政大大學報

盲者「睛」喜 紅外線生物眼近真眼

2015/05/13 19:02:58

 【記者吳盈蓉綜合報導】在過去,視障者若眼中感光細胞壞死,則失去的視力難以復原。隨著世界各團隊近年積極研發「視網膜假體器件」(俗稱生物眼),改善甚至恢復患者視力不再遙不可及。4月28日美國史丹佛大學(Stanford University, Stanford)在法國「IEEE神經工程研討會上(IEEE Neural Engineering meeting) 」發表一款「紅外線新式生物眼」,不僅免去笨重的電池設備,甚至能使成像品質更接近自然視覺。

 患者須預先在眼球後方植入晶片以接收訊號,再戴上裝有攝影機的眼鏡,並佩戴一個口袋大小的處理裝置。此裝置會將攝影機收到的影像光源,轉換成紅外線訊號,並從眼鏡射入眼球。團隊成員、史丹佛學生雷馨(Xin Lei)表示:「視網膜假體能代替壞死感光細胞的基本功能。」她同時補充:「視網膜假體本身即是光電轉換器陣列,陣列中每個感光像素都能獨立地把入射光轉化為電流。」此時電流會刺激眼球中的除壞死感官細胞外的健全神經細胞,並將產生神經脈衝,傳入大腦後形成視覺。

 此款生物眼因團隊運用光電技術,光源訊號得以供給視網植入晶片所需的電力,省去電池裝備。為了避免患者產生恐光症,團隊並非直接將可見光射入眼中而是轉換為紅外線。考量到部分視障者的感光細胞並非全然壞死,依然能接收些許可見光,因此團隊不希望視網膜假體干擾正常視覺。

 與其他生物眼相比,團隊成員、史丹佛教授丹尼爾・布林克(Daniel Palanker)表示:「我們的生物眼有較低的像素間距,因此能有較好的視覺品質。」由於精簡了數據處理裝置與電池設備,像素排列得以更加緊密。雷馨則補充由於團隊所使用的植入器件直徑為1毫米,厚度只有30微米,因此在眼中不會影響正常的轉動與微跳視(microsaccade)。她也提到,團隊同時大量運用正常視網膜神經細胞的信息處理能力,因此更加接近自然視覺。

 生物眼的製作與測試過程相當繁雜,雷馨表示:「我主要負責光學與電學測量,備置過程相當複雜,其中包括八次的光刻成像。」她也提到每個步驟都需要多次的測試以確保結果成功,而解決每個問題都需要大量閱讀文獻與反覆研討。在生物測試部分,不僅搭建耗設備時耗力,更需要在噪音及大的環境中做測試,而要取得有意義數據也相當不容易。

 目前這款新式生物眼已成功商品化,並預計在西元2016年春季進入臨床試驗。布林克表示,團隊目前正進一步縮小像素間距,希望能在影像品質上能在有所突破。