В США создали искусственный глаз, что дает надежду слепым вернуть себе зрение. Искусственные глаза

Искусственный глаз – подражание природе

Надежда для незрячих

Искусственный глаз выглядит банально, как обычные солнцезащитные очки, но для слепых – это огромные возможности для восстановления зрения.

Искусственный глаз имитирует работу человеческой системы зрения и благодаря этому может взаимодействовать частями мозга, принимающими участие в создании рассматриваемого нами изображения.

Предназначены они для людей с ретинопатией и другими нейродегеративными недугами зрения (т.е. заболевания при которых происходит гибель нервных клеток, воспринимающих световые импульсы). Пока это очень дорогое решение, потому что стоимость одного искусственного глаза, составляет более десяти тысяч долларов.

В чем же секрет устройства искусственного глаза

Искусственный глаз состоит из нескольких частей. Все сделано из материалов, которые не вызывают аллергии и микроскопической величины. Их выполнение, а также само внедрение требует от врачей огромной точности.

Первый элемент – это видеокамера, которая регистрирует импульсы света, то есть делает то же самое, что клетки сетчатки чувствительные к свету. Затем эта камера, по беспроводной связи, передает данные в микропроцессор (тип маленького передатчика информации), который помещен на сетчатке, и с помощью электродов вживленных в оболочку глаза, передает информацию дальше в мозг.

Как выглядит изображение созданное искусственным глазом

Картинка, формируемая искусственным глазом несовершенна и не дает столько сведений, как здоровый глаз, но она будет огромным облегчением для людей лишенных зрения.

Благодаря ей можно видеть большие объекты, такие как здания и деревья, и уметь самостоятельно передвигаться без посторонней помощи. Функционирование в доме также облегчается благодаря возможности распознавания таких элементов интерьера, как окна и двери.

Искусственный глаз – шаг в будущее

Ученые постоянно улучшают свое изобретение. Следующим этапом для развития искусственного глаза будет увеличение разрешения получаемого изображения, что позволит распознавать больше деталей окружающего мира.

Это произойдет благодаря установке на сетчатке гораздо большего количества крошечных электродов, которые смогут донести до мозга больше информации об изображении.

Для слепых это отличная новость, потому что благодаря такому решению они получат возможность видеть так же, как и до развития болезни.

oftolog.ru

Глазной протез или искусственный глаз после протезирования

В нашей жизни, к сожалению, бывают ситуации, когда удалить глаз – это единственное верное решение. У ребенка удаленный глаз мало того, что вызовет огромные комплексы, так еще и деформацию черепа. У взрослого человека также появится множество проблем от пустого глазного яблока. На такие случаи человечество разработало глазной протез – предназначен он для профилактики и лечебно-санитарных мероприятий.

Искусственный глаз защищает человека от ветра, пыли, правильно формирует положение век и костей черепа, препятствует появлению осложнений. Также протез избавит Вас от лишних стеснений и комплексов, а это немаловажно, когда находишься в социуме.

Показаниями для вставки такого прибора в организм служит полное обследование, результатом которого является удаление глазного яблока. Такое важное решение может принять только врач, поэтому, сначала необходимо обратиться за квалифицированной помощью в центр глазного протезирования. Хирурги качественно проведут операцию, подберут индивидуальный протез и будут наблюдать за Вами весь послеоперационный период.

Разновидности протезов

Глазные протезы бывают нескольких типов:

различаются назначением: послеоперационные, временные и длительного ношения;
различаются материалами: стекло и пластмасса;
индивидуально заказанные и массового производства;
по характеристикам: форма, размер, сторона ношения, цвет.

Каждый протез имеет свои плюсы и минусы, поэтому подбирать такой прибор необходимо индивидуально. Например, стеклянные протезы очень хрупкие, носить их нужно очень аккуратно, и срок годности у них всего год. Выполняются такие протезы из различных видов стекла, являются очень легкими и хорошо смачиваемыми. Поэтому, если Вы переживаете за сохранность Вашего протеза, то лучше выбирайте пластмассу: она служит около двух лет, является более прочной.

Подбирая протез лучше всего делать индивидуальный, так как Вы получите такую же форму, цвет, особенности полости. Стоимость такого прибора намного превышает обычный машинный выпуск, но в итоге никто не увидит разницы между ним и видящим глазом. Сначала протезист выполнит слепок, после чего Вы выберете необходимый материал, и он приступит к проектированию.

Как заказать глазной протез

Выполнить заказ такого аппарата очень просто: необходимо всего лишь обратиться в клинику и там Вам всё устроят. В России существует множество фабрик, создающих такие аппараты. Каждый центр глазного протезирования поможет Вам выбрать и пройти послеоперационный период, будет наблюдать за Вами. Потому как первоначально такой прибор будет причинять дискомфорт: необходимо каждый день промывать глаз от грязи.

Противопоказания при протезировании

Протезирование глаза не всегда можно выполнить, имеется ряд противопоказаний:

при наличии любых серьезных воспалений радужки, хориоидеи, цилиарного тела и т.д.;

если имеется высокое внутриглазное давление;
подозрение на глазную опухоль;
в глазном яблоке находится инородное тело.

