Поиски протезов сетчатки продвигаются к испытаниям на людях с помощью виртуальной реальности

Контактная линза с множеством крошечных фотоэлектрических точек рядом с линейкой, показывающая, что она меньше сантиметра в ширину.

Искусственная сетчатка станет огромным благом для многих людей с нарушениями зрения, и с каждым годом такая возможность приближается к реальности. Одно из последних достижений использует другой и очень многообещающий подход с использованием крошечных точек, которые преобразуют свет в электричество, и виртуальная реальность помогла показать, что это может быть жизнеспособным путем вперед.

Эти фотоэлектрические протезы сетчатки поступили из Федеральной политехнической школы Лозанны, где Диего Гецци работал над этой идеей уже несколько лет.

Первые протезы сетчатки были созданы несколько десятилетий назад, и основная идея заключалась в следующем: камера вне тела (например, на очках) посылает сигнал по проводу на крошечную матрицу микроэлектродов, которая состоит из множества крошечных электродов, которые прокалывают нефункционирующую поверхность сетчатки и напрямую стимулируют рабочие клетки.

Проблемы с этим в основном заключаются в том, что для питания и отправки данных в массив требуется провод, идущий снаружи глаза — вообще говоря, нельзя, когда дело касается протезирования и тела в целом. Сам массив также ограничен по количеству электродов, которые он может иметь размером каждого, что означает, что в течение многих лет эффективное разрешение в лучшем случае было порядка нескольких десятков или сотен «пикселей». (Концепция не переводится напрямую из-за того, как работает зрительная система.)

Подход Гецци устраняет обе эти проблемы с помощью фотоэлектрических материалов, которые превращают свет в электрический ток. Это не сильно отличается от того, что происходит в цифровой камере, за исключением того, что вместо записи заряда, как на изображении, он посылает ток в сетчатку, как это делали электроды с питанием. Нет необходимости в проводе для передачи питания или данных на имплант, потому что и то, и другое обеспечивается светом, падающим на него.

В случае протеза EPFL есть тысячи крошечных фотоэлектрических точек, которые теоретически могут быть освещены устройством вне глаза, посылающим свет в соответствии с тем, что он обнаруживает с камеры. Конечно, это все еще невероятно сложно спроектировать. Другой частью установки могут быть очки или защитные очки, которые захватывают изображение и проецируют его через глаз на имплант.

Мы впервые услышали об этом подходе еще в 2018 году, и с тех пор все несколько изменилось, поскольку появились новые бумажные документы .

«Мы увеличили количество пикселей примерно с 2300 до 10 500», — пояснил Геззи в электронном письме TechCrunch. «Так что теперь их трудно увидеть по отдельности, и они выглядят как сплошной фильм».

Конечно, когда эти точки прижаты к сетчатке, это совсем другое дело. В конце концов, это было бы всего 100 × 100 пикселей или около того, если бы это был квадрат — не совсем высокая четкость. Но идея состоит не в том, чтобы воспроизвести человеческое видение, что с самого начала может быть невыполнимой задачей, не говоря уже о реалистичности для любого первого выстрела.

«Технически можно сделать пиксель меньше и плотнее», — пояснил Геззи. «Проблема в том, что генерируемый ток уменьшается с увеличением площади пикселей».

Текущий уменьшается с размером пикселя, и размер пикселя изначально не очень велик. 

Таким образом, чем больше вы добавляете, тем сложнее заставить его работать, а также существует риск (который они проверили), что две соседние точки будут стимулировать одну и ту же сеть в сетчатке. Но слишком мало, и созданное изображение может быть непонятным для пользователя. 10500 звуков , как много, и это может быть достаточно , — но тот простой факт, что нет никаких данных , чтобы поддержать это. Для начала команда обратилась к тому, что может показаться маловероятным: VR.

Поскольку команда не может точно провести «тестовую» установку экспериментального имплантата сетчатки на людях, чтобы увидеть, работает ли он, им нужен был другой способ определить, будут ли размеры и разрешение устройства достаточными для определенных повседневных задач, таких как распознавание объектов. и буквы.

Для этого они помещают людей в темную среду виртуальной реальности, за исключением маленьких смоделированных «люминофоров», точечных уколов света, которые они ожидают создать, стимулируя сетчатку через имплант; Геззи сравнил то, что увидят люди, с созвездием ярких движущихся звезд. Они варьировали количество люминофоров, область, над которой они появляются, и длину их освещения или «хвоста» при смещении изображения, спрашивая участников, насколько хорошо они могут воспринимать такие вещи, как слово или сцену.

Их первичный вывод заключался в том, что наиболее важным фактором был угол обзора — общий размер области, где появляется изображение. Даже четкое изображение трудно понять, если оно занимает только самый центр вашего зрения, поэтому даже если общая четкость страдает, лучше иметь широкое поле зрения. Тщательный анализ зрительной системы в мозгу интуитивно учитывает такие вещи, как края и движение, даже при редких входных данных.

Эта демонстрация показала, что параметры имплантата теоретически приемлемы, и команда может приступить к испытаниям на людях. Это не то, что может случиться в спешке, и хотя этот подход очень многообещающий по сравнению с более ранними проводными методами, даже в лучшем случае пройдет несколько лет, прежде чем он станет широко доступным. Тем не менее, сама перспектива работающего имплантата сетчатки такого типа является захватывающей, и мы будем внимательно следить за ней.

Оцените статью

Андрей Козлов, эксперт и автор статей telebox.club.
Статьи о технологиях пишет более 15 лет.

andreykozlov07@gmail.com

Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Поиски протезов сетчатки продвигаются к испытаниям на людях с помощью виртуальной реальности
Глоток дезинфицирующего средства