理论教育 改变世界的120项神奇发明--仿生眼,让残疾人重获视界

改变世界的120项神奇发明--仿生眼,让残疾人重获视界

时间:2023-07-31 理论教育 版权反馈
【摘要】:许多民营公司正在开发一种视网膜假体,有时也被称为仿生眼,它可以使视网膜退化的人恢复部分视力。Argus II设备由一对普通眼镜上的摄像头、发射器和视频处理单元及一个包含60个电极的植入式膜组成。作为数十名临床患者中的一员,他获得了识别基本物体和人物以及在家中生活的能力。他没有在传统意义上看到,因为Argus II让他即使闭着眼睛也可以感知图像和动作。4.植入假体的手术大约需要4个小时,将设备放在眼睛后部视网膜附近。

改变世界的120项神奇发明--仿生眼,让残疾人重获视界

专利名称:视网膜假体和制造视网膜假体的方法

专 利 号:US 8527057 B2

专利日期:2013年9月3日

发 明 者:(加利福尼亚州西尔马)罗伯特·J.格林伯格(Robert J. Greenberg)、杰里·欧克(Jerry Ok)、乔丹·内史密斯(Jordan Neysmith)、凯文·威尔金斯(Kevin Wilkins)、尼尔·汉密尔顿·塔尔博特(Neil Hamilton Talbot)和张大宇(Da-Yu Chang)

这种视网膜假体由一副眼镜上的摄像系统和植入眼睛的电子设备组成,它能让不同程度失明的人恢复部分视力。

1968年,G.S.布林德利(G.S.Brindley)和W.S.勒温(W.S.Lewin)第一次在一名52岁的盲人女性身上进行了用植入式装置恢复视力的实验。然而,他们并没有把它放在病人的眼睛里,而是放在她的大脑枕叶里。通过与大脑神经元接触的电极发送电信号,他们成功地使患者在一半的视野内看到光点。

21世纪,随着电子设备变得越来越小,人们的注意力转移到可以直接植入视网膜的假体上。超过一半的失明病例是由视网膜感光细胞变性引起的,这是视网膜色素变性或年龄相关性变性等疾病引起的结果。许多民营公司正在开发一种视网膜假体,有时也被称为仿生眼,它可以使视网膜退化的人恢复部分视力。

2013年2月,第二视力(Second Sight)公司的阿古斯二代(Argus II)视网膜假体成为美国首个获得美国食品药品监督管理局(FDA)批准进行临床试验的视网膜植入物。Argus II设备由一对普通眼镜上的摄像头、发射器和视频处理单元及一个包含60个电极的植入式膜组成。摄像头将信号发送到处理器,处理器将信号无线传输到植入设备,以触发电极接触视网膜中的存活神经元。

2017年2月,因色素性视网膜炎而失明25年的密尔沃基地区男子菲尔·迪梅奥(Phil DiMeo)接受了Argus II假体并恢复了视力。作为数十名临床患者中的一员,他获得了识别基本物体和人物以及在家中生活的能力。视网膜植入物使迪梅奥“看到”闪光和模糊的光线。他没有在传统意义上看到,因为Argus II让他即使闭着眼睛也可以感知图像和动作。学习用设备识别物体需要时间和实践,但随着技术的改进,更多的电极可以更精确地刺激视网膜中的神经,可以实现更高的清晰度和更清晰的图像。研究人员认为,该技术将很快发展到让盲人能够使用视网膜植入物重新获得阅读的能力。

1.这个过程从一个安装在传统眼镜上的小相机开始。

2.然后,原始图像数据通过发射器发送到视频处理设备,该设备可以安装在眼镜上或佩戴在脖子上。(www.daowen.com)

3.视频处理器以无线的方式向植入的视网膜假体发送命令,该视网膜假体是具有许多小电极的软电子膜。

4.植入假体的手术大约需要4个小时,将设备放在眼睛后部视网膜附近。

5.来自假体的电信号刺激剩余的视网膜神经元或光感受器。

6.病人的大脑将电信号感知为光的模式,从点到模糊的图像,帮助他识别物体和运动

7.随着时间的推移,患者的光感受器越来越适应植入设备的信号,患者接收到更清晰的图像并逐渐学会识别它们。

8.同样的基本技术可以被扩展到在植入的膜上包含更多更小的电极,从而生成一个更完整的图像世界

“20世纪90年代初,在约翰霍普金斯大学,我、尤金·德胡安博士、马克·胡马云博士和吉斯林·达格利尼博士一起,在抗击失明基金会(FFB)的早期支持下,对人类志愿者进行了第一次短期(约1小时)实验。我们证明了对视网膜的电刺激确实可以产生盲人能感知到的光点。”

——罗伯特·J.格林伯格

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