前額導(dǎo)盲儀

11月22日，深圳希瑪林順潮眼科醫(yī)院舉行媒體見(jiàn)面會(huì)，曾廣受各界關(guān)注的山西被挖眼男孩小斌斌的主治醫(yī)生林順潮說(shuō)，小斌斌現(xiàn)已佩戴了為其度身訂制的義眼片，目前他的康復(fù)狀態(tài)良好。其家人覺(jué)得義眼片效果很好，眼睛看上去跟以前差不多。

林順潮說(shuō)，如果小斌斌康復(fù)良好就可以出院，但還要為他佩戴電子導(dǎo)盲儀，利用其中的攝影機(jī)將影像化為黑、白像素，協(xié)助他重組眼前事物的形狀、大小、方位及動(dòng)態(tài)。

什么是義眼和義眼片，小斌斌裝了義眼之后為什么還要裝義眼片，安裝義眼和義眼片有什么作用？電子導(dǎo)盲儀的工作原理是什么，能否助小斌斌重見(jiàn)光明？帶著這些問(wèn)題，記者采訪了北京大學(xué)第三醫(yī)院眼科主任醫(yī)師竇宏亮。

義眼包括義眼臺(tái)和義眼片

可緩解眼部組織萎縮起到美容作用

義眼和義眼片究竟有什么區(qū)別，這恐怕不是一般民眾能夠說(shuō)清楚的。事實(shí)上，就這個(gè)問(wèn)題，記者曾采訪到北京某專門眼科醫(yī)院的一位醫(yī)生，其回答是：“義眼和義眼片是一個(gè)東西，都起到美容的作用?！甭?tīng)了這個(gè)回答，記者更迷糊了。既然是同一個(gè)東西，為什么小斌斌裝了義眼之后還要再裝義眼片呢？

“義眼的概念更廣泛，從專業(yè)上講，它包括義眼臺(tái)和義眼片。”竇宏亮說(shuō)，小斌斌第一次做的手術(shù)應(yīng)該是安裝義眼臺(tái)，義眼臺(tái)安裝完之后，才能裝義眼片。

此前，不少人對(duì)小斌斌要植入義眼的手術(shù)表示疑問(wèn)，網(wǎng)上甚至存在一種聲音：若只是一種裝飾，為何還要讓孩子受手術(shù)之苦？

對(duì)此，竇宏亮表示，由于外傷、發(fā)育遲緩及一些疾病導(dǎo)致病人不得不摘除眼球，眼眶處沒(méi)有填充物時(shí)，很容易導(dǎo)致眼眶、眼瞼組織進(jìn)一步萎縮、塌陷，因此醫(yī)生一般會(huì)采取義眼植入的方式，補(bǔ)救患者的面部缺陷。這好比一個(gè)柔軟的袋子，如果里面不裝東西，肯定撐不起來(lái)。義眼臺(tái)其實(shí)就是一種替代植入體，放進(jìn)眼眶這個(gè)“袋子”中起到支撐作用，使“袋子”不會(huì)變形。

“上世紀(jì)90年代，義眼臺(tái)經(jīng)常用珊瑚做材料，也使用過(guò)玻璃、金屬、塑料等，目前最流行的義眼臺(tái)是由羥基磷灰石制成?！备]宏亮認(rèn)為，羥基磷灰石之所以會(huì)備受青睞，是因?yàn)槿缃窳x眼臺(tái)的植入并不只是簡(jiǎn)單地將它放進(jìn)眼眶里，還要將其與眼肌縫合或包裹。

“羥基磷灰石這種材料是一種多孔微結(jié)構(gòu)，這些小孔可使血管及增生的組織深入，使之成為患者自體的一部分，使義眼臺(tái)在植入后并不受身體排斥，會(huì)像正常人的眼球一樣轉(zhuǎn)動(dòng)。達(dá)到這種程度才算是義眼臺(tái)植入成功?！备]宏亮說(shuō)。

義眼片就安裝在義眼臺(tái)上。但是 “不是所有義眼片都一定要裝載在義眼臺(tái)上，對(duì)于一些眼球萎縮程度輕微的病患，是可以直接帶上義眼片的，也能起到修復(fù)容貌、填充眼眶的作用?！备]宏亮介紹，“小斌斌義眼片的使用跟隱形眼鏡差不多，只是要隨著其年齡的增長(zhǎng)，眼部大小的變化而更換?！?/span>

