تخطي إلى المحتوى
الشبكية والجسم الزجاجي

الرؤية الاصطناعية للشبكية (طرفية الشبكية)

1. ما هي الرؤية الاصطناعية الشبكية (طرف الشبكية الاصطناعي)؟

Section titled “1. ما هي الرؤية الاصطناعية الشبكية (طرف الشبكية الاصطناعي)؟”

الرؤية الاصطناعية الشبكية (طرف الشبكية الاصطناعي) هو مصطلح عام للأجهزة المزروعة التي تحفز الخلايا الشبكية الداخلية المتبقية (الخلايا ثنائية القطب والخلايا العقدية الشبكية) كهربائيًا أو كيميائيًا لاستعادة الرؤية جزئيًا لدى المرضى الذين فقدوا الخلايا المستقبلة للضوء بسبب التهاب الشبكية الصباغي (RP) أو الضمور البقعي المرتبط بالعمر (AMD).

يعود مفهوم الجهاز المساعد البصري إلى Le Roy في عام 1755، واقترح Tassicker تحفيز الشبكية في عام 1956. ومنذ ذلك الحين، تطور إلى شكله الحالي مع تقدم تقنية مصفوفة الأقطاب الكهربائية. وقد وصلت عدة أجهزة إلى المرحلة السريرية. 4)

في المرضى المستهدفين، تُفقد الخلايا المستقبلة للضوء، لكن عددًا كبيرًا من الخلايا العقدية الشبكية (RGC) في الشبكية الداخلية يبقى على قيد الحياة. 4) بقاء RGC هو الأساس البيولوجي للرؤية الاصطناعية.

Q ما المرضى المناسبون للرؤية الاصطناعية الشبكية؟
A

المرضى المستهدفون هم بشكل رئيسي أولئك الذين يعانون من تنكس الخلايا المستقبلة للضوء المتقدم بسبب التهاب الشبكية الصباغي، مع حدة بصر أقل من إدراك الضوء. بالنسبة لـ Argus II، المؤشر المعتمد هو العمر 25 سنة أو أكثر وحدة بصر أقل من إدراك الضوء. الشرط الضروري هو بقاء الشبكية الداخلية (RGC) على قيد الحياة، ويتم تأكيد ذلك بالتقييم قبل الجراحة.

2. الأعراض الرئيسية والنتائج السريرية

Section titled “2. الأعراض الرئيسية والنتائج السريرية”

في التهاب الشبكية الصباغي (RP)، وهو المرض الرئيسي المؤهل للرؤية الاصطناعية الشبكية، يتبع المسار التالي:

  • العشى الليلي: أكثر الأعراض المبكرة. يبدأ بانخفاض الوظيفة البصرية في الأماكن المظلمة.
  • تضيق المجال البصري: تتوسع العتمة الحلقية، مما يؤدي إلى تضيق المجال البصري المركزى النموذجي.
  • انخفاض حدة البصر: مع تقدم تنكس الخلايا المخروطية، تنخفض حدة البصر المركزية. 2)
  • شذوذ رؤية الألوان وفقدان الإحساس بالضوء: في المراحل النهائية، يبقى فقط الإحساس بالضوء، مما يؤدي في النهاية إلى العمى الكامل.

نتائج قاع العين النموذجية لـ RP هي كما يلي: 3)

نتائج قاع العين

تصبغ شبيه بالجسم العظمي: نتيجة مميزة تتوزع حول خط الاستواء.

ضمور العصب البصري ولمعان شمعي: شحوب القرص البصري، بارز في الحالات طويلة الأمد.

تضيق الأوعية الدموية: تضيق ملحوظ في الشرايين الشبكية.

النتائج الكهربية والتصويرية

اختفاء أو انخفاض ملحوظ في تخطيط كهربية الشبكية: فحص أساسي للتشخيص المؤكد.

اختفاء النطاق الإهليلجي (EZ) في التصوير المقطعي التوافقي البصري: يشير اختفاء الحد الفاصل بين الجزء الداخلي والخارجي للمستقبلات الضوئية إلى تنكس الخلايا المستقبلة للضوء.

فرط التألق الحلقي في التصوير الذاتي الفلوري لقاع العين (FAF): يشير إلى حدود منطقة التنكس النشط.

بعد زرع الشبكية الاصطناعية، قد يتمكن المرضى من تمييز محيط الأشياء وحركتها. ومع ذلك، فإن الرؤية التي توفرها الأجهزة الحالية محدودة ولا تؤدي إلى استعادة الرؤية الطبيعية4).

