外層視網(wǎng)膜變性疾病是發(fā)達國家患病人數和致盲率最高的眼病，在發(fā)展中國家的發(fā)病人數也僅次于白內障而成為嚴重影響人們健康生活的疾病。最常見(jiàn)的此類(lèi)疾病主要有視網(wǎng)膜色素變性（Retinitis Pigmentosa,RP）和老年性黃斑變性（Age-related Macular Degeneration,AMD）。RP是一類(lèi)導致光感受器喪失的遺傳缺陷的統稱(chēng)，發(fā)病率約為1/3500，患者多為青年；AMD則是嚴重的致盲疾病，全球每年約有50萬(wàn)人因AMD致盲，其中50歲以上人群的患病率較高。目前對這兩種疾病傳統藥物治療僅能減緩病程，若采用視網(wǎng)膜色素上皮細胞移植等方法也存在免疫排斥等問(wèn)題，所以至今為止還沒(méi)有有效的治療方法。

研究發(fā)現，在這些疾病中，雖然將光信號轉化為電信號的視網(wǎng)膜光感受細胞層退化了，但是位于其后的水平細胞、雙極細胞和神經(jīng)節細胞等在一定程度上還是功能完好的。如果旁路掉光感受細胞，利用植入的假體將外部視覺(jué)信號轉化為電信號直接刺激內部的視網(wǎng)膜，使患者產(chǎn)生光幻視，便可以達到一定程度的視覺(jué)恢復。這就是采用視網(wǎng)膜視覺(jué)假體治療該類(lèi)眼疾的基本原理。

上世紀七十年代初，Machemer等人發(fā)展了現代視網(wǎng)膜外科手術(shù)，使眼內植入視網(wǎng)膜電刺激裝置獲得了基本的手術(shù)條件支持。1977年，Dawson和Radtke第一次應用這項技術(shù)在貓的眼內進(jìn)行了視網(wǎng)膜上多電極陣列的植入實(shí)驗。由于當時(shí)的技術(shù)水平限制，直至九十年代初期，假體植入的實(shí)驗才得以繼續。近年來(lái)，微機電系統（Micro Electromechanical System,MEMS）技術(shù)的迅猛發(fā)展，使視網(wǎng)膜假體研究中的許多關(guān)鍵的技術(shù)取得了突破性進(jìn)展，包括電極制作成本的降低、生物相容性的提高和結構的微型化等。

視網(wǎng)膜視覺(jué)假體根據植入的位置不同，又分為視網(wǎng)膜上視覺(jué)假體和視網(wǎng)膜下視覺(jué)假體。其中，前者是將刺激電極植入到神經(jīng)節細胞與玻璃體腔之間，而后者是將刺激電極植入到視網(wǎng)膜外層和視網(wǎng)膜色素細胞層之間，見(jiàn)圖1所示。

視網(wǎng)膜上視覺(jué)假體

早期的動(dòng)物實(shí)驗證明，視網(wǎng)膜上電極刺激可以產(chǎn)生神經(jīng)反應，于是使用手持式電極的即時(shí)實(shí)驗開(kāi)始在人體內進(jìn)行。結果表明，被試者通過(guò)視網(wǎng)膜電刺激能夠感知到光幻視，還能夠探測運動(dòng)物體、辨別形狀，獲得粗略的形態(tài)視覺(jué)[3]。國際上許多科研機構都加入到視網(wǎng)膜上假體的研究行列。

圖1視網(wǎng)膜上和視網(wǎng)膜下假體植入位置的示意圖

第一個(gè)在人體內進(jìn)行長(cháng)期實(shí)驗的是Humayun小組，該實(shí)驗由美國FDA批準，始于2002年2月。植入的刺激陣列由16個(gè)圓形的鉑（Pt）電極以4×4的形式組成，每個(gè)電極的直徑為520μm，電極間隙為200μm；陣列通過(guò)一個(gè)固定釘插入鞏膜附著(zhù)于視網(wǎng)膜上。接受電極植入的6名RP患者不僅能夠辨別物體的運動(dòng)方向，而且可以區別不同位置的電極產(chǎn)生的光幻視。該小組的ArgusTMⅡ代假體電極數上升為60個(gè)，于2007年初進(jìn)入為期3年的第一階段長(cháng)期人體實(shí)驗，已從最初的18名患者的實(shí)驗中得到了良好的反饋結果，包括完成簡(jiǎn)單的視覺(jué)任務(wù)?，F正在繼續招募新的被試者。

Eckmiller小組的長(cháng)期臨床實(shí)驗于2003年開(kāi)始，被試為20名RP患者。假體Intelligent Retinal Implant SystemTM植入眼球內的部分為49個(gè)鉑電極陣列，襯底為聚酰亞胺（polyimide,PI）。其中的19名被試者在電極激活后獲得了視覺(jué)感知，植入的假體沒(méi)有引起并發(fā)癥等副作用。在EPI-RET研究小組的臨床實(shí)驗中，6名被試均為失明多年的RP患者，假體植入持續4周，結果表明所有被試者都能在電刺激后感知到單個(gè)點(diǎn)和弧線(xiàn)的光幻視，并且所需的電流閾值在一個(gè)非常低的范圍內，為長(cháng)期植入性帶來(lái)了希望。