Вчені виростили штучне око. Імплантований перший в світі штучний очей-імплант.
Створила бионический протез очей IRIS, який буде конкурувати з німецьким Retina Implant і американськими Argus II і eSight. Влаштований він приблизно так само. Пацієнту (втратило зір, але з чинним очним нервом) імплантується в сітківку чіп з електродами, під'єднується до очного нерву. Сигнали на ці електроди подаються з камери на спеціальних окулярах, які людині доведеться носити. За допомогою пульта управління можна регулювати яскравість і збільшення картинки. Правда дозвіл картинки в IRIS - досить невелике - всього 150 пікселів (електродів). Для порівняння, у найбільш досконалого на сьогоднішній день протеза Retina Implant Alpha AMS дозвіл вже 1600 пікселів. Днями Pixium Vision отримала дозвіл в Великобританії на першу імплантацію пристрою.
2014. Відео: бионические очі дозволяють бачити сліпий жінці
2010. Очні імплантанти Retina Implant проходять клінічні випробування
Можливо, дуже скоро очні імплантанти увійдуть в медичну практику і повертатимуть людям зір, подібно як повертають слух. Німецька компанія Retina Implant AG досить успішно проводить випробування свого очного імплантанта і вже частково повернула зір декільком пацієнтам (аж до можливості розрізняти невеликі предмети і навіть літери). Імплантант є чіп 3х3 мм, який імплантується в проміжний шар сітківки (замість фоторецепторів). У чіпі 1500 фотодіодів (тобто в зображенні, яке бачить людина - всього 1500 пікселів: 38 × 40). Під кожним фотодиодом розташований підсилювач і електрод. При потраплянні світла, фотодіод перетворить його в електричний сигнал, який посилюється і впливає на біполярні клітини (нейрони, які вже передають інформацію по зоровому нерву в мозок).
В даний момент не існує можливості повернути повністю втрачений очей. Не можна зробити такий штучний замінник, який міг би відновити втрачений зір. Єдине, що можна зробити в даному випадку, - це повернути зовнішні ознаки відсутнього ока за допомогою протеза. На вигляд він майже не відрізняється від справжнього органу.
Навіщо потрібен протез
Протези ставляться для того, щоб візуально повернути очей. Вони рухливі і ідентичні другого ока. Також існує і медична сторона проблеми відсутності очного протезування. Це, наприклад, деформація особи у дітей без очного яблука. У даній ситуації протез просто необхідний, бо наслідки можуть бути дуже поганими.
Види очних протезів
Існують два основних типи очних протезів:
- Скляні. Такі протези виготовляються з декількох За основу береться рогівкові, кольорове і склеральну скло. Такий протез виходить легким і добре змочується сльозою. З мінусів слід зазначити крихкість скла. Такий протез вимагає до себе дбайливого ставлення, інакше він може тріснути або розбитися. Носити такий замінник очі довго не вийде, адже його термін експлуатації - всього один рік.
- Пластикові. Якщо ж ви не дуже акуратні, то вам більше підійдуть пластикові очні протези. Вони мають високу міцність в порівнянні зі скляними. Термін експлуатації у них теж вище, він становить два роки. Скляним вони поступаються за своєю вагою і гладкості. Важать пластикові протези на порядок більше, а поверхня у них не така гладка.
Існує, крім того, одностінний і двухстенний протез очного яблука. Перший використовують тоді, коли очне яблуко не повністю видалено, а другий - коли хірург його видалив до кінця.
операція
Для початку лікарі видаляють пошкоджений очей. Для цього пацієнтові роблять загальний наркоз і відокремлюють слизову оболонку від очного яблука. Нерви і м'язи, які утримують очей, перерізають, після цього очей вже нічого не тримає, і він просто виймається. при цьому залишається майже цілою.
Після того як око віддаляється, порожню область потрібно якось заповнити. Для цього хірурги зшивають разом м'язові тканини і вводять або власний матеріал пацієнта, або штучний.