Q كيف يتم تشخيص التهاب الشبكية الصباغي؟
A

يعد التقييم الوظيفي بواسطة تخطيط كهربية الشبكية ضروريًا للتشخيص المؤكد.3) يتم تقييم حالة النطاق الإهليلجي (EZ) باستخدام التصوير المقطعي التوافقي البصري، ويتم تأكيد فرط التألق الحلقي بواسطة التصوير الذاتي الفلوري لقاع العين. يُوصى أيضًا بإجراء الاختبارات الجينية، حيث يمثل جين EYS النسبة الأكبر (20-30%) لدى اليابانيين.3)

الخلفية الوراثية لالتهاب الشبكية الصباغي

Section titled “الخلفية الوراثية لالتهاب الشبكية الصباغي”

التهاب الشبكية الصباغي هو مصطلح شامل لمجموعة من أمراض تنكس الشبكية الوراثية التي تسببها أكثر من 100 طفرة جينية.2) يبلغ معدل الانتشار 1 من كل 4000 إلى 8000 شخص، وهو السبب الأول للعمى الخلقي في اليابان.3)

  • النمط الجسدي السائد (AD): أكثر من 32 جينًا مسببًا، وأبرزها RHO وPRPF31.2)
  • النمط الجسدي المتنحي (AR): أكثر من 90 جينًا مسببًا، ويمثل جين EYS النسبة الأكبر (20-30%) لدى اليابانيين.2, 3)
  • النمط المتلازمي: يشمل متلازمة آشر (مع فقدان السمع) ومتلازمة باردي-بيدل (مع كثرة الأصابع والسمنة).2)

الضمور البقعي المرتبط بالعمر (AMD)

Section titled “الضمور البقعي المرتبط بالعمر (AMD)”

في المرحلة النهائية من AMD، وهي الضمور الجغرافي (GA)، يحدث ضمور في الخلايا المستقبلة للضوء والظهارة الصبغية للشبكية في النقرة، مما يؤدي إلى فقدان الرؤية المركزية. بعض الشبكيات الاصطناعية مثل PRIMA تدرس أيضًا علاج اضطراب الرؤية المركزية الناتج عن GA4).

معايير تشخيص RP والفحوصات

Section titled “معايير تشخيص RP والفحوصات”

لتقييم مدى ملاءمة الزرع الشبكي الاصطناعي، من الضروري تقييم درجة تقدم RP.

  • تخطيط كهربية الشبكية (ERG): ضروري للتشخيص النهائي. يتم تأكيد اختفاء أو انخفاض ملحوظ في استجابات العصي والمخاريط. 3)
  • فحص المجال البصري: يتم تقييم نمط التضيق البصري المركزي والمجال البصري المتبقي باستخدام محيط جولدمان الديناميكي.
  • التصوير المقطعي التوافقي البصري (OCT): يتم تقدير كثافة الخلايا المستقبلة للضوء بناءً على حالة المنطقة الإهليلجية (EZ). 3)
  • التألق الذاتي لقاع العين (FAF): يشير التألق الحلقي الزائد إلى منطقة النشاط التنكسي. 3)
  • الفحص الجيني: تحديد الجين المسبب. مهم أيضًا لاختيار المرشحين للعلاج الجيني (انظر القسم 7).

تقييم ملاءمة زرع الجهاز

Section titled “تقييم ملاءمة زرع الجهاز”

معايير الموافقة على زرع Argus II هي كما يلي:

  • العمر: 25 سنة فما فوق
  • الرؤية: لا يزيد عن إدراك الضوء
  • ضعف بصري شديد بسبب التهاب الشبكية الصباغي (أو أمراض مشابهة)
  • يجب تأكيد استجابة الشبكية الداخلية (الخلايا العقدية) للتحفيز الكهربائي

التهاب الشبكية الصباغي هو مرض نادر محدد (قانون الأمراض النادرة)، ويمكن التقدم بطلب للحصول على إعانة مالية بعد تأكيد التشخيص. 3)

الأجهزة الحالية المستخدمة سريريًا لاستعادة البصر الشبكي هي في الغالب من النوع المحفز كهربائيًا. بناءً على موضع الجهاز، تُصنف إلى نوع فوق الشبكية (داخل الشبكية) ونوع تحت الشبكية (أسفل الشبكية).

مقارنة الأجهزة الرئيسية

Section titled “مقارنة الأجهزة الرئيسية”

فيما يلي الأجهزة الرئيسية من النوع المحفز كهربائيًا.

الجهازعدد الأقطابالموضع
Argus II60 قطبًافوق الشبكية
Alpha IMS/AMS1500 بكسلتحت الشبكية
PRIMA378 بكسلتحت الشبكية

تمت الموافقة عليه من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) في عام 2013 كأول جهاز تعويضي شبكي تجاري. يجمع بين نظارات مزودة بكاميرا ومعالج خارجي، ويحفز الشبكية عبر مصفوفة من 60 قطبًا كهربائيًا. تم زرعه في أكثر من 500 شخص حول العالم بين جميع الأجهزة التعويضية الشبكية المعتمدة 4).

