【研究新知】視網膜植入光電晶片,首度讓黃斑部病變患者恢復視力

美國史丹佛大學醫學院研發出可植入視網膜下方的微型光電晶片(PRIMA),讓晚期老年性黃斑部病變患者恢復部分視力,能閱讀文字與辨識標誌。臨床試驗中,32名受試者中有26人視力顯著改善,平均提升5行。此系統結合植入晶片與紅外線眼鏡,將影像轉為電訊號傳至大腦。研究團隊正開發灰階與高解析版本,期望應用於更多失明類型。

植入光電晶片,黃斑部病變恢復視力

美國史丹佛大學醫學院領導的一個國際研究團隊,開發出一種可以植入到視網膜下方的微型光電晶片,可讓晚期老年性黃斑部病變患者恢復部分視力,重新閱讀書籍,或看得到地鐵標誌。

對於這些患者來說,這項可能會帶來以往任何療法都無法企及的突破性治療成果,有著無窮希望,論文2025年10月20日刊登在《New England Journal of Medicine》(新英格蘭醫學期刊)。

這篇論文共同通訊作者、史丹佛大學醫學院眼科教授Danniel Palanker透過該校發佈的新聞資料表示,在此之前所有利用類似裝置提供視覺的嘗試,基本上都只造成對光線的敏感,並沒有帶來真正有意義的形式視覺。

「我們才是第一個提供形式視覺的。」Danniel Palanker說,這個名為光電視網膜植入微陣列(PRIMA)的系統,是由史丹佛大學開發出來,也是第一個可以讓視力喪失且無法治癒的患者,恢復功能性視力的微型無線光電晶片。

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黃斑部病變:盲點失明的不可逆破壞

老年性黃斑部病變引起的地圖樣萎縮,是導致漸進性且不可逆失明的主要原因,全球有超過500萬人受到影響,約佔失明者2成左右,目前尚無恢復這些患者視力的療法。

視網膜是位於眼球後方一層很薄的神經組織,感光細胞將光轉換成電訊號,這些電訊號在視網膜內層處理,並傳送到大腦。

對患有地圖樣萎縮的人而言,黃斑部病變會破壞視網膜中心的光敏感細胞。隨著視網膜部分萎縮,無法接收到光訊號,會在視覺中心形成盲點,出現斑塊狀失明,但大多數患者仍保留一些支持週邊視覺的感光細胞,以及傳遞來自感光細胞訊息的視網膜神經元。

其實,早在2005年,Danniel Palanker在研究用於治療眼睛疾病的眼科雷射時,就首度想到可利用眼睛透明度的特性,再透過光來傳遞訊息的裝置,如今他的夢想成真,PRIMA系統帶給晚期老年性黃斑部病變患者不錯的效果。

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PRIMA:科技輔助黃斑部病變的視力恢復

PRIMA系統分兩大部分,分別是植入在視網膜下方、長寬各2厘米的無線光電晶片,以及安裝在特殊眼鏡上的小型攝影機。這部攝影機可以捕捉視覺訊息,並透過紅外線光投射到無線光電晶片上,再轉換成電訊號。這些電訊號取代受損的感光細胞,並將視覺數據發送到大腦,恢復中央視網膜萎縮區域的視力。

圖、PRIMA如何恢復黃斑部病變的受損視力。(TiBIA製圖)

這個由史丹佛大學、匹茲堡大學、德國波昂大學、英國倫敦大學學院及17家醫學中心組成的國際研究團隊,以38名年逾60、患有地圖樣萎縮且視力缺失的晚期老年性黃斑部病變患者為對象進行臨床研究,患者平均年齡79歲。

在一隻眼睛植入無線光電晶片4到5週後,受試患者開始配戴眼鏡,並在12個月後接受評估,但有6名未接受評估,其中3人已死亡,1人中途退出,2人無法接受測試。

32名接受評估的受試者,PRIMA系統讓其中26人的視力表現出有臨床意義的改善,而視力改善的定義,則是能夠在標準視力表上至少多讀兩行。評估發現,他們的視力平均提高了5行,其中還有一人提高了12行。

不過Danniel Palanker強調,這些受試者可能還需要幾個月的訓練,才能達到最佳表現,這和植入人工電子耳後,在掌握聲音前也需要接受訓練一樣。

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PRIMA的未來:更高解析、治療更多類型失明

目前,PRIMA系統只能提供黑白視覺,沒有中間色調。Danniel Palanker和研究團隊正在開發新軟體,不久後將可實現全視野灰階的視覺效果。他解釋,患者最期盼的是閱讀,再來則是人臉辨識,而人臉辨識就需要灰階圖像。

此外,他們也正在設計能夠提供更高解析度視覺的晶片,將目前每個晶片有378個像素、每個像素寬度100微米,提昇到每個晶片有1萬個像素、且每個像素寬度小於20微米的進階版本。

更令人期待的是,除了晚期老年性黃斑部病變,Danniel Palanker還想讓PRIMA系統可以治療因失去光感受器而導致的其他類型失明,造福更多人。

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Ref. :https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2501396

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