Podemos dizer com cautela que estamos a testemunhar uma revolução biónica emergente. A engenharia e a cirurgia permitem que as pessoas recuperem sentimentos perdidos. Por exemplo, Lifehacker escreveu sobre um dispositivo que pode compensar uma pessoa pela sensação de toque de um membro amputado. O material de hoje é dedicado a outra sensação humana – a visão. É visualmente que recebemos a maior parte das informações que chegam até nós do mundo que nos rodeia. Infelizmente, o estilo de vida das pessoas modernas e as doenças congênitas embotam a nossa visão. Em alguns casos, próteses ultramodernas virão em socorro, em casos mais complexos. Convidamos você a se familiarizar com dois desenvolvimentos semelhantes de olhos biônicos que podem restaurar parcialmente a visão em situações aparentemente desesperadoras.

Vejamos os desenvolvimentos de maior sucesso que já estão sendo testados em pacientes reais.

Sistema de Prótese Retiniana Argus II

No final de janeiro, cirurgiões americanos realizaram uma operação para implantar uma retina artificial em um paciente com retinite pigmentosa. Esta doença hereditária degenerativa é caracterizada por uma perda gradual da sensibilidade à luz na retina. O implante é uma folha de 60 eletrodos que é colocada no olho. Óculos eletrônicos especiais são equipados com uma câmera de vídeo que captura imagens dos óculos. O sinal resultante é transmitido como uma série de pulsos para eletrodos que estimulam as fibras nervosas restantes do paciente.

Argus II não fornece a imagem usual de visão normal. Em vez disso, a máquina permite que os pacientes vejam flashes de luz que podem aprender a interpretar como padrões visuais. O processo de treinamento leva de um a três meses. É claro que a prótese ainda está longe de ser perfeita, mas o desenvolvimento ainda caminha na direção certa. Com o tempo, os cientistas pretendem melhorar sua tecnologia. O custo sem cirurgia é de US$ 150.000.

Alfa IMS

Talvez um desenvolvimento mais interessante vindo das mentes alemãs. O princípio é semelhante. O olho biônico controla a intensidade da luz por meio de eletrodos implantados sob a retina do paciente antes de enviá-la a um microchip responsável por transmitir o sinal diretamente ao cérebro. Assim, o cérebro processa os dados de um olho humano saudável que lhe é familiar. Como resultado, o paciente vê uma imagem em preto e branco. Um controle de brilho é instalado atrás da orelha e todo o sistema funciona sem fio, alimentado por uma bateria de bolso.

A prótese possui um número muito maior de eletrodos em comparação ao design americano. 1.500 versus 60, oferecendo assim uma imagem com resolução e clareza muito maiores. A colocação do implante atrás da retina também permite que o paciente mova os olhos e a cabeça com mais naturalidade.

Nove pacientes já foram equipados com próteses, oito operações foram bem-sucedidas. O feedback das cobaias é encorajador. Os pacientes conseguiram distinguir os movimentos da boca em close-ups, por exemplo, um sorriso, determinar a presença de óculos no rosto dos transeuntes e também reconhecer talheres, telefones e pequenas partes de coisas. No alcance da visão distante, os pacientes conseguiam distinguir o horizonte, casas, árvores e rios.

Testes adicionais estão sendo realizados em países europeus. Os cientistas estão testando a estabilidade e segurança do implante a longo prazo. Os pesquisadores também esperam desenvolver técnicas especiais de treinamento para ajudar os pacientes a melhorar suas habilidades de reconhecimento de objetos.

Esperamos que as tecnologias anunciadas sejam reconhecidas como totalmente seguras para uso a longo prazo e que seu preço seja reduzido significativamente.

Categoria: Métodos de tratamento na Alemanha

Em algumas doenças, a remoção do olho é inevitável, lesões podem levar à sua perda e também podem ocorrer defeitos congênitos. As próteses oculares modernas, embora não restaurem a visão, desempenham muitas outras funções importantes.

QUANDO O OLHO É REMOVIDO?

Vários motivos podem levar à necessidade de remover o olho ou, em termos médicos, enucleá-lo.

A cegueira irreversível acompanhada de dor também é uma indicação para enucleação. Isso geralmente ocorre quando a pressão intraocular aumenta criticamente, que, por sua vez, se desenvolve no contexto de diabetes mellitus ou bloqueio vascular, seguido de glaucoma neovascular.

A remoção seguida de próteses também pode ser indicada para alguns defeitos cosméticos graves causados, por exemplo, por inflamação da córnea, catarata crescente ou lesão.

