ผลการตรวจอวัยวะตา
เม็ดสีคล้ายกระดูก: ลักษณะเด่นที่กระจายรอบเส้นศูนย์สูตร
ฝ่อของเส้นประสาทตาและความมันวาวคล้ายขี้ผึ้ง: สีซีดของจานประสาทตา พบเด่นชัดในกรณีที่เป็นนาน
การตีบแคบของหลอดเลือด: การตีบแคบอย่างชัดเจนของหลอดเลือดแดงจอประสาทตา
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
ผู้ป่วยเป้าหมายส่วนใหญ่คือผู้ที่มีการเสื่อมของเซลล์รับแสงขั้นสูงเนื่องจากจอประสาทตาอักเสบชนิดรงควัตถุ โดยมีความคมชัดของการมองเห็นต่ำกว่าการรับรู้แสง สำหรับ Argus II ข้อบ่งชี้ที่ได้รับการอนุมัติคืออายุ 25 ปีขึ้นไปและความคมชัดของการมองเห็นต่ำกว่าการรับรู้แสง เงื่อนไขที่จำเป็นคือจอประสาทตาชั้นใน (RGC) ยังมีชีวิตอยู่ ซึ่งยืนยันโดยการประเมินก่อนการผ่าตัด
ในโรคจอประสาทตาเสื่อมชนิดสี (RP) ซึ่งเป็นโรคหลักที่บ่งชี้สำหรับการมองเห็นเทียมของจอประสาทตา จะมีระยะดำเนินโรคดังนี้:
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)
การประเมินการทำงานด้วยคลื่นไฟฟ้าจอประสาทตาเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการวินิจฉัยที่แน่นอน3) ประเมินสภาพของชั้นรูปไข่ (EZ) ด้วย OCT และยืนยันการเรืองแสงเองรูปวงแหวนด้วย FAF แนะนำให้ตรวจทางพันธุกรรมด้วย โดยยีน EYS พบมากที่สุด (20-30%) ในคนญี่ปุ่น3)
RP เป็นคำรวมสำหรับกลุ่มโรคจอประสาทตาเสื่อมทางพันธุกรรมที่เกิดจากการกลายพันธุ์ของยีนมากกว่า 100 ชนิด2) ความชุกคือ 1 ใน 4000-8000 คน และเป็นสาเหตุอันดับหนึ่งของภาวะตาบอดแต่กำเนิดในญี่ปุ่น3)
ในระยะสุดท้ายของ AMD คือ geographic atrophy (GA) จะเกิดการฝ่อของเซลล์รับแสงและ RPE ที่รอยบุ๋มจอตา ทำให้สูญเสียการมองเห็นส่วนกลาง จอประสาทตาเทียมบางชนิด เช่น PRIMA กำลังศึกษาการสูญเสียการมองเห็นส่วนกลางจาก GA ด้วย4)
ในการประเมินความเหมาะสมของการปลูกถ่ายจอประสาทตาเทียม การประเมินระดับความก้าวหน้าของ RP เป็นสิ่งจำเป็น
เกณฑ์การอนุมัติสำหรับ Argus II มีดังนี้:
RP เป็นโรคเป้าหมายของโรคหายากที่กำหนด (พระราชบัญญัติโรคหายาก) และหลังจากการวินิจฉัยยืนยันแล้ว สามารถยื่นขอรับการสนับสนุนค่าใช้จ่ายทางการแพทย์ได้ 3)
อุปกรณ์เทียมจอประสาทตาที่ใช้ในทางคลินิกในปัจจุบันส่วนใหญ่เป็นชนิดกระตุ้นด้วยไฟฟ้า ตามตำแหน่งการฝังอุปกรณ์ แบ่งเป็นชนิด เหนือจอประสาทตา (ด้านในจอประสาทตา) และชนิด ใต้จอประสาทตา (ด้านล่างจอประสาทตา)
อุปกรณ์ชนิดกระตุ้นด้วยไฟฟ้าหลักแสดงไว้ด้านล่าง
| อุปกรณ์ | จำนวนอิเล็กโทรด | ตำแหน่ง |
|---|---|---|
| Argus II | 60 อิเล็กโทรด | เหนือจอประสาทตา |
| Alpha IMS/AMS | 1500 พิกเซล | ใต้จอประสาทตา |
