新一代直达大脑皮质的仿生眼（CORTIVI、Orion、Gennaris）与马斯克的脑机接口仿生视觉系统

目前仿生眼研发类型主要围绕两种类型，一类是植入在视网膜的假体，另一类是植入在大脑视觉皮质的假体，皮质视觉假体是一类直达大脑的仿生眼，区别于视网膜植入假体，皮质视觉植入假体可以完全绕过视网膜，直接刺激大脑，这使得它适合视神经受损的人（青光眼、糖尿病、眼外伤等导致）。视力丧失会改变盲人的日常生活，并可能给他们的家庭和经济带来沉重的负担。研究表明，皮质视觉假体通过刺激初级视觉皮层，具有恢复有用视力的潜力。由于电极设计和无线供电和数据传输的最新进展，这些假体的开发在过去几年中势头迅猛，目前全球有多个站点正在开发和测试其设计。植入视网膜的假体可以查看上期文章：基于视网膜的仿生眼：视网膜植入物类型介绍

插播：仿生眼@深科学简单说

一、皮质视觉植入假体CVP系统

皮质视觉假体 (CVP) 系统是一类研究皮质视觉假体的研发系统，目前研究最多的CVP类型是：柯迪维斯CORTIVIS、Second Sight的Orion™ 、莫纳什视觉集团 (MVG) 的Gennaris

1、CORTIVIS

视频介绍：CORTIVIS

盲人皮质视觉神经假体（CORTIVIS）是一个由欧洲共同体委员会支持的多地点项目，其总部位于西班牙阿利坎特，旨在开发皮质内视觉皮质假体。CORTIVIS 利用犹他电极阵列（UEA），该阵列已获 FDA 批准用于长期人体研究。UEA 由 100 个狭窄的硅微电极组成，这些微电极从位于侧枕叶皮质表面的 4 毫米 x 4 毫米扁平矩形基座突出 1.0 至 1.5 毫米。植入的 AISC 通过无线链路从连接到口袋大小处理器的外部射频模块接收刺激参数和功率。该设计被植入皮质层 4c 的位置，从而造成尽可能少的神经元损伤。早期对猴子的研究表明，植入电极的电刺激可引发视觉感知，并且在脑部手术后对人类癫痫或脑瘤患者进行了早期研究。基于安全植入、高质量的视觉皮层记录和诱发的光幻视感知，获得了有希望的结果。一种被称为“高通道数神经假体”的新技术最近在猴子身上进行了测试，并取得了成功。在这次试验中，总共有 1,024 个电极被植入初级视觉皮层（V1）的膝状接收层和腹侧视觉流区域 V4。植入这些设备的猴子表现出区分基本形状、动作和字母的能力。

2、Second Sight的Orion™

视频介绍：Orion™

ORION 视觉皮层假体系统，是由 Second Sight 医疗产品公司生产的装置，被认为是第一款用于治疗失明的人体皮层刺激装置。通过绕过受伤的眼部结构，该装置将信号发送到大脑枕叶的视觉皮层。该装置由外部和植入部件组成。植入部件由接收线圈、内部电路和位于枕叶内侧表面的带有 60 个电极的硬膜下电极网格组成。该设计与 ARGUS II 相似，明显的区别是直接刺激视觉皮层而不是视网膜。ORION 的优点之一是它可用于内层视网膜和/或视神经退化/损伤严重的患者，并且不受角膜或晶状体混浊的影响。该装置的安全性首先在一名失明患者身上得到证实，随后在五名患者身上得到证实，这些患者均报告有视觉感知 。目前正在进行一项临床试验，其中包括六名双眼无光感或裸光感的受试者。该研究的目的是评估该设备的安全性、可靠性和实用性。

Second Sight公司也是视网膜植入假体Argus II的研发公司，由于新冠疫情导致的融资问题，Second Sight公司宣布大规模裁员并打算逐步关闭业务。该公司后来尝试与 Pixium Vision 进行业务合并（失败），但最终在公开募股筹集约 6,000 万美元后反弹，该公司后续将主要推进ORION 视觉皮层假体系统的临床试验。

