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台美研製人工視網膜 盲人可復明

2007.06.07 自由電子報

視網膜病變致盲者福音

〔記者黃以敬/台北報導〕

全球有超過四千五百萬視障人口,繼美國推出第一代「人工矽視網膜晶片」後,交通大學昨日宣布,將與美國研究團隊合作,於年底同步進行第二代「人工矽視網膜晶片」人體試驗,後天眼盲病患眼部裝上晶片後,將可重見光明、辨識人臉。

後天眼盲病患多是因視網膜色素變性或老年黃斑部病變,導致視網膜病變進而失明,人工矽視網膜晶片正是用來取代視網膜感光細胞。作法是患者配戴設有微型照相機的眼鏡,擷取視覺訊息後轉換成眼睛能接受的訊號,另在視網膜外部貼上電極陣列晶片,取代感光細胞接收訊號送至腦部。

台美年底同步人體試驗

人工矽視網膜晶片的研究是美、日、德、澳等各國競爭研發的重要項目。交大校友、加州大學克魯茲分校教授劉文泰在杜克大學、加州大學一路帶領的研究團隊,於美國首先推出全球第一代人工矽視網膜晶片,今年與台灣的交通大學等合作,將於年底在美國、台灣兩地,同步進行第二代人工矽視網膜晶片人體試驗。

第二代矽晶片無線傳輸

第一代人工矽視網膜晶片體積較大,視覺訊息必須由位於耳朵後的電子傳輸器,透過隱藏於皮膚下的線路「有線」傳送到眼部的晶片,手術時間至少八小時,影像是黑白的,且僅有十六畫素。

64畫素可清楚辨識人臉

第二代人工矽視網膜晶片尺寸縮小,手術時間縮短為一小時,視覺訊號也改為靠著電波「無線」傳輸,畫素提升到六十四畫素,可看得更廣更細,並可清楚辨識人臉。

交通大學校長吳重雨指出,相關人體試驗已經在美國取得許可,預計做六十例,台灣將做五例,預定將與榮總、台大醫院合作。

五年內上市費用約百萬

人體試驗最少進行兩年,希望五年內可量產上市,估計量產後的視網膜晶片費用將可由目前的十五萬美金降至三至五萬美金(約台幣百萬)。

事實上,連美國知名盲人歌手史提夫汪達,也在視網膜晶片人體試驗的排隊名單當中,他在一九九九年因為聽聞有美國研究團體進行研發,透過美國人權牧師賈克傑克森與研究團隊聯繫。

劉文泰表示,出生兩個月就因為視網膜病變而失明的史提夫汪達表示,他最大心願就是「能在有生之年看到自己的小孩」。

這項研究因而引起全美矚目,甚至美國前總統柯林頓,也曾在國會演說時呼籲全球重視這項研究發展,希望能為全球視盲人口帶來新的希望。

第三代視膜晶片 太陽能發電

2007.06.07 自由電子報

〔記者黃以敬/台北報導〕

科技日新月異,交通大學不僅將參與第二代人工矽視網膜晶片的人體試驗,並目標在五年後推出更新的第三代視網膜晶片,尺寸將縮小到有如半顆米粒,影像的解析畫素目標將提高到一千以上,報紙內文都可看到,甚至希望能改以太陽能發電。

尺寸縮小到半粒米

本身就長期投入視網膜晶片相關技術研發的交大校長吳重雨指出,人工矽視網膜晶片研發進展快速,交大研發的第三代人工矽視網膜晶片,目前已經進入猴子、兔子等動物實驗。

交大及榮總醫師組成的團隊,研發的矽視網膜晶片相當微小,面積為二毫米平方,厚度一百五十微米,僅半顆米粒的大小,可產生電流刺激視網膜神經細胞,取代受損的感光細胞功能。將此矽視網膜晶片直接植入眼睛視網膜區內,晶片較易固定。