При наличии всех этих проблем никакой врач-офтальмолог не возьмется за протезирование. Поэтому сначала Вам необходимо пройти полное обследование, а после назначений врача – качественное лечение. И через полгода Вам поставят такой прибор.

Виды глазных протезов

Ненастоящие глаза могут выглядеть по-разному. Это зависит от их вида: искусственный глаз полностью заменит Ваше глазное яблоко, когда Вы лишились глаз; протез на имплантанте (эндопротез) используется после удаления глазного яблока, в работе применяют биологические и синтетические материалы; склеральная линза нужна для того, чтобы закрыть травмированный глаз, который уже не будет видеть.

Посоветовать, какой лучше протез подобрать, сможет только врач, больше никто не сможет качественно и квалифицированно выбрать нужный аппарат. Никогда не занимайтесь самолечением – это однозначно приведет Вас к провалу!

Причины своевременной замены протеза для глаз

Протез, конечно, спасение для многих, но, как и все аппараты, его необходимо менять в какой-то промежуток времени. Помните, что аппарат для глаза – это совершенно чуждое Вашему организму тело, в связи с этим врачи и фабрики-изготовители советуют менять такой прибор раз в два года.

В противном случае происходит сужение полости (при следующей смене аппарата – он просто не войдет), сам протез покрывается микротрещинами (вследствие чего может развиться серьезное воспаление), в полости появляется слизь и кисты, что принесет Вам дискомфорт (хронический коньюктивит, заворот век). Хирурги советуют выполнять реставрацию аппарата один раз в год.

Психологическая помощь после протезирования

Потеря органа зрения является огромной проблемой для человека! Естественно возникают проблемы: потеря уверенности в себе, приобретение большого количества комплексов и многое другое. В реабилитационный период врачи советуют людям, сделавшим подобную операцию, не говорить никому о том, что глаз не настоящий. По возможности, даже своим родным и близким. Тогда, как утверждают психологи, Вы будете чувствовать себя намного увереннее, а окружающие люди даже не заметят разницы. Также врачи советуют пройти курс психологической помощи – квалифицированный специалист поможет разобраться в беспокоящих Вас проблемах, и оставят всё в тайне.

Вы можете не отказываться от привычных для Вас занятий: при занятии спортом просто вводятся минимальные ограничения, вождение позволено в случае, если второй глаз отлично видит, шитьё и вязание, плавание – всё это останется доступным. Самое главное, что люди и не будут подозревать о том, что у Вас имеется такая тайна.

Помните, если Вы потеряли глаз – это не значит, что нужно впадать в депрессию и терять надежду на нормальную жизнь. Для того и придумано глазное протезирование – чтобы человек ощущал себя полноценным членом общества. Поэтому не расстраивайтесь, возьмите себя в руки и продолжайте жить счастливо!

Автор статьи: Павел Назаров

zreniemed.ru

виды протезирования, создание, как вытащить глазной протез

Никто не застрахован от травм и болезней: человек может утратить глаз, а вместе с ним и зрение по самым разным причинам. Но это не значит, что теперь он вынужден всю оставшуюся жизнь прятаться в четырех стенах, отказаться от карьеры и личного счастья. Глазное протезирование различных видов делает возможным не просто вернуть эстетичный вид пострадавшему. Искусственный глаз многим людям с серьезными дефектами органов зрения помогает восстановить трудовую деятельность и комфортную социальную жизнь. Также глаза протезируются детям, у которых еще не сформировалась лицевая часть скелета, чтобы предотвратить в будущем ассиметрию лица и отставание в развитии.

Что собой представляет протез

Искусственный глаз – это аналог естественного глаза, созданный искусственно, не способный видеть, но помогающий сохранить эстетичность лица человека. Не обязательно это полностью искусственное яблоко, точнее, его видимая наружная часть. Глазной протез может быть частичным, заменяющим определенный элемент глаза, например, хрусталик или радужную оболочку.

Но чаще под глазными имплантами подразумевается стеклянный или пластмассовый протез в форме полой полусферы. При этом у височной части он более широкий, а у носовой – более узкий. На его переднюю выпуклую поверхность наносится рисунок, в точности имитирующий настоящий, видящий глаз человека: роговицу, радужную оболочку, зрачок и даже мелкие кровеносные сосуды на склере.

Современные производители научились создавать протезы, которые выглядят почти неотличимо от естественного глазного яблока, что немаловажно для молодых людей. Они выполняют косметические или лечебно-профилактические функции.

Основные предназначения таких изделий:

защита полости глазницы от повреждений, инфекций и деформации;
поддержка век в правильном положении, предупреждение их провисания и утраты тонуса;
фиксация в нужном положении слезных желез и канальцев;
предупреждение отставания в росте костных пластин глазниц;
сохранение мимики лица.

Протез не позволяет утратить заложенные природой органо-рефлекторные связи даже после потери одного глаза. Но при этом настоящий он заменить не может, это лишь его имитации, каким бы качественным ни было изготовление. Отличие не только в способности и неспособности видеть настоящим и искусственным глазом. Основные отличия следующие:

Живой глаз в зависимости от освещения и эмоций меняет оттенок радужной оболочки, диаметр зрачка. Повторить то же с искусственным глазом пока не удается.