يضع مصفوفة من 1500 ثنائي ضوئي وقطب كهربائي تحت الشبكية. لا يحتاج إلى مصدر طاقة خارجي، وهو جهاز مستقل يحول الضوء الساقط مباشرة إلى إشارات كهربائية.

رقاقة كهروضوئية مكونة من 378 بكسل توضع تحت الشبكية. المؤشر الرئيسي هو الضمور البقعي المرتبط بالعمر (الضمور الجغرافي). يتم توفير الطاقة عبر ليزر تحت الأحمر يُسلط من نظارة.

الرؤية الاصطناعية بالتحفيز الكيميائي

Section titled “الرؤية الاصطناعية بالتحفيز الكيميائي”

كبديل للتحفيز الكهربائي، يُبحث في نهج إطلاق الناقل العصبي الغلوتامات موضعيًا لتحفيز الطبقات الداخلية للشبكية. 1) يتميز بالخصائص التالية مقارنة بالتحفيز الكهربائي:

  • تركيز الغلوتامات: ينشط خلايا الشبكية بتركيزات تتراوح بين 0.4 و10 ملي مولار. 1)
  • حجم الحقن: يتم التحكم عن طريق حقن دقيقة أقل من 10 بيكولتر لكل مرة. 1)
  • الدقة الزمنية: تحقيق دقة زمنية تتراوح بين 3-5 هرتز. 1)
  • المادة: استخدام مادة SU-8 عالية التوافق الحيوي. 1)
  • مبدأ التشغيل: توصيل الغلوتامات عن طريق التدفق الكهروتناضحي. 1)
Q هل يمكن استعادة الرؤية الطبيعية بزراعة الشبكية الاصطناعية؟
A

الأجهزة الحالية لا تستعيد الرؤية الطبيعية. نظرًا لمحدودية عدد الأقطاب الكهربائية والدقة، فإن الوظيفة الرئيسية هي تمييز الضوء والظلام والخطوط العريضة والحركة. هذه التقنية لا تزال في مرحلة المساعدة في الحياة اليومية.

6. الفيزيولوجيا المرضية وآليات المرض التفصيلية

Section titled “6. الفيزيولوجيا المرضية وآليات المرض التفصيلية”

إعادة التشكيل بعد تنكس الشبكية

Section titled “إعادة التشكيل بعد تنكس الشبكية”

في شبكية العين المتغيرة مثل التهاب الشبكية الصباغي، بعد موت الخلايا المستقبلة للضوء، تخضع الشبكية الداخلية لإعادة تشكيل تدريجي. 1) تؤثر إعادة التشكيل هذه بشكل مباشر على فعالية الرؤية الاصطناعية.

تتقدم إعادة التشكيل على ثلاث مراحل. 1)

المرحلةالتغيرات الرئيسية
المرحلة 1تقصير وانكماش القطع الخارجية للعصي
المرحلة 2موت العصي وإعادة تشكيل الدوائر العصبية
المرحلة 3إعادة تشكيل عصبي شديد وتضخم خلايا مولر

في المرحلة 3، تتكاثر خلايا مولر لتشكل ندبة ليفية عبر جميع طبقات الشبكية. 1) هذا التغيير يعيق الاتصال بين القطب الكهربائي والخلايا المستهدفة، مما يقلل من كفاءة التحفيز.

مسار الغلوتامات وتحفيز الخلايا العقدية الشبكية

Section titled “مسار الغلوتامات وتحفيز الخلايا العقدية الشبكية”

في الشبكية الطبيعية، تتم معالجة الإشارات الضوئية عبر الغلوتامات إلى مسار إيقاف (تثبيط الخلايا ثنائية القطب من النوع ON) ومسار تشغيل (تحفيز الخلايا ثنائية القطب من النوع OFF). 1) وقد ثبت أن استجابة الغلوتامات تحافظ على وظيفة مماثلة في الشبكية المتدهورة، 1) مما يشكل الأساس البيولوجي للتحفيز الكيميائي.

