專家稱電子仿生眼技術尚不成熟

前額導盲儀

舌頭導盲儀

　　11月22日，深圳希瑪林順潮眼科醫院舉行媒體見面會，曾廣受各界關注的山西被挖眼男孩小斌斌的主治醫生林順潮說，小斌斌現已佩戴了為其度身訂制的義眼片，目前他的康復狀態良好。其家人覺得義眼片效果很好，眼睛看上去跟以前差不多。

　　林順潮說，如果小斌斌康復良好就可以出院，但還要為他佩戴電子導盲儀，利用其中的攝影機將影像化為黑、白像素，協助他重組眼前事物的形狀、大小、方位及動態。

　　什么是義眼和義眼片，小斌斌裝了義眼之后為什么還要裝義眼片，安裝義眼和義眼片有什么作用？電子導盲儀的工作原理是什么，能否助小斌斌重見光明?帶著這些問題，記者采訪了北京大學第三醫院眼科主任醫師竇宏亮。

　　義眼包括義眼臺和義眼片

　　可緩解眼部組織萎縮起到美容作用

　　義眼和義眼片究竟有什么區別，這恐怕不是一般民眾能夠說清楚的。事實上，就這個問題，記者曾采訪到北京某專門眼科醫院的一位醫生，其回答是：“義眼和義眼片是一個東西，都起到美容的作用。”聽了這個回答，記者更迷糊了。既然是同一個東西，為什么小斌斌裝了義眼之后還要再裝義眼片呢？

　　“義眼的概念更廣泛，從專業上講，它包括義眼臺和義眼片。”竇宏亮說，小斌斌第一次做的手術應該是安裝義眼臺，義眼臺安裝完之后，才能裝義眼片。

　　此前，不少人對小斌斌要植入義眼的手術表示疑問，網上甚至存在一種聲音：若只是一種裝飾，為何還要讓孩子受手術之苦？

　　對此，竇宏亮表示，由于外傷、發育遲緩及一些疾病導致病人不得不摘除眼球，眼眶處沒有填充物時，很容易導致眼眶、眼瞼組織進一步萎縮、塌陷，因此醫生一般會采取義眼植入的方式，補救患者的面部缺陷。這好比一個柔軟的袋子，如果里面不裝東西，肯定撐不起來。義眼臺其實就是一種替代植入體，放進眼眶這個 “袋子”中起到支撐作用，使“袋子”不會變形。

　　“上世紀90年代，義眼臺經常用珊瑚做材料，也使用過玻璃、金屬、塑料等，目前最流行的義眼臺是由羥基磷灰石制成。”竇宏亮認為，羥基磷灰石之所以會備受青睞，是因為如今義眼臺的植入并不只是簡單地將它放進眼眶里，還要將其與眼肌縫合或包裹。

　　“羥基磷灰石這種材料是一種多孔微結構，這些小孔可使血管及增生的組織深入，使之成為患者自體的一部分，使義眼臺在植入后并不受身體排斥，會像正常人的眼球一樣轉動。達到這種程度才算是義眼臺植入成功。”竇宏亮說。

　　義眼片就安裝在義眼臺上。但是 “不是所有義眼片都一定要裝載在義眼臺上，對于一些眼球萎縮程度輕微的病患，是可以直接帶上義眼片的，也能起到修復容貌、填充眼眶的作用。”竇宏亮介紹，“小斌斌義眼片的使用跟隱形眼鏡差不多，只是要隨著其年齡的增長，眼部大小的變化而更換。”

　　電子仿生眼技術不成熟

　　僅適于視網膜光信號傳輸能力喪失者

　　由此可見，義眼只是起到美觀的作用，小斌斌如何“看見”仍是個問題。

　　其實，就在慘案發生后不久，林順潮曾提出給小斌斌安裝電子仿生眼，利用最新的科學技術幫助孩子再次“看見”。就在人們為此歡呼雀躍的同時，質疑聲也一浪高過一浪，電子仿生眼技術真的已經達到如此先進的地步了嗎？

　　竇宏亮介紹，電子仿生眼技術也叫電子視覺假體，包括攝像頭、視頻處理器、發射器、接收器、微芯片等組成部分，它適用于那些喪失視網膜光信號傳輸能力的人。

　　其中微芯片是連接神經系統的，也是技術的核心部分。至于其工作原理，竇宏亮解釋說，電子仿生眼技術主要是通過在視覺通路的神經組織上植入一個微電極陣列，將采集到的外界視覺信息轉換成視覺神經組織的電刺激信息，從而在大腦視覺中樞上產生光幻視，讓盲人獲得光感，重建視覺。