在过去 24 年中，Second Sight 投资了 3 亿多美元用于视觉假体的开发、商业化和用户支持，为盲人提供一种有用的人工视觉。在七年的时间里，Argus II 产生的总收入不到 3200 万美元。2019 年 5 月，Second Sight决定不再继续制造和植入Argus II，这使得之前植入Argus II的患者，后续售后服务造成很多不便。3、莫纳什视觉集团 (MVG) 的Gennaris仿生视觉系统

视频介绍：Gennaris 仿生视觉系统

Gennaris 仿生视觉系统专为视力严重受损、视觉皮层完整且之前视觉通路功能完好的人开发。Gennaris 可帮助因身体创伤或青光眼等疾病导致视神经和/或眼睛受损的人以及患有后天性视网膜、视神经或眼部疾病的人恢复视力。

莫纳什视觉小组 (MVG) 是莫纳什大学、miniFAB、Grey Innovation 和 Alfred Health 的合作项目，他们另辟蹊径，开发出一种直接进入大脑或“皮质”的仿生眼。这项技术被称为 Gennaris 仿生视觉系统，它将完全绕过视神经（实际上，它是一种根本不使用眼睛的仿生眼系统）。这使得它适合视神经受损的人（青光眼、糖尿病、眼外伤等导致）。开发人员相信，多达 85% 的临床失明人士将受益。

该系统包括一个带有摄像头和无线发射器的定制头饰、一个视觉处理器单元和软件，以及一系列用于植入大脑的 9 x 9 毫米的瓦片。头饰中的摄像机捕捉到的场景将被发送到视觉处理器（大小与智能手机相似），在那里进行处理以提取最有用的信息。处理后的数据将通过无线方式传输到每个植入瓦片内的复杂电路；这会将数据转换成电脉冲模式，然后通过微电极阵列刺激大脑。这种刺激将由多达 473 个光点（光幻视）组合形成视觉模式，该模式应能为用户提供足够的信息，帮助他们在室内和室外环境中导航，并识别周围的人和物体的存在。

Gennaris仿生视觉系统介绍：

Gennaris 包含一个微型摄像头，用户佩戴在定制设计的头饰上。摄像头拍摄的高分辨率图像被传送到视觉处理器单元，该单元应用多种信号处理技术从摄像头图像中提取最有用的特征。这个新信号通过无线发射器传送到多达 11 个设备或“贴片”，这些设备或“贴片”已通过手术植入大脑的初级视觉皮层。每个贴片都有自己的电路、无线接收器和 43 个细如发丝的微电极，用于刺激初级视觉皮层的神经元。

手术植入：使用标准的神经外科技术切除一小块颅骨。然后将一系列无菌、生物惰性的装置（称为“瓷砖”）直接植入大脑视觉皮层表面，每个装置有 43 个细如发丝的电极。然后将切除的颅骨区域替换为定制的颅骨植入物，提供一道防止感染的屏障。

这种刺激会在用户的视野中引起短暂的闪光，称为“光幻视”，大脑会学习将其解读为图像。光幻视的数量取决于植入电极的数量。第一代 Gennaris最多可支持 473 个电极。该设备采用标准神经外科技术植入，植入后可通过外部调节，以持续保持最佳性能。

基于 Gennaris 的视觉模拟：

为了评估 Gennaris 的实用性，MVG 开发了一款基于 iPhone 的仿生视觉系统模拟，让我们能够像第一批接受者一样体验 Gennaris。这是基于我们对光幻视在视野中出现的位置以及这些光幻视的外观的最佳猜测，这些猜测基于世界各地学者在该领域 50 多年的研究。通过这种模拟，我们能够识别和拾取桌子上的简单物体、定位房间中移动的人、识别大手势以及避开障碍物。我们相信这些能力表明了 Gennaris 在第一批研究参与者中的能力。

