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Weltweit erreichen Patienten mit implantiertem Sehchip vergleichbar gute Ergebnisse. Rund 30 Prozent der Grazer Patienten am Artificial Vision Center können sogar Gegenstände lokalisieren und Buchstaben erkennen.
 
Augenheilkunde 14. Jänner 2014

Per Eyechip sehen

Retinale Implantate als Hoffnung für Patienten mit Retinopathia pigmentosa.

In den vergangenen Jahren konnte eine stete Weiterentwicklung der „Artificial Vision“-Technologie erzielt und erste klinische Studien durchgeführt werden. Zukünftige Herausforderungen bestehen in diesem Forschungsbereich sowohl auf physiologischer wie auch auf technischer Seite.

Anfang Dezember 2013 spannte die Universitäts-Augenklinik an der medizinischen Universität Graz im Rahmen ihres 150-Jahr-Jubiläumskongresses einen weiten Bogen zwischen den frühen Anfängen der Abteilung im Jahr 1863 bis zu den aktuellen Hoffnungen, verlorene Sehkraft durch die Verbindung von Körper und Technik wiederherzustellen. Prof. Dr. Michaela Velikay-Parel, Leiterin des Sehlabors am Artificial Vision Center präsentierte einen aktuellen Überblick über den Stand der Sehchip-Technik. Weltweit wurden bisher noch weniger als hundert Patienten im Rahmen von Studien mit einem Sehchip im Auge versorgt.

Grundlegend kann zwischen subretinalen (Implantat zwischen Netz- und Aderhaut, Fotodioden-Array) und epiretinalen (Anbringung auf der Netzhaut, drahtlose Übertragung von aufgenommen Reizen über eine Kamera mit Brille) Implantaten unterschieden werden. In Graz wird mit dem „IMI Retinal Implant System“ auf den epiretinalen Ansatz gesetzt.

Nur bei speziellen Erkrankungen

Die Voraussetzung für die chirurgische Implantation eines retinalen Sehchips ist das Vorliegen einer Netzhauterkrankung, bei der lediglich die Sinneszellen erkrankt sind, der Rest des Sehsystems muss funktionsfähig sein. Diese Voraussetzung erfüllen das Usher´s Syndrom sowie die Retinopathia pigmentosa, beide Krankheiten entstehen durch spontane Mutation oder Vererbung. Die Netzhaut degeneriert. Ursprünglich gehegte Hoffnungen, mithilfe der Technologie relativ rasch zu einer Wiederherstellung der Sehfähigkeit bei erblindeten Patienten zu kommen, mussten jedoch bereits zu Beginn der Forschungsbemühungen relativiert werden. „Wir sind ja von solchen Vorstellungen ausgegangen: Wir haben einen elektrischen Impuls, den setzen wir auf die Netzhaut, dieser wird weitergeleitet und dann gibt es Licht. Aber in Wirklichkeit ist der Mensch kein Radio – wir drehen auf und es spielt Musik –, sondern es ist von vielen Faktoren abhängig“, begann Velikay-Parel ihren Vortrag.

Physiologische und technische Komplexität

Die Kenntnis über gut hundert verschiedene Arten von Ganglienzellen schürt die Hoffnung, allein durch deren differenzierte Stimulation die Bildgenauigkeit verschärfen zu können. Dies sind unter anderem nicht nur die klassischen „on-off“ Zellen, sondern auch richtungsspezifische oder orientierungsspezfische Ganglienzellen.

Während allein die Vielzahl unterschiedlichster Klassen an retinalen Ganglienzellen auf physiologischer Ebene eine Herausforderung ist, gibt es auch auf technischer Seite verschiedenste Ansatzpunkte, die es zu beachten gilt – etwa Größe und Anzahl der Elektroden sowie die Dichte deren Zusammenlegung. Gerät beispielsweise der Abstand zwischen den Elektroden zu klein, können sich die elektrischen Felder unter Umständen gegenseitig abschalten.

Lichterkennung und Wahrnehmung

Derzeit kann lediglich eine reduzierte Form des Sehens in Form von Lichterkennung und Wahrnehmung von Umrissen durch die Implantate erreicht werden, dennoch bedeutet dies für die erkrankten Patienten einen immensen Fortschritt. Die Gewöhnung an das Sehen mithilfe eines Implantats geschieht überraschend schnell, berichtet Velikay-Parel: „Kaum weiß der Patient, was ein Lichtpunkt ist, wo links, wo rechts ist und wie eine Bewegung ausschaut, geht alles relativ schnell. Innerhalb von vier- bis fünfmal einschalten, kann der Patient einen Tennisball am Tisch finden, ein Blatt Papier am Tisch abzählen.“

Eine Schwierigkeit bei der Forschung am Sehchip ist, herauszufinden, welche Fähigkeiten die Patienten durch ein Implantat im Auge tatsächlich zurückgewinnen. Hier hat sich an der Universitäts-Augenklinik an der MedUni Graz beispielsweise der „Graz Mobilitätstest“ als hilfreich erwiesen. Dieser nutzt ein aufgebautes Labyrinth aus Hindernissen, die sich dem Probanden in den Weg stellen um umgangen werden müssen. Der Fokus liegt bei dieser Testanordnung auf der Praktikabilität im Alltag. Unabhängig von der technischen Herangehensweise – ob epiretinale oder subretinale Implantate – berichten die Forschungsgruppen weltweit jedoch vergleichbar gute Ergebnisse, erzählt Velikay-Parel: „Fast alle Patienten können das Licht sehen, 90 Prozent der Untersuchungspersonen können das Licht auch lokalisieren und 70 Prozent können feststellen, dass eine Bewegung vorhanden ist. Unsere besten Patienten, das sind etwa 30 Prozent unserer Versuchspersonen, können auch einen Buchstaben von zehn Zentimeter Größe in einem Meter Distanz erkennen. Diese wollen das Implantat überhaupt nicht mehr hergeben.“

Quelle:

Festtagung 150 Jahre Universitäts-Augenklinik Graz am 7.Dezember 2013 in der Alten Universität Graz.

Links:

Jubiläumshomepage: http://150jahre.augenklinikgraz.at/

Geschichte der Universitäts-Augenklinik Graz: http://150jahre.augenklinikgraz.at/geschichte

App „Augenklinik Graz“ von Dieter Rabensteiner: https://itunes.apple.com/de/app/augenklinik-graz/id758894884?mt=8

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