Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Netzhautimplantat ermöglicht blinden Patienten Buchstaben und Worte zu erkennen

03.11.2010
Heute publiziert (3. November 2010) in Proceedings of the Royal Society B

Wissenschaftler des Departments für Augenheilkunde am Universitätsklinikum Tübingen konnten in einer Studie erstmals zeigen, dass ein unter die Netzhaut eingepflanzter, lichtempfindlicher Chip bei erblindeten Menschen Sehleistungen wiederherstellen kann, die bis hin zur Erkennung von Buchstaben und Wörtern reichen.

Die Ergebnisse der Studie werden am Mittwoch, 3. November 2010 in „Proceedings of the Royal Society B“ veröffentlicht (doi: 10.1098/rspb.2010.1747).

Das subretinale elektronische Netzhautimplantat, das von der Firma Retina Implant AG, Reutlingen, produziert wird, arbeitet mit 1500 lichtempfindlichen Dioden, Verstärkern und Elektroden auf einem drei mal drei mm großen Chip, der das Bild in ein Raster von elektrischen Impulsen umwandelt, die über Netzhautneurone an das Gehirn weiterleitet werden. Bisher blinde Patienten konnten damit Lichtquellen oder helle Gegenstände (z.B. Teller, Tasse) lokalisieren und erkennen.

Einer der Patienten war in der Lage, auch unbekannte Objekte korrekt zu identifizieren oder die Zeigerstellung einer großen Uhr abzulesen. Darüber hinaus erkannte er einzelne Buchstaben und konnte daraus Wörter bilden sowie 7 verschiedene Graustufen unterscheiden. Allerdings ist ein solcher Chip nicht einsetzbar, wenn die Netzhaut in weit fortgeschrittenen Stadien der Netzhautdegeneration stark vernarbt und nicht mehr durchblutet ist oder der Sehnerv massiv beschädigt ist.

Ziel der Forschungsarbeiten ist es, bei Blinden, deren Stäbchen und Zapfen in der Netzhaut degeneriert sind - beispielsweise durch die Erkrankung Retinitis Pigmentosa – diese verlorene Funktion durch ein Netzhautimplantat zu ersetzen. Retinitis Pigmentosa, eine erbliche Netzhautdegeneration, ist eine der häufigsten Ursachen für eine Erblindung in jungen Jahren.

Im Zuge der langjährigen, wissenschaftlich von Prof. Dr. Eberhart Zrenner vom Forschungsinstitut für Augenheilkunde der Universität Tübingen geleiteten Forschungsarbeiten waren zahlreiche Untersuchungen erforderlich, z.B. um die richtigen Materialien zu finden, die zum einen im Menschen bioverträglich sind und gleichzeitig der empfindlichen Elektronik ausreichend Schutz bieten. Es mussten die minimalen und maximalen Reizströme bestimmt werden, die über die Netzhaut und die nachgeschalteten Nervenstrukturen zu einer Erregung in der Sehbahn führen, die dann die Information an das Gehirn weiterleitet. Augenchirurgen mussten eine neue Implantationstechnik entwickeln, die es erlaubt, den Chip weit nach hinten unter die Netzhaut zu schieben - und gleichzeitig eine Kabelverbindung zu einem Ort hinter dem Ohr für Stromversorgung und Chipsteuerung zu schaffen.

Bisherige und künftige Studien
In einer Pilotstudie wurden elf Patienten operiert, die zwischen zwei und fünfzehn Jahre lang blind waren. Bereits dem ersten Patienten konnte mit einem separaten Elektrodenfeld an der Spitze des Implantates die Wahrnehmung heller Balken, zusammengesetzt aus einzelnen Bildpunkten, ermöglicht werden. Fünf der elf operierten Patienten konnten das Implantat nutzen, um Lichtquellen oder große helle Objekte zu erkennen und zu lokalisieren. Bei den letzten, in der Publikation vorgestellten drei Patienten wurde der Chip unter oder in der Nähe der Makula, also der Stelle des vormals schärfsten Sehens, implantiert.
Der letzte Patient, dessen Ergebnisse in der vorliegenden Publikation detailliert beschrieben werden, konnte auch unbekannte Objekte korrekt identifizieren (z.B. eine Banane oder Apfel), eine große Uhr ablesen, sowie einzelne Buchstaben und Wörter erkennen. Die aktuell vorliegende Publikation fasst die Ergebnisse von zwei männlichen und einer weiblichen blinden Patientin im Alter von 40, 44 und 38 Jahren zusammen, die alle ihre Lesefähigkeit mindestens fünf Jahre vor der Implantation verloren hatten.

Eine europaweite Hauptstudie mit weiteren 25 Patienten und einer überarbeiteten, komplett unter der Haut liegenden Version des Implantates hat inzwischen begonnen.

Titel der Originalpublikation

Journal: Proceedings of the Royal Society B
Subretinal electronic chips allow blind patients to read letters and combine them to words

doi: 10.1098/rspb.2010.1747

Eberhart Zrenner 1,*, Karl Ulrich Bartz-Schmidt 1, Heval Benav 1, Dorothea Besch 1, Anna Bruckmann 1, Veit-Peter Gabel 2,

Florian Gekeler 1, Udo Greppmaier 3, Alex Harscher 3, Steffen Kibbel 3, Johannes Koch 1, Akos Kusnyerik 1,4, Tobias Peters 5, Katarina Stingl 1, Helmut Sachs 6, Alfred Stett 7, Peter Szurman 1,Barbara Wilhelm 5 and Robert Wilke 1

1 Centre for Ophthalmology, University of Tübingen, Schleichstr. 12, 72076 Tübingen, Germany
2 Eye Clinic, University of Regensburg, Franz-Josef-Strauss-Allee 11, 93053 Regensburg, Germany
3 Retina Implant AG, Gerhard-Kindler-Str. 8, 72770 Reutlingen, Germany
4 Department of Ophthalmology, Semmelweis University, Tomo u. 25-29, 1083 Budapest, Hungary
5 Steinbeis Transfer Centre Eyetrial at the Centre for Ophthalmology, Schleichstr. 12-16, 72076 Tübingen, Germany
6 Klinikum Friedrichstadt, Friedrichstr. 41, 01067 Dresden, Germany
7 NMI Natural and Medical Sciences Institute at the University of Tübingen, Markwiesenstr. 55, 72770 Reutlingen, Germany

Ansprechpartner für nähere Informationen

Universitätsklinikum Tübingen
Department für Augenheilkunde
Forschungsinstitut für Augenheilkunde
Prof. Dr. med. Eberhart Zrenner
Schleichstr. 12, 72076 Tübingen
Tel. 07071/29-8 47 86 oder 29-8 73 11
Fax 07071/29-50 38
ezrenner@uni-tuebingen.de
Patient "Mika"
(Previously blind patient reads a word and identifies a spelling error. (Source: University Hospital of Tuebingen / Retina Implant AG)

Dr. Ellen Katz | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-tuebingen.de
http://press.royalsociety.org

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Titandioxid-Nanopartikel können Darmentzündungen verstärken
19.07.2017 | Universität Zürich

nachricht Künftige Therapie gegen Frühgeburten?
19.07.2017 | Universitätsspital Bern

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: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblicke unter die Oberfläche des Mars

21.07.2017 | Geowissenschaften

Wegbereiter für Vitamin A in Reis

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten