Pencarian retina prostetik berkembang menuju percobaan manusia, dengan bantuan VR – TechCrunch

0
39


Retina buatan akan menjadi keuntungan besar bagi banyak orang dengan gangguan penglihatan, dan kemungkinannya semakin mendekati kenyataan dari tahun ke tahun. Salah satu kemajuan terbaru mengambil pendekatan yang berbeda dan sangat menjanjikan, menggunakan titik-titik kecil yang mengubah cahaya menjadi listrik, dan realitas virtual telah membantu menunjukkan bahwa ini bisa menjadi jalan yang layak untuk maju.

Prostesis retina fotovoltaik ini berasal dari École polytechnique fédérale de Lausanne, tempat Diego Ghezzi telah mengerjakan idenya selama beberapa tahun sekarang.

Prostetik retinal awal dibuat beberapa dekade yang lalu, dan ide dasarnya adalah sebagai berikut. Sebuah kamera di luar tubuh (pada sepasang kacamata, misalnya) mengirimkan sinyal melalui kabel ke rangkaian mikroelektroda kecil, yang terdiri dari banyak elektroda kecil yang menembus permukaan retina yang tidak berfungsi dan merangsang sel-sel yang bekerja secara langsung.

Masalahnya terutama karena memberi daya dan mengirim data ke array memerlukan kabel yang dipasang dari luar mata ke dalam – secara umum kata “jangan” untuk prostetik, dan tubuh secara umum. Array itu sendiri juga dibatasi dalam jumlah elektroda yang dapat dimilikinya dengan ukuran masing-masing, yang berarti selama bertahun-tahun resolusi efektif dalam skenario kasus terbaik berada di urutan beberapa lusin atau seratus “piksel”. (Konsep tidak diterjemahkan secara langsung karena cara kerja sistem visual.)

Pendekatan Ghezzi menghilangkan kedua masalah ini dengan penggunaan bahan fotovoltaik, yang mengubah cahaya menjadi arus listrik. Ini tidak jauh berbeda dari apa yang terjadi pada kamera digital, kecuali merekam muatan seperti pada gambar, ia mengirimkan arus ke retina seperti yang dilakukan elektroda bertenaga. Tidak perlu kabel untuk menyampaikan daya atau data ke implan, karena keduanya disediakan oleh cahaya yang menyinari implan.

Kredit Gambar: Alain Herzog / EPFL

Dalam kasus prostesis EPFL, ada ribuan titik fotovoltaik kecil, yang secara teori akan diterangi oleh perangkat di luar mata yang mengirimkan cahaya sesuai dengan apa yang dideteksi dari kamera. Tentu saja, masih sangat sulit untuk merekayasa. Bagian lain dari penyiapannya adalah sepasang kacamata atau kacamata yang keduanya menangkap gambar dan memproyeksikannya melalui mata ke implan.

Kami pertama kali mendengar pendekatan ini pada tahun 2018, dan banyak hal telah berubah sejak saat itu, sebagai dokumen kertas baru.

“Kami meningkatkan jumlah piksel dari sekitar 2.300 menjadi 10.500,” jelas Ghezzi dalam email ke TechCrunch. “Jadi sekarang sulit untuk melihat mereka secara individu dan mereka terlihat seperti film yang berkesinambungan.”

Tentu saja ketika titik-titik itu ditekan tepat ke retina, ceritanya berbeda. Bagaimanapun, itu hanya 100 × 100 piksel atau lebih jika itu persegi – bukan definisi tinggi. Tetapi idenya bukanlah untuk mereplikasi penglihatan manusia, yang mungkin merupakan tugas yang mustahil untuk dimulai, apalagi realistis untuk bidikan pertama siapa pun.

“Secara teknis dimungkinkan untuk membuat piksel lebih kecil dan lebih padat,” jelas Ghezzi. Masalahnya adalah arus yang dihasilkan berkurang dengan area piksel.

Gambar yang menunjukkan close-up titik fotovoltaik pada implan retinal, masing-masing diberi label berukuran sekitar 80 mikron.

Penurunan saat ini dengan ukuran piksel, dan ukuran piksel tidak terlalu besar untuk memulai.Kredit Gambar: Ghezzi dkk

Jadi, semakin banyak Anda menambahkan, semakin sulit membuatnya bekerja, dan ada juga risiko (yang mereka uji) bahwa dua titik yang berdekatan akan merangsang jaringan yang sama di retina. Tetapi terlalu sedikit dan gambar yang dibuat mungkin tidak dapat dipahami oleh pengguna. 10.500 terdengar suka banyak, dan itu mungkin cukup – tetapi fakta sederhananya adalah tidak ada data untuk mendukungnya. Untuk memulainya, tim beralih ke media yang sepertinya tidak mungkin: VR.

Karena tim tidak dapat benar-benar melakukan “uji” pemasangan implan retinal eksperimental pada orang-orang untuk melihat apakah itu berfungsi, mereka memerlukan cara lain untuk mengetahui apakah dimensi dan resolusi perangkat akan cukup untuk tugas sehari-hari tertentu seperti mengenali objek dan surat-surat.

Pemandangan jalanan yang dirender secara digital dan versi monokrom yang terdistorsi di bawah ini menunjukkan berbagai cara untuk merepresentasikannya melalui fosfor virtual.

Kredit Gambar: Jacob Thomas Thorn dkk

Untuk melakukan ini, mereka menempatkan orang-orang di lingkungan VR yang gelap kecuali untuk simulasi kecil “fosfor”, titik-titik cahaya yang mereka harapkan untuk dibuat dengan menstimulasi retina melalui implan; Ghezzi menyamakan apa yang dilihat orang dengan konstelasi bintang yang terang dan bergeser. Mereka memvariasikan jumlah fosfor, area tempat mereka muncul, dan panjang iluminasi atau “ekor” mereka saat gambar bergeser, menanyakan kepada peserta seberapa baik mereka dapat melihat hal-hal seperti kata atau pemandangan.

Kata "SETUJU" diberikan dalam berbagai cara dengan fosfor virtual.

Kredit Gambar: Jacob Thomas Thorn dkk

Temuan utama mereka adalah bahwa faktor terpenting adalah sudut visual – ukuran keseluruhan area tempat gambar muncul. Bahkan gambar yang jelas pun sulit untuk dipahami jika hanya menempati bagian paling tengah dari penglihatan Anda, jadi meskipun kejelasan keseluruhan menderita, lebih baik memiliki bidang pandang yang luas. Analisis yang kuat dari sistem visual di otak memasukkan hal-hal seperti tepian dan gerakan bahkan dari input yang jarang.

Demonstrasi ini menunjukkan bahwa parameter implan secara teoritis baik dan tim dapat mulai mengerjakan uji coba pada manusia. Itu bukan sesuatu yang bisa terjadi dengan tergesa-gesa, dan meskipun pendekatan ini sangat menjanjikan dibandingkan dengan yang sebelumnya, yang berkabel, masih akan memakan waktu beberapa tahun bahkan dalam skenario kasus terbaik sebelum memungkinkan tersedia secara luas. Namun, prospek kerja implan retinal jenis ini sangat menarik dan kami akan mengikutinya dengan saksama.



Sumber

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here