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失明有救?!人工電子眼進展

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讓失明者重見光明,不再是神話!目前已問世的人工電子眼,可取代視網膜的感光功能,讓因色素性視網膜病變的失明者能看到黑白光點,包括台灣在內的各國研究團隊正致力於提高人工電子眼的解析度,讓患者眼中看到的影像更趨近於真實。
 
臺大醫院眼科部主治醫師、臺大醫學院眼科教授楊長豪,在接受《好健康》會刊詢問時表示,人體視網膜內有4種細胞,最下層是感光細胞,以及負責代謝維生素A的色素上皮細胞。感光細胞接收到進入視網膜內的光能量後,將光能量轉換成電訊號,傳導到雙極細胞,接著再傳導到神經節細胞,然後神經節細胞送出神經纖維組成視神經,最後傳到我們腦部形成視覺。
 
現行的人工電子眼技術可以取代視網膜損壞的感光細胞,因此,若失明者是因為感光細胞受損而失明,但是雙極細胞和神經節細胞還堪用,此種情形下接受人工電子眼手術才有效果。
 
感光細胞受損通常是因為罹患色素性視網膜病變(Retinitis Pigmentosa),這是一種與基因突變有關的眼睛退化性疾病,盛行率約四千分之一,以台灣人口換算約有5千7百多人。此病會造成視網膜感光細胞逐漸凋亡而死,隨著不同的遺傳形式與基因突變位置不同,導致每個患者發病的時間與嚴重度不一。一般來說,患者多半在2、30歲時出現夜盲及視野縮小的症狀,之後視力逐漸惡化,到4、50歲時,部分的患者殘留少許視力、有些人則已近全盲。目前沒有治癒的方法。
 
人工電子眼發展已有約20年,最早起步的是美國的研究團隊、該團隊後來成立一家公司叫Second Sight;另一個是德國的研究團隊Retina Implant。他們所研發的人工電子眼,都是以視網膜刺激裝置為主,構造包括附著於眼鏡上的微型攝影機、感應線圈以及植入眼球內的視網膜晶片。原理是利用微型攝影機將影像錄下,轉化成電子信號,再藉由線圈相互感應,把信號傳入位於視網膜的晶片,再藉由晶片上的電極刺激產生神經訊號,傳入大腦內形成視覺影像。
 
兩者最大的不同是晶片植入的位置。美國公司採取視網膜上植入型(Epiretinal Implants),德國則是視網膜下植入型(Subretinal Implants)。
 
然而不論哪種植入方式,目前可提供的畫素都遠低於正常人所看得到的,試想就連手機鏡頭都有百萬以上的畫素,畫素僅60的人工電子眼植入後,看到的不是正常影像,而是一些白點和黑點,完全沒有色彩,患者還需要經過長時間的復健訓練,去學習如何把看到的光點和實際的東西做連結,比如得知什麼樣的光點組合是杯子,這個學習過程至少需要半年。
 
台灣已有醫院進行人工電子眼治療,例如林口長庚醫院做了6、7例、台北榮民總醫院做了2、3例,使用的都是美國的方式,即視網膜上植入型。臺大醫院則著眼於未來,正與清華大學合作,研發本土款人工電子眼,使用解剖構造與大小與人類最相似的蘭嶼豬眼睛進行動物試驗,採用是德國視網膜下植入的方法,且植入的晶片解析度達4000畫素。目前仍在動物實驗階段,最快今年底可完成動物試驗,之後還要進行人體試驗。此一本土研發人工電子眼,除了大幅提高解析度,預期治療費用也可比目前600萬還要便宜。
 
其實不只臺大有這個雄心壯志,法國、澳洲也有些公司在研發人工電子眼,同樣希望降低副作用,增加解析度。
 
造成的失明原因不只色素性視網膜病變,在台灣最常見是糖尿病視網膜病變以及青光眼。糖尿病是全身廣泛性影響的疾病,很難靠植入電子眼改善;青光眼會導致最後端的神經節細胞壞死,植入電子眼也沒有用。