Ah Uno de mis temas favoritos del curso Biomedical Micro devices. Espero poder darle una respuesta satisfactoria.
Una de las causas de la ceguera es el glaucoma . Puede que incluso hayas oído hablar de eso. Es el aumento de la presión del ojo, o presión intraocular . Se produce cuando el ojo tiene una capacidad disminuida para deshacerse del humor acuoso. Es un líquido acuoso que se produce en los ojos para mantenerlo inflado y proporcionar nutrición.
Ahora, debido a una razón u otra (generalmente bloqueo de la malla trabecular ) el ojo pierde la capacidad de drenar este humor acuoso adecuadamente. ¡Recuerde que todavía se está produciendo continuamente porque el ojo necesita mantenerse con vida! Esto provoca un aumento de la presión que presiona contra la retina . La retina, que también es una estructura viva, necesita nutrientes. Estos son entregados por pequeños vasos sanguíneos. Ahora imagínese, qué pasaría si se presionan estos pequeños vasos sanguíneos. Sí, se bloquean limitando o en casos severos restringiendo el suministro de sangre a la retina. Si este sigue siendo el caso durante períodos prolongados, la retina puede dañarse.
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Es importante mencionar que aunque el glaucoma puede tratarse de muchas maneras, pero si las células nerviosas de la retina se dañaron, no pueden repararse.
Ahora tiene una retina dañada. No puedes repararlo. Entonces, la única opción viable es reemplazarlo con un implante.
Los implantes retinianos son pequeños dispositivos que intentan replicar la funcionalidad de la retina. Para entender lo que hacen, primero tendré que explicar el funcionamiento de la retina.
Cuando la luz enfocada por la lente cae sobre la retina, las varillas y los conos en la retina convierten esa señal de luz en un signo de nervio eléctrico. Esta señal luego se transfiere a las otras celdas en la parte superior que realizan el procesamiento de la señal. (estas celdas de procesamiento de señal se encuentran en la parte superior de las celdas del sensor de la retina y, por lo tanto, la luz tiene que cruzarlas primero para alcanzar los bastones y conos, de forma similar a un sensor de cámara con iluminación frontal).
(Imagen de Wikipedia)
Ahora, con la retina desaparecida, necesitamos algo similar para reemplazar la funcionalidad a fin de restaurar la visión. Esto es donde los implantes de retina entran en juego. Estos pequeños dispositivos estimulan las células nerviosas en un intento de producir una imagen similar a lo que habrían hecho las células de la retina. Se puede lograr de una de las dos maneras (más o menos categorizando), epiretinallt o subretinally.
Los implantes epirretinianos se montan encima de la retina. Estimulan las células nerviosas finales que se encuentran en la parte superior de la retina y, por lo tanto, no pueden aprovechar el procesamiento natural de la señal que ofrecen las células de la retina. Estos sistemas se dividen en dos partes. Uno instalado dentro del ojo ( el implante ) consiste básicamente en:
- Electrodos estimuladores de retina
- Chip estimulador Retins
- Chip receptor de señal inalámbrica
- Energía inalámbrica y bobina receptora de señal
Y la otra parte que se instala en las gafas generalmente consta de:
- Cámara CMOS
- Procesador de señal (produce señales compatibles con retuna a partir de imágenes de cámara)
- Bobina transmisora inalámbrica
- Batería
(Fuente: el nuevo implante de retina ayuda a las personas ciegas a recuperar la percepción visual)
Ahora, el implante se instala por opción. El conjunto de electrodos se encuentra en la parte superior de la retina. Se compone de muchos electrodos (aunque no cerca del número real de bastones y conos). El receptor revela la señal de la unidad externa. Lo procesa y lo transmite al chip estimulador que a su vez lo envía a los electrodos.
(Fuente: las 5 tecnologías más prometedoras en oftalmología)
Estos electrodos estimulan la superficie de la retina tal como lo habrían hecho las células normales de la retina y, por lo tanto, crean una percepción de la visión en las personas ciegas.
Es importante tener en cuenta aquí que, aunque el área pequeña estimulada por la retina es un área del ojo de alta agudeza, todavía no produce imágenes de tan alta resolución como la original. La densidad de la matriz de electrodos está limitada por muchas cosas y, por lo tanto, es la resolución de imagen que produce.
Los implantes retinianos son una alternativa al enfoque mencionado anteriormente para lograr un resultado final similar. Este enfoque, como debe ser evidente a estas alturas, coloca el implante debajo de la retina. Las varillas y los conos (que ya están difuntos) se destruyen y se eliminan. El implante se coloca en su lugar.
El enfoque más interesante en los implantes subretinianos es aquel en el que no se necesita circuitería externa, al menos en teoría. Se coloca una serie de fotodiodos debajo de la retina. La lente natural del ojo enfoca la luz en este implante. La luz genera señales eléctricas debido a la presencia de fotodiodos. Estas señales eléctricas estimulan las células nerviosas.
Et voilà! ¡Visión restaurada!
El problema aquí es que, por nuestra cuenta, el fotodiodo no puede producir suficiente energía para estimular las células nerviosas. Se utilizaron dos enfoques para sortear este problema. Una es colocar 4 de estas celdas en serie. Por lo tanto, aumenta el voltaje pero disminuye simultáneamente la resolución. El otro enfoque es enviar la señal a un amplificador que luego devuelve la señal al estimulador. Causando complejidades.
Debe tener en cuenta que la mayoría de los sistemas están en fase de prueba clínica y ofrecen una resolución muy baja en comparación con la visión natural.