Щоб почати протезування, рана повинна зажити. Для цього потрібно почекати пару тижнів. Після цього вставляється тимчасовий пластмасовий імплантат, щоб отвір не стає менше. Остаточний протез вставляється лише через кілька місяців. Іноді потрібно кілька втручань для підготовки
індивідуальні протези
Для того щоб зробити очей максимально схожим, вам будуть потрібні індивідуальні очні протези. Вони коштуватимуть дорожче, адже виготовляються спеціально під особливості вашої порожнини очі і забарвлення зіниці. Це можуть бути такі особливості, як форма кон'юнктивальної порожнини, колір, розмір райдужки, склери, розташування судинного малюнка.
Виготовлення індивідуального очного протеза починається з формування зліпка слизової оболонки. Після цього підбирається відповідний для пацієнта матеріал, і починається робота по конструюванню протеза.
Робота за індивідуальним очному протезування зазвичай проводиться в перший же день звернення в клініку.
Як створюють протези зі скла
Скляні очні протези виготовляються методом виплавки зі спеціального матеріалу. Для початку береться трубочка з кріоліту, розплавляється і відділяється лише необхідної частини. У підсумку виходить форма з двома стрижнями з боків. Усередині цього всього - порожнеча, і деформація форми здійснюється завдяки тому, що в одну з трубочок дмуть. Майстер видуває з цієї форми кулька.
Один зі стрижнів забирається, а на його місці створюють основу райдужки. Робиться це за допомогою спеціального кольорового скла. Шматочок такого скла приварюють до кульки і роздмухують до 10-11 мм, після чого видувають з нього округлу форму. Після цього за допомогою кольорового скла наносять на основу райдужки рогівку, а в центрі роблять зіницю. Після цього наносять склеральну скло, роблячи плавний перехід між рогівкою і склерою.
Коли зіницю готовий, з кульки виплавляється еліпсоїдна форма, а на ній - кровоносні судини, щоб надати ще більшу реалістичність оці.
Виготовлення очних протезів зі скла займає максимум годину. Їх можуть вам зробити прямо в той же час, коли ви прийшли в клініку.
з пластмаси
Виготовлення з цього матеріалу займає більше часу, та й сам процес сильно відрізняється. Починається все з створення гіпсової форми, після чого в неї заливається пластмаса. Потім все це обробляється в гідравлічному пресі. Потім він закріплюється в бюгеле, і починається процес варіння протеза.
Райдужка і зіниця для пластмасового протеза малюються художниками за допомогою високоякісних олійних фарб. Цим займається спеціально навчений художник.
Протез проходить спеціальну обробку, в процесі якої малюються кровоносні судини. Коли робота вже закінчена, виріб ретельно полірується до стану максимально можливої \u200b\u200bгладкості для пластмаси.
Приблизний час виготовлення пластмасового протеза - 2-4 дня. Це істотно довше, ніж у скляних. Ціна через це у пластмасових вище.
Вартість очного протеза в Росії в середньому становить 6 тисяч рублів. Ціни, звичайно ж, змінюються в залежності від матеріалу, з якого виготовлено виріб. виготовити індивідуальний очної протез буде коштувати дорожче, в середньому це близько 13 тис. рублів. Якщо ж у вас оформлена інвалідність, то в Росії вам нададуть його безкоштовно, за рахунок коштів соціального страхування.
Де роблять протези очного яблука
Цим питанням займається фабрика очних протезів. Найчастіше такі підприємства спеціалізуються на своєму, певному матеріалі. У Росії в багатьох великих містах виготовляються очні протези, в Москві наприклад. Щоб отримати індивідуальний очний протез, вам потрібно звернутися безпосередньо в саму клініку, і вами займуться.
Проблеми при носінні
Після того як пацієнтові встановлюють протез, хворобливих відчуттів не спостерігається, однак перші дні відчувається якийсь дискомфорт. З часом людина звикає, і незручності більше не проявляються. Носити найкраще протези цілодобово, адже навіть перерву на кілька годин може вплинути на розмір слизової оболонки. Але цей момент краще обговорити зі своїм лікарем.
Важливою проблемою є підвищене виділення сльози і часте забруднення. З цього випливає необхідність щодня промивати протез. Робити це потрібно під чистою теплою водою, не використовуючи при цьому ніяких засобів для чищення. Максимум можна потримати 10 хвилин виріб в солоній воді.
