Имплант под сетчатку: новый свет для теряющих зрение

Географическая атрофия — это постепенное разрушение клеток макулы, центральной части сетчатки. Причины могут быть разные — от генетики до влияния экологии, но результат один: у человека пропадает четкость зрения. Главные мишени заболевания — пигментный эпителий и фоторецепторы, то есть знакомые нам со школьной парты палочки и колбочки. Без них биполярные клетки, передающие зрительные сигналы, остаются без работы. Страдают и капилляры. Мелкие сосуды глаза перестают питать сетчатку, что ускоряет ее дегенерацию.

Калифорнийская компания Science Corporation предложила решение этой проблемы. Имплант-система Prima состоит из нескольких элементов, но цель одна — построить светочувствительный канал в обход угасающих фоторецепторов.

Главная опора такого «моста» — беспроводной фотоэлектрический чип Prima, который помещается под сетчатку и работает как миниатюрная солнечная панель. 378 пикселей в его конструкции реагируют на инфракрасные сигналы и преобразуют его в электрические импульсы, которые возбуждают биполярные клетки сетчатки. Те же передают информацию в зрительный нерв и затем в мозг.

Гарант достаточных поставок света и корректности изображения — очки с проектором и камерой. Проекционный модуль посылает в глаз инфракрасные сигналы, а камера собирает визуальную информацию. Беспроводные элементы системы общаются между собой по Bluetooth и Wi-Fi. За их общение на одном языке отвечает карманный процессор, обрабатывающий изображение с камеры.

Процесс имплантации чипа Prima — сложная операция, которая проходит в несколько этапов и требует тщательной подготовки. Начинается все с медицинского обследования, в ходе которого врачи оценивают состояние сетчатки пациента и остроту его зрения.
Сама операция проводится под местной анестезией по методике, напоминающей распространенные в офтальмологии интравитреальные инъекции — введение лекарства непосредственно в стекловидное тело глаза.

При установке импланта хирург тончайшей иглой прокалывает внешнюю оболочку глаза, а затем и саму сетчатку, отделяя ее от сосудистой прослойки.

После этого с помощью специального имплантоввода он внедряет под сетчатку чип Prima размером с пшеничное зерно — 2 на 2 миллиметра. Затем делает повторную инъекцию для прижатия сетчатки обратно к сосудистой оболочке.

Успешно прошедшему процедуру пациенту выдают очки и карманный процессор: настал его час ясно взглянуть на мир.

Год клинических испытаний показал: у всех 38 добровольцев после установки системы Prima улучшилась острота зрения. Они смогли снова различать сообщения на табло бытовых приборов, распознавать мелкие детали, читать книги. Для объективной оценки изменений специалисты Science Corporation использовали тест LogMAR, похожий на привычную нам проверку зрения в кабинете офтальмолога. LogMAR определяет, насколько хорошо человек различает буквы разного размера с фиксированного расстояния, выражая результат в строках. Через год после процедуры участники в среднем смогли различать 23 буквы (примерно 4,6 строки), а один из них добился впечатляющего результата в 59 букв — почти 12 строк.

Впечатлились результатом и эксперты американского регулятора FDA: ведомство присвоило разработке статус прорывного устройства.

Однако у прорывной Prima есть свои ограничения. Помимо сложной аппаратуры, которую должен использовать пациент, работа системы зависит от состояния зрительного нерва. В этом Science Corporation уступает, пожалуй, самому известному разработчику интерфейсов «мозг-компьютер» Neuralink, чей чип Blindsight имплантируется в мозг и способен передавать визуальные сигналы непосредственно в зрительную кору, минуя глазное яблоко и зрительный нерв. Но технология Science Corporation гораздо менее инвазивна, чем у Neuralink, и это бесспорное преимущество.

Глава компании Макс Ходак планирует вывести систему Prima на рынок в ближайшие несколько лет. Сейчас в Science Corporation работают над получением сертификата соответствия CE, который необходим для начала массового производства и коммерческого распространения технологии в Европе. Ходак не сомневается, что Prima окажется востребованной, однако стоимость системы пока спрогнозировать невозможно.

Уникальность и инженерная сложность разработки не позволяют ожидать, что скоро она будет доступной для массового потребителя. Но и необоснованно дорогостоящей ей не позволит быть конкуренция на рынке интерфейсов мозг-компьютер, которая становится все более жесткой.

Помимо Neuralink Маска, многие другие компании сегодня активно работают над инновациями в этой области. Например, Synchron с его малоинвазивным нейроинтерфейсом Stentrode, который имплантируется в мозг через яремную вену, или BrainGate, разрабатывающая сенсорные имплантаты для пациентов с параличом. Или Blackrock Neurotech — компания занимается нейропротезами для восстановления функций у людей с повреждениями спинного мозга.

В России над подобными технологиями трудятся Ростех, ИНЭУМ им. И.С. Брука и лаборатория нейрофизиологии и нейрокомпьютерных интерфейсов МГУ под руководством психофизиолога Александра Каплана. Все эти разработки нацелены на решение критически важных задач и могут оказать огромное влияние на будущее человечества.