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Elektronischer Sonderdruck für Was können blinde Patienten mit ...

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Der<br />

Ophthalmologe<br />

Zeitschrift der Deutschen Ophthalmologischen Gesellschaft<br />

<strong>Elektronischer</strong> <strong>Sonderdruck</strong> <strong>für</strong><br />

K. Stingl<br />

Ein Service von Springer Medizin<br />

Ophthalmologe 2012 · 109:136–141 · DOI 10.1007/s00347-011-2479-6<br />

© Springer-Verlag 2012<br />

www.DerOphthalmologe.de<br />

zur nichtkommerziellen Nutzung auf der<br />

privaten Homepage und Institutssite des Autors<br />

K. Stingl · K.U. Bartz-Schmidt · D. Besch · F. Gekeler · U. Greppmaier · G. Hörtdörfer · A. Koitschev ·<br />

T. Peters · H. Sachs · B. Wilhelm · E. Zrenner<br />

<strong>Was</strong> <strong>können</strong> <strong>blinde</strong> <strong>Patienten</strong> <strong>mit</strong> dem<br />

subretinalen Alpha-IMS-Implantat im Alltag<br />

sehen?<br />

Aktuelle Übersicht aus der Tübinger klinischen Studie


Leitthema<br />

Ophthalmologe 2012 · 109:136–141<br />

DOI 10.1007/s00347-011-2479-6<br />

© Springer-Verlag 2012<br />

Erbliche Netzhautdegenerationen<br />

wie Retinitis pigmentosa sind chronische<br />

Augenerkrankungen, die häufig<br />

zur Erblindung führen, wobei <strong>für</strong><br />

sie derzeit keine etablierte Therapie<br />

existiert. Die Verwendung von mikroelektronischen<br />

Implantaten stellt<br />

einen Forschungsansatz dar, bei dem<br />

die degenerierten Photorezeptoren<br />

ersetzt werden. Die weltweit einzige<br />

klinische Studie, die aktive subretinale<br />

visuelle Implantate an er<strong>blinde</strong>tenRetinitis­pigmentosa­<strong>Patienten</strong><br />

untersucht, wurde in Tübingen<br />

ini tiiert.<br />

Subretinales Implantat<br />

Alpha IMS<br />

Elektronische Sehimplantate gehören<br />

in den Bereich der Neuroprothetik und<br />

versuchen, Teilfunktionen der neuronalen<br />

visuellen Sehbahn zu ersetzen [1]. Ein<br />

subretinales visuelles Implantat ersetzt<br />

die Funktion degenerierter Photorezeptoren<br />

– ein Ansatz, der nach den präklinischen<br />

Vorarbeiten [2, 3, 4] aktuell in<br />

einer klinischen Studie in Tübingen verfolgt<br />

wird [5, 6]. In der gesunden Netzhaut<br />

wandeln die Photorezeptoren durch<br />

Veränderung der Zellmembranpolarisation<br />

einfallendes Licht in Nervensignale<br />

um. Bei Erkrankungen, die durch einen<br />

Schwund der Zapfen und Stäbchen ge-<br />

136 | Der Ophthalmologe 2 · 2012<br />

K. Stingl1 · K.U. Bartz-Schmidt1 · D. Besch1 · F. Gekeler1 · U. Greppmaier2 ·<br />

G. Hörtdörfer3 · A. Koitschev4 · T. Peters5 · H. Sachs6 · B. Wilhelm5 · E. Zrenner1 1 Department <strong>für</strong> Augenheilkunde, Universität Tübingen<br />

2 Retina Implant AG, Reutlingen<br />

3 Mobilitätstrainer, Tübingen<br />

4 HNO-Klinik, Klinikum Stuttgart<br />

5 STZ eyetrial am Department <strong>für</strong> Augenheilkunde, Universität Tübingen<br />

6 Augenklinik, Klinikum Friedrichstadt, Dresden<br />

<strong>Was</strong> <strong>können</strong> <strong>blinde</strong> <strong>Patienten</strong><br />

<strong>mit</strong> dem subretinalen Alpha-IMS-<br />

Implantat im Alltag sehen?<br />

Aktuelle Übersicht aus der<br />

Tübinger klinischen Studie<br />

kennzeichnet sind, ersetzt ein subretinales<br />

Implantat teilweise diese Funktion,<br />

indem die den Photorezeptoren nachgeschalteten<br />

Zellen elektrisch gereizt werden.<br />

Der vom SUBRET-Konsortium entwickelte<br />

subretinale Mikrochip Alpha<br />

IMS (Retina Implant AG, Reutlingen,<br />

Deutschland) besteht aus 1500 Elementen,<br />

die auf einer Fläche von 3 × 3 mm<br />

regelmäßig in einem Array angeordnet<br />

sind. Jedes dieser 1500 Pixel (. Abb. 1)<br />

besteht aus einer lichtempfindlichen<br />

Photodiode, einem Differenzverstärker<br />

Subdermale<br />

Spule<br />

und einer Elektrode. Einfallendes Licht<br />

wird Punkt <strong>für</strong> Punkt von Photodioden<br />

aufgefangen und in elek trische Signale<br />

umgewandelt. Der jeder Photodiode<br />

nachgeschaltete Verstärker und seine<br />

Elektrode (. Abb. 1 Innenausschnitt)<br />

sorgen <strong>für</strong> ausreichend starke elektrische<br />

Spannung, sodass an jedem Punkt<br />

des Mikrochips eine entsprechende elektrische<br />

Ladung an die Bipolarzellen der<br />

Netzhaut weitergegeben wird. Da dieser<br />

Prozess in jedem Pixel unabhängig<br />

stattfindet und die räumlich zugeord-<br />

Photodiode Elektrode<br />

Chip Stromversorgungskabel<br />

Keramikplatte<br />

Referenz-<br />

Elektrode<br />

Abb. 1 8 Subretinales Implantat <strong>mit</strong> Detail auf den eigentlichen Mikrochip <strong>mit</strong> 1500 Mikrophotodioden,<br />

die jeweils an einen Verstärker und eine Elektrode gekoppelt sind. Das gesamte Implantat<br />

besteht außerdem aus einem Stromversorgungskabel <strong>mit</strong> Sekundärspule. (Mit freundl. Genehmigung<br />