图片说明：各种屏幕展示了 Monash Vision Group 开发的 iOS Bionic Vision 刺激器。左图显示可配置的植入物数量，右图显示虚拟现实模式，设计用于 VR 耳机，模拟幻视。

密封封装技术：

为了实现对精确皮质层的模式化电刺激，莫纳什视觉集团开发了一种可植入设备，包括高密度穿透电极阵列、无线数据和电源接收电路以及神经刺激器，所有这些都封装在一个密封的胶囊内。这种封装的密封性和生物相容性使我们的植入物在植入者的一生中都能保持功能。

这些胶囊在我们位于克莱顿的工厂生产。胶囊是可定制的，电极间距、深度和类型（穿透或表面）的变化均符合当前设计。

图片说明：陶瓷板中的微机械馈通（左）。这些馈通的设计和制造实现了完全密封，这是长期植入体内所必需的。穿透电极阵列的高放大视图（右），电极在内部蚀刻和组装。

皮层内微电极刺激（IMS）平台：

MVG 开发了一种双电极平台，用于以微米级精度深度刺激神经组织。该平台可定制 Pt/Ir 或纯铱微电极，电极尖端或刺激表面为烧蚀尖端或环形。该平台与临床级神经刺激器、连接器、微驱动器和神经外科头架兼容。该系统旨在供临床医生用于评估已接受皮质切除术的患者对不同电极类型的人类神经刺激阈值。

研发阶段：Monash Vision Group 正在申请资金，对少数研究参与者进行 Gennaris 的首次人体试验。该试验将在 Monash 大学的 Clayton 校区进行，并在 Alfred 医院进行手术。目前尚未为该试验招募参与者。

在联邦政府医疗研究未来基金 (MRFF) 近 100 万美元的资助和私人捐款的支持下，MVG 最近成功完成了绵羊试验。这些试验证明了植入物的安全性和有效性，为预计将进行的首次人体研究铺平了道路。

二、伊隆·马斯克的愿景：仿生视觉与脑机接口

视频介绍：马斯克的仿生视觉与脑机接口

视力恢复的未来可能不仅仅局限于视网膜。脑机接口 (BCI) 旨在直接刺激视觉皮层，完全绕过受损的视网膜电路。这种 BCI 可能会提供更高的分辨率和更宽的视野，为生物人工视觉超越我们目前假眼的局限性的未来打开大门。

埃隆·马斯克表示，他的大脑芯片公司Neuralink开发的无线设备预计将在六个月内开始人体临床试验，其首批目标应用之一是恢复视力。该公司正在开发大脑芯片接口，据称可以让残疾患者重新行动和交流。Neuralink 总部位于旧金山湾区和德克萨斯州奥斯汀，近年来一直在进行动物试验，寻求美国监管机构批准开始人体临床试验。

马斯克表示，Neuralink对的首两个人类应用将是恢复视力和使无法运动的人群能够活动肌肉。“即使有人从未拥有过视力，比如天生失明，我们相信我们仍然可以恢复视力”

以往的仿生眼设备仅仅提供基本的视觉， Neuralink系统正在通过其尖端的大脑植入系统将这些提升到一个新的水平，该系统旨在通过将视觉数据直接传播到视觉皮层， Neuralink系统有可能为人们提供基本视力。

Neuralink系统是大脑植入物，包括：植入式微芯片、机器人手术、脑机接口技术，基本上用相机与计算机取代了眼睛与视神经组件。

1、初代仿生眼Argus II

上一篇文章我们提到过初代仿生眼Argus II（一种视网膜植入的仿生眼），Argus II是仿生眼的革命性创造，是最早将仿生视觉带入现代仿生眼研究系统里的创新性产品，也是现代仿生眼的雏形，Argus II的分辨像素为60个黑白像素，该系统给视网膜疾病的患者带来了视觉感知，此套设备当时售价为15万美元，但是由于新一代仿生眼系统的研发，让很多投资公司不再投资此类产品，导致Argus II的公司一度在破产的边缘徘徊，因此该公司停止了Argus II的研发，停产导致之前数百名植入Argus II系统的，视网膜疾病患者的售后造成困扰，其中一位患者因为某些疾病需要进行脑部MRI扫描，但是当时联系不上Argus II的公司，导致患者不能进行MRI扫描，

