El Futuro de los Implantes y Prótesis Visuales

El futuro de las protesis bionicas oculares

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El Futuro de los Implantes y Prótesis Visuales

Gabriela Llerena Pincay

Margarita Castillo Loja

Néstor Ruiz Conforme

Xavier Sandoval Zurita

Maestría de Seguridad Informática Aplicada

Escuela Superior Politécnica del Litoral

Campus Las Peñas Malecón 100 y Loja, Apartado 09-01-5863, Guayaquil, Ecuador

teamofdreams@live.com

Resumen

El desafío de usar la tecnología para mejorar la calidad de vida es fabuloso y los nuevos implantes que están surgiendo son una prueba de como la unión de las diferentes ingenierías y la medicina, hacen posible restablecer la visión en alguien que ya había perdido toda esperanza. En la retina se proyecta la luz que hace posible que los estímulos se conviertan en impulsos eléctricos, estos son interpretados por nuestro cerebro como imágenes, formas, dimensiones, etc. ¿Qué pasaría si por alguna enfermedad degenerativa mi retina dejara de generar esta información? La tecnología ha creado una visión artificial usando una cámara y micro sensores, emulando los mismos impulsos eléctricos tal como lo haría nuestra propia retina. La retina artificial es un micro estimulador electrónico que se implanta dentro del ojo, este recibe la información a través de señales eléctricas, esto da como resultado una percepción visual de patrones de luz, y los envía a través del nervio óptico al cerebro, se han experimentado con tecnología cableada y wireless para transmitir tanto datos como energía. Esta prótesis de retina es en nuestros días lo más cercano que tenemos en lo que a recuperación de vista concierne, usando este implante los pacientes pueden mejorar su orientación y movilidad, aunque todavía falta un gran recorrido, el simular una estructura tan compleja como la retina a través de la tecnología, es una gran esperanza.

Palabras Claves: Retina artificial, implantes visuales, prótesis de retina, micro estimulador, sensores, biotecnología, ojo biónico, arreglo de electrodos.

Abstract

The challenge of using technology to improve the quality of life is great and new implants which are rising are the proof that the blending of the different engineering and medicine make it possible to restore vision in someone who had lost all hope. In the retina the light is projected that allows stimuli are converted into electrical impulses, these are interpreted by our brain as images, shapes, sizes, etc. What would happen if a degenerative disease in my retina stops generating this information? Technology has created an artificial vision using a camera and micro sensors, emulating the same electrical impulses as your own retina. The artificial retina is an electronic component that is implanted inside the eye that receives the information through electrical signals, resulting in a pattern of light; this data is sent through the optic nerve to the brain. Scientists have been tested with wired and wireless technology to transmit both data and power. The retinal prosthesis is the cutting- edge technology in this field. Using this implant, the patients can improve their orientation and mobility, although the road ahead to the bionic eye is still long, the success of simulating the complex structure of the retina through technology is a great hope.

Keywords: Artificial retina, visual implants, retina prosthesis, bionic eye, sensors, biotechnology, electrode array.

1. Introducción.

Se han realizado durante más de 15 años, investigaciones y prototipos de los implantes de retina, existen decenas de organizaciones, institutos y departamentos científicos como Doheny Eye Institute (USC), Lawrence Livermore National Laboratory, Sandia National Laboratories, National Science Foundation, Keck School of Medicine, Second Sight, Santa Cruz (UCLA), Universidad de Australia, ERC en Korea, en fin, la mayoría de ellos asociados entre sí, desarrollando y mejorando cada uno de los proyectos existentes de retina artificial.

Sólo en la oficina de patentes de Estados Unidos existen más de 300 patentes relacionadas con la retina artificial [1]. Claro que a pesar de que las patentes existen, la aprobación final dependerá de las organizaciones locales; la FDA en Estados Unidos y la EMA en Europa por citar dos ejemplos [2].

La retina artificial puede restaurar parcialmente la vista en aquellas personas que sufren de retina pigmentosa y degeneración macular, se estima que una de cada 4000 personas padece de RP (Retinitis pigmentosa) [3]. Sólo en Ecuador tenemos 572 pacientes con problemas de retina al año, según datos del Instituto de Estadísticas del Ecuador INEC [4].

El implante de retina artificial es complejo, compuesta de varios pequeños elementos y factores, una cámara que me muestre el exterior, un arreglo de microelectrodos que estimule los tejidos internos del ojo, y algo tan difícil como es la comunicación entre estos dos elementos. Experimentos han descartado tipos de materiales que no eran bio-compatibles, tamaño del implante, número de pixeles del arreglo de electrodos, nitidez de la imagen, precisión, tiempo de vida, alimentación, portabilidad, cada vez la tecnología hace posible que más elementos puedan colocarse en espacios más pequeños.

2. Diseño de la Tecnología.

La prótesis de retina es un dispositivo electrónico que se comunica directamente con un órgano humano, diseñado para ser implantado en pacientes que debido a enfermedades como la retinitis pigmentosa y la degeneración macular, tienen problemas visuales.

El chip electrónico implantado posee un sistema altamente sofisticado que equilibra potencia, tamaño y requerimientos de seguridad para permitir una interfaz eléctrica con la retina. La transmisión inalámbrica de energía y datos entre el implante y el sistema de video externo elimina toda necesidad de conductores eléctricos a través de la piel, los cuales serían una fuente potencial y constante de infecciones [5].

Una pequeña computadora transforma las imágenes en impulsos eléctricos que se