COMO É REALIZADA A OPERAÇÃO

O olho afetado ou ferido é removido sob anestesia geral. A membrana mucosa é separada do globo ocular, os músculos que a sustentam e o nervo óptico são cortados e o olho pode ser removido. A conjuntiva (membrana mucosa) permanece quase completamente nos tecidos. Para preencher a cavidade resultante, partes dos músculos oculares são costuradas e é introduzido tecido do próprio paciente ou material artificial. Antes da prótese propriamente dita, é necessário aguardar a cicatrização da ferida pós-operatória. Após uma ou várias semanas, um implante plástico temporário é inserido para evitar a contração da órbita ocular, e somente após alguns meses é inserido um implante permanente, feito de plástico médico ou vidro especial.

Às vezes, devido à conjuntiva problemática, é necessário realizar várias operações para preparar de forma ideal o fundo para implantação.

Em alguns casos, a operação pode até ser realizada em regime ambulatorial, mas são necessários curativos e monitoramento regulares por vários dias.

É claro que tal intervenção cirúrgica costuma ser psicologicamente difícil para o paciente, apesar do fato de que mesmo antes ele dificilmente conseguia enxergar muito com o olho danificado, o que provavelmente causou muitos outros problemas. No entanto, acostumar-se a uma perspectiva visual limitada geralmente ocorre muito rapidamente e dirigir um carro é perfeitamente possível. Um implante de alta qualidade colocado com sucesso, quase impossível de distinguir do seu próprio olho, resolve todos os problemas cosméticos e estéticos.

TAREFAS E TIPOS DE PRÓTESES

Um dos principais objetivos da prótese implantada é proporcionar a máxima mobilidade natural, apoiada pelos restantes músculos oculares. Do ponto de vista médico, o implante é necessário para proteger a cavidade ocular e evitar a sua contração natural ao longo do tempo. É muito importante que as crianças apoiem o seu crescimento e desenvolvimento, mantendo características faciais simétricas.

Existem dois tipos principais de próteses dentárias - de vidro e de plástico. Ambos são realizados por raros especialistas em sua área e com formação especial.

O material sintético, ao contrário do vidro, é mais leve e quente, proporcionando maior sensação de encaixe firme na órbita ocular. O plástico também é mais fácil de ajustar em tamanho e visualmente (por exemplo, cor ou imitação de vasos sanguíneos) - mesmo muito tempo após a implantação. Tal prótese é “pintada” manualmente, o que requer bastante tempo. Embora não se deteriore, o que é sem dúvida uma vantagem significativa, desbota e danifica-se com o passar dos anos, necessitando de limpeza profissional regular e substituição bastante frequente. As desvantagens também incluem fraca molhabilidade e, portanto, fácil secagem da superfície do implante, e aumento da alergenicidade.

Somente pessoas muito sensíveis podem realmente determinar a diferença entre plástico e vidro pela temperatura neste caso. Implantes de vidro feitos de criolita especial ou outros tipos especiais de vidro, após experimentação visual em peças brutas adequadas para um determinado paciente, individualmente diante de seus olhos por uma hora ou um pouco mais, são soprados, polidos de maneira especial e levados à perfeição por um especialista. O vidro, via de regra, é mais bem tolerado e bem hidratado - como se estivesse “flutuando” no fluido lacrimal. É um material bem compatível com tecidos biológicos e não tóxico. Além disso, a fabricação e instalação aqui são um processo muito rápido. No entanto, um implante de vidro é mais frágil que um sintético e também está, embora em menor grau, sujeito ao desgaste natural e requer substituição periódica - geralmente uma vez por ano, para crianças - uma vez a cada seis meses.

Opticamente, ambos os tipos de próteses oculares não diferem entre si e, sendo selecionadas e ajustadas com sucesso, não só não chamam a atenção dos outros, mas na verdade a sua presença só pode tornar-se perceptível após um exame mais atento.

INSTALAÇÃO E USO DE PRÓTESE

Não há dor ao instalar a prótese pela primeira vez, mas pode ser incomum. Após a implantação, o paciente sente algum desconforto, que geralmente desaparece após alguns dias, à medida que a órbita ocular se acostuma com a prótese. Talvez seja necessário praticar um pouco para conseguir fechar e abrir os olhos como fazia antes, sem esforço. Usar ou não prótese à noite é uma questão que requer discussão separada com seu médico; nos últimos anos, tem sido dada preferência ao uso 24 horas por dia.

Uma complicação muito comum e, infelizmente, irreparável é o aumento do lacrimejamento no local do olho removido. A remoção e lavagem regulares da prótese podem ser feitas em poucos segundos e permitem reduzir a produção de lágrimas e aumentar a sensação de conforto. Recomenda-se fazer isso pelo menos uma vez ao dia, pela manhã, com água limpa e pura em temperatura ambiente, nunca sobre uma pia ou outra superfície dura, mas sobre uma toalha. Caso haja contaminação grave, você pode deixar a dentadura de molho por dez minutos em água salgada – mas não use nenhum produto de limpeza, com exceção de um desinfetante recomendado pelo seu oftalmologista ou vinagre.

