Tecnologia: Implante de olho Biônico
Olho biônico com retina artificial está pronto para ser implantado
Pesquisadores australianos apresentaram o protótipo de um olho biônico que está pronto para ser implantado no primeiro paciente humano.
A prótese ocular foi projetada para dar melhor qualidade de vida a pacientes com perda visual decorrente da retinite pigmentosa e da degeneração macular.
Olho biônico
O olho biônico, que até agora se encontrava em testes, consiste de uma câmera super miniaturizada e de um microchip implantado na retina do paciente.
A câmera, montada na estrutura de um par de óculos, capta a entrada visual, transformando-a em sinais elétricos que são enviados para o microchip.
O microchip, por sua vez, estimula diretamente os neurônios da retina que continuam saudáveis, apesar da enfermidade.
O implante permite que os pacientes ganhem uma visão em baixa resolução, devido ao pequeno número de células sadias da retina, e limitada pela quantidade de eletrodos da retina artificial.
Implante de retina
"Nós vislumbramos que este implante de retina dará aos pacientes uma maior mobilidade e independência, e que as futuras versões do implante acabarão por permitir que os usuários reconheçam rostos e leiam letras grandes," diz o professor Anthony Burkitt, membro da equipe responsável pela fabricação do olho biônico.
O objetivo dos pesquisadores é passar de algumas manchas de claridade pouco definidas para uma visão biônica verdadeira dentro de cinco anos.
Até lá, eles planejam contar com uma retina artificial implantada na parte posterior do olho, recebendo os sinais captados pelas câmeras por meio de conexões sem fios.
O olho biônico está sendo fabricado por uma empresa emergente criada pelos próprios pesquisadores, a Bionic Vision Australia, reunindo médicos, oftalmologistas, neurocientistas, engenheiros biomédicos e engenheiros eletricistas das universidades de Melbourne, Nova Gales do Sul e do Centro de Pesquisas dos Olhos, todos na Austrália.
Retinas artificiais aproximam-se do uso prático
Próteses eletrônicas de retina
Pessoas cegas ou com sérios problemas visuais, sofrendo de condições degenerativas da retina, sentir-se-iam muito felizes se fossem capazes de reconquistar a mobilidade, andar sem auxílio, serem capazes de levar uma vida independente, reconhecer faces e ler novamente.
Esses desejos estão documentados em uma pesquisa feita na Europa há cerca de 10 anos. O objetivo da pesquisa era descobrir o que os pacientes esperavam do desenvolvimento das próteses eletrônicas de retina.
Hoje esses desejos parecem estar se tornando realidade, de acordo com uma série de apresentações feitas no simpósio internacional Visão Artificial, que aconteceu na semana passada em Bonn, na Alemanha.
Alta tecnologia para as pessoas
Os cientistas estão trabalhando no desenvolvimento de próteses para a retina há mais de 20 anos. As pesquisas têm sido conduzidas de forma particularmente intensivas na Alemanha, onde pacientes e cientistas têm trabalhado em conjunto para conseguir financiamentos governamentais para as pesquisas.
"Não queríamos alta tecnologia apenas para os programas espaciais e militares; finalmente estamos tendo alta tecnologia também para as pessoas," disse o professor Rolf Eckmiller, um especialista em neuroinformática da Universidade de Bonn e um dos pioneiros nesse campo.
Os investimentos e os esforços agora estão dando resultado: três dos quatro grupos que apresentaram progressos durante o evento são da Alemanha, que lidera claramente as pesquisas na área.
Reta final
Como as apresentações demonstraram, todas as próteses de retina já permitem impressões visuais, os assim chamados fosfenos. Pacientes que participaram de um estudo nos Estados Unidos foram capazes de distinguir claro e escuro, registrar o movimento e a presença de objetos grandes.
Além disso, relatos anteriores de um projeto que está sendo conduzido por um grupo de pesquisa liderada pelo professor Eberhart Zrenner, na Universidade de Tübingen, indicam que o reestabelecimento das habilidades visuais dos pacientes deficientes para a leitura não é apenas um sonho. Alguns pacientes já são capazes de ler letras se estas possuírem oito centímetros de altura.
"Estamos na reta final", explica o professor Peter Walter, diretor científico do simpósio. "Os estudos finais antes do lançamento no mercado já começaram ou estão com data marcada para começar," disse ele.
Esses testes têm como objetivo avaliar a longo prazo a tolerância do organismo humano aos implantes de retina e seus benefícios na vida cotidiana. Os pesquisadores esperam que os implantes sejam aprovados para uso médico em 2011.
