IRIS II, Chip retiniano de visión artificial

Imagen del sistema IRIS II mostrando una cabeza de maniquí portando las gafas con su microcámara, a su lado el procesador que transmite la señal al microchip, y una vista trasera de las gafas donde se aprecia la sujeción a la cabeza y la microcámara incorporada en su parte izquierda.

En un artículo anterior, os hablaba del chip retiniano Argus II de la empresa Second Sight. En su introducción os comentaba que la visión artificial, algo que suena a ciencia-ficción, ya hace mucho tiempo que se empezó a desarrollar (concretamente hace unos 25 años). Pues bien, el protagonista de este artículo es la competencia de Argus II, el chip retiniano IRIS II, comercializado por la compañía Pixium Vision.

Se trata de un sistema más actual y evolucionado que el Argus II y que ha sido implantado a principios de este 2017 por primera vez en España por el oftalmólogo y cirujano Dr. Borja Corcóstegui en el Instituto de Microcirugía Ocular de Barcelona (IMO), el cual participa en un estudio multicéntrico europeo para probar los beneficios de este nuevo sistema de visión artificial.

Ya os comentaba en aquel otro artículo que la visión que se consigue de momento con estos chips es muy rudimentaria, pero la cosa promete, sobre todo porque como ya hay más de una empresa trabajando en este campo, parece que hay más interés en perfeccionar este tipo de dispositivos. De hecho, tanto la compañía del chip Iriss II como la del Argus II ya están trabajando en nuevas generaciones de chips que mejoran bastante las prestaciones de las generaciones precedentes. La siguiente generación de IRIS II, la tercera generación, pasará a llamarse PRIMA y contará con 400 electrodos en su primer prototipo, aunque aspira a alcanzar los 1600 en versiones más evolucionadas (la actual generación tiene 150 electrodos). Además, su implantación será bajo la retina, lo cual mejorará la transmisión de los estímulos visuales, y se espera mejorar la técnica quirúrgica reduciendo el tiempo a una hora y media.

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.

¿Cómo funciona IRIS II?

A groso modo este chip es muy similar al Argus II. Está compuesto por unas gafas que incorporan una micro cámara bioinspirada que imita el funcionamiento del ojo humano, ya que captura de manera continua los cambios en el campo visual mediante píxeles independientes en el tiempo, en lugar de utilizar sensores de imagen que toman secuencias de vídeo fotogramas con datos redundantes, esta cámara captura las imágenes y las lleva a un procesador, que a su vez transmite la señal procesada al microchip de silicona con 150 electrodos que se implanta en la retina (la anterior generación de IRIS tan sólo tenía 50 electrodos). La forma de transmitir la señal al chip, a diferencia que en el Argus II, aquí no es de forma inalámbrica.

Proceso quirúrgico, posoperatorio y rehabilitación:

Este chip no se implanta bajo la retina como Argus II, sino sobre ésta (implante épi retiniano), lo cual simplifica la intervención quirúrgica y evita posibles complicaciones como un desprendimiento de retina. Además, al estar situado sobre la retina, es posible extraerlo en cualquier momento para sustituirlo por un modelo más avanzado. Quizás no es la forma más adecuada de estimular las células retinianas, pues el implante sub retiniano en ese aspecto es más efectivo, pero el hecho de que la operación es más sencilla y que se pueda sustituir, lo convierten en una opción muy atractiva (de todas formas, tal y como ya he comentado antes, la próxima generación, PRIMA, se implantará bajo la retina para mejorar este aspecto).

En cuanto a la primera intervención quirúrgica con este chip en España, Esta se realizó en enero de este año 2017 a Francisco Mulet, de 75 años de edad, que padece retinosis pigmentaria desde hace más de treinta años. La Intervención, realizada en el IMO por el Dr. Borja Corcóstegui, duró tres horas y media. El posoperatorio no tuvo ningún tipo de complicación y al cabo de un mes se empezó a activar el chip implantado, ajustando individualmente los niveles de intensidad de los 150 electrodos que componen el chip IRIS II. Este proceso duró alrededor de 3 horas y consistió en analizar las respuestas del paciente mediante diferentes test técnicos con la finalidad de alcanzar la perfecta alineación del dispositivo. Estos ajustes se realizarán durante un mes aproximadamente, y el siguiente paso será el de la puesta en marcha de la mini-cámara que completa el sistema y el inicio de la rehabilitación visual para aprender a interpretar los puntos de luz. Esta rehabilitación/reeducación visual se prolongará durante un año y medio en sesiones realizadas a los 3, 6, 12 y 18 meses de la implantación, con posibilidad de ampliarse el seguimiento otro año y medio.