Подвижность протеза всегда будет меньшей, чем настоящего органа зрения, что особенно заметно в максимально дальних положениях живого глаза.

При разговоре на близком расстоянии собеседник заметит разницу между имплантом и живым органом зрения. Тем не менее хорошо сидящий, безвредный, правильно эксплуатируемый глазной протез решает не только эстетические проблемы, но и психологические.

Виды и особенности

Современные офтальмологи могут предложить такие виды глазных имплантов:

Искусственный глаз – применяется для пациентов, полностью лишившихся органов зрения.
Глазной эндопротез – представляет собой искусственное глазное яблоко из биологического или синтетического материала.
Склеральная линза – это тонкостенный протез, несущий косметическую функцию при пораженной передней, видимой части здорового глазного яблока, например, после повреждения роговицы.

На сегодняшний день уже возможно подобрать или изготовить глазной протез, максимально схожий визуально по всем параметрам со здоровым глазом, как показано на фото

По материалу импланты для глаз могут быть из стекла, пластмассы или биосырья (бионический протез). По размерам выделяют большие, средние и малые. Также протезы бывают одностенные или двустенные.

Оптимальный вид протеза подбирает только врач на основании актуальной проблемы пациента и его анатомических особенностей

По назначению выделяют такие протезы:

постоянные,
промежуточные,
послеоперационные.

Изготавливают массовые или индивидуальные изделия. Массовые изготавливаются на специальных фабриках по определенным стандартам, их врач подбирает пациенту, стараясь максимально приблизиться к естественным оттенкам склеры и радужки. Индивидуальное протезирование предусматривает изготовление протезов конкретно под данного пациента с учетом его особенностей: размера конъюнктивальной полости, оттенка склеры и радужной оболочки, сосудистого рисунка.

Где можно приобрести и поставить

Изготовлением глазных протезов занимаются на специальных фабриках. Но сначала потребуется посетить хорошего офтальмолога и получить направление в центр протезирования. Там помогут подобрать оптимальный вариант или же изготовят искусственные глаза по индивидуальному заказу.

Существуют клиники и центры, где предлагают услуги по индивидуальному протезированию глаза

Основные требования к искусственным глазам, независимо от их стоимости и производителя:

безопасность и безвредность для пациента;
никакого дискомфорта или боли при надевании и вынимании;
равномерность давления на глазницу, полное прилегание к ней;
максимально возможные подвижность, совпадение по цвету с радужкой и склерой и т.д.

Если все эти условия будут соблюдены, пациент быстрее привыкнет к инородному телу, получит приятный внешний вид, будет защищен от деформации лица и психологических травм. В России в области протезирования хорошо себя зарекомендовала клиника Красмед. Профессиональные сотрудники окажут поддержку на всех этапах сложного и долгого процесса, помогут не просто грамотно подобрать нужное изделие, но также объяснят и научат, как правильно его вытащить, продезинфировать и снова надеть.

Правила ухода за глазными протезами

Первое и главное правило эксплуатации глазных протезов – их регулярная замена. Для взрослых максимальный срок ношения одного протеза составляет 1–1,5 года, для детей – не более 6 месяцев, так как их череп и глазница постоянно растут и меняют форму. Если человек не снимает искусственный глаз дольше рекомендованных сроков, он утратит свой эстетичный вид, став шероховатым, тусклым, кроме того, накапливает бактерии. Ткани вокруг протеза могут начать воспаляться, гноиться.

Потребуется время, чтобы привыкнуть к инородному телу в глазу и научиться правильно за ним ухаживать

Если же протез испортился, треснул, деформировался раньше рекомендованного срока, его все равно следует заменить. Острые края будут травмировать края конъюнктивальной полости, вызывать разрастание грануляций, что приведет к изменению формы и объема глазницы, инфицированию и воспалений окружающих тканей.

Правила ежедневного ухода:

Перед выниманием или надеванием протеза чисто вымыть с мылом руки и вытереть насухо, сесть за стол, покрытый плотной салфеткой. Это нужно для того, чтобы глаз не разбился, если вдруг выскользнет из рук.
Взять протез в руку и смочить в кипяченой воде.
Приложить к глазнице, узкий край приподняв вверх, ввести под верхнее веко широкий край.
Одновременно оттянуть нижнее веко и ввести под него протез.
Чтобы извлечь искусственный глаз, оттягивают нижнее веко, вводят под край глаза специальную лопаточку, делают нажим вверх и вперед – протез извлечен.
Каждый вечер протез нужно вынимать, удалять скопившуюся слизь и дезинфицировать поверхности раствором борной кислоты.
Конъюнктивальная полость сначала тоже промывается обычной кипяченой водой, а затем любым раствором на основе сульфацил-натрия или сульфацил-цинка, подойдет «Искусственная слеза». После этого протез снова вставляется.

Важно не вынимать его даже ночью, особенно в первые полгода, пока идет привыкание. Во время курса рентгенотерапии тоже не рекомендуется оставлять конъюнктивальную полость пустой, так как она может уменьшиться в размерах.