Retina Implant AG)


Abb. 2 8 a Funduseinblick auf einen unter die Makula implantierten subretinalen Mikrochip, Verlauf des Stromversorgungskabels.<br />

b Die Sekundärspule wird subdermal im Schädelknochen fixiert. Die äußere Primärspule wird magnetisch in Position<br />

gehalten und wird immer angelegt, wenn das Implantat aktiviert werden soll. c Kontrast und Verstärkung der Wahrnehmung<br />

werden vom <strong>Patienten</strong> manuell angepasst. (Mit freundl. Genehmigung Retina Implant AG)<br />

nete Gruppe von Bipolarzellen gereizt<br />

wird, bleibt die natürliche Retinotopie<br />

der Wahrnehmung korrekt erhalten.<br />

» Das Implantat besteht<br />

aus dem subretinalen<br />

Mikrochip und einer externen<br />

Stromversorgung durch ein Kabel<br />

Elektronische Implantate benötigen eine<br />

Stromversorgung, da die Energie des einfallenden<br />

Lichtes nicht ausreichend ist,<br />

um die beschriebenen Vorgänge anzusteuern.<br />

Das gesamte Implantat besteht<br />

daher nicht nur aus dem subretinalen Mikrochip,<br />

sondern auch aus einem System<br />

einer externen Stromversorgung durch<br />

ein Kabel (. Abb. 1). Dieses Kabel verlässt<br />

nach einer als dünne Folie ausgebildeten<br />

subretinalen Strecke den Bulbus<br />

transchorioidal und transskleral. Es verläuft<br />

weiter unter dem M. temporalis bis<br />

hinter das Ohr und mündet in eine subperiostale<br />

Empfangsspule <strong>für</strong> die Stromversorgung<br />

und Steuersignale, ähnlich<br />

wie beim Cochleaimplantat ([7, 8],<br />

. Abb. 2a)<br />

In der Pilotstudie, die in den Jahren<br />

2005–2009 in der Tübinger Universitäts-<br />

Augenklinik durchgeführt wurde, war<br />

zunächst experimentell ein transdermales<br />

Kabel <strong>mit</strong> einem Stecker <strong>für</strong> die externe<br />

Stromversorgung benutzt worden.<br />

Diese Implantate wurden immer spätestens<br />

nach 4 Monaten wieder chirurgisch<br />

entfernt.<br />

In der aktuellen klinischen Studie<br />

(Hauptstudie) wird die oben beschrie-<br />

bene, spulenbasierte Stromversorgung<br />

verwendet. Die drahtlose Energie- und<br />

Steuersig nalübertragung erfolgt durch<br />

elektromagnetische Induktion über eine<br />

epidermale Spule, die über der subperiostalen<br />

Empfangsspule magnetisch in Position<br />

gehalten wird (. Abb. 2). Die nun<br />

verwendeten Implantate müssen nicht<br />

mehr entfernt werden, da es hier keine<br />

transdermale Verbindung mehr gibt.<br />

Eine externe Batterie versorgt das Implantat<br />

über die Spulen <strong>mit</strong> gepulster Energie.<br />

Der gesamte Chip nimmt <strong>mit</strong> den<br />

1500 Mikrophotodioden mehrmals pro<br />

Sekunde <strong>für</strong> 1 ms lang ein Bild auf und erzeugt<br />

ein elektrisches Reizmuster, das an<br />

die Bipolarzellen weitergegeben wird.<br />

Das durch ein subretinales Implantat<br />

ver<strong>mit</strong>telte Sehen besteht in einem rechteckigen<br />

Ausschnitt der visuellen Welt von<br />

etwa 12°, dargestellt in bis zu etwa 9 differenzierbaren<br />

Grautönen. Es gibt keine<br />

Farbenunterscheidung, da alle Photodioden<br />

die gleiche spektrale Sensitivität <strong>für</strong><br />

Licht haben. Ein weiterer Unterschied<br />

zum natürlichen Sehen ist die fehlende<br />

spontane Adaptation an die Umgebungshelligkeit.<br />

Diese kann der Patient selber<br />

manuell einstellen, je nach Helligkeit der<br />

Umgebung und der Kontrastbedingungen.<br />

Dies geschieht anhand zweier Drehknöpfe<br />

auf der Stromversorgungseinheit,<br />

<strong>mit</strong> denen die Kontrastempfindlichkeit<br />

und die Lichtverstärkung angepasst werden<br />

<strong>können</strong>, um den Seheindruck zu optimieren<br />

(. Abb. 2c).<br />

Der dem <strong>Patienten</strong> ver<strong>mit</strong>telte Seheindruck<br />