Схожість із справжнім оком
Більшість людей очікують, що протез буде практично неможливо відрізнити від справжнього очі по зовнішнім виглядом. Це помилка, через якого часто клієнти засмучуються. Потрібно розуміти, що яким би майстерністю не володів художник-глазопротезіст, в будь-якому випадку створення стовідсотково ідентичного очі неможливо. Око має властивість змінювати забарвлення і розмір зіниці при різному освітленні, тому він майже завжди буде трохи відрізнятися від протеза.
Також важливу роль відіграє підготовка очної порожнини до протезу. Чим гірше вона проведена, тим менше буде схожість з оригіналом.
У нашому житті, на жаль, бувають ситуації, коли видалити око - це єдине вірне рішення. У дитини віддалений очей мало того, що викличе величезні комплекси, так ще і деформацію черепа. У дорослої людини також з'явиться безліч проблем від порожнього очного яблука. На такі випадки людство розробило очної протез - призначений він для профілактики і лікувально-санітарних заходів.
штучне око захищає людину від вітру, пилу, правильно формує положення повік і кісток черепа, перешкоджає появі ускладнень. Також протез позбавить Вас від зайвих утисків і комплексів, а це важливо, коли знаходишся в соціумі.
Показаннями для вставки такого приладу в організм служить повне обстеження, результатом якого є видалення очного яблука. Таке важливе рішення може прийняти тільки лікар, тому, спочатку необхідно звернутися за кваліфікованою допомогою в центр очного протезування. Хірурги якісно проведуть операцію, підберуть індивідуальний протез і спостерігатимуть за Вами весь післяопераційний період.
різновиди протезів
Очні протези бувають декількох типів:
- розрізняються призначенням: післяопераційні, тимчасові і тривалого носіння;
- розрізняються матеріалами: скло і пластмаса;
- індивідуально замовлені і масового виробництва;
- за характеристиками: форма, розмір, сторона носіння, колір.
Кожен протез має свої плюси і мінуси, тому підбирати такий прилад необхідно індивідуально. Наприклад, скляні протези дуже тендітні, носити їх потрібно дуже акуратно, і термін придатності у них всього рік. Виконуються такі протези з різних видів скла, є дуже легкими і добре змочують. Тому, якщо Ви переживаєте за збереження Вашого протеза, то краще вибирайте пластмасу: вона служить близько двох років, є більш міцною.
Підбираючи протез найкраще робити індивідуальний, так як Ви отримаєте таку ж форму, колір, особливості порожнини. Вартість такого приладу набагато перевищує звичайний машинний випуск, але в підсумку ніхто не побачить різниці між ним і бачить оком. Спочатку протезист виконає зліпок, після чого Ви виберете необхідний матеріал, І він приступить до проектування.
Як замовити очної протез
Виконати замовлення такого апарату дуже просто: необхідно всього лише звернутися в клініку і там Вам все влаштують. У Росії існує безліч фабрик, що створюють такі апарати. Кожен центр очного протезування допоможе Вам вибрати і пройти післяопераційний період, буде спостерігати за Вами. Тому як спочатку такий прилад буде заподіювати дискомфорт: необхідно щодня промивати око від бруду.
Протипоказання при протезуванні
Протезування очі не завжди можна виконати, є ряд протипоказань:
- при наявності будь-яких серйозних запалень райдужки, хоріоідеї, циліарного тіла і т.д .;
- якщо є високий внутрішньоочний тиск;
- підозра на очну пухлина;
- в очному яблуці знаходиться чужорідне тіло.
При наявності всіх цих проблем ніякої лікар-офтальмолог не візьметься за протезування. Тому спочатку Вам необхідно пройти повне обстеження, а після призначень лікаря - якісне лікування. І через півроку Вам поставлять такий прилад.
Види очних протезів
Несправжні очі можуть виглядати по-різному. Це залежить від їх виду: штучне око повністю замінить Ваше очне яблуко, коли Ви втратили очей; протез на имплантанте (ендопротез) використовується після видалення очного яблука, в роботі застосовують біологічні і синтетичні матеріали; потрібна для того, щоб закрити травмоване око, який вже не буде бачити.