Заключение

Создание искусственного глаза позволило тысячам людей сохранить возможность жить нормальной жизнью, не отказываться от профессиональной деятельности и счастливой личной жизни. Самые лучшие современные индивидуальные глазные протезы изготавливают из гипоаллергенных, комфортных, безопасных материалов, которые практически неощутимы в глазу. В то же время они прочны, их легко вынуть, продезинфицировать и вставить на место без помощи медицинского работника. А благодаря последним разработкам американских исследователей, появилась надежда сделать идеальный глазной протез, который не только скрывал бы эстетический дефект, но и возвращал зрение.

glaziki.com

Искусственный глаз

Изобретение относится к медицине, а именно к созданию искусственного глаза человека для оптического восприятия изображения людьми, потерявшими зрение в результате травмы, но сохранившими зрительный нерв неповрежденным. Искусственный глаз содержит герметично соединенные искусственные роговицу, хрусталик и сетчатку. Сетчатка представляет собой матрицу светочувствительных элементов, находящуюся в фокальной плоскости хрусталика и состоящую, например, из приборов с зарядовой связью (ПЗС) на основе МДП-структур. Матрица светочувствительных элементов электрически соединена с устройством считывания и преобразователем, которые подсоединены к источнику питания и являются одновременно рецепторным узлом, куда подается информация с преобразователя. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области медицины, а именно к созданию искусственного глаза человека для восприятия оптического изображения людьми, потерявшими зрение в результате травмы, но сохранившими зрительный нерв неповрежденным.