dürfte dem Bild eines Schwarz-<br />

Weiß-Fernsehers nahekommen, bei dem<br />

Kontrast und Helligkeit ebenfalls manu-<br />

ell reguliert und die Bilder in Grautönen<br />

dargestellt wurden. Allerdings kann das<br />

Implantat nur eine li<strong>mit</strong>ierte Sehschärfe<br />

ver<strong>mit</strong>teln, die rein rechnerisch den dezimalen<br />

Visus von 0,1 nicht überschreiten<br />

kann.<br />

Klinische Studie<br />

Das schriftliche Einverständnis in Übereinstimmung<br />

<strong>mit</strong> der Deklaration von<br />

Helsinki und der Richtlinie 93/42/EWG<br />

des Europäischen Parlaments und des Rates<br />

vom 14.06.1993 über Medizinprodukte<br />

sowie der DIN EN ISO 14155 ist Voraussetzung<br />

<strong>für</strong> den Einschluss jedes <strong>Patienten</strong>.<br />

Die monozentrische Phase in Tübingen<br />

ist inzwischen abgeschlossen. Die<br />

ersten <strong>Patienten</strong> im multizentrischen Studienmodul,<br />

an dem Kollegen aus Budapest,<br />

Dresden, Kiel, Frankfurt, London,<br />

Oxford und Tübingen <strong>mit</strong>arbeiten, wurden<br />

Ende 2011 eingeschlossen.<br />

Die klinische Hauptstudie benutzt das<br />

Implantat Alpha IMS <strong>mit</strong> der spulenbasierten<br />

Stromversorgung (. Abb. 2). Das<br />

Implantat kann nicht nur in der Klinik,<br />

sondern auch vom <strong>Patienten</strong> selbstständig<br />

im Freien, zu Hause oder bei der Arbeit<br />

usw. benutzt werden. Die Dauer der Studie<br />

beträgt <strong>für</strong> jeden <strong>Patienten</strong> 1 Jahr <strong>mit</strong><br />

