтобы воспроизводимое изображение было не сложно разобрать, ведь точки должны быть различимы, и в то же время их должно быть достаточно, чтобы обеспечить достаточное разрешение изображения », — говорит профессор.

Инженеры также должны были убедиться, что каждый фотоэлектрический элемент мог надежно излучать свет. Для этого нужно было убедиться, что два элемента не стимулируют одну и ту же часть сетчатки. Поэтому были проведены электрофизиологические тесты, включающие регистрацию активности ганглиозных клеток сетчатки. Результаты подтвердили, что каждый электрод действительно активирует разные части сетчатки.

Следующим шагом нужно было проверить, обеспечивают ли 10 498 световых точек достаточно хорошее разрешение. Именно здесь на помощь пришла программа виртуальной реальности. Моделирование показало, что выбранное количество точек и, следовательно, фотоэлектрических элементов, работает хорошо.
Также инженеры провели испытания с разными углами обзора и обнаружили, что точка насыщения составляет 35 градусов — объект остается стабильным после этой точки.

Все эти эксперименты продемонстрировали, что возможности системы не нуждаются в дальнейшем улучшении и она готова к клиническим испытаниям. Но команде придется уладить некоторые юридические вопросы, прежде чем их технология сможет быть имплантирована реальным пациентам.