Известно устройство для восприятия изображения слепым человеком, содержащее рецепторный узел, соединенный через преобразовательный блок с электромагнитной катушкой с вибратором, причем оно имеет блок оптических преобразований, а рецепторный узел выполнен в виде фотодатчика, жестко связанного с вибратором, при этом фотодатчик оптически связан с блоком оптических преобразований и размещен в его фокальной плоскости /1/. Недостатком этого устройства является то, что слепой человек не видит оптическое изображение, а воспринимает его, прикасаясь пальцем к колеблющейся поверхности вибратора, не всегда адекватно, т.к. тактильная чувствительность пальцев может меняться во времени в зависимости от физиологического и психологического состояния человека. Кроме того, не определено расположение пальцев относительно поверхности вибратора. Сила прикосновения пальцами к поверхности вибратора также может меняться. Известен зрительный протез общего пользования для совершенно слепых, основанный на преобразовании оптического изображения в звуковое, в котором оптическое изображение, действуя на фотоэлемент, возбуждает в телефоне разные по высоте и сложности звуки, после зеркала развертки изображения между объективом и фотоэлементом расположены равномерно вращаемый электродвигателем прозрачный диск-модулятор с нанесенными на нем оптическими фонограммами, выполненными на фотоэмульсии в виде концентрических дорожек синусоидальных тонов разной частоты, и неподвижная планка со щелью, ширина которой изменяется от центра диска к его краю в зависимости от длины нанесенных на диске синусоидальных тонов и равна длине периода соответствующей синусоиды в каждом его месте /2/. Недостатком этого устройства также является то, что человек не видит оптическое изображение, а лишь воспринимает органами слуха преобразованное устройством в звуки оптическое изображение, также полученное устройством. Прототипом является устройство для восприятия и опознания зрительных образов слепым человеком, содержащее приемную телевизионную систему, электронный блок, блок питания, блок регулирования яркости и контрастности, систему для наблюдения изображения на экране кинескопа, соединительные разъемы и кабели, кроме того, устройство снабжено ячеистой маской, системой датчиков, усилителей, рецепторным узлом, генератором частот, причем ячеистая маска с системой датчиков размещена на экране кинескопа и электрически связана через блок усилителей с рецепторным узлом, установленным на теле человека, выполненным в гибком корпусе и соединенным с генератором частот для воспроизведения изображения любой цветовой гаммы, помимо этого, рецепторный узел снабжен диэлектрическими иглами и элементами крепления и фиксации, диэлектрические иглы рецепторного узла снабжены магнитопроводящим и стаканами для взаимодействия с электромагнитными катушками, одно основание рецепторного узла выполнено заостренным, а другое - тупым, рецепторный узел взаимодействует с телом слепого человека через регулирующие прокладки /3/. Недостатком данного устройства является низкая эффективность восприятия и опознания зрительных образов слепым человеком, длительность процесса опознания зрительных образов, сложность конструкции, вероятность потери рецепторного узла при порче элементов крепления. Кроме того, человек должен обладать хорошей экстроцептивной чувствительностью и различать прикосновение к коже колющих предметов на расстоянии с шагом до одного миллиметра один от другого. Цель изобретения - создание искусственного глаза для оптического восприятия изображения людьми, потерявшими зрение в результате травмы, но сохранившими зрительный нерв неповрежденным. Технический результат изобретения достигается тем, что в зрительном протезе - искусственном глазе - происходит преобразование световых импульсов в электрические сигналы, поступающие в зрительный нерв. Поставленная цель достигается тем, что в искусственном глазе, содержащем приемную телевизионную систему, рецепторный узел, электронный блок и блок питания, приемная система представляет собой искусственный глаз, содержащий искусственные роговицу, хрусталик и сетчатку, представляющую собой матрицу светочувствительных элементов, находящуюся в фокальной плоскости хрусталика и состоящую, например, из приборов с зарядовой связью (ПЗС) на основе МДП-структур и электрически соединенную с электронным блоком, представляющим собой устройство считывания и преобразования, подсоединенное к источнику питания, а рецепторным узлом является ПЗС-матрица. Кроме того, источник питания может быть расположен в матрице светочувствительных элементов или под мочкой уха и быть соединенным с устройством считывания и преобразователем с помощью подкожно расположенных проводников. На чертеже представлено схематическое устройство искусственного глаза человека. Оптическая часть искусственного глаза состоит из роговицы 1 и хрусталика 2. В фокальной плоскости хрусталика 2 расположена искусственная сетчатка 3, которая представляет собой матрицу светочувствительных элементов, выполненную, например, из приборов с зарядовой связью (ПЗС) на основе МДП-структур. Принцип действия этих приборов, основанный на переносе носителей заряда, позволяет осуществлять известными способами преобразование, хранение и переработку информации, представленной плотностью заряда /4, 5/. Электронный блок 4 состоит из устройства 5 считывания и преобразователя 6. МДП-структуры микропроводниками подсоединяются к устройству 5 считывания информации, поступившей на светочувствительный слой искусственной сетчатки 3. Далее эта информация поступает в преобразователь 6, назначение которого преобразовывать информацию в сигналы, которые наиболее приближены к естественным сигналам, поступающим в зрительный нерв от живой сетчатки. Источник питания 7 обеспечивает работу устройства 4 считывания и преобразователя 6. Источник питания может располагаться как автономно, например, под мочкой уха и быть соединенным с блоком считывания и преобразователем с помощью подкожно расположенных проводников, так и в самой матрице-сетчатке в виде вырабатывающих электрический ток фотоэлементов. Глаз - один из основных органов чувств человека, он выполняет функцию получения и переработки информации об условиях внешней среды. По существу глаз представляет собой измерительное устройство для анализа внешних физических стимулов, а также для оценки эффективности действий, произведенных организмом, т. е. выполняет роль обратной информационной связи организма со средой. Рецепторами в данном случае являются нервные окончания, которые действуют как преобразователь энергии раздражителя в энергию нервного ответа. Нервное волокно может находиться в возбужденном состоянии, когда есть потенциал действия (ПД), и невозбужденном - ПД отсутствует. Таким образом, в нервной системе имеется дискретная двоичная система кодирования информации. Как показывают эксперименты, информация в нервной системе кодируется не последовательностью ПД, как в цифровых машинах, а частотой появления ПД, которая пропорциональна логарифму величины действующего раздражителя /6/. С учетом сказанного, в предлагаемом устройстве, искусственном глазе, считывание и преобразование поступающей извне информации осуществляется на принципах дискретной обработки сигналов. Устройство работает следующим образом. Световые лучи проходят через искусственные роговицу 1 и хрусталик 2 и создают изображение на искусственной сетчатке 3. Кванты света вызывают появление на светочувствительной матрице-сетчатке 3, состоящей из ПЗС на основе МДП-структур, электрических зарядов, величина которых зависит от освещенности. Эти электрические заряды преобразуются в электрические импульсы в устройстве считывания 5, а затем поступают в преобразователь 6, в котором информация преобразуется в сигналы, наиболее приближенные к естественным. Связь со зрительным нервом осуществляется проводниками, оканчивающимися электродами в виде, например, кольцеобразных зажимов, подсоединенных к зрительным нервам. Дальше информация передается в зрительные отделы головного мозга. Современные достижения микроэлектроники, нейрофизиологии, биотехнологии, а также способность мозга к адаптации говорят в пользу того, что предложенный искусственный глаз поможет адекватно сформировать зрительный образ в соответствии с информацией, поступающей в искусственный глаз на его искусственную сетчатку - светочувствительную матрицу. Источники информации 1. Авт. св. СССР 955920, МКИ A 61 F 9/08 - аналог. 2. Авт. св. СССР 151060, G 09 B 21/00, A 61 F 9/08 - аналог. 3. Пат. РФ 2057504, МПК А 61 F 9/08 - прототип. 4. Ефремов И.Е., Козырь И.Я., Горбунов Ю.И. Микроэлектроника. Проектирование, виды микросхем, функциональная микроэлектроника. Учебное пособие для вузов.//М., Высшая школа, 1987, с.141-147. 5. Наука и жизнь, 1980, 7, с.30-32. 6. Губанов Н. И., Утепбергенов А.А. Медицинская биофизика.// М., Медицина, 1978, с.283-286.

