科学家使用一种眼部植入物改善了数十名因老年性黄斑变性(AMD)导致功能性失明的人的视力。该植入物尺寸为2毫米x 2毫米,厚度仅30微米,通过手术植入视网膜下,以替代因疾病而损失的光敏细胞。
一款植入视网膜下的电子设备有助于为患有AMD的人恢复部分视力。图片来源:Science Corporation
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10月20日发表于《新英格兰医学杂志》上的这项临床试验,涉及38名视网膜严重退化的晚期AMD患者。在设备植入一年后,80%的参与者视力获得具有临床意义的改善。
“在原本是盲点的视网膜坏死区域,视力得到了恢复。”试验负责人、德国波恩大学的眼科医生Frank Holz 表示,“患者能够识别字母、阅读单词,可以在日常生活中发挥作用。”
尽管发生了一些与植入手术相关的轻微事件,但试验的安全监测委员会认为,该设备的益处大于风险。今年6月,该设备所有者——美国神经技术公司Science Corporation申请了允许该设备在欧洲市场销售的认证。
“我认为这是一项令人兴奋且意义重大的研究,它经过了精心设计和分析,给那些曾认为这更像‘科幻’而非现实的患者带来恢复视力的希望。”英国帝国理工学院的眼科医生Francesca Cordeiro说。
AMD是老年人中最常见的不可治愈性失明,主要有湿性AMD和干性AMD两种类型。当前的研究对象是干性AMD患者,全球约有500万人处于晚期。在干性AMD患者中,中央视网膜的光敏细胞会在数年内逐渐死亡,导致只留下完整的周边视力,但失去了高敏锐度的中央视力。“他们无法识别人脸,不能阅读、开车和看电视。”Holz说。
死亡的光敏细胞(视杆细胞和视锥细胞)将光转换为电化学信号,这些信号被传递给其他类型的视网膜神经元,然后由这些神经元将信息发送到大脑的视觉处理区域。由于视网膜神经元在AMD后仍然存活,科学家推断,一种光敏植入物可以根据光子撞击视网膜的模式,对视网膜进行电刺激,从而恢复视觉。
该植入物名为PRIMA,即光伏视网膜植入物微阵列,最初由法国Pixium Vision公司开发,并于去年被Science Corporation收购。
PRIMA是无线的,需要与含有摄像头的眼镜配合使用,摄像头捕捉图像并将其转换成红外光模式,然后传输到视网膜植入物。Holz说,该系统允许用户放大和缩小目标物体,并调整对比度和亮度,但需要经过数月的强化训练才能达到最佳使用效果。
当前研究中,38名受试者在5个欧洲国家的17个临床中心接受了治疗,其中32名参与者在植入一年后接受了测试。这些人中有26人的视力出现具有临床意义的改善——相当于能够在标准视力测试表上看清两行字母。总体而言,PRIMA可以实现的解决方案接近大多数参与者的愿景。
研究结束时,大多数接受者已在家中使用PRIMA来阅读字母、单词和数字。在这32人中,有22人的用户满意度为中高等。
不过,PRIMA系统只有381个像素,每个像素为100微米见方。Holz承认,用户的阅读“不是快速、流畅的阅读”。系统提供的视觉也是黑白的,而不是彩色的。
Holz表示,该设备的原始设计者、美国斯坦福大学的物理学家Daniel Palinker 对于如何在未来实现彩色视觉已有一些构想。一款比PRIMA更大、填充有更小像素的下一代设备应能实现更好的视觉敏锐度。
尽管该设备已在AMD患者身上进行了测试,但它也有望帮助因其他病症而失明的人恢复部分视力。这些病症的特点是感光细胞死亡,但其他视网膜神经元仍保持功能,例如视网膜色素变性。
视网膜植入并不是解决这个问题的唯一方法。其他研究人员正在探索使用干细胞疗法来再生光感受器,或者采用光基因疗法,将光敏蛋白引入剩余的视网膜细胞,甚至是植入大脑视觉皮层的植入物。(来源:中国科学报 李惠钰)
相关论文信息:https://doi.org/10.1056/NEJMoa2501396