Att kunna sortera vit tvättmaskin från färgad tvätt kanske inte betyder mycket för de flesta människor, men för en patient som är inskriven vid ett Centrum för Ögat Forskning Australien (CERA) studie, det var ett landmärke ögonblick: hon hade blivit blind år sedan, och att kunna berätta olika färger för att tvätta sönder var ett tecken på att retinal protes bar hon hade börjat att ge henne några meningsfulla syn.
CERA är en del av en grupp av organisationer, inklusive University of New South Wales, University of Melbourne, Bionic Institutet och andra, som har arbetat på att skapa vad som kallats en “bionic eye”, ett system som syftar till att få tillbaka delar av synen att personer med nedsatt syn.
Bionic eye systemet har provats med sju patienter över två faser. Alla har ett tillstånd som kallas retinitis pigmentosum (RP), ett samlingsnamn för en grupp av genetiska mutationer som orsakar dem att ärva dem att gradvis förlora synen. Villkoret gör sig känd i tonåren eller i början av 20-talet, och i år, lämnar de som har det med endast de första grunderna i sikte: att kunna se en ljus på eller av, men inte mer än så. De förlorar förmågan att läsa, att se bilder på vänner och familj, och för att navigera runt i deras hem och grannskap självständigt.
Det är dessa förluster som CERA bionic eye hoppas kunna motverka. I RP, bara ljusmätare lager av näthinnan dör, den andra lager av näthinnan, som innehåller nerver för att hjälpa passera längs visuell information till hjärnan, förbli intakt. Det är denna del av RP att bionic eye syftar till att dra nytta av: en elektrisk array skjuts in i ett utrymme i baksidan av ögat, och stimulerar de neurala lagren av näthinnan. De bilder som användaren ser är samlade från en kamera ansluten till ett par glasögon de bär, som vidarebefordras till en visuell bearbetning enhet som crunches data och trådlöst överför det till ett implantat under huden på sidan av huvudet. Implantatet tar emot signalen och skickar den vidare till matrisen, vilket stimulerar näthinnan och tillåter bäraren att se mönster.
SE: Exomedicine anländer: Hur labs i rymden skulle kunna bana väg för hälso-och sjukvård genombrott på Jorden (cover story PDF)
Medan CERA ‘ s eye är inte första ‘bionic eye” – systemet testas på frivilliga försökspersoner, det ger en mer enkla kirurgiska metoden. “Tanken var att om du har en mer enkel kirurgisk metod, då det är mindre kirurgiska komplikationer,” Penelope Allen, docent vid CERA och chef för vitreoretinal Enhet på Royal Victorian Ögon och Öron Sjukhus, berättar ZDNet. Kedjan sitter på ett naturligt ficka i ögat, känd som suprachoridal utrymme som finns mellan näthinnan och sklera, vad de flesta människor känner som ” vit ” i ögat. “Enheten glider ganska lätt och det hålls på plats ganska naturligt i området, vi behöver inte lägga en [kirurgiska] please eller går faktiskt inuti glaskroppen hålighet i ögat. Det gör den till ett mycket mer enkelt och rakt snitt, säger hon.
Med hårdvara på plats, bärare började testa systemet i labbet, att lära sig att tolka de mönster de system som överför visuell information. “Eftersom de har egentligen inte haft någon visuell information för att tolka för en lång tid, när enheten stimulerar näthinnan, de ser små blixtar av ljus. De behöver gå igenom lab-baserad utbildning så att vi kan bestämma nivån av elektrisk stimulering som varje elektrod krävs för att producera en visuell blixt av ljus, säger Allen.
För det första, bärare lära sig att skilja på kanterna, då identifiera dörrar i ett rum, och sedan navigera sig runt en hinderbana. När de är nöjda med lab-tester, bärare använder enheten utanför att ta sig runt till fots. Från det wearers ta systemet till användning i hemmet, innan de slutligen att testa den utomhus.
“Det belopp som patienter kan tolka från enheten från början, vi var verkligen imponerad av vad de kunde göra. En av patienterna i prototypen rättegång sade att hon blev mycket mer vana vid att använda det, började hon känner att hon inte var med hjälp av en kamera, var visionen som bara kommer från hennes öga. Jag tror att när vi gick in i den 44-kanal rättegången förra året, jag var ganska säker på att alla patienter skulle få se något i labbet även om vi inte kunde tala om för dem att. När de börjar göra lab-baserad utbildning och svara riktigt bra, det är riktigt spännande, säger Allen.
