Een revolutionair apparaat kan blindheid genezen
Dankzij dit kleine stukje technologie kunnen mensen met ernstige visuele beperkingen nu lezen, kruiswoordpuzzels oplossen en gebruikmaken van het openbaar vervoer.
Naar schatting vijf miljoen mensen kunnen de wereld om hen heen niet meer zien omdat ze lijden aan een gevorderde vorm van leeftijdsgebonden maculadegeneratie (AMD), ook wel geografische atrofie genoemd. Deze aandoening vernietigt de fotoreceptoren in het netvlies , die een cruciale rol spelen bij het omzetten van licht in beelden in de hersenen . Patiënten verliezen geleidelijk hun centrale gezichtsvermogen, waarvan experts eerder dachten dat het onherstelbaar was. Maar nu zou een klein apparaatje, kleiner dan een rijstkorrel, daar verandering in kunnen brengen.
Experts van 17 verschillende ziekenhuizen hebben het fotovoltaïsche retina-implantaat-microarray (PRIMA)-systeem ontwikkeld, een apparaat dat blinde patiënten helpt hun leesvermogen terug te krijgen. In een lopend klinisch onderzoek in vijf landen ontdekte het team dat de chip effectief was bij 84 procent van de patiënten. Na de behandeling konden patiënten gemiddeld vijf regels van een standaard oogkaart lezen, terwijl sommige patiënten vóór het implantaat de kaart helemaal niet konden onderscheiden. De resultaten van het onderzoek werden afgelopen oktober gepubliceerd in het New England Journal of Medicine . Het huidige onderzoek zal de komende drie jaar worden voortgezet, schrijft Palanker in een e-mail.
“In de geschiedenis van kunstmatige intelligentie voor het zien, markeert dit een nieuw tijdperk”, aldus Mahi Muqit, PhD, medeauteur van de studie, in een persbericht van University College London (UCL) . “Blinde patiënten kunnen nu daadwerkelijk een betekenisvol herstel van hun centrale gezichtsvermogen ervaren, iets wat nog nooit eerder mogelijk was.”
Wetenschapscorporatie
De PRIMA-microchip is 2 mm lang, wat overeenkomt met de dikte van een gemiddelde creditcard.
De innovatieve prothese is het resultaat van twintig jaar verbeeldingskracht, legt Daniel Palanker, PhD, de bedenker van PRIMA en mede-auteur van het artikel uit oktober, uit in een persbericht van Stanford University . Rond 2005, toen hij met lasers werkte om andere oogaandoeningen te behandelen, kreeg Palanker een ingeving: onderzoekers zouden gebruik moeten maken van het feit dat ogen transparant zijn en informatie via licht doorgeven.
In de twintig jaar sinds zijn ontdekking hebben onderzoekers PRIMA tot leven gebracht. De behandeling begint met het chirurgisch implanteren van een microchip van 2 bij 2 millimeter onder het centrale netvlies van de patiënt. Na een paar weken herstel wordt het implantaat op afstand geactiveerd en gesynchroniseerd met een hightech bril. Een camera op de bril maakt beelden en stuurt deze rechtstreeks naar de chip via infrarood licht, een frequentie die onzichtbaar is voor het blote oog. Vervolgens zet de chip de beelden om in elektrische signalen, die in feite fungeren als kunstmatige fotoreceptoren om het zicht te regenereren. Patiënten dragen een computer ter grootte van een zak aan hun middel, met knoppen om in en uit te zoomen.
Wat PRIMA zo bijzonder maakt, is dat de chip volledig op afstand werkt – eerdere netvliesimplantaten vereisten bedrading en externe stroombronnen – waardoor het veel praktischer is. Palanker legt ook uit dat het apparaat zich onderscheidt doordat patiënten daadwerkelijk hun zicht terugkrijgen , in plaats van alleen flitsen en schaduwen te zien zoals bij andere netvliesprotheses het geval is.
Advertentie – Lees hieronder verder
“Alle eerdere pogingen om zicht te bieden met behulp van protheses resulteerden in principe alleen in lichtgevoeligheid, niet echt in vormzicht,” aldus Palanker in het persbericht van Stanford. “Wij zijn de eersten die vormzicht bieden,” oftewel het vermogen om vormen en patronen te herkennen.
De onderzoekers merken op dat het herstel van het gezichtsvermogen zeker niet direct optreedt bij degenen die de behandeling ondergaan. Het kan enkele maanden oefening vergen voordat een patiënt weer optimaal kan lezen, legt Palanker uit, net zoals het voor patiënten met gehoorverlies tijd kost om te wennen aan cochleaire implantaten. Om het herleren te stimuleren, daagt het team hun patiënten uit om de implantaten voor andere dingen te gebruiken dan alleen het lezen van boeken. Zo gebruikt een Franse patiënt het apparaat bijvoorbeeld om zich te oriënteren in de Parijse metro. Een andere patiënt, Sheila Irvine, leerde puzzels en kruiswoordraadsels maken, hoewel het haar wel wat oefening kostte om de vaardigheid onder de knie te krijgen.
“Het is een nieuwe manier van kijken, en het was ontzettend spannend toen ik voor het eerst een letter begon te zien”, zegt Irvine in het persbericht van UCL. “Het is niet makkelijk om opnieuw te leren lezen, maar hoe meer uren ik erin steek, hoe meer ik oppik.”
Wetenschapscorporatie
PRIMA-patiënten zien de wereld in omgekeerde kleuren, waardoor de omtrek van een kruiswoordpuzzel wit kan lijken.
De mogelijkheden beperken zich niet tot het lezen van kruiswoordraadselaanwijzingen en borden in het openbaar vervoer – PRIMA kan patiënten met een visuele beperking uiteindelijk helpen om nog veel meer te doen, mogelijk zelfs hun dierbaren weer te zien. Naast lezen wilden patiënten ook graag hun gezichtsherkenning terugkrijgen, aldus Palanker. De huidige software levert alleen zwart-witafbeeldingen, maar om iets zo dimensionaal complex als een gezicht te kunnen weergeven, zijn grijswaarden nodig.
Palanker werkt dus aan de ontwikkeling van nieuwe software om gezichtsherkenning mogelijk te maken. Toekomstige versies van de chip zullen ook een hogere resolutie hebben en mogelijk patiënten met behulp van de zoomfunctie een gezichtsvermogen van bijna 20/20 kunnen bieden.
Muquit zegt in het persbericht van UCL dat “de deur openstaat” voor dit soort behandelingen en dat het in de toekomst mogelijk ook andere oogaandoeningen zou kunnen behandelen. Volgens Science Corporation, het neurowetenschappelijke technologiebedrijf dat betrokken is bij de ontwikkeling van PRIMA, omvatten toekomstige toepassingen de behandeling van retinitis pigmentosa en de ziekte van Stargardt, beide oogaandoeningen die aanzienlijk gezichtsverlies veroorzaken. Dit betekent dat onderzoekers dichter dan ooit bij een definitieve genezing van blindheid lijken te zijn.