因为Argus II这些教训使得新一代仿生眼的研发有更多需要考虑的情况：

随着技术的更新换代，仿生眼新软件与硬件的升级换代，包括之前植入的视网膜假体时间长了与人体产生瘢痕组织，这些问题对植入体的拆除造成很多困扰。

MRI扫描对植入物的安全性至关重要，必须确保在扫描过程中植入物不会移动，以避免潜在的致命事故，所以新一代仿生眼的材质需要考虑患者的后续医疗检查不起冲突

2、 Neuralink的脑机接口仿生视觉的改进

Neuralink结合了之前的经验，与之前的产品相比，Neuralink系统进行了改进，

2.1 Neuralink工作原理：

Neuralink是大脑植入物，因此第一步需要在患者头骨进行一个小的钻孔手术，这个手术需要去除硬脑膜，然后将Neuralink系统细而灵活的电极线与N1芯片植入大脑头骨部位中，这个电线作用是连接N1芯片传递电信号，Neuralink系统原理就是通过这些电极波刺激视觉皮层，并绘制像素图像让患者看到

去除硬脑膜植入电极丝

植入芯片

系统展示

视觉展示2.2 材料的改进：薄柔的电极丝和无线接口取代了之前的刚性阵列，这些薄柔的电级丝的好处，是每根电线都可以以更高的精度战略性的放置在大脑中，脑机接口之前的植入物是，称为犹他阵列的刚性金属芯片，其具有像针一样伸出的微小电极，这些电极链接到铜线，以便可以传输电信号，随着时间的推移，这些芯片上的材料会降解，或者大脑在芯片周围形成疤痕组织，从而导致信号丢失与降解，这些阵列的另一个限制因素是，需要宽带或基本是来回发送的数据量。之前Argus II的分辨率为60像素，1080P高清屏幕分辨率大约为200万像素，4000超高清显示器有约830万像素，因此为了提高仿生眼的分辨率达到逼真的视觉，所以新一代仿生眼的宽带需要扩展几个数量级。

图：犹他阵列的刚性金属芯片

Neuralink的N1芯片大脑植入物可以记录124个通道背景信息，这是犹他阵列宽带的十倍，Neuralink宣称新一代芯片将拥有16000个通道的宽带，如果在患者的视觉皮层的每一侧放置一个这样的芯片，它们提供32000个电极来给大脑传递视觉信息，并且随着宽带的增加，它们可以创建图像与来自100频道犹他的图像相比更加清晰，目前使用的阵列神经链接技术的另一个重大创新是，所有这些都可以通过以前的脑机接口无线完成，之前患者需要将电线插入头骨才能连接使用，而Neuralink的技术可以无线使用，并且可能与普通眼镜与智能手机配对，无线连接技术的改进，使得设备更精巧方便，Neuralink团队分享了一只猴子在树枝上安装的充电器为芯片无线充电的演示。

树上安装充电器

当猴子坐在线圈附近时候，充电器开始向着芯片进行无线充电，右边图片显示充电时候电流

材料的改进，细柔的电线和一个小型的N1芯片，可以无线传输大量数据，Neuralink的技术采用柔性电极和无线接口取代刚性阵列，提高了大脑机接口的精度和带宽，为神经科学和医疗领域带来革命性进展。

