Elektronikus szemmel újra láthatnak a vakok

Koreában az 1970-es évek fekete-fehér tévéjében nem Superman vagy Batman, hanem „A hatmillió dolláros ember” volt a legnépszerűbb hős. Főszereplőjét, egy súlyosan sérült tesztpilótát bionikus végtagokkal és implantátumokkal építették újjá.

Most, ötven évvel később, a meseszerű történet valósággá válik: a Hankook Ilbo szerint a 2019-ben alapított Celico elektronikus szemet fejleszt.

A vaksághoz vezető szembetegségek, mint például a makuladegeneráció vagy a retinitis pigmentosa, elpusztítják a retinánk fényérzékelő sejtjeit. Látásunk leegyszerűsítve úgy működik, hogy a szemünk fotoreceptor rétege érzékeli a fény intenzitását és bioelektromos jelet hoz létre. A generált elektromos jel a látóidegen keresztül eljut az agyunkba, és a látókérget tárgyak felismerésére serkenti. Ezért, ha a fotoreceptorok tönkremennek, a fény nem alakítható többé elektromos jelekké, és az ember megvakul.

Nagyon sokan vesztik el a látásukat makula degeneráció vagy retinitis pigmentosa miatt: előbbi a fejlett országokban a vakság 50%-áért felelős. A makula degenerációban szenvedőknek a vakságtól való félelem annyira sokkoló, hogy gyakran depressziósak is lesznek.

A beteg félvezetőkkel megint láthatja a világot

Amennyiben a szem fotoreceptor sejtjei meg is semmisültek, ha a látóideg életben van, a Celico egy fotoreceptorként működő eszközt helyez be és csatlakoztat a látóideghez, hogy lásson a beteg.

Az elektronikus szem a digitális fényképezőgépekben és az okostelefonokban használtakhoz hasonló képérzékelő félvezetőt használ. A szemgolyóban egy bemetszésen keresztül 5 mm széles és 4 mm hosszú ultra-kicsi képérzékelőt helyeznek el.

Az elektronikus szemnek természetesen tápegységre is szüksége van, amit egy mikroszkopikus méretű táp- és adatadó-vevő kábelen keresztül kaphat meg. Ez kapja az áramot – vezeték nélkül – a beteg szemüvegének szárában lévő akkumulátoroktól. Az akku 2,5 cm-es távolságig képes vezeték nélkül váltakozó áramot küldeni. „Az objektív körül található mágneses indukciós tekercs veszi az áramot, a vezeték nélküli adó-vevőnél egyenárammá alakítja, és továbbítja a képérzékelőnek."

Ezek az eszközök biokompatibilis anyagokból, például szilíciumból, platinából és poliimidből készülnek a biológiai kilökődés esélyének csökkentésére. A képérzékelőt az SK Hynix 350 nano félvezető üzemében gyártják.

Mennyire jó látást nyújt az elektronikus szem?

A cég 2000 pixeles képérzékelőt fejleszt. „Az emberi szem 100 millió pixeles tárgyakat ismer fel: de már 2000 képponttal is lehet élni és tudunk olvasni.”

Jelenleg a 2000 pixeles felbontás lenne a legjobb a világon: a kereskedelmi forgalomba kerülő elektronikus szemek közül a legfejlettebb termék ma a német „Alpha AMS”, amelynek 1600 pixeles képérzékelője van. Az „Augus 2”, amelyet az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatósága (FDA) jóváhagyása után a US Second Sight árusít, 60 pixeles kamerával ismeri fel a képeket, amely körülbelül olyan jó, mint egy szitakötő szeme.

Franciaországban kifejlesztettek egy 378 pixeles elektronikus szemet, amelynek célja 0,04 látásélesség elérése. Izrael klinikai vizsgálatokat is végez egy 676 pixeles kamera típusú elektronikus szemmel. Tajvan 4000 pixeles képérzékelőt akar fejleszteni, de ez valószínűleg igen sokára fog eredményt hozni.

Egyre magasabb a makula degenerációban szenvedő betegek száma: egyes jelentések szerint népbetegséggé válhat.

A cég a jövőben a kiterjesztett valóság (Augmented Reality, AR) és a kevert valóság (Mixed Reality, MR) alkalmazását tervezi. Az AR-szemüveg olyan betegek számára készülne, akik makula degenerációban szenvednek a látásvesztés előtti szakaszban.