Visione artificiale. Gli scienziati stanno sviluppando la visione artificiale

Sulla base di documenti storici, ci sono prove che le protesi oculari iniziarono ad essere create in tempi recenti Antico Egitto. Per le mummie erano fatti d'oro, ricoperti da un motivo smaltato. La prima protesi oculare apparve nel XVIII secolo e aspetto differiva poco da quello moderno.

Creazione di una protesi per l'occhio vedente

In Giappone è stato creato il primo occhio artificiale in grado di percepire la luce. Non solo una protesi di vetro, ma l'intero sistema elementi semiconduttori, una matrice sottile che proietta un'immagine su una retina artificiale e trasmette gli impulsi al cervello.

Una persona riceve tutta la percezione del mondo circostante attraverso il cervello, dove vengono ricevuti impulsi con immagini. La luce entra nella retina artificiale, creando una tensione elettrica, un segnale viene inviato al cervello e si forma un'immagine visiva tridimensionale e colorata.

La creazione del veggente è un lavoro in corso. La potenza del segnale viene migliorata e aumentata e la dimensione del chip viene ridotta di conseguenza. Ma anche in questa fase di sviluppo sono stati ottenuti risultati che lo consentono ad una persona cieca distinguere oggetti tridimensionali a distanza ravvicinata.

Protesi oculare

Una persona che ha perso l'organo della vista sperimenta non solo fisica, ma anche trauma psicologico. Ecco perché è così importante eseguire correttamente le protesi.

La medicina moderna offre due tipi: artificiale e plastica. Le protesi vengono utilizzate in caso di perdita completa del bulbo oculare o di sua subatrofia (riduzione significativa delle dimensioni), quando viene installata una protesi di plastica molto sottile, chiamata anche corona.

Le protesi sono fatte di vetro e plastica. Nonostante i prodotti in vetro siano più pesanti e meno pratici a causa della fragilità del materiale, hanno un vantaggio importante: sembrano più vivi. Quando inumidito con le lacrime, appare una lucentezza naturale. Le protesi in plastica sono più pratiche. Non si rompono, sono più leggeri e praticamente non si sentono nella cavità. Ma quando uso a lungo termine e una manipolazione imprudente, la plastica si graffia e la sua superficie diventa opaca. Per mantenere la protesi buone condizioni Puoi usare lacrime artificiali: colliri.

Le protesi possono essere standard e selezionate da un oculista, oppure realizzate su ordinazione, quando l'artista riproduce una copia esatta di un occhio sano.

Prendersi cura della cavità congiuntivale e della protesi

Dopo aver eseguito con successo le protesi, è necessario rispettare alcune regole per la cura della protesi e della sua cavità.

Durante il primo periodo dopo l'intervento chirurgico, la pressione che l'occhio artificiale esercita sulla congiuntiva provoca dolore e irritazione. Ma nonostante ciò, dovrebbe essere indossato costantemente in modo che la cavità sia ben formata.

Si consiglia di rimuoverlo dalla cavità solo per sciacquare e liberare la mucosa dalle secrezioni accumulate, per evitare infiammazioni. Fino a quando non si sarà formata la cavità, è meglio eseguire la procedura due volte al giorno.

Dopo aver rimosso la protesi, la congiuntiva deve essere lavata acqua bollita, e privo di scarico. Quindi cadere nella cavità congiuntivale lacrime: soluzione al 2%. acido borico o soluzione allo 0,25% di cloramfenicolo.

Anche la protesi viene lavata con acqua bollita. Successivamente può essere lavato con una soluzione acquosa allo 0,05% di clorexidina.

Come rimuovere e inserire una protesi?

È necessario rimuovere la protesi dalla cavità stando seduti su un tavolo ricoperto di materiale morbido affinché non si rompa o si graffi. Tirare indietro con cautela la palpebra inferiore, fare leva sull'occhio artificiale con un'asta di vetro ed estrarlo dalla cavità.

La protesi deve essere inserita in modo che la tacca su di essa corrisponda all'angolo interno della palpebra superiore. Innanzitutto viene inserita la protesi sotto palpebra superiore, poi per quello inferiore.

Lacrima artificiale

Durante l'uso protesi di plastica La cavità congiuntivale deve essere periodicamente inumidita, poiché si verifica una scarsa bagnatura e la mucosa si secca, il che porta a sensazioni spiacevoli, dolore e sensazione di sabbia.

I migliori colliri per questo scopo sono le lacrime artificiali. Questo farmaco viene utilizzato per idratare le membrane degli occhi ed è un liquido viscoso trasparente.

