Retina-Implantat

Retina-Implantate sind Sehprothesen für stark sehbehinderte oder blinde Menschen, deren Rezeptorzellen der Netzhaut (Retina) krankheitsbedingt ihre Funktion verloren hat, deren Sehnerv aber noch eine intakte Verbindung zum Gehirn bildet. Zur Zeit befinden sich alle Retina-Implantate noch im experimentellen Stadium.

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Funktionsprinzip

Es gibt verschiedene Ansätze die Funktion degenerierte Rezeptorzellen der Netzhaut künstlich zu ersetzen. Das Funktionsprinzip ist aber im Wesentlichen identisch: Das vom gesunden Menschen wahrgenommene Bild wird vom Auge aufgenommen, in elektrische Impulse gewandelt und an die Nerven weitergegeben.
In den letzten Jahren wurden zwei erfolgversprechende Implantate entwickelt, das

1. Subretinale Implantat
2. Epiretinale Implantat

Das subretinale Implantat wird im Auge unter der Netzhaut eingesetzt, während das epiretinale Implantat auf die Netzhaut implantiert wird.

Im Gegensatz zu den Implantaten des Hörorgans (Cochleaimplantat) befinden sich die Retina-Implantate noch in einem experimentellen Stadium, das allenfalls die Wahrnehmung von Licht und Schatten ermöglicht, jedoch kein Erkennen von Gegenständen oder eine Orientierung im Raum zuläßt. Ein routinemäßiger klinischer Einsatz ist somit zur Zeit noch nicht in Sicht.

Das Subretinale Implantat

Das subretinale Retinaimplantat besteht im Wesentlichen aus

• Photodioden-Array
• Mikrochip
• Stimulations-Elektroden-Array
• Energieversorgungseinheit

Vereinfacht dargestellt wandelt das Photodioden-Array das auf die Netzhaut treffende Bild in eine 2-dimensonale Verteilung elektrischer Impulse. Dabei liefert jedes Diodenelement einen Impuls, entsprechend der Intensität des einstrahlenden Lichts. Die Ortsauflösung des Bildes auf der Netzhaut hängt in erster Linie von der räumlichen Dichte des Dioden-Arrays ab. Bei Retina-Implant kommen Dioden-Arrays mit ca. 1500 Dioden auf einer Fläche von ca. 3x3mm² zum Einsatz.

Die elektrischen Signale des Arrays werden dann durch die im Mikrochip integrierte Schaltung verstärkt und durch die Stimulations-Elektroden an die intakten Nervenzellen der Netzhaut weitergeleitet.

Die für den Verstärkungsprozess benötigte Energie wird von außen durch Infrarotstrahlung oder induktiv in das System eingekoppelt.

Das Epiretinale Implantat

Das Epiretinale Implantat besteht aus

• Videokamera (üblicherweise in eine Brille integriert)
• Mikrochip
• Übertragungseinheit zur Übermittlung von prozessierten Kameradaten zum Implantat
• Stimulations-Elektroden-Array
• Energieversorgungseinheit

Beim epiretinalen Implantat wird das Bild durch eine externe Videokamera aufgenommen und in elektrische Signale umgewandelt. Diese werden dann drahtlos an ein implantiertes Elektroden-Array übertragen, welches die Nerven in der Netzhaut entsprechend stimuliert. Der größte Nachteil des epiretinalen Implantats ist, dass das Bild nicht im Auge aufgenommen wird, sondern durch eine externe Kamera. Dadurch kann nicht die natürliche Beweglichkeit des Auges genutzt werden um die Umgebung zu erfassen. Es muss die Kamera gedreht werden um seine Änderung der Blickrichtung zu erreichen. Darüberhinaus erfolgt beim epiretinalen Implantat die Signalverarbeitung extern vor der Übermittlung der Signale zum Elektroden-Array während beim subretinalen Implantat die "Signalverarbeitung" vom Auge selbst durchgeführt wird. Dies führt zu einer erhöhten Komplexität des Systems.

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