Retina-Implantate sind Sehprothesen für stark sehbehinderte oder blinde Menschen, deren Rezeptorzellen der Netzhaut (Retina) ihre Funktion verloren haben, wobei hingegen der Sehnerv nicht geschädigt ist. Dieses Krankheitsbild wird in der Fachwelt als Retinopathia pigmentosa oder Retinitis pigmentosa bezeichnet. Weltweit sind etwa drei Millionen Menschen – in Deutschland etwa 30.000 bis 40.000 – von einer der verschiedenen Formen dieser Augenerkrankung betroffen.
Retina-Implantate
Das Funktionsprinzip der Retina-Implantate beruht auf der Umsetzung von Bildern in elektrische Impulse, die an den Sehnerv weitergebene werden. Im Gegensatz zum Entwicklungsstand des Cochlea-Impantats (Implantat des Hörorgans) lassen sich Gegenwärtig mit den Retina-Implantaten höchstens die Wahrnehmung von Licht und Schatten oder ein grobes Formensehen realisieren. Damit steht die Forschung hier noch ganz am Anfang. Bei der Entwicklung von Sehprothesen gehen Wissenschaftler unterschiedliche Wege. Man unterscheidet zwischen epiretinalen und subretinalen Prothesen, sowie Sehprothesen mit biochemischen Impulsen.
Beim subretinalen Implantat wird die normale Funktion des Auges beibehalten und durch den Chip wiederhergestellt, beim epiretinalen Implantat hingegen kommt eine Kamera zum Einsatz, welche Bilder macht und diese an einen Chip sendet.
Tendenziell entwickelt sich die Forschung weg von rein elektrischen Systemen hin zu hybriden Systemen mit biochemischen Impulsen.
Epiretinale Sehprothesen – Implantat zwischen Retina und Glaskörper
Ein epiretinales Implantat besteht aus einer Videokamera, die üblicherweise in eine Brille integriert ist, einem Mikrochip, einer Übertragungseinheit zur Übermittlung der Kameradaten zum Implantat, einer Anzahl von Simulations-Elektroden und einer Energieversorgungseinheit. Das Implantat befindet sich auf der Netzhaut. Einer der Nachteile dieses Systems, ist dass das Bild nicht im Auge selbst aufgenommen wird, sondern durch eine externe Kamera. Dadurch kann die natürliche Beweglichkeit des Auges nicht genutzt werden, um die Umgebung zu erfassen. Darüber hinaus erfolgt die Signalverarbeitung extern vor der Übermittlung der Signale zu den Stimulations-Elektroden.
Subretinale Sehprothesen
Das subretinale Implantat umfasst eine Anzahl an Photodioden, einen Mikrochip, eine Anzahl an Stimulations-Elektroden und eine Energieversorgungseinheit. Dieses Implantat befindet sich zwischen der Netzhaut und der Aderhaut. Das heißt, dass der Chip nicht auf, sondern unter der Netzhaut implantiert wird. Der Vorteil dieses Systems ist, dass der Chip selbst lichtempfindlich ist, das Bild an Ort und Stelle verarbeitet wird und damit auch die Augenbewegung für die Ortung von Gegenständen verwendet werden kann.
Das bionische Auge
Bei einem bionischen Auge handelt es sich um eine Netzhautprothese, die aus einer Brille mit einer Minikamera und einem Mikrochip sowie Elektroden, welche auf die Netzhaut blinder Patienten implantiert werden. Die Brille sendet die Videosignale an einen Mikrochip, welcher die Signale in elektrische Impulse umwandelt und per Drahtlosverbindung direkt an die auf der Retina befindlichen Elektroden weiterleitet. Die Nervenzellen auf der Netzhaut nehmen die Signale als Licht wahr. Im Prinzip funktioniert das Implantat wie ein Bypass, der die kranken Zellen umgeht und elektronisch die gesunden Zellen stimuliert. Mit einem speziellen Training lernen die Patienten, zumindest Teile ihrer Umgebung wieder zu erkennen.
Retina-Implantat mit integrierter, autarker Stromversorgung
Wissenschaftlicher der Stanford-Universität in Palo Alto haben ein Retina-Implantat entwickelt, das nicht nur Licht einfängt, sondern daraus Energie erzeugt. Die Lichtimpulse werden einerseits in elektrische Impulse zur Weiterleitung an die Nervenzellen umgewandelt, und andererseits in Strom, mit dem sich das Implantat selbst versorgt. Hierdurch wird das Implantat deutlich kleiner und somit einfacher zu implantieren.
Quellen:
- Biokon: Bionisches Auge lässt Blinde wieder sehen, 9.10.2014
- SpiegelOnline: Bionik: Australierin erhält Netzhaut-Implantat, 30.09.2012
- Golem: Retina-Implantat mit eigener Stromversorgung, 14.05.2012
- Ärzteblatt: Retina-Implantate: Erste klinische Studien angelaufen, 2009