根据南加州大学盖尔和爱德华·罗斯基眼科研究所在2016年进行的研究，到2050年，美国视力障碍或失明的人数预计将超过800万。随着最年轻的婴儿潮一代到2029年达到65岁，预计与年龄相关的眼病和疾病将在所谓的“银色海啸”期间增加。
根据医学专家的说法，可以肯定地说，这些病例中有许多是由视网膜变性疾病引起的，即视网膜中感光细胞的逐渐退化。
基于这些估计，对于治疗由于光感受器变性疾病引起的视力丧失的新技术存在未满足的需求。
虽然目前没有成功的非侵入性治疗方法可用于治疗视力丧失，但南加州大学的研究人员提出了一个新的想法来解决这个日益严重的问题。
目前，眼科医生通过在眼睛内植入电极设备，使用电子技术直接刺激视网膜神经元，这种技术需要昂贵的侵入性手术。
南加州大学维特比工程学院生物医学工程系的研究小组正在探索一种非手术解决方案，可以通过使用五种感官中的另一种来恢复视力。
声音。
超声波技术
“这是一项创新技术，”南加州大学生物医学工程和眼科教授周歧发说。“目前，我们正在进行动物研究，试图用超声波刺激来取代电刺激。”
该研究小组由周和南加州大学眼科和生物医学工程教授Mark S. Humayun领导，他是Argus II的发明者之一，Argus II是世界上第一个人工视网膜。
“这项技术的优势在于不需要手术，也不需要在体内植入任何装置，”周所在实验室的博士生耿喜禄说。“一个可穿戴的超声波设备会产生超声波来刺激视网膜”。
类似于你闭着眼睛在眼球上轻轻一推，形状和亮点是怎么出现的；研究人员意识到，对眼睛施加压力可以激活神经元，并向大脑发送信号。
与被光激活的正常眼睛不同，在这项研究中，盲人的眼睛受到超声波产生的机械压力的刺激。
“眼睛视网膜中的神经元拥有对机械刺激做出反应的机械敏感通道，”卢解释说。"当我们使用超声波产生机械压力时，这些神经元被激活."
它是如何工作的
为了测试这种超声波方法，在临床前研究中，南加州大学的团队使用人类听不到的高频超声波刺激了一只盲鼠的眼睛。
这项研究中使用的技术可与用于婴儿成像的超声波探头相媲美，该探头通过孕妇的胃发送和接收声波。
在这种情况下，为了刺激视网膜，研究小组创造了一种小型超声波设备，可以直接对准眼睛的特定区域，向位于眼睛后部的视网膜发送声波。
使用这些可以被操纵并聚焦在眼睛特定区域的高频声音；这项研究表明，当超声波以一种模式投射时——例如，字母“C”——老鼠的大脑能够获得类似的模式。
与人类不同，研究人员无法直接回答老鼠在超声波刺激期间的视觉体验。
为了回答这些问题，即老鼠究竟能够从超声波中看到什么，研究小组通过连接一个多电极阵列，直接从老鼠的视觉大脑区域(称为视觉皮层)测量视觉活动。
根据大脑记录的视觉活动，研究人员发现，老鼠能够感知与投射到眼睛的超声波刺激模式相当的可视化效果。这项工作刚刚在BME前沿杂志上发表。
未来
这项研究目前由国家眼科研究所(NEI)资助，为期四年，价值230万美元。该团队最近申请了另一项NEI转化资助，以使他们的研究更上一层楼。
目前的研究大多是使用啮齿动物模型进行的。然而，该团队计划在进行人类临床试验之前，使用非人灵长类动物模型来测试这种方法。
“目前，我们正在使用一种放置在老鼠眼球前的传感器将超声波信号发送到视网膜，但我们的最终目标是创造一种无线晶状体传感器，”周博士说。
虽然该团队目前正在分析超声波技术用于视觉研究的能力，但他们未来的目标是生成更清晰的图像，并将超声波传感器安装在下一代的可佩戴隐形眼镜上。
这项新的超声波技术还有一项专利正在申请中，它有望在未来几年改变视力障碍的治疗方式。
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