ข้ามไปยังเนื้อหา
จอประสาทตาและวุ้นตา

การมองเห็นเทียมของจอตา (จอตาเทียม)

1. การมองเห็นเทียมทางจอประสาทตา (จอประสาทตาเทียม) คืออะไร?

หัวข้อที่มีชื่อว่า “1. การมองเห็นเทียมทางจอประสาทตา (จอประสาทตาเทียม) คืออะไร?”

การมองเห็นเทียมทางจอประสาทตา (จอประสาทตาเทียม) เป็นคำทั่วไปสำหรับอุปกรณ์ฝังที่กระตุ้นเซลล์จอประสาทตาชั้นในที่เหลืออยู่ (เซลล์สองขั้วและเซลล์ปมประสาทจอประสาทตา) ด้วยไฟฟ้าหรือเคมีเพื่อฟื้นฟูการมองเห็นบางส่วนในผู้ป่วยที่สูญเสียเซลล์รับแสงเนื่องจากจอประสาทตาอักเสบชนิดรงควัตถุ (RP) หรือจอประสาทตาเสื่อมตามอายุ (AMD)

แนวคิดของอุปกรณ์ช่วยการมองเห็นย้อนกลับไปถึง Le Roy ในปี 1755 และ Tassicker เสนอการกระตุ้นจอประสาทตาในปี 1956 ตั้งแต่นั้นมา ก็พัฒนาเป็นรูปแบบปัจจุบันด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีอาร์เรย์อิเล็กโทรด อุปกรณ์หลายชนิดถึงขั้นตอนทางคลินิกแล้ว 4)

ในผู้ป่วยเป้าหมาย เซลล์รับแสงจะสูญเสียไป แต่ RGC จำนวนมากในจอประสาทตาชั้นในยังคงมีชีวิตอยู่ 4) การมีชีวิตของ RGC นี้เป็นพื้นฐานทางชีววิทยาสำหรับการมองเห็นเทียม

Q การมองเห็นเทียมทางจอประสาทตาเหมาะกับผู้ป่วยประเภทใด?
A

ผู้ป่วยเป้าหมายส่วนใหญ่คือผู้ที่มีการเสื่อมของเซลล์รับแสงขั้นสูงเนื่องจากจอประสาทตาอักเสบชนิดรงควัตถุ โดยมีความคมชัดของการมองเห็นต่ำกว่าการรับรู้แสง สำหรับ Argus II ข้อบ่งชี้ที่ได้รับการอนุมัติคืออายุ 25 ปีขึ้นไปและความคมชัดของการมองเห็นต่ำกว่าการรับรู้แสง เงื่อนไขที่จำเป็นคือจอประสาทตาชั้นใน (RGC) ยังมีชีวิตอยู่ ซึ่งยืนยันโดยการประเมินก่อนการผ่าตัด

ในโรคจอประสาทตาเสื่อมชนิดสี (RP) ซึ่งเป็นโรคหลักที่บ่งชี้สำหรับการมองเห็นเทียมของจอประสาทตา จะมีระยะดำเนินโรคดังนี้:

  • ตาบอดกลางคืน: อาการเริ่มแรกที่สุด เริ่มจากการทำงานของการมองเห็นในที่มืดลดลง
  • การแคบลงของลานสายตา: จุดบอดรูปวงแหวนขยายใหญ่ขึ้น ทำให้เกิดการแคบลงของลานสายตาแบบศูนย์กลางโดยทั่วไป
  • การมองเห็นลดลง: เมื่อการเสื่อมของเซลล์รูปกรวยดำเนินไป การมองเห็นส่วนกลางจะลดลง 2)
  • ความผิดปกติของการมองเห็นสีและการสูญเสียการรับรู้แสง: ในระยะสุดท้าย จะเหลือเพียงการรับรู้แสง และในที่สุดนำไปสู่การตาบอดสนิท

ผลการตรวจอวัยวะตาที่เป็นลักษณะเฉพาะของ RP มีดังนี้: 3)

ผลการตรวจอวัยวะตา

เม็ดสีคล้ายกระดูก: ลักษณะเด่นที่กระจายรอบเส้นศูนย์สูตร

ฝ่อของเส้นประสาทตาและความมันวาวคล้ายขี้ผึ้ง: สีซีดของจานประสาทตา พบเด่นชัดในกรณีที่เป็นนาน

การตีบแคบของหลอดเลือด: การตีบแคบอย่างชัดเจนของหลอดเลือดแดงจอประสาทตา

ผลการตรวจทางไฟฟ้าสรีรวิทยาและการถ่ายภาพ

คลื่นไฟฟ้าจอประสาทตาหายไปหรือลดลงอย่างชัดเจน: การตรวจที่จำเป็นสำหรับการวินิจฉัยที่แน่นอน

การหายไปของชั้นรูปไข่ (EZ) ในการตรวจ OCT: การหายไปของรอยต่อระหว่างส่วนในและส่วนนอกของเซลล์รับแสงบ่งชี้ถึงการเสื่อมของเซลล์รับแสง

การเรืองแสงเองรูปวงแหวน (Ring hyperautofluorescence) ในการตรวจ FAF: บ่งชี้ขอบเขตของบริเวณที่กำลังเสื่อม

หลังการปลูกถ่ายจอประสาทตาเทียม ผู้ป่วยอาจสามารถแยกแยะโครงร่างและการเคลื่อนไหวของวัตถุได้ อย่างไรก็ตาม การมองเห็นที่ได้จากอุปกรณ์ในปัจจุบันมีจำกัดและไม่สามารถฟื้นฟูการมองเห็นตามธรรมชาติได้4)

Q การวินิจฉัย RP ทำได้อย่างไร?
A

การประเมินการทำงานด้วยคลื่นไฟฟ้าจอประสาทตาเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการวินิจฉัยที่แน่นอน3) ประเมินสภาพของชั้นรูปไข่ (EZ) ด้วย OCT และยืนยันการเรืองแสงเองรูปวงแหวนด้วย FAF แนะนำให้ตรวจทางพันธุกรรมด้วย โดยยีน EYS พบมากที่สุด (20-30%) ในคนญี่ปุ่น3)

พื้นฐานทางพันธุกรรมของจอประสาทตาเสื่อมชนิดสี

หัวข้อที่มีชื่อว่า “พื้นฐานทางพันธุกรรมของจอประสาทตาเสื่อมชนิดสี”

RP เป็นคำรวมสำหรับกลุ่มโรคจอประสาทตาเสื่อมทางพันธุกรรมที่เกิดจากการกลายพันธุ์ของยีนมากกว่า 100 ชนิด2) ความชุกคือ 1 ใน 4000-8000 คน และเป็นสาเหตุอันดับหนึ่งของภาวะตาบอดแต่กำเนิดในญี่ปุ่น3)

  • แบบ autosomal dominant (AD): มียีนก่อโรคมากกว่า 32 ชนิด รวมถึง RHO และ PRPF312)
  • แบบ autosomal recessive (AR): มียีนก่อโรคมากกว่า 90 ชนิด ยีน EYS พบมากที่สุด (20-30%) ในคนญี่ปุ่น2, 3)
  • แบบกลุ่มอาการ: รวมถึง Usher syndrome (ร่วมกับการสูญเสียการได้ยิน) และ Bardet-Biedl syndrome (ร่วมกับนิ้วมือ/นิ้วเท้าเกินและโรคอ้วน)2)

ในระยะสุดท้ายของ AMD คือ geographic atrophy (GA) จะเกิดการฝ่อของเซลล์รับแสงและ RPE ที่รอยบุ๋มจอตา ทำให้สูญเสียการมองเห็นส่วนกลาง จอประสาทตาเทียมบางชนิด เช่น PRIMA กำลังศึกษาการสูญเสียการมองเห็นส่วนกลางจาก GA ด้วย4)

ในการประเมินความเหมาะสมของการปลูกถ่ายจอประสาทตาเทียม การประเมินระดับความก้าวหน้าของ RP เป็นสิ่งจำเป็น

  • การตรวจคลื่นไฟฟ้าจอประสาทตา (ERG): จำเป็นสำหรับการวินิจฉัยที่แน่นอน ยืนยันการหายไปหรือลดลงอย่างมีนัยสำคัญของการตอบสนองของเซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวย 3)
  • การตรวจลานสายตา: ประเมินรูปแบบการแคบลงของลานสายตาแบบศูนย์กลางและลานสายตาที่เหลือโดยใช้เครื่องวัดลานสายตาแบบไดนามิก Goldmann
  • OCT: ประมาณความหนาแน่นของเซลล์รับแสงตามสถานะของโซนรูปไข่ (EZ) 3)
  • การเรืองแสงอัตโนมัติของจอประสาทตา (FAF): การเรืองแสงมากเกินไปเป็นรูปวงแหวนเป็นตัวบ่งชี้บริเวณที่มีกิจกรรมการเสื่อม 3)
  • การตรวจทางพันธุกรรม: ระบุยีนที่เป็นสาเหตุ นอกจากนี้ยังสำคัญสำหรับการเลือกผู้เข้ารับการบำบัดด้วยยีน (ดู ส่วนที่ 7)

การประเมินความเหมาะสมในการปลูกถ่ายอุปกรณ์

หัวข้อที่มีชื่อว่า “การประเมินความเหมาะสมในการปลูกถ่ายอุปกรณ์”

เกณฑ์การอนุมัติสำหรับ Argus II มีดังนี้:

  • อายุ: 25 ปีขึ้นไป
  • การมองเห็น: รับรู้แสงหรือน้อยกว่า
  • ความบกพร่องทางการมองเห็นอย่างรุนแรงจาก RP (หรือโรคที่เกี่ยวข้อง)
  • ต้องยืนยันการตอบสนองต่อการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าของจอประสาทตาชั้นใน (RGC)

RP เป็นโรคเป้าหมายของโรคหายากที่กำหนด (พระราชบัญญัติโรคหายาก) และหลังจากการวินิจฉัยยืนยันแล้ว สามารถยื่นขอรับการสนับสนุนค่าใช้จ่ายทางการแพทย์ได้ 3)

อุปกรณ์เทียมจอประสาทตาที่ใช้ในทางคลินิกในปัจจุบันส่วนใหญ่เป็นชนิดกระตุ้นด้วยไฟฟ้า ตามตำแหน่งการฝังอุปกรณ์ แบ่งเป็นชนิด เหนือจอประสาทตา (ด้านในจอประสาทตา) และชนิด ใต้จอประสาทตา (ด้านล่างจอประสาทตา)

อุปกรณ์ชนิดกระตุ้นด้วยไฟฟ้าหลักแสดงไว้ด้านล่าง

อุปกรณ์จำนวนอิเล็กโทรดตำแหน่ง
Argus II60 อิเล็กโทรดเหนือจอประสาทตา
Alpha IMS/AMS1500 พิกเซลใต้จอประสาทตา
PRIMA378 พิกเซลใต้จอประสาทตา

ได้รับการอนุมัติจาก FDA ในปี 2013 ในฐานะจอประสาทตาเทียมเชิงพาณิชย์รุ่นแรก ผสมผสานแว่นตาที่มีกล้องและโปรเซสเซอร์ภายนอก กระตุ้นจอประสาทตาผ่านขั้วไฟฟ้า 60 จุด โดยรวมแล้ว มีการปลูกถ่ายในผู้คนมากกว่า 500 คนทั่วโลก 4)

วางอาร์เรย์ของโฟโตไดโอดและขั้วไฟฟ้า 1500 จุดใต้จอประสาทตา ไม่ต้องใช้แหล่งพลังงานภายนอก เป็นอุปกรณ์อัตโนมัติที่แปลงแสงที่ตกกระทบเป็นสัญญาณไฟฟ้าโดยตรง

ชิปโฟโตอิเล็กทริก 378 พิกเซลวางใต้จอประสาทตา ข้อบ่งชี้หลักคือ AMD (ฝ่อแบบแผนที่) พลังงานถูกส่งผ่านเลเซอร์อินฟราเรดจากแว่นตา

เป็นทางเลือกแทนการกระตุ้นด้วยไฟฟ้า กำลังมีการวิจัยแนวทางการปล่อยสารสื่อประสาทกลูตาเมตเฉพาะที่เพื่อกระตุ้นชั้นในของจอประสาทตา 1) มีลักษณะดังต่อไปนี้เมื่อเทียบกับการกระตุ้นด้วยไฟฟ้า:

  • ความเข้มข้นของกลูตาเมต: กระตุ้นเซลล์จอประสาทตาในช่วง 0.4–10 mM 1)
  • ปริมาณการฉีด: ควบคุมโดยการฉีดขนาดเล็กน้อยกว่า 10 พิโคลิตรต่อครั้ง 1)
  • ความละเอียดเวลา: บรรลุความละเอียดเวลา 3–5 เฮิรตซ์ 1)
  • วัสดุ: ใช้วัสดุ SU-8 ที่เข้ากันได้ทางชีวภาพสูง 1)
  • หลักการขับเคลื่อน: ส่งกลูตาเมตโดยการไหลแบบอิเล็กโทรออสโมติก 1)
Q การมองเห็นปกติสามารถฟื้นคืนได้ด้วยจอประสาทตาเทียมหรือไม่?
A

อุปกรณ์ในปัจจุบันไม่ได้ฟื้นฟูการมองเห็นตามธรรมชาติ เนื่องจากข้อจำกัดด้านจำนวนอิเล็กโทรดและความละเอียด หน้าที่หลักคือการแยกแยะความสว่าง/มืด โครงร่าง และการเคลื่อนไหว เทคโนโลยียังอยู่ในขั้นตอนการช่วยเหลือในชีวิตประจำวัน

6. พยาธิสรีรวิทยาและกลไกการเกิดโรคโดยละเอียด

หัวข้อที่มีชื่อว่า “6. พยาธิสรีรวิทยาและกลไกการเกิดโรคโดยละเอียด”

ในจอประสาทตาเสื่อม เช่น RP หลังจากการตายของเซลล์รับแสง จอประสาทตาชั้นในจะเกิดการปรับโครงสร้างใหม่แบบค่อยเป็นค่อยไป 1) การปรับโครงสร้างนี้ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของการมองเห็นเทียม

การปรับโครงสร้างดำเนินไปในสามระยะ 1)

ระยะการเปลี่ยนแปลงหลัก
ระยะที่ 1การหดสั้นและหดตัวของส่วนนอกของเซลล์รูปแท่ง
ระยะที่ 2การตายของเซลล์รูปแท่งและการจัดระเบียบวงจรประสาทใหม่
ระยะที่ 3การปรับโครงสร้างประสาทอย่างรุนแรงและการโตเกินของเซลล์มุลเลอร์

ในระยะที่ 3 เซลล์มุลเลอร์เพิ่มจำนวนขึ้นเพื่อสร้างแผลเป็นพังผืดทั่วทุกชั้นของจอประสาทตา 1) การเปลี่ยนแปลงนี้ขัดขวางการสัมผัสระหว่างอิเล็กโทรดกับเซลล์เป้าหมาย ทำให้ประสิทธิภาพการกระตุ้นลดลง

วิถีกลูตาเมตและการกระตุ้นเซลล์ปมประสาทจอประสาทตา

หัวข้อที่มีชื่อว่า “วิถีกลูตาเมตและการกระตุ้นเซลล์ปมประสาทจอประสาทตา”

ในจอประสาทตาปกติ สัญญาณแสงจะถูกประมวลผลผ่านกลูตาเมตเป็นวิถี OFF (ยับยั้งเซลล์สองขั้วชนิด ON) และวิถี ON (กระตุ้นเซลล์สองขั้วชนิด OFF) 1) การตอบสนองต่อกลูตาเมตนี้แสดงให้เห็นว่ายังคงรักษาหน้าที่คล้ายคลึงกันในจอประสาทตาเสื่อม 1) ซึ่งเป็นพื้นฐานทางชีววิทยาสำหรับการกระตุ้นทางเคมี

ความเป็นพิษของกลูตาเมต (excitotoxicity) กลายเป็นปัญหาเมื่อได้รับสัมผัสมากเกินไป เซลล์มุลเลอร์ที่เหลืออยู่ทำหน้าที่นำกลับกลูตาเมต แต่หน้าที่นี้จะลดลงเมื่อการเสื่อมดำเนินไป 1)

การอยู่รอดของเซลล์ปมประสาทจอประสาทตาและความสำคัญ

หัวข้อที่มีชื่อว่า “การอยู่รอดของเซลล์ปมประสาทจอประสาทตาและความสำคัญ”

