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人工视网膜成功恢复盲人患者部分视力
视网膜下植入电子设备，助力年龄相关性黄斑变性患者恢复部分视力
科学家借助一种眼部植入设备，帮助数十名因年龄相关性黄斑变性（AMD）陷入功能性失明的患者改善了视力。该植入设备尺寸仅为2毫米×2毫米，厚度仅30微米，通过手术植入视网膜下方，以替代因疾病而受损丢失的感光细胞。
这项临床试验成果于今日发表在《新英格兰医学杂志》上[1]，共纳入38名视网膜严重退化的晚期AMD患者。在植入设备一年后，80%的参与者视力获得了具有临床意义的改善。
“在这片曾因视网膜坏死而完全失明的区域，视力得到了恢复，”该试验负责人、德国波恩大学眼科医生弗兰克·霍尔茨（Frank Holz）表示，“患者能够辨认字母、阅读单词，并且可以正常开展日常生活活动。”
尽管植入手术引发了一些轻微不良事件，但试验的安全监测委员会认为，该设备带来的益处超过了其潜在风险。今年6月，该设备的所有者——总部位于美国旧金山的神经科技公司“科学公司”（Science Corporation）已提交认证申请，若获批，该设备将可在欧洲市场销售。
“我认为这是一项令人振奋且意义重大的研究，试验设计合理、分析严谨。对于那些曾认为重获光明只是‘科幻情节’的患者而言，这项研究带来了希望，”伦敦帝国理工学院眼科医生弗朗西斯卡·科迪罗（Francesca Cordeiro）评价道。
视力恢复的原理
年龄相关性黄斑变性（AMD）是老年人群中最常见的不可逆失明病因。该疾病主要分为两种类型：湿性AMD和干性AMD。本研究针对的是干性AMD患者，全球约有500万人受晚期干性AMD困扰。在干性AMD病程中，视网膜中央区域的感光细胞会在数年内逐渐死亡，导致患者周边视力完好，但高分辨率的中央视力完全丧失。霍尔茨指出：“患者无法辨认人脸、无法阅读、无法开车，也无法看电视。”
死亡的感光细胞（视杆细胞和视锥细胞）的正常功能是将光信号转化为电化学信号，并传递给其他类型的视网膜神经元，再由这些神经元将信号传至大脑的视觉处理区域。由于AMD患者的视网膜神经元仍保持存活，科学家提出设想：若能植入一种感光设备，根据入射光子的分布模式对视网膜进行电刺激，或可重建视觉感知。
视网膜修复可视化指南
这种名为“PRIMA”的植入设备，全称为“光伏视网膜植入微阵列”（photovoltaic retina implant microarray），最初由法国巴黎的Pixium Vision公司研发，去年被科学公司收购。与以往的视网膜植入设备不同，PRIMA无需有线连接；且凭借其光伏特性，激活设备的光子同时也为其提供电能，驱动电信号输出。
该设备需与一副特制眼镜配合使用：眼镜内置摄像头，可捕捉图像并将其转化为红外光模式，再将红外光信号传输至视网膜植入设备。
霍尔茨表示，这套系统支持用户对目标物体进行缩放、调节对比度和亮度，但要实现最佳使用效果，使用者需接受数月的强化训练。
在本次研究中，38名患者分别在欧洲5个国家的17个临床中心接受了治疗，其中32名患者在植入一年后接受了视力检测。结果显示，26名患者的视力获得具有临床意义的改善——平均而言，他们在标准视力表上能多看清两行字母。总体来看，大多数患者的视力已接近PRIMA设备理论上可实现的分辨率水平。
研究结束时，多数植入者已能在家中使用PRIMA阅读字母、单词和数字。在32名接受检测的患者中，22人表示对该设备的使用满意度为中到高水平。
阅读速度仍受限
然而，一项关于使用者日常生活质量的问卷调查显示，患者的整体生活质量并未得到显著改善。一位不愿透露姓名以避免不必要争议的视网膜退化研究人员（其研究方向为视力丧失治疗）向《自然》杂志表示，他担心高强度的视觉训练以及患者对“获得前沿医疗设备”的心理期待，可能在一定程度上夸大了视力检测结果的改善幅度。该研究人员认为，若能设置随机安慰剂对照组——让对照组患者仅佩戴特制眼镜并接受训练，而不植入设备——并对比两组效果，研究结论会更具说服力。
霍尔茨也承认，当前这套系统存在局限性，并表示未来的植入设备有望具备更优性能。“这是首个重大突破，也是进一步改进的起点，”他说。
另一个关注点是当前设备的最大视力分辨率。PRIMA系统仅有381个像素，每个像素的尺寸为100微米×100微米。霍尔茨坦言，使用者的阅读“并非快速、流畅的阅读”，且设备提供的视觉图像为黑白模式，无法呈现色彩。
霍尔茨提到，该设备的原始设计者、美国加利福尼亚州帕洛阿尔托市斯坦福大学物理学家丹尼尔·帕林克（Daniel Palinker）已提出未来实现彩色视觉的构想。下一代植入设备将比PRIMA更大，且搭载更小的像素，有望实现更高的视力分辨率。“这只是一个开端，”霍尔茨说。
尽管该设备目前仅在AMD患者中进行了试验，但它也有望为其他因感光细胞死亡、但视网膜其他神经元仍具备功能的疾病患者恢复视力，例如视网膜色素变性。
视网膜植入设备并非解决这类视力问题的唯一方案。其他研究人员正探索多种替代疗法，包括利用干细胞疗法再生感光细胞、通过光遗传学疗法向残存视网膜细胞中导入感光蛋白，甚至研发可植入大脑视觉皮层的植入设备。
“这是一个充满活力的研究领域，目前已有多种研究方向，”霍尔茨表示，“最终哪一种方案能取得成功，目前尚无定论。”
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