让盲人走出黑暗世界人造视网膜加速研制
作者：杨森
单位：
关键词：
医疗 全世界全盲人达2500万之众，他们生活在黑暗的世界里，各国科学家孜孜不倦地研究如何使这些盲人重见光明已达近20年之久。有人说，残疾者中要数瞎子最苦。也不假，呈现在盲人面前的是永无休止的黑暗，他们享受不到人间美景，缺乏人际间的交往，更给生活和工作带来严重的不便和艰难。人间总有亲情，为使他们能获得一丝光明，科学家们将这种执着的科研精神，一代一代地继续奋斗下去。目前在这方面研究最为活跃的要数人造视网膜的研究，并已初见端倪。
美国和日本在人造视网膜的研究工作处于领先地位。美国一项耗时20年和耗资1000万美元的人造视网膜实验研究正在进行之中。美国国家神经失调和中风研究所的科研人员已在一名20年前因患青光眼而失明的妇女的脑中植入微型电极，使她能“看见”清晰的光点。手术时，先把她的颅骨切除1×2英寸大小的一块，在她大脑视觉皮层内植入38粒“微型电极”。每粒电极的直径相当于一根头发直径的三分之二，电极一端与神经细胞相接合；与电极相联的金丝则伸至颅骨外面。当把金丝通以电流时，38粒电极中的34粒会开始工作，使盲女“看见”34个蓝色、紫色、红色和黄色的光点，光点的大小不等，小的相当于针头，大的相当于美国的5分硬币，其亮度可以调节。
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这种视力装置还包括一只连接在眼镜框上的微型摄像机。在盲人周围的图像，会通过摄像机送入永久植入脑内的电极，使用者能够体验到一种感觉，看见由250～1000个光点组成的图像。 研究者的初步目标是研制一种运动记分牌式的显示装置，使盲人能够阅读印刷品，辨认路牌和绕过障碍物，这种装置尚需解决一些技术难题，以确定能否真的为盲人提供起码的视力。
美国北卡罗莱州立大学与约翰·霍普金斯大学联合研制了一种作为人工视网膜的植入式微晶片，用于恢复盲人视觉。研究表明，盲人视网膜各方面的神经节受到电信号刺激时，可看到光点，并证明即使视网膜退化，视网膜后面的视神经仍有感觉功能。这种微晶片厚度为0.02mm，50块重叠在一起，只有1mm高，里面埋有光传感器和电极。临床应用时，将其植入到盲人视网膜的中心部位。外界光线通过人眼的瞳孔及晶片透明的前表面，到达后面的光传感器阵列。这些光传感器阵列将图像转换成电脉冲，其作用机理就如同正常人眼睛的视网膜杆和视锥一样。电脉冲刺激视网膜后面的视经，经大脑处理后产生重建的视觉图像。为减轻对眼内组织的损伤，电极不直接与神经相接，而是由电脉冲先给一个微极充电，然后由微极刺激神经节。微晶片的能源来自设计巧妙的光电转换装置。在普通的眼镜架上安装微型激光器和电池，激光器发出的激光通过角膜后到达做在微晶片上的一个光电池，产生电能为微晶片的工作提供电能。激光的能量设计成不致损伤角膜组织。目前，医学专家正在研究这种人造视网膜的复合晶片能否与人眼相配合，因为现在不知此产品能否粘附在一片活生生的细胞膜上。若在实验室中试验成功的话，晶片便可以在两年内进行人体试验。到那时失明者将可重见光明。
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日本三菱电机公司和东芝公司也是人造视网膜的积极研制者，并相继宣告已完成其实验研究，有待进行人体试验。
天然眼是把进入视网膜的图像变换成电信号，经神经细胞捕捉图像特征，最后用脑进行判断和识别。三菱公司研制的视网膜基片是在对角线上14mm的砷化镓基片上装上64×64个受光元件，经控制通过各元件的电压可进行图像轮廓捕捉、图像信息信号变换、记忆及文学识别。其图像捕捉时间为200微秒，此速度比照相机和计算机处理系统的速度快100倍以上，其识别文字仅需3微秒，比现行的光学文字读取装置的速度快10000倍。如果这种基片上的像素达到1000×1000个，再配上神经智能计算机，那就可象天然眼一样处理反差图像。
日本东芝公司宣布已研制出世界上第一片人造视网膜，其所用材料为类脂体双分子薄膜，它具有以平行信息处理的方式把光转换成电脉冲信号的功能。类脂体双分子薄膜由偶氮苯、人造色素组成。它们的化学特性与实际视网膜类同，在人造视网膜的感光胶层上分布着无数十分精细的小孔，每个小孔的直径为100微米，在感光胶层的周围则有振荡电路。在偶氮苯接收光源时就发生化学变化，在它周围类脂体也发生反应。与此同时，薄膜的结构也就跟着变化，这就引发出一系列的电阻和电容量的变化，使之能以振荡方式接收到光信号。
人造视网膜的研究方兴未艾，英国、以色列等国家亦在积极研制中。虽然所取原理不尽相同，但最终要实现人造视网膜能接收到光信号。所喜在这方面的研究工作已经取得了突破性的进展，相信让盲人走出黑暗世界已为时不远了。, http://www.100md.com