　　“根據微芯片植入位置不同，電子仿生眼分為兩類：一種是在視網膜處植入芯片，另一種是在大腦枕葉視中樞位置植入芯片。”竇宏亮說，在視網膜處植入芯片的技術，對視細胞受到損傷但視網膜神經節細胞完好的患者有用，這意味著，患者必須有從視網膜到大腦的視神經細胞及一些完整的視網膜細胞，像視網膜色素變性或老年黃斑變性等病的患者，就可以采用這樣的技術，但也只能恢復一部分視力，如光感、輪廓等;而在大腦枕葉視中樞位置植入芯片還沒有臨床的案例。

　　林順潮也表示，在大腦枕葉視中樞位置植入芯片是最理想的，但是這項技術還不夠成熟，而且放置這些裝置需要在腦內進行手術，存在感染及其他風險。目前醫學家們正在積極研究，距離這種技術成熟完善或許還需要5到10年的時間。

　　觸覺導盲作用有限尚可一試

　　電極刺激感知線條視覺經驗重塑畫面

　　“就現有條件，如果真想讓小斌斌‘重見’光明，也許可以試一試觸覺導盲。”竇宏亮說。

　　他解釋說，觸覺導盲就是現在人們經常提起的前額導盲儀和舌頭導盲儀，通過電極的刺激，失明者能感覺到眼前物體的線條和輪廓，但必須依靠以前的視覺經驗來豐富這些線條的“血肉”，讓它們變得栩栩如生起來。也就是說，如果使用者之前從來沒有看見過，這類設備對他來說就無法起到任何作用。

　　前額導盲儀利用微攝像頭拍攝失明者前方信息，拍攝到的影像信息被傳送到微電腦里。微電腦先將影像輪廓線條數據化，然后把這些數據轉換為電子脈沖信號，脈沖信號會從使用者前額部位裝載的數百個電極處輸出。使用者通過前額的觸覺感知這些輸出信號，進而在大腦中形成對物體輪廓線條的認知。如同使用手指觸摸點字閱讀一樣，使用者可以通過前額感知電子信號所傳達的物體的位置、動作、形狀，來想象眼前空間的具體情況。

　　前額導盲儀由日本一家公司在2005年研發。實際上，其發明者也毫不諱言這種設備的局限。它攜帶的攝像頭要在光線充足的地方才能捕捉到影像，因此在光線很暗的房間或夜晚街燈不夠明亮的道路上無法使用。夏天炎熱的天氣里，前額出汗時，脈沖信號的刺激會變弱，甚至沒有，只有將汗水擦干才能使用。因此，前額導盲儀并不適合需要劇烈運動的失明者。

　　舌頭導盲儀則是通過一個安裝在太陽鏡上的微型攝像頭拍攝使用者眼前的影像，影像信息傳遞到一個手動控制器上，控制器先把這些信息轉變為低像素的黑白灰畫面，再轉換為對應的電子脈沖信號。此時，“再造畫面”的脈沖信號通過電極傳感器刺激舌頭，脈沖強度根據影像黑白兩色決定——白色會有強烈脈沖信號，黑色則沒有脈沖信號。電極傳感器約有400個觸頭，脈沖信號刺激舌頭并通過神經傳遞至大腦，大腦的“視覺區域”會幫助還原畫面中影像的輪廓。這樣，失明人士就可以通過舌頭感覺到不同的電脈沖刺激，“看”到一些東西。

　　不過，對舌頭導盲儀能起到的作用，有專家質疑說，如果使用者在走動時，可能會影響舌頭觸覺的感知功能，因此在日常生活中尚難以應用。

　　“就目前技術而言，這些設備只能幫助失明者看到模糊的物體輪廓;他們‘看’到的世界是一片黑白，沒有色彩。而且使用這些設備還要經過長期的適應性鍛煉，短時間內還無法引入國內。” 竇宏亮說。

　　■相關鏈接

　　電子仿生眼研發歷程

　　第一代 讓病人恢復明暗視覺

　　2002年，第一代電子仿生眼的視網膜植入裝置只集成了16個電極。也就是說，植入了這種人工眼的6名自愿者只能看到16像素的明暗色塊，這會讓病人恢復明暗視覺。

　　第二代 讓人看到光明、分辨基本形狀

　　2009年7月中旬，第二代電子眼獲得美國食品與藥品監督管理局的認可進入臨床試驗。

　　二代產品擁有60個電極，植入這種人工仿生眼的患者可以看到60像素的圖案，它除了能幫助使用者看到明暗外，還能讓他們分辨物體基本形狀。

　　第三代 正在試驗，有望辨認親人面部特征

　　目前，擁有200多個像素的第三代產品正在進行試驗，別小看了這不起眼的200像素，如果它能順利推廣，將能讓至少2000萬盲人重新擁有辨認親人面部特征的能力。但從實驗室進入臨床應用，保守估計起碼還要5到10年。