Očne proteze: vrste, značajke uporabe i pravila njege. Bioničko oko - umjetni vidni sustav
Objasnimo odmah: ne govorimo o potpunoj kopiji organa vida, koji zamjenjuje slijepo oko. Za razliku od, recimo, protetske ruke ili noge, koja izvana točno reproducira izgubljeni dio tijela. "Umjetno oko" je dizajn naočala, mini-kamere, pretvarača video signala koji se pričvršćuje na pojas i čipa ugrađenog u mrežnicu oka. Takva rješenja, koja spajaju živo i neživo, biologiju i tehnologiju, u znanosti se nazivaju bioničkim.
59-godišnjak je postao prvi vlasnik bioničkog oka u Rusiji monter glodalice Grigorij Uljanov iz Čeljabinska.
"Naš pacijent je 41. u svijetu koji je prošao takvu operaciju", objasnio je AiF. ministrica zdravstva Veronika Skvortsova. - Do 35. godine je vidio. Zatim se vid počeo sužavati od periferije prema središtu i potpuno izblijedio do 39. godine. Dakle, ova zanimljiva tehnologija omogućuje čovjeku povratak iz tame. Na mrežnicu se postavlja čip koji stvara digitalnu sliku slike transformirajući sliku snimljenu video kamerom naočala kroz poseban pretvarač. Ova digitalna slika prenosi se kroz očuvani vidni živac do kore velikog mozga. Najvažnije je da mozak prepozna te signale. Naravno, vid se ne vraća 100%. Budući da u procesoru ugrađenom u mrežnicu ima samo 60 elektroda (nešto poput piksela u ekranima, za usporedbu: moderni pametni telefoni imaju rezoluciju od 500 do 2000 piksela. - ur.), slika se čini primitivnijom. Crno-bijeli je i sastoji se od geometrijskih oblika. Na primjer, takav pacijent vidi vrata kao crno slovo "P". Unatoč tome, ovo je puno bolje od prve verzije uređaja s 30 elektroda koje se mogu vidjeti.
Naravno, pacijentu je potrebna duga rehabilitacija. Treba ga naučiti razumjeti vizualne slike. Gregory je vrlo optimističan. Čim se priključio analizator, odmah je vidio svjetlosne točke i počeo brojati žarulje na stropu. Iskreno se nadamo da je njegov mozak zadržao stare vizualne slike, jer je pacijent već u odrasloj dobi izgubio vid. Utječući na mozak posebnim rehabilitacijskim programima, možete ga natjerati da "povezuje" simbole koje sada prima sa slikama koje su pohranjene u pamćenju otkad ih je osoba vidjela.
Hoće li svi prozreti?
Ovo je prvo takvo iskustvo u našoj zemlji. Operacija je provedena Direktor Istraživačkog centra za oftalmologiju Ruskog nacionalnog istraživačkog medicinskog sveučilišta. Pirogov oftalmolog Christo 
Takhchidi. "Pacijent je sada kod kuće, osjeća se dobro, prvi put je vidio svoju unuku", kaže profesor H. Takhchidi. “On uči brzim tempom. Inženjeri iz SAD-a, koji su nekoliko tjedana nakon operacije došli spojiti elektroniku, bili su iznenađeni koliko je brzo svladao rad sustava. Ovo je nevjerojatna osoba, odlučna u pobjedi. A njegov optimizam prenosi se i na liječnike. Postoji nekoliko programa obuke. Sada uči služiti se sam u svakodnevnom životu - kuhati hranu, čistiti za sobom. Sljedeći korak je svladavanje najnužnijih ruta: do trgovine, ljekarne. Dalje - naučite jasno vidjeti granice objekata, poput pješačke staze. Pojava bolje tehnologije, a time i boljeg obnavljanja vida, nije daleko. Prisjetite se što su mobiteli bili prije 10-15 godina, a što su sada. Glavno je da je pacijent socijalno rehabilitiran. Može se brinuti sam za sebe."
Istina, možemo se samo pohvaliti virtuoznom izvedbom. Sva tehnologija, kao i dizajn, je iz uvoza. Nije jeftin. Samo uređaj košta 160 tisuća dolara, a cijela tehnologija 1,5 milijuna dolara, ali postoji nada da će se uskoro pojaviti i domaći uređaji.
“Započeli smo razvoj retinalnog implantata zajedno s Prvim državnim medicinskim sveučilištem u Sankt Peterburgu. Pavlova. Naravno, bit će jeftinije i pacijentima dostupnije od uvoznih”, umiruju iz AiF-a. glavni oftalmolog Ministarstva zdravstva, ravnatelj Istraživačkog instituta za očne bolesti. Helm char Vladimir Neroev.