Medan bionic eye ger inte vision på samma sätt som seende människor att förstå det — “det är mer en skildring av kanterna”, säger Allen, som innebär att brukare “kan skanna över ett objekt, och genom att skanna och ta reda på dess storlek och möjliga form, då kanske identifiera det” inte kan ge tillräckligt med information för användare att utföra uppgifter som skulle ha som en gång verkade omöjligt: att sortera tvätt, gå runt utan en guide för hund, eller helt enkelt att veta vem som talar i en gruppkonversation.
“Alla har en annan uppgift hemma som de skulle vilja göra, en del av utbildning på hemmaplan är att identifiera de uppgifter som de skulle hitta viktig, att försöka hjälpa dem att göra det,” Allen säger. Systemet fungerar bäst i kontrastrika miljöer, men kommer med olika lägen för att förbättra kontrasten i andra situationer: genom att hjälpa patienter att hitta rätt läge och att fortsätta att utveckla hur dessa lägen arbete, det är förhoppningen CERA bionic eye kommer att hjälpa fler människor med synnedsättningar ta itu med uppgifter som kan en gång ha varit omöjligt.
SE: Sensor skulle enterprise: IoT, ML, big data och (ZDNet särskild rapport) | Ladda ner rapporten som en PDF-fil (TechRepublic)
Under rättegången, CERA och dess partners kommer att vara att samla in data om hur användare är att använda sig av systemet. “När de har tagit enheten hem, de kommer in på tre månatliga intervall testas över alla hinder igen för att se om det finns förbättringar i resultat och funktion. De gör tester hemma för att se om de uppgifter som de vill ha för att kunna utföra hemma, och oavsett om de är i stånd att göra det, eftersom vi måste ha objektiva bevis för att resultaten är bättre”, konstaterar Allen.
Medan rättegången i bionic ögon är utformad för att vara bara två år, implantat kan vara på plats under en mycket längre period. En spinout av projektet, Bionic Vision Technologies, har inrättats med syfte att kommersialisera tekniken över tid.
CERA är inte den enda bionic eye systemet för närvarande i test. Andra Ögon, till exempel, arbetar också på en implanterbar näthinnan, som har använts i försök med individer med retinitis pigmentosa, medan annan forskning är i hopp om att bygga system för att kringgå ögat helt och överföra visuella meddelanden direkt till hjärnan.
Att välja deltagare för sådan forskning är inte utan sina utmaningar. Deltagarna hade att genomgå en psykologisk utvärdering, och vara beredd på att protesen inte fungerar, trots att koncernens förtroende för att de skulle ha möjlighet att återställa en del av vision.
“De är väldigt intressant och en fantastisk grupp av patienter att arbeta med. De är mycket altruistiskt. Eftersom det är en ärftlig sjukdom, många har släktingar som har sjukdomen, så de är mycket intresserade av att inte bara fördelar för sig själva men fördelarna för framtida generationer”, säger Allen.
TIDIGARE OCH RELATERADE TÄCKNING
Vad är digital hälsa? Allt du behöver veta om framtidens hälso-och sjukvård
Hur och varför tech: s stora spelarna är redo att ge industrin dess största omdaningen i decennier.
Apples digitala hälso-och planen för iPhone och Apple Titta på hjärtat för ditt välbefinnande
Apple har successivt bygga ut sin hälsa-strategin, och här är vad det ser ut just nu.
Googles Live Transkribera och Ljud Förstärkare syftar till att hjälpa hörselskadade (CNET)
De verktyg som kommer till Android-telefoner, men inte iphone.
Amazon är nästa stora grej? Prime, men för hälso-och sjukvård
Amazon har gjort en rad rörelser i hälso-och sjukvård utrymme. Lägg dem tillsammans och du har konturerna av en plan för en radikal omvälvning av branschen.
Hur sjukhusen kan använda för att bekämpa AI medicinska enheten för dataintrång (TechRepublic)
Ben-Gurion University forskare utvecklat en apparat som fokuserad it-lösning att fungera som en sista försvarslinje för att skydda patienter.
Denna miljon-core superdator inspirerad av den mänskliga hjärnan bryter alla regler
SpiNNaker är tillsatta neurala nätverk härmar den mänskliga hjärnan, och kan bränsle genombrott inom robotik och hälsa.
Relaterade Ämnen:
Australien