Можно ли восстановить сетчатку глаза
Автор:
Яковлева Юлия Валерьевна
Мед. портал:
Всем хочется не только быть по возможности здоровым, но и в случае необходимости получить правильное лечение. К примеру, врачебные манипуляции с глазами, кажутся пациентам необыкновенно страшными из-за особой важности этого органа в жизни человека. Поэтому толика знаний в этом вопросе, никому не будет лишней. В этой статье речь пойдет о сетчатке. Это тончайшая ткань – внутренняя оболочка глаза и периферический отдел зрительного анализатора. Возникающие с ней проблемы всегда очень серьезны и способны поставить под угрозу не только хорошее зрение, но и способность видеть вообще.
Проблемы
Разрушение сетчатки никогда не происходит само по себе. Чтобы это случилось, обязательно воздействие на нее определенных неблагоприятных факторов, которые можно условно разделить на несколько видов:
- Механические воздействия. Это одна из самых распространенных причин повреждения сетчатки. В результате сильной контузии (удара), давления, проникновения внутрь глаза инородного предмета с острыми краями может произойти ее надрыв. Подобные травмы считаются весьма серьезными и требуют оперативного реагирования и длительного восстановления в дальнейшем.
- Заболевания. К истончению, разрывам или отслойке сетчатки могут приводить инфекционные, эндокринные, а также генетические заболевания. При этом, в некоторых случаях подобных заболеваний требуется особый очень деликатный подход к устранению патологии, к примеру, при сахарном диабете.
- Врожденные патологии и возрастные изменения. Возрастные изменения касаются всего организма и сетчатки глаза человека — она становиться тоньше. Нередко, это является причиной ухудшения зрения. Для предотвращения подобной ситуации в зрелом возрасте, в молодости необходимо предпринимать меры профилактики. Профилактика врожденных патологий, увы, невозможна, однако в некоторых случаях подобных состояний, сетчатку удается полностью восстановить.
Методы восстановления сетчатки
Наиболее прогрессивными и действенными сегодня называют сразу несколько методик восстановления сетчатки. Применение их зависит от медицинских показаний, а назначение напрямую связано со сложностью проблемы, причиной повреждения сетчатки и индивидуальными особенностями организма пациента. К подобным методам относят:
- Пептидный. Это способ является уникальным вариантом нехирургического восстановления ткани сетчатки. Воздействие пептидов протекает на клеточном уровне и в результате омолаживает ткани. Пептидами называют вещества, чьи молекулы строятся на остатках α-аминокислот. Главное их свойство – восстановление в клетках процессов метаболизма и синтеза белка. В итоге состояние сетчатки значительно улучшается. Восстановление пептидами или прием пептидов – курс лечения посредством определенных медицинских препаратов. Его обязательно должен назначить специалист, с учетом степени разрушения сетчатой оболочки.
- Лазерный. После операций и проникающих травм, в сетчатой оболочке возможны серьезные нарушения целостности тканей. Для укрепления тканей сетчатки и предотвращения ее отслойки применяют воздействие специальным лазером. Процедура такого воздействия называется лазеркоагуляцией. Кроме лечебного назначения, подобный метод является отличной профилактикой дегенеративных процессов сетчатой оболочки, которые приводят к значительному снижению остроты зрения. Метод имеет свои противопоказания, так применение лазеркоагуляции невозможно в случае некоторых травм глаза. Правда, подобных противопоказаний немного и они всегда озвучиваются лечащим врачом.
- Лечение стволовыми клетками. Фундаментальное изучение свойств стволовых клеток, является приоритетным направлением научной медицины. Ученые многих стран мира посредством стволовых клеток, которые содержатся в пуповинной крови человека, выращивают и регенерируют самые разные его органы и ткани. Сегодня существует возможность получения с помощью стволовых клеток и ткани сетчатой оболочки. Японские ученые наглядно доказали полную безопасен и абсолютную эффективность этого метода. Подобный вариант универсален, его можно применять как после серьезных травм глаза, так и для предотвращения дистрофических процессов сетчатки, возникающих с возрастом. Стволовые клетки помогают полной регенерации клеток сетчатки, а кроме того способствуют выращиванию абсолютно здоровых новых тканей, которые совершенно полноценны и способны активно функционировать. Как правило, регенерация после операции происходит достаточно быстро и процесс реабилитации пациента не занимает много времени. Результаты лечения стволовыми клетками превосходят все самые смелые ожидания, что делает его необыкновенно популярным среди специалистов.