Il farmaco ha un effetto protettivo, emolliente e idratante. Durante colpo accidentale microparticelle di detriti nella cavità protesica, l'attrito della protesi sulla mucosa aumenta e provoca malessere. Usando lacrime artificiali per gli occhi, puoi evitare questi problemi.

Lenti intraoculari (IOL)

Le lesioni che portano alla perdita della vista possono portare ad altre complicazioni. Se la lente è danneggiata, deve essere rimossa. Se le condizioni dell'occhio lo consentono, dopo il trattamento viene impiantata una IOL.

Quando si sostituisce uno danneggiato con lente artificiale occhi, il suo prezzo dipenderà dal tipo di obiettivo e dal produttore. La fascia di prezzo varia da 15.000 a 84.000 rubli.

Applicazione tecnologie più recenti l'utilizzo di un cristallino artificiale e di una protesi oculare consentirà alle persone che hanno perso la vista di provare nuovamente la gioia di vivere e di fare ciò che amano. Prenditi cura dei tuoi occhi e sii sano.

Visione artificiale diventando sempre più una realtà sia nella scienza che nella medicina - scrittori romanzi fantasy Non ci abbiamo nemmeno pensato. L'estate scorsa, le prime retine artificiali in silicio sono state impiantate in tre pazienti ciechi. Tutti e tre hanno subito una perdita quasi totale della vista causata dalla retinite pigmentosa (RP), una malattia degli occhi che danneggia la visione notturna e periferica. Hanno lasciato l'ospedale il giorno dopo l'operazione.

La retina di silicio artificiale (ASR, da artificial silicon retina) è stata inventata dai fondatori di Optobionics, i fratelli Vincent e Alan Chow. L'ASR è un truciolo con un diametro di 2 mm e uno spessore inferiore a Capello umano. Su un wafer di silicio sono posizionate circa 3.500 microscopiche celle solari che convertono la luce impulsi elettrici.

Un microcircuito progettato per sostituire i fotorecettori danneggiati - elementi fotosensibili occhi, che convertono la luce in segnali elettrici nell'occhio sano - funziona con la luce esterna, non ha batterie né fili. Retina in silicio artificiale chirurgicamente viene impiantato sotto la retina del paziente, nel cosiddetto spazio sottoretinico, e genera segnali visivi simili a quelli prodotti dallo strato biologico dei fotorecettori.

In realtà, l'ASR funziona con fotorecettori che non hanno ancora perso la capacità di funzionare. "Se il chip può interagire con loro per un lungo periodo, allora ci stiamo muovendo verso l'obiettivo sulla strada giusta", è sicuro Alan Chow.

Le persone che soffrono di retinite pigmentosa perdono gradualmente i fotorecettori. In generale, questo è il nome collettivo di molte malattie degli occhi, a seguito della quale lo strato dei fotorecettori viene distrutto.

La degenerazione maculare legata all'età (AMD, da degenerazione maculare legata all'età), secondo i fratelli Chow, può essere corretta anche utilizzando una retina artificiale in silicio. Le macchie sulla cornea sono una conseguenza dell'invecchiamento, ma motivo esatto non ancora noto. Più di 30 milioni di persone nel mondo soffrono di tali malattie, che spesso portano alla cecità incurabile.

Ad oggi, l’ASR non è stata in grado di trattare il glaucoma associato a danni ai nervi e non aiuta il diabete, che causa cicatrici retiniche. La retina artificiale è impotente in caso di traumi cerebrali e altre lesioni cerebrali.

"Ora stiamo cercando di capire dove trasferirci dopo", dicono i fratelli Chow riguardo ai loro piani. "Una volta che puoi decidere, puoi sperimentare la modifica dei parametri."

Visione naturale e artificiale

Il processo del “vedere” può essere paragonato al funzionamento di una macchina fotografica. In una macchina fotografica, i raggi luminosi passano attraverso una serie di lenti che focalizzano l'immagine sulla pellicola. In un occhio sano, i raggi luminosi passano attraverso la cornea e il cristallino, che focalizzano l'immagine sulla retina, che è uno strato di elementi sensibili alla luce che rivestono l'occhio superficie posteriore occhi.

La macula è l'area della retina che riceve ed elabora immagini dettagliate e le invia al cervello tramite nervo ottico. Lo spot multistrato garantisce che le immagini che vediamo massimo grado autorizzazioni. Se il punto è danneggiato, la vista si deteriora. Cosa fare in questo caso? Entra nell'ASR.

