外層視網(wǎng)膜變性疾病是發(fā)達國家患病人數(shù)和致盲率最高的眼病，在發(fā)展中國家的發(fā)病人數(shù)也僅次于白內(nèi)障而成為嚴重影響人們健康生活的疾病。最常見的此類疾病主要有視網(wǎng)膜色素變性（Retinitis Pigmentosa,RP）和老年性黃斑變性（Age-related Macular Degeneration,AMD）。RP是一類導(dǎo)致光感受器喪失的遺傳缺陷的統(tǒng)稱，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(tǒng)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題，所以至今為止還沒有有效的治療方法。

研究發(fā)現(xiàn)，在這些疾病中，雖然將光信號轉(zhuǎn)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(jié)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信號轉(zhuǎn)化為電信號直接刺激內(nèi)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恢復(fù)。這就是采用視網(wǎng)膜視覺假體治療該類眼疾的基本原理。

上世紀七十年代初，Machemer等人發(fā)展了現(xiàn)代視網(wǎng)膜外科手術(shù)，使眼內(nèi)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(yīng)用這項技術(shù)在貓的眼內(nèi)進行了視網(wǎng)膜上多電極陣列的植入實驗。由于當時的技術(shù)水平限制，直至九十年代初期，假體植入的實驗才得以繼續(xù)。近年來，微機電系統(tǒng)（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)取得了突破性進展，包括電極制作成本的降低、生物相容性的提高和結(jié)構(gòu)的微型化等。

視網(wǎng)膜視覺假體根據(jù)植入的位置不同，又分為視網(wǎng)膜上視覺假體和視網(wǎng)膜下視覺假體。其中，前者是將刺激電極植入到神經(jīng)節(jié)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，見圖1所示。

視網(wǎng)膜上視覺假體

早期的動物實驗證明，視網(wǎng)膜上電極刺激可以產(chǎn)生神經(jīng)反應(yīng)，于是使用手持式電極的即時實驗開始在人體內(nèi)進行。結(jié)果表明，被試者通過視網(wǎng)膜電刺激能夠感知到光幻視，還能夠探測運動物體、辨別形狀，獲得粗略的形態(tài)視覺[3]。國際上許多科研機構(gòu)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

第一個在人體內(nèi)進行長期實驗的是Humayun小組，該實驗由美國FDA批準，始于2002年2月。植入的刺激陣列由16個圓形的鉑（Pt）電極以4×4的形式組成，每個電極的直徑為520μm，電極間隙為200μm；陣列通過一個固定釘插入鞏膜附著于視網(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方向，而且可以區(qū)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(shù)上升為60個，于2007年初進入為期3年的第一階段長期人體實驗，已從最初的18名患者的實驗中得到了良好的反饋結(jié)果，包括完成簡單的視覺任務(wù)?，F(xiàn)正在繼續(xù)招募新的被試者。

Eckmiller小組的長期臨床實驗于2003年開始，被試為20名RP患者。假體Intelligent Retinal Implant SystemTM植入眼球內(nèi)的部分為49個鉑電極陣列，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感知，植入的假體沒有引起并發(fā)癥等副作用。在EPI-RET研究小組的臨床實驗中，6名被試均為失明多年的RP患者，假體植入持續(xù)4周，結(jié)果表明所有被試者都能在電刺激后感知到單個點和弧線的光幻視，并且所需的電流閾值在一個非常低的范圍內(nèi)，為長期植入性帶來了希望。