此外,目前人工矽視網膜晶片須仰賴光電池提供整個晶片運作能量,交大研究團隊研究改採「太陽能電池」,配合矽光電二極體的特性,可於晶片上同時進行感光和供電兩種不同功能,無須在人體內植入任何電源器即可供應晶片運作所需的電力。

盼提升至彩色影像

相對於美國研發的第一、第二代視網膜晶片價格昂貴,吳重雨表示,由於台灣具有相當的晶片量產能力及環境,希望交大研發的第三代視網膜晶片,未來能透過在台灣量產,將價格壓低到一萬美元以下,也希望能將目前的黑白影像提升為彩色。

事實上,這項技術也可應用到更廣泛的醫療領域,或開發非藥物性神經疾病新治療方法。吳重雨舉例,將晶片植入人體脊椎,希望可以將腦部發出的起立走動等訊息,透過腦波傳輸到脊椎晶片,病人的肢體就可隨之活動,預計對於包括帕金森氏症、脊椎損傷等患者,將有甚大助益。

四月一日起接任國家矽導計畫總主持人的吳重雨表示,交大將與劉文泰博士計畫在台灣合作成立「智慧型仿生裝置研究中心」(Intelligent Prosthesis Research Center),集合國內生醫與電機相關學者專家,除首先將進行人工視網膜植入研究,也會將研究觸角拓展至神經科學領域,開發非藥物性神經疾病的治療,希望繼半導體資訊產業之後,能進一步推動生醫產業成為台灣下一個重要的發展目標。

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劉文泰:盼造福家鄉視障病患

記者黃以敬/專訪

「把這項技術帶回台灣,不僅是希望能造福台灣家鄉的視障病患,也是因為台灣本身已有相當扎實的晶片研發及量產實力,藉由這項研究,希望台灣能創造出更具高附加價值的生醫科技產業。」五十九歲的劉文泰教授說。

在美國求學、任教超過三十年的劉文泰,台大電子研究所畢業後,到美國取得博士學位,並陸續在美國的杜克大學、北卡羅萊納大學及加州大學Santa Cruz克魯茲分校任教,原以電機研究為主,卻因為機緣與醫學有了進一步結合。

「當初美國杜克大學的醫學院,接獲許多往生者的眼球捐贈,發現絕大多數的眼球病變,都是因為眼球感光細胞毀壞,因此希望能研發取代感光細胞的晶片,透過老同事找上我」,身為電機系教授的劉文泰,被延攬進入團隊,將近二十年的研發工作,也成為催生視網膜晶片的重要推手。

一九八八年正式投身研究,他的研究團隊在二○○二年,成為全球第一個正式進行視網膜晶片人體試驗的團隊,也因此獲得當時的美國總統頒獎表揚,柯林頓也曾在國情咨文中特別推崇此項研究成果,將其視為美國邁向新世紀之三大主要創新科技之一。

但劉文泰指出,最令他印象深刻的,還是六位無法看到東西的眼盲病患,可以重見光明。「一名七十多歲的老先生,二十多歲時就因為病變而失去視力,植入晶片後,他終於可以自己走上馬路在外面走動,這種喜悅,使得研究變得更有價值」。

就是為了讓台灣家鄉的視障同胞了解這種醫學發展,可以重新對人生抱有希望,身為台南人的劉文泰,選擇家鄉台灣,做為美國以外、全球唯一可以同步做第二代人工視網膜晶片人體實驗的地點,並將親自回到交大培養研究生。

他強調,台灣是全球知名的電腦、半導體產業王國,具有更高附加價值的生醫科技,應該是下一個具有發展性的產業。人工視網膜晶片相關研發,台灣就絕對有量產的實力與環境,可以造福更多人。
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國內上萬病患 可望受惠

〔記者王昶閔、黃以敬/台北報導〕三總眼科部主任呂大文表示,老年黃斑部病變發生率從零點六%到三%,粗估在國內有數萬名病患,三分之一需要治療,否則會惡化致盲,是老年人致盲眼疾第三位,僅次於白內障與青光眼。