Migliaia di microscopici elementi ASR sono collegati a un elettrodo che converte le immagini luminose in arrivo in impulsi. Questi elementi stimolano il lavoro dei restanti elementi funzionali della retina e producono segnali visivi simili ai segnali generati da occhio sano. I segnali "artificiali" possono quindi essere elaborati e inviati al cervello lungo il nervo ottico.

Negli esperimenti sugli animali condotti negli anni '80, i fratelli Chow stimolarono l'ASR con luce infrarossa e registrarono la risposta retinica. Ma gli animali, purtroppo, non possono parlare, quindi non si sa cosa sia realmente accaduto.

Risultati più significativi

Circa tre anni fa i fratelli raccolsero quantità sufficiente informazioni per contattare la Nutrition Administration e medicinali per il permesso di condurre esperimenti clinici che coinvolgono esseri umani. Sono stati selezionati come candidati tre pazienti di età compresa tra 45 e 75 anni, per molto tempo affetto da cecità retinica.

"Abbiamo selezionato le persone con le disabilità più gravi, in modo che se riescono a vedere almeno qualcosa, i risultati saranno i più incoraggianti", ha detto Alan Chow riguardo all'esperimento. "Volevamo iniziare il prima possibile, eravamo solo preoccupati delle conclusioni troppo affrettate che si potevano trarre a seguito degli esperimenti."

I creatori della retina artificiale sottolineano che al momento il loro dispositivo non è in grado di aiutare i pazienti a vedere come vedono le persone sane.

“Possiamo parlare di un risultato brillante se la densità degli elementi è sufficiente affinché i pazienti possano vedere gli oggetti in movimento. Idealmente, devono essere in grado di riconoscere le forme e i contorni degli oggetti”, afferma Larry Blankenship, amministratore delegato di Optobionics.

Gli inventori non hanno paura del rigetto dell'impianto. "Una volta impiantata la retina artificiale, si crea un vuoto attorno ad essa, il che è abbastanza prevedibile", ha detto Chow. Si può già sostenere che la retina artificiale in silicio è un risultato scientifico monumentale che aiuterà a eliminare per sempre la minaccia di alcune forme di cecità.

L'installazione di una protesi oculare è l'unico modo per i pazienti di tornare alla vita normale. Il grado di efficacia delle protesi dipende dalla corretta selezione del prodotto: maggiore è il grado di conformità occhio naturale persona, quindi andrà meglio riabilitazione. Prodotti scopi medici può essere standard o personalizzato, Attenzione speciale V pratica clinicaè dedicato ai problemi della loro sicurezza. Le protesi di alta qualità devono essere accompagnate dai certificati di conformità, che puoi richiedere al venditore al momento dell'acquisto.

Quando è necessaria la protesi?

Le protesi oculari risolvono non solo l'estetica e problemi psicologici paziente. Se una persona che ha perso un occhio non indossa un sostituto, col tempo la cavità congiuntivale diventerà più piccola e le ciglia inizieranno ad arricciarsi verso l'interno, causando molti disagi e diventando motivo principale sviluppo

Le protesi oculari risolvono importanti problemi estetici, fisiologici e psicologici.

Particolarmente ruolo importante Le protesi svolgono un ruolo nei bambini: la presenza di un sostituto dell'occhio nella cavità congiuntivale stimola i processi di crescita delle ossa orbitali. Se non vengono eseguite le protesi, le ossa crescono lentamente e si sviluppa un’asimmetria facciale. Se necessario, prima dell'intervento protesico, i medici eseguono un intervento chirurgico alle palpebre, correggono la cavità congiuntivale, creano un moncone muscoloscheletrico, eseguono l'eviscerazione o l'eviscerenucleazione con impianto.

Di norma, le protesi sono prescritte in caso di parziale o rimozione completa bulbo oculare a causa delle seguenti malattie:

Tipi

Tenendo conto della tecnologia di produzione utilizzata, le strutture oculari sono suddivise in individuali e standard. Tutti i prodotti sono realizzati manualmente in laboratori specializzati: sono stati fatti tentativi per automatizzare i processi di produzione, ma risultato desiderato non autorizzato.

Tutti i prodotti protesici sono realizzati rigorosamente a mano.

I prodotti standard sono universali e le caratteristiche della cavità oculare di un particolare paziente non vengono prese in considerazione. Quelli individuali sono realizzati su ordinazione, tenendo conto delle caratteristiche strutturali della cavità congiuntivale di un particolare paziente, del colore, delle caratteristiche di rilievo della sclera e dell'iride dell'occhio sano.