| PRIMA | 378 พิกเซล | ใต้จอประสาทตา |
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:
อุปกรณ์ในปัจจุบันไม่ได้ฟื้นฟูการมองเห็นตามธรรมชาติ เนื่องจากข้อจำกัดด้านจำนวนอิเล็กโทรดและความละเอียด หน้าที่หลักคือการแยกแยะความสว่าง/มืด โครงร่าง และการเคลื่อนไหว เทคโนโลยียังอยู่ในขั้นตอนการช่วยเหลือในชีวิตประจำวัน
ในจอประสาทตาเสื่อม เช่น RP หลังจากการตายของเซลล์รับแสง จอประสาทตาชั้นในจะเกิดการปรับโครงสร้างใหม่แบบค่อยเป็นค่อยไป 1) การปรับโครงสร้างนี้ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของการมองเห็นเทียม
การปรับโครงสร้างดำเนินไปในสามระยะ 1)
| ระยะ | การเปลี่ยนแปลงหลัก |
|---|---|
| ระยะที่ 1 | การหดสั้นและหดตัวของส่วนนอกของเซลล์รูปแท่ง |
| ระยะที่ 2 | การตายของเซลล์รูปแท่งและการจัดระเบียบวงจรประสาทใหม่ |
| ระยะที่ 3 | การปรับโครงสร้างประสาทอย่างรุนแรงและการโตเกินของเซลล์มุลเลอร์ |
ในระยะที่ 3 เซลล์มุลเลอร์เพิ่มจำนวนขึ้นเพื่อสร้างแผลเป็นพังผืดทั่วทุกชั้นของจอประสาทตา 1) การเปลี่ยนแปลงนี้ขัดขวางการสัมผัสระหว่างอิเล็กโทรดกับเซลล์เป้าหมาย ทำให้ประสิทธิภาพการกระตุ้นลดลง
ในจอประสาทตาปกติ สัญญาณแสงจะถูกประมวลผลผ่านกลูตาเมตเป็นวิถี OFF (ยับยั้งเซลล์สองขั้วชนิด ON) และวิถี ON (กระตุ้นเซลล์สองขั้วชนิด OFF) 1) การตอบสนองต่อกลูตาเมตนี้แสดงให้เห็นว่ายังคงรักษาหน้าที่คล้ายคลึงกันในจอประสาทตาเสื่อม 1) ซึ่งเป็นพื้นฐานทางชีววิทยาสำหรับการกระตุ้นทางเคมี
ความเป็นพิษของกลูตาเมต (excitotoxicity) กลายเป็นปัญหาเมื่อได้รับสัมผัสมากเกินไป เซลล์มุลเลอร์ที่เหลืออยู่ทำหน้าที่นำกลับกลูตาเมต แต่หน้าที่นี้จะลดลงเมื่อการเสื่อมดำเนินไป 1)
เซลล์ปมประสาทจอประสาทตาในชั้นในของจอประสาทตายังคงมีชีวิตอยู่ได้เป็นเวลานานหลังการเสื่อม 4) การศึกษาในแบบจำลองสัตว์ (หนู S334ter และหนู rd1) 1) ยืนยันว่าเซลล์ปมประสาทจอประสาทตายังคงอยู่หลังการเสื่อมของเซลล์รับแสงเสร็จสมบูรณ์และตอบสนองต่อการกระตุ้นทางไฟฟ้าและเคมี การอยู่รอดของเซลล์ปมประสาทจอประสาทตานี้เป็นพื้นฐานทางชีววิทยาของการมองเห็นเทียมทางจอประสาทตา
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)
ปัจจุบันอยู่ในขั้นตอนการทดลองทางคลินิกเบื้องต้น 2) และยังไม่ถึงขั้นตอนการให้บริการเป็นการรักษาทั่วไป แม้ว่าความสามารถในการประยุกต์ใช้โดยไม่คำนึงถึงการมีหรือไม่มีการกลายพันธุ์ของยีนเป้าหมายนั้นมีแนวโน้มดี แต่คุณภาพของการมองเห็นที่ได้ ความปลอดภัย และผลกระทบระยะยาวจำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบ