

那些之前失明但最近接受了FDA批准的Argus II仿生眼系统的患者,将能恢复一定程度的功能性视力。这种由Second Sight公司开发和分发的视网膜植入技术,可以改善因视网膜色素变性(一种导致视网膜细胞死亡的疾病)而失去功能性视力的患者的生活质量。但这种植入物并不能帮助患者突然恢复到20/20的视力。
就像人工耳蜗无法准确传递音乐中复杂的频率混合一样,通过Argus II获得的仿生视觉,更接近于画面粗糙的黑白电影,而非高清电影。
这个多部件系统从一个安装在眼镜上的数码相机开始。相机拍摄的图像会通过一个微型计算机转换成数据,然后通过无线发射器发送到一个位于眼球侧面的芯片上。从那里,芯片激活一个植入在视网膜后方的睫毛般细的电极阵列,然后电极阵列刺激视网膜细胞,将视觉信息发送到大脑。
仿生视觉更接近于画面粗糙的黑白电影,而非高清电影。尽管这个假体听起来很复杂,但它与人眼固有的精妙程度无法相比。卡内基梅隆大学的科学家肖恩·凯利(Shawn Kelly)目前正在研究他自己的视网膜植入系统,该系统包含了与Argus II相同的基础技术。他解释说,以目前的技术,电极阵列的精细度不足以产生与功能完好的人类视网膜相同的细节和清晰度。
“这不会像正常视力那样,”凯利在描述他植入物预期效果时说道。“传递颜色会非常困难,并且我们视野中心所具有的那种视觉分辨率也很难传递。”
眼睛的视网膜细胞,通常被称为视杆细胞和视锥细胞,分为六种类型的感受器,它们分别检测黑白、红绿色和蓝黄色之间的对比度。视网膜细胞发出的电信号通过视神经传输到大脑,形成眼睛所看到事物的完整画面。
Second Sight公司的Argus II植入物并没有试图模仿所有六种感受器的活动,而是专注于刺激视网膜细胞来显示黑白对比。对于使用人工视网膜的失明患者来说,能够感知到坑洞的相对黑暗或迎面而来的墙壁的重要性,远远大于知道墙壁是红色还是蓝色,这对于独立导航更有帮助。
Second Sight公司业务发展副总裁布莱恩·梅克(Brian Mech)报告称,在临床试验中,该公司所有30名患者在接受视网膜植入后,视力都有一定程度的改善。“基本上,他们看到的是黑白、灰度,平均获得50到60个像素的信息,”梅克说。
在视力清晰度方面,视力最好的患者从完全没有用视力恢复到了20/1260。这个比例意味着,一个健康的人眼在1260英尺(约384米)外能辨别的信息量,这位患者需要站在20英尺(约6米)的距离才能获得。
梅克承认,这个清晰度水平是有限的。“考虑到正常视力是20/20,这仍然相当差,但当你一开始完全失明时,这已经非常令人惊叹了,”他说。但他解释说,随着研究和测试的继续,通过改进外部技术,该系统的性能还有很大的提升空间。甚至颜色视觉也可能随着视频处理器和无线发射器的改进而成为可能。“我不想说得太轻松,”梅克说。“在实现彩色视觉之前,还有很多工作要做,但好消息是,他们不需要新的植入物来实现它。”
Second Sight公司目前正在开发更先进的视网膜植入物,但时间表尚不明确。梅克表示,下一代植入物真正实现还需要五年到七年甚至更长的时间。
此故事由西北大学梅迪尔新闻学院合作制作。如需更多FYI信息,请点击此处。