Mit fast 40 Millionen Menschen, die weltweit an Blindheit leiden, und weiteren 124 Millionen, die von Sehschwäche betroffen sind, ist es keine Überraschung, dass Forscher neue Wege zur Wiederherstellung des Sehvermögens entwickeln wollen. Eine solche Anstrengung ist die Entwicklung eines sogenannten bionischen Auges oder bionischer Augimplantate.,

Bionic Eye Wissenschaftler haben ein gemeinsames Ziel: Technologie zu entwickeln, die für Sehbehinderungen genauso effektiv ist wie Cochlea-Implantate für auditive. Die Methoden der verschiedenen Wissenschaftler, dies zu erreichen, variieren jedoch. Darüber hinaus steckt die bionische Augentechnologie im Vergleich zu Cochlea-Implantaten für Hörverlust noch in den Kinderschuhen.

Mehrere bionische Augenimplantate sind in der Entwicklung, aber derzeit ist nur eines in den Vereinigten Staaten verfügbar, und es ist nur für Blindheit geeignet, die durch bestimmte Augenkrankheiten verursacht wird., Da die Forschung jedoch weitergeht, könnten bald immer mehr Menschen von High-Tech-bionischen Augen profitieren.

Bionische Augen tun mehr als prothetische Augen

Ein bionisches Auge ist nicht dasselbe wie ein prothetisches Auge. Prothetische Augen (auch „Glasaugen“ oder „künstliche Augen“ genannt) ersetzen die physische Struktur und das Aussehen eines Auges, das aufgrund von Traumata, Schmerzen, Entstellungen oder Krankheiten entfernt werden muss. Bionische Augenimplantate hingegen arbeiten innerhalb der vorhandenen Augenstrukturen oder im Gehirn. Sie sind entworfen, um funktionelle Sehziele zu erreichen — im Gegensatz zu physischen, kosmetischen.,

Das Argus II Netzhautprothesensystem besteht aus einer winzigen Brillenkamera und einem Sender, der kabellos Signale an ein Elektrodenarray sendet, das auf die beschädigte Netzhaut einer blinden Person implantiert wird.

So wie es keine einzige Ursache für Blindheit gibt, gibt es auch keine Heilung. Um festzustellen, ob ein bionisches Auge Ihnen beim Sehen helfen kann, ist es wichtig, die Gründe für Ihren Sehverlust zu kennen.,

Der Sehvorgang beginnt, wenn Licht in das Auge gelangt. Die Hornhaut und die Linse fokussieren das Licht auf die Netzhaut auf der Rückseite des Augapfels. Lichtempfindliche Zellen in der Netzhaut wandeln dann das fokussierte Licht in elektrische Energie um, die über den Sehnerv zum Gehirn transportiert wird.

Bei Blinden funktioniert ein Teil dieses Prozesses nicht. In einigen Fällen ist die Hornhaut oder Linse beschädigt oder krank oder die Netzhaut kann kein Licht wahrnehmen. In anderen Fällen geht das Signal irgendwo entlang des Sehwegs im Gehirn verloren.,

Verschiedene bionische Augenmodelle zielen auf verschiedene Zielbereiche im visuellen Weg. Derzeit sind Netzhautimplantate die einzigen zugelassenen und im Handel erhältlichen bionischen Augen, obwohl Hornhauttransplantationen und Kataraktoperationen die Hornhaut und die Linse ersetzen können, wenn diese Strukturen getrübt sind oder aus anderen Gründen kein Licht fokussieren können.

Wer kann von aktuell verfügbaren bionischen Augen profitieren?

In den USA hat die FDA nur ein kommerziell erhältliches bionisches Augensystem zugelassen., Das Gerät namens Argus II Retinal Prothesis System wurde von einem kalifornischen Unternehmen namens Second Sight Medical Products entwickelt.

