视网膜植入物可以给盲人一种人工视觉
原标题:视网膜植入物可以给盲人一种人工视觉
赴美医疗服务机构和生元国际了解到 , 让盲人重见光明听起来像是奇迹 , 甚至是科幻小说 。 这一直是科学家面临的最大挑战之一 。 迭戈·盖齐(DiegoGhezzi)是EPFL工程学院神经工程(LNE)MedtronicChair的负责人 , 他把这个问题作为研究重点 。
自2015年以来 , 他和他的团队一直在开发一种视网膜植入物 , 可以与配备摄像头的智能眼镜和微型电脑一起工作 。
我们的系统旨在通过电极刺激盲人的视网膜细胞 , 让盲人拥有一种人工视觉 。 ”
DiegoGhezzi , 瑞士洛桑联邦理工学院工程学院神经工程主任
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【视网膜植入物可以给盲人一种人工视觉】星光灿烂的天空
嵌入智能眼镜的摄像头在佩戴者的视野中捕捉图像 , 并将数据发送到放置在眼镜一端的微型计算机 。 微型计算机把数据转换成光信号 , 然后传送到视网膜植入物中的电极上 。
然后电极以这样一种方式刺激视网膜 , 佩戴者可以看到简化的黑白图像 。 这个简化版是由视网膜细胞受到刺激时出现的光点组成的 。 然而 , 佩戴者必须学会解释许多光点 , 以便辨别形状和物体 。 “这就像当你在夜空中看星星时 , 你可以学习识别特定的星座 。 盲人病人也能从我们的系统中看到类似的东西 。
目前正在运行模拟
唯一的问题是该系统尚未在人体上进行测试 。 研究小组首先需要确定他们的结果 。 “由于获得医疗批准需要很长时间 , 我们还没有获得将该设备植入人类患者的授权 。 但是我们想出了一个虚拟测试的方法——一种变通方法 。 ”盖齐说 。 更具体地说 , 工程师们开发了一个虚拟现实程序 , 可以模拟病人在植入物中看到的情况 。 他们的发现刚刚发表在《通讯材料》上 。
视野和分辨率
测量视觉有两个参数:视野和分辨率 。 因此 , 工程师们使用这两个相同的参数来评估他们的系统 。 他们开发的视网膜植入物包含10500个电极 , 每个电极产生一个光点 。 “我们不确定这是电极太多还是不够 。 我们必须找到正确的数字 , 这样复制的图像就不会变得很难辨认 。 这些点之间必须有足够的距离 , 以便患者能够区分相邻的两个点 , 但也必须有足够的距离 , 以提供足够的图像分辨率 。
工程师们还必须确保每个电极都能可靠地产生一个光点 。 盖齐解释说:“我们想要确保两个电极不会刺激视网膜的同一部分 。 所以我们进行了电生理测试 , 包括记录视网膜神经节细胞的活动 。 结果证实 , 每个电极确实激活了视网膜的不同部分 。 ”
下一步是检查10500个光点是否提供足够好的分辨率——这就是虚拟现实程序的作用所在 。 “我们的模拟表明 , 所选择的点的数量 , 因此电极 , 工作良好 。 从定义上来说 , 使用更多的药物不会给患者带来任何真正的好处 , ”盖齐说 。
工程师们还在恒定分辨率但不同视场角度的情况下进行了测试 。 “我们从5度开始 , 一直扩大到45度 。 我们发现饱和点是35度——超过这个点 , 物体仍然稳定 , ”盖齐说 。 所有这些实验表明 , 该系统的能力不需要进一步提高 , 可以进行临床试验 。 但是 , 在他们的技术能够植入到真正的病人身上之前 , 研究小组还需要再等一段时间 。 目前 , 恢复视力仍然是科幻小说的领域 。
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