2014-09-15 国际眼科时讯
国际眼科时讯：Dr. Palanker，视网膜下人工假体的工作原理是什么？从根本上说，它是如何发挥作用的？
Dr. Palanker：视网膜下人工假体是光电供能，工作原理类似于屋顶的太阳能发电。比如白天太阳能发电为的冰箱提供电力。我们通过视网膜上的视频眼镜来传送光脉冲，然后在每一个像素中将其转换为电脉冲，其会刺激周围的神经元。这些神经元将反应传递给下一级神经元，即神经节细胞，这些细胞再将信号传入大脑。
国际眼科时讯：美剧星际迷航，此剧中有一个失明的驾驶员，他戴着一副类似于谷歌眼镜的东西。如今科幻片将会称为现实么？
Dr. Palanker：这大概就是我们所做的，有一种视频眼镜，其含有一个摄像机，能够捕捉图像和图像处理单元，然后像谷歌眼镜一样，这个眼镜将处理的图片进行投射。唯一不同的是，由于对象是盲人，他并没有光感受细胞，所以我们运用光电的芯片来替换这些光感受细胞，这个芯片能够代替光感受细胞，将光能转换为电能。
国际眼科时讯：这个专题您是以Dr.Richard作为结尾的，提到他对其是一个无线的系统印象非常深刻。
Dr. Palanker：那是我们系统的主要优势之一，它是无线的而且由光供能。这个特性使得植入非常容易。你仅植入一些像素点，然后你就能够通过很多单位或者一个大的视野来拨出一个大的视觉过滤器。这个移植物是通过光来供能的，所以不需要连接任何线路，所以移植就仅仅变成了一次注射。
国际眼科时讯：您能否对比一下视网膜上人工假体和视网膜下人工假体？
Dr. Palanker：视网膜上人工假体和视网膜下人工假体的主要区别是目标是哪一层神经元。视网膜上方法的目标是视网膜的最后一层神经元，即称为神经节细胞，它向大脑传递信号。这些细胞是数字化的，它们基本上是以尖峰电压的方式进行运作，所以一个视网膜上人工假体需要将信息以数字化尖峰电压的格式进行编码，这是非常具有挑战性的。因为视网膜编码还没有研究清楚，而且其产生是困难的。我们的方法是在视网膜下刺激神经节细胞之前的神经元或者光感受器细胞后的第一层神经元。这些神经元是非尖峰电压的，所以它们更加原始，它们在神经节细胞前一站，所以我们不需要像编码一个图片那么多。这些细胞在视网膜中编码这些信息，然后再在神经节细胞中进行数字化。在一些正常视功能比如闪光融合的保留结果中，我们能够看到电影图片是连续性的，尽管这个电影是由一些静止的图片组成。如果一秒内有足够的图片，比如每秒24或者30张图片，你将会看到它们是连续运动的，因为你不会看见图片闪烁。这就是光电视力的工作原理。如果他通过视网膜的重复率足够多，我们就能够看到这个闪烁融合效应的发生，然后真正保留我们正常的视网膜功能。另一个例子是视网膜是通过汇总不同光感受器细胞传来的信号并进行处理，然后传入相同的神经节细胞中，所以称之为亚单位的非线性整合。我们也观察到人工视觉中这种特性的保留。另一个视网膜下方法的优势是，如果直接到神经节细胞核视网膜上，将会失去这个特性。
国际眼科时讯：在您的演讲中，有一个动画是阐释植入过程的。您能阐释一下吗？
Dr. Palanker：这个动画基本上是展示视网膜下光电人工假体模块的植入手术。开始，将液体注射在视网膜下，来创建一个泡，然后将多个模块放在视网膜下，并且将其盖住以至于它们能够覆盖较大的视野，但是它们所有都是需要相对慢地按顺序放入，可能1mm。这使得手术是微创的。在植入后，视网膜归位，手术大概就结束了，其他一切都是光学的。信息是由摄像头捕捉，然后通过视觉镜传递入眼内。没有电线，从手术角度，这也非常有优势。
国际眼科时讯：所以这是讲一个异物植入眼内，那么如何能够让眼睛不对它产生排斥呢？
Dr. Palanker：我们观察到一个非常安静的视网膜反应，如果移植物有恰当的衣被，实际上在移植物周围没有产生纤维化，没有神经胶质细胞增生，它必须是生物相容的，这可能是它的另一个优势。它为什么能够在视网膜下的空间里如此好地被机体接受，这可能是因为眼睛是一个免疫特权空间，尤其是视网膜空间，所以免疫系统反应非常局限。总的来说，如果植入操作没有创伤，操作过程非常小心，在我们所实验的动物（大鼠）终身中，我们没有观察到任何纤维化的发生。并且他们的寿命是一年，在这期间内，它看起来非常地稳定。
国际眼科时讯：你提到它的缺点之一是在部分手术中需要大量的光线。您能否阐释一下这个缺点么？
Dr. Palanker：光感受器细胞对光线是非常敏感的，我们人类已经演化到能够察觉到单个光子。在没有月亮的黑夜中我们能够每秒能够看到一些光子。光电功能的细胞通过它们周围的电流来刺激神经元，这个过程并不够敏感，所以我们需要更多的光线，比光感受器细胞所需要的光线更多。所以，我们并不仅仅依赖于周围的光源，我们提供视频眼镜来传递这种亮光。诊断为法定盲的患者对光线仍然是敏感的。他们中的大多数，尽管不是所有人对光线都是敏感的。