Der Argus II wurde verwendet, um ein gewisses Maß an visueller Wahrnehmung für Hunderte von Personen mit schwerer Retinitis pigmentosa wiederherzustellen-eine Krankheit, von der einer von 5.000 Menschen betroffen ist. Laut Second Sight wurde das Argus II-Gerät in die Augen von mehr als 350 Personen weltweit implantiert.,

Wie Netzhautimplantate das Sehvermögen wiederherstellen

Der Argus II ist ein zweiteiliges System: Er enthält eine kleine Kamera, die auf einer Brille montiert ist, und eine winzige Reihe von Elektroden, die im hinteren Teil des Auges auf der Netzhaut implantiert sind.

Was immer die Kamera sieht, wird in Signale umgewandelt, die drahtlos an das Netzhautimplantat übertragen werden., Als Reaktion darauf stimulieren die Elektroden des Chips die Netzhautzellen, wodurch sie die eingehenden Informationen an den Sehnerv senden, damit sie vom Gehirn verarbeitet werden können.

In einer Pressemitteilung vom März 2020 gab Second Sight bekannt, dass es die CE-Zertifizierung und die FDA-bedingte Zulassung für Argus 2s, das tragbare Gerät der nächsten Generation des Unternehmens, erhalten hat. Zu den Verbesserungen gehören eine leistungsstärkere Videoverarbeitungseinheit, eine verbesserte Kamera und eine ergonomischere Brille.,

Einschränkungen bionischer Augen

Obwohl das Argus II-System es Menschen ermöglicht, Licht, Bewegung und Formen zu erkennen, stellt es das Sehvermögen noch nicht in dem Maße wieder her, wie manche hoffen könnten. Diese Einschränkung ist weitgehend darauf zurückzuführen, dass das Stromimplantat nur 60 Elektroden aufweist. Um es natürlich zu sehen, bräuchten Sie ungefähr eine Million.

Einige Argus II-Benutzer können jedoch gut genug funktionieren, um groß gedruckte Bücher zu lesen und die Straße alleine zu überqueren. Und das Unternehmen plant, weitere Elektroden in zukünftigen Modellen hinzuzufügen.,

Eine weitere Einschränkung des aktuellen Argus II Netzhautprothesensystems besteht darin, dass Benutzer keine Farben wahrnehmen können. Und es ist teuer-die mit dem Gerät und dem Verfahren verbundenen Kosten belaufen sich auf fast 150.000 US-Dollar und können von einer Krankenversicherung abgedeckt werden oder auch nicht.

Die Zukunft der bionischen Augen

Im Mai 2020 gab Second Sight bekannt, zusätzliche Mittel erhalten zu haben, um das neue Orion Visual Cortical Prothesis System weiterzuentwickeln., Das Unternehmen beschreibt das neue Orion Bionic Eye Device als “ ein implantiertes kortikales Stimulationsgerät, das Personen, die aufgrund einer Vielzahl von Ursachen blind sind, einschließlich Glaukom, diabetischer Retinopathie, Sehnervenverletzungen oder-erkrankungen, nützliches künstliches Sehen ermöglichen soll, und Augenverletzung.“

Das Orion-Gerät wurde entwickelt, um Bilder, die von einer auf einer Brille montierten Miniaturvideokamera aufgenommen wurden, in eine Reihe kleiner elektrischer Impulse umzuwandeln., Das Gerät umgeht das erkrankte oder verletzte Auge und überträgt diese elektrischen Impulse drahtlos an eine Reihe von Elektroden, die auf der Oberfläche des visuellen Kortex des Gehirns implantiert sind, um die Wahrnehmung von Lichtmustern zu ermöglichen.

Im Ronald Reagan UCLA Medical Center in Los Angeles und am Baylor College of Medicine in Houston ist derzeit eine sechsmonatige frühe Machbarkeitsstudie für das Orion Bionic Eye-Gerät im Gange, teilte das Unternehmen mit.

Seite aktualisiert September 2020