U međuvremenu, bionički smjer u Rusiji aktivno se razvija u drugim područjima. Osobito pri izradi bioničkih proteza ruku i nogu. Druga primjena bionike su uređaji za obnovu sluha. "Prva kohlearna implantacija učinjena je u Rusiji prije 10 godina", kaže Veronika Skvortsova. - Sada ih godišnje napravimo više od tisuću i ušli smo među tri najbolja u svijetu. Sva novorođenčad podvrgnuta su audiološkom probiru. Ako postoje određena ireverzibilna oštećenja sluha, implantacija se izvodi bez čekanja. Mališani se razvijaju, poput onih koji čuju, uče normalno govoriti i ne zaostaju u razvoju.
Međunarodni tim znanstvenika sa Sveučilišta Cardiff i Osaka uspio je uzgojiti višeslojno očno tkivo iz ljudskih matičnih stanica. Umjetno "oko" presađeno je kunićima kojima je umjetno izazvano sljepilo na rožnici. Transplantacija je pomogla da se životinjama vrati vid.
Iskreno govoreći, senzacija čije se značenje ne može precijeniti: slijepima je vraćena sposobnost vida. Transplantirani bubrezi, jetra, pluća. Izgubio broj transplantiranih srca. A sada je transplantacija pomogla vratiti vid životinjama.
Ranije su znanstvenici već uspjeli uzgojiti mrežnicu i rožnicu u laboratoriju. Međutim, sada su uspjeli stvoriti složeniju strukturu: tkivo koje su istraživači "krojili" od matičnih stanica sastoji se od leće, rožnice i spojnice. Izvori različitih tkiva su epitelne stanice rožnice koje su se diferencirale tijekom uzgoja.
Autori, predvođeni Andrewom Quantokom, vjeruju da uspješni eksperimenti na životinjama pokazuju da će umjetno uzgojeno očno tkivo pomoći u borbi protiv sljepoće kod ljudi. Dakle, samo je pitanje vremena? Ali koliko dugo čekati one koji danas ne vide? Godina? Desetljeća? Pitanje je i za specijaliste, i to ne samo iz područja oftalmologije, već i srodne medicine, i ne samo medicine. Evo takve paradoksalne situacije. Bez srca nema života. Ako ne uspije, može se zamijeniti donorskim. Možeš živjeti i bez očiju. Što je sa zamjenom?
Infografika "RG" / Mikhail Shilov / Leonid Kuleshov
komentar
Mikhail Konovalov, voditelj oftalmološke klinike, doktor medicinskih znanosti, prof.
Postignuća naših inozemnih kolega veliki su iskorak u razvoju transplantologije. Na primjer, najčešće sada postoji potreba za transplantacijom rožnice. Nije ga uvijek moguće provesti na vrijeme zbog stalnog nedostatka organa donora, posebice rožnice donora. Problem transplantacije umjetne leće riješen je više od 80 posto. U budućnosti će biti moguće presaditi leću koja ima svojstva vlastite leće: bit će elastična, mijenjat će svoju zakrivljenost ovisno o tome kamo osoba gleda. Za sada se to postiže složenim posebnim sustavom. Sada je moguće uzgojiti odvojene slojeve mrežnice, koja prvenstveno pati s godinama, s urođenim anomalijama. Naši kolege izvještavaju o uzgoju nekih očnih tkiva: rožnice, spojnice, leće. Ovo je prednji segment oka. A govoriti o stvaranju umjetnog oka, blago rečeno, je netočno. Još ga nije moguće uzgojiti iz matičnih stanica.
Oko je složen organ koji se sastoji od različitih tkiva. uključujući živce. A u naše vrijeme, na razini moderne znanosti i medicine, to je glavni, neriješeni problem. Osoba gubi vid sa živčanim kvarovima. Ovo je glavni uzrok nepovratne sljepoće. Vidni živac je poveznica između oka (uređaj za primanje) koji prenosi informacije duž vidnih putova do mozga. A glavni problem transplantacije oka je spojiti živčana vlakna. Naučiti kako uzgajati živčano tkivo oka uz pomoć, možda, istih matičnih stanica, novih tehnologija. Tada ćemo moći radikalno pomoći onima koji su osuđeni na sljepoću.
Na temelju povijesnih dokumenata postoje dokazi da su se očne proteze počele stvarati u starom Egiptu. Za mumije su bile izrađene od zlata, prekrivene emajliranim uzorkom. Prve očne proteze pojavile su se u 18. stoljeću i izgledom se nisu mnogo razlikovale od modernih.