Порадити, який краще протез підібрати, зможе тільки лікар, більше ніхто не зможе якісно і кваліфіковано вибрати потрібний апарат. Ніколи не займайтеся самолікуванням - це однозначно призведе Вас до провалу!
Причини своєчасної заміни протеза для очей
Протез, звичайно, порятунок для багатьох, але, як і всі апарати, його необхідно міняти в якийсь проміжок часу. Пам'ятайте, що апарат для ока - це абсолютно чуже Вашому організму тіло, в зв'язку з цим лікарі і фабрики-виробники радять міняти такий прилад раз в два роки.
В іншому випадку відбувається звуження порожнини (при наступній зміні апарату - він просто не увійде), сам протез покривається мікротріщинами (внаслідок чого може розвинутися серйозне запалення), в порожнині з'являється слиз і кісти, що принесе Вам дискомфорт (хронічний кон'юнктивіт, заворот століття). Хірурги радять виконувати реставрацію апарату один раз на рік.
Психологічна допомога після протезування
Втрата органу зору є величезною проблемою для людини! Природно виникають проблеми: втрата впевненості в собі, придбання великої кількості комплексів і багато іншого. У реабілітаційний період лікарі радять людям, які зробили подібну операцію, не говорити нікому про те, що око не справжній. По можливості, навіть своїм рідним і близьким. Тоді, як стверджують психологи, Ви будете почувати себе набагато впевненіше, а навколишні люди навіть не помітять різниці. Також лікарі радять пройти курс психологічної допомоги - кваліфікований фахівець допоможе розібратися в турбують Вас проблеми, і залишать все в таємниці.
Ви можете не відмовлятися від звичних для Вас занять: при занятті спортом просто вводяться мінімальні обмеження, водіння дозволено в разі, якщо друге око відмінно бачить, шиття та в'язання, плавання - все це залишиться доступним. Найголовніше, що люди і не будуть підозрювати про те, що у Вас є така таємниця.
Пам'ятайте, якщо Ви втратили очей - це не означає, що потрібно впадати в депресію і втрачати надію на нормальне життя. Для того і придумано очне протезування - щоб людина відчувала себе повноцінним членом суспільства. Тому не турбуйтеся, візьміть себе в руки і продовжуйте жити щасливо!
Автор статті: Павло Назаров
Wonderfulengineering.com
Рою Флинну - 80-річному жителю англійського містечка Оденшоу - вперше в світі була здійснена успішна пересадка штучного електронного очі-імпланта. І тепер цей в недалекому минулому практично повністю сліпа людина знову може бачити своїх рідних і близьких, читати книги, займатися улюбленим хобі і ... дивитися футбол! Успіх цієї операції дає надію мільйонам людей по всій земній кулі, в тій чи іншій мірі страждають втратою зору.
Приблизно так бачив Рой Флінн до операції. Його захворювання називається макулодістрафія в сухий вікової формі. Примітно, що дана хвороба вважається основною причиною для втрати зору у людей старше 55 років, і на сьогоднішній день їй страждають близько 50 млн осіб у всьому світі. Як ви самі можете бачити, недуга залишає тільки периферійний зір, яке з часом має тенденцію до скорочення (тобто сліпота прогресує - прим.PPcorn). Чоловік повністю втратив здатність займатися своїм улюбленими хобі - кулінарією і роботою в саду, і не міг навіть розрахуватися за покупки в магазині.
rte.ieЩо тривала 4 години операція з імплантації штучного електронного очі-імпланта і корекції зору була проведена в Манчестерському королівському очному госпіталі. Це сталося ще кілька тижнів тому, проте імплантат був активований тільки недавно, коли Рой повністю відновився після операції. Штучне око являє собою електронну сітківку, яка взаємодіє з непородження клітинами очі. При цьому, для роботи цього імпланта необхідним аксесуаром є окуляри-камери, які пишуть зображення в реальному часі і передають його на електронну сітківку, яка, в свою чергу, направляють сигнал прямо в мозок. Таким чином Рой може бачити навіть з закритими очима!