Формула изобретения

1. Искусственный глаз, содержащий приемную систему, рецепторный узел, электронный блок и блок питания, отличающийся тем, что приемная система представляет собой искусственный глаз, содержащий искусственные роговицу, хрусталик и сетчатку, представляющую собой матрицу светочувствительных элементов, находящуюся в фокальной плоскости хрусталика, состоящую, например, из приборов с зарядовой связью (ПЗС) на основе МДП-структур и электрически соединенную с электронным блоком, представляющим собой устройство считывания и преобразования, подключенное к источнику питания, а рецепторным узлом является ПЗС-матрица. 2. Искусственный глаз, по п.1, отличающийся тем, что источник питания расположен в матрице светочувствительных элементов. 3. Искусственный глаз, по п.1, отличающийся тем, что источник питания расположен под мочкой уха и соединен с устройством считывания и преобразования с помощью подкожно расположенных проводников.

РИСУНКИ

Рисунок 1

www.findpatent.ru

Лекция про искусственный глаз

Сам глаз находится в ямке, которая получила название глазница. По своей форме глаз более всего походит на яблоко, именно поэтому получило распространение название «глазное яблоко». Сквозь щель между нижним и верхним веком глазница немного выглядывает наружу, однако большая часть глаза находится внутри. Внутри глаза находится небольшой черный кружок, который принято называть зрачком. Ученые доказали, что при нахождении в темноте долгое время зрачок расширяется, а попадая на яркий свет, наоборот, сужается. Это происходит при содействии мышцы, находящейся внутри глаза, на радужке. Если вы не знаете, что такое радужка, то спешим вам сообщить, что это маленькое цветное колечко, которое располагается вокруг всего зрачка.

Черный цвет зрачка объясняется тем, что внутри глаза всегда пустота. Сзади, также как и в пленке фотоаппарата имеется несколько светочувствительных клеток. Данный слой, словно сеть, ловит лучи света. Название у данного слоя клеток – сетчатка. Внутри нее расположено не менее 140 миллионов клеток, которые крайне чувствительны к свету. При попадании света, внутри их начинают происходить различные химические реакции, моментально превращающиеся в импульс. Двигаясь по зрительному нерву, этот импульс попадает в самый центр мозга. Затем уже мозг вырабатывает сигнал и только после этого мы начинаем понимать, что же мы видим. Таким образом, мы только что описали, как видит глаз человека. Строение глаза Хрусталик полностью отвечает за четкость изображения.

Необходим хрусталик для того, чтобы собирать лучи, а затем направлять их на сетчатку. Чтобы сфокусировать лучи от стоящей далеко вещи, хрусталику необходимо быть более плоским, а если необходимо сосредоточиться на ближайшем предмете, то он вновь становится более толстым. За это отвечает специальная мышца, которая находится вокруг хрусталика. Когда она сокращается – хрусталик становится толще, когда расширяется – тоньше. Если необходимо посмотреть на предметы, находящиеся на разных расстояниях, то нам понадобится использовать абсолютно разную кривизну хрусталика.

Таким образом, глаз – это очень сложная естественная структура, которая позволяет видеть и реагировать на увиденное. Понять, почему видит глаз, можно разобравшись с его анатомией и увидев, что его строение аналогично фотоаппарату.

Искусственный глаз может быть:

Бионическим глазом
Электронным глазом
Нано глазом

Электронный глаз - это устройство, которое позволяет воспринимать световые изменения или различать цвета (например, датчик или сенсор).

Канадский режиссер и продюсер Роб Спенс отважился на операцию, в ходе которой протез глаза, который он потерял еще в детстве, был заменен на миниатюрную камеру. Сам Спенс не может напрямую видеть при помощи своего нового глаза. В отличие от разнообразных проектов искусственных сетчаток камера Eyeborg не посылает сигналов в мозг. Вместо этого крошечный аппарат по беспроводному каналу отправляет картинку на портативный переносной экран. С этого прибора сигнал уже может быть переправлен на компьютер для записи и редактирования.

Бионический глаз - это искусственная зрительная система, имитирующая индивидуальный орган.

Дэниел Паланкер, сотрудник Стэнфордского университета и его научная группа "Биомедицинской физики и офтальмологических технологий", разработали протез сетчатки глаза высокого разрешения или "Бионический глаз".

Смотреть ролик

В Японии также создана искусственная сетчатка глаза на основе патента США, которая в перспективе поможет вернуть зрение ослепшим пациентам. Как стало известно, технология разработана специалистами корпорации «Сэйко-Эпсон» и базирующегося в Киото Университета Рюкоку.

Искусственная сетчатка представляет собой фотосенсор, содержащий тончайшую алюминиевую матрицу с полупроводниковыми элементами из кремния. Для лучшего проведения базовых испытаний, она размещена на прямоугольной стеклянной табличке размером 1 см. Для последующих испытаний на животных, в частности, морских угрях, ее предполагается установить на гибких жидкокристаллических панелях.

По принципу действия искусственная сетчатка имитирует настоящую: при попадании лучей света в полупроводниках образуется электрическое напряжение, которое в качестве зрительного сигнала должно передаваться в мозг и восприниматься в виде изображения.

Разрешение светочувствительной матрицы в составляет 100 пикселей, но после уменьшения размеров чипа, оно может быть увеличено до двух тысяч графических элементов. По утверждению специалистов, если такой чип имплантировать полностью незрячему человеку, он сможет с близкого расстояния различать крупные предметы — такие, например, как дверь или стол.