Видео нашего врача по теме
В заключение стоит напомнить, что восстановление сетчатки возможно и для этого существует несколько медицинских способов. Назначение того или иного метода лечения происходит при определенных показаниях. К ним относят: степень разрушения сетчатки, его причины, физические данные пациента. Также необходимо запомнить, что при первых признаках ухудшения зрительных функций, особенно после травмы глаза, необходимо по возможности быстро обратиться к специалисту-офтальмологу. Лишь в этом случае можно говорить о своевременном лечении, которое должно принести хорошие результаты.
Обратившись в Московскую Глазную Клинику, каждый пациент может быть уверен, что за результаты лечения будут ответственны одни из лучших российских специалистов. Уверенности в правильном выборе, безусловно, прибавит высокая репутация клиники и тысячи благодарных пациентов. Самое современное оборудование для диагностики и лечения заболеваний глаз и индивидуальный подход к проблемам каждого пациента – гарантия высоких результатов лечения в Московской Глазной Клинике. Мы проводим диагностику и лечение у детей старше 4 лет и взрослых.
Уточнить стоимость той или иной процедуры, записаться на прием в «Московскую Глазную Клинику» Вы можете по телефону 8 (800) 777-38-81 (ежедневно с 9:00 до 21:00, бесплатно для мобильных и регионов РФ) или воспользовавшись формой онлайн-записи.
Источник
Протезирование сетчатки глаза
Наиболее актуальными и очень важными проблемами современной офтальмологии являются слабовидение и слепота. Статистика ВОЗ указывает, что на сегодняшний момент более 36 млн. человек в мире полностью слепы. Но, благодаря инновационным технологиям, применяемым в микрохирургии глаза и достижениям науки (микро- и наноэлектроника и фотоника), слепые пациенты получили возможность вновь обрести зрение. Это становится реальностью после имплантации новых зрительных протезов, которые представляют собой оптоэлектронные устройства, берущие на себя функции зрительного анализатора.
Подобные устройства весьма актуальны при тяжелых дегенерациях сетчатки — ее пигментной абиотрофии, хороидеремии, атрофической форме ВМД, врожденном амаврозе Лебера и пр.
Об устройствах
Обычно протезы сетчатки включают три основных компонента: фотоэлектрический преобразователь для считывания зрительной сцены; электронику (внешнюю, внутреннюю), которая обрабатывает полученную информацию; электроды, стимулирующие нервные окончания (сетчатки, зрительного нерва, коры головного мозга) посредством электрических импульсов для появления у слепого зрительных ощущений. Существует несколько подходов к имплантации подобных устройств, которые подразделяются в соответствии с локализацией стимулирующих электродов: эпиретинальный, субретинальный, периневральный, супрахороидальный, кортикальный, таламический.
Первопроходцем в разработке устройств искусственного зрения принято считать W. Dobelle. Именно он предложил для устранения слепоты прибегнуть к методу стимуляции зрительной коры головного мозга имплантируемыми электродами, которые подключены к видеокамере. Включив имплантат, человек получал возможность воспринимать фосфены — зрительные ощущения и даже читать крупные буквы.
Научная группа, возглавляемая М. Humayun, предложила в США кардинально отличный способ борьбы со слепотой. Ими была разработана и успешно протестирована на больных пигментным ретинитом технология прямой стимуляции сетчатки посредством имплантации планарных микроэлектродов. Наилучший полученный в ходе исследований результат — острота зрения 1,8 logMAR (0,016).
Современные модели имплантатов
В настоящее время эта технология воплощена в эпиретинальном имплантате Argus II. В 2013 году он был одобрен FDA как перспективное доступное по стоимости устройство. Система Argus была признана коммерчески успешной, что стимулировало серьезный интерес ученых к технологиям и устройствам по возвращению зрения.
Еще одним доступным по стоимости внутриглазным протезом стал субретинальный имплантат Alpha IMS (AMS). Его автор Е. Zrenner, предусмотрел в новом имплантате конструктивное отличие от предыдущей модели — субретинальные микро фотодиоды, которые принимают на себя функции фоторецепторов. Это дает возможность пациенту сканировать окружающее пространство движением глаз, не задействую голову и шею, как приходится с Argus II. Ведь в той модели, функцию видеопреобразователя выполняет внешняя видеокамера, которую прячут в дужку очков.
У пациентов с Alpha IMS наивысшая острота зрения составила 1,43 logMAR (0,037, тест с кольцами Ландольта на расстоянии 60 см). в 2013 году,новый имплантат был одобрен для использования в европейских странах и получил маркировку СЕ. Спустя три года была запущена в производство его улучшенная версия — Retina Implant AMS.
Intelligent Medical Implant (IMI) – третье доступное для имплантации внутриглазное устройство, возвращающее утраченное зрение. Это эпиретинальный протез – детище научной группы, возглавляемой G. Richard. Его основное отличие от двух вышеназванных — «симулятор сетчатки», для автоматической оптимизации процесса зрения. Люди с имплантированной системой IMI могут различать простые формы (крест, горизонтальные и вертикальные линии). В 2016 году улучшенная модель IMI , эпиретинальный протез IRISTM получил одобрение (СЕ) для широкого клинического применения в европейских странах.
Коммерческий успех разработанных протезов заставил специалистов заниматься разработкой и совершенствованием зрительных протезов с новой энергией и вложением средств.
Сегодня можно с уверенностью сказать, что давняя мечта человечества, восстановление утраченного зрения, которая занимает умы ученых и практикующих врачей, — близка к осуществлению в самом недалеком будущем. Сейчас уже не кажутся фантастическими понятия «искусственный глаз», «искусственное зрение», «искусственная сетчатка».
Правда, вопреки распространенному заблуждению, уже созданные зрительные имплантаты не способны заменить сетчатку полностью. Они лишь стимулируют ее работу, а функции фоторецепторов принимает на себя электроника. Именно поэтому, если человек потерял зрение из-за процессов дегенерации сетчатки, установка имплантата, полноценного зрения не вернет. Однако, он получит возможность воспринимать окружающую среду посредством вспышек, искр, светящихся точек. Кроме того, производимые зрительные имплантаты помогают ослепшим людям читать крупные буквы, играть в баскетбол, стрелять по мишеням и еще очень многое.
Достижения современной электроники и тесное сотрудничество врачей, физиков, нейрофизиологов, инженеров, математиков, программистов и огромного числа смежных специалистов позволяют офтальмологам возвращать возможность видеть окружающий мир, казалось бы, в самых безнадежных случаях.
Источник
Получить в глаз: искусственный интеллект поможет вырастить сетчатку
В МФТИ на основе машинного обучения создают систему, которая будет сама отбирать и выращивать ткани для трансплантации сетчатки глаза. В ее основе самое простое применение искусственного интеллекта, имеющееся даже в смартфонах, — распознавание изображений. Нейросети определят, какие культуры стволовых клеток развиваются правильно и могут быть пригодны для операции. Такой подход поможет оптимизировать и существенно удешевить создание искусственных сетчаток в будущем. Пока целиком вырастить и пересадить пациенту искусственный орган не смогли нигде в мире — это очень долго и дорого.
Клеточный отбор
Сетчатка глаза выполняет простейшие математические операции со световыми сигналами. Результаты этой первичной обработки изображения отправляются в мозг. Нарушение регуляции выведения из глазного яблока излишней жидкости приводит к ее накоплению и повышению внутриглазного давления. Следствием становится глаукома — поражение сетчатки, в частности, потеря специальных клеток (ганглионаров). Создание искусственной сетчатки позволит заменить поврежденные участки. Другими методами вылечить эту патологию на сегодняшний момент невозможно. Поэтому во всем мире технологиям создания пригодного для пересадки в человеческий глаз материала уделяют огромное внимание.
Биоинформатики лаборатории геномной инженерии МФТИ совместно с партнерами из Гарварда разработали алгоритм и систему принятия решения о пригодности выращенной сетчатки и возможности ее трансплантации. Ученые также создают технологию получения искусственной сетчатки глаза из индуцированных стволовых плюрипатентных клеток (ИПСК). Их можно использовать как строительный материал для различных тканей человека.