12 mehrtägigen Visiten. Nach Abschluss<br />

der Studie werden alle <strong>Patienten</strong> mindestens<br />

jährlich nachkontrolliert.<br />

Die Verbesserung der Stromversorgung<br />

ermöglicht es <strong>Patienten</strong>, alltagsrelevante<br />

visuelle Erfahrungen <strong>mit</strong> dem subretinalen<br />

Chip zu sammeln.<br />

In die Studie werden nur <strong>Patienten</strong> <strong>mit</strong><br />

einer erblichen Netzhautdegeneration,<br />

Der Ophthalmologe 2 · 2012 |<br />

137


v. a. Retinitis pigmentosa, im Endstadium<br />

eingeschlossen. Freiwillige Teilnehmer<br />

der Studie verfügen maximal über Lichtwahrnehmung<br />

und sind nicht mehr fähig,<br />

Gegenstände im Alltag zu identifizieren<br />

oder sich visuell selbstständig zu orientieren.<br />

In die Studie werden auch keine <strong>Patienten</strong><br />

eingeschlossen, die andere Augenerkrankungen<br />

haben, die die Sehbahn<br />

schädigen (z. B. Glaukom, frühere Netzhautablösung,<br />

Amblyopie oder angeborene<br />

Blindheit, Schlaganfall der Sehrinde<br />

etc.), da sonst die Weiterleitung bzw. adäquate<br />

Verarbeitung des elektrisch generierten<br />

Signals nicht gegeben wäre.<br />

Die klinische Studie hat zum Ziel,<br />

einerseits Sicherheitsfragen einer solchen<br />

neuen Technologie in Langzeituntersuchungen<br />

zu beantworten, anderseits aber<br />

auch visuelle Funktionen, die durch dieses<br />

Implantat gewonnen werden, und deren<br />

zeitlichen Verlauf zu überprüfen.<br />

Objektivierbare und messbare Aspekte<br />

des Sehens werden <strong>mit</strong> standardisierten<br />

Tests geprüft: Lichtwahrnehmung <strong>mit</strong><br />

dem Implantat, Zeitauflösung, Lokalisation<br />

von Lichtquellen und Bewegungswahrnehmung,<br />

Gittersehschärfe und Sehschärfe<br />

<strong>mit</strong> Landolt-Ringen, aber auch<br />

Identifikation und Beschreibung von geometrischen<br />

Objekten oder Alltagsgegenständen<br />

[12]. Die derzeit besten Ergebnisse<br />

reichen bis zu 0,037 dezimale Sehschärfe<br />

gemessen <strong>mit</strong> Landolt-Ringen,<br />

3,3 Zyk len/° Gittersehschärfe und 35°/s<br />

Bewegungswahrnehmung (präsentiert<br />

im Kongress der DOG 2011, Vortragsnummer<br />

SA57-361).<br />

Ein professioneller Mobilitätstrainer<br />

begleitet die <strong>Patienten</strong> in unbekannter<br />

Umgebung in Innen- und Außenbereichen,<br />

bevor sie das Implantat selbstständig<br />

zu Hause nutzen <strong>können</strong>. Sämtliche<br />

Tests, <strong>mit</strong> Ausnahme der häuslichen<br />

Nutzung, werden immer einfach ver<strong>blinde</strong>t<br />

und randomisiert <strong>mit</strong> eingeschaltetem<br />

und ausgeschaltetem Implantat durchgeführt,<br />

um den tatsächlichen Gewinn an<br />

Sehleistung durch den Chip methodisch<br />

einwandfrei erfassen zu <strong>können</strong>.<br />

Visuelle Erfahrungen der<br />

<strong>Patienten</strong> im Alltag<br />

Bisher erhielten nach den 11 <strong>Patienten</strong><br />

der Pilotstudie 9 weitere <strong>Patienten</strong> in der<br />

138 | Der Ophthalmologe 2 · 2012<br />

Hauptstudie das subretinale Alpha-IMS-<br />

Implantat (Retina Implant AG, Reutlingen).<br />

Eine Patientin konnte wegen eines<br />

intraoperativen „opticus touch“ durch<br />

das Implantat keine Seheindrücke gewinnen.<br />

Zwei <strong>Patienten</strong> der Hauptstudie fanden<br />

die visuellen Informationen, die sie<br />

durch das Implantat neu gewonnen haben,<br />

im Alltag subjektiv nicht nützlich,<br />

obwohl in standardisierten Tests bessere<br />

visuelle Ergebnisse <strong>mit</strong> dem Implantat<br />

im Vergleich zum eigenen Restsehen<br />

erhoben werden konnten. Eine Patientin<br />

hat das Implantat erst relativ kurze Zeit,<br />

und es liegen noch zu wenig Daten vor.<br />

Die restlichen 5 <strong>Patienten</strong> konnten <strong>mit</strong><br />

dem Implantat im Alltag gute Erfahrungen<br />

sammeln und berichten über nützliche<br />

visuelle Informationen. Außerdem<br />

war bereits von einem <strong>Patienten</strong> aus der<br />

Pilotstudie ein Nutzen in alltäglichen Situationen<br />

bestätigt worden, obwohl damals<br />

das Einschalten der Stromversorgung<br />

außerhalb der Klinik nicht möglich<br />

war. Die Beobachtungsdauer der Implantatbenutzung<br />

liegt bislang zwischen<br />

2 und 12 Monaten.<br />

D Es werden Sehschärfen von<br />

1/50 und besser erreicht.<br />

Für <strong>Patienten</strong>, die allenfalls Lichtscheinwahrnehmung<br />

hatten, bedeutet dies eine<br />

verbesserte Sehfunktion im Alltag, wie<br />

der folgende Überblick zu den Aussagen<br />

der <strong>Patienten</strong> über den Nutzen eines<br />

subretinalen Implantats im Alltag zeigen<br />

soll. Diese Erfahrungen wurden –<br />

im Gegensatz zu den funktionellen Labortests<br />

der Studie – nicht unter standardisierten<br />

Bedingungen erhoben und<br />

sind auch nicht objektivierbar. Die präsentierten<br />

Ergebnisse beruhen einerseits<br />

auf Studiendokumentation <strong>mit</strong> Filmmaterial,<br />

anderseits auf mündlichen Aussagen<br />

und Beschreibungen der Studienteilnehmer,<br />

die im häuslichen Umfeld, an<br />

der Arbeitsstelle oder im Freien neu gewonnene<br />

visuelle Erfahrungen gesammelt<br />

haben.<br />

Objektive und standardisierte Ergebnisse<br />

wurden bereits teilweise veröffentlicht<br />

und werden separat nach Abschluss<br />

der gesamten klinischen Studie publiziert<br />

[5, 9, 10, 11].<br />

Zusammenfassung · Abstract<br />

Ophthalmologe 2012 · 109:136–141<br />

DOI 10.1007/s00347-011-2479-6<br />

© Springer-Verlag 2012<br />

K. Stingl · K.U. Bartz-Schmidt · D. Besch ·<br />

F. Gekeler · U. Greppmaier · G. Hörtdörfer ·<br />

A. Koitschev · T. Peters · H. Sachs ·<br />

B. Wilhelm · E. Zrenner<br />

<strong>Was</strong> <strong>können</strong> <strong>blinde</strong> <strong>Patienten</strong><br />

