Argus II, chip retiniano de visión artificial

Imagen del sistema Argus II en la cual se observa, al lado izquierdo, una cabeza de maniquí portando las gafas que incorporan la microcámara en el puente , y en el lado derecho, un dibujo de un ojo seccionado donde se aprecia la ubicación del microchip y de la antena receptora de las imágenes procesadas

Probablemente os acordaréis de aquel miembro de Star Trek, Geordi La Forge, que era ciego y llevaba un fantástico visor que le permitía incluso ver longitudes de onda inapreciables para el ojo humano. Pues bien, a pesar de no estar en el año 2340, sino en el 2017, la visión artificial ya se encuentra entre nosotros. Y no es algo reciente, que va. Ya hace más de 25 años que se empezaron a desarrollar los primeros dispositivos. Eso sí, no fue hasta el 2011 cuando se empezó a comercializar el primero de estos sistemas, y en cuanto al protagonista de este artículo, Argus II, fue el primer chip retiniano que se implantó en España en 2014.

La primera generación de Argus se creó hace unos 20 años pero no ha sido hasta la aparición de la segunda generación que se ha conseguido la aprobación para su comercialización tanto en Europa en 2011, como en Estados Unidos en 2013. La compañía que lo fabrica y desarrolla es Second Sight, y En cuanto a su precio, agarraos: unos 150.000 € (incluido el entrenamiento post operatorio).

Este tipo de implante está destinado a pacientes con retinosis pigmentaria, una enfermedad degenerativa de la retina en la que las células fotosensibles de esta parte del ojo van muriendo poco a poco, provocando una pérdida progresiva de visión nocturna y de visión periférica, seguidas eventualmente de la pérdida de la visión central, y ceguera en muchos casos. De momento, en la fecha de publicación de este artículo y según he podido constatar, tan sólo se han intervenido a cuatro pacientes aquí en España, concretamente en la Clínica Barraquer de Barcelona y en el Hospital La Arruzafa de Córdoba, pero si sumamos el total de pacientes intervenidos en otros países, suman más de 200.

¿Cómo funciona Argus II?

Argus II es un dispositivo que tiene la finalidad de estimular eléctricamente la retina para aumentar la percepción visual en personas ciegas (de momento tan sólo se aplica a pacientes afectados de retinosis pigmentaria, aunque ya se ha empezado a implantar en casos de degeneración macular).

Está compuesto en su parte digamos externa, por unas gafas con una cámara integrada y una unidad de procesamiento de video digital de señales fabricado por Texas Instruments que va unida a las gafas por medio de un cable, y la parte que va implantada dentro del ojo está formada por una antena con un estuche electrónico y una micro placa de unos sesenta electrodos que es implantada de forma sub-retinal sobre la zona de la fóvea. La cámara, de alta definición, captura las imágenes en un campo de unos 20°, el procesador las convierte en patrones eléctricos compatibles, y esos patrones son transmitidos de modo inalámbrico desde una antena situada en la patilla de la gafa a otra antena implantada en el paciente, y desde ahí, a la micro placa de electrodos retinianos que estimulan eléctricamente la retina.

Proceso quirúrgico, posoperatorio y rehabilitación:

El proceso quirúrgico en el que se implanta el chip suele durar unas tres horas. Se realiza con anestesia general y el proceso post operatorio en el que se va controlando al paciente suele durar entre cuatro y ocho semanas dependiendo de los casos.

Tanto o más importante que la intervención quirúrgica, es el proceso de rehabilitación posterior, pues el paciente tiene que acostumbrarse al nuevo tipo de visión obtenida gracias a la estimulación eléctrica de la retina. Es como si tuviese que aprender a ver de nuevo, ya que la visión que se obtiene no es para nada la que recuerda el paciente. De hecho, el término más adecuado para el tipo de visión obtenida es de “visión simulada a través de patrones lumínicos”. Este proceso de entrenamiento post operatorio suele durar unos seis meses. Durante este tiempo se entrena al cerebro a volver a recibir estímulos visuales. Es un proceso algo complejo, pues hay que echar mano de la memoria visual que conserva el paciente, y por medio de la imaginación relacionar esos recuerdos anteriores con la nueva visión basada en estímulos lumínicos, hasta volver a crear un compendio de nuevas imágenes visuales adaptadas a la nueva y peculiar forma de ver. No se suele dar de alta al paciente hasta al cabo de unos tres años.

Algunos detalles técnicos:

  • La cámara, de alta definición, se encuentra ubicada en el puente de las gafas, y es capaz de abarcar unos 20° de visión (comparable a sujetar una regla de 30 cm con el brazo estirado).
  • Tanto el hardware externo como el software se pueden actualizar para beneficiarse de actualizaciones futuras.
  • La autonomía del dispositivo es de unas tres horas, pero se suministran baterías de recambio para poder aumentar su periodo de uso.
  • El procesador de imagen tiene tres filtros: uno estándar, otro que resalta los contornos y otro que es para ambientes con poca iluminación. Además hay varios botones claramente diferenciados: uno redondo que es para encender el dispositivo, otro cuadrado que aumenta artificialmente la iluminación en espacios oscuros y finalmente otro en forma de estrella que es para “vista al frente”, la normal.
  • Dispone de señales audibles que proporcionan información sobre la funcionalidad del sistema.

