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机械义眼能成为现实吗?

通过视觉获取图像信息是人类学习和生活的重要功能,失明则会显著降低其生活质量. 因视网膜色素变性、青光眼和黄斑变性等疾病而造成后天失明者,以及由意外事故、战争等造成眼部创伤者,有可能通过人工视觉辅助系统的帮助恢复部分视觉、或者完成复杂的生活任务。一些盲症患者视觉通路的神经传导剩余部分依然有功能,因此可以借助电极阵列刺激视神经向大脑传递视觉信息,也可在大脑视觉皮层贴敷电极阵列的方法输入视觉信息。此外,还能借助体外装置,如通过人工智能将视觉转换成语音指令、触觉阵列编码等,帮助盲症患者获得环境信息。

植入式人工视觉辅助系统,又称"视觉假体",主要分为两类。一类在视网膜区域植入,另一类在视觉层植入。视网膜区域,又可细分为视网膜、脉络膜和巩膜三层(图1b)。在眼球内的人工视觉辅助植入器件,依据植入位置,主要有视网膜前、视网膜下和脉络膜上三类。一般来说,眼球内的人工视觉辅助植入器件适用于因视网膜色素变性、年龄相关性黄斑变性等视网膜变性疾病引起的感光细胞损伤,最终导致失明的患者。

通常视网膜前植入装置将外部图像压缩后的电信号阵列与植入视网膜内顶部的电极阵列连接起来。电极阵列放置在视网膜神经纤维层的内表面上,在视网膜表面与形成视网膜输出通路的视网膜神经节细胞接触,在离目标视网膜神经节细胞最近的位置提供直接电脉冲刺激,通过视神经的神经节细胞轴突传到大脑,被植入者便可以体验到发光点阵列黑白图案,目前较为成熟的视网膜前植入物有Argus II、IRIS II、Epi-ret 3等。

这是一种植入眼球内的人造眼装置,可以使视网膜部分受损的视觉障碍者获得丰富的彩色视觉。简单讲,是在眼球安放一个发光屏幕和一个柔性成像镜片,用屏幕上的发光图像取代外界天然光学图像,并成像投射到视网膜选定区域。

在视网膜区域或者视觉皮层植入无源光电转换电极阵列器件,将能够直接将包含图像信息的点阵光源刺激直接转化成局域电脉冲、激发电极附近的神经元,形成视觉响应。

2023-01-03 本文被阅读 98 次
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