연구에 따르면 "생체 공학 눈"은 부분 또는 완전 실명으로 고통받는 많은 환자의 시력 회복을 돕습니다.
인간의 눈의 구조는 매우 복잡하며 우리가 볼 수 있는 방법은 밀리초 미만에 일어나는 복잡한 순차적 과정입니다. 모든 빛은 먼저 각막이라는 눈의 보호 시트를 통과한 다음 수정체로 이동합니다. 우리 눈에 있는 이 조절 가능한 렌즈는 빛을 굴절시켜 초점을 망막 - 눈의 뒤쪽을 덮고 있는 조직막. 망막에 있는 수백만 개의 수용체에는 빛을 받으면 모양이 변하는 색소 분자가 포함되어 있습니다. 광학 신경 이상. 따라서 우리는 우리가 보는 것을 인식합니다. 이러한 조직(각막, 망막) 또는 시신경이 제대로 기능하지 못하면 시력이 영향을 받습니다. 시력 문제는 눈 수술과 교정 렌즈가 있는 안경을 착용하여 교정할 수 있지만 많은 상태가 때때로 치료할 수 없는 실명으로 이어집니다.
생체 공학 눈의 발명
세계보건기구(WHO)에 따르면 전 세계적으로 약 1.5만 명이 색소성 망막염(RP)이라는 난치병을 앓고 있습니다. 그것은 전 세계적으로 약 1명 중 4,000명에게 영향을 미치며 광수용체라고 불리는 광 감지 세포가 망막에서 분해되어 결국 실명에 이르게 되면 점진적인 시력 상실을 일으킵니다. "라고 불리는 이식형 시각 보철물생체 공학 눈"[공식 명칭 Argus® II 망막 보철 시스템("Argus II")]은 남가주 대학의 Mark Humayun 교수가 개발하여 완전 또는 부분 실명으로 고통받는 사람들의 기능적 시력을 회복시킵니다.1,2 상속으로 인해 망막 퇴행성 질환. Argus II는 이미지를 캡처합니다. 눈 유리에 장착된 소형 비디오 카메라는 이러한 이미지를 전기 펄스로 변환한 다음 해당 펄스를 망막 표면에 이식된 전극에 무선으로 전송합니다. 따라서 시각 장애 환자의 경우 기능이 상실된 망막 세포를 우회하고 생존 가능한 망막 세포를 자극하여 뇌에서 빛의 패턴을 인식하게 됩니다. 그런 다음 환자는 이러한 시각적 패턴을 해석하는 방법을 학습하여 유용한 시력을 회복합니다. 연구원들이 계속해서 새로운 알고리즘을 개발함에 따라 시스템은 더 나은 성능을 위해 업그레이드될 수 있는 소프트웨어에 의해 제어됩니다.
인간 참가자와의 성공
그들의 발견에 계속해서, "생체 공학 눈Second Sight Medical Products, Inc.("Second Sight")3 망막 임플란트의 30년 임상 시험 결과는 색소성 망막염으로 실명한 사람들의 시각 기능과 삶의 질을 개선하는 데 이 장치의 장기적인 효능, 안전성 및 신뢰성이 입증되었음을 보여주었습니다. Moorfields Eye Hospital NHS Foundation Trust의 Lyndon da Cruz 교수가 이끄는 그들의 연구는 미국과 유럽 전역의 10개 센터에서 Argus II를 이식받은 XNUMX명의 임상 시험 대상자를 평가했습니다. 모든 환자는 RP 또는 유사한 장애로 인해 맹인(즉, 빛을 인식하지 못하거나 그 이상)이었습니다. 그 결과 환자의 시각 기능이 개선되어 Argus II의 전반적인 안전성이 입증되었으며 이러한 개선은 XNUMX년 동안 지속되었습니다. 환자들은 Argus II를 사용한 후 외부 세계, 가족 및 친구들과 새로운 연결을 갖게 되었고 웰빙에 있어 전반적으로 삶을 바꾸는 긍정적인 변화를 느꼈다고 보고했습니다. 이것은 매우 주목할 만한 연구이며 색소성 망막염으로 실명한 환자들에게 유망한 소식을 제공합니다.
기적의 눈의 사회적 측면
Argus II는 최초이자 유일한 망막 임플란트는 적절한 연구를 통해 안전성, 장기적인 신뢰성 및 이점을 입증하여 미국과 유럽에서 승인을 얻었습니다. 2016년 말부터 200명 이상의 환자가 Argus II로 실명 치료를 받았습니다. Argus II에 대해 평가된 비용은 환자가 처음 RP로 진단될 때 16,000년 동안 약 25달러입니다. 공공 자금 지원 의료 시스템(많은 선진국에서)에서는 환자가 쉽게 접근할 수 있습니다. 비용은 또한 특히 상태의 발병이 점진적으로 발생하는 경우 건강 보험 적용 범위에서 정당화될 수 있습니다. 높은 비용은 그러한 환자에 대한 장기간의 "치료" 요구와 비교할 때 억지력으로 작용하지 않을 수 있습니다. 그러나 저소득 및 중간 소득 국가에서 이 기술에 대한 액세스를 생각하면 현금 지불 시나리오와 관련된 높은 비용 때문에 가능성이 매우 낮아 보입니다.
