Kajian telah menunjukkan bahawa "mata bionik" menjanjikan untuk membantu memulihkan penglihatan kepada ramai pesakit yang mengalami kebutaan separa atau lengkap.
Struktur mata manusia agak kompleks dan bagaimana kita boleh melihat adalah proses berurutan yang rumit yang berlaku dalam masa kurang daripada satu milisaat. Mana-mana cahaya mula-mula melalui lembaran pelindung mata yang dipanggil kornea dan kemudian ia bergerak ke dalam kanta. Kanta boleh laras di mata kita kemudian membengkokkan cahaya, memfokuskannya ke dalam retina – selaput tisu yang melapisi bahagian belakang mata. Berjuta-juta reseptor dalam retina mengandungi molekul pigmen yang berubah bentuk apabila ia terkena cahaya yang mencetuskan mesej elektrik yang pergi ke otak kita melalui optik saraf. Oleh itu, kita melihat apa yang kita lihat. Apabila mana-mana tisu ini - kornea dan retina - atau saraf optik tidak dapat berfungsi dengan baik, penglihatan kita akan terjejas. Walaupun masalah penglihatan boleh dibetulkan dengan pembedahan mata dan dengan memakai cermin mata dengan kanta pembetulan, banyak keadaan membawa kepada buta yang kadangkala tidak dapat diubati.
Ciptaan "mata bionik"
Menurut Pertubuhan Kesihatan Sedunia, dianggarkan 1.5 juta orang di seluruh dunia mempunyai penyakit yang tidak dapat diubati dipanggil retinitis pigmentosa (RP). Ia menjejaskan kira-kira 1 dalam 4,000 orang di seluruh dunia dan menyebabkan kehilangan penglihatan secara beransur-ansur apabila sel-sel penderia cahaya yang dipanggil fotoreseptor rosak dalam retina akhirnya menyebabkan buta. Prostetik visual yang boleh diimplan dipanggil "mata bionik” [secara rasmi dinamakan Sistem Prostesis Retina Argus® II (“Argus II”)] yang dicipta oleh Profesor Mark Humayun dari University of Southern California, memulihkan penglihatan berfungsi pada orang yang mengalami kebutaan sepenuhnya atau separa.1,2 kerana diwarisi retina penyakit degeneratif. Argus II menangkap imej pada sebuah mata kamera video kecil yang dipasang di kaca, menukar imej ini kepada denyutan elektrik, dan kemudian menghantar denyutan tersebut secara wayarles ke elektrod yang ditanam pada permukaan retina. Oleh itu, ia memintas sel retina yang tidak berfungsi dan merangsang sel retina yang berdaya maju dalam pesakit buta, mengakibatkan persepsi corak cahaya di dalam otak. Pesakit kemudian belajar untuk mentafsir corak visual ini dengan itu mendapatkan semula beberapa penglihatan yang berguna. Sistem ini dikawal oleh perisian yang boleh dinaik taraf untuk prestasi yang lebih baik apabila penyelidik terus membangunkan algoritma baharu.
Kejayaan dengan peserta manusia
Sebagai penerusan penemuan mereka, pengilang dan pemasar "mata bionik” Produk Perubatan Penglihatan Kedua, Inc. (“Penglihatan Kedua”)3 telah menunjukkan bahawa keputusan percubaan klinikal selama lima tahun implan retina telah membuktikan keberkesanan jangka panjang, keselamatan dan kebolehpercayaan peranti ini dalam meningkatkan fungsi visual dan kualiti hidup bagi orang yang buta oleh retinitis pigmentosa. Kajian mereka yang diketuai oleh Profesor Lyndon da Cruz di Moorfields Eye Hospital NHS Foundation Trust, menilai 30 subjek dalam percubaan klinikal yang telah diimplan dengan Argus II di 10 pusat di seluruh Amerika Syarikat dan Eropah. Semua pesakit buta (iaitu, dengan persepsi cahaya terang atau lebih teruk) daripada RP atau gangguan yang serupa. Hasilnya menunjukkan keselamatan keseluruhan Argus II dengan meningkatkan fungsi visual pada pesakit dan penambahbaikan ini dikekalkan dalam tempoh lima tahun. Pesakit melaporkan bahawa selepas menggunakan Argus II, mereka mempunyai hubungan baharu dengan dunia luar dan keluarga serta rakan mereka dan merasakan perubahan positif yang mengubah hidup secara keseluruhan dalam kesejahteraan mereka. Ini adalah kajian yang sangat luar biasa dan memberikan berita yang menjanjikan untuk pesakit yang buta oleh retinitis pigmentosa.
Aspek sosial mata ajaib
Argus II adalah yang pertama dan satu-satunya retina implan telah menunjukkan keselamatan, kebolehpercayaan jangka panjang dan manfaat melalui kajian yang sesuai sekali gus mendapat kelulusan di AS dan Eropah. Sejak akhir tahun 2016, lebih 200 pesakit telah dirawat kerana kebutaan mereka dengan Argus II. Kos yang dinilai untuk Argus II adalah kira-kira USD 16,000 untuk tempoh 25 tahun apabila pesakit pertama kali didiagnosis dengan RP. Dalam sistem penjagaan kesihatan yang dibiayai awam (di kebanyakan negara maju) ia boleh diakses dengan mudah oleh pesakit. Kos juga boleh dibenarkan di bawah perlindungan insurans kesihatan terutamanya apabila permulaan keadaan berlaku secara beransur-ansur. Kos yang tinggi mungkin tidak bertindak sebagai penghalang jika dibandingkan dengan keperluan "penjagaan" jangka panjang untuk pesakit tersebut. Walau bagaimanapun, jika kita memikirkan akses kepada teknologi ini di negara berpendapatan rendah dan sederhana, kemungkinannya kelihatan sangat rendah kerana kos tinggi yang terlibat dalam senario pembayaran yang perlu dibayar.