2.3 手术机器人：

Neuralink团队展示了他们的R1手术机器人，它能抓住电极尖端并将其精确插入脑部，同时还能避开重要血管，Neuralink的手术机器人R1实现了对大脑的精确植入，展示了医疗领域的创新潜力，为眼科手术等领域提供了更高水平的精度和安全性。

脑机接口升级系统：帮助之前Argus II的患者提供技术升级换代

Neuralink的技术通过使用柔性电极和无线接口取代刚性阵列，大幅提升了大脑机接口的精度和带宽，同时他们的手术机器人R1实现了对大脑的精确植入，展示了医疗领域的巨大潜力。

3、Neuralink的脑机接口仿生视觉面临的挑战

早期采用者使用更新技术的重要性。公司需要思考如何让用户升级到更好的技术版本。这对于植入技术和医疗设备的发展至关重要。之前第一代植入设备升级更换的困难，植入物周围发生封装或疤痕的形成，随着时间的推移人体排异系统会在植入物周围形成一个纤维组织层胶囊，这种胶囊对患者将来植入物的升级更换造成很多困扰，强行拆除会损伤其他组织，因此Neuralink的工程师在开发其他的解决办法，以使外科医生能更轻松无创伤的更换患者的植入体，例如在第一次植入芯片时候，不切开硬脑膜，那么植入物周围形成的瘢痕与胶囊组织就会减少，但是如果不切开硬脑膜就会面临一些其他挑战

如何将这些细柔如发丝的电级线插入坚韧的硬脑膜，还要保证不让这些电极线的尖端弯曲

如果不切开硬脑膜就不能可视化大脑，并将这些电极线精确的安装到正确的位置

因此既要将这些电极线安装好，还要避免血管强行穿过大脑变得非常困难如果不能可视化大脑，那么这些挑战就会影响研究的进展，因此Neuralink工程师正在研究通过其他成像方式可视化大脑，例如将发光荧光染料注入大脑脉管系统，可以做到可视化大脑。Neuralink拥有很多优秀的脑力工程师、研发技术、雄厚的资金使得这类新一代仿生眼的研发可以很快的用于患者群体，给这类患者带来更深度视觉感知，以及提升患者视力不再是遥远的梦想。

图：发光荧光染料注入大脑脉管系统，可以做到可视化大脑三、仿生眼的发展历史

1、早期

18 世纪末，电生理学作为一门科学学科被引入，为许多皮质刺激研究打开了大门。

1752

本杰明·富兰克林向伦敦皇家学会提出理论，认为利用电可以恢复视力和听力

1755

18 世纪法国科学家查尔斯·勒鲁瓦 (Charles Le Roy)首次尝试通过电刺激治愈失明（大概是在阅读了本杰明·富兰克林 (Benjamin Franklin) 的理论之后）。勒鲁瓦能够引发闪光，光幻视通过缠绕在盲人头部的电线传送电流，可以治疗视力障碍（如视力丧失）和其他视觉障碍。

图 1：Charles Le Roy 用来引起盲人志愿者视觉障碍的方法。一根电线缠绕在病人的头上，电流通过电线。

1870

古斯塔夫·西奥多·弗里奇和爱德华·希茨格两位德国物理学家对狗的大脑半球进行了一系列系统性刺激实验。这些研究表明，大脑半球是可兴奋的，而当时许多科学家认为它们不是

1884

英国科学家维克多·霍斯利 (Victor Horsley ) 被誉为第一个使用电刺激大脑皮层

Horsley 对一名 6 周大患儿的枕骨脑膨出进行了电刺激，结果患儿的眼睛出现了快速的共轭偏斜。

2、第二次世界大战期间头部受伤的治疗

20 世纪初，皮层刺激被引入作为治疗癫痫的一种选择。随着头部枪伤和战场伤的发生率增加，神经外科医生报告了皮层刺激引起的各种光幻视反应。

1918

Kurt Löwenstein 和 Moritz Borchardt 对一名因头部左侧中枪而持续癫痫发作的患者的暴露视觉皮层进行了电刺激。电刺激产生的闪烁光与患者癫痫发作前看到的视觉现象非常相似，这表明刺激视觉皮层可以产生点光源

