Βιονικό μάτι

«Δεν υπάρχει καλύτερος τρόπος να ευχαριστήσεις τον Θεό για την όρασή σου από το να δίνεις βοήθεια σε όσους βρίσκονται στο σκοτάδι»

Ζούμε μια ζωή γεμάτη χρώματα και εικόνες που βλέπουμε καθημερινά, μια ζωή χωρίς θέα είναι σκοτεινή. Και οι τυφλοί ζουν με τις σκοτεινές ζωές. Δεν είναι σαν να βοηθάμε έναν τυφλό να περάσει από το δρόμο, πρέπει να κάνουμε κάτι περισσότερο για τον άνθρωπο. Καθώς ανήκουμε στην κοινότητα των μηχανικών - τίποτα δεν είναι αδύνατο για εμάς αν προσπαθήσουμε. Εάν οι επιστήμονες δημιουργούν ιδέες, τότε οι μηχανικοί του που βάζουν ζωή σε αυτές τις ιδέες. Σήμερα έχουμε όλα τα μηχανήματα στο χέρι μας, είναι η σειρά μας να επιστρέψουμε αυτό που μας δίνει η ανθρωπότητα.

Στον σημερινό κόσμο περίπου 40 εκατομμύρια άνθρωποι υπέφεραν από τύφλωση και περίπου 140 εκατομμύρια άνθρωποι υποφέρουν από χαμηλή όραση και αν μιλάμε για την Ινδία έχουμε τον μεγαλύτερο αριθμό ανθρώπων στον κόσμο που πάσχουν από τύφλωση. Ο στόχος του BIONIC EYE είναι ο ίδιος με την αποκατάσταση του οπτικού σήματος σε όσους πάσχουν από οφθαλμική νόσο όπως η αμφιβληστροειδίτιδα. Σε αυτό μια βιντεοκάμερα είναι ενσωματωμένη με ένα ζευγάρι γυαλιά που θα τραβήξει και θα επεξεργαστεί εικόνες. Οι εικόνες αποστέλλονται ασύρματα σε μικρό επεξεργαστή που το μετατρέπει σε ηλεκτρονικό σήμα και αυτά τα σήματα μεταδίδονται περαιτέρω σε εμφύτευμα αμφιβληστροειδούς ή ηλεκτρόδιο που στέλνουν οπτικό σήμα στον εγκέφαλο για περαιτέρω επεξεργασία. Έτσι, ακόμη και οι τυφλοί έχουν επίσης όραμα.

Το ανθρώπινο μάτι

Όταν μια ακτίνα φωτός που αντανακλάται από ένα αντικείμενο φτάνει στο μάτι μας, τότε στέλνονται σήματα στον εγκέφαλο, τότε ο εγκέφαλος αποκωδικοποιεί το σήμα για να βελτιστοποιήσει την εμφάνιση, τη θέση και τις κινήσεις του αντικειμένου που βλέπουμε. Η όλη διαδικασία πραγματοποιείται μόνο λόγω του φωτός, χωρίς φως δεν υπάρχει κόσμος που σημαίνει ότι δεν είμαστε σε θέση να δούμε τίποτα.

Το κύριο μέρος του ματιού είναι ο αμφιβληστροειδής. Ο αμφιβληστροειδής είναι ένα εσωτερικό τοίχωμα του ματιού που λειτουργεί ως φιλμ κάμερας για τη σύλληψη των φωτεινών σημάτων και τη μετάδοσή τους στον εγκέφαλο μέσω οπτικών νεύρων για τη δημιουργία όρασης.

Το Βιονικό Μάτι

Είναι ένα τεχνητό μάτι που παρέχει οπτικές αισθήσεις στον εγκέφαλο. Αποτελείται από ηλεκτρονικά συστήματα με αισθητήρες εικόνας, μικροεπεξεργαστές, δέκτες, πομπούς ραδιοφώνου και τσιπ αμφιβληστροειδούς. Η τεχνολογία που παρέχεται από αυτό βοηθά τους τυφλούς να ξαναβρούν όραση.

