根据美国疾病控制和预防中心的数据，年龄相关性黄斑变性是一种慢慢降解视网膜中光敏细胞的疾病，是65岁及以上人群视力丧失和失明的主要原因。医生无法阻止这种视力丧失 - 但是一种取代由眼科学教授丹尼尔帕兰克设计的光敏细胞的系统可能会减轻这种负担。
该设备 - 图像处理护目镜和植入视网膜的微小硅芯片的组合- 已经有十多年的历史了。虽然该设备的分辨率尚未达到其设计者希望得到的目标 - 目前该技术只能达到20/200的视野，这还不足以清晰地阅读或安全驾驶 - 巴黎开始了一项五患者可行性研究，第二次计划在今年晚些时候在美国东部。
“我们发表了第一篇关于如何在12年前接近这个问题的概念论文，现在我们已经在人类患者中验证了我们在途中做出的所有关键假设，”Palanker说道，他也是汉森实验的主任。物理实验室和斯坦福生物X和斯坦福神经科学研究所的成员。
自从他在应用物理专业的研究生学习以来，Palanker一直对眼睛的功能感兴趣。直到21世纪初，Palanker的大部分研究都集中在眼科手术中使用激光。
然后，他了解了人工视网膜，这种辅助设备旨在治疗那些在视网膜中丢失一些光敏细胞的患者，这些患者患有与年龄相关的黄斑变性或视网膜色素变性等疾病。
但是当时正在开发的人工视网膜有许多缺点。首先，他们都没有取得像样的解决方案。当时，最好的人造视网膜相当于大约20/1200视力。
此外，21世纪初的大多数设备需要许多电线。有些系统将摄像头直接植入眼睛，这需要精心布线才能为其供电。其他装置将相机安装到眼镜上并通过电缆将图像馈送到放置在视网膜上的电极阵列。所有选项都需要侵入性，复杂手术和长期维护问题，包括管理穿过眼壁的有问题的电缆，有时会影响剩余的健康棒和锥体。
Palanker认为他可以用纯粹的光学方法做得更好。正如他想象的那样，患者会佩戴特殊的护目镜，将环境光转换为通常不可见的红外图像，并以类似于增强现实眼镜的方式将这些图像投射到眼睛中。光伏电池 - 基本上是微小的太阳能电池板 - 植入视网膜的受损部分下方，可以拾取红外图像并将其转换为电信号，取代受损棒和锥体的功能。
“我认为眼睛是一个美丽的光学系统，信息和电力可以通过光传递，这将消除对电线的需求，使手术的侵入性更小，”Palanker说。此外，更容易使光伏传感器小型化，从而提高分辨率。Palanker的设备也提供了额外的好处：因为植入的传感器只能替换受损的视杆和视锥细胞，患者仍然可以正常看到视网膜的部分未被损坏。
到2005年，Palanker及其同事已经发布了一个关于他们的设备如何工作的计划，并且在2008年他们赢得了Bio-X种子基金，以开始构建设备并在啮齿动物中测试这个想法。
下一阶段
2013年，获得光伏视网膜假体或PRIMA技术许可的Pixium Vision公司为人类制造了一种装置，并于2017年底获得了临床试验的批准。临床试验于上个月开始，至今已有3名患者植入设备。帕兰克说，这些手术进展顺利，患者报告说他们以前在受损区域看到了明亮的白色图案，这是研究人员所预期的。目前正在进行彻底的测试，以评估这种假肢视力的质量，包括患者如何能够制作各种形状和字母。
研究人员仍面临重要挑战 - 最重要的是，进一步提高分辨率。目前，人体植入物中的像素尺寸为100微米，测试表明50微米像素也能很好地工作，提供相当于约20/200视力的空间分辨率。最终，Palanker希望将其提升到20/40 - 州政府要求获得驾驶执照 - 该实验室希望在今年晚些时候发布新设计以实现该决议，他说。研究人员还在开发更好的图像处理方法，以便患者更容易区分对象。
“我们正在解决无法治愈的致盲条件中最大的未满足需求之一，”Palanker说。“这是非常令人兴奋。”