Пациенты, которым был вживлен бионический глаз, показали способность не только различать свет и движение, но и определять предметы размером с кружку для чая или даже ножа. К некоторым из них вернулась способность читать крупные буквы.

Наноглаз - устройство, созданное с помощью нано технологий (например линза, которая накладывается на зрачок глаза). Такое устройство может не только возвращать потерянное зрение и компенсировать частично потеренные функции, но и расширить возможности человеческого глаза. Линза сможет проецировать изображение прямо на глазу или помочь улавливать свет намного лучше, что позволит видеть в темноте подобно кошке.

Технология наноглаз еще только развивается и неизвестно какие возможности предстанут перед человеком.

Американские инженеры разработали контактные линзы со способностью вывода визуальной информации непосредственно на глаза. Финансируют проект военно-воздушные силы США, которые надеются получить на выходе новое устройство для пилотов.

Майкл Макэлпайн из Принстона и его коллеги разработали 3D-принтер, печатающий контактные линзы из пяти слоев, один из которых излучает свет на поверхность глаза. Сами линзы изготавливаются из прозрачного полимера. Внутри них несколько компонентов: светодиоды из наноразмерных квантовых точек, проводка из серебряных наночастиц и органические полимеры (они выступают в роли материала для микросхем).

Сложнее всего, по словам Макэлпайна, было выбрать химические вещества, способные обеспечить прочный контакт слоев друг с другом. Другой трудностью была индивидуальная форма глазных яблок у людей: инженерам пришлось следить за изготовлением контактной линзы с помощью двух видеокамер, чтобы обеспечить совместимость с глазом пациента.

Ожидается, что новая разработка окажется полезной прежде всего для пилотов: контактные линзы будут передавать непосредственно на глаз информацию о ходе полета. Кроме того, в линзы можно будет поставить датчики, выявляющие химические биомаркеры усталости глаз.

Другие ученые сомневаются в практической ценности разработки: необходимое для включения дисплея на светодиодах напряжение слишком высоко, считает физик Рэймонд Мюррей из Лондона. Кроме того, необходимо обеспечить безопасность материалов. Известно, например, что селенид кадмия, из которого изготавливают квантовые точки, очень вреден для здоровья.

inoschool.ru

В США создали искусственный глаз, что дает надежду слепым вернуть себе зрение

6 февраля 2013, 15:52

В США создали искусственный глаз. Бионический орган дал надежду слепым вернуть себе зрение. Взглянуть на мир одним глазком им будет стоить около €73 тыс.

Работа над Argus II, как назвали его создатели, заняла у ученых один год научных исследований. Имплант был выпущен в лаборатории американской компании Second Sight Medical Products. Но изобретение уже снискало одобрение и у европейцев.

Устройство работает следующим образом: клетки фоторецепторов преобразуют попадающий в глаз свет в импульс, который поступает в мозг через оптический нерв. Для этого в сетчатку био-глаза были встроены 60 электродов.

Были проведены клинические испытания, в которых приняли участие 30 человек в возрасте от 28 до 77 лет, все из них были абсолютно слепы. Успех каждого был строго индивидуальным, кому-то это помогло в больше степени, кому-то в меньшей. Но главное, что удалось выяснить разработчикам, - глаз действительно работает.

Американцы рассчитывают сделать свое изобретение общедоступным. «Это первый бионический глаз, который может попасть на мировой рынок. У нас уже есть счастливые пациенты, которым изобретение помогло хотя бы частично вернуть зрение. Это удивительно, но некоторые даже читают газеты», - заявил глава компании-производителя Брайан Мек. Argus II, в частности, призван помочь людям, страдающим пигментным ретинитом. Это редкое наследственное заболевание, при котором состояние сетчатки глаза медленно, но прогрессивно ухудшается, вызывая развитие слепоты. Только в США этим недугом страдают около 100 тыс. человек.

Мек также заявил, что Argus II уже доступен в ряде европейских стран по цене €73 тыс. за штуку. В США, по его словам, он, скорее всего, будет стоить дороже.

Следующим шагом разработчиков станет создание более усовершенствованной версии бионического глаза, с большим количеством микро-имплантов и, как следствие, более высоким разрешением.

russian.rt.com

Протез глаза: стеклянные или искусственные хрусталики, глаза, бионические

Установка протеза глаза – единственный способ возвращения пациентов, утративших один глаз, к нормальной жизни. Степень эффективности протезирования зависит от правильности подбора изделия – чем выше степень его соответствия естественному глазу человека, тем лучше пройдет реабилитация. Изделия медицинского назначения могут быть стандартными или индивидуальными, особое внимание в клинической практике уделяется вопросам их безопасности. Качественные протезы обязательно идут с сертификатами соответствия, которые вы можете запрашивать у продавца на момент совершения покупки.

Когда необходимо протезирование

Глазные протезы решают не только эстетические и психологические проблемы пациента. Если человек, утративший глаз, не будет носить его заменитель, со временем конъюнктивальная полость станет меньше, а ресницы начнут загибаться вовнутрь, доставляя немало неудобств и становясь главной причиной развития хронических воспалительных процессов.