Le dimensioni delle protesi sono:

Dal lato usurato:

• Sinistra;
• diritti.

Per modulo:

• ellisse;

Quando si classificano i prodotti, vengono prese in considerazione anche caratteristiche come l'adattamento dell'iride, i colori della sclera e dell'iride e il materiale di fabbricazione. Oggi si usa la plastica molto richiesto rispetto a quelli in vetro, perché sono più durevoli, più sicuri e non si rompono. Si distinguono anche i prodotti a parete sottile utilizzati durante la formazione della cavità oculare e per il camuffamento cosmetico dei difetti oculari con cataratta, a parete spessa, a doppia parete - sono utilizzati per completa assenza proprio bulbo oculare.

Le protesi per bambini e adulti non sono divise in categorie: la selezione dei prodotti viene effettuata in base alle dimensioni.

Prenditi cura della tua protesi

Prima di eseguire operazioni di inserimento e rimozione di una protesi oculare, lavarsi accuratamente le mani e preparare colliri, salviette e una ventosa. Assicurati di sederti a un tavolo coperto tessuto morbido e metti uno specchio davanti a te.

Rimozione della protesi

La procedura per rimuovere la protesi è: nel seguente modo:

Come installare

Come inserire una protesi da soli? Procedi come segue:

Come pulire

L'occhio protesico viene lavato acqua calda con sapone: non è possibile utilizzare alcol. Il prodotto postoperatorio non può essere rimosso. Assicurati di osservare rigorosamente le regole dell'igiene personale, tieni gli occhi chiusi mentre ti lavi.

Se la protesi a lungo si trova nella cavità oculare, inizia a irritare la congiuntiva.

Quanto spesso è necessaria la pulizia?

La pulizia standard viene effettuata una volta ogni due settimane. Consulta il tuo medico per i dettagli.

Pulizia dell'occhio protesico

Condizioni per la sostituzione e lo stoccaggio

I pazienti adulti indossano la protesi per 8-10 mesi e poi la sostituiscono con una nuova. Questo deve essere fatto, poiché la superficie del prodotto ne risentirà indossamento costante diventa ruvido, su di esso compaiono solchi e piccole conchiglie, ferendo la mucosa dell'occhio.

Attributi necessari per conservare una protesi

La sostituzione programmata dei prodotti in plastica viene effettuata una volta ogni due anni, quella dei prodotti in vetro ogni anno.

È necessario indossare costantemente una protesi. Se lo togli di notte, non immergerlo in acqua o in una soluzione disinfettante: lavalo acqua calda e sapone, metterli su un panno.

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conclusioni

Le protesi oculari consentono al paziente che ha perso un occhio di tornare alla vita normale. Sia da adulto che infanziaè obbligatorio indossare la dentiera. La sostituzione programmata viene effettuata 1-2 volte l'anno (i prodotti in vetro devono essere cambiati più spesso).

I chirurghi oftalmologici ricorrono alle protesi solo in casi avanzati, quando nessun altro è in grado di ripristinare il bulbo oculare. Fino ad allora, è possibile utilizzare varie tecniche oftalmologiche per preservare l'occhio, anche tenendo conto della perdita della sua funzione principale.

L'invenzione riguarda la medicina, vale a dire la creazione di un occhio umano artificiale per la percezione ottica di immagini da parte di persone che hanno perso la vista a causa di un infortunio, ma hanno mantenuto intatto il nervo ottico. Occhio artificiale contiene cornea artificiale, cristallino e retina sigillati ermeticamente. La retina è una matrice di elementi sensibili alla luce situata nel piano focale del cristallino e costituita, ad esempio, da dispositivi ad accoppiamento di carica (CCD) basati su strutture MIS. La matrice di elementi fotosensibili è collegata elettricamente ad un lettore e ad un convertitore, i quali sono collegati ad una fonte di alimentazione e costituiscono anche un nodo recettore dove vengono fornite le informazioni dal convertitore. 2 stipendio volo, 1 ill.

L'invenzione riguarda il campo della medicina, e cioè la realizzazione di un occhio umano artificiale per la percezione di immagini ottiche da parte di persone che hanno perso la vista a seguito di un infortunio, ma hanno conservato intatto il nervo ottico. È noto un dispositivo per la percezione dell'immagine da parte di un cieco, contenente un'unità ricevente collegata tramite un'unità di conversione ad una bobina elettromagnetica con un vibratore, ed è dotata di un'unità di conversione ottica, e l'unità ricevente è realizzata rigidamente sotto forma di un fotosensore collegato al vibratore, mentre il fotosensore è collegato otticamente al gruppo ottico trasformazioni e posto nel suo piano focale /1/. Lo svantaggio di questo dispositivo è che un cieco non vede l'immagine ottica, ma la percepisce toccando con il dito la superficie oscillante del vibratore, cosa non sempre adeguata, perché la sensibilità tattile delle dita può cambiare nel tempo a seconda delle condizioni fisiologiche e stato psicologico persona. Inoltre non è determinata la posizione delle dita rispetto alla superficie del vibratore. Anche la forza con cui le dita toccano la superficie del vibratore può cambiare. Protesi visiva nota uso comune per completamente ciechi, basato sulla conversione di un'immagine ottica in sonora, in cui l'immagine ottica, agendo su una fotocellula, eccita nel telefono suoni di diversa altezza e complessità; dopo lo specchio di scansione dell'immagine, tra la lente e sulla fotocellula è presente un disco modulatore trasparente fatto ruotare uniformemente da un motore elettrico con stampati fonogrammi ottici realizzati su emulsione fotografica sotto forma di tracce concentriche di toni sinusoidali frequenze diverse, e una barra fissa con una fessura, la cui larghezza varia dal centro del disco al suo bordo a seconda della lunghezza dei toni sinusoidali stampati sul disco ed è uguale alla lunghezza del periodo della sinusoide corrispondente in ciascuno dei suoi luoghi /2/. Lo svantaggio di questo apparecchio è anche che una persona non vede l'immagine ottica, ma percepisce solo con gli organi uditivi l'immagine ottica convertita dall'apparecchio in suoni, anch'essi ottenuti dall'apparecchio. Il prototipo è un dispositivo per la percezione e il riconoscimento delle immagini visive da parte di un non vedente, contenente un sistema di ricezione televisiva, un'unità elettronica, un alimentatore, un'unità di controllo della luminosità e del contrasto, un sistema per l'osservazione delle immagini su uno schermo del cinescopio, collegamento connettori e cavi, inoltre, il dispositivo è dotato di una maschera a rete, un sistema di sensori, amplificatori, un'unità ricevente, un generatore di frequenza, in cui una maschera cellulare con un sistema di sensori è posizionata sullo schermo del cinescopio ed è collegata elettricamente attraverso un'unità amplificatore a un'unità ricevente installata sul corpo umano, realizzata in un alloggiamento flessibile e collegata a un generatore di frequenza per riprodurre un'immagine di qualsiasi gamma di colori, inoltre, il nodo recettore è dotato di aghi dielettrici ed elementi di fissaggio e fissaggio , gli aghi dielettrici del nodo recettore sono dotati di conduttività magnetica e coppe per l'interazione con bobine elettromagnetiche, una base del nodo recettore è appuntita e l'altra è smussata, il nodo recettore interagisce con il corpo di una persona cieca attraverso la regolazione guarnizioni /3/. Lo svantaggio di questo dispositivo è la bassa efficienza della percezione e dell'identificazione delle immagini visive da parte di un non vedente, la durata del processo di identificazione delle immagini visive, la complessità del design e la probabilità di perdita del nodo recettore se gli elementi di fissaggio sono danneggiati. Inoltre, una persona deve avere una buona sensibilità strocettiva e distinguere il tocco degli oggetti penetranti sulla pelle a una distanza massima di un millimetro l'uno dall'altro. Lo scopo dell'invenzione è quello di creare un occhio artificiale per la percezione dell'immagine ottica da parte di persone che hanno perso la vista a causa di un infortunio, ma hanno mantenuto intatto il nervo ottico. Il risultato tecnico dell'invenzione si ottiene dal fatto che in una protesi visiva - un occhio artificiale - la trasformazione degli impulsi luminosi in segnali elettrici entrando nel nervo ottico. Questo obiettivo è raggiunto dal fatto che in un occhio artificiale contenente un sistema televisivo ricevente, un nodo recettore, un'unità elettronica e un alimentatore, il sistema ricevente è un occhio artificiale contenente una cornea, un cristallino e una retina artificiali, che è una matrice di elementi fotosensibili situati nel piano focale dell'obiettivo e costituiti, ad esempio, da dispositivi ad accoppiamento