Tal y como ocurre en Argus II, aquí también es muy importante el proceso de rehabilitación, ya que el paciente tiene que adaptarse al nuevo tipo de visión proporcionada por la estimulación eléctrica de la retina. La visión que se obtiene con este tipo de chips retinianos no es una visión “natural” propiamente dicha, sino una visión simulada a través de patrones lumínicos (fosfenos), que son provocados por los estímulos eléctricos de esos 150 electrodos implantados, por lo que el paciente tiene que aprender a “ver” de una forma nueva, para nada parecida a la que conserva en su memoria. Vamos, que hay que volver a entrenar al cerebro a recibir estímulos visuales e interpretarlos echando mano de la imaginación y la memoria visual del paciente, y todo eso es un trabajo arduo que precisa paciencia y constancia (estas cosas se tienen en cuenta a la hora de seleccionar a los pacientes que se pueden intervenir con este tipo de implantes).

Se trata de una intervención tan reciente, que ha medida que el IMO vaya proporcionando más información sobre la evolución de Francisco Mulet os iremos informando desde InfoTecnoVisión.

Resultados obtenidos:

Este chip ya se ha implantado con éxito en 10 pacientes de Francia, Alemania, Reino Unido y Austria, además del caso español.

En cuanto a los resultados que se obtendrán en Francisco Mulet, aún es pronto aventurar cuáles serán, pero se prevé que se asemejarán a los conseguidos con el chip Argus II. Si bien IRIS II tiene más del doble de electrodos, y por lo tanto se prevé una visión con algo más de resolución, ésta continuara sirviendo tan sólo para captar la forma, la posición, la orientación y el movimiento de objetos, y probablemente para ver letras muy grandes (recordad, que cuando hablo de visión, no me refiero a una visión “normal”, sino a una “visión simulada a través de patrones lumínicos”). Cuando lleguen las terceras generaciones de estos chips, seguramente las mejoras serán más evidentes, pero de momento la resolución aún es bastante limitada.

¿A quién está destinado este dispositivo?

IRIS II está destinado por el momento tan sólo a pacientes ciegos con retinosis pigmentaria u otras distrofias de retina, como coroideremia, síndrome de Usher o distrofia de conos y bastones. Al igual que en Argus II, quedan fuera todas aquellas patologías que no tengan el nervio óptico en buen estado, ya que para transmitir la información de la retina al cerebro, se precisa un nervio óptico en buenas condiciones. Vamos, que no se puede aplicar a personas con patologías tales como el glaucoma terminal, retinopatía diabética o miopía magna.

Aun así, no todos los pacientes que padecen las patologías indicadas, pueden ser candidatos. Se tienen en cuenta otros factores como la visión que posee el paciente (tan sólo tiene que percibir luz), la morfología del ojo, e incluso el perfil psicológico, ya que la rehabilitación posterior en la que se ha de reeducar al cerebro a reinterpretar los nuevos estímulos visuales, precisa de personas que sean capaces de superar ese proceso, que ciertamente exige grandes niveles de paciencia, constancia y memoria.

Conclusión y futuras generaciones:

Bueno. Aquí podría volver a escribir lo mismo que en el artículo de Argus II, pues las conclusiones que escribí en aquella ocasión se pueden aplicar perfectamente a este otro chip retiniano. Por supuesto, la próxima generación de la compañía Pixium Vision, PRIMA, es más ambiciosa en cuanto a la resolución, triplicando el número de electrodos del actual IRIS II, y casi duplicando el número de electrodos de la futura tercera generación de Argus, pero en cuanto al resto de conclusiones que mencione en aquel otro artículo, se pueden aplicar perfectamente al presente apartado.

Por lo tanto, en este punto, y para no repetir lo mismo que ya dije en ese otro artículo, me gustaría introducir una reflexión sobre un aspecto que me inquieta un poco: hablo de la competencia que parece estar estableciéndose entre la compañía del chip Argus y la del chip IRIS. Y es que me recuerda un poco a los inicios de la batalla de los megapíxeles que se inició en las cámaras fotográficas digitales y que se ha trasladado a los smartphones actuales, con la salvedad de que aquí no se habla de millones de píxeles sino de unos pocos centenares. La competencia es buena, indudablemente, y en este campo de la visión artificial, el que haya dos compañías desarrollando productos similares, sin duda favorecerá el avance de estos sistemas. Pero espero que estos fabricantes de chips retinianos no caigan en el mismo error que los de las cámaras digitales, pues en este caso creo que es mucho más importante la seguridad del implante y de que los resultados sean perdurables en el tiempo, a presumir de la cantidad de píxeles. De todas formas, tampoco es que haga falta muchos píxeles para conseguir una visión aceptable. Los expertos, aseguran que una visión con 400 electrodos que proporcione por lo tanto una imagen de 400 píxeles, gracias a una micro placa de 20 x 20 electrodos, ya proporcionaría una visión mínimamente funcional, y PRIMA, en su primera versión, ya tiene previsto ofrecer esa resolución (lo ideal, para obtener una visión aceptable, sería una placa de 1000 electrodos, es decir 1000 píxeles, ofrecida por una placa de unos 32 x 32 electrodos, resolución que se rumorea que alcanzará sobradamente PRIMA en versiones más avanzadas, con una placa de electrodos de 40 x 40). Por lo tanto, lo principal es conseguir un implante fiable, y efectivo, solucