Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Augenlicht für Blinde

13.06.2005


Sehprothese schenkt Hoffnung bei Netzhauterkrankung

... mehr zu:
»Implantat »Netzhaut »RWTH

Sehhilfen sind oft die letzte Hoffnung, wenn das Augenlicht schwindet. Forscher des Instituts für Werkstoffe der Elektrotechnik der RWTH Aachen arbeiten unter der Leitung von Univ.-Prof. Dr. Wilfried Mokwa an der Herstellung einer Prothese, die sogar Blinden wieder das Sehen ermöglichen soll. Das sogenannte Retina-Implantat soll Patienten mit unheilbaren Netzhauterkrankungen in Zukunft etwas Sehkraft wiedergeben.

Schleichend zur vollständigen Erblindung


Bei Patienten, die an der Erbkrankheit Retinitis Pigmentosa leiden, sterben die lichtempfindlichen Zellen der Netzhaut langsam ab. Diese Zellen sind verantwortlich für die Aufnahme und Weitergabe von visuellen Reizen an die Sehnerven, welche diese ans Gehirn weiterleiten. Doch wenn die Netzhaut keine Reize mehr passieren lässt, können auch die Sehnerven keine Informationen mehr empfangen. Erste Anzeichen dieser Erkrankung sind der Verlust des Farb- und Kontrastsehens, Nachtblindheit und - da die Netzhaut von außen nach innen abstirbt - ein gewisser Tunnelblick, also eine Verengung des Blickfelds. Im Verlauf vieler Jahre führt dies zur vollständigen Erblindung. Die Krankheit ist bisher unheilbar. In der Bundesrepublik Deutschland leiden ungefähr bis zu 40.000 Menschen daran. Weltweit sind es etwa 3 Millionen.

Umgehung der zerstörten Netzhaut

Eine Besonderheit der Krankheit liegt darin, dass nur die lichtempfindlichen Zellen der Retina zerstört werden. Die dahinter liegenden Nervenzellen, die die Informationen ans Gehirn weiterleiten, bleiben bis zu 30 Prozent erhalten. Könnten die visuellen Reize also die beschädigte Netzhaut - zum Beispiel über ein Kabel - umgehen, wären die Betroffenen wieder in der Lage zu sehen. Das Ziel der Wissenschaftler ist es, ein Implantat zu entwickeln, das die visuellen Reize direkt an die Nervenzellen weitergibt. "Das Implantat wird schemenhaftes Sehen, das Erkennen von Umrissen und Schwarz/Weiß- Unterschieden ermöglichen", erläutert Professor Mokwa.

Hightech-Brille und Implantat lassen Bilder entstehen

Seit 1996 wird an der RWTH Aachen an der Sehprothese gearbeitet. Gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut in Duisburg, der Universität in Gießen sowie drei mittelständischen Unternehmen entwickeln die Wissenschaftler der RWTH im Rahmen der dritten Phase des Projekts "Retina-Implant - EPI-RET- 3" die Sehhilfe für einen ersten Einsatz im Menschen weiter. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Die Prothese besteht aus zwei Teilen, einer Hightech-Brille und einem Implantat, das ins Auge eingepflanzt wird. Das Implantat wird am Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik I der RWTH Aachen hergestellt.

In die Brille - jedes handelsübliche Gestell ist damit auszurüsten - wird eine kleine Videokamera und ein Encoder eingebaut. Der Encoder rechnet die Bildinformation der Kamera in Signale um, die die Nerven "verstehen". Dann sendet er die Signale und die Energie, die für den Vorgang gebraucht wird, drahtlos an einen Empfängerchip, der in die Augenlinse implantiert wird. Von hier werden die Bildsignale über winzige Kabel auf eine Mikrokontaktfolie übertragen. Diese implantierte Folie liegt direkt auf der Netzhaut und stimuliert über Elektroden die Nervenzellen, die zum Sehnerv führen: Der Mensch sieht, was die Kamera filmt. Dieser Vorgang ähnelt der Technik eines Herzschrittmachers, der den Herzmuskel elektrisch stimuliert, damit er sich zusammenzieht.

Als Hirn des Retina-Implantats kann der Encoder bezeichnet werden. Er wandelt, wie zuvor die Netzhaut, die Bildsignale in Echtzeit in elektronische Impulse um. Außerdem ist der Encoder lernfähig. "Mit Hilfe des Patienten wird der Encoder für dessen individuelle Bedürfnisse optimiert", erklärt Professor Mokwa. Indem in die Software des Implantats eingegeben wird, was der Encoder richtig oder falsch erkannt hat, lernt er, die Bildsignale beim nächsten Mal korrekt umzusetzen.

Perfektes Sehen mit Implantat nicht möglich

Eine Einschränkung in der Anwendung der Sehprothese besteht darin, dass die Betroffenen vermutlich niemals perfekt sehen können. Die Anzahl der Elektroden auf der Netzhaut ist auf etwa 200 bis 300 beschränkt. Wird dem Auge mehr Energie zugeführt, wird es zu warm, was zur Zerstörung des Auges führt. Aus diesem Grund ist die Energiezufuhr limitiert. Somit ist auch die Auflösung der übermittelten Bilder begrenzt: Es werden nur Umrisse wahrgenommen werden. Außerdem wird die Implantation der Sehprothese nur bei vollständig Erblindeten durchgeführt werden. Das Risiko, durch die Operation eine Restwahrnehmung zu zerstören, ist zu groß.

In fünf bis sieben Jahren zur Marktreife

Die dritte Phase des Forschungsprojekts hat gerade begonnen. Anfang 2006 werden die ersten Kurzzeituntersuchungen an Patienten durchgeführt. In ungefähr fünf bis sieben Jahren soll das Implantat zur Marktreife geführt werden. Dies geschieht mit Hilfe und Förderung von drei Hightech-Firmen, von denen zwei aus Nordrhein-Westfalen stammen. Die Forschungs- und Entwicklungsarbeit ist zwar noch lange nicht abgeschlossen, doch die Wissenschaftler sind optimistisch, dass in einigen Jahren Blinde dank eines Retina-Implantats wieder etwas sehen können. Julia Schwenner

Weitere Informationen erhalten Sie im
Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik, Lehrstuhl 1
Univ.-Prof. Dr. Wilfried Mokwa
Sommerfeldstr. 24
52074 Aachen
Tel: ++49/ (0)241 / 80-27810/11
Fax: ++49 / (0)241 / 80-22392
E-mail: mokwa@iwe1.rwth-aachen.de

Thomas von Salzen | idw
Weitere Informationen:
http://www.iwe1.rwth-aachen.de

Weitere Berichte zu: Implantat Netzhaut RWTH

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Wachablösung im Immunsystem: wie Dendritische Zellen ihre Bewaffnung an Mastzellen übergeben
16.11.2017 | Universitätsklinikum Magdeburg

nachricht Wie Lungenkrebs zur Entstehung von Lungenhochdruck führt
16.11.2017 | Justus-Liebig-Universität Gießen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

IHP präsentiert sich auf der productronica 2017

17.11.2017 | Messenachrichten

Roboter schafft den Salto rückwärts

17.11.2017 | Innovative Produkte