Abstract

SO.09.09

Blinde Retinitis Pigmentosa Patienten (RP) können mit elektronischen subretinalen Implantaten Buchstaben lesen und diese zu Wörtern zusamensetzen

Eberhart Zrenner1, Robert Wilke2, Karl Ulrich Bartz-Schmidt2, H. Benav2, Dorothea Besch2, Florian Gekeler2, Johannes Koch2, Katarina Stingl2, Helmut G. Sachs3, Barbara Wilhelm4
1Pathophysiologie des Sehens und Neuroophthalmologie, Universitäts-Augenklinik Tübingen, 2Universitäts-Augenklinik Tübingen, 3Augenklinik, Klinikum Dresden-Friedrichstadt, Dresden, 4Steinbeis Transfer Zentrum, Tübingen

Hintergrund
Wiederherstellung der Buchstaben- und Mustererkennung bei blinden RP-Patienten.
Methode
Subretinale Implantate wurden transchoroidal paramakulär platziert, bestehend aus zwei Elektrodenfeldern: einem 4x4 Feld (100 x 100 μm; Abstand 280 μm), retroaurikulär über eine subdermale Leitung für Direktstimulation angesteuert (“DS feld”) und einem "Chip" (3 x 3 x 0,1 mm) mit 1500 Elektroden (50 x 50 μm) gleicher Bauart, von denen jede durch eine lichtempfindliche benachbarte Mikrophotodiode über je einen Verstärker angesteuert wird. Bei 3 Patienten wurden elektrische Reizmuster entweder über das DS-Feld sequentiell im 10ms Takt direkt auf Netzhautzellen übertragen oder über den Chip mit Hilfe von Optotypen oder Gittermustern, die auf einem Schirm statisch dargeboten wurden.
Ergebnisse
Bei DS-Reizung berichteten die Patienten einheitliche Perzepte für jede Elektrode, bestehend aus weisslichen runden separaten Punkten. Solche 4 x 4 Muster entsprechen Buchstaben von ca. 5 cm Höhe, in 60 cm Entfernung betrachtet. Pat. 1 erkannte korrekt (20/24) die Richtung der Öffnung eines „U“ in einem „4 alternative forced choice (4AFC)“ Verfahren. Pat. 2 konnte die Buchstaben (z.B. C, O, I, L, Z, V)  innerhalb weniger Sekunden korrekt (12/12) im DS-Modus erkennen. Mit dem lichtempfindlichen Chip konnte er ohne Kopfbewegung ebenfalls korrekt (22/24) Buchstaben lesen (z.B. L,I,T,Z; 8,5 cm hoch, 1.7 cm Strichdicke), die in 62 cm Entfernung mit rotem Licht dargeboten wurden (630nm Kantenfilter, 3.4 cd/m2). Pat.3 erkannte korrekt (15/20 , 4AFC) die Richtung von Streifenmustern ebenso wie Pat.1 (11/14, 2AFC) und Pat.2 (11/12 4AFC) bis zu 0.35 Zyklen/Grad.
Schlussfolgerungen
Aktive subretinale Multielektroden-Implantate können mit elektrischen  Reizen nahe an der Erkennungsschwelle (10 to 27nC/Elektrode) retinotop korrekte Muster erzeugen, die Blinden erstmals die Erkennung einzelner Buchstaben erlaubt (8 cm hoch in 62 cm Abstand), auch bei schwacher Beleuchtung.Dies zeigt eindeutig die Machbarkeit der Wiederherstellung nützlicher Seheindrücke bei Blinden durch lichtempfindliche subretinale Multielektrodenfelder.

Unterstützt durch BMBF Grant 01KP0401/315113; Kerstan Stiftung; Retina Implant AG with thanks to Dr.Walter-G. Wrobel, Reinhard Rubow, Udo Greppmaier, Steffen Kibbel, Alex Harscher, Stefan Koberstein, Holger Wagner

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