科學家使用一種眼部植入物改善了數(shù)十名因老年性黃斑變性(AMD)導致功能性失明的人的視力。該植入物尺寸為2毫米x 2毫米,厚度僅30微米,通過手術植入視網(wǎng)膜下,以替代因疾病而損失的光敏細胞。

失明者通過視網(wǎng)膜植入物重獲閱讀能力-肽度TIMEDOO一款植入視網(wǎng)膜下的電子設備有助于為患有AMD的人恢復部分視力。圖片來源:Science Corporation

10月20日發(fā)表于《新英格蘭醫(yī)學雜志》上的這項臨床試驗,涉及38名視網(wǎng)膜嚴重退化的晚期AMD患者。在設備植入一年后,80%的參與者視力獲得具有臨床意義的改善。

“在原本是盲點的視網(wǎng)膜壞死區(qū)域,視力得到了恢復。”試驗負責人、德國波恩大學的眼科醫(yī)生Frank Holz 表示,“患者能夠識別字母、閱讀單詞,可以在日常生活中發(fā)揮作用?!?/p>

盡管發(fā)生了一些與植入手術相關的輕微事件,但試驗的安全監(jiān)測委員會認為,該設備的益處大于風險。今年6月,該設備所有者——美國神經(jīng)技術公司Science Corporation申請了允許該設備在歐洲市場銷售的認證。

“我認為這是一項令人興奮且意義重大的研究,它經(jīng)過了精心設計和分析,給那些曾認為這更像‘科幻’而非現(xiàn)實的患者帶來恢復視力的希望?!庇蹏砉W院的眼科醫(yī)生Francesca Cordeiro說。

AMD是老年人中最常見的不可治愈性失明,主要有濕性AMD和干性AMD兩種類型。當前的研究對象是干性AMD患者,全球約有500萬人處于晚期。在干性AMD患者中,中央視網(wǎng)膜的光敏細胞會在數(shù)年內逐漸死亡,導致只留下完整的周邊視力,但失去了高敏銳度的中央視力?!八麄儫o法識別人臉,不能閱讀、開車和看電視?!盚olz說。

死亡的光敏細胞(視桿細胞和視錐細胞)將光轉換為電化學信號,這些信號被傳遞給其他類型的視網(wǎng)膜神經(jīng)元,然后由這些神經(jīng)元將信息發(fā)送到大腦的視覺處理區(qū)域。由于視網(wǎng)膜神經(jīng)元在AMD后仍然存活,科學家推斷,一種光敏植入物可以根據(jù)光子撞擊視網(wǎng)膜的模式,對視網(wǎng)膜進行電刺激,從而恢復視覺。

該植入物名為PRIMA,即光伏視網(wǎng)膜植入物微陣列,最初由法國Pixium Vision公司開發(fā),并于去年被Science Corporation收購。

PRIMA是無線的,需要與含有攝像頭的眼鏡配合使用,攝像頭捕捉圖像并將其轉換成紅外光模式,然后傳輸?shù)揭暰W(wǎng)膜植入物。Holz說,該系統(tǒng)允許用戶放大和縮小目標物體,并調整對比度和亮度,但需要經(jīng)過數(shù)月的強化訓練才能達到最佳使用效果。

當前研究中,38名受試者在5個歐洲國家的17個臨床中心接受了治療,其中32名參與者在植入一年后接受了測試。這些人中有26人的視力出現(xiàn)具有臨床意義的改善——相當于能夠在標準視力測試表上看清兩行字母。總體而言,PRIMA可以實現(xiàn)的解決方案接近大多數(shù)參與者的愿景。

研究結束時,大多數(shù)接受者已在家中使用PRIMA來閱讀字母、單詞和數(shù)字。在這32人中,有22人的用戶滿意度為中高等。

不過,PRIMA系統(tǒng)只有381個像素,每個像素為100微米見方。Holz承認,用戶的閱讀“不是快速、流暢的閱讀”。系統(tǒng)提供的視覺也是黑白的,而不是彩色的。

Holz表示,該設備的原始設計者、美國斯坦福大學的物理學家Daniel Palinker 對于如何在未來實現(xiàn)彩色視覺已有一些構想。一款比PRIMA更大、填充有更小像素的下一代設備應能實現(xiàn)更好的視覺敏銳度。

盡管該設備已在AMD患者身上進行了測試,但它也有望幫助因其他病癥而失明的人恢復部分視力。這些病癥的特點是感光細胞死亡,但其他視網(wǎng)膜神經(jīng)元仍保持功能,例如視網(wǎng)膜色素變性。

視網(wǎng)膜植入并不是解決這個問題的唯一方法。其他研究人員正在探索使用干細胞療法來再生光感受器,或者采用光基因療法,將光敏蛋白引入剩余的視網(wǎng)膜細胞,甚至是植入大腦視覺皮層的植入物。

相關論文信息:https://doi.org/10.1056/NEJMoa2501396

來源:中國科學報