Proyecto implante
retinal
Se analizará a continuación el implante
epiretinal que está siendo desarrollado por investigadores de la
Universidad de Harvard y del MIT, en Boston, Massachussets, USA.
El objetivo del proyecto implante retinal es
desarrollar una prótesis microelectrónica para restaurar, aunque
sea en parte, la visión de pacientes con enfermedades retinales,
específicamente: degeneración macular relacionada con la edad
(AMD) y
retinitis pigmentosa
(RP).
El proyecto comenzó en 1988 como una colaboración entre el
Massachusetts Eye and Ear Infirmary y el Massachusetts Institute of
Technology (MIT). En primer lugar cabe realizar una distinción de
las distintas causas de ceguera. La ceguera puede resultar de daño
en:
1) las estructuras claras que permiten a la luz pasar al
interior del ojo
2) las capas neuronales del interior de ojo
3) el nervio óptico
4) el cerebro
La catarata
y la opacidad corneal
son
ejemplos del primer tipo de daño, y juntas son gran parte de las
causas de ceguera en países desarrollados. El segundo tipo de daño
incluye las
enfermedades degenerativas de la retina (la capa de fotorreceptores
y el tejido nervioso revistiendo el fondo del ojo), estas son la
mayor causa de ceguera en
el mundo desarrollado. Las más comunes de estas enfermedades son la
degeneración macular y la retinitis pigmentosa, y las prótesis están
diseñadas para auxiliar a pacientes con estas patologías. A pesar
de esto, estas prótesis no serían útiles para pacientes cuyas
cegueras resultan de daño de nervio óptico, daño cerebral o daño
de las estructuras claras del ojo. En particular, no son útiles en
pacientes que sufren de
diabetes
o
glaucoma, debido a que estas enfermedades dañan fibras
nerviosas de la retina que conducen señales al cerebro.
La
degeneración macular relacionada con la edad afecta 700.000
Americanos cada año y es la primera causa de ceguera en el mundo
occidental. La retinitis
pigmentosa, a pesar de ser menos común,
afecta a 1,6 millones de personas en el mundo entero. Esta es la
causa principal de ceguera hereditaria del mundo entero. La
degeneración macular causa pérdida de la parte central del campo
visual, haciendo imposible leer. La retinitis pigmentosa
inicialmente causa perdida gradual de la visión periférica seguida
de pérdida de la visión central, eventualmente causando ceguera
total. Estas dos enfermedades comparten el problema anatómico de la
degeneración de conos y bastones. Los conos y bastones, son los fotorreceptores del fondo de
la retina que convierten la luz entrante en potenciales graduados; la
degeneración de estas células deja la retina insensible a la luz.
El paciente puede volverse ciego a pesar de tener una retina con una
conexión activa al cerebro a través de un nervio óptico
funcionando.
Las prótesis desarrolladas por
los investigadores
de Harvard y del MIT, están diseñadas para estimular eléctricamente
las células ganglionares saludables que permanecen funcionales y
que mantienen conexiones al cerebro a través del nervio óptico. Ellos esperan que una estimulación de este tipo, cree imágenes
visuales que puedan ser útiles para el paciente. Las prótesis
descansan sobre la superficie interior de la retina, muy cercanas a
las fibras del nervio óptico que llevan señales al cerebro (ver
figura 2).
Figura
Nº2: Implante
epiretinal desarrollado por Harvard-MIT (Ilustración
realizada por
el equipo de diseño del CEDIBA)
El diseño del prototipo contiene dos
microchips de silicio (silicon
microchips) (ver figura 3). El primero es una diminuta batería
solar (solar battery),
la cual recibe luz desde un láser miniatura montado sobre un par de
lentes. El propósito de esta batería es proveer energía eléctrica
al implante. Un segundo propósito es proveer una versión
codificada electrónicamente de la escena visual delante del
paciente, que sería obtenida por una pequeña cámara electrónica
también ubicada sobre los lentes. Un microchip de procesamiento de señales sobre las lentes, convertirá la información visual a
un código electrónico que será transportado por el haz del láser.
El segundo chip, el chip
estimulador, decodificará la información llevada por el haz y
transmitirá pulsos eléctricos a las células ganglionares próximas
en la retina. Estas conducirán la información al cerebro y
esperanzadamente proveerá una imagen útil para el paciente.
Figura
Nº3: Implante epiretinal desarrollado por el equipo del Dr. Rizzo,
Universidad de Harvard. Imagen de la izquierda: arreglo de fotodiodos o batería solar.
Imagen de la derecha: implante intraocular compuesto por el arreglo de fotodiodos, la
lente intraocular modificada, los conectores planos (flexibles) y
los electrodos estimuladores.
Los trabajos realizados por el equipo de
investigación estadounidenses desde 1988, han
incluido:
3) métodos para estimular eléctricamente la retina y registrar
las respuestas inducidas del cerebro
4) diseño y fabricación del prototipo
implantable: baterías solares y chips utilizados en el
sistema de visión artificial.
Ellos han desarrollado un prototipo básico y
realizado experimentos con animales, mostrando que electrónicas
implantables pueden entregar una señal visual al cerebro. Más
recientemente, han comenzado a realizar implantes experimentales a
corto plazo en pacientes no videntes voluntarios para determinar la
calidad de la percepción que se puede obtener sobre un período de
dos o tres horas con estimulación eléctrica de la retina a través
de un arreglo de microelectrodos implantados quirúrgicamente.
En
estos experimentos el arreglo no permanecía en el ojo luego de la
cirugía, ya que todavía no habían desarrollado un implante
biocompatible que sea seguro para una implantación a largo plazo.
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