Implantat PRIMA : vision avec atrophie géographique
Une puce de 2 × 2 mm permet aux personnes dont la vision est presque éteinte de retrouver la lecture. Plus de cinq millions de personnes dans le monde souffrent d'atrophie géographique, une forme tardive de dégénérescence maculaire liée à l'âge (sécheresse de la DMLA), qui peut détruire de manière permanente des zones du champ visuel central. Une équipe internationale dirigée par Stanford Medicine a montré avec l'implant PRIMA pour aveugles qu'il est possible de retrouver partiellement cette vision centrale perdue.
Source: Rendu personnalisé
Introduction
L'atrophie géographique (AG) est une forme tardive de la DMLA sèche, dans laquelle des zones clairement délimitées de la rétine au niveau de la macula dégénèrent. Cela entraîne une perte irréversible des zones de vision centrale. Les estimations suggèrent qu'environ cinq millions de personnes en sont atteintes dans le monde. . L'AG représente environ 20 % des cas de cécité légale due à la DMLA. Il est typique que les patients aient encore une perception périphérique floue, mais qu'ils voient des « trous » ou des taches grises au centre de leur champ de vision. Cela rend la lecture, la reconnaissance des visages et les actions précises extrêmement difficiles.
Physiopathologiquement, dans l'AG, les photorécepteurs sensibles à la lumière (bâtonnets et cônes) au centre de la rétine meurent d'abord. Une grande partie des neurones en aval – en particulier les cellules bipolaires et ganglionnaires – reste initialement intacte. C'est précisément là qu'intervient PRIMA : il ne remplace pas l'ensemble de l'appareil visuel, mais seulement les photorécepteurs défectueux, et utilise le réseau neuronal restant pour continuer à transmettre les signaux au cerveau via le nerf optique.
Fonctionnement de l'implant PRIMA
PRIMA est un micro-implant photovoltaïque rétinien, qui remplace la zone des photorécepteurs détruits au centre de la macula. La puce ne mesure que 2 × 2 mm, , se compose de 378 pixels contrôlables individuellement et est plus fine qu'un cheveu humain – d'autres descriptions parlent d'environ un tiers de l'épaisseur d'un cheveu. Chaque pixel fonctionne comme un minuscule panneau solaire : lorsque la lumière infrarouge invisible frappe la surface, il génère un courant électrique qui stimule un petit contact électrode, activant ainsi les cellules bipolaires rétiniennes sous-jacentes.
Le système comprend une paire de lunettes spéciale avec une caméra frontale et un module de projection. Celui-ci traduit les images capturées en un motif de lumière infrarouge proche et le projette précisément sur l'implant dans l'œil. Un processeur de poche permet d'ajuster le contraste, la luminosité et le zoom (jusqu'à environ 12x), de sorte que le texte ou les panneaux soient agrandis et plus lisibles.
La lumière est projetée dans le proche infrarouge autour d'environ 880 nm. . Cette gamme est invisible pour les photorécepteurs intacts. Ainsi, la rétine périphérique encore présente n'est pas perturbée, et les patients peuvent simultanément utiliser leur périphérie résiduelle naturelle et l'image centrale générée artificiellement.
Source: auge-online.de
Un implant rétinien PRIMA, visible dans le fond de l'œil, après une implantation réussie pour restaurer la vision.
Résultats des essais cliniques
L'étude actuellement publiée repose sur le programme dit PRIMAvera, une investigation multicentrique incluant 38 patients atteints d'atrophie géographique. dans 17 cliniques en Europe. Tous les participants avaient plus de 60 ans et une acuité visuelle inférieure à 20/320 dans l'œil étudié, donc bien en deçà du seuil de lecture autonome.
Sur le collectif initial, 32 personnes ont pu terminer le suivi d'un an ; 27 d'entre elles ont pu relire ensuite – soit environ 84 %. 26 de ces 32 ont montré une amélioration cliniquement pertinente de l'acuité visuelle, définie comme au moins deux lignes supplémentaires sur une table d'acuité visuelle standardisée. En moyenne, les patients se sont améliorés de cinq lignes, une personne a même gagné douze lignes – des valeurs qui sont également confirmées dans un rapport d'experts résumé avec une moyenne de 23 lettres ETDRS gagnées (4,6 lignes) et un maximum de 59 lettres (11,8 lignes).
Il est crucial que ces améliorations ne se soient pas seulement manifestées en salle d'examen : les patients ont utilisé le système au quotidien pour lire des livres, des étiquettes de produits alimentaires et des panneaux de métro, aidés par la fonction zoom et l'ajustement du contraste des lunettes. Une patiente décrit qu'avant l'implantation, elle ne voyait que deux « disques noirs » au centre, et c'est seulement avec la puce et un entraînement intensif qu'elle a pu percevoir des lettres individuelles puis des pages entières.
