Netzhautprothesen im Vergleich
Die Entwicklung der Retinaprothesen begann Anfang der 90er Jahre. Mehrere Forschergruppen legten die Grundlagen für die heutige Anwendung im klinischen Alltag. Mittlerweile sind mit Argus II von Second Sight Medical Products und Alpha AMS der Retina Implant AG zwei Systeme für blinde Patienten mit erblicher Netzhautdegeneration verfügbar. Forscher unserer Augenklinik Sulzbach waren an der Entwicklung beider Systeme beteiligt und verfügen über eine gute Erfahrung, sowohl hinsichtlich des epi- als auch des subretinalen Systems. Die Augenklinik Sulzbach implantiert derzeit mehrheitlich das subretinale System RETINA IMPLANT Alpha AMS.
Wussten Sie schon?
Forscher unserer Augenklinik waren an der Entwicklung des Alpha IMS Netzhautchips beteiligt und haben die für die Implantation notwendige Operationsmethode entwickelt. Hierzu halten wir 2 Patente.
Unsere ersten Schritte zur Entwicklung von Retina-Implantaten:
P.Szurman, P.Walter, H.Berk, K.Heimann . Retina Implant: Tack fixation of an epiretinal device for electrical retinal stimulation of rabbits. ARVO 1998 (Association for Research in Vision and Ophthalmology)
Der lange Weg zum künstlichen Sehen
Seit fast 20 Jahren wird an künstlichen Systemen geforscht, um diesen Patienten die Sehkraft zumindest teilweise zurückzugeben. Dabei werden sowohl ein epiretinaler Ansatz (Chip liegt auf der Netzhaut) als auch ein subretinaler Ansatz (Chip liegt unter der Netzhaut) verfolgt. Die zugehörigen Machbarkeitsstudien zeigen:
- Gute Langzeitverträglichkeit im Auge
- Langzeitfunktion der elektrischen Schaltkreise im wässrigen Milieu des Auges
- Kein Temperaturanstieg im Auge durch den elektrischen Strom
- Gute Langzeitstabilität nach Fixation auf oder unter der Netzhaut
- Elektrische Erregbarkeit der verbliebenen Netzhautzellen
- Erzeugen von visuellen Potentialen in der Sehrinde durch Reizung der Netzhaut mit elektrischen Impulsen
- Retinotopie (korrekte Ortszuordnung von Netzhautarealen und den zugehörigen Arealen im visuellen Kortex)
Viele dieser Ergebnisse haben wir mit unseren Forschern aus der Augenklinik Sulzbach erzielt, die auch an der weltweit ersten Implantation eines funktionsfähigen Gesamtsystems im Menschen 2007 beteiligt waren.
Welche Arten von Netzhaut-Chips gibt es?
Es existieren zurzeit zwei Systeme mit einer Zulassung in Deutschland sowie weitere Systeme in der klinischen Erprobung oder der wissenschaftlichen Entwicklung. Pionier mit dem ersten marktreifen Produkt war der US-amerikanische Hersteller Second Sight. Sein aktuelles System heißt Argus II. Ein etwas jüngeres Produkt ist das Alpha-AMS-System der Retina Implant AG mit Sitz in Tübingen. Alpha AMS ist ein etabliertes und wirkungsvolles System, das ist Deutschland häufiger zum Einsatz kommt und von den Experten der Augenklinik Sulzbach implantiert wird.
Alpha AMS von Retina Implant AG
Beim Alpha AMS sitzt der Chip unter der Netzhaut (subretinal) und besteht aus 1.600 Mikrophotodioden, die jeweils an einen Verstärker und eine Elektrode gekoppelt sind. Die Mikrophotodiode fängt das einfallende Lichtsignal auf, ein verstärktes elektrisches Signal wird durch die Elektrode an die Bipolarzellen weitergeleitet. Der Chip dient gleichzeitig als Sensor und nutzt das optische System des Auges. Es ist somit kein extern aufgearbeitetes Signal einer Kamerabrille notwendig. Subretinale Implantate haben den weiteren Vorteil, dass sie sich direkt an der Stelle der Photorezeptorschicht befinden und keine gesonderte Fixation benötigen. Es ist eine externe Kabelführung aus dem Auge heraus durch die Augenhöhle über den seitlichen Schädel bis hinter das Ohr notwendig. Das erfordert eine aufwändige Operationsmethode mit einer Dauer von bis zu 4 Stunden. Das System besteht aus:
- Subretinales Neuroimplantat wandelt das einfallende Licht in elektrisches Signal um
- Externe kabelgebundene Stromversorgung mit Kabelführung aus dem Auge bis hinter das Ohr
- Sekundärspule, die hinter dem Ohr am Knochen fixiert ist
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Argus II Implantat von Second Sight
Beim Argus II Netzhautprothesensystem sitzt der Chip auf der Netzhaut (epiretinal) und besitzt 60 Elektroden. Das System ist in Europa und den Vereinigten Staaten zugelassen. Die meiste Erfahrung gibt es bisher mit Argus II. Es hat als erste Sehprothese die europäische Zulassung erhalten. Schon über 210 Menschen weltweit – mehr als 30 davon in Deutschland – tragen ein Argus II Implantat. Alleine 4 Implantate haben wir in unserer Augenklinik eingesetzt. In Deutschland, Italien und in den USA werden die Kosten für dieses System erstattet. Es ist ein umfassendes Rehabilitationsprogramm zur Signaloptimierung notwendig. Das bedeutet, die Patienten lernen nach und nach gewisse Formen und Konturen zu erkennen. Wir haben dazu Kooperationsverträge mit den Krankenkassen abgeschlossen und gelten als offizielles Implantationszentrum „Südwest“.
Das Argus II Retinaprothesensystem besteht aus…
- Miniaturkamera auf einem Brillengestellt für Aufnahmen der Umgebung
- Taschencomputer zur Signalverarbeitung und kabellosen Signal- und Energieübertragung
- Epiretinales Netzhautimplantat mit 60 Pixeln auf der Netzhaut zur Stimulation der noch vorhandenen Netzhautzellen und Erzeugung von visuellen Lichtmustern.
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Wussten Sie schon?
„Grundsätzlich haben beide Systeme ihre Grenzen. Der subretinale Chip bietet bei geeigneten Patienten eine leicht höhere Sehschärfe als das US-Produkt, dafür jedoch einen kleineren Blickwinkel.“
Noch in Entwicklung: IRIS Implantat von Pixium Vision
Dieses neue bionische System wird zur Behandlung von Blindheit im Rahmen der RP entwickelt. Dabei handelt es sich um ein epiretinales Implantat (der Chip liegt oberhalb der Netzhaut) mit 150 Elektroden. Das System wird gegenwärtig in klinischen Studien erprobt. Derzeit liegen noch keine publizierten Langzeitdaten vor, um die Wirksamkeit beurteilen zu können. Das bionische System umfasst drei Komponenten:
- Epiretinales Netzhautimplantat mit einem 150 Pixel Elektroden-Array zur Implantation in das Auge des Patienten.
- Visuelles Interface als tragbares System bestehend aus einer Brille mit einer intelligenten, proprietären Mini-Kamera und einem Übertragungssystem für Daten, die an das Implantat gesendet werden.
- Tragbarer Computer, der die Informationsverarbeitung der Netzhaut mit einem Signalprozessor nachahmt. Es ist ein umfassendes Rehabilitationsprogramm zur Signaloptimierung notwendig. Das bedeutet, die Patienten lernen nach und nach gewisse Formen und Konturen zu erkennen.
Volltreffer Retina-Implantat
Was bringen einige Pixel Bildinformation? Manchmal eine ganze Menge, wie diese wahre Geschichte zeigt: Einer unserer Patienten hatte durch die Erblindung sein altes Hobby, das Dartspielen, aufgeben müssen. Heute kann er den Sport wieder gemeinsam mit seinen Kameraden ausüben. Dank Netzhautchip. Die Dartscheibe wird einfach mit einem kleinen Lämpchen in der Mitte beleuchtet. Das genügt zum Zielen. Mittlerweile ist der Patient Vorsitzender eines Dart-Clubs. Dieses Beispiel zeigt, wie auch kleine Verbesserungen der Sehkraft große Fortschritte für die Betroffenen bedeuten können. Gerade auch, was die sozialen Kontakte angeht.
Welches sind die Vor- und Nachteile der unterschiedlichen Systeme?
Der subretinale Netzhautchip von Retina Implant bietet durch seine größere Dichte an Elektroden eine etwas höhere Sehschärfe. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Bild der Augenbewegung folgt. Dafür ist der Blickwinkel des Alpha-AMS etwas kleiner als der des Argus II. Die OP dauert beim Einsetzen des Argus II etwas kürzer als beim AMS-System, letzteres ist etwas komplexer. Das RETINA IMPLANT Alpha AMS ist demgegenüber weltweit das einzige Augenimplantat mit CE-Zulassung, welches ohne externe Kamera auskommt. Die physiologische Signalverarbeitung des Auges bleibt weiter erhalten. Durch die Platzierung des Implantats unter die Netzhaut können Blickbewegungen und Blickrichtungen des Auges zur Lokalisation von Objekten genutzt werden. Derzeit operieren die Ärzte an der Augenklinik Sulzbach das subretinale System bevorzugt.