<strong>mit</strong> dem subretinalen<br />

Alpha­IMS­Implantat im Alltag<br />

sehen? Aktuelle Übersicht aus<br />

der Tübinger klinischen Studie<br />

Zusammenfassung<br />

Ein subretinales visuelles Implantat ist ein<br />

Forschungsansatz, bei erblichen Netzhautdegenerationen<br />

im Endstadium die Photorezeptoren<br />

durch mikroelektronische Chips zu<br />

ersetzen. In einer klinischen Studie in Tübingen<br />

werden diese Implantate an <strong>blinde</strong>n Freiwilligen<br />

geprüft. Durch Benutzen des Implantates<br />

in alltäglichen Situationen konnten bislang<br />

wertvolle visuelle Erfahrungen berichtet<br />

werden. Der subretinale Mikrochip ver<strong>mit</strong>telt<br />

subjektiv nützliche Informationen sowohl im<br />

Nahbereich als auch in der Fernsicht.<br />

Schlüsselwörter<br />

Subretinales Implantat · Künstliches Sehen ·<br />

Erbliche Netzhautdegenerationen · Retinitis<br />

pigmentosa · Neuroprothetik<br />

What can blind patients<br />

see in daily life with the<br />

subretinal Alpha IMS implant?<br />

Current overview from the<br />

clinical trial in Tübingen<br />

Abstract<br />

The subretinal visual implant is a scientific research<br />

approach to restore partial vision in<br />

end-stage hereditary retinal diseases by replacing<br />

the function of the degenerated<br />

photo receptors by microelectronic chips. In a<br />

clinical trial in Tübingen these implants were<br />

tested on voluntary blind patients. By using<br />

the implants in daily living the patients reported<br />

valuable visual information. The subretinal<br />

microchip mediates subjectively useful<br />

visual information in near as well as in distant<br />

vision.<br />

Keywords<br />

Subretinal visual implant · Retinitis<br />

pigmentosa · Artificial vision · Hereditary<br />

retinal degeneration · Neuroprosthetic


Abb. 3 9 Das subretinale Implantat ermöglicht<br />

korrektes Lokalisieren und Ergreifen eines Getränkes<br />

im Restaurant. (Mit freundl. Genehmigung<br />

Retina Implant AG)<br />

Nutzung im Nahbereich<br />

Die meisten Erfahrungen beruhen auf visuellen<br />

Wahrnehmungen im Nahbereich.<br />

Viele <strong>Patienten</strong> benutzen das Implantat<br />

bei alltäglichen Tätigkeiten wie Essen,<br />

Arbeiten, Betrachtung von Gegenständen<br />

oder visuellem Kontakt <strong>mit</strong> anderen Menschen.<br />

Beispiele:<br />

F Die Kontur eines Besuchers wird auf<br />

der Couch sitzend erkannt, auch dass<br />

ein Arm auf der Couchlehne liegt.<br />

F Brillenträger <strong>können</strong> von Nichtbrillenträgern<br />

unterschieden werden<br />

durch Nutzung hoher Kontraste oder<br />

durch Reflexe, die das Brillenglas<br />

oder der Metallrahmen als starkes<br />

Sig nal <strong>für</strong> den Mikrochip abgibt. Die<br />

<strong>Patienten</strong> <strong>können</strong> dabei eine Aufhellung<br />

in der Augenpartie des Gesichtes<br />

erkennen. Weiterhin <strong>können</strong> zwei <strong>Patienten</strong><br />