생체공학 눈의 미래: 두뇌 연결
사람을 대상으로 한 성공적인 테스트 후 Second Sight는 현재 Argus II에 대한 타당성 연구와 기존 및 미래의 Argus II 환자를 위한 하드웨어 및 소프트웨어 업그레이드를 포함하고 있습니다. 그들은 진보된 시각 보철물인 Orion™ I 시각 피질 보철물의 개발에 집중하고 있습니다.4, 한쪽 또는 양쪽 눈의 거의 모든 형태의 실명 환자를 대상으로 합니다. 이것은 Argus II 생체 공학 눈의 약간 수정된 버전으로, 카메라와 외부 프로세서가 장착된 안경을 포함하지만 Argus II 기술의 99%를 사용합니다. Argus II와 비교하면 Orion I은 눈을 우회하는 신경 자극 시스템으로, 대신 전극 배열이 시각 피질(시각 정보를 처리하는 뇌의 일부) 표면에 배치됩니다. 따라서 이 영역에 전기 펄스를 전달하면 뇌가 빛의 패턴을 인식하도록 지시할 수 있습니다. 이 무선 장치는 최근 30세 여성 환자의 시각 피질에 이식되었으며 여러 테스트에서 그녀가 큰 부작용 없이 빛의 반점을 인식할 수 있는 것으로 나타났습니다.
Orion I은 현재(2017년 말) 임상 시험 승인을 받았으며 두 곳에서 단 XNUMX명의 인간 피험자에 대한 테스트에 대해 미국 FDA의 조건부 승인을 받았습니다.4. Second Sight는 현재 장치에 대한 추가 테스트를 수행하고 있으며 실제 시험을 시작하기 전에 특정 질문에 답변하고 있습니다. Orion I의 주요 단점은 전극 어레이가 배치될 뇌 영역을 노출시키기 위해 인간 두개골의 작은 부분을 제거해야 하기 때문에 Argus II보다 더 침습적인 수술이 필요하다는 것입니다. 이러한 전기 뇌 이식은 감염이나 뇌발작의 위험이 있으며 회사는 다음에만 테스트할 계획입니다. 사람의 완전히 눈이 먼 대상.
눈을 우회함으로써 Orion은 손상을 입은 다른 유형의 실명에 도움이 될 수 있습니다. 광학 녹내장, 암, 당뇨병, 부상 또는 외상을 포함한 여러 가지 이유로 인한 신경. Orion I이 제안한 기술은 본질적으로 눈과 눈을 대체할 것입니다. 광학 완전히 신경을 쓰고 실명을 치료합니다. 현재 시험 및 승인을 위해 빠른 속도로 진행되고 있는 이 장치는 실명에 대한 치료법이나 치료법이 없는 사람들, 즉 전 세계적으로 거의 600만 명에 달하는 시각 장애인이지만 Argus II에 적합한 후보가 아닌 사람들을 위한 게임 체인저로 간주됩니다.
Second Sight는 전 세계적으로 약 400,000명의 색소성 망막염 환자가 현재 장치인 Argus II를 사용할 자격이 있다고 추정합니다. 약 6만 명의 사람들이 다음과 같은 다른 원인으로 인해 실명했지만, 암, 당뇨병, 녹내장 또는 외상은 가정적으로 Orion I을 대신 사용할 수 있습니다. 또한 Orion I은 Argus II에 비해 더 나은 시야를 제공할 수 있습니다. 이는 뇌 이식에 비해 의학적으로 어려울 것이기 때문에 이러한 뇌 이식을 이해하는 첫 번째 단계입니다. 망막 뇌의 시각 피질은 눈보다 훨씬 더 복잡하기 때문입니다. 이 장치는 뇌를 통한 더 침습적인 수술이 필요하여 환자가 감염이나 발작을 일으키기 쉽습니다. Orion I은 이러한 모든 측면 때문에 규제 기관의 더 많은 승인이 필요할 수도 있습니다.
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출처
1. Allen C et al. 2015. 맹인의 시력 회복을 위한 망막 외 인공삽입물의 장기간 결과'. 안과. 122(8). https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2015.04.032
2. da Cruz L et al. 2016. Argus II 연구 그룹. Argus II Retinal Prosthesis System 임상 시험의 123년 안전성 및 성능 결과. 안과학. 10(XNUMX). https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2016.06.049
3. Second Sight Medical Products, Inc.: www.secondsight.com [5년 2018월 XNUMX일에 액세스함].
4. 미국 국립 의학 도서관. 2017. 오리온 시각 피질 보철 시스템의 조기 타당성 조사. https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03344848 [9년 2018월 XNUMX일에 액세스함].
