Možnosti náhrady zrakového orgánu z pohledu současné technologie

Abstract

V moderním přístupu k náhradě zraku se uplatňuje především elektrická stimulace nervových buněk. Jednotlivé typy protéz jsou rozlišovány právě podle umístění na různých částech zrakové dráhy. Můžeme stimulovat přímo oblast mozkové kůry, pak se jedná o korové protézy. Při stimulaci zrakového nervu (nervus opticus) hovoříme o protézách optického nervu. Je možné stimulovat i buňky sítnice (sítnicové protézy). Některé typy protéz mají spíše vývojový význam na celkový proces výzkumu, některé koncepty jsou vyvíjené přímo pro klinickou aplikaci. Záměrem této práce je poskytnout náhled na současné a budoucí koncepty sítnicových protéz a protéz očního nervu. Tato práce začíná obecnými předpoklady a anatomickým minimem, které jsou společnou nutností pro všechny zrakové protézy a pak se soustředí na protézy kortikální, sítnicové a protézy optického nervu. V závěrečné kapitole jsou nastíněny náhledy na vyvíjené projekty do budoucna. Jedná se o vývoj hybridní protézy, která využívá živých buněk zakomponovaných do hardwaru protézy, nebo protéza která designem a velikostí odpovídá oční bulvě.

Considering eye replacement from the point of view of modern technologies the main role has the electric stimulation of neurons. Neural prostheses are named accordingly to the exact place of stimulation along the visual pathway. We can stimulate neuron of neural cortex directly, if so we are talking about cortex prostheses. Devices stimulating optic nerve are optic nerve prostheses. For retinal stimulation the devices are called retinal prostheses. Some prostheses are important only for their impact on development procedure other are developed directly for clinical aplication. Goal of this work is to present current and future concepts for retinal and optic nerve prostheses. In the beginning there is presented anatomical minimum of the visual pathway and general considerations common to all prostheses. Next parts of work are looking closer to the cortical, retinal and optic nerve prosthesis. Final chapter is devoted to the future concepts of prostheses futuring two concepts, where one is the hybrid prosthesis which uses incorporated living neurons inside the hardware of prosthesis, using its axons as electrodes and the robotic eye prosthesis, which is a marvel of advanced computing technology, integrating all the units (video capture, processing unit, amplifiers, stimulating devices) in one piece of hardware with the size and shape of human eye.