Bionické oko - umělý vizuální systém

Bionické oko - co to je? To je otázka, která vzniká u lidí, kteří se poprvé setkali s tímto pojmem. V daném článku jej odpovíme podrobně. Tak pojďme začít.

Definice

Bionické oko je zařízení, které umožňuje nevidomému rozlišit řadu vizuálních objektů a kompenzovat určitý nedostatek vidění. Lékaři jej implantují do poškozeného oka jako retinální protéza. Takto doplňují umělé fotoreceptory neporušené neurony uchované v sítnici.

Princip činnosti

Bionické oko se skládá z polymerní matrice vybavené fotodiody. Zachytává i slabé elektrické impulsy a vysílá je. nervových buněk. To znamená, že signály jsou přeměněny na elektrickou formu a ovlivňují neurony, které jsou uchovány v sítnici. Polymerní matrice má alternativy: infračervený senzor, videokameru, speciální brýle. Uvedená zařízení mohou obnovit funkci periferního a centrálního vidění.

Videokamera zabudovaná do sklenic zaznamená obraz a odešle jej do procesoru konvertoru. A to zase převede signál a odešle ho do přijímače a fotosenzoru, do kterého je vložen retina pacienta. A teprve pak se elektrické impulsy přenášejí do mozku pacienta prostřednictvím optického nervu.

Specifické vnímání obrazu

Během let výzkumu se bionické oko prošlo mnoha změnami a zlepšeními. V raných modelech byl obraz přenášen z videokamery okamžitě do očí pacienta. Signál byl zaznamenán na fotosenzorové matrici a prošel podél nervových buněk do mozku. Ale v tomto procesu byla jedna nevýhoda - rozdíl ve vnímání obrazu fotoaparátem a očnou kuličkou. To znamená, že nefungují synchronně.

Jiný přístup byl následující: první informace o videu byly odeslány do počítače, který přeměnil viditelný obraz na infračervené impulsy. Odrazily se od brýlí a propadly čočkou oční sítnice na fotosenzory. Samozřejmě, pacient nemůže vidět infračervené paprsky. Ale jejich dopad je podobný procesu získávání obrazu. Jinými slovy, před člověkem s bionickými očima se vytváří přístupný prostor. A stane se tak: obraz získaný z existujících fotoreceptorů oka se na snímku z kamery překrývá a promítá do sítnice.

Nové normy

Každý rok se biomedicínské technologie vyvíjejí skoky a hranice. V současné době představí nový systém umělého vidění. Jedná se o matici, z nichž každá bude obsahovat 500 fotobuněk (před 9 lety tam bylo pouze 16). Ačkoli, když vykreslíme analogii s lidským okem, obsahuje 120 milionů tyčinek a 7 milionů kuželů, je potenciál dalšího růstu jasný. Stojí za zmínku, že informace jsou přenášeny do mozku prostřednictvím milionů nervových zakončení a poté je sietnice zpracovává nezávisle.

Argus II

Toto bionické oko bylo navrženo a vyrobeno v USA jasnovidností. 130 pacientů s retinitis pigmentosa využilo svých schopností. Argus II se skládá ze dvou částí: mini-videokamera zabudovaná do sklenic a implantát. Všechny objekty okolního světa jsou zaznamenány na fotoaparátu a přenášeny na implantát přes procesor přes bezdrátové připojení. Implantát s pomocí elektrod aktivuje retinální buňky pacienta a odesílá informace přímo do optického nervu.

Po týdnu uživatelé bionického oka jasně rozlišují vodorovné a svislé čáry. V budoucnu se kvalita vidění prostřednictvím tohoto zařízení zvyšuje. Argus II stojí 150 tisíc liber. Výzkum však nezastaví, protože vývojáři dostávají různé hotovostní dotace. Přirozeně jsou umělé oči stále nedokonalé. Vědci však dělají vše pro zlepšení kvality přenášených obrazů.

Bionické oko v Rusku

Prvním pacientem, kterému bylo zařízení v naší zemi implantováno, byla 59letá Čeljabinsk Alexander Ulyanov. Operace se uskutečnila 6 hodin ve Vědeckotechnickém centru Otorinolaryngologie FMBA. Během období rehabilitace pacienta následovala nejlepší oftalmologové země. Během této doby byly elektricky impulsy pravidelně odesílány na čip, který instaloval Ulyanov a reakce byla sledována. Alexander ukázal vynikající výsledky.

Samozřejmě nerozlišuje mezi barvami a nevnímá četné objekty, které jsou pro zdravé oči k dispozici. Svět kolem nás Ulyanov vidí rozmazaný a černobílý. Ale to pro něj stačí k absolutnímu štěstí. Koneckonců, v posledních 20 letech byl člověk obecně slepý. A teď jeho život zcela změnil zavedené bionické oko. Náklady na operaci v Rusku je 150 tisíc rublů. No, plus cena samotného oka, která byla uvedena výše. Prozatím se zařízení vyrábí pouze v Americe, ale v průběhu času by se analogy měly objevit v Rusku.