طبق آمار سازمان بهداشت جهانی (WHO) در حال حاضر چهل میلیون نفر در جهان کاملاً نابینا هستند و 130 میلیون نفر دیگر نیز از کم بینایی رنج می برند (منبع). اما آیا با پیشرفت تکنولوژی، ممکن است دانشمندان موفق به ساخت چشم مصنوعی با قابلیت دیدن شوند؟ آیا چشم مصنوعی با قابلیت بینایی اختراع شده و می تواند بینایی را به این دسته از افراد بازگرداند؟
امروزه شاهد پیشرفت سریع و چشمگیر علم در شاخه های مختلف آن هستیم. با پیشرفت صنایع و فناوری های نوین، محققان به دنبال ساخت پروتز چشم با قابلیت بینایی یا همان چشم مصنوعی هستند (منبع). دستاوردهای آنان در این زمینه، امید را به افراد کاملاً نابینا و همچنین افرادی که بر اثر آسیب دیدگی یا بیماری دچار کم بینایی شده اند، بازگردانده است. در این مطلب قصد داریم به بررسی تلاش های صورت گرفته در زمینه‌ی ساخت چشم مصنوعی با قابلیت بینایی بخشی بپردازیم. آیا ساخت چنین پروتزی می تواند انقلابی در شاخه‌ی مهندسی پزشکی ایجاد کند؟ چشم مصنوعی چگونه به کمک کم بینایان و نابینایان خواهد آمد؟
در صورتی که با چشم مصنوعی آشنایی ندارید، قبل از مطالعه ادامه متن، مقاله چشم مصنوعی (پروتز چشم) را مطالعه کنید.
فهرست
ساخت چشم مصنوعی با قابلیت دیدن: عجیب ولی امکان پذیر!
علی رغم تمامی پیشرفت های بشر در زمینه‌ی علوم مهندسی و پزشکی، دانشمندان هنوز موفق به ساخت چشم مصنوعی با قابلیت بینایی نشده اند. اولین تلاش جدی برای ساخت چشم مصنوعی با قابلیت دید واقعی، توسط شرکت استرالیایی “Bionic Vision Australia” صورت گرفته است. این شرکت در سال 2012 موفق به ساخت نسخه‌ی ابتدایی چشم مصنوعی شد. (منبع)
برای ساخت چشم مصنوعی با قابلیت بینایی بخشی، محققان این شرکت عینکی مخصوص طراحی کرده اند. تصاویر دریافتی از محیط پیرامون از طریق دوربین کار گذاشته شده در شیشه های عینک، در ابتدا منظم شده و سپس از طریق امواج رادیویی به یک ریز تراشه که در داخل شبکیه‌ی چشم کار گذاشته شده، منتقل خواهند شد. این ریزتراشه به گونه ای طراحی شده است تا کارکردی مشابه با سلول های از کار افتاده‌ی شبکیه‌ی چشم داشته باشد. ریز تراشه، امواج رادیویی دریافتی را به پیام های عصبی تبدیل می کند؛ این امواج در نهایت با کمک سلول های سالم باقی مانده در قسمت شبکیه، به رشته های عصب بینایی در چشم می رسند و سطح بینایی افراد کم بینا را بهبود می بخشند.
اولین عمل کاشت چشم مصنوعی با قابلیت بینایی بخشی، در همان سال 2012 و بر روی چشم فردی که دچار کم بینایی مفرط بود، انجام شد. در نتیجه‌ی این عمل، بیمار توانست نور دریافتی از محیط را درک کند اما همچنان قادر به تمایز تصاویر از یکدیگر نبود. (منبع)
مخترع چشم مصنوعی با قابلیت دیدن کیست؟!
با این اوصاف، آیا می توان نام شرکت “Bionic Vision Australia” را به عنوان مخترع اولین چشم مصنوعی با قابلیت بینایی ثبت کرد؟ پیش از هر چیز باید بدانید که با وجود تمامی تلاش هایی که این شرکت و سایر شرکت های فعال در این زمینه، به منظور اختراع چشم مصنوعی با قابلیت دیدن انجام داده اند، هنوز هیچ شخص یا شرکتی موفق نشده است چنین پروتزی تولید کند. در واقع چشم های مصنوعی با قابلیت بینایی بخشی که تا کنون ساخته شده اند، قادر به حل مشکل افراد نابینا نیستند و فقط می توانند میزان بینایی افرادی که کم بینا هستند را بهبود ببخشند.
از جمله دیگر تلاش های مثمر ثمر به منظور اختراع چشم مصنوعی با قابلیت بینایی، توسط دانشمندی پاکستانی-آمریکایی به نام «مارک همایون» صورت گرفته است. دکتر همایون به واسطه‌ی تلاش هایش در این زمینه، در سال 2016 نشان عالی سازمان فناوری و نوآوری ایالات متحده‌ی آمریکا را از دستان باراک اوباما، رئیس جمهور سابق این کشور دریافت نمود.