Izrada proteze za vidno oko
Prvo umjetno oko koje opaža svjetlost stvoreno je u Japanu. Ne samo staklena proteza, nego cijeli sustav poluvodičkih elemenata, najtanja matrica koja projicira sliku na umjetnu mrežnicu i prenosi impulse u mozak.
Čovjek svu percepciju svijeta koji ga okružuje prima kroz mozak, odakle stižu impulsi sa slikom.Svjetlost ulazi u umjetnu mrežnicu stvarajući električni napon, signal ulazi u mozak i formira se boja i trodimenzionalna vizualna slika.
Stvaranje vidovnjaka je u procesu razvoja. Jačina signala se poboljšava i povećava, a veličina čipa se u skladu s tim smanjuje. Ali i u ovoj fazi razvoja dobiveni su rezultati koji slijepoj osobi omogućuju razlikovanje trodimenzionalnih objekata na blizinu.
očne proteze
Osoba koja je izgubila organ vida doživljava ne samo fizičku, već i psihičku traumu. Stoga je vrlo važno pravilno izvesti protetiku.
Moderna medicina nudi dvije vrste umjetne i plastične. Proteze se koriste u slučaju potpunog gubitka očne jabučice, odnosno njezine subatrofije (značajno smanjenje veličine), kada se postavlja vrlo tanka plastična proteza koja se još naziva i krunica.
Proteze se izrađuju od stakla i plastike. Unatoč činjenici da su proizvodi od stakla teži i manje praktični zbog krhkosti materijala, oni imaju jednu važnu prednost - izgledaju življe. Kada se navlaži suzom, pojavljuje se prirodan sjaj. Plastične proteze su praktičnije. Ne lome se, lakši su i praktički se ne osjećaju u šupljini. Ali s dugotrajnom uporabom i nepažljivim rukovanjem, plastika je prekrivena ogrebotinama, a njezina površina postaje mat. Za održavanje proteze u dobrom stanju možete koristiti umjetne suze - kapi za oči.
Proteze mogu biti standardne i bira ih oftalmolog ili se izrađuju po narudžbi, kada umjetnik reproducira točnu kopiju zdravog oka.
Njega konjunktivne šupljine i proteze
Nakon uspješne protetike potrebno je pridržavati se određenih pravila za njegu proteze i njezine šupljine.
U prvom postoperativnom razdoblju pritisak umjetnog oka na spojnicu uzrokuje bol i iritaciju. No, unatoč tome, treba ga stalno nositi kako bi se šupljina dobro oblikovala.
Preporuča se ukloniti iz šupljine samo kako bi se sluznica isprala i oslobodila nakupljenog iscjetka, kako bi se izbjeglo vezivanje upale. Dok se ne formira šupljina, postupak je najbolje provoditi dva puta dnevno.
Nakon skidanja proteze, konjunktivu treba oprati prokuhanom vodom i osloboditi je od iscjetka. Zatim u konjunktivalnu šupljinu ukapajte kapi za oči: 2% otopinu borne kiseline ili 0,25% otopinu kloramfenikola.
Proteza se također opere prokuhanom vodom. Nakon toga se može isprati 0,05% vodenom otopinom klorheksidina.
Kako izvaditi i umetnuti protezu?
Protezu je potrebno izvaditi iz šupljine sjedeći za stolom prekrivenim mekim materijalom kako se ne bi slomila ili ogrebala. Lagano povlačeći donji kapak, staklenim štapićem odvojite umjetno oko i izvucite ga iz šupljine.
Umetnite protezu tako da urez na njoj odgovara unutarnjem kutu gornjeg kapka. Najprije se proteza umetne ispod gornjeg kapka, a zatim iza donjeg.
umjetna suza
Tijekom korištenja plastične proteze potrebno je povremeno navlažiti konjunktivnu šupljinu, jer dolazi do slabog vlaženja i sušenja sluznice, što dovodi do nelagode, boli i osjećaja pijeska.
U tu svrhu najprikladnije su kapi za oči: umjetne suze. Ovaj lijek se koristi za vlaženje membrana oka i viskozna je prozirna tekućina.
Lijek ima zaštitni, omekšavajući i hidratantni učinak. Prilikom slučajnog ulaska mikročestica krhotina u šupljinu proteze povećava se trenje proteze o sluznicu i uzrokuje nelagodu. Koristeći umjetne suze za oči, možete izbjeći ove probleme.
Intraokularne leće (IOL)
Ozljede koje dovode do gubitka organa vida mogu dovesti do drugih komplikacija. Ako je leća oštećena, mora se ukloniti. Ako stanje oka dopušta, nakon tretmana se ugrađuje IOL.