黃斑部病變與糖尿病、高血壓、吸菸、過度紫外線曝曬有關,目前治療方式以光動力雷射療法和注射抗血管新生因子藥物兩種為主;缺點是效果僅能維持兩到三個月。

至於視網膜色素變性,是一種先天遺傳疾病,估計每萬人中有一點五到六人罹病,國內約有數千名病患,發病年齡從十幾歲到四十五歲都有,症狀是夜盲症、視野縮小。目前無有效治療方式,病患必須戴太陽眼鏡,嚴格避光。

根據WHO統計,全球視障人口達四千五百萬。

植入視網膜晶片 盲人能看報

2007.06.07 聯合新聞網



記者:記者楊正敏/台北報導

交通大學昨天宣布,十二月間台美將同步進行第二代「人工視網膜晶片系統」人體試驗。預計五年內這項技術就可以應用在臨床療程,讓視網膜感光細胞受損而失明的患者,將可重見光明。

第二代人工視網膜系統是由美國聖塔克魯茲加州大學教授劉文泰的研究團隊研發,主要可幫助因色素性視網膜炎、老年性黃斑病變而失去視覺的病患,恢復部分視覺。

視網膜就像是相機的底片,感光細胞將視覺訊號傳給視網膜的神經細胞,再經由視神經送到大腦。

人工視網膜系統是在眼睛前方設置攝影機,擷取視覺訊息,轉換成眼睛能接受的訊號,再以射頻訊號傳入眼內。眼球內則有脈波產生晶片,將訊號轉換成為視神經訊號,傳導至貼在視網膜外部的電極陣列上,發出電流刺激神經細胞,將視覺訊號傳到腦部。

第一代的人工視網膜系統手術植入要八小時,且只有十六畫素,二○○二年時在美國為六位失明者進行人體試驗,植入後患者可以看到具體影像,如字母及桌椅,對全盲者來說已是一項福音。

劉文泰說,美國名歌手史提夫.汪達一直在為這個研究募款,希望技術成熟後,也可接受治療,在有生之年看見兒子的臉。

第二代的畫素增加到六十四畫素,劉文泰說,這種水準應以看到手指的動作,未來若能進步到一千畫素,就能看到報紙標題,但看到的影像是黑白的。

交通大學校長吳重雨說,交大的「矽視網膜晶片研究團隊」也已研發人工矽視網膜晶片,且進入動物實驗階段,但缺乏人體試驗經驗。因此交大這次邀請交大校友劉文泰回國協助人體試驗計畫,目前台北榮總、台大醫院、長庚醫院三家醫學中心都表示興趣。

劉文泰說,試驗經費一人估約十五萬美元,應會向各界募集研究經費。預估五年內第二代人工視網膜系統可以量產應用在臨床療程中,價格可以降到三萬到五萬美元。

他指出,未來第三代、第四代的人工視網膜系統,除了畫素提升外,連攝影機都會植到眼瞼下方,不用再外戴眼鏡。


交大研究成果露曙光 人工矽視網膜 重建光明不是夢

2007.06.07 中時電子報

記者: 林志成/台北報導

視障者有福了!交通大學昨天宣布,今年十二月將進行國內首例第二代「人工矽視網膜晶片」人體試驗,讓後天失明者有機會重見光明,目前國內約有三、四萬名此類病患。第二代技術預計五年內商業化,但「代價」不低,一個人要三萬到五萬美元。

美國加州大學克魯茲分校電機系教授劉文泰是人工視網膜系統研究先驅,他是交大校友,十月起擔任交大「智慧型仿生裝置研究中心」主任。他把第二代人工視網膜技術帶回台灣,未來二年要進行五項人體實驗計畫。

目前台大、榮總、長庚等醫院都表明合作意願,每個人體試驗成本十五萬美元(約新台幣五百萬元),交大負責募款,參與民眾不用花錢;十二月,台灣、美國同時進行第二代人工矽視網膜晶片人體試驗,領先其他國家。交大校長吳重雨帶領博士班學生林俐如、楊文嘉及碩士班學生萬諶組成的研究團隊將與劉文泰的研究整合,直接切入第三代技術。