مارک همایون موفق شد طی همکاری خود با شرکت آمریکایی “Second Sight” پروژه‌ی ساخت شبکیه‌ی چشم مصنوعی، موسوم به “آرگوس 2” را به سرانجام برساند. این طرح در سال 2013 مجوزهای بین المللی لازم را برای استفاده‌ی گسترده به دست آورد و به این ترتیب، شرکت “Second Sight” موفق شد نام خود را به عنوان سازنده چشم مصنوعی با قابلیت دیدن، در سطح جهان مطرح کند. (منبع)
همچنین طی سالیان گذشته، به واسطه‌ی تلاش های دکتر «احسان کامرانی» ایده‌ی ساخت چشم مصنوعی با قابلیت دیدن در ایران، بیش از پیش توجه جامعه‌ی پزشکی و مهندسی کشور را به خود جلب کرده است. دکتر احسان کامرانی دانش آموخته‌ی دانشگاه «مونترآل» کانادا است. او از سال 2014 همکاری خود را با دانشمندان و تیم های تحقیقاتیِ دانشگاه های «هاروارد» و «ماساچوست» آغاز کرد که طی آن موفق به ساخت چشم مصنوعی با قابلیت بینایی بخشی شدند.
البته دکتر کامرانی بارها در مصاحبه های خود عنوان کرده، هیچکس هنوز موفق به ساخت یک چشم مصنوعی که بتواند همانند چشم انسان عمل کند، نشده است. به گفته‌ی دکتر کامرانی راه بسیاری تا ساخت چنین پروتزی در پیش است و در حال حاضر، نسخه های تولید شده‌ی چشم مصنوعی، در مراحل ابتدایی تکامل خود قرار دارند. (منبع)
قیمت چشم مصنوعی با قابلیت دیدن
به گفته‌ی «رابرت گرینبرگ» عضو هیئت مدیره‌ی شرکت “Second Sight”، قیمت جدیدترین نسخه‌ی چشم مصنوعی تولید شده توسط این شرکت، هم اکنون در حدود 150 هزار دلار قیمت دارد. وی همچنین در اظهار نظری گفته، شرکت “Second Sight” تا کنون موفق به فروش 250 عدد چشم مصنوعی شده است. همچنین به گفته‌ی گرینبرگ، در حال حاضر تنها پانزده مرکز درمانی در آمریکا وجود دارد که امکانات لازم را برای انجام عمل چشم مصنوعی با قابلیت بینایی بخشی، در اختیار دارند.
چشم بیونیک چیست؟
چشم بیونیک در واقع همان چشم مصنوعی با قابلیت دیدن است. همانطور که گفته شد چشم بیونیک در مراحل ابتدایی تولید و آزمایش انسانی قرار دارد و هنوز نمی تواند کارکردی مانند چشم طبیعی انسان داشته باشد. عمل کاشت چشم بیونیک یا همان چشم مصنوعی، فعلاً بر روی طیف خاصی از افراد کم بینا انجام می شود و عملاً قادر نیست بینایی افرادی که به طور کامل نابینا هستند را به آنها بازگرداند.
عمل کاشت چشم بیونیک تا کنون فقط بر روی افرادی که در اثر بیماری «رتینیت پیگمنتوزا» دچار کم بینایی شده اند، صورت گرفته است. این بیماری در اثر نوعی اختلال ژنتیکی نادر به وجود می آید که منجر به از کار افتادن بخش اعظمی از سلول های شبکیه‌ی چشم خواهد شد. افراد مبتلا به رتینیت پیگمنتوزا، در نهایت دچار کم بینایی یا نابینایی دائمی می شوند. طبق آمار سازمان بهداشت جهانی، تخمین زده شده است که در حال حاضر، حدود 1.5 میلیون نفر از جمعیت 130 میلیونی کم بینایان جهان، بینایی خود را بر اثر ابتلا به این بیماری ژنتیکی از دست داده اند. (منبع)
عمل چشم بیونیک
کار گذاشتن چشم مصنوعی نیاز به جراحی چشم بیمار دارد. در طی این عمل جراحی، ابتدا نوار مخصوصی در زیر ماهیچه های چشم آسیب دیده قرار داده می شود. سپس جراحان برشی در ناحیه‌ی سفید چشم ایجاد می کنند و ریز تراشه‌ی چشم مصنوعی را در بخش بالاییِ شبکیه جای می دهند. همانطور که پیشتر نیز گفته شد، عینک مخصوصی روی چشم بیمار قرار می گیرد که پیام های عصبی به وسیله‌ی آن سازماندهی و سپس از طریق امواج به ریز تراشه‌ی کار گذاشته شده در چشم منتقل می شوند. این ریز تراشه کار سلول های آسیب دیده‌ی چشم را شبیه سازی می کند و به این ترتیب درصدی از بینایی فرد بیمار، باز می گردد.
البته استفاده‌ی موفق از چشم مصنوعی، منوط به طی دوره‌ی نقاهت ابتدایی بیمار است. پس از طی این مرحله، تیم پزشکی مربوطه اقدام به فعال کردن دستگاه خواهد نمود. پس از انجام بررسی های مقدماتی و اطمینان از عملکرد صحیح دستگاه، بیمار می تواند با آموزش هایی که دریافت می کند، به راحتی از دستگاه استفاده نماید. تنها نیاز است تا بیمار، طی بازه های زمانی معین، توسط چشم پزشک متخصص ویزیت شود. گفتنی است طبق اعلام سازمان جهانی غذا و دارو “FDA” در حال حاضر صرفاً افراد بالای 25 سالی که مبتلا به بیماری «رتینیت پیگمنتوزا» هستند، مجاز به انجام عمل کاشت چشم مصنوعی می باشند. (منبع)