Тепер життя в прямому сенсі заграла для Роя Флінна новими фарбами. Вперше за 10 років він зможе побачити своїх онуків і подивитися футбол. І це не кажучи вже про садівництво, адже Рой багато років мріє самостійно посадити хоча б одну рослину. На даний момент чоловік бачить ще не в повній мірі: зображення нечітке, а також є проблеми з улавливанием різких рухів. Але це тимчасові труднощі, так як мозку Роя ще потрібно адаптуватися до нових сигналів.
Пересадка очі-імпланта дійсно дає мільйонам людей надію на отримання зору. На жаль, дана операція має хоч і один, але досить значний мінус - її вартість оцінюється близько 200 000 доларів (близько 11 400 000 рублів - прим.PPcorn). Однак дослідники продовжувати працювати над процесом і вдосконалювати обладнання і імплант, для того щоб домогтися її здешевлення. Давайте побажаємо їм удачі.
Перед тим як познайомимося з штучним оком розглянемо звичайний очей і його будовою. Око це орган, який дозволяє отримувати інформацію про зовнішній світ. Він має здатність сприймати електромагнітне випромінювання в світловому діапазоні довжин хвиль і забезпечує функцію зору. У людини через очей надходить близько 90% інформації з навколишнього світу.
Сам очей знаходиться в ямці, яка отримала назву очниця. За своєю формою очей найбільше походить на яблуко, саме тому набуло поширення назва «очне яблуко». Крізь щілину між нижнім і верхньою повікою очниця трохи визирає назовні, проте велика частина очі знаходиться всередині. Всередині очі знаходиться невеликий чорний кружок, який прийнято називати зіницею. Вчені довели, що при знаходженні в темряві довгий час зіниця розширюється, а потрапляючи на яскраве світло, навпаки, звужується. Це відбувається за сприяння м'язи, що знаходиться всередині ока, на райдужці. Якщо ви не знаєте, що таке райдужка, то поспішаємо вам повідомити, що це маленьке кольорове колечко, яке розташовується навколо всього зіниці.
Чорний колір зіниці пояснюється тим, що всередині очі завжди порожнеча. Ззаду, також як і в плівці фотоапарата є кілька світлочутливих клітин. Даний шар, немов мережу, ловить промені світла. Назва у даного шару клітин - сітківка. Всередині неї розташоване не менш 140 мільйонів клітин, які вкрай чутливі до світла. При потраплянні світла, всередині їх починають відбуватися різні хімічні реакції, моментально перетворюються в імпульс. Рухаючись по зоровому нерву, цей імпульс потрапляє в самий центр мозку. Потім вже мозок виробляє сигнал і тільки після цього ми починаємо розуміти, що ж ми бачимо. Таким чином, ми тільки що описали, як бачить око людини. Будова очі Кришталик повністю відповідає за чіткість зображення.
Необхідний кришталик для того, щоб збирати промені, а потім направляти їх на сітківку. Щоб сфокусувати промені від стоїть далеко речі, кришталику необхідно бути більш плоским, а якщо необхідно зосередитися на найближчому предметі, то він знову стає більш товстим. За це відповідає спеціальний м'яз, яка знаходиться навколо кришталика. Коли вона скорочується - кришталик стає товщі, коли розширюється - тонше. Якщо необхідно подивитися на предмети, що знаходяться на різних відстанях, то нам знадобиться використовувати абсолютно різну кривизну кришталика.
Таким чином, очей - це дуже складна природна структура, яка дозволяє бачити і реагувати на побачене. Зрозуміти, чому бачить око, можна розібравшись з його анатомією і побачивши, що його будова аналогічна фотоапарату.
Штучне око може бути:
- біонічних оком
- електронним оком
- нано оком
Електронне око - це пристрій, який дозволяє сприймати світлові зміни або розрізняти кольори (наприклад, датчик або сенсор).