電子仿生眼技術(shù)不成熟

僅適于視網(wǎng)膜光信號(hào)傳輸能力喪失者

由此可見(jiàn)，義眼只是起到美觀的作用，小斌斌如何“看見(jiàn)”仍是個(gè)問(wèn)題。

其實(shí)，就在慘案發(fā)生后不久，林順潮曾提出給小斌斌安裝電子仿生眼，利用最新的科學(xué)技術(shù)幫助孩子再次“看見(jiàn)”。就在人們?yōu)榇藲g呼雀躍的同時(shí)，質(zhì)疑聲也一浪高過(guò)一浪，電子仿生眼技術(shù)真的已經(jīng)達(dá)到如此先進(jìn)的地步了嗎？

竇宏亮介紹，電子仿生眼技術(shù)也叫電子視覺(jué)假體，包括攝像頭、視頻處理器、發(fā)射器、接收器、微芯片等組成部分，它適用于那些喪失視網(wǎng)膜光信號(hào)傳輸能力的人。

其中微芯片是連接神經(jīng)系統(tǒng)的，也是技術(shù)的核心部分。至于其工作原理，竇宏亮解釋說(shuō)，電子仿生眼技術(shù)主要是通過(guò)在視覺(jué)通路的神經(jīng)組織上植入一個(gè)微電極陣列，將采集到的外界視覺(jué)信息轉(zhuǎn)換成視覺(jué)神經(jīng)組織的電刺激信息，從而在大腦視覺(jué)中樞上產(chǎn)生光幻視，讓盲人獲得光感，重建視覺(jué)。

“根據(jù)微芯片植入位置不同，電子仿生眼分為兩類：一種是在視網(wǎng)膜處植入芯片，另一種是在大腦枕葉視中樞位置植入芯片?！备]宏亮說(shuō)，在視網(wǎng)膜處植入芯片的技術(shù)，對(duì)視細(xì)胞受到損傷但視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞完好的患者有用，這意味著，患者必須有從視網(wǎng)膜到大腦的視神經(jīng)細(xì)胞及一些完整的視網(wǎng)膜細(xì)胞，像視網(wǎng)膜色素變性或老年黃斑變性等病的患者，就可以采用這樣的技術(shù)，但也只能恢復(fù)一部分視力，如光感、輪廓等；而在大腦枕葉視中樞位置植入芯片還沒(méi)有臨床的案例。

林順潮也表示，在大腦枕葉視中樞位置植入芯片是最理想的，但是這項(xiàng)技術(shù)還不夠成熟，而且放置這些裝置需要在腦內(nèi)進(jìn)行手術(shù)，存在感染及其他風(fēng)險(xiǎn)。目前醫(yī)學(xué)家們正在積極研究，距離這種技術(shù)成熟完善或許還需要5到10年的時(shí)間。

觸覺(jué)導(dǎo)盲作用有限尚可一試

電極刺激感知線條視覺(jué)經(jīng)驗(yàn)重塑畫面

“就現(xiàn)有條件，如果真想讓小斌斌‘重見(jiàn)’光明，也許可以試一試觸覺(jué)導(dǎo)盲?！备]宏亮說(shuō)。

他解釋說(shuō)，觸覺(jué)導(dǎo)盲就是現(xiàn)在人們經(jīng)常提起的前額導(dǎo)盲儀和舌頭導(dǎo)盲儀，通過(guò)電極的刺激，失明者能感覺(jué)到眼前物體的線條和輪廓，但必須依靠以前的視覺(jué)經(jīng)驗(yàn)來(lái)豐富這些線條的“血肉”，讓它

們變得栩栩如生起來(lái)。也就是說(shuō)，如果使用者之前從來(lái)沒(méi)有看見(jiàn)過(guò)，這類設(shè)備對(duì)他來(lái)說(shuō)就無(wú)法起到任何作用。