Voltar a enxergar
Naturalmente, há um grande interesse dos pacientes nos novos produtos. "Em comparação com estudos realizados há dez anos, os pacientes têm uma ideia muito mais clara do que esperar das próteses de retina ", diz Helma Gusseck, coordenadora da Fundação de Implantes de Retina.
Gusseck, que também coordena a Fundação Pró-Retinas, sofre de retinite pigmentosa, uma condição degenerativa da retina que agora só a permite distinguir entre claro e escuro.
Para ela, os resultados da pesquisa são um alívio: "Você pode, por assim dizer, não se preocupar por estar cega, sabendo que em breve o sistema de transplantes estará pronto, e nós teremos uma opção".
Tipos de próteses da retina
E isto é apenas o começo. "O que estamos vendo são diferentes opções a seguir", diz Peter Walter.
Em um dos sistemas - o Implante Sub-Retinal - o chip é implantado sob uma camada de células nervosas da retina. Lá, da mesma forma que os fotorreceptores da retina, o chip recebe os impulsos de luz, convertendo-os em sinais elétricos e transmitindo-os para as células nervosas da retina.
A prótese de retina desenvolvida pela equipe do professor Zrenner em Tübingen e da equipe dos Estados Unidos, liderada por Joe Rizzo e Shawn Kelly, do Boston Implant Project, em Cambridge, Massachusetts, funcionam seguindo os mesmos princípios.
No caso do chamado Implante Epirretinal, o chip é fixado na porção superior das células nervosas. Lá, ele recebe dados de uma pequena câmera instalada nos óculos do paciente e os converte em impulsos para as células nervosas.
Este é o princípio utilizado por outras duas equipes de pesquisa alemãs para a construção de suas próteses de retina. Um dos sistemas (IRIS) foi desenvolvido pela empresa Bonn IMI, a outra (EPIRET3) por um consórcio de pesquisa que inclui cientistas da RWTH Aachen, do Instituto de Sistemas e Circuitos Microeletrônicos e médicos da Clínica de Olhos da Universidade de Aachen, liderada por Peter Walter.
Implantes oculares do futuro
Juntamente com todos estes sistemas, que diferem entre si de diversas formas, a próxima geração de próteses de retina já está sendo preparada em diversos laboratórios ao redor do mundo.
Engenheiros, especialistas em ciência da computação, biólogos e médicos estão reunindo seus conhecimentos para desenvolver novas estratégias para a ligação de dispositivos eletrônicos ao sistema nervoso.
Equipes de pesquisa na Suíça e no Japão, por exemplo, estão desenvolvendo métodos onde o chip não é mais implantado, permanecendo na derme que protege o olho. Apenas os eletrodos que estimulam as células nervosas da retina são inseridos no interior do olho, por meio de pequenas incisões.
Pesquisadores chineses estão desenvolvendo implantes que estimulam diretamente os nervos ópticos, em vez das células da retina.
E uma equipe norte-americana está tentando estimular o córtex visual diretamente no cérebro. No momento não se sabe quando esses sistemas estarão prontos para testes em pacientes, e mesmo se isso irá ocorrer. Até o momento, todos continuam em fase experimental.
Melodia visual
Foram mostrados projetos muito interessantes de utilização de outros sinais de comunicação entre as células nervosas. Cientistas australianos e norte-americanos estão trabalhando em próteses de retina que produzem impulsos bioquímicos, em vez de impulsos elétricos.
A ideia é que a prótese de retina libere neurotransmissores seguindo padrões controlados espacial e temporalmente, e desta forma estimulem as células nervosas.
A questão que permanece é se as próteses de retina serão de fato capazes de registrar formas, como Rolf Eckmiller espera. "Para fazer isso vamos precisar de uma prótese que seja capaz de entender e produzir um tipo de padrão de impulsos, uma "melodia", que possa ser reconhecida pelo cérebro como uma forma específica, um copo, por exemplo."
Eckmiller está convencido de que o complexo sistema de visão central - que ocupa um terço do córtex cerebral - só consegue registrar uma forma se a "melodia" certa for transmitida por um número suficientemente grande de células.
Videos:
Professor Tony Burkitt discusses the Australian Government's announcement to fund the development of research into a bionic eye and Bionic Vision Australia's plans for the future.
Professor Robyn Guymer discusses how the bionic eye will work and which visually impaired patients will benefit from this device.
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