di carica (CCD) basati su strutture MIS e collegati elettricamente a un'unità elettronica, che è un dispositivo di lettura e conversione collegato a una fonte di alimentazione, e l'unità ricevente è una matrice CCD. Inoltre, la fonte di alimentazione può essere posizionata nella serie di elementi fotosensibili o sotto il lobo dell'orecchio ed essere collegata al lettore e al trasduttore tramite conduttori sottocutanei. Il disegno mostra un disegno schematico di un occhio umano artificiale. La parte ottica dell'occhio artificiale è costituita dalla cornea 1 e dal cristallino 2. Nel piano focale del cristallino 2 è presente una retina artificiale 3, che è una matrice di elementi sensibili alla luce costituiti, ad esempio, da accoppiamenti di carica dispositivi (CCD) basati su strutture MIS. Il principio di funzionamento di questi dispositivi, basato sul trasferimento di portatori di carica, lo consente con metodi noti trasformazione, memorizzazione ed elaborazione delle informazioni rappresentate dalla densità di carica /4, 5/. L'unità elettronica 4 è costituita da un dispositivo di lettura 5 e un convertitore 6. Le strutture MIS sono collegate tramite microconduttori a un dispositivo 5 per leggere le informazioni ricevute sullo strato fotosensibile della retina artificiale 3. Successivamente, queste informazioni entrano nel convertitore 6, lo scopo di cui convertire le informazioni in segnali più vicini ai segnali naturali che entrano nel nervo ottico dalla retina vivente. La fonte di energia 7 garantisce il funzionamento del dispositivo di lettura 4 e del convertitore 6. La fonte di energia può essere posizionata autonomamente, ad esempio sotto il lobo dell'orecchio ed essere collegata all'unità di lettura e al convertitore tramite conduttori posizionati sottocutaneamente, oppure nel matrice retinica stessa sotto forma di generazione elettricità fotocellule L'occhio è uno dei principali organi di senso umani; svolge la funzione di ricevere ed elaborare informazioni sulle condizioni ambiente esterno. L'occhio è essenzialmente uno strumento di misurazione per analizzare gli stimoli fisici esterni, nonché per valutare l'efficacia delle azioni eseguite dal corpo, ovvero funge da feedback comunicazione delle informazioni organismo con l'ambiente. Recettori dentro in questo caso Sono terminazioni nervose, che fungono da convertitore dell'energia dello stimolo nell'energia di una risposta nervosa. Fibra nervosa può essere in uno stato eccitato quando c'è un potenziale d'azione (AP) e in uno stato non eccitato - non c'è AP. Quindi, dentro sistema nervoso esiste un sistema di codifica delle informazioni binarie discreto. Come mostrano gli esperimenti, l'informazione nel sistema nervoso non è codificata da una sequenza di PD, come nelle macchine digitali, ma dalla frequenza con cui si verificano PD, che è proporzionale al logaritmo dell'entità dello stimolo attivo /6/. Tenendo conto di quanto sopra, nel dispositivo proposto, un occhio artificiale, la lettura e la conversione delle informazioni provenienti dall'esterno viene effettuata secondo i principi dell'elaborazione discreta del segnale. Il dispositivo funziona come segue. I raggi luminosi attraversano la cornea artificiale 1 e la lente 2 e creano un'immagine sulla retina artificiale 3. I quanti di luce provocano la comparsa di cariche elettriche sulla matrice-retina fotosensibile 3, costituita da un CCD basato su strutture MIS, la cui grandezza dipende dall'illuminazione Questi cariche elettriche vengono convertiti in impulsi elettrici nel dispositivo di lettura 5, per poi entrare nel convertitore 6, nel quale le informazioni vengono convertite in segnali più vicini a quelli naturali. La comunicazione con il nervo ottico viene effettuata da conduttori che terminano con elettrodi sotto forma, ad esempio, di morsetti ad anello collegati ai nervi ottici. Ulteriori informazioni vengono trasferite a dipartimenti visivi cervello. Realizzazioni moderne la microelettronica, la neurofisiologia, la biotecnologia, così come la capacità del cervello di adattarsi, parlano a favore del fatto che l'occhio artificiale proposto aiuterà a formare adeguatamente un'immagine visiva in base alle informazioni che entrano nell'occhio artificiale sulla sua retina artificiale - a matrice sensibile alla luce. Fonti d'informazione 1. Aut. San URSS 955920, MKI A 61 F 9/08 - analogico. 2. Automatico. San URSS 151060, G 09 B 21/00, A 61 F 9/08 - analogico. 3. Pat. RF 2057504, MPK A 61 F 9/08 - prototipo. 4. Efremov I.E., Kozyr I.Ya., Gorbunov Yu.I. Microelettronica. Design, tipologie di microcircuiti, microelettronica funzionale. Esercitazione per le università.//M., scuola di Specializzazione, 1987, pp.141-147. 5. Scienza e vita, 1980, 7, pp. 30-32. 6. Gubanov N.I., Utepbergenov A.A. Biofisica medica.// M., Medicine, 1978, pp. 283-286.