grobe Gesichtszüge ihrer Lebensgefährtinnen<br />

sehen, es wird beschrieben,<br />

dass der Mund erkannt<br />

wurde sowie auch der Schatten der<br />

Nase und die Schatten zwischen den<br />

hellen Zähnen beim Lachen. Andere<br />

<strong>Patienten</strong> <strong>können</strong> einfach nur die<br />

Form des Kopfes wahrnehmen.<br />

F Die Art der Kleidung kann anhand<br />

von Mustern oder Helligkeitskontrasten<br />

erkannt werden: Ein Patient sah<br />

einen gestreiften Pullover, ein anderer<br />

konnte beispielsweise eine Halskette<br />

oder ein Armband oder die Form<br />

und Helligkeit der Kleidung beschreiben<br />

(Farberkennung ist nicht möglich,<br />

s. oben).<br />

F Alltägliche Gegenstände wie <strong>Was</strong>chbecken,<br />

Besteck auf dem Tisch, Teile<br />

des Essens (wie z. B. dunkles Rindfleisch<br />

versus helle Beilage, Rotwein<br />

vs. Weißwein), eine Banane oder andere<br />

Früchte auf dem Tisch <strong>können</strong><br />

nach der Form und Helligkeit visuell<br />

abgegrenzt werden und zielsicher gegriffen<br />

werden (. Abb. 3).<br />

F Am Arbeitsplatz kann gelernt werden,<br />

den Klammerhefter, das Telefon<br />

und einige andere Büroartikel voneinander<br />

visuell zu unterscheiden.<br />

F Bei Bewegungen im Raum <strong>können</strong><br />

Türklinken, ein Papierschild an der<br />

Tür etc. erkannt werden.<br />

Fernsicht<br />

F Häufig ist das Erkennen des Horizonts<br />

sowie der Gegenstände, die aus<br />

dem Horizont herausragen, da gegen<br />

den hellen Himmel ein guter Kontrast<br />

gewährleistet ist. Die <strong>Patienten</strong> <strong>können</strong><br />

große Bäume oder Häuser orten<br />

oder aber auch einen Fluss, der vom<br />

Aussichtsturm aus durch die Sonnenreflexion<br />

einen hellen Streifen darstellt.<br />

F Auf der Straße ist es möglich, stehende<br />

Autos anhand der metallischen<br />

Reflexe oder auch Grenzen eines<br />

Gehsteiges bei gutem Kontrast zu erkennen.<br />

Auch gelingt es den meisten<br />

<strong>Patienten</strong>, Fenster eines Hauses als<br />

Rechtecke zu lokalisieren.<br />

F Ein Patient kann abends die Straßenlaternen<br />

als Lichter sehen und anhand<br />

deren Verlauf den Verlauf der<br />

Straße feststellen.<br />

F Eine andere Patientin kann im Garten<br />

sitzend ihren Sonnenschirm und den<br />

Stängel einer Sonnenblume erkennen,


Leitthema<br />

ein anderer Patient kann auf seinem<br />

Balkon den Mülleimer lokalisieren.<br />

F Beim Betrachten von Menschen aus<br />

einer größeren Entfernung werden<br />

bei gutem Kontrast kleinere und größere<br />

Personen voneinander unterschieden,<br />

auch konnten die Körperkonturen<br />

von Kollegen in einer Versammlung<br />

bei der Arbeit erkannt<br />

werden.<br />

F Ein Patient berichtet, dass er beim<br />

Blick durch eine offene Tür in das andere<br />

Zimmer den dunklen rechteckförmigen<br />

Teppich auf dem Boden erkennen,<br />

und eine menschliche Gestalt<br />

gebeugt über dem Laptop erahnen<br />

konnte.<br />

Bewegungswahrnehmung<br />

Sehr wichtig <strong>für</strong> die visuelle Orientierung<br />

ist auch die Möglichkeit, die Bewegung<br />

von Sehobjekten wahrzunehmen.<br />

Dass dieses <strong>mit</strong> dem subretinalen Chip<br />

möglich ist, kann man <strong>mit</strong>tels eines standardisierten<br />

Bildschirmtests anhand von<br />

Punktemustern, die sich in vier Richtungen<br />

bewegen, darstellen. Für den <strong>Patienten</strong><br />

ist es jedoch bedeutsamer, eine solche<br />

Wahrnehmung im realen Leben nutzen<br />

zu <strong>können</strong>.<br />

F Abends kann ein Patient wiederholt<br />

auf der Straße die Autos anhand ihrer<br />

sich bewegenden Scheinwerfer sehen<br />

sowie auch einen Bus, dessen Bewegung<br />

und Anhalten an der Kreuzung<br />

korrekt (nach Aussagen der sehenden<br />

Begleitperson) verfolgt werden.<br />

F Für die Verbesserung der Hand-<br />

Auge-Koordination ist es wichtig, die<br />

eigene oder auch eine fremde bewegte<br />

Hand in gutem Kontrast zu sehen<br />

und der Bewegung der Finger zu folgen,<br />

was einigen <strong>Patienten</strong> gut gelingt.<br />

F Ein Patient konnte nach Aussagen des<br />

Mobilitätstrainers in freier Natur korrekt<br />

beobachten, wie eine weiße Gans<br />

auf einem dunklen Weiher in eine bestimmte<br />

Richtung schwimmt.<br />

Diskussion<br />

Die Untersuchung der Sicherheit des Implantats<br />

ist ein wichtiges Ziel der aktuellen<br />

klinischen Studie. Bislang liegen noch keine<br />

Langzeitergebnisse über mehrere Jah-<br />

140 | Der Ophthalmologe 2 · 2012<br />

re hinweg vor, die längste Benutzungsdauer<br />

des visuellen Chips liegt bei 1 Jahr. Die meisten<br />

potenziellen Risiken bei dieser Intervention<br />

birgt die relativ lange Operationsdauer<br />

in Vollnarkose, die über 6 h betragen kann.<br />

Postoperativ kann es zu einer vorübergehenden<br />

Augendruckerhöhung sowie zu retinalen<br />

Blutungen im Implantatbereich oder<br />

kleineren Netzhautrissen kommen, die <strong>mit</strong><br />

Silikonöl ausreichend tamponiert werden<br />

<strong>können</strong>. Schwerwiegende Komplikationen<br />

wie Netzhautablösung oder Endophthal<strong>mit</strong>is<br />

wurden bislang weder in der Pilotstudie<br />

noch in der laufenden Hauptstudie beobachtet.<br />

Die oben genannten Berichte zeigen, dass<br />

ein subretinales Implantat im Alltag subjektiv<br />

nützliche visuelle Informationen<br />

ver<strong>mit</strong>teln kann und diese von den <strong>Patienten</strong><br />

als wichtige Informationen genutzt<br />

werden. Fragt man <strong>Patienten</strong>, inwiefern<br />

sich dieses sog. künstliche Sehen<br />

<strong>mit</strong> subretinalem Chip von dem früher<br />

gelernten, normalen Sehen unterscheidet,<br />

erhält man die erstaunliche Antwort:<br />

„relativ wenig“. Abgesehen von den fehlenden<br />

Farben, der li<strong>mit</strong>ierten Sehschärfe<br />

und der leicht blinkenden Wahrnehmung<br />

(das Implantat arbeitet immer <strong>mit</strong> einer<br />

bestimmten Frequenz) sei es dem normalen<br />

Sehen sehr ähnlich. Man könne es sich<br />

als schwarz-weißes, unscharfes Sehen <strong>mit</strong><br />

einer reduzierten Zahl von Kontrasten in<br />

einem konzentrisch verengten Gesichtsfeld<br />

vorstellen.<br />

Nicht alle <strong>Patienten</strong> profitieren im gleichen<br />

Umfang: Zwei der 9 <strong>Patienten</strong> konnten<br />

Bilder nur <strong>mit</strong> einer Wiederholfrequenz<br />

von 1–2 Hz erkennen, statt der typischen<br />

5–7 Hz. Dies li<strong>mit</strong>iert die Nutzung<br />

und könnte auf eine durch den individuellen<br />

Degenerationsprozess verursachte hohe<br />

Refraktärzeit der Netzhaut nach elektrischer<br />

Reizung zurückzuführen sein. Wenn<br />

die Untersuchungen an den weiteren <strong>Patienten</strong><br />

und Patientinnen der multizentrischen<br />

Studie abgeschlossen sind, wird umfassend<br />

über die Langzeitergebnisse und<br />

die unterschiedlichen individuellen Sehleistungen<br />

berichtet werden.<br />

Natürlich nutzen die <strong>Patienten</strong> auch<br />

den Kontext: Die beschriebene Patientin<br />

weiß, dass sie ein Bier im Lokal bestellt<br />

hat, aber <strong>mit</strong> eingeschaltetem Implantat<br />

kann sie das Glas schnell lokalisieren und<br />

greifen. Auch hört der oben beschriebene<br />

Patient das Geschrei der Gänse in freier<br />

Natur, aber <strong>mit</strong> Chip kann er deren Bewegung<br />

beobachten. Ähnliches gilt abends<br />

im Straßenverkehr: Der Bus ist hörbar,<br />

aber woher er kommt und wohin er fährt,<br />

kann <strong>mit</strong> eingeschaltetem Chip besser erkannt<br />

werden, als es allein durch das Hören<br />

möglich ist.<br />

Die <strong>Patienten</strong> empfinden die Tatsache,<br />

dass sie den Gegenständen <strong>mit</strong> dem Auge<br />

direkt folgen <strong>können</strong>, als sehr positiv. Das<br />

Alpha-IMS-Implantat ist weltweit der einzige<br />

Ansatz in einer klinischen Studie, bei<br />

dem der lichtempfindliche „Kamerachip“<br />

<strong>mit</strong> 1500 Pixeln direkt im Auge sitzt und<br />

nicht in einem Kameragehäuse am Brillengestell.<br />

Die Lokalisation von Objekten<br />

ist durch die nutzbare Augenbewegung<br />

bei diesem Ansatz enorm wichtig.<br />

Im Gegensatz dazu <strong>können</strong> <strong>Patienten</strong> <strong>mit</strong><br />

einem Implantat <strong>mit</strong> extern angebrachter<br />

Kamera Objekte nur nach Scanbewegungen<br />

erkennen und lokalisieren.<br />

Ein <strong>blinde</strong>r Patient hat gelernt, alle seine<br />

verbliebenen Sinne einzusetzen, um<br />

sich zurechtzufinden. Die Mehrzahl der<br />

<strong>Patienten</strong> bekam aber von den Chip-ver<strong>mit</strong>telten<br />