前額導(dǎo)盲儀利用微攝像頭拍攝失明者前方信息，拍攝到的影像信息被傳送到微電腦里。微電腦先將影像輪廓線條數(shù)據(jù)化，然后把這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電子脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)會(huì)從使用者前額部位裝載的數(shù)百個(gè)電極處輸出。使用者通過(guò)前額的觸覺(jué)感知這些輸出信號(hào)，進(jìn)而在大腦中形成對(duì)物體輪廓線條的認(rèn)知。如同使用手指觸摸點(diǎn)字閱讀一樣，使用者可以通過(guò)前額感知電子信號(hào)所傳達(dá)的物體的位置、動(dòng)作、形狀，來(lái)想象眼前空間的具體情況。

前額導(dǎo)盲儀由日本一家公司在2005年研發(fā)。實(shí)際上，其發(fā)明者也毫不諱言這種設(shè)備的局限。它攜帶的攝像頭要在光線充足的地方才能捕捉到影像，因此在光線很暗的房間或夜晚街燈不夠明亮的道路上無(wú)法使用。夏天炎熱的天氣里，前額出汗時(shí)，脈沖信號(hào)的刺激會(huì)變?nèi)?，甚至沒(méi)有，只有將汗水擦干才能使用。因此，前額導(dǎo)盲儀并不適合需要?jiǎng)×疫\(yùn)動(dòng)的失明者。

舌頭導(dǎo)盲儀則是通過(guò)一個(gè)安裝在太陽(yáng)鏡上的微型攝像頭拍攝使用者眼前的影像，影像信息傳遞到一個(gè)手動(dòng)控制器上，控制器先把這些信息轉(zhuǎn)變?yōu)榈拖袼氐暮诎谆耶嬅妫俎D(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的電子脈沖信號(hào)。此時(shí)，“再造畫面”的脈沖信號(hào)通過(guò)電極傳感器刺激舌頭，脈沖強(qiáng)度根據(jù)影像黑白兩色決定——白色會(huì)有強(qiáng)烈脈沖信號(hào)，黑色則沒(méi)有脈沖信號(hào)。電極傳感器約有400個(gè)觸頭，脈沖信號(hào)刺激舌頭并通過(guò)神經(jīng)傳遞至大腦，大腦的“視覺(jué)區(qū)域”會(huì)幫助還原畫面中影像的輪廓。這樣，失明人士就可以通過(guò)舌頭感覺(jué)到不同的電脈沖刺激，“看”到一些東西。

不過(guò)，對(duì)舌頭導(dǎo)盲儀能起到的作用，有專家質(zhì)疑說(shuō)，如果使用者在走動(dòng)時(shí)，可能會(huì)影響舌頭觸覺(jué)的感知功能，因此在日常生活中尚難以應(yīng)用。

“就目前技術(shù)而言，這些設(shè)備只能幫助失明者看到模糊的物體輪廓；他們‘看’到的世界是一片黑白，沒(méi)有色彩。而且使用這些設(shè)備還要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的適應(yīng)性鍛煉，短時(shí)間內(nèi)還無(wú)法引入國(guó)內(nèi)?！?nbsp;竇宏亮說(shuō)。

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電子仿生眼研發(fā)歷程

第一代 讓病人恢復(fù)明暗視覺(jué)

2002年，第一代電子仿生眼的視網(wǎng)膜植入裝置只集成了16個(gè)電極。也就是說(shuō)，植入了這種人工眼的6名自愿者只能看到16像素的明暗色塊，這會(huì)讓病人恢復(fù)明暗視覺(jué)。

第二代 讓人看到光明、分辨基本形狀

2009年7月中旬，第二代電子眼獲得美國(guó)食品與藥品監(jiān)督管理局的認(rèn)可進(jìn)入臨床試驗(yàn)。

二代產(chǎn)品擁有60個(gè)電極，植入這種人工仿生眼的患者可以看到60像素的圖案，它除了能幫助使用者看到明暗外，還能讓他們分辨物體基本形狀。

第三代 正在試驗(yàn)，有望辨認(rèn)親人面部特征

目前，擁有200多個(gè)像素的第三代產(chǎn)品正在進(jìn)行試驗(yàn)，別小看了這不起眼的200像素，如果它能順利推廣，將能讓至少2000萬(wàn)盲人重新?lián)碛斜嬲J(rèn)親人面部特征的能力。但從實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入臨床應(yīng)用，保守估計(jì)起碼還要5到10年。