نزدیک به 40 میلیون نفر از نابینایی در سراسر جهان رنج می برند و 124 میلیون نفر دیگر از کم بینایی رنج می برند، در نتیجه محققان قصد دارند روش‌های جدیدی را برای بازگرداندن بینایی توسعه دهند. یکی از این تلاش‌ها، توسعه چشم بیونیک یا ایمپلنت چشم بیونیک است.
دانشمندان چشم بیونیک یک هدف مشترک دارند: توسعه فناوری‌ای که برای معلولیت های بینایی موثر باشد. اما روش‌های دانشمندان برای دستیابی به این هدف متفاوت است. فناوری چشم بیونیک هنوز در مراحل اولیه خود قرار دارد.
چشم بیونیک با چشم مصنوعی یکسان نیست. چشم مصنوعی (که به آن “چشم شیشه ای” یا “چشم مصنوعی” نیز می گویند) جایگزین ساختار فیزیکی و ظاهری چشم می شود که باید به دلیل ضربه، درد، تغییر شکل یا بیماری برداشته شود. از طرف دیگر، کاشت چشم بیونیک در داخل ساختارهای موجود چشم یا در مغز کار می کند. آنها برای رسیدن به اهداف بینایی ـ عملکردی برخلاف اهداف فیزیکی و آرایشی طراحی شده اند. چشم بیونیک بیشتر از چشم مصنوعی عمل می کند.
برای تعیین اینکه آیا چشم بیونیک می‌تواند به شما در بینایی کمک کند، مهم است که دلیل کاهش بینایی خود را بدانید. فرایند بینایی هنگامی شروع می شود که نور وارد چشم می شود. قرنیه و عدسی نور را بر روی شبکیه در پشت کره چشم متمرکز می کند. سلولهای حساس به نور در شبکیه، سپس نور متمرکز را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند که از طریق عصب بینایی به مغز منتقل می شود. در افراد نابینا، بخشی از این روند کار نمی کند. در برخی موارد، قرنیه یا عدسی آسیب دیده یا بیمار شده است، یا شبکیه نمی تواند نور را درک کند. در برخی دیگر، سیگنال در جایی در طول مسیر بصری در مغز از بین می رود.
مدل های مختلف چشم بیونیک مناطق مختلف هدف را در مسیر بصری هدف قرار می دهند. در حال حاضر، ایمپلنت های شبکیه تنها چشم های بیونیک تأیید شده و تجاری هستند. اگرچه پیوند قرنیه و جراحی آب مروارید می توانند قرنیه و لنز را جایگزین کنند، اگر این ساختارها کدر باشند یا به دلایل دیگر نتوانند نور را متمرکز کنند.
چه کسانی می توانند از چشم های بیونیک موجود استفاده کنند؟
تا به امروز، تنها افرادی که دارای بیماریهای دژنراتیو شبکیه هستند واجد شرایط دریافت چشم بیونیک هستند. سه چشم بیونیک شبکیه برای فروش تجاری تأیید شده است:Argus II در ایالات متحده، Alpha-AMS در آلمان و IRIS V2 در فرانسه
سیستم پروتز شبکیه Argus II، در ایالات متحده توسط یک شرکت مستقر در کالیفرنیا به نام Second Sight Medical Products ساخته شده است. Argus II برای بازگرداندن برخی از سطح بینایی به صدها فرد مبتلا به Retinitis pigmentosa (ورم رنگیزه‌ای شبکیه) شدید استفاده می شود. بیماری‌ای که از هر 5000 نفر یک نفر را تحت تاثیر قرار می دهد
ایمپلنت شبکیه چگونه بینایی را بازیابی می کند؟
Argus II یک سیستم دو قسمتی است: شامل یک دوربین کوچک است که بر روی عینک نصب شده است و یک فرستنده که به صورت بی سیم سیگنال هایی را به مجموعه ای کوچک از الکترودها که در پشت چشم، در شبکیه کاشته شده است، ارسال می‌کند. هر آنچه که دوربین می بیند به سیگنال هایی تبدیل می شود که به صورت بی سیم به کاشت شبکیه منتقل می شود. در پاسخ، الکترودهای تراشه سلولهای شبکیه را تحریک می کند و باعث می شود اطلاعات دریافتی را به عصب بینایی ارسال کنند تا توسط مغز پردازش شود.
Argus 2sدستگاه پوشیدنی نسل بعدی این شرکت است. پیشرفت‌ها شامل واحد پردازش ویدئو قوی‌تر، دوربین بهبود یافته و عینک‌های ارگونومیک تر است.
محدودیت های چشم بیونیک
اگرچه سیستم Argus II مردم را قادر می‌سازد تا نور، حرکت و شکل‌ها را تشخیص دهند، اما هنوز بینایی را به حدی که برخی امیدوارند باز نمی‌گرداند. این محدودیت تا حد زیادی به این دلیل است که ایمپلنت فعلی فقط 60 الکترود دارد. برای دیدن طبیعی، به حدود یک میلیون نیاز دارید. با این حال، برخی از کاربران Argus II می‌توانند به اندازه کافی خوب کار کنند تا کتاب‌های چاپی بزرگ بخوانند و به تنهایی از خیابان عبور کنند. و این شرکت قصد دارد الکترودهای بیشتری را در مدل‌های آینده اضافه کند.
از محدودیت‌های سیستم پروتز شبکیه‌ای Argus II ، گران بودن و عدم درک رنگ‌ها توسط کاربران است.
آینده چشم های بیونیک
در ماه مه 2020، Second Sight اعلام کرد شروع به توسعه سیستم جدید پروتز قشری بصری Orion، کرده است. این شرکت دستگاه چشم جدید بیونیک Orion را اینگونه توصیف می کند:
«یک دستگاه تحریک قشری کاشته شده که برای ایجاد بینایی مصنوعی مفید برای افراد نابینا به دلایل مختلف، از جمله گلوکوم، رتینوپاتی دیابتی، آسیب عصب بینایی یا بیماری و آسیب چشم استفاده می شود.»
دستگاه Orion در حال طراحی است تا تصاویر گرفته شده توسط دوربین فیلمبرداری مینیاتوری روی شیشه‌ها را به مجموعه‌ای از پالس‌های الکتریکی کوچک تبدیل کند. این دستگاه چشم بیمار یا آسیب دیده را دور می‌زند و این پالس‌های الکتریکی را به صورت بی‌سیم به مجموعه‌ای از الکترودهای کاشته شده در سطح قشر بینایی مغز منتقل می‌کند تا درک الگوهای نور را فراهم کند.
منبع: all about vision