Seheindrücken einen zusätzlichen<br />

Nutzen <strong>für</strong> die Lokalisation der<br />

Gegenstände, die Orientierung im Raum<br />

und die Kommunikation <strong>mit</strong> anderen<br />

Personen.<br />

Fazit <strong>für</strong> die Praxis<br />

F Die Neuroprothetik stellt eine potenzielle<br />

Möglichkeit <strong>für</strong> <strong>Patienten</strong> <strong>mit</strong><br />

einer erblichen Netzhautdegeneration<br />

im Endstadium der Erkrankung<br />

dar, die visuelle Wahrnehmung teilweise<br />

wiederherzustellen.<br />

F Subretinale visuelle Implantate sind<br />

imstande, <strong>blinde</strong>n Retinitis-pigmentosa-<strong>Patienten</strong><br />

nützliche Sehinformationen<br />

<strong>für</strong> den Alltag zu ver<strong>mit</strong>teln.<br />

Kontaktdaten<br />

Leiter der Klinischen Prüfung: Prof. E. Zrenner,<br />

Department <strong>für</strong> Augenheilkunde, Universität<br />

Tübingen. Anfragen zur Studienteilnahme<br />

richten Sie bitte an das Informationszentrum<br />

der Studie: Retina Implant Info-Center, E-Mail:<br />

implant@stz-eyetrial.de, Tel. 07071–298 7316<br />

oder Fax 07071–29 5021


Korrespondenzadresse<br />

Dr. K. Stingl<br />

Department <strong>für</strong><br />

Augenheilkunde,<br />

Universität Tübingen<br />

Schleichstr. 12–16,<br />

72076 Tübingen<br />

katarina.stingl@<br />

med.uni-tuebingen.de<br />

Interessenkonflikt. Die korrespondierende Autorin<br />

weist auf folgende Beziehungen hin: UG ist Angestellter<br />

der Fa. Retina Implant (Hersteller des Implantats).<br />

EZ ist einer der Gründer, Anteilseigner und Aufsichtsratsvorsitzender<br />

der Retina Implant AG. FG ist Anteilseigner<br />

und Inhaber eines Beratervertrages der Retina<br />

Implant AG. KS, GH arbeiten in einem Dritt<strong>mit</strong>telprojekt,<br />

das von Retina Implant AG finanziert wird. STZ<br />

eyetrial (BW, TP) betreut die Hauptstudie als CRO im<br />

Auftrag der Retina Implant AG.<br />

Literatur<br />

1. Zrenner E (2002) Will retinal implants restore vision?<br />

Science 295:1022–1025<br />

2. Stett A, Barth W, Weiss S et al (2000) Electrical multisite<br />

stimulation of the isolated chicken retina. Vision<br />

Res 40:1785–1795<br />

3. Guenther E, Tröger B, Schlosshauer B, Zrenner E<br />

(1999) Long-term survival of retinal cell cultures<br />

on retinal implant materials. Vision Res 39:3988–<br />

3994<br />

4. Gekeler F (2007) Compound subretinal prostheses<br />

with extra-ocular parts designed for human trials:<br />

successful long-term implantation in pigs. Graefes<br />

Arch Clin Exp Ophthalmol 245:230–241<br />

5. Zrenner E (2011) Subretinal electronic chips allow<br />

blind patients to read letters and combine them to<br />

words. Proc Biol Sci 278:1489–1497<br />

6. Stingl K, Greppmaier U, Wilhelm B, Zrenner E<br />

(2010) Subretinale visuelle Implantate. Klin Monatsbl<br />

Augenheilkd 227:940–945<br />

7. Besch D (2008) Extraocular surgery for implantation<br />

of an active subretinal visual prosthesis with<br />

external connections: feasibility and outcome in<br />

seven patients. Br J Ophthalmol 92:1361–1368<br />

8. Sachs H, Bartz-Schmidt KU, Gabel VP et al (2010)<br />

Subretinal implant: the intraocular implantation<br />

technique. Nova Acta Leopoldina NF III 379:217–<br />

223<br />

9. Zrenner E (2011) Improvement of visual orientation<br />

and daily skills mMediated by subretinal electronic<br />

implant Alpha IMS in previously blind RP patients.<br />

ARVO 52:457 (Meeting Abstracts)<br />

10. Stingl K (2011) Vision mediated by the subretinal<br />

implant: improvement for activities of daily living<br />

– preliminary results. ARVO 52:456 (Meeting Abstracts)<br />

11. Stingl K (2010) Subretinal electronic chips can restore<br />

useful visual functions in blind retinitis pigmentosa<br />

patients. Biomed Tech (Berl) 55(Suppl 1),<br />

doi: 10.1515/BMT.2010.435<br />

12. Bach M (2010) Basic quantitative assessment of visual<br />

performance in patients with very low vision.<br />

Invest Ophthalmol Vis Sci 51:1255–1260<br />

Buchbesprechungen<br />

S. Saxena, C.H. Meyer, M. Ohji, L. Akduman<br />

(Hrsg.)<br />

Vitreoretinal Surgery<br />

Jaypee Brothers Medical Publishers 2012,<br />

456 S., (ISBN 978-93-5025-579-7), 116.00 EUR<br />

In diesem Jahr erscheint die erste Auflage des<br />

Buches „Vitreoretinal Surgery“. Der Zeitpunkt<br />

<strong>für</strong> ein Lehrbuch zum Thema vitreoretinale<br />

Chirurgie ist günstig gewählt, denn innerhalb<br />