劉文泰表示,他的團隊研發人工視網膜系統可幫助因色素性視網膜炎或老年性黃斑病變失去視覺的病患,恢復部分視覺。台灣的色素性視網膜炎患者約六千人,老年性黃斑病變者兩萬多人,估計此技術可讓全台三萬多名、全球約一千兩百萬人有機會恢復視覺。

劉文泰指出,人工視網膜系統研究採用「視網膜外植入」方式,視障者戴上附有小型照相機的特殊眼鏡,擷取視覺訊息後,轉換成眼睛能接受的訊號,取代感光細胞功能,並在眼球內植入脈波產生晶片,透過脈波刺激神經,讓視障者看得見。

第一代人工視網膜系統成像效果為十六畫素,五年前在美國對五位盲人進行人體臨床實驗,術後他們可看到物體的具體影像,如字母及桌椅等;當時手術須要三位醫師花八個小時完成。

第二代植入系統改為電波方式傳輸,只要一名醫生、一小時就完成手術,成像效果六十四畫素。病人的眼球要植入脈波產生晶片,平常要帶附有小型照相機的眼鏡、腰間繫一小型電池系統,能看到黑白兩色。

未來研發的第三代人工視網膜系統只要眼球植入晶片,不用再帶附照相機的眼鏡及小型電池系統,更簡單、方便,運作所須電能靠太陽能產生,量產價格可望降至一萬美元以下。

人工電子眼助盲見影像 台灣5萬人受惠 年底與美國同步人體試驗

2007.06.07 蘋果日報

【楊桂華╱台北報導】

由交通大學與美國加州大學聖塔克魯茲分校(University of California, Santa Cruz)共同合作的「矽視網膜晶片研究團隊」,近來研發出第二代「人工矽視網膜晶片」(俗稱人工電子眼),昨宣布將在今年底與美國同步進行人體試驗,可望讓部分後天失明患者重見光明,但只有黑白兩色。

一大進步
交通大學校長吳重雨表示,第二代「人工矽視網膜晶片」原理類似在眼睛前面裝攝影機,將視覺訊號透過無線傳輸,與電極刺激方式,讓失明者能見物體,但適用對象僅限因色素性視網膜炎、老年性黃斑部病變導致失明的患者,國內患者預估有五萬人,全球患者約有一千兩百萬人。

利用無線傳輸刺激
台北榮總眼科部主治醫師林伯剛表示,色素性視網膜炎與老年黃斑部病變,是常見造成失明原因,病程若發展至晚期,患者多只能走上失明一途,而人工矽視網膜晶片問世,像電子眼般,給患者再次重見光明的機會。
「矽視網膜晶片研究團隊」主持人劉文泰教授昨表示,人工視網膜系統主要是在患者的眼睛前裝置攝影機,擷取視覺訊息後轉換成眼睛能接受的訊號,取代感光細胞的功能,並利用無線傳輸與電極等方式,刺激視網膜,讓視神經產生影像。

與三醫學中心合作
劉文泰表示,他所研發的電子眼,其中第一代晶片成像效果為十六畫素,可讓患者分辨杯、盤,與斑馬線等;第二代則研發為六十四畫素則可讓患者可看到手指,感受光、形狀、物體移動,未來若能提升到一千畫素,雖無法達到如人眼的一億畫素,但將可助患者看到大字報、辨識臉孔等。除了畫素增加外,第二代的植入系統,改以電波無線傳輸,預估年底與國內三大醫學中心合作,進入人體試驗。
吳重雨表示,交大現也在研發第三代人工矽視網膜晶片,已進入猴子、兔子等大型動物實驗階段;第三代晶片可利用太陽能發電,盼能在五年內進入人體實驗。