 

Resultados obtenidos:

La visión que se obtiene con este dispositivo es muy rudimentaria, ya que al estimularse eléctricamente la retina, lo que percibe el paciente son unos flashes o chispazos de luz, llamados fosfenos, que son emitidos por cada uno de los electrodos que incorpora la micro placa implantada. Para que os hagáis una idea, estos fosfenos, son esas lucecitas que vemos cuando nos frotamos los ojos vigorosamente. Por lo tanto, esos 60 electrodos provocan en el paciente la visión de estos fosfenos o lucecitas distribuidas por su campo visual, como si fueran 60 píxeles de una imagen fotográfica en blanco y negro. Vamos, que la imagen es muy simple. Imaginaos una cuadrícula de 8X8 en la que cada cuadradito es 1 de esos píxeles, pues Bien, esa es la resolución que se puede obtener con este chip.

Cabe remarcar que se suele dar la circunstancia de que alguno de los electrodos de la micro placa implantada no suelen actuar adecuadamente, ya que aunque se selecciona muy bien la zona de implantación, normalmente la zona central de la retina, que es la que tiene un mayor número de células retinianas saludables para ser estimuladas, si se da el caso de que esa zona central de la retina también está seriamente degenerada, no todos los electrodos se aprovechan (esto suele ocurrir en la retinosis pigmentaria, que es la patología que se está beneficiando actualmente de estos implantes). Aparte que debido a la cirugía a veces se pueden generar cicatrices secundarias que dificultan la estimulación así como la transmisión nerviosa del estímulo.

¿A quién está destinado este dispositivo?

Este sistema tan sólo está destinado a aquellos pacientes que apenas ven algo de luz, pues la visión que se puede obtener sólo permite captar la forma, la posición, la orientación y el movimiento de objetos, y como mucho para ver letras realmente grandes. Por otro lado, también es necesario destacar que debido a que este sistema se basa en el estímulo directo de la retina, estos chips tan sólo funcionarán correctamente en pacientes que padezcan problemas de retina y que tengan el nervio óptico en buen estado.  Y es que para transmitir la información de la retina al cerebro, se precisa un nervio óptico en buenas condiciones. Por ese motivo, no será útil en personas con enfermedades del nervio óptico, como en el glaucoma terminal, retinopatía diabética o miopía magna. De momento, tan sólo se está aplicando en pacientes con retinosis pigmentaria con edades comprendidas entre los 30 y los 70 años, aunque también se podrá aplicar a pacientes con degeneración macular (de hecho, en Mánchester, el profesorPaulo Stanga, ya ha intervenido a pacientes con degeneración macular).

Además, hay un último factor decisivo que influye en la selección de los candidatos que recibirán el implante: el perfil psicológico del paciente. La rehabilitación posterior en la que se ha de reeducar al cerebro a ver de nuevo, reinterpretando los nuevos patrones visuales, precisa de personas que sean capaces de superar ese proceso, que exige grandes niveles de paciencia, constancia y memoria.

Conclusión y futuras generaciones:

Yo, a pesar de la visión tan rudimentaria que se puede obtener por el momento con este dispositivo, me muestro bastante optimista ante el potencial que pueden llegar a alcanzar las futuras generaciones de Argus. Por ejemplo, la siguiente generación Argus III promete mucho, pues según he leído por ahí, incluirá 240 electrodos en vez de los 60 actuales. Incluso se prevé el futuro desarrollo de un implante que envíe información visual directamente al cerebro, sin pasar por el nervio óptico, algo que será realmente muy interesante, ya que entonces no importará para nada el tipo de afectación del ojo al estimularse directamente el área de la visión en la corteza cerebral. Por supuesto, por mucho que evolucionen las nuevas generaciones, la visión se seguirá obteniendo a través de estímulos eléctricos que provocarán patrones lumínicos, consiguiéndose una visión poco natural, nunca igual a la de un ojo plenamente funcional, pero auguro un momento en el que las imágenes visualizadas serán bastante aceptables para obtener una autonomía considerable. Me imagino una visión similar a la de los gráficos de aquellos primeros videojuegos de las videoconsolas de 8 bits: imágenes pixeladas pero lo suficientemente definidas y comprensibles para interactuar sin dificultad con nuestro entorno. Eso sí, me veo obligado hacer un llamamiento a la precaución y a la paciencia, pues os recuerdo que este tipo de investigaciones necesitan periodos largos de experimentación hasta que el producto llega a ser aprobado para su comercialización. Vamos, que cualquier nueva evolución suele tardar en materializarse. En fin, que todo esto promete mucho, pero necesita su tiempo. Lo importante es que no estamos hablando de ciencia-ficción, sino de una prometedora realidad.

 

Y ahora, ya para finalizar, os voy a poner el enlace a una crónica de El Mundo.es que trata sobre Aurora Castillo, la primera paciente intervenida en España con este chip en 2014 Por un equipo dirigido por el oftalmólogo Dr. Jeroni Nadal, coordinador del departamento de Vítreo-Retina de la clínica Barraquer de Barcelona. Os la comparto porque me parece un testimonio muy interesante en el que se observan muy bien tanto la visión que ha obtenido, como algunos aspectos del funcionamiento del dispositivo que se lea implantado:

Crónica de El Mundo.es sobre Aurora Castillo

Autor: Jaime Franco

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