Kod zamjene oštećenog oka umjetnom lećom, cijena će ovisiti o vrsti leće i proizvođaču. Raspon cjenovne politike je od 15.000 do 84.000 rubalja.
Korištenje najnovijih tehnologija pomoću umjetne leće i očne proteze omogućit će osobama koje su izgubile vid da ponovno osjete radost života i rade ono što vole. Čuvajte svoje oči i budite zdravi.
U našem današnjem članku:
Nova tehnologija nazvana bionic omogućila je pacijentima s retinitis pigmentosa da vrate neka od svojih vidnih polja. To je omogućilo ljudima da razlikuju predmete, pa čak i čitaju naslove teksta, ali se još uvijek ne mogu mirno kretati ulicom.
Znanstvenici sa Sveučilišta u Kaliforniji rade na poboljšanju ove tehnologije, koja omogućuje određenim stanicama u mrežnici da pretvaraju svjetlost u električnu aktivnost. Studija je objavljena u časopisu Neuron.
Retina se sastoji od nekoliko slojeva stanica. Prvi sloj sadrži fotoreceptore koji otkrivaju svjetlost i pretvaraju je u električne signale. Retinitis pigmentosa rezultira smanjenjem funkcije ovih stanica.
U razvoju je nekoliko vrsta retinalnih proteza. Argus II je najpoznatiji od ovih uređaja. U Sjedinjenim Državama odobren je za liječenje retinitis pigmentosa 2013. godine. Sastoji se od kamere postavljene na okvir naočala koja prenosi radio signale mreži elektroda ugrađenih u mrežnicu. Elektrode stimuliraju ganglijske stanice retine i pokazuju osobi što kamera snima.
“Ovo je veliki uspjeh u liječenju i nova šansa za oboljele od retinitis pigmentosa. S druge strane, bionički vid još je daleko od prirodnog”, objašnjava profesor E.J. Chichilnisky
Sadašnjoj tehnologiji nedostaje specifičnost ili vjernost. Dok se većina vizualne obrade odvija u mozgu, dio toga obavljaju ganglijske stanice mrežnice, au svakom oku postoji između 1 i 1,5 milijuna stanica. Prirodni vid, koji omogućuje dobivanje detaljnijih informacija o obliku, boji, dubini i pokretu, zahtijeva aktivaciju određenih stanica mrežnice u pravo vrijeme.
Znanstvenici su usmjerili svoje napore na vrstu ganglijskih stanica mrežnice koje se nazivaju "kišobran" stanice. Te su stanice vrlo važne za otkrivanje kretanja, njegovog smjera i brzine u vizualnoj sceni. Kada pokretni objekt prolazi kroz vizualni prostor, stanice se pale u valove preko mrežnice.
Istraživači su postavili mrežu od 61 elektrode u područja mrežnice i počeli je stimulirati strujnim impulsima. To im je omogućilo da razlikuju "kišobran" stanice, koje imaju različite odgovore, od ostalih ganglijskih stanica mrežnice. Osim toga, znanstvenici su utvrdili kolika je stimulacija bila potrebna za aktiviranje svake stanice. Zatim su istraživači zabilježili odgovore impulsa za jednostavnu kliznu sliku - to je bijela pruga koja prolazi na sivoj pozadini. Konačno, uspjeli su reproducirati iste valove aktivnosti koje "kišobran" stanica proizvodi tijekom pokretnih slika.
“Potrebno je puno rada prije razvoja gotovog uređaja koji bi slijepoj osobi mogao omogućiti kvalitetan vid. Ako možemo prevladati brojne tehničke prepreke, tada možemo komunicirati sa živčanim sustavom na njegovom materinjem jeziku i vratiti normalnu funkciju oka,” dodao je Chichilnisky.
Umjetni vid sve više postaje stvarnost kako u znanosti tako i u medicini – pisci znanstvenofantastičnih romana o tome nisu ni razmišljali. Prošlog ljeta trima slijepim pacijentima ugrađene su prve umjetne mrežnice napravljene od silikona. Sva trojica pretrpjela su gotovo potpuni gubitak vida zbog retinitis pigmentosa (RP), očne bolesti koja oštećuje noćni i periferni vid. Iz bolnice su otpušteni dan nakon operacije.
Umjetnu silicijsku mrežnicu (ASR) izumili su osnivači Optobionike, braća Vincent i Alan Chow. ASR je mikrokrug promjera 2 mm i debljine manje od ljudske vlasi. Oko 3500 mikroskopskih solarnih ćelija smješteno je na silikonsku pločicu, koje pretvaraju svjetlost u električne impulse.
