Бионические глаза

Биони́ческие глаза́, визуа́льные проте́зы — представляет собой специализированное устройство, призванное в определённой мере компенсировать инвалидность у слепых пациентов. Его принцип функционирования базируется на имплантации искусственной сетчатки в повреждённое глазное яблоко, что позволяет стимулировать работу сохранившихся нейрорецепторов.

История

В 1905 году впервые была проведена операция по замене части глаза: Эдуард Зирм выполнил пересадку роговицы (кератопластику). Она прижилась, однако со временем помутнела, что свело результаты проведённой операции к нулю. Проблему удалось разрешить только в 1930-х годах XX века, когда в СССР офтальмолог Владимир Филатов обнаружил способ, благодаря которому пересаженная роговица оставалась прозрачной. Для этого было достаточно использовать небольшой участок донорского материала, не более двух миллиметров. К 1960-м годам такие операции были поставлены на поток, и сегодня кератопластика является наиболее распространённой процедурой в офтальмологической трансплантологии.

Первая попытка полной замены глаза состоялась 22 апреля 1969 года. Тогда в Хьюстоне доктор Мур осуществил частичную пересадку органа слепому пациенту Джону Мэддену. Мужчине были имплантированы роговица, хрусталик и радужная оболочка. Эксперимент оказался неудачным — уже через 9 дней орган начал отторгаться, открылось сильное кровотечение, и глаз пришлось удалить. В XXI веке данная операция всё же считается одной из главных вех трансплантологии в офтальмологической практике. Это направление развивается по пути пересадки отдельных частей глаза, а не полной замены органа. Офтальмологи пересаживают роговицу, радужку, хрусталик и другие части органа. Это помогает многим пациентам вернуть зрение, однако кардинально решить проблему не может.

В 2000 году медицинское сообщество вновь заговорило о трансплантации глаза. Тогда уфимский врач, хирург высшей категории Эрнст Мулдашев, заявил, что ему удалось успешно провести такую операцию. Офтальмолог настаивал на том, что разработал новую методику пересадки органа. Дело в том, что полную трансплантацию невозможно выполнить по ряду причин, в частности, из-за высокого риска отторжения донорского глаза. Поэтому хирург предложил последовательное замещение тканей больного органа здоровыми с использованием специального биоматериала. Достоверных данных о проведении подобной операции, а тем более об её успешном исходе, нет. По этой причине метод остаётся лишь теоретическим.

Текущие проекты

• Argus retinal prosthesis – это система, разработанная американскими учёными. После её имплантации пациенты обретают способность воспринимать свет, а также различать силуэты крупных объектов и небольшие предметы, такие как посуда или столовые приборы.
• Bionic Vision Australia – разработка австралийских исследователей, представляющая собой чип, который оснащён 1024 специализированными диодами. Для функционирования данной системы необходимы также очки со встроенной камерой. Эти очки передают полученный сигнал на чип, где информация преобразуется в электроимпульс, воздействующий на здоровые клетки сетчатки. Впоследствии, по зрительному нерву, импульс направляется в кору головного мозга.
• Photovoltaic retinal prosthesis – эта система интегрирует фотодиод и проекционную систему для вывода изображения, которая выполнена в форме видеоочков. Дополнительно задействуется специальный гаджет, осуществляющий преобразование данных, полученных с камеры очков, в импульсное инфракрасное изображение. Далее это изображение проецируется на сетчатку глаза, и при помощи имплантата световые лучи трансформируются в электрические импульсы.
• Artificial silicon retina (ASR) – эта разработка представляет собой силиконовую сетчатку с микрочипом, что позволяет использовать имплантат без необходимости во внешнем вспомогательном устройстве. Микроскопический чип содержит более пяти тысяч микрофотодиодов, к каждому из которых подведён отдельный электрод, предназначенный для стимуляции глазной функции.
• Tübingen MPDA Project Alpha IMS – данная разработка является субретинальным протезом сетчатки, выполненным в виде чипа с микроскопическими фотодиодами, обеспечивающими глазу возможность восприятия световых лучей. Чип способствует преобразованию световых лучей в электрические импульсы.
• Implantable miniature telescope – это имплантат, который устанавливается в задней камере глаза и выполняет функцию увеличительной лупы. Его применение ориентировано на коррекцию зрения только в одном глазу, поскольку телескопическая система оказывает влияние на периферическое зрение.

Визуальные протезы в России

В 2017 году в России, при поддержке фондов «Со-единение» и «Искусство, Наука и Спорт», были приобретены и установлены два ретинальных импланта Argus II производства американской компании Second Sight. Эти операции стали единственными проведёнными в России за весь период для восстановления зрения. Каждая процедура, включая реабилитационный период, обошлась примерно в 10 миллионов рублей, а стоимость самой имплантационной системы для одного пациента составляла около 140 тысяч долларов США. Обе операции прошли успешно, и два полностью слепых жителя Челябинска — Григорий, не видевший 20 лет, и Антонина, не видевшая 10 лет — обрели предметное зрение. Под предметным зрением подразумевается способность человека различать очертания объектов, таких как дверь, окно или тарелка, но без детальной проработки. Чтение и использование смартфона для них по-прежнему недоступны. У обоих пациентов был диагностирован «пигментный ретинит» (известный как куриная слепота).

К 2019 году по всему миру было установлено примерно 350 имплантов, разработанных компанией Second Sight. По оценкам, около 50 тысяч россиян нуждаются в подобных протезах сетчатки. В Российской Федерации лишь один проект может похвастаться значительным опытом в области протезирования зрения — это АНО Лаборатория «Сенсор-Тех».