Com as próteses modernas, é possível, com simples cuidados, praticar quase todos os esportes, até mesmo esportes radicais.

Concluindo, é importante destacar que a Alemanha acumulou historicamente uma vasta experiência em próteses oculares, que são realizadas em muitas cidades. Teve especial sucesso a partir de 1870, quando foi encontrado o material ideal - a criolita, que ainda é utilizada para esse fim.

Yana Ilkun

Os olhos são o sistema mais complexo do corpo. E os neurocientistas ainda estão descobrindo como os estímulos visuais podem ser transformados em mensagens de informação percebidas pelo cérebro. Além disso, este órgão é muito frágil e os distúrbios da visão são um dos mais comuns entre todas as doenças.

Vale ressaltar que os problemas mais graves de visão são as doenças (pigmentares, etc.), pois cerca de um quarto dos pacientes com essas doenças acabam com a visão completa. E nem tudo seria tão ruim se as doenças da retina fossem tratáveis, mas qualquer terapia nesses casos se limita apenas a tentativas de retardar a doença.

Ao mesmo tempo, existe uma solução neurocomputadorizada para esse problema - a substituição da retina por uma prótese eletrônica. Um desses dispositivos, o Argus II, foi criado pela SecondSight e já foi recomendado para uso generalizado nos Estados Unidos. Os ensaios clínicos deste dispositivo foram bem sucedidos, mas o Argus II ainda tem muitas possibilidades inexploradas, às quais um grupo de trabalho do Moorfields Eye Hospital (Reino Unido), liderado pelo Prof. Lei Ivone.

É preciso dizer que Argus II é uma câmera de vídeo em miniatura com óculos e um dispositivo que transmite informações visuais sem fio para um implante eletrônico. A tarefa deste último é estimular células que coletam informações de acordo com instruções recebidas de um “dispositivo externo”.

Oito pacientes praticamente sem visão devido à degeneração da retina foram selecionados para participar do experimento. A tarefa deles era usar o dispositivo para distinguir entre dois objetos (branco e metal): primeiro contra um fundo escuro e depois com contornos destacados. Primeiro, os pacientes com retinite pigmentosa grave foram solicitados a fazer isso com o aparelho desligado, depois com o aparelho não funcionando corretamente e, finalmente, com o aparelho funcionando normalmente.

Os pacientes conseguiram distinguir dois objetos com o aparelho desligado em 12,5% dos casos no primeiro experimento e em 9,4% no segundo. Com um dispositivo com baixo desempenho, a taxa de sucesso subiu para 26,2% e 20,7%. Finalmente, com um dispositivo a funcionar bem, as taxas de precisão da discriminação foram de 32,8% e 41,4%, respetivamente, o que é impressionante.

A competição bem-sucedida do SecondSight nesta área é o BostonRetinalImplantProject (EUA), que envolve pesquisadores de Harvard, Florida International University, Massachusetts Institute of Technology, etc.

Uma característica distintiva desse tipo de dispositivo é um microchip que transmite sinais externos às células do nervo óptico. Isso acontece através de eletrodos. Por exemplo, o Argus II possui 60 desses eletrodos e, quanto mais, mais detalhada será a imagem, pois o microchip será capaz de ativar mais células e, portanto, comunicar mais informações ao cérebro.

A este respeito, podemos prever com segurança uma luta entre os fabricantes de implantes para aumentar o número de eletrodos, semelhante ao que aconteceu no campo das tecnologias de processadores, quando tentaram encaixar o maior número possível de transistores em uma área unitária.

Então, para o grupo de trabalho do prof. Kinzie Jones, da Florida International University, conseguiu fazer isso. Sua tecnologia produz chips com 256 eletrodos. Essa tecnologia, porém, ainda aguarda testes clínicos, mas os cientistas estão confiantes de que seus chips terão um futuro brilhante.

No entanto, não se deve pensar que tais dispositivos sejam uma panacéia para problemas de retina. Quaisquer que sejam os sucessos previstos para tais próteses, é improvável que num futuro próximo elas sejam capazes de substituir completamente a retina do olho humano.

Olho biônico - o que é isso? Esta é exatamente a questão que surge entre as pessoas que encontraram este termo pela primeira vez. Neste artigo iremos responder em detalhes. Então vamos começar.

