Chip elettronico sottoretinico offre risultati incoraggianti per i non vedenti

Uno studio è iniziato con una nuova versione senza fili del chip, con una maggiore potenza e una maggiore risoluzione, per l'impianto sottoretinico.

RETINA / VITREO




I risultati dello studio di un impianto sottoretinico sviluppato da ricercatori e medici presso l'Università di Tubinga, in Germania, insieme con Retina Implant AG e NMI Reutlingen, dimostrano che il dispositivo è in grado di fornire una visione utile in pazienti che sono ciechi per la retinite pigmentosa e simili disturbi ereditari degenerativi.

"Abbiamo sviluppato una nuova versione senza fili dell'impianto, con un'erogazione di potenza più forte ed una più alta risoluzione", ha dichiarato Eberhart Zrenner, professore di oftalmologia e direttore dell'Istituto per la ricerca oftalmica presso l'Università di Tübingen, durante l'incontro Euretina che si è svolto a Parigi. "Tutte le parti del dispositivo sono invisibili, una volta impiantate. I pazienti devono portare una piccola scatola per l'alimentazione elettrica in tasca, per utilizzare il dispositivo sia in casa che all'aperto."

Il progetto è stato sostenuto dal 1995 dal Ministero federale della Ricerca in Germania e dal 2005 da Retina Implant AG, Germania.

Il cuore dell'impianto è un microchip di 3-mm di larghezza e 0,1 mm di spessore che viene inserito nello spazio sottoretinico, in sostituzione dei fotorecettori degenerati. Il chip contiene 1.500 fotodiodi, ognuno collegato ad un amplificatore di luce differenziale accoppiato ad un elettrodo di nitrato di titanio. Un cavo in silicone sottocutaneo, collegato al chip, porta gli impulsi elettrici sotto il muscolo temporale verso la corteccia occipitale.


Quando arriva la luce, in modo naturale, attraverso il cristallino, l'immagine viene proiettata sul chip sotto la retina e punto per punto si traduce in un impulso elettrico che viene trasmesso ai neuroni della retina, al nervo ottico ed infine al cervello.

Procedura chirurgica

La prima parte della procedura chirurgica viene eseguita da uno strabologo ed un otorinolaringoiatra. L'impianto, protetto da un tubo di acciaio, viene guidato per via sottocutanea attraverso un'incisione retroauricolare all'interno della cavità orbitaria. Poi il tubicino di acciaio viene rimosso e il chirurgo oculista prosegue l'intervento. Viene eseguita una vitrectomia via pars plana e viene indotto un distacco retinico localizzato con iniezione di soluzione salina. L'impianto viene fatto avanzare attraverso la coroide tramite un lembo sclerale e poi, attraverso lo spazio sottoretinico, viene spostato finché non raggiunge la posizione predefinita.


"La chirurgia richiede competenze elevate, ma tutti i nostri pazienti sono stati impiantati con successo. Non è stata osservata nessuna complicanza importante, intra- o post-operatoria", ha detto il dottor Zrenner.

Studio pilota

Il primo studio pilota con un impianto collegato via cavo fu avviato nel 2005 e comprendeva 12 pazienti. Sei pazienti sono stati impiantati più di recente con il nuovo sistema wireless. Solo un paziente ha abbandonato lo studio.

Tutti i pazienti sono stati periodicamente testati a partire da 7 giorni a 9 giorni dopo l'intervento chirurgico. E' stata applicata la stimolazione elettrica diretta dei fotodiodi, con conseguente percezione di immagini luminose puntiformi o allungate il primo giorno. In pochi giorni, i pazienti potevano distinguere linee verticali da linee orizzontali e diagonali come pure forme geometriche più complesse e le lettere dell'alfabeto prodotte dal pulsare degli elettrodi in modo sequenziale.


Nei pazienti è stata testata la loro capacità di distinguere il bianco, con modelli luminosi su sfondo nero. Singole lettere e anelli C di Landolt sono stati presentati sullo schermo. Non tutti, ma alcuni dei pazienti sono stati in grado di leggere in modo corretto.

In alcuni casi i pazienti sono stati in grado di percepire oggetti in ambienti più comuni come, ad esempio, su un tavolo da pranzo.
Si poteva percepire il coltello e la forchetta come due linee rette e il piatto come una forma rotonda. I pazienti hanno potuto vedere il bicchiere di birra e immediatamente afferrarlo senza dover utilizzare le mani per ottenere informazioni tattili. Un paziente è stato in grado di localizzare e descrivere una mela e una banana, così come una tazza ed il piattino sul tavolo, cose che non poteva vedere quando l'alimentazione del chip è stata spenta.

Ai pazienti che avevano effettuato con successo le attività più semplici è stato chiesto di leggere parole piene scritte in bianco su uno sfondo nero. Un paziente è stato in grado di leggere tutte le parole correttamente ed ha sorpreso il team degli esaminatori facendo notare un errore di ortografia nel suo nome.

Le differenze intra-individuali nei risultati visivi sono dipese, presumibilmente, al diverso stadio di degenerazione della retina.


Sembra che la stimolazione sottoretinica, al contrario di quella epiretinica (con dispositivi posti sopra la retina), porti ad una migliore percezione visivo-spaziale per la stimolazione preferenziale delle cellule bipolari.

Grazie a questa trasmissione di impulsi che rispetta l'anatomia retinica, i pazienti possono percepire molto rapidamente la forma completa di un oggetto, senza necessità di procedure di apprendimento. Tuttavia, con il tempo e con la pratica si possono ulteriormente migliorare le performance visive e le capacità visivo-motorie.

Un altro punto importante di questo approccio attivo sottoretinico è che il chip è sempre in movimento con le microsaccadi dell'occhio, così l'immagine sulla retina è permanentemente aggiornata.

I nostri occhi si muovono in modo permanente, anche durante la fissazione, al fine di aggiornare l'immagine in continua evoluzione proveniente dai fotorecettori. Allo stesso modo, poiché i sensori del chip si muovono con l'occhio, vengono utilizzati elettrodi diversi durante la visione, offrendo immagini sempre... aggiornate!

Antonio Pascotto

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