Reclamo

1. Occhio artificiale contenente un sistema ricevente, un'unità ricevente, un'unità elettronica ed un alimentatore, caratterizzato dal fatto che il sistema ricevente è un occhio artificiale contenente una cornea, un cristallino e una retina artificiali, che sono una matrice di elementi sensibili alla luce situato nel piano focale della lente, costituito, ad esempio, da dispositivi ad accoppiamento di carica (CCD) basati su strutture MIS e collegati elettricamente ad un'unità elettronica, che è un dispositivo di lettura e conversione collegato ad una fonte di alimentazione, e dal recettore l'unità è una matrice CCD. 2. Occhio artificiale secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la sorgente di energia è situata in una matrice di elementi fotosensibili. 3. Occhio artificiale secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la sorgente di alimentazione è posizionata sotto il lobo dell'orecchio e collegata ad un dispositivo di lettura e conversione tramite conduttori sottocutanei.

L'occhio stesso si trova in un foro chiamato orbita. La forma dell'occhio è molto simile a una mela, motivo per cui il nome "bulbo oculare" è diventato molto diffuso. Attraverso lo spazio tra il fondo e palpebra superiore l'orbita oculare, tuttavia, guarda un po' fuori la maggior parte gli occhi sono dentro. All'interno dell'occhio è presente un piccolo cerchio nero, comunemente chiamato pupilla. Gli scienziati hanno dimostrato che quando si è al buio per molto tempo, la pupilla si dilata e quando colpisce luce luminosa, al contrario, si restringe. Ciò avviene con l'aiuto di un muscolo situato all'interno dell'occhio, sull'iride. Se non sai cos'è un'iride, allora ci affrettiamo a dirti che si tratta di un piccolo anello colorato che si trova attorno all'intera pupilla.

Il colore nero della pupilla è spiegato dal fatto che all'interno dell'occhio c'è sempre il vuoto. Sul retro, proprio come nella pellicola della macchina fotografica, ce ne sono diversi cellule fotosensibili. Questo strato, come una rete, cattura i raggi di luce. Il nome di questo strato di cellule è retina. Al suo interno si trovano almeno 140 milioni di cellule estremamente sensibili alla luce. Quando la luce li colpisce, al loro interno iniziano ad accadere varie cose. reazioni chimiche, trasformandosi immediatamente in un impulso. Muovendosi lungo il nervo ottico, questo impulso raggiunge il centro stesso del cervello. Quindi il cervello produce un segnale e solo dopo iniziamo a capire ciò che vediamo. Pertanto, abbiamo appena descritto come vede l'occhio umano. La struttura dell'occhio Il cristallino è interamente responsabile della chiarezza dell'immagine.

È necessaria una lente per raccogliere i raggi e poi dirigerli verso la retina. Per mettere a fuoco i raggi provenienti da un oggetto distante, la lente deve essere più piatta e, se è necessario mettere a fuoco un oggetto vicino, diventa nuovamente più spessa. Responsabile di ciò è un muscolo speciale situato attorno al cristallino. Quando si contrae il cristallino diventa più spesso, quando si espande diventa più sottile. Se dobbiamo guardare oggetti situati a distanze diverse, dovremo utilizzare curvature della lente completamente diverse.

Pertanto, l'occhio è una struttura naturale molto complessa che ti consente di vedere e reagire a ciò che vedi. Puoi capire perché l'occhio vede comprendendone l'anatomia e vedendo che la sua struttura è simile a una macchina fotografica.

Un occhio artificiale può essere:

• Occhio bionico
• Occhio elettronico
• Nanoocchio

Occhio elettronicoè un dispositivo che consente di percepire cambiamenti di luce o distinguere i colori (ad esempio, un sensore o un sensore).