Протезирование глаза решает важные эстетические, физиологические и психологические задачи.

Особенно важную роль протезирование играет у детей – нахождение в конъюнктивальной полости заменителя глаза стимулирует процессы роста костей орбиты. Если протезирование не проводится, кости растут медленно, и развивается асимметрия лица. Когда это необходимо, врачи перед протезированием проводят пластику век, коррекцию полости конъюнктивы, создают опорно-двигательную культю, проводят энуклеацию, эвисцерацию либо эвисцероэнуклеацию с имплантацией.

Как правило, протезирование назначается в случае частичного или полного удаления глазного яблока из-за таких заболеваний:

Обширная травма глаза с последующим его удалением.
Врожденные аномалии, в результате которых развилась атрофия зрительного органа с последующим некрозом.
Атрофия зрительного нерва в совокупности с инфекционным невритом, давшая осложнение в виде заражения всех тканей глаза.
Раковые опухоли.

Частичное протезирование — это замена хрусталика при катаракте, стекловидного тела при обширных гемофтальмах, афакия — полное отсутствие хрусталика, сильная колобома, влияющая на качество остроты зрения.

Виды

С учетом используемой технологии производства глазные конструкции делятся на индивидуальные и стандартные. Все изделия изготавливаются в специализированных лабораториях вручную – попытки автоматизировать процессы их производства предпринимались, но нужного результата не дали.

Все изделия для протезирования изготавливаются строго вручную.

Стандартные изделия являются универсальными, и особенности глазной полости конкретного пациента не учитывают. Индивидуальные изготавливаются под заказ с учетом особенностей строения конъюнктивальной полости конкретного пациента, цветовых, рельефных характеристик склеры и радужки здорового глаза.

По размерам протезы бывают:

малыми;
большими;
средними;
микро.

По стороне ношения:

левые;
правые.

По форме:

шар;
эллипс;
пр.

В ходе классификации изделий берутся во внимание и такие характеристики как посадка радужки, цвета склеры и радужки, материал изготовления. Пластмассовые сегодня пользуются большим спросом, чем стеклянные, поскольку они являются более долговечными, безопасными, не бьются. Также выделяются тонкостенные изделия, применяемые во время формирования полости глаза и для косметической маскировки дефекта глаз с бельмом, толстостенные, двустенные – они используются при полном отсутствии собственного глазного яблока.

На детские и взрослые протезы не делятся – подбор изделий осуществляется по размеру.

Уход за протезом

Перед выполнением операций по введению и извлечению глазного протеза тщательно вымойте руки, подготовьте глазные капли, салфетки, присоску. Обязательно сядьте за стол, покрытый мягкой тканью, а перед собой поставьте зеркало.

Извлечение протеза

Порядок извлечения протеза выглядит следующим образом:

поднимите верхнее веко;
увлажните присоску;
сжатую присоску наложите и прижмите к имитированному зрачку;
отпустите присоску;
под протез запустите немного воздуха по верхнему краю;
присоску медленно потяните вперед;
извлеките протез по направлению вниз. Извлечение глазного протеза

Как установить

Как самостоятельно ввести протез? Действуйте по следующей схеме:

Вымойте изделие и аккуратно введите его под верхнее век (лучше всего делать это, пока протез не подсох).
Посмотрите вверх и аккуратно оттяните нижнее веко.
Закончите вводить изделие, слегка повернув его в височную сторону.
Надавите на протез и немного пошевелите им – это нужно, чтобы выпустить воздух. Установка глазного протеза

Как чистить

Протез глаза моют в теплой воде с мылом – спирт использовать нельзя. Послеоперационное изделие разрешается не вынимать. Обязательно строго соблюдайте правила личной гигиены, глаза во время умывания держите закрытыми.

Если протез длительное время находится в полости глаза, он начинает раздражать конъюнктиву.

Как часто требуется чистка

Стандартно чистка производится один раз в две недели. Подробности уточняйте у врача.

Чистка глазного протеза

Условия замены и хранение

Взрослые пациенты носят протез в течение 8-10 месяцев, а затем заменяют его на новый. Делать это нужно обязательно, поскольку поверхность изделия в результате постоянного ношения становится шершавой, на ней появляются борозды и мелкие раковины, травмирующие слизистую глаза.

Необходимые атрибуты для хранения протеза

Плановая замена пластмассовых изделий осуществляется один раз в два года, стеклянных ежегодно.

Носить протез нужно постоянно. Если вы снимаете его на ночь, то не кладите в воду или дезинфицирующий раствор – вымойте с теплой водой и мылом, положите на ткань.

Видео

Выводы

Глазное протезирование позволяет пациенту, утратившему глаз, вернуться к нормальной жизни. И во взрослом, и в детском возрасте ношение протезов является обязательным. Плановая замена производится 1-2 раза в год (стеклянные изделия нужно менять чаще).

Хирурги-офтальмологи прибегают к протезированию только в запущенных случаях, когда никакая другая коррекционная практика не способна восстановить глазное яблоко. До тех пор могут применяться различные офтальмологические методики по сохранению глаза, даже с учетом потери его главной функции.

eyesdocs.ru