Trong thời đại công nghệ ngày càng phát triển, giải pháp cho những vấn đề về thị lực không còn giới hạn trong kính hay các phẫu thuật. Võng mạc nhân tạo (VMNT), một thành tựu đột phá trong lĩnh vực công nghệ y sinh, đang mở ra hy vọng mới cho hàng triệu người trên toàn thế giới mắc bệnh lý về mắt liên quan đến võng mạc như thoái hóa điểm vàng hay bệnh lý võng mạc tiểu đường. Bài viết này của Thu Cúc TCI cung cấp cái nhìn tổng quát về cơ chế hoạt động và tiềm năng ứng dụng của võng mạc nhân tạo trong tương lai, đọc ngay bạn nhé!
Menu xem nhanh:
1. Cơ chế hoạt động của võng mạc nhân tạo
1.1. Võng mạc nhân tạo là gì?
VMNT là một thiết bị y sinh được thiết kế để mô phỏng chức năng của võng mạc – lớp lót phía sau của nhãn cầu, nơi các tế bào cảm quang chuyển đổi ánh sáng thành tín hiệu thần kinh mà não có thể hiểu.
Thiết bị này được lập trình để phục hồi chức năng thị giác cho những người đã mất đi khả năng nhìn do tổn thương võng mạc. Cụ thể, VMNT được nghiên cứu và phát triển nhằm điều trị một số bệnh lý nhãn khoa liên quan đến tổn thương hoặc suy giảm chức năng của võng mạc. Dưới đây là các bệnh lý nhãn khoa chính có thể được điều trị bằng công nghệ này:
– Thoái hóa điểm vàng liên quan đến tuổi tác (AMD): Thoái hóa điểm vàng là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây mất thị lực ở người cao tuổi, xảy ra khi điểm vàng của võng mạc bị tổn thương.
Thoái hóa điểm vàng là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây mất thị lực ở người cao tuổi.
– Bệnh lý võng mạc tiểu đường (Diabetic Retinopathy): Bệnh lý võng mạc tiểu đường là biến chứng của bệnh lý tiểu đường. Bệnh lý võng mạc tiểu đường xảy ra khi lượng đường huyết cao làm tổn thương các mạch máu trong võng mạc, khiến chúng sưng, phù nề, xuất huyết; bệnh lý này có thể gây mù lòa.
– Viêm võng mạc sắc tố (Retinitis Pigmentosa – RP): Viêm võng mạc sắc tố là một nhóm các rối loạn di truyền dẫn đến suy giảm dần dần các tế bào nhạy sáng trong võng mạc, gây suy giảm thị lực từ từ và có thể dẫn đến mù lòa.
– Tắc nghẽn tĩnh mạch võng mạc: Tình trạng này xảy ra khi một trong các tĩnh mạch mang máu ra khỏi võng mạc bị tắc nghẽn, gây tích tụ máu và dịch, làm giảm thị lực.
– Thủng võng mạc: Thủng võng mạc là tình trạng võng mạc xuất hiện lỗ, thường do chấn thương hoặc những thay đổi liên quan đến tuổi tác, có thể dẫn đến bong võng mạc nếu không được điều trị.
– Bong võng mạc: Tình trạng này xảy ra khi võng mạc tách ra khỏi vị trí bình thường của nó ở phía sau nhãn cầu, gây mất thị lực đột ngột và có thể dẫn đến mù lòa nếu không được điều trị kịp thời.
– U võng mạc: U võng mạc bao gồm các khối u lành tính hoặc ác tính phát triển trong hoặc trên võng mạc, có thể ảnh hưởng đến thị lực, đòi hỏi các phương pháp điều trị chuyên biệt.
1.2. Đâu là cơ chế hoạt động của võng mạc nhân tạo?
VMNT bao gồm một hệ thống các chip điện tử siêu nhỏ, được cấy vào mắt, để thay thế các tế bào cảm quang bị tổn thương. Các chip này nhận ánh sáng từ môi trường bên ngoài và chuyển đổi nó thành tín hiệu điện, các tín hiệu điện sau đó được truyền trực tiếp đến não, giúp phục hồi một phần khả năng nhìn của người sử dụng.
VMNT bao gồm một hệ thống các chip điện tử siêu nhỏ, được cấy vào mắt.
2. Tiềm năng ứng dụng của võng mạc nhân tạo trong tương lai
Hoạt động nghiên cứu và phát triển VMNT gần đây đang có những tiến bộ đáng kể, mở ra triển vọng mới cho điều trị các rối loạn thị giác nghiêm trọng. Các nhóm nghiên cứu trên khắp thế giới, từ Hoa Kỳ đến Châu Âu và Châu Á, đang hợp tác và chia sẻ kết quả để đẩy nhanh quá trình phát triển và cải thiện công nghệ VMNT. Các nghiên cứu này không chỉ tập trung cải thiện công nghệ mà còn tập trung tối ưu cách thức tích hợp và sử dụng lâu dài thiết bị này trong cuộc sống của người bệnh. Dưới đây là một số nghiên cứu nổi bật và tiến bộ gần đây trong công nghệ VMNT:
– Cấy ghép thử nghiệm lâm sàng: Nhiều thử nghiệm lâm sàng đang được tiến hành để đánh giá hiệu quả và an toàn của VMNT. Một số thử nghiệm, như Argus II, đã cho thấy khả năng cải thiện đáng kể về khả năng nhìn ở người bệnh mù lòa do viêm võng mạc sắc tố.
– Nâng cao chất lượng hình ảnh: Các nghiên cứu hiện nay đang tập trung vào cải thiện chất lượng hình ảnh mà người sử dụng có thể nhìn thấy thông qua VMNT. Mục tiêu là để tạo ra hình ảnh sắc nét hơn và chi tiết hơn, giúp người sử dụng có thể nhận diện khuôn mặt và đọc chữ viết.
– Ứng dụng công nghệ Nano: Các nhà khoa học đang cố gắng ứng dụng công nghệ nano vào phát triển các cảm biến nhỏ hơn và hiệu quả hơn, giúp tăng cường khả năng chuyển đổi ánh sáng thành tín hiệu thần kinh một cách chính xác hơn.
– Liên kết thần kinh tân tiến: Việc phát triển các liên kết thần kinh tân tiến cho phép truyền tín hiệu từ VMNT tới não với độ trễ thấp hơn và độ chính xác cao hơn, từ đó cải thiện đáng kể trải nghiệm thị giác cho người bệnh, cũng đang được tiến hành.
– Tích hợp AI và học máy: Một số hệ thống VMNT đang được tích hợp với trí tuệ nhân tạo (AI) và công nghệ học máy để phân tích và tối ưu hóa các tín hiệu được gửi đến não, giúp chuyển đổi chúng thành hình ảnh có ý nghĩa hơn.
Các nhóm nghiên cứu trên khắp thế giới, từ Hoa Kỳ đến Châu u và Châu Á, đang hợp tác và chia sẻ kết quả.
Võng mạc nhân tạo là bước tiến quan trọng trong công nghệ y tế, là hy vọng cho những người đang đối mặt với nguy cơ mất thị lực viễn viễn do các bệnh lý liên quan đến võng mạc, như thoái hóa điểm vàng, bệnh lý võng mạc tiểu đường, viêm võng mạc sắc tố, tắc nghẽn tĩnh mạch võng mạc, thủng võng mạc, bong võng mạc… Mặc dù còn nhiều thách thức cần vượt qua trong phát triển và áp dụng rộng rãi công nghệ này, tiềm năng của VMNT là không thể phủ nhận.