Il regista e produttore canadese Rob Spence si è avventurato in un intervento chirurgico per sostituire la protesi dell'occhio che aveva perso da bambino con una macchina fotografica in miniatura. Lo stesso Spence non può vedere direttamente con il suo nuovo occhio. A differenza di vari progetti di retina artificiale, la fotocamera Eyeborg non invia segnali al cervello. Invece, il piccolo dispositivo invia l'immagine in modalità wireless a uno schermo portatile e portatile. Da questo dispositivo, il segnale può già essere inviato a un computer per la registrazione e l'editing.

Occhio bionico- è artificiale sistema visivo, imitando un singolo organo.

Daniel Palanker, ricercatore presso l'Università di Stanford, e il suo gruppo di ricerca sulla fisica biomedica e sulle tecnologie oftalmiche hanno sviluppato una protesi retinica. alta risoluzione o "Occhio bionico".

Il Giappone ha anche creato una retina artificiale basata su un brevetto statunitense, che in futuro aiuterà a restituire la vista ai pazienti ciechi. Come è noto, la tecnologia è stata sviluppata da specialisti della Seiko-Epson Corporation e dell'Università Ryukoku con sede a Kyoto.

La retina artificiale è un fotosensore contenente una sottile matrice di alluminio con elementi semiconduttori in silicio. Per migliore implementazione per i test base viene posizionato su una lastra di vetro rettangolare di 1 cm, per i successivi test sugli animali, in particolare sui gronghi, va installato su pannelli flessibili a cristalli liquidi.

Secondo il principio di funzionamento, la retina artificiale imita quella reale: quando i raggi luminosi colpiscono i semiconduttori, viene generata una tensione elettrica, che deve essere trasmessa come segnale visivo al cervello e percepita sotto forma di immagine.

La risoluzione della matrice fotosensibile è di 100 pixel, ma dopo aver ridotto la dimensione del chip può essere aumentata fino a duemila elementi grafici. Secondo gli esperti, se un tale chip viene impiantato in una persona completamente cieca, sarà in grado di distinguere oggetti di grandi dimensioni a distanza ravvicinata, come una porta o un tavolo.

Pazienti impiantati occhio bionico, ha mostrato la capacità non solo di distinguere la luce e il movimento, ma anche di identificare oggetti delle dimensioni di una tazza da tè o addirittura di un coltello. Alcuni di loro hanno riacquistato la capacità di leggere le lettere grandi.

Nanoocchio- un dispositivo creato utilizzando la nanotecnologia (ad esempio, una lente che viene applicata alla pupilla dell'occhio). Un dispositivo del genere non può solo tornare vista persa e compensare le funzioni parzialmente perse, ma anche espandere le capacità occhio umano. L'obiettivo sarà in grado di proiettare un'immagine direttamente sull'occhio o di aiutare a catturare la luce molto meglio, permettendoti di vedere al buio come un gatto.

La tecnologia dei nanoocchi è ancora in fase di sviluppo e non si sa quali opportunità si presenteranno agli esseri umani.

Si svilupparono gli ingegneri americani lenti a contatto con la capacità di visualizzare informazioni visive direttamente agli occhi. Il progetto è finanziato dall'aeronautica americana, che spera di produrre un nuovo dispositivo per i piloti.

Michael McAlpine di Princeton e i suoi colleghi hanno sviluppato una stampante 3D che stampa lenti a contatto con cinque strati, uno dei quali emette luce sulla superficie dell'occhio. Le lenti stesse sono realizzate in polimero trasparente. Al loro interno ci sono diversi componenti: LED realizzati con punti quantici di dimensioni nanometriche, cavi realizzati con nanoparticelle d'argento e polimeri organici (fungono come materiale per microcircuiti).

La cosa più difficile, secondo McAlpine, è stata la scelta sostanze chimiche, in grado di garantire un forte contatto degli strati tra loro. Un'altra difficoltà era la forma individuale bulbi oculari negli esseri umani: gli ingegneri hanno dovuto monitorare la produzione della lente a contatto utilizzando due videocamere per garantire la compatibilità con l'occhio del paziente.

Me lo aspettavo nuovo sviluppo sarà utile soprattutto per i piloti: le lenti a contatto trasmetteranno informazioni sull'andamento del volo direttamente all'occhio. Inoltre, sarà possibile inserire nelle lenti sensori che rilevano i biomarcatori chimici dell'affaticamento oculare.

Altri scienziati dubitano del valore pratico dello sviluppo: la tensione necessaria per accendere il display a LED è troppo alta, dice il fisico Raymond Murray di Londra. Inoltre, è necessario garantire la sicurezza dei materiali. È noto, ad esempio, il seleniuro di cadmio, da cui punti quantici, molto dannoso per la salute.