der letzten Jahre erlebten wir im Bereich der<br />

vitreoretinalen Chirurgie zahlreiche Neuerungen.<br />

Diese umfassten nicht nur technische<br />

Verbesserungen der Operationsmaschinen<br />

wie höhere Schnittraten, verbesserte Pumpensysteme<br />

und „fluidics“, sondern vor allem<br />

auch eine fortschreitende Miniaturisierung<br />

der Operationsinstrumente wie „cutter“, Scheren,<br />

und Pinzetten von 20 Gauge über 23, 25<br />

bis hin zu 27 Gauge. Hinzu kamen verbesserte<br />

Systeme zur Ausleuchtung des Bulbus und<br />

Weitwinkelbeobachtungssysteme. Neben<br />

diesen technischen Verbesserungen gewinnt<br />

auch die pharmakologische Therapie im<br />

Rahmen der vitreoretinalen Chirurgie zunehmend<br />

an Bedeutung, sei es als adjuvante<br />

Therapie <strong>mit</strong> VEGF-Hemmern bei der Behandlung<br />

der Komplikationen der diabetischen<br />

Retinopathie, als enzymatische Vitreolyse <strong>mit</strong><br />

Mikroplasmin im Rahmen der Therapie traktiver<br />

Makulopathien oder der Anwendung<br />

von Farbstoffen zur Kontrastierung der vitreoretinalen<br />

Grenzfläche. Wer sich über diese<br />

Neuerungen informieren will, ist <strong>mit</strong> diesem<br />

Lehrbuch sehr gut beraten. Es richtet sich sowohl<br />

an den erfahrenen vitreoretinalen Chirurgen,<br />

aber auch besonders an all diejenigen,<br />

die noch am Anfang ihrer operativen Karriere<br />

(und da<strong>mit</strong> operativen Lernkurve) stehen.<br />

Die Liste der Autoren/innen umfasst zahlreiche<br />

internationale Experten/innen und<br />

weckt große Erwartungen an den Inhalt, die,<br />

das sei vorab schon gesagt, nicht enttäuscht<br />

werden. Schon beim ersten Durchblättern<br />

dieses im Format sehr handlichen Buches,<br />

überzeugt die Qualität der farbigen Abbildungen<br />

klinischer Fundusbilder, schematischer<br />

Illustrationen sowie OCT-Bilder. Das Buch ist<br />

sehr klar strukturiert, die einzelnen Kapitel<br />

ausführlich, aber nie zu lang, hervorragend<br />

bebildert und <strong>mit</strong> zahlreichen Referenzen aus<br />

der aktuellen Literatur versehen. Übersichtlich<br />

gestaltete Tabellen fassen in vielen Kapiteln<br />

die dargestellten Inhalte prägnant zusammen.<br />

Vielleicht entscheidet sich der Verlag, in<br />

der nächsten Ausgabe den hervorragenden<br />

Inhalt durch eine zusätzliche DVD <strong>mit</strong> Operationsvideos<br />

zu ergänzen.<br />

Untergliedert ist „Vitreoretinal Surgery“ in<br />

11 Kapitel. Das erste ver<strong>mit</strong>telt zum Thema<br />

„Principles, Techniques and Instrumentation<br />

in Vitrectomy“ ein vertiefendes Wissen über<br />

die technischen Grundlagen der Operationsinstrumente<br />

und -maschinen und beschreibt<br />

chemische und physikalische Eigenschaften<br />

der operativen Hilfs<strong>mit</strong>tel wie Silikonöle,<br />

Gase, schwere Flüssigkeiten und Farbstoffe<br />

sowie deren Einsatzmöglichkeiten.<br />

Die folgenden Abschnitte behandeln die Pathogenese,<br />

Indikationsstellung und operative<br />

Versorgung der wichtigsten Erkrankungen in<br />

diesem Gebiet wie unter anderem der Netzhautablösung,<br />

der diabetischen Retinopathie,<br />

der traktiven Makulopathien wie dem Makulaforamen<br />

bis hin zur submakulären Blutung.<br />

Dem operativen Management der Endoph-<br />

thal<strong>mit</strong>is wird – wie auch der Versorgung des<br />

verletzten Auges – ein eigenes Kapitel gewidmet.<br />

Andere Themenschwerpunkte bilden<br />

die Herausforderungen und Besonderheiten<br />

der vitreoretinalen Chirurgie im Rahmen der<br />

Frühgeborenenretinopathie, die operative<br />

Versorgung der abgetauchten Linse, die Netzhautablösung<br />

im Rahmen der Grubenpapille<br />

und des Aderhautkoloboms, aber auch die<br />

operativen Möglichkeiten bei der Behandlung<br />

von intraokularen Tumoren.<br />

Kurzum, <strong>mit</strong> „Vitreoretinal Surgery“ erwirbt<br />

man ein Buch, das durch seine Kompaktheit,<br />

klare Struktur und besonders inhaltlich voll<br />

überzeugt. Allen, die sich in diesem spannenden<br />

und dynamischen Gebiet unverzichtbare<br />

Grundlagen aneignen, sich auf den neuesten<br />

Stand zu (operations)technischen Entwicklungen<br />

und Therapiekonzepten bringen wollen<br />

oder vielleicht einfach ein Nachschlagewerk<br />

als Hilfestellung im „operativen“ Alltag suchen,<br />

sei dieses Buch sehr empfohlen.<br />

Prof. Dr. C. Haritoglou<br />

Der Ophthalmologe 2 · 2012 |<br />

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