เซลล์ปมประสาทจอประสาทตาในชั้นในของจอประสาทตายังคงมีชีวิตอยู่ได้เป็นเวลานานหลังการเสื่อม 4) การศึกษาในแบบจำลองสัตว์ (หนู S334ter และหนู rd1) 1) ยืนยันว่าเซลล์ปมประสาทจอประสาทตายังคงอยู่หลังการเสื่อมของเซลล์รับแสงเสร็จสมบูรณ์และตอบสนองต่อการกระตุ้นทางไฟฟ้าและเคมี การอยู่รอดของเซลล์ปมประสาทจอประสาทตานี้เป็นพื้นฐานทางชีววิทยาของการมองเห็นเทียมทางจอประสาทตา


7. งานวิจัยล่าสุดและแนวโน้มในอนาคต (รายงานระยะการวิจัย)

หัวข้อที่มีชื่อว่า “7. งานวิจัยล่าสุดและแนวโน้มในอนาคต (รายงานระยะการวิจัย)”

การทดลองฝังอุปกรณ์การมองเห็นเทียมทางเคมีที่ใช้กลูตาเมตในสัตว์กำลังดำเนินอยู่ 1) มีรายงานความเข้ากันได้ทางชีวภาพของวัสดุ SU-8 การควบคุมการไหลที่แม่นยำโดยการไหลแบบอิเล็กโทรออสโมซิส และการทดลองในร่างกายในหนู S334ter และหนู rd1 1) ความท้าทายสำหรับการประยุกต์ใช้ทางคลินิกรวมถึงการย่อขนาดอุปกรณ์ ความเสถียรในระยะยาว และการหลีกเลี่ยงความเป็นพิษของกลูตาเมต

นี่เป็นวิธีการสร้างการมองเห็นขึ้นใหม่โดยใช้การกระตุ้นด้วยแสงเท่านั้น โดยการนำโปรตีนที่ไวต่อแสง (เช่น channelrhodopsin) เข้าสู่เซลล์ปมประสาทจอประสาทตาที่เหลืออยู่ 2)

ในการทดลอง GS030 ของ GenSight Biologics ได้นำ ChrimsonR (channelrhodopsin ที่เลื่อนไปทางสีแดง) โดยใช้เวกเตอร์ไวรัสที่เกี่ยวข้องกับอะดีโน (AAV) ในผู้ป่วยตาบอดจาก RP ในหนึ่งกรณี มีรายงานการรับรู้สิ่งเร้าทางการมองเห็นที่เฉพาะเจาะจง 2)

ความแตกต่างหลักจากชนิดกระตุ้นด้วยไฟฟ้าคือไม่ต้องฝังอิเล็กโทรดและมีการรุกรานน้อยกว่า อย่างไรก็ตาม การมองเห็นที่ได้ในขั้นตอนนี้มีจำกัด

การบำบัดด้วยการแทนที่ยีนโดยใช้เวกเตอร์ AAV ได้รับการอนุมัติสำหรับจอประสาทตาเสื่อมที่เกิดจากการกลายพันธุ์ของยีน RPE65 (Luxturna) 2) กำลังมีการวิจัยขยายไปสู่การกลายพันธุ์ของยีนอื่นๆ (มากกว่า 100 ชนิด) 2) และในอนาคต อาจพิจารณาการรวมกันของการบำบัดด้วยยีนและการมองเห็นเทียม

จอประสาทตาเทียมต้องการการฟื้นฟูสมรรถภาพในระยะยาวหลังการฝัง การอัปเดตอุปกรณ์ และการบำรุงรักษา ในการพัฒนาอุปกรณ์รุ่นต่อไป ไม่เพียงแต่การปรับปรุงการทำงานของการมองเห็นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระบบสนับสนุนผู้ป่วยและความยั่งยืนของผลิตภัณฑ์เป็นเกณฑ์การประเมินที่สำคัญ 4)

Q การบำบัดด้วยแสงพันธุศาสตร์จะถูกนำมาใช้จริงเมื่อใด?
A

ปัจจุบันอยู่ในขั้นตอนการทดลองทางคลินิกเบื้องต้น 2) และยังไม่ถึงขั้นตอนการให้บริการเป็นการรักษาทั่วไป แม้ว่าความสามารถในการประยุกต์ใช้โดยไม่คำนึงถึงการมีหรือไม่มีการกลายพันธุ์ของยีนเป้าหมายนั้นมีแนวโน้มดี แต่คุณภาพของการมองเห็นที่ได้ ความปลอดภัย และผลกระทบระยะยาวจำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบ


  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.

คัดลอกข้อความบทความแล้ววางในผู้ช่วย AI ที่คุณต้องการใช้