Αποτελείται από ένα τσιπ υπολογιστή που διατηρείται στο πίσω μέρος του οφθαλμού και συνδέεται με μια μίνι βιντεοκάμερα ενσωματωμένη σε γυαλιά που φορούν. Στη συνέχεια, μια εικόνα που τραβάται από την κάμερα εστιάζεται στο τσιπ που το μετατρέπει σε ηλεκτρονικό σήμα που μπορεί να ερμηνεύσει ο εγκέφαλος. Οι εικόνες που παράγονται από το Bionic eye δεν ήταν πάρα πολύ τέλειες, αλλά θα μπορούσαν να είναι αρκετά σαφείς ώστε να αναγνωρίζονται. Το εμφύτευμα παρακάμπτει τα νοσούντα κύτταρα στον αμφιβληστροειδή και διέρχεται από τα υπόλοιπα πιθανά κύτταρα.

Εργασία του Bionic Eye

Η συσκευή αποτελείται από 3.500 μικροδίοδοι που βρίσκονται στο πίσω μέρος του αμφιβληστροειδούς. Το ηλεκτρικό σήμα που αποστέλλεται στον εγκέφαλο λαμβάνεται από αυτές τις μικροσκοπικές συστοιχίες ηλιακών κυττάρων καθώς μετατρέπει το κανονικό φως σε ηλεκτρικό σήμα.

Το Bionic Eye λειτουργεί παρόμοιο με το ανθρώπινο μάτι καθώς παίρνει εικόνες από την κάμερα που είναι εξοπλισμένη με το γυαλί που μπορεί να φορέσει ένας τυφλός, η κάμερα είναι μικρού μεγέθους καθώς χωράει στο πλαίσιο του γυαλιού ή στο μέλλον μπορούμε να βάλουμε στη δομή του τεχνητού ματιού. Στη συνέχεια, η εικόνα αποστέλλεται περαιτέρω σε ένα μικρό ηλεκτρονικό chipset (μικροεπεξεργαστής). Το έργο του μικροεπεξεργαστή είναι να μετατρέψει αυτά τα δεδομένα εικόνας στο ηλεκτρονικό σήμακαι περαιτέρω το μεταφέρετε στον δέκτη, στέλνει σήματα μέσω ενός πολύ μικρού καλωδίου σε ένα ηλεκτρόδιο που εμφυτεύεται από τους γιατρούς στο οπίσθιο τοίχωμα του ματιού που ονομάζεται επίσης αμφιβληστροειδής. Ο πίνακας ηλεκτροδίων παράγει παλμούς που ταξιδεύουν μέσω του οπτικού νεύρου στον εγκέφαλο, το οπτικό νεύρο ενός τυφλού είναι μερικές φορές κατεστραμμένο και στη συνέχεια χρησιμοποιούμε ορισμένες συσκευές που είναι ικανές να παρακάμψουν το σήμα από τους πιθανούς τρόπους, και μόνο το σήμα μπορεί να φτάσει εγκέφαλος. Καθώς το σήμα φτάνει στον εγκέφαλο, ο εγκέφαλος ξεκινά την αποκωδικοποίηση του σήματος και είμαστε σε θέση να αναγνωρίσουμε ποιο είναι το θέμα, αυτή η διαδικασία είναι πολύ γρήγορη που μπορούμε να δούμε παρόμοια με το ανθρώπινο μάτι.

Διαθέσιμο σύστημα Bionic Eye

Το διαθέσιμο βιολογικό σύστημα ματιών που αναπτύχθηκε από την εταιρεία με έδρα την Καλιφόρνια με την ονομασία Second sight είναι το Argus II Retinal Prosthesis Systemεγκεκριμένο FDA στις Ηνωμένες Πολιτείες. Η πρόθεση του αμφιβληστροειδούς είναι ένα βιοϊατρικό εμφύτευμα που χρησιμοποιείται για να αποκαταστήσει εν μέρει το χρήσιμο όραμα για όσους έχουν χάσει την όρασή τους λόγω αυτής της ασθένειας. Σύμφωνα με μια έρευνα σε κάθε 5.000 άτομα υπάρχει κάποιος που πάσχει από αυτήν την ασθένεια. Συνήθιζε να παρέχει σήμα σφυγμού στον εγκέφαλο χρησιμοποιώντας το εμφύτευμα αμφιβληστροειδούς για το τυφλό άτομο. Καθώς έχει μια μίνι βιντεοκάμερα για να πάρει τα δεδομένα που μεταφέρονται ασύρματα σε μια μονάδα επεξεργασίας βίντεο που μετατρέπει τα δεδομένα σε ηλεκτρονικό σήμα και στη συνέχεια τα σήματα που μεταφέρονται σε ηλεκτρόδια που δημιουργούν ώθηση για ερμηνεία με τον εγκέφαλο και ένα τυφλό άτομο μπορεί να δείτε σαν έναν κανονικό άνθρωπο, αλλά το όραμα δεν είναι 100% τέλειο.