1924

费多尔·克劳斯在德国引入了治疗癫痫的外科手术，为癫痫患者进行了 400 多例手术。当他刺激枪伤患者的大脑皮层时，患者报告说看到了不同图案的锯齿状光环和星星。克劳斯观察到，即使他的病人偏盲

九年来，他在癫痫发作前仍会在盲侧视野中出现幻视。电刺激也能在盲侧视野中诱发类似的视觉意象

1929

德国神经病学家和神经外科医生Otfried Förster检查了一名因弹丸伤导致枕骨癫痫发作的患者。他证明刺激枕骨其周围皮质产生的光幻视是静止的，位于患者视野的中心

1947

美裔加拿大神经外科医生Wilder Graves Penfield在约 330 例手术中检验了 17 年的视觉皮层刺激。他刺激了视觉皮层的大片区域以及枕叶外的一个区域，这些区域仍能产生视觉意象。Penfield 的观察结果很独特，因为患者报告看到了不同颜色的光幻视

3、第一代“仿生视觉”设备

到了 20 世纪 50 年代，人们已经知道电刺激枕极可以在视野中心产生点状光幻视 。这一发现，加上 Krause 的观察结果（盲人患者在刺激枕叶皮质时有可能感知到视觉意象），促使人们提出视觉假体可能具有实用可能性。

1962

“我看到一道闪光！” ——巴顿

洛杉矶雪松黎巴嫩医院（现雪松西奈医院）的 John C. Button 和 Tracey Putnam 为一位 36 岁、完全失明 18 年的女性发明并植入了世界上第一台仿生视觉装置。两对不锈钢丝被植入皮层并连接到一个简单的刺激器上。患者报告说看到了生动的闪光，并且（借助光电管）能够检测到光源的存在和相对亮度 。

图 2：Button巴顿的刺激装置与植入盲人妇女枕骨皮质的四根不锈钢丝阵列相连。

1965

剑桥大学生理学家吉尔斯·布林德利 (Giles Brindley ) 一直在进行一项研究项目，以支持开发一种完全植入式、多电极无线视觉皮层刺激装置，其目标是让假肢接受者能够阅读印刷或手写文本

1966

首届视觉假体大会在麻省理工学院的恩迪科特楼举行。大会主席西奥多·斯特林解释说，最初召集潜在参与者遇到了困难，大会最终在会议记录不对外公开的前提下举行

1968

Brindley 和 Lewin 植入了他们的第一个皮质植入物，该植入物由 80 个小型方形铂电极阵列组成，这些电极嵌入硅胶帽中。每个电极都硬连线到接收线圈，该线圈是线圈阵列的一部分，线圈也嵌入硅胶中并植入头皮下。植入物中的 39 个电极在受到刺激时会在患者的视野范围内产生光幻视。中枢诱发的光幻视很小且闪烁，而外周诱发的光幻视在大小、形状、亮度和清晰度方面差异较大。

图 3：Brindley 正在刺激他的第一位植入者视觉皮层，将刺激线圈置于植入者头皮下的匹配接收线圈之上。

4、政府资助研究的时代

就在布林德利和列文发表开创性论文的同一年，英国医学研究委员会成立了神经假体部门，布林德利担任主任。在美国，犹他大学发起了一项感觉假体研究计划，威廉·多贝尔担任主任。此外，美国国立卫生研究院 (NIH) 在美国国家神经疾病和失明研究所 (NINDB，现称为 NINDS) 建立了神经假体计划。由此开启了政府资助研究皮质视觉假体的时代：