Masa depan mata bionik: pautan otak
Selepas ujian yang berjaya pada manusia, Second Sight kini termasuk kajian kebolehlaksanaan Argus II dan peningkatan perkakasan dan perisian untuk pesakit Argus II sedia ada dan akan datang. Mereka memberi tumpuan kepada pembangunan prostesis visual lanjutan, Orion™ I Visual Cortical Prostesis4, ditujukan kepada pesakit dengan hampir semua bentuk buta lain pada satu atau kedua-dua mata. Ini ialah versi mata bionik Argus II yang diubah suai sedikit, dan melibatkan sepasang cermin mata yang dilengkapi dengan kamera dan pemproses luaran, namun menggunakan 99 peratus teknologi Argus II. Berbanding dengan Argus II, Orion I ialah sistem rangsangan neuro yang memintas mata dan sebaliknya, susunan elektrod diletakkan pada permukaan korteks visual (bahagian otak yang memproses maklumat visual). Oleh itu, menghantar denyutan elektrik di kawasan ini mungkin akan memberitahu otak untuk melihat corak cahaya. Peranti wayarles ini baru-baru ini ditanam dalam korteks visual pesakit wanita berusia 30 tahun dan beberapa ujian menunjukkan bahawa dia dapat melihat bintik-bintik cahaya dan tanpa sebarang kesan sampingan yang besar.
Orion I kini (akhir tahun 2017) diluluskan untuk percubaan klinikal dan telah diberikan kelulusan bersyarat oleh FDA di Amerika Syarikat untuk ujian pada lima subjek manusia sahaja di dua lokasi4. Second Sight kini sedang menjalankan ujian lanjut terhadap peranti dan menjawab soalan tertentu sebelum memulakan percubaan sebenar. Kelemahan utama Orion I ialah ia memerlukan pembedahan yang lebih invasif daripada Argus II kerana bahagian kecil tengkorak manusia perlu dikeluarkan untuk mendedahkan kawasan otak di mana pelbagai elektrod akan diletakkan. Implan otak elektrik sedemikian membawa risiko jangkitan atau sawan otak dan syarikat hanya merancang untuk menguji manusia subjek yang buta sepenuhnya.
Dengan memintas mata, Orion I boleh menjadi rahmat untuk jenis buta lain yang disebabkan oleh kerosakan optik saraf disebabkan oleh pelbagai sebab termasuk glaukoma, kanser, diabetes, kecederaan atau trauma. Teknologi yang Orion saya cadangkan untuk digunakan pada asasnya akan menggantikan mata dan optik saraf sepenuhnya dan menyembuhkan buta. Peranti yang kini berada di landasan pantas untuk ujian dan kelulusan dilihat sebagai penukar permainan bagi orang yang tiada penawar atau rawatan untuk buta mereka – hampir enam juta orang di seluruh dunia yang buta tetapi bukan calon yang sesuai untuk Argus II.
Second Sight menganggarkan bahawa kira-kira 400,000 pesakit retinitis pigmentosa di seluruh dunia layak untuk peranti semasa Argus II. Padahal kira-kira 6 juta orang buta kerana sebab lain, seperti kanser, kencing manis, glaukoma atau trauma secara hipotesis boleh menggunakan Orion I sebaliknya. Juga, Orion I mungkin memberikan penglihatan yang lebih baik berbanding Argus II. Ini adalah langkah pertama dalam memahami implan otak seperti itu kerana ia akan mencabar dari segi perubatan berbanding dengan a retina implan kerana korteks visual otak jauh lebih rumit daripada mata. Peranti ini akan memerlukan lebih banyak pembedahan invasif melalui otak menjadikan pesakit lebih terdedah kepada jangkitan atau sawan. Orion I juga mungkin memerlukan lebih banyak kelulusan daripada pengawal selia kerana semua aspek ini.
***
{Anda boleh membaca kertas penyelidikan asal dengan mengklik pautan DOI yang diberikan di bawah dalam senarai sumber yang dipetik}
Sumber (s)
1. Allen C et al. 2015. Keputusan Jangka Panjang daripada Prostesis Epiretinal untuk Memulihkan Penglihatan kepada Orang Buta'. Oftamologi. 122(8). https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2015.04.032
2. da Cruz L et al. 2016. Kumpulan Kajian Argus II. Keputusan Keselamatan dan Prestasi Lima Tahun daripada Percubaan Klinikal Sistem Prostesis Retina Argus II. Oftalmologi. 123(10). https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2016.06.049
3. Produk Perubatan Penglihatan Kedua, Inc.: www.secondsight.com [Diakses pada 5 Februari 2018].
4. Perpustakaan Perubatan Negara AS. 2017. Kajian Kebolehlaksanaan Awal Sistem Prostesis Kortikal Visual Orion. https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03344848 [Diakses pada 9 Februari 2018].