Το μέλλον των βιονικών ματιών

Στο μέλλον είμαστε σε θέση να αυξήσουμε τον υψηλότερο αριθμό ηλεκτροδίων που μπορούν να παράγουν πιο έντονη, έγχρωμη και πιο λειτουργική όραση για άτομα που είναι τυφλά από αμφιβληστροειδίτιδα από αμφιβληστροειδίτιδα και άλλες ασθένειες του αμφιβληστροειδούς, συμπεριλαμβανομένου του εκφυλισμού της ωχράς κηλίδας.

Οι επιστήμονες δοκιμάζουν συσκευές με ακόμη περισσότερα ηλεκτρόδια έτσι ώστε να μπορεί να παρακάμψει τον αμφιβληστροειδή και να μετακινήσει τα σήματα στον εγκέφαλο απευθείας. Η επόμενη γενιά του διεγέρτη αμφιβληστροειδούς Argus II πρόκειται να σχεδιάσει με 60 ελεγχόμενα ηλεκτρόδια τα οποία παρέχουν στα άτομα ακτίνες με εικόνες υψηλότερης ανάλυσης.

Πώς μοιάζει να βλέπεις μέσω ενός βιονικού ματιού

Το βιονικό μάτι παρέχει ένα όραμα διαφορετικό από το όραμα που είχε ο άνθρωπος. Δεν αποκαθιστά την πλήρη όραση, δεν είναι πλήρως τέλεια ή καθαρή. Μια δοκιμή που πραγματοποιήθηκε από την κατασκευαστική εταιρεία, περίπου το ήμισυ του τυφλού κατάφερε να διαβάσει πολύ μεγάλα γράμματα με ύψος περίπου 9 ίντσες από 1 πόδι μακριά ή περίπου 23 εκατοστά ύψος από 0,3 μέτρα μακριά. Μερικά τυφλά άτομα μπόρεσαν να διαβάσουν μικρότερα γράμματα με ύψος περίπου 1-2 ίντσες από 1 πόδι μακριά ή περίπου 2,5-5 εκατοστά ύψος από 0,3 μέτρα μακριά και σύντομες λέξεις. Μετά τη δοκιμή, διαπιστώνεται ότι η πλειοψηφία των τυφλών έλαβε όφελος από το σύστημα Argus II.

Περιορισμοί

• Επιτέλους, πρόκειται για το κόστος για το Bionic Eye, για ένα ζευγάρι Eye θα κόστιζε περίπου 30.000 $, κάτι που δεν είναι ευνοϊκό για το πάσχον άτομο.
• Δεν αντιμετωπίζεται κάθε άτομο που πάσχει από οφθαλμική νόσο, έτσι δεν θα είναι χρήσιμο για ασθενείς με γλαύκωμα, κυρίως βοηθά το άτομο που πάσχει από αμφιβληστροειδίτιδα.
• Μια τεχνητή αντικατάσταση ενός ανθρώπινου σώματος είναι μια επικίνδυνη εργασία, καθώς μπορεί να προκαλέσει θάνατο ή να προκύψουν ορισμένες σοβαρές καταστάσεις.
• Όπως ξέρουμε ότι δεν είναι ανθρώπινο μάτι, είναι ένα βιονικό μάτι, οπότε ένας πληγείμενος δεν θα μπορούσε να πάρει το 100% της τέλειας όρασης.