В МФТИ вырастили десятки тысяч искусственных сетчаток и поэтапно изучили их развитие. Чтобы правильно обучить нейросеть, ученые накопили огромный массив данных о том, какие образцы развивались правильно, а какие нет.
— С помощью компьютерного зрения система сравнивает потенциальные сетчатки с предложенной качественной выборкой. Для этого мы используем генетически модифицированные ИПСК с флуоресцентным белком — определенным геном, который вводится в клеточную линию и активизируется, только когда сетчатка развивается правильно, — пояснил механизм работы системы руководитель лаборатории геномной инженерии МФТИ Павел Волчков. — Клетки светятся зеленым или красным цветом, когда превращаются в подходящие для выращивания сетчатки культуры, а мы фиксируем это излучение с помощью сканирующего микроскопа. Машина реагирует на подсвеченные образцы и делает снимки морфологической структуры в нескольких срезах.
На следующем этапе искусственный интеллект оценивает сетчатки уже без излучающего свет белка. Это важно, потому что пересадить человеку трансплантат с мутацией в генах нельзя. Поэтому искусственный интеллект обучили также анализировать обычные черно-белые изображения структуры будущих сетчаток, выращенных без генных изменений.
На пути к полной пересадке
Как пояснил Павел Волчков, создать из ИПСК структуру, подобную сетчатке глаза, впервые смогли в Японии. На настоящий момент Британия и США также переходят в фазу клинических испытаний такого трансплантата. Больным с серьезными нарушениями зрения пересаживают выращенные в лаборатории образцы, но это пока не сетчатка целиком, а ее фрагмент в виде заплатки. Российская разработка станет важным шагом на пути к пересадке более значительной части сетчатки, чего пока не делают нигде в мире.
Профессор Петр Баранов из Гарварда, с которым сотрудничает лаборатория геномной инженерии МФТИ, занимается еще одной важной задачей на пути к созданию искусственной части глаза. Он выращивает компонент сетчатки, участвующий в передаче сигнала в визуальный центр мозга. Его будут использовать для восстановления оптического нерва, например, при глаукоме. Это важнейшая работа, так как при нарушении функционирования нерва пересадка искусственной сетчатки не поможет человеку, потерявшему зрение.
Лекарственная терапия, в частности нейропротекторы, которые применяют в настоящее время при повреждениях сетчатки, способны лишь замедлить дегенеративные процессы. Однако они не могут полностью излечить и восстановить зрение, потерянное в результате таких заболеваний, как возрастная макулодистрофия, глаукома или диабетическая ретинопатия, сообщила «Известиям» ведущий научный сотрудник Инжинирингового центра микротехнологии и диагностики СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Татьяна Зимина.
— Поэтому исследования в области применения стволовых клеток для замещения клеток сетчатки обещают появление первых эффективных средств для применения в клинической практике, — отметила она.
Директор НИЦ офтальмологии РНИМУ им. Н.И. Пирогова Христо Тахчиди уверен, что разработка российский ученых — важный шаг на пути к пока еще далекому будущему медицины.
— Эта важная и интересная работа, которая приближает нас к созданию искусственной сетчатки. Однако нужно понимать, что после отбора клеточных конструктов нужно их пересадить. Затем проследить, как организм человека реагирует на трансплантат, изучить возможные эффекты. А это вопрос будущего офтальмологии, — сказал эксперт.
В дальнейшем исследователи планируют объединить алгоритм по отбору качественных основ для будущих сетчаток с роботизированным решением, которое позволит оптимизировать и удешевить процесс их выращивания. Отбор и производство можно будет поставить на поток. Сейчас выращивание сетчатки — долгий и трудоемкий процесс, который занимает от 30 до 50 недель. Также он очень затратный: образцы делают в большом количестве — тысячами, чтобы из них отобрать всего несколько лучших. Затем уже из них ученые смогут отыскать один единственный пригодный для пересадки экземпляр.
Новая технология отбора клеточных линий позволит сократить стоимость траснплантата на порядок, а время изготовления — примерно вдвое. Сейчас этот процесс стоит около $100 тыс. и занимает до 50 недель. Однако, как отмечают ученые, речь пока идет только о лабораторных исследованиях.
Источник