報你知
幹細胞可再生
新店慈濟醫院眼科主治醫師何慧君說,幹細胞是人體中有自我更新、繁殖並能分化成不同組織或器官的細胞,來源有胚胎幹細胞及成體幹細胞。幹細胞治療可讓幹細胞成功分化、長成具有功能的組織細胞,促進組織再生;或藉由分泌特殊因子,改變受傷組織的環境,使成體幹細胞活化,進而達到修復目的。但幹細胞注入人體,也可能因幹細胞本身活力太強,長出類似腫瘤細胞。



幹細胞療法修補視網膜

2007.06.07 蘋果日報

英國首創
英國科學家昨宣布,首度以人類胚胎幹細胞培養出可修補受損視網膜色素的上皮細胞,可望讓老人黃斑部病變失明重見光明,預計五年內進行臨床試驗,十年內成為常規療法。

手術45分鐘見光明
該研究由英國倫敦大學學院,倫敦摩爾斐茲眼科醫院和雪菲爾大學合作,研究人員在實驗室中以人類胚胎幹細胞,培養出視網膜色素上層細胞,老鼠實驗顯示,黃斑病變老鼠注入幹細胞後視力好轉。倫敦摩爾斐茲眼科醫院過去曾進行過患者自體幹細胞移植,但自體移植無法大規模進行,人工培育幹細胞後,即可普遍使用,未來手術只要四十五分鐘即可助患者重見光明。
國內林口長庚醫院視網膜科主任賴旗俊表示:「此療法是否成功,仍是未知數,因注入後可能因活力太強,形成類似腫瘤細胞,或發展為其他組織。」記者甯瑋瑜

紫外線照射所引起「日光性角化症」

2007.06.07 優活健康網

記者:周琪霏/整理報導

日光性角化症是一種皮膚前期癌,顧名思義是日光(紫外線)照射所引起。雖然明為前期癌,但真正會轉成侵入性癌症,也就是鱗狀細胞癌的機會不高,在不同研究中1年轉成癌症機會由不到0.1-1%都有報告,10年則為10.2%,及16.86%。在Marks的一份研究中,追蹤616位患者4717個病灶12月,有11個最後診斷為鱗狀細胞癌,也就是惡性率0.24%,但因未作精密照像比對,因此不確定是否真是轉變,還是新形成。

在隨後更精密比對中Marks發現追蹤五年,其中有4%是新形成的癌症而非轉變而來。也就是說轉變率不到1/1000,但因原本病灶就可能誤診,也許原本就是癌症,因此可能癌化率更低(Lancet 1988, i, 795-7))。相對的,在12月的追蹤後,有21% - 74%病灶會自行消失。

日光性角化症的外形上多數呈面表面角化異常,底部微紅,病理上又分為委縮型、增厚型、色素擴散型、增生型、苔癬型及類波文氏型。蔡呈芳 醫師建議在治療上,一般採用冷凍、電燒或光動力治療,也有塗藥如5-fluorouracil、imiquimod及外用diclofenac (NSAID)的方式,但單純好好防曬也可能消退。

資料來源:http://www.uho.com.tw/yah.asp?id=420


移植幹細胞 可治黃斑病變眼盲

2007.06.07 時報資訊

記者:【楊明暐/綜合報導】

英國一個醫療研究團隊表示,今後五年內,醫學界將普遍運用幹細胞移植手術治療因「黃斑病變」導致的失明。該團隊已透過移植眼細胞方式,幫助幾位「黃斑病變」致盲患者重見光明。

更換上皮細胞 效益有限

《每日電訊報》六日報導,一位美國匿名慈善家曾眼見自己父親因「黃斑病變」(macular degeneration,又稱黃斑部退化)而失明,慨捐近四百萬英鎊(約新台幣二億六千四百萬元)給這個英國醫學研究團隊,供研發幹細胞移植治療黃斑病變的方法。

由「倫敦大學學院」眼科研究所佩特.考菲教授、林登.達克魯茲醫師及雪菲爾大學彼得.安德魯斯教授組成的團隊於是展開相關實驗,利用移植患者自己的視網膜色素上皮細胞(RPE)修復患者視力。這些細胞原本位於眼球內負責周邊視野區域,被移植到黃斑部。