Mikrokrug, dizajniran da zamijeni oštećene fotoreceptore - elemente oka osjetljive na svjetlost koji pretvaraju svjetlost u električne signale u zdravom oku - napaja se vanjskim svjetlom, nema baterije ni žice. Umjetna silikonska mrežnica kirurški se ugrađuje pod pacijentovu mrežnicu, u tzv. subretinalni prostor, i generira vizualne signale slične onima koje proizvodi sloj bioloških fotoreceptora.
Zapravo, ASR radi s fotoreceptorima koji još nisu izgubili svoju sposobnost funkcioniranja. "Ako mikro krug može komunicirati s njima neko duže vrijeme, onda se krećemo prema cilju na pravom putu", siguran je Alan Chow.
Osobe koje boluju od retinitis pigmentosa postupno gube svoje fotoreceptore. Općenito, ovo je skupni naziv za mnoge očne bolesti, zbog kojih je fotoreceptorski sloj uništen.
Starosna pojava mrlja na rožnici (AMD, od dobne makularne degeneracije), prema braći Chow, također se može korigirati umjetnom silikonskom mrežnicom. Mrlje na rožnici posljedica su starenja organizma, no točan uzrok još nije poznat. Više od 30 milijuna svjetske populacije pati od takvih bolesti, često dovode do neizlječive sljepoće.
Do danas, ASR nije bio u mogućnosti liječiti glaukom povezan s oštećenjem živaca i ne pomaže kod dijabetesa, koji dovodi do ožiljaka na mrežnici. Umjetna mrežnica nemoćna je kod potresa mozga i drugih ozljeda mozga.
“Sada pokušavamo smisliti kamo dalje”, pričaju o svojim planovima braća Chow. "Kad odlučimo, možemo eksperimentirati s promjenom parametara."
prirodni i umjetni vid
Proces "viđenja" može se usporediti s radom kamere. U fotoaparatu, svjetlosne zrake prolaze kroz skup leća koje fokusiraju sliku na filmu. U zdravom oku, svjetlosne zrake prolaze kroz rožnicu i leću, što fokusira sliku na mrežnicu, koja je sloj elemenata osjetljivih na svjetlost koji oblaže stražnji dio oka.
Makula je područje mrežnice koje prima i obrađuje detaljne slike i šalje ih u mozak putem optičkog živca. Slojevita točka daje slike koje vidimo s najvećim stupnjem rezolucije. Točka je oštećena - vid se pogoršava. Što učiniti u ovom slučaju? Unesite ASR.
Tisuće mikroskopskih ASR elemenata spojeno je na elektrodu koja pretvara dolazne svjetlosne slike u impulse. Ovi elementi stimuliraju rad preostalih funkcionalnih elemenata mrežnice i proizvode vizualne signale slične onima koje stvara zdravo oko. "Umjetni" signali se tada mogu obraditi i poslati niz optički živac u mozak.
U pokusima na životinjama 1980-ih, braća Chow stimulirali su ASR infracrvenim svjetlom i zabilježili odgovor mrežnice. Ali životinje, nažalost, ne mogu govoriti, pa se ne zna što se, zapravo, dogodilo.
Značajniji rezultati
Prije otprilike tri godine, braća su prikupila dovoljno podataka da podnesu zahtjev Upravi za hranu i lijekove za dopuštenje za provođenje kliničkih eksperimenata na ljudima. Kao kandidati su odabrana tri pacijenta u dobi od 45 do 75 godina, koji su dulje vrijeme bolovali od retinalne sljepoće.
“Odabrali smo ljude s najtežim oštećenjima, pa ako uspiju vidjeti barem nešto, rezultati će biti najohrabrujući”, rekao je Alan Chow o eksperimentu. "Željeli smo započeti što je prije moguće, samo smo bili zabrinuti zbog prenagljenih zaključaka koji se mogu izvući iz eksperimenata."
Tvorci umjetne mrežnice ističu da njihov uređaj trenutačno ne može pomoći pacijentima da vide kao zdravi ljudi.
“Možemo govoriti o briljantnom rezultatu ako je gustoća elemenata dovoljna da pacijenti mogu vidjeti pokretne objekte. U idealnom slučaju, trebaju prepoznati oblike i oblike predmeta,” kaže Larry Blankenship, direktor Optobionicsa.
Izumitelji se ne boje odbacivanja implantata. "Kad se umjetna mrežnica ugradi, oko nje se stvara vakuum, što je prilično predvidljivo", rekao je Choe. Već sada se može tvrditi da je umjetna silikonska mrežnica monumentalno znanstveno dostignuće koje će pomoći da se trajno riješite opasnosti od nekih oblika sljepoće.
