Met bijna 40 miljoen mensen die wereldwijd lijden aan blindheid en nog eens 124 miljoen mensen die getroffen zijn door slechtziendheid, is het geen verrassing dat onderzoekers nieuwe manieren willen ontwikkelen om het gezichtsvermogen te herstellen. Een van die inspanningen is de ontwikkeling van een zogenaamd bionische oog- of bionische oogimplantaten.
Bionische oogwetenschappers hebben één gemeenschappelijk doel: technologie ontwikkelen die net zo effectief is voor visuele handicaps als cochleaire implantaten zijn geworden voor auditieve implantaten. Maar de methoden van verschillende wetenschappers om dit te bereiken variëren. Bovendien staat bionische oogtechnologie nog in de kinderschoenen in vergelijking met cochleaire implantaten voor gehoorverlies.
Verschillende bionische oogimplantaten zijn in ontwikkeling, maar momenteel is er slechts één beschikbaar in de Verenigde Staten en het is alleen geschikt voor blindheid veroorzaakt door specifieke oogziekten. Naarmate het onderzoek vordert, kunnen echter steeds meer mensen binnenkort baat hebben bij hightech bionische ogen.
Bionische ogen doen meer dan prothetische ogen
Een bionische oog is niet hetzelfde als een prothetisch oog. Prothetische ogen (ook wel “glazen ogen” of “kunstmatige ogen” genoemd) vervangen de fysieke structuur en het uiterlijk van een oog dat moet worden verwijderd vanwege trauma, pijn, misvorming of ziekte. Bionische oogimplantaten werken daarentegen in de bestaande oogstructuren of in de hersenen. Ze zijn ontworpen om functionele visiedoelen te bereiken – in tegenstelling tot fysieke, cosmetische doelen.
Het Argus II Retinale Prothesesysteem bestaat uit een kleine op een bril gemonteerde camera en een zender die draadloos signalen stuurt naar een elektrode-array die wordt geïmplanteerd op het beschadigde netvlies van een blinde persoon.
Net zoals er geen enkele oorzaak is voor blindheid, is er ook geen enkele remedie. Om te bepalen of een bionische oog u kan helpen zien, is het belangrijk om de reden (en) voor uw gezichtsverlies te kennen.
Het proces van zicht begint wanneer licht het oog binnenkomt. Het hoornvlies en de lens richten licht op het netvlies aan de achterkant van de oogbol. Lichtgevoelige cellen in het netvlies zetten het gefocuste licht vervolgens om in elektrische energie, die via de oogzenuw naar de hersenen wordt getransporteerd.
Bij blinden werkt een deel van dit proces niet. In sommige gevallen is het hoornvlies of de lens beschadigd of ziek, of kan het netvlies geen licht waarnemen. Bij anderen gaat het signaal ergens langs het visuele pad in de hersenen verloren.
Verschillende bionische oogmodellen richten zich op verschillende doelgebieden in het visuele pad. Momenteel zijn retinale implantaten de enige goedgekeurde en commercieel verkrijgbare bionische ogen, hoewel hoornvliestransplantaties en cataractchirurgie het hoornvlies en de lens kunnen vervangen als deze structuren vertroebeld zijn of om andere redenen niet in staat zijn om licht te focussen.
Wie kan profiteren van de momenteel beschikbare bionische ogen?
In de Verenigde Staten heeft de FDA slechts één in de handel verkrijgbaar bionische oogsysteem goedgekeurd. Het apparaat, genaamd het Argus II Retinal Prosthesis System, is ontwikkeld door een in Californië gevestigd bedrijf genaamd Second Sight Medical Products.
De Argus II is gebruikt om een bepaald niveau van visuele waarneming te herstellen voor honderden personen met ernstige retinitis pigmentosa – een ziekte die één op de 5.000 mensen treft. Volgens Second Sight is het Argus II-apparaat geïmplanteerd in de ogen van meer dan 350 personen wereldwijd.
Hoe retinale implantaten het gezichtsvermogen herstellen
De Argus II is een tweedelig systeem: het bevat een kleine camera die op een bril is gemonteerd en een kleine reeks elektroden die is geïmplanteerd in de achterkant van het oog, op het netvlies.
De persoonlijke ervaring van Lisa Kulik, een ontvanger van het Argus II Retinale Prothese Systeem. Video: USC Viterbi
Wat de camera ziet, wordt omgezet in signalen die draadloos naar het retinale implantaat worden verzonden. Als reactie hierop stimuleren de elektroden van de chip de retinale cellen, waardoor ze de binnenkomende informatie naar de oogzenuw sturen, zodat deze door de hersenen kan worden verwerkt.
In een persbericht dat in maart 2020 werd uitgegeven, kondigde Second Sight aan dat het CE-markeringscertificering en FDA-voorwaardelijke goedkeuring had ontvangen voor Argus 2s, het draagbare apparaat van de volgende generatie van het bedrijf. Verbeteringen zijn onder meer een krachtigere videoverwerkingseenheid, een verbeterde camera en een ergonomischere bril.
Beperkingen van bionische ogen
Hoewel het Argus II-systeem mensen in staat stelt om licht, beweging en vormen te onderscheiden, herstelt het het zicht nog niet in de mate die sommigen misschien hopen. Deze beperking is grotendeels te wijten aan het feit dat het huidige implantaat slechts 60 elektroden heeft. Om natuurlijk te zien, zou je ongeveer een miljoen nodig hebben.
Echter, sommige Argus II-gebruikers kunnen goed genoeg functioneren om grote boeken te lezen en zelf de straat over te steken. En het bedrijf is van plan om meer elektroden toe te voegen in toekomstige modellen.
Een andere beperking van het huidige Argus II Retinal Prosthesis System is dat het gebruikers niet in staat stelt om kleuren waar te nemen. En het is duur – de kosten in verband met het apparaat en de procedure bedragen bijna $ 150.000 en kunnen al dan niet worden gedekt door een medische verzekering.
De toekomst van Bionische Ogen
In mei 2020 kondigde Second Sight aan dat het aanvullende financiering had verkregen om de ontwikkeling van zijn nieuwe Orion Visual Cortical Prosthesis System voort te zetten. Het bedrijf beschrijft het nieuwe Orion bionische oogapparaat als “een geïmplanteerd corticale stimulatieapparaat dat bedoeld is om nuttig kunstmatig zicht te bieden aan personen die blind zijn vanwege een breed scala aan oorzaken, waaronder glaucoom, diabetische retinopathie, oogzenuwletsel of -ziekte en oogletsel.”
Het Orion-apparaat wordt ontworpen om beelden die zijn vastgelegd door een miniatuurvideocamera die op een bril is gemonteerd, om te zetten in een reeks kleine elektrische pulsen. Het apparaat omzeilt het zieke of gewonde oog en verzendt deze elektrische pulsen draadloos naar een reeks elektroden die op het oppervlak van de visuele cortex van de hersenen zijn geïmplanteerd om de perceptie van lichtpatronen te bieden.
Een vroege haalbaarheidsstudie van zes onderwerpen van het Orion bionische oogapparaat is momenteel aan de gang in het Ronald Reagan UCLA Medical Center in Los Angeles en het Baylor College of Medicine in Houston, aldus het bedrijf.
GERELATEERD LEZEN: Oogtransplantaties: Zijn ze mogelijk?
Pagina gepubliceerd op woensdag 27 februari 2019