再造視網膜 治療成果佳

團隊在倫敦摩菲德茲眼科醫院進行這個移植手術時,未使用幹細胞。他們是從參與實驗的十二名患者視網膜,取得各自所需的視網膜色素上皮細胞。治療類似黃斑病變這種常見的眼疾,採用耗時複雜的手術更換患者視網膜色素上皮細胞,效益有限。不過達克魯茲醫師完成十二名患者的移植手術後,逾四分之一患者表示視力得到改善。之前,黃斑病變無法治療。

英研究手術 五年內成真

幹細胞研究方面,考菲教授已研究出利用添加生長因子,促使取自人類胚胎的幹細胞長成視網膜色素上皮細胞的方法。研究團隊估計,這種幹細胞移植手術五年內就會展開,最終成為歷時四十五分鐘的標準程序手術。

專家表示,這項研究計畫說明醫學界確有機會治癒黃斑病變,為許多人帶來希望。黃斑病變是因眼球黃斑部隨年齡增加而退化所導致,黃斑部視網膜細胞逐漸喪失,會使中央視野逐漸喪去。英國黃斑病變患者超過五十萬人。達克魯茲醫師說,到二○七○年,這種疾病將影響多達三分之一的英國人口。

看見黑影就開槍「飛蚊症」做怪

2007.06.07 優活健康網

記者:陳欣蕾/整理報導

【飛蚊症由它發生的原因來判定,大略可分為下列三種】

《玻璃體液化》大部份的飛蚊症都是屬於這一種,年齡20到29歲者,有15%發生玻璃體液化,而70歲以上者,液化則超過70%。

《視網膜出血》是屬於周邊性視網膜變性造成,在高度近視或家族遺傳者較易發生,發生視網膜裂孔的同時可能波及到旁邊的血管,造成血管的破裂流血,因此在玻璃體中造成點狀或大片黑影出現。另外在有全身性疾病的患者如糖尿病、高血壓也是屬於高危險群。如有施行過眼科手術者亦須小心追蹤。如果有裂孔者可能需要雷射或冷凍治療,有視網膜剝離者就需要接受視網膜手術。

《眼內發炎》因視網膜血管或眼內其他組織發炎而引發玻璃體發炎,有大量的白血球滲出於玻璃體中,此類粒狀浮游物也會造成飛蚊症,此症狀發生時,經常是一大片且非常濃厚的黑影而嚴重影響視力。

【哪種人較容易罹患飛蚊症】

1、由於眼睛的老化,常發生於40歲以上的中老年人。

2、高度近視患者。

3、有家族遺傳者。

4、動過眼睛手術,如白內障。

5、接受過「雅各雷射」手術者。
6、眼內發炎或視網膜血管病變患者。 【有飛蚊症時,如何預防或治療視網膜剝離】 《散大瞳孔,做全視網膜檢查》若有較嚴重的飛蚊症現象,應散瞳做眼底鏡視網膜檢查,是否有玻璃體與視網膜產生牽扯,或是視網膜裂孔和剝離。 《雷射光凝固治療》若有視網膜裂孔或局部剝離,可以眼科雷射光修補裂孔及剝離的視網膜,防止病灶繼續擴大。 《視網膜手術治療》大部份的病患接受雷射後,即可避免視網膜繼續剝離,但如果拉扯嚴重或裂孔剝離修補不易或剝離範圍仍在增加並影響視力,則需立刻以視網膜手術治療。 《定期檢查》飛蚊症現象加劇時,應立刻散瞳做眼底鏡檢查,若接受雷射光凝固治療,則需每3~6個月追蹤檢查,而視網膜手術治療後,則需每2~3個月定期檢查。 大部分的飛蚊症是年紀老化的一種現象,也常發生於近視患者,諾貝爾眼科雷射機構 張朝凱 醫師建議及早預防視網膜有無裂孔甚至剝離等問題。 資料來源:http://www.uho.com.tw/yah.asp?id=421
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