Definição

Um olho biônico é um dispositivo que permite aos cegos distinguir vários objetos visuais e compensar, até certo ponto, a falta de visão. Os cirurgiões implantam-no no olho danificado como uma prótese de retina. Assim, eles complementam os neurônios intactos preservados na retina com fotorreceptores artificiais.

Princípio de funcionamento

O olho biônico consiste em uma matriz polimérica equipada com fotodiodos. Ele detecta até impulsos elétricos fracos e os transmite às células nervosas. Ou seja, os sinais são convertidos em forma elétrica e afetam os neurônios que estão preservados na retina. A matriz polimérica possui alternativas: sensor infravermelho, câmera de vídeo, óculos especiais. Os dispositivos listados podem restaurar a função da visão periférica e central.

A câmera de vídeo embutida nos óculos grava a imagem e a envia ao processador conversor. E ele, por sua vez, converte o sinal e o envia para o receptor e o fotosensor, que é implantado na retina do olho do paciente. E só então os impulsos elétricos são transmitidos ao cérebro do paciente através do nervo óptico.

Especificidades da percepção da imagem

Ao longo dos anos de pesquisa, o olho biônico passou por muitas mudanças e melhorias. Nos primeiros modelos, a imagem era transmitida de uma câmera de vídeo diretamente ao olho do paciente. O sinal foi registrado na matriz do fotossensor e passado pelas células nervosas até o cérebro. Mas havia uma desvantagem nesse processo - a diferença na percepção da imagem pela câmera e pelo globo ocular. Ou seja, eles não funcionaram de forma síncrona.

Outra abordagem foi primeiro enviar informações de vídeo para um computador, que converteu a imagem visível em pulsos infravermelhos. Eles foram refletidos nas lentes dos óculos e atingiram a retina através dos fotosensores. Naturalmente, o paciente não consegue ver os raios infravermelhos. Mas seu efeito é semelhante ao processo de obtenção de uma imagem. Em outras palavras, um espaço perceptível se forma diante de uma pessoa com olhos biônicos. E acontece assim: a imagem recebida dos fotorreceptores ativos do olho é sobreposta à imagem da câmera e projetada na retina.

Novos padrões

Todos os anos, as tecnologias biomédicas estão se desenvolvendo a passos largos. No momento eles vão introduzir um novo padrão para um sistema de visão artificial. Esta é uma matriz, cada lado conterá 500 fotocélulas (há 9 anos eram apenas 16). Embora, se fizermos uma analogia com o olho humano, que contém 120 milhões de bastonetes e 7 milhões de cones, o potencial para um maior crescimento torna-se claro. É importante notar que as informações são transmitidas ao cérebro através de milhões de terminações nervosas e, então, a retina as processa de forma independente.

Argos II

Este olho biônico foi projetado e fabricado nos EUA pela Clarividência. 130 pacientes com retinite pigmentosa aproveitaram suas capacidades. O Argus II consiste em duas partes: uma minicâmera de vídeo embutida nos óculos e um implante. Todos os objetos do mundo circundante são gravados na câmera e transmitidos ao implante por meio de um processador sem fio. Pois bem, o implante, por meio de eletrodos, ativa as células retinais existentes no paciente, enviando informações diretamente para o nervo óptico.

Os usuários do olho biônico podem distinguir claramente entre linhas horizontais e verticais em uma semana. No futuro, a qualidade da visão através deste dispositivo só aumentará. Argus II custa £ 150.000. No entanto, a pesquisa não para, pois os desenvolvedores recebem diversas subvenções em dinheiro. Naturalmente, os olhos artificiais ainda são bastante imperfeitos. Mas os cientistas estão fazendo de tudo para melhorar a qualidade da imagem transmitida.

Olho biônico na Rússia

O primeiro paciente a ter o dispositivo implantado em nosso país foi Alexander Ulyanov, de 59 anos, residente em Chelyabinsk. A operação durou 6 horas no Centro Científico e Clínico de Otorrinolaringologia da FMBA. Os melhores oftalmologistas do país acompanharam o período de reabilitação do paciente. Durante esse tempo, impulsos elétricos foram enviados regularmente ao chip instalado por Ulyanov e a reação foi monitorada. Alexander mostrou excelentes resultados.

É claro que ele não distingue cores e não percebe numerosos objetos acessíveis a um olho saudável. Ulyanov vê o mundo ao seu redor embaçado e em preto e branco. Mas isso é suficiente para ele ser absolutamente feliz. Afinal, nos últimos 20 anos o homem esteve geralmente cego. E agora sua vida foi completamente mudada pelo olho biônico instalado. O custo da operação na Rússia é de 150 mil rublos. Pois bem, mais o preço do próprio olho, que foi indicado acima. Por enquanto, o aparelho está sendo produzido apenas na América, mas com o tempo, análogos devem aparecer na Rússia.