سمية الغلوتامات (السمية الاستثارية) تصبح مشكلة عند التعرض المفرط. تقوم خلايا مولر المتبقية بوظيفة إعادة امتصاص الغلوتامات، ولكن مع تقدم التنكس، تتراجع هذه الوظيفة. 1)

بقاء الخلايا العقدية الشبكية وأهميتها

Section titled “بقاء الخلايا العقدية الشبكية وأهميتها”

تبقى الخلايا العقدية الشبكية في الطبقة الداخلية للشبكية على قيد الحياة لفترة طويلة بعد التنكس. 4) أظهرت الدراسات على النماذج الحيوانية (فئران S334ter وrd1) 1) أن الخلايا العقدية الشبكية تبقى بعد اكتمال تنكس المستقبلات الضوئية وتستجيب للتحفيز الكهربائي والكيميائي. هذا البقاء هو الأساس البيولوجي للرؤية الاصطناعية الشبكية.


7. أحدث الأبحاث والتوجهات المستقبلية (تقارير المرحلة البحثية)

Section titled “7. أحدث الأبحاث والتوجهات المستقبلية (تقارير المرحلة البحثية)”

التجارب الحيوانية للشبكية الاصطناعية الكيميائية

Section titled “التجارب الحيوانية للشبكية الاصطناعية الكيميائية”

تجارب زرع أجهزة الرؤية الاصطناعية الكيميائية التي تستخدم الغلوتامات في الحيوانات جارية حاليًا. 1) تم الإبلاغ عن توافق حيوي لمادة SU-8، والتحكم الدقيق في التدفق عن طريق التدفق الكهروتناضحي، وتجارب في الجسم الحي على فئران S334ter وrd1. 1) تشمل التحديات التي تواجه التطبيق السريري تصغير حجم الجهاز، والاستقرار طويل الأمد، وتجنب سمية الغلوتامات.

هذه طريقة لإعادة بناء الرؤية باستخدام التحفيز الضوئي فقط عن طريق إدخال بروتينات حساسة للضوء (مثل القناة الرودوبسين) في الخلايا العقدية الشبكية المتبقية. 2)

في تجربة GS030 من شركة GenSight Biologics، تم إدخال ChrimsonR (قناة رودوبسين منزاحة نحو الأحمر) باستخدام ناقل فيروسي مرتبط بالغدة (AAV) في مرضى فقدان البصر بسبب التهاب الشبكية الصباغي. في حالة واحدة، تم الإبلاغ عن إدراك محفزات بصرية محددة. 2)

الفرق الرئيسي عن النوع المحفز كهربائيًا هو أنه لا يتطلب زرع أقطاب كهربائية وأقل توغلاً. ومع ذلك، فإن الرؤية التي يتم الحصول عليها في هذه المرحلة محدودة.

تمت الموافقة على العلاج بالاستبدال الجيني باستخدام ناقل AAV لتنكس الشبكية الناجم عن طفرات جين RPE65 (Luxturna). 2) يتم دراسة التوسع ليشمل طفرات جينية أخرى (أكثر من 100)، 2) ومن المحتمل في المستقبل النظر في الجمع بين العلاج الجيني والرؤية الاصطناعية.

نظام الدعم طويل الأمد والتحديات المستقبلية

Section titled “نظام الدعم طويل الأمد والتحديات المستقبلية”

تتطلب الشبكية الاصطناعية إعادة تأهيل طويلة الأمد بعد الزرع، وتحديث الجهاز، والصيانة. في تطوير الجيل التالي من الأجهزة، لا يقتصر الأمر على تحسين الوظيفة البصرية فحسب، بل أيضًا نظام دعم المرضى واستدامة المنتج كمعايير تقييم مهمة 4).

Q متى سيتم تطبيق العلاج البصري الوراثي؟
A

حاليًا في مرحلة التجارب السريرية المبكرة، 2) ولم يصل بعد إلى مرحلة التقديم كعلاج عام. على الرغم من أن إمكانية تطبيقه بغض النظر عن وجود طفرات جينية مستهدفة واعدة، إلا أن جودة الرؤية التي يتم الحصول عليها والسلامة والتأثيرات طويلة المدى تحتاج إلى التحقق.


  1. Wu J, Rountree CM, Kare SS, Ramkumar PK, Finan JD, Troy JB. Progress on designing a chemical retinal prosthesis. Front Cell Neurosci. 2022;16:898865. doi:10.3389/fncel.2022.898865.
  2. Botto C, Rucli M, Tekinsoy MD, Pulman J, Sahel JA, Dalkara D. Early and late stage gene therapy interventions for inherited retinal degenerations. Prog Retin Eye Res. 2022;86:100975. doi:10.1016/j.preteyeres.2021.100975.
  3. 日本眼科学会. 網膜色素変性診療ガイドライン. 2021.
  4. Ayton LN, Barnes N, Dagnelie G, et al. An update on retinal prostheses. Clin Neurophysiol. 2020;131(6):1383-1398. doi:10.1016/j.clinph.2019.11.029.

انسخ نص المقال والصقه في مساعد الذكاء الاصطناعي الذي تفضله.