Un implante de retina para que sea más eficaz contra la ceguera.
Los investigadores de la EPFL (École polytechnique fédérale de Lausanne) han desarrollado un nuevo tipo de implante de retina para las personas que se han quedado ciegas debido a la pérdida de las células fotorreceptoras en sus retinas. El implante restaura parcialmente su campo visual y puede mejorar significativamente su calidad de vida.
Treinta y dos millones de personas en todo el mundo están ciegas. Entre 2 y 4 millones de ellas debido a la pérdida de las células fotorreceptoras de sus retinas. El tratamiento más prometedor para este tipo de ceguera es un implante de retina que contiene electrodos que estimulan eléctricamente las células de la retina.
«Pero los implantes actuales producen resultados muy pobres, y sus usuarios todavía son considerados legalmente ciegos», dice Diego Ghezzi, titular de la Cátedra Medtronic de Neuroingeniería (LNE) en la Escuela de Ingeniería de la EPFL. «Para llevar lo que se considera una vida ‘normal’, el implante debe recuperar un campo visual de un mínimo de 40 grados. Los implantes actuales alcanzan solo 20 grados».
Los investigadores del LNE han presentado un implante inalámbrico pionero hecho con un material altamente dúctil y flexible que contiene píxeles fotovoltaicos. Se espera que proporcione a los usuarios un campo visual de 46 grados a la par de una resolución mucho mejor. Estos resultados fueron publicados recientemente en Nature Communications.
Bajos resultados de los implantes existentes
Los implantes de retina actualmente disponibles consisten en una rejilla de electrodos colocados directamente en la retina. Los implantes están conectados a un par de gafas y una cámara y a un microordenador portátil. La cámara captura imágenes que se introducen en el campo de visión del implante y las envía a la computadora, que las convierte en señales eléctricas que transmite a los electrodos. Los electrodos estimulan las células ganglionares de la retina en función de los patrones de luz detectados en el campo de visión. El implantado debe aprender a interpretar las sensaciones visuales entrantes para «ver» las imágenes. Cuanto más numerosos y detallados sean los patrones, más fácil será para el usuario reconocerlos.
Crédito: École polytechnique fédérale de Lausanne
Un área de superficie más grande significa más píxeles
El implante de la EPFL, al igual que los implantes convencionales, se compone de una matriz de píxeles, gafas y una cámara, pero no tiene cables. También tiene un área de superficie más grande diseñada para ampliar el campo visual y mejorar la calidad de la imagen. El mayor tamaño también significa que las células retinianas serán estimuladas por los píxeles fotovoltaicos.
«Esto ampliará el campo de visión», dice Laura Ferlauto, científica del LNE. «Los implantes existentes solo estimulan las células en el centro de la retina». Naïg Chenais, un Ph.D. estudiante en el laboratorio, agrega: «También significa que podemos aumentar la cantidad de píxeles fotovoltaicos, lo que perfecciona las imágenes».
Limitaciones quirúrgicas
Hasta ahora, el tamaño de los implantes de retina estaba limitado principalmente por la longitud de la incisión quirúrgica en el ojo.
«El corte debe ser lo más pequeño posible para evitar dañar el tejido», dice Chenais.
Para superar este obstáculo, los investigadores optaron por trabajar con un material extremadamente flexible. Esto permite que el implante se pliegue durante la cirugía, por lo que se puede insertar un implante más grande sin tener que alargar la incisión. El material es un polímero transparente y no tóxico que ya se usa en el campo médico.
«Debido a que el polímero es flexible, el implante puede doblarse en la curvatura del ojo y estar en mayor contacto con los ganglios de la retina», agrega Marta Airaghi Leccardi, del LNE.
Píxeles fotovoltaicos y sin cables
Los investigadores consiguieron que su implante fuera inalámbrico al reemplazar los electrodos por píxeles fotovoltaicos. A diferencia de los electrodos, los píxeles alimentados por energía solar generan una corriente eléctrica y no requieren una fuente de energía externa. Por lo tanto, la luz captada por la cámara ya no necesita transformarse en señales eléctricas. En cambio, debe ser ampliada para ser detectada y procesada por los píxeles fotovoltaicos.
«Los píxeles solo reaccionarán a las señales de luz que cumplan con ciertos requisitos en términos de intensidad, duración y longitud de onda», dice Ferlauto. «La luz natural sola no es suficiente». Una segunda ventaja de los píxeles fotovoltaicos es que ocupan menos espacio que los electrodos. Muchos de ellos pueden caber en el implante.
En la primera ronda de pruebas, el prototipo demostró no ser tóxico y ampliando con éxito el campo y la agudeza visuales. El siguiente paso serán los ensayos in vivo para analizar otros factores, como el comportamiento de los píxeles y la duración del implante.
«También será interesante ver lo bien que los humanos se adaptan a esta nueva forma de ver, que es diferente a nuestra visión natural», concluye Ferlauto.
Traducción: Asociación Mácula Retina.
Imagen: Simulación de implante quirúrgico. a Una secuencia de imágenes de la implantación en un modelo de plástico de ojo humano. La línea blanca en el panel superior derecho muestra la incisión de 6.5 mm. b Imagen de POLYRETINA colocada en configuración epirretinal. c Secuencia de imagen de la implantación en un ojo de cerdo.