1969

第二届视觉假体会议在芝加哥大学举行，旨在尝试寻找探索可能的视觉假体所需的未来方向

1974

William Dobelle和他的团队开发了一种可拆卸的多电极皮质表面阵列，并在 36 名接受枕骨手术的视力正常患者 和 2 名分别失明 7 年和 28 年的盲人志愿者身上进行了测试。该阵列包含 64 个六边形排列的铂金圆盘，仅放置在内侧枕骨皮质上，每个表面积为 1 平方毫米。他们在盲人身上的研究结果与 Brindley & Lewin的研究结果非常接近，他们指出，刺激 V2 可诱发光幻视，并在超阈值刺激下持续存在。但在视力正常的志愿者身上却不是这样，光幻视并不总是闪烁，偶尔还会带颜色，在刺激停止后总是立即消失，并随着连续的脉冲串逐渐减弱。

图 4：案例 36 的视野中的光幻视图。虚线圆圈表示的光幻视仅在高振幅时出现。图中还显示了电极阵列和编号系统，以及一条虚线，表示距状裂隙的假定位置。

1974

同一时期，亨廷顿应用医学研究所的研究人员还开发并测试了一种皮质阵列，该阵列由 18 个铂表面电极组成的较小“条形”阵列组成，分别放置在正常视力患者的枕极和枕叶内侧皮质上。该植入物能够诱发光幻视，但也可能引发癫痫，这导致美国国立卫生研究院放弃了该团队的努力，转而研究“安全有效的神经刺激方法”

1975

另一个由美国国立卫生研究院资助、位于波士顿的麻省总医院的研究小组在 20 世纪 70 年代初对 5 名患者进行了术中视觉皮层刺激。然而，只有 3 名患者报告看到了光幻视，其中两次失败的原因是术后肿胀和患者嗜睡

1978

20 世纪 70 年代，Dobelle 及其同事不断改进植入物设计，增加了经皮连接器，以便长期植入电极和眼镜式摄像头。Dobelle 的一位早期患者植入物已超过 20 年，未报告感染或癫痫等并发症。

图 5：1978 年首次植入 Dobelle 植入物的患者的不同视角。2000 年，他的外部硬件和软件进行了升级，包括图示的微型摄像头，大大增强了假体的功能。

1982

为了实现阅读传统字体的目标，布林德利团队在 20 世纪 80 年代继续研发改进的植入物，其中包括一个带有 151 个电极的植入物，但不幸的是，这个植入物受到了感染，不得不被移除。

图 6：“邦尼特小姐”是 MRC 神经假体部门制造的最后一颗视觉皮层植入物的接受者。

5、视网膜植入时代

由于皮质假体具有相当大的风险，科学界开始探索视觉通路上能够产生光幻视的其他位置，从而开启了一个专注于视网膜假体开发的新时代。

详情查看：基于视网膜的仿生眼：视网膜植入物类型介绍

1996

Mark Humayun及其同事证明，对患有外层视网膜疾病的患者进行视网膜表面的局部电刺激，可以产生局部光感，即使这些患者已失明多年

2011

Argus II视网膜植入物

Second Sight Medical Products公司开发的植入物已获准在欧盟进行商业使用（CE 标志）。该设备最初在瑞士、法国和英国的少数诊所出售，欧盟市场价格为 115,000 美元 。

图 7：Argus II 视网膜假体系统（来源：Second Sight）。相机图像经过处理后传输到植入眼球后部的电极上。

2013

Alpha IMS视网膜下

Retina Implant AG开发的植入物也获得了 CE 标志 。该设备最初的售价约为 13 万美元。

与此同时，在美国，Argus II成为第一个获得 FDA 批准的视网膜植入物。

图 8：Alpha IMS，一种视网膜下植入物，由一个 3x3mm2 微芯片和 1,500 个电极组成（来源：Retina Implant AG）。

2019

Retina Implant AG 因欧洲严格的监管环境不利于创新以及患者治疗结果不理想而停止了经营活动。

2020

由于新冠疫情导致的融资问题，Second Sight 宣布大规模裁员并打算逐步关闭业务。该公司后来尝试与 Pixium Vision 进行业务合并（失败），但最终在公开募股筹集约 6,000 万美元后反弹。