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医疗 全世界全盲人达2500万之众，他们生活在黑暗的世界里，各国科学家孜孜不倦地研究如何使这些盲人重见光明已达近20年之久。有人说，残疾者中要数瞎子最苦。也不假，呈现在盲人面前的是永无休止的黑暗，他们享受不到人间美景，缺乏人际间的交往，更给生活和工作带来严重的不便和艰难。人间总有亲情，为使他们能获得一丝光明，科学家们将这种执着的科研精神，一代一代地继续奋斗下去。目前在这方面研究最为活跃的要数人造视网膜的研究，并已初见端倪。
美国和日本在人造视网膜的研究工作处于领先地位。美国一项耗时20年和耗资1000万美元的人造视网膜实验研究正在进行之中。美国国家神经失调和中风研究所的科研人员已在一名20年前因患青光眼而失明的妇女的脑中植入微型电极，使她能“看见”清晰的光点。手术时，先把她的颅骨切除1×2英寸大小的一块，在她大脑视觉皮层内植入38粒“微型电极”。每粒电极的直径相当于一根头发直径的三分之二，电极一端与神经细胞相接合；与电极相联的金丝则伸至颅骨外面。当把金丝通以电流时，38粒电极中的34粒会开始工作，使盲女“看见”34个蓝色、紫色、红色和黄色的光点，光点的大小不等，小的相当于针头，大的相当于美国的5分硬币，其亮度可以调节。
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这种视力装置还包括一只连接在眼镜框上的微型摄像机。在盲人周围的图像，会通过摄像机送入永久植入脑内的电极，使用者能够体验到一种感觉，看见由250～1000个光点组成的图像。 研究者的初步目标是研制一种运动记分牌式的显示装置，使盲人能够阅读印刷品，辨认路牌和绕过障碍物，这种装置尚需解决一些技术难题，以确定能否真的为盲人提供起码的视力。
美国北卡罗莱州立大学与约翰·霍普金斯大学联合研制了一种作为人工视网膜的植入式微晶片，用于恢复盲人视觉。研究表明，盲人视网膜各方面的神经节受到电信号刺激时，可看到光点，并证明即使视网膜退化，视网膜后面的视神经仍有感觉功能。这种微晶片厚度为0.02mm，50块重叠在一起，只有1mm高，里面埋有光传感器和电极。临床应用时，将其植入到盲人视网膜的中心部位。外界光线通过人眼的瞳孔及晶片透明的前表面，到达后面的光传感器阵列。这些光传感器阵列将图像转换成电脉冲，其作用机理就如同正常人眼睛的视网膜杆和视锥一样。电脉冲刺激视网膜后面的视经，经大脑处理后产生重建的视觉图像。为减轻对眼内组织的损伤，电极不直接与神经相接，而是由电脉冲先给一个微极充电，然后由微极刺激神经节。微晶片的能源来自设计巧妙的光电转换装置。在普通的眼镜架上安装微型激光器和电池，激光器发出的激光通过角膜后到达做在微晶片上的一个光电池，产生电能为微晶片的工作提供电能。激光的能量设计成不致损伤角膜组织。目前，医学专家正在研究这种人造视网膜的复合晶片能否与人眼相配合，因为现在不知此产品能否粘附在一片活生生的细胞膜上。若在实验室中试验成功的话，晶片便可以在两年内进行人体试验。到那时失明者将可重见光明。
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日本三菱电机公司和东芝公司也是人造视网膜的积极研制者，并相继宣告已完成其实验研究，有待进行人体试验。
天然眼是把进入视网膜的图像变换成电信号，经神经细胞捕捉图像特征，最后用脑进行判断和识别。三菱公司研制的视网膜基片是在对角线上14mm的砷化镓基片上装上64×64个受光元件，经控制通过各元件的电压可进行图像轮廓捕捉、图像信息信号变换、记忆及文学识别。其图像捕捉时间为200微秒，此速度比照相机和计算机处理系统的速度快100倍以上，其识别文字仅需3微秒，比现行的光学文字读取装置的速度快10000倍。如果这种基片上的像素达到1000×1000个，再配上神经智能计算机，那就可象天然眼一样处理反差图像。
日本东芝公司宣布已研制出世界上第一片人造视网膜，其所用材料为类脂体双分子薄膜，它具有以平行信息处理的方式把光转换成电脉冲信号的功能。类脂体双分子薄膜由偶氮苯、人造色素组成。它们的化学特性与实际视网膜类同，在人造视网膜的感光胶层上分布着无数十分精细的小孔，每个小孔的直径为100微米，在感光胶层的周围则有振荡电路。在偶氮苯接收光源时就发生化学变化，在它周围类脂体也发生反应。与此同时，薄膜的结构也就跟着变化，这就引发出一系列的电阻和电容量的变化，使之能以振荡方式接收到光信号。
人造视网膜的研究方兴未艾，英国、以色列等国家亦在积极研制中。虽然所取原理不尽相同，但最终要实现人造视网膜能接收到光信号。所喜在这方面的研究工作已经取得了突破性的进展，相信让盲人走出黑暗世界已为时不远了。, http://www.100md.com