Канадський режисер і продюсер Роб Спенс наважився на операцію, в ході якої протез ока, який він втратив ще в дитинстві, був замінений на мініатюрну камеру. Сам Спенс не може безпосередньо бачити за допомогою свого нового ока. На відміну від різноманітних проектів штучних сітківок камера Eyeborg не посилає сигналів в мозок. Замість цього крихітний апарат по бездротовому каналу відправляє картинку на портативний переносний екран. З цього приладу сигнал вже може бути переправлений на комп'ютер для запису та редагування.
Біонічне око - це штучна зорова система, що імітує індивідуальний орган.
Деніел Паланкер, співробітник Стенфордського університету і його наукова група "Біомедичної фізики і офтальмологічних технологій", розробили протез сітківки ока з високою роздільною здатністю або "Біонічне око".
В Японії також створена штучна сітківка ока на основі патенту США, яка в перспективі допоможе повернути зір осліпнув пацієнтам. Як стало відомо, технологія розроблена фахівцями корпорації «Сейко-Епсон» і базується в Кіото Університету Рюкоку.
Штучна сітківка є фотосенсор, що містить найтоншу алюмінієву матрицю з напівпровідниковими елементами з кремнію. Для кращого проведення базових випробувань, вона розміщена на прямокутній скляній табличці розміром 1 см. Для подальших випробувань на тваринах, зокрема, морських вуграх, її передбачається встановити на гнучких рідкокристалічних панелях.
За принципом дії штучна сітківка імітує справжню: при потраплянні променів світла в напівпровідниках утворюється електрична напруга, яке в якості зорового сигналу має передаватися в мозок і сприйматися у вигляді зображення.
Дозвіл світлочутливої \u200b\u200bматриці в становить 100 пікселів, але після зменшення розмірів чіпа, воно може бути збільшено до двох тисяч графічних елементів. За твердженням фахівців, якщо такий чіп імплантувати повністю незрячій людині, він зможе з близької відстані розрізняти великі предмети - такі, наприклад, як двері або стіл.
Пацієнти, яким був імплантований бионический очей, показали здатність не тільки розрізняти світло і рух, але і визначати предмети розміром з кружку для чаю або навіть ножа. До деяких з них повернулася здатність читати великі літери.
Наноглаз - пристрій, створене за допомогою нанотехнологій (наприклад лінза, яка накладається на зіницю ока). Такий пристрій може не тільки повертати втрачений зір і компенсувати частково потеренние функції, але і розширити можливості людського ока. Лінза зможе проектувати зображення прямо на оці або допомогти вловлювати світло набагато краще, що дозволить бачити в темряві подібно кішці.
Технологія наноглаз ще тільки розвивається і невідомо які можливості з'являться перед людиною.
Американські інженери розробили контактні лінзи зі здатністю виведення візуальної інформації безпосередньо на очі. Фінансують проект військово-повітряні сили США, які сподіваються отримати на виході новий пристрій для пілотів.
Майкл Макелпайн з Прінстона і його колеги розробили 3D-принтер, що друкує контактні лінзи з п'яти шарів, один з яких випромінює світло на поверхню очі. Самі лінзи виготовляються з прозорого полімеру. Усередині них кілька компонентів: світлодіоди з нанорозмірних квантових точок, проводка з срібних наночастинок і органічні полімери (вони виступають в ролі матеріалу для мікросхем).
Найскладніше, за словами МакЕлпайн, було вибрати хімічні речовини, здатні забезпечити міцний контакт шарів один з одним. Інший трудністю була індивідуальна форма очних яблук у людей: інженерам довелося стежити за виготовленням контактної лінзи за допомогою двох відеокамер, щоб забезпечити сумісність з оком пацієнта.
Очікується, що нова розробка буде корисною насамперед для пілотів: контактні лінзи будуть передавати безпосередньо на око інформацію про хід польоту. Крім того, в лінзи можна буде поставити датчики, що виявляють хімічні біомаркери втоми очей.
Інші вчені сумніваються в практичної цінності розробки: необхідне для включення дисплея на світлодіодах напруга занадто високо, вважає фізик Реймонд Мюррей з Лондона. Крім того, необхідно забезпечити безпеку матеріалів. Відомо, наприклад, що селенид кадмію, з якого виготовляють квантові точки, дуже шкідливий для здоров'я.
Прочитано 1855 раз