Artificial Vision 2006

Abb.: Die Referenten des 1. Artificial Vision Symposiums in Bonn, von links: Tano, Rössler, Walter, Sachs, Zrenner, Dagnelie, Delbeke, Eckmiller, Rizzo, Wrobel, Fernandez, Mokwa, Suaning, Lovell, Greenberg, Richard, Hornig.

Implantierbare Sehprothesen bestehen aus Multielektrodenarrays, die in die Nähe von noch funktionierenden Neuronen im visuellen System platziert werden. Diese Neurone werden elektrisch gereizt und die ausgefallenen Neuronengruppen davor werden überbrückt. Damit soll ein Sehvermögen bei blinden Patienten wiederhergestellt werden.

Chirurgische Aspekte retinaler Prothesen

In der ersten Sitzung wurden die chirurgischen Aspekte retinaler Sehprothesen diskutiert. Priv.-Doz. Dr. Helmut Sachs (Regensburg) fasste seine Erfahrungen mit der Implantation subretinaler Implantate zusammen. Die subretinale Implantation kann grundsätzlich über einen transvitrealen Zugang erfolgen oder über einen ab externo Zugang also transchoroidal. Da die neue Generation der subretinalen Implantate des Tübinger/Regensburger Konsortiums extraokuläre Komponenten besitzt, wurde in einer Studie zur begrenzten chronischen Anwendung eines solchen Implantates bei blinden RP Patienten das System transchoroidal erfolgreich implantiert. Der Netzhautstimulator wird mit einem Kabel an einem externen Stimulator angekoppelt. Die Kabelverbindung erfolgt über einen Stecker hinter dem Ohr. Bisher sind keine unerwünschten Effekte aufgetreten und die in die Studie eingeschlossenen Patienten berichten über die Wahrnehmung von Lichtpunkten und einfachen Mustern, wenn Stimulationselektroden direkt mit einem Mustergenerator angesteuert werden.

Yasuo Tano (Osaka, Japan) stellte die Implantation von Netzhautstimulatoren vor, deren Elektroden episkleral am hinteren Pol platziert werden. Das gesamte System wird in einer Skleratasche am hinteren Pol positioniert. Die Elektroden perforieren nicht. In einer Pilotstudie an gesunden Probanden konnten Schwellenwerte für Wahrnehmungsreaktionen registriert werden, die denen bei direkter Stimulation auf der Netzhautoberfläche ähnlich waren. Tano hat sich für dieses Verfahren entschieden, um den chirurgischen Eingriff möglichst wenig invasiv zu gestalten, da im Vergleich zu subretinalen oder epiretinalen Stimulatoren wesentlich aufwändigere und möglicherweise komplikationsreichere chirurgische Verfahren notwendig sind.

Joe Rizzo III (Boston, USA) stellte ein Designkonzept für einen subretinalen Stimulator vor, der dem Ansatz der Tübinger/Regensburger Gruppe durchaus ähnlich ist. Der Netzhautstimulator wird subretinal platziert und ab externo in den Subretinalraum vorgeschoben. Die Elektronikkomponenten dieses Systems werden episkleral platziert, was dann die drahtlose Ansteuerung dieses Systems erlaubt. Es wurden mit Designvorstudien einige tierexperimentelle Daten gezeigt, die die chirurgische Machbarkeit des Vorgehens überzeugend unterstreichen. Die Gruppe aus Boston hat sich zu Beginn ihrer Arbeiten in den 90er Jahren auf die Entwicklung eines epiretinalen Stimulators konzentriert. Seit kurzem verfolgen sie aber auch einen subretinalen Zugang.

Mit den chirurgischen Verfahren zur Implantation und Befestigung eines epiretinalen Stimulators hat sich Prof. Dr. Heinrich Gerding (Olten, Schweiz) beschäftigt. Er verglich die klassischen epiretinalen Konzepte mit Nagelfixation und Implantation von Empfangsstrukturen in der Linse mit einem neuen System, das er als minimal invasives System definierte. In der klassischen Implantationstechnik fand er in eigenen Untersuchungen zahlreiche Komplikationen im Sinne von PVR Reaktionen und cyclitischen Membranen. In seinem neuen Konzept wird der Stimulator wie in dem Tano Konzept episkleral fixiert, die Elektroden perforieren aber die Sklera und die Choroida und sollten dann im subretinalen Raum, idealerweise sogar in der inneren Netzhaut zu liegen kommen. Hier wurden erste tierexperimentelle Daten vorgestellt.

Dr. Gernot Rößler (Aachen) stellte Zukunftskonzepte zur nicht-mechanischen Befestigung epiretinaler Multielektrodenarrays vor. Dazu werden von Rößler und seiner Arbeitsgruppe an der Aachener Hochschule spezielle Beschichtungen der Stimulatorstrukturen vorgenommen, die eine biochemische Ankopplung an die innere Netzhaut erlauben. Erste Versuche, die die Materialeigenschaften nach der Beschichtung zeigen, wurden vorgestellt.

Vereinfachtes Schema eines Retina Encoders. Das von einer Kamera aufgefangene Bild bestimmt die Stimulationspulsfolgen, die von bestimmten Elektroden abgegeben werden. Die Regeln, nach denen sich aus dem Kamerabild die Stimulationspulsfolgen und die Reizelektroden ausgewählt werden, sind veränderbar. Diese Änderungen werden im Dialog mit dem Patienten anhand des Vergleichs zwischen Wahrnehmung und tatsächlichem Bild vorgenommen.

Mehr dazu im aktuellen AUGENSPIEGEL.