2021

Pixium Vision植入了第一颗人工晶状体，预计植入数量为 38 颗AMD

作为 PRIMAvera 临床试验的一部分，患者接受了视网膜下装置PRIMA 的治疗。这项研究是在欧洲寻求干性 AMD 市场批准之前的最后一步。

此外，Pixium 预计将在 2022 年初报告法国可行性研究的 36 个月数据，并正在美国继续进行临床开发。

图 9：PRIMA，一种由约 400 个光伏电池组成的视网膜下植入物（来源：Pixium Vision）。

未来：2020 年代-？

随着数十种包括视网膜、视神经和皮质方法在内的下一代设备的开发，各种各样的仿生眼技术应该在十年内问世，未来的仿生眼除了提升患者的视觉与视力，还有可能用于治疗患者视觉神经的辅助修复。

四、结尾根据患者的不同需求，因此仿生眼的植入主要类型有：视网膜植入体与大脑皮质植入体两种类型，结合厂家的技术、研发人员、资金等。我们总结了未来比较有前景的仿生眼类型。基于视网膜的仿生眼：光伏视网膜植入物（PRIMA）仿生视觉系统 与 Bionic Vision Australia (BVA) 脉络膜上视网膜假体植入，关于视网膜植入的仿生眼可以查看上期文章。直达大脑的仿生眼：Gennaris 仿生视觉系统 与 Neuralink的仿生视觉系统这些有前景的仿生眼能应用于患者群体，还需要一定的时间，以及研发临床现在面临的很多挑战与困难，但是不会因为这些困难，科学就停滞不前，往往都是因为各种困难与挑战，才使得科技科学医疗的进步，从而改善了人类的生活与疾病的治疗。

随着埃隆·马斯克的Neuralink、Bionic Vision Australia和Second Sight的出现，我们正处于视觉和感知新时代的开端，它将改变我们与世界互动的方式。这是一个工程奇迹，也是人类精神无限潜力的证明。全世界的科学家都在紧锣密鼓的研发各种疾病的治疗方法，造福全人类，当下患者需要管理好疾病与生活日常，等待治愈的那一天，相信这些美好愿景很快能到来。

遗传性视网膜疾病（IRD）

遗传性视网膜疾病（IRD）是人类最常见的遗传疾病之一，定义了一组临床上异质性的疾病，这些疾病由于视网膜感光细胞发育不当、功能障碍或过早死亡而导致视力丧失。IRD 的特征有几个因素，包括受影响细胞的类型和位置以及疾病发作的时间。IRD 最常见的形式是色素性视网膜炎 (RP)（也称为视杆细胞营养不良）。其他 IRD 形式包括视锥/视杆营养不良 (CD/CRD) ；莱伯先天性黑蒙（LCA）；黄斑营养不良（MD）；和全色盲（视杆细胞单色性）等。具体内容可点击查看：《遗传性视网膜疾病 (IRD)》主要类型有：

视网膜色素变性RP

BBS巴德-比德尔综合征

视锥细胞营养不良CRD与杆状锥体营养不良 RCD

Usher亚瑟综合症

BEST1基因变异引起的黄斑营养不良征-卵黄蛋白病

无脉络膜症CHM

NCL神经元蜡质脂褐质沉积症

诊断方法：遗传性眼科疾病类型与全面眼科检查CEE

遗传性视网膜疾病IRD的未来疗法的介绍：基因治疗、基因编辑、无义抑制疗法、RNA疗法、神经保护剂、光遗传学、干细胞疗法

IRD最新疗法的临床试验进展：遗传性视网膜疾病IRD最新疗法的临床试验进展

遗传性视网膜疾病IRD的相关合集：遗传性视网膜疾病IRD    

后期关于IRD的最新动态会在此合集长期更新，欢迎各位读者关注。