Source: smartup-news.de
Simulation de la perception visuelle : à gauche, la vision limitée par la dégénérescence maculaire ; à droite, la perception améliorée des formes et des lettres grâce à l'implant PRIMA.
Implantation et risques
L'implant PRIMA est implanté lors d'une opération d'environ deux heures, sous anesthésie locale ou générale, typiquement dans le cadre d'une vitrectomie pars plana, au cours de laquelle le corps vitré est d'abord retiré. La rétine est délicatement soulevée localement, la puce est insérée sous la macula, puis la rétine est remise en place, de sorte que l'implant se retrouve dans la zone d'atrophie centrale.
Comme pour toute opération de la rétine, des complications sont possibles : dans l'étude PRIMAvera, 19 des 38 patients ont présenté au total 26 événements indésirables graves, , notamment des déchirures rétiniennes, une pression intraoculaire élevée et des hémorragies sous-rétiniennes. Presque toutes ces complications sont survenues dans les deux premiers mois suivant l'opération et se sont largement résorbées selon les rapports, aucun événement potentiellement mortel n'a été décrit.
Après l'intervention, un processus d'entraînement de plusieurs mois commence : les patients doivent apprendre à interpréter les signaux électriques de l'implant comme des formes et des lettres – comparable à l'adaptation neuronale des implants cochléaires dans le domaine de l'audition. L'acuité visuelle et la capacité de lecture ont continué d'augmenter au cours des 6 à 12 premiers mois, plus les patients ont travaillé longtemps et assidûment avec le système et la rééducation.
Développements futurs
La génération actuelle de PRIMA implantée fournit une image en noir et blanc sans niveaux de gris – suffisante pour les grandes lettres et les contours nets, mais loin de la vision naturelle. L'équipe de recherche travaille sur des mises à jour logicielles qui devraient permettre de véritables niveaux de gris, ce qui est particulièrement important pour la reconnaissance des visages et les scènes plus complexes.
Techniquement, la principale limite réside actuellement dans le nombre de pixels : la puce actuelle offre 378 pixels avec une longueur de côté d'environ 100 µm, , ce qui limite la résolution visuelle atteignable à des structures grossières. Dans des essais précliniques, une puce d'environ 10 000 pixels avec des tailles de pixels nettement plus petites d'environ 20 µm a déjà été testée, ce qui pourrait potentiellement permettre des acuités visuelles d'environ 20/80 – combiné à un zoom numérique, éventuellement même vers 20/20 pour certaines tâches.
À long terme, les chercheurs envisagent des scénarios dans lesquels des patients avec une telle résolution pourraient non seulement lire, mais aussi reconnaître à nouveau en toute sécurité les panneaux de signalisation routière ou travailler sur ordinateur ; la question de savoir si cela suffirait pour conduire dépendra des réglementations et de l'acuité visuelle réelle atteinte. Le programme de développement s'étend déjà au-delà de l'AG – PRIMA est désormais étudié pour d'autres maladies telles que la rétinite pigmentaire ou la maladie de Stargardt, où les photorécepteurs dégénèrent précocement, mais les couches internes de la rétine restent partiellement intactes.
Source: user-added
Une image promotionnelle pour Keystone Prima, montrant deux implants dentaires et du texte allemand.
Conclusion
Pour les personnes atteintes d'atrophie géographique, il existait longtemps seulement des thérapies qui freinaient le développement de manière minimale, mais ne pouvaient pas restaurer la vision perdue. Avec l'implant PRIMA pour aveugles, il existe pour la première fois un système capable de redonner aux patients pratiquement aveugles dans leur vision centrale des capacités visuelles fonctionnelles telles que la lecture et la reconnaissance des formes – pour un plus grand groupe de patients et avec des gains mesurables clairement sur la table d'acuité visuelle.
La technologie est loin de fournir une vision « parfaite » : les images sont à basse résolution, en noir et blanc, le système nécessite une opération avec des risques pertinents et des mois d'entraînement, et tous les patients ne bénéficient pas de la même manière. Mais par rapport aux prothèses rétiniennes précédentes, qui ne permettaient généralement qu'une perception lumineuse simple, PRIMA marque un bond vers une véritable perception des formes – et donc vers des capacités qui modifient concrètement le quotidien et l'autonomie.
Si les prochaines générations de puces avec plus de pixels, des niveaux de gris et une meilleure intégration de la technologie des lunettes tiennent réellement leurs promesses, basées sur les premières études animales et humaines, un « Je peux à nouveau lire les grandes lettres » pourrait devenir un « Je vois tout à nouveau assez clairement pour mon quotidien ».