Ước tính có khoảng 5 triệu người không thể nhìn thấy thế giới xung quanh do mắc một dạng thoái hóa điểm vàng liên quan đến tuổi tác ở giai đoạn nặng, gọi là teo địa lý (geographic atrophy – AMD). Căn bệnh này phá hủy các tế bào cảm thụ ánh sáng trong võng mạc, vốn đóng vai trò then chốt trong việc chuyển ánh sáng thành hình ảnh trong não. Bệnh nhân dần mất thị lực trung tâm, điều mà trước đây các chuyên gia cho là không thể phục hồi.
Tuy nhiên, giờ đây một thiết bị siêu nhỏ – nhỏ hơn cả một hạt gạo – có thể thay đổi điều đó. Các chuyên gia từ 17 bệnh viện khác nhau đã phát triển hệ thống cấy ghép võng mạc quang điện dạng vi mảng mang tên PRIMA (photovoltaic retina implant microarray). Đây là thiết bị đang giúp những bệnh nhân mù lấy lại khả năng đọc chữ.
Trong một thử nghiệm lâm sàng đang diễn ra tại 5 quốc gia, nhóm nghiên cứu phát hiện con chip này có hiệu quả ở 84% bệnh nhân. Sau điều trị, trung bình bệnh nhân có thể đọc được 5 dòng trên bảng đo thị lực tiêu chuẩn, trong khi trước khi cấy ghép, một số người thậm chí không thể phân biệt được bảng thị lực. Kết quả thử nghiệm đã được công bố trên tạp chí New England Journal of Medicine vào tháng 10 năm ngoái. Theo ông Daniel Palanker, thử nghiệm hiện tại sẽ tiếp tục trong 3 năm tới.
“Trong lịch sử của thị giác nhân tạo, đây là một kỷ nguyên hoàn toàn mới”, đồng tác giả nghiên cứu, ông Mahi Muqit, tiến sĩ, cho biết trong thông cáo báo chí của Đại học University College London (UCL). “Những bệnh nhân mù thực sự có thể phục hồi thị lực trung tâm một cách có ý nghĩa, điều chưa từng đạt được trước đây”.
Theo thông cáo của Đại học Stanford, thiết bị giả sinh học mang tính đột phá này là kết tinh của 20 năm nghiên cứu và sáng tạo. Ông Daniel Palanker, tiến sĩ, người tạo ra PRIMA và cũng là đồng tác giả bài báo công bố tháng 10, cho biết khoảng năm 2005, khi đang sử dụng laser để điều trị các bệnh về mắt khác, ông đã có một khoảnh khắc “khai sáng”: các nhà khoa học nên tận dụng việc mắt người là một cơ quan trong suốt và truyền thông tin bằng ánh sáng.
Trong hai thập kỷ kể từ đó, các nhà nghiên cứu đã biến PRIMA thành hiện thực. Quá trình điều trị bắt đầu bằng việc phẫu thuật cấy một vi mạch kích thước 2 x 2 mm vào bên dưới vùng võng mạc trung tâm của bệnh nhân. Sau vài tuần hồi phục, thiết bị cấy ghép được kích hoạt từ xa và đồng bộ với một cặp kính công nghệ cao. Một camera gắn trên kính sẽ ghi lại hình ảnh và truyền trực tiếp đến con chip thông qua ánh sáng hồng ngoại – loại ánh sáng vô hình với mắt thường.
Con chip sau đó chuyển đổi hình ảnh thành các tín hiệu điện, đóng vai trò như các tế bào cảm thụ ánh sáng nhân tạo để tái tạo thị lực. Bệnh nhân đeo thêm một máy tính cỡ nhỏ ở thắt lưng, với các nút điều khiển để phóng to hoặc thu nhỏ hình ảnh.
Điểm đặc biệt khiến PRIMA trở nên nổi bật là con chip hoạt động hoàn toàn từ xa. Các thiết bị cấy ghép võng mạc trước đây cần dây dẫn và nguồn điện bên ngoài, trong khi PRIMA thì không, giúp nó thực tế và thuận tiện hơn nhiều. Ông Palanker cũng nhấn mạnh rằng thiết bị này khác biệt ở chỗ bệnh nhân thực sự lấy lại khả năng nhìn, chứ không chỉ thấy những tia sáng hoặc bóng mờ như các loại chân tay giả võng mạc khác.
“Mọi nỗ lực trước đây nhằm mang lại thị giác bằng thiết bị giả sinh học về cơ bản chỉ tạo ra cảm nhận ánh sáng, chứ không phải thị giác có hình dạng”, ông Palanker nói. “Chúng tôi là những người đầu tiên mang lại thị giác hình dạng”, tức khả năng nhận diện hình khối và hoa văn.
Nhóm nghiên cứu lưu ý rằng thị lực phục hồi không đến ngay lập tức. Có thể mất vài tháng luyện tập trước khi bệnh nhân đạt được khả năng đọc tốt nhất, tương tự như việc người bị khiếm thính cần thời gian để thích nghi với thiết bị cấy ghép ốc tai. Để khuyến khích quá trình học lại, nhóm nghiên cứu yêu cầu bệnh nhân sử dụng thiết bị không chỉ để đọc sách.
Ví dụ, một bệnh nhân người Pháp dùng thiết bị để di chuyển trong hệ thống tàu điện ngầm Paris. Một bệnh nhân khác, bà Sheila Irvine, đã học cách giải các câu đố và ô chữ, dù cần khá nhiều thời gian luyện tập để thành thạo.
“Đó là một cách hoàn toàn mới để nhìn bằng chính đôi mắt của mình, và cảm giác thật sự phấn khích khi tôi bắt đầu nhìn thấy một chữ cái”, bà Irvine chia sẻ trong thông cáo của UCL. “Việc học đọc lại không hề đơn giản, nhưng càng dành nhiều thời gian, tôi càng tiến bộ”.
Và khả năng của PRIMA không chỉ dừng lại ở việc đọc ô chữ hay biển chỉ dẫn giao thông công cộng. Trong tương lai, thiết bị này có thể giúp bệnh nhân làm được nhiều hơn nữa, thậm chí có thể nhìn thấy gương mặt người thân. Theo ông Palanker, sau khả năng đọc, điều mà bệnh nhân mong muốn nhất là nhận diện khuôn mặt. Phần mềm hiện tại chỉ hiển thị hình ảnh đen trắng, trong khi để tái tạo một cấu trúc phức tạp như khuôn mặt, cần có thang độ xám.
Vì vậy, ông Palanker đang phát triển phần mềm mới nhằm cho phép nhận diện khuôn mặt. Các phiên bản tương lai của con chip cũng sẽ có độ phân giải cao hơn và, với sự hỗ trợ của tính năng zoom, có thể giúp bệnh nhân đạt thị lực gần mức 20/20.
Theo PM