国际眼科时讯：法定盲的视力是多少？
Dr. Palanker：在美国，法定盲定义为20/200，所以它是正常的十分之一。在世界卫生组织，它的定义是20/400，即是正常的二十分之一。但是这些患者仍然有很多光感受器细胞，并且他们能够看见光线，所以不能够运用可见的亮光，不然它会非常亮而且非常难受。反而， 我们运用接近红外的光。像遥控器一样，我们看不见它但是电视能够看见它。它是900mm，一个硅晶片能够仍然对其产生反应，但是光感受细胞不行。
国际眼科时讯：您能够投射大量的光线来冲击么？
Dr. Palanker：可以使用大量的光线来冲击，所以限制因素将仅仅变成为温度安全性，不至于使眼睛过热。温度安全性的限制是我在演讲中所列的限制之一，它大概是刺激阈值以上的两个数量级大小。我们大约有刺激阈值100倍以上的因素来编码灰色水平。
国际眼科时讯：这是2014年的科技，它的进展速度是如此之快以至于我们很难赶上。这个技术发展距现在已经有10年了，您如何看待其发展？
Dr. Palanker：我能够预见的是，首先我们计划通过70um像素将其进行商业化。我们希望达成这个目标，并且将视力提高至20%，我们希望看到它能够在2016年运用于临床。因此距现在还有2年，至少2年。其实只有1年半，因为现在已经是2014年了。现在除此之外，我们确实开始研发一个3维空间版本的像素，这让我们更加准确地瞄准神经元，我们希望通过另一个原因来帮助我们减少像素的大小。
国际眼科时讯：所以它将会变成3维空间的？
Dr. Palanker：是的，现在的像素点是平面的，并且它们没有电极，电极将本质上让细胞移行，柱子穿透更加深入视网膜，更加接近于我们现有的靶神经元。这将能够让我们通过第二因素减小像素点的大小，因为阈值将会降低，然后这将会使得视力在20%的水平上。如果它的效果很好，我希望这将可能在2年内的实验室中实现，然后再过两年将其转入临床试验，所以一共将可能是4年或者5年的规模。
国际眼科时讯：4年或者5年的规模将其研发？
Dr. Palanker：如果在大鼠上的效果很好的话，它应用于人眼之前需要4到5年。
国际眼科时讯：如果在4到5年后它应用于人眼，我们应该看到这些对于在5年内需要它们的患者是可以获得的，您认为呢？
Dr. Palanker：是的，通常临床试验只需要几十位患者，来证实它是否真的起作用，并且通常它们会长达至少一年。我并不认为它真的会上市，在超市中人人都能够买到，直到临床试验结束，并且结果是成功的，但这可能发生在5年之后。
国际眼科时讯：在未来，任何将要携带这些的人，别人看他们会非常明显，应为他们将会携带这些特殊类型的眼镜。您曾想过这些人工假体能够不需要一个外在的刺激器么？
Dr. Palanker：实际上，我从截然相反的角度看待这个问题。我想我们所有人在5年后都将会佩戴这个视频眼镜，因为它变得越来越常见。谷歌眼镜，至少在硅谷，我能够看到实际上有很多，在斯坦福也是。它是非常便捷的交界面，我认为随着设计的改善，它会变得越来越亲和，它会变得越来越常见。这和耳机是一样的，人们不习惯运用耳机进行电话对话，声音增强设备被认为是一种社会烟草，因为他被认为是一种疾病的象征，但是如今，随着它变得越来越常见，人们将它作为一种手机交流的方式进行运用它。我发现越来越多的听力低下的人们运用声音增强器，这些声音增强器的设计非常的棒，它们在大街上看起来非常正常。如果很多人运用眼镜，而且希望其设计能够像你们看到的太阳镜一样棒，它们就被认为是正常的，而且很难区分这些眼镜是是消遣用的还是一个人工假体。
国际眼科时讯：是什么推动了这项科技？是全世界的谷歌眼镜，还是医疗科技让谷歌眼镜做的更好？
Dr. Palanker：我们站在技术的浪尖，这是我们在研发的这项技术最伟大的一方面。我们真正处理的一项技术，即人工假体，由于其他原因正在被研发。谷歌眼镜以及其他眼镜是为了游戏而被研发，仅仅由于便捷大脑和电脑界面而被研发，并且我们运用这项科技，然后所有表现出来的像是声音识别，动作识别等等。它自由释放，而这也是真正让这项技术如此强大的根本所在。摄像机会变得更好。图像处理会变得更好，这不仅仅使我们的投入，我们运用它是因为其他原因，但是它会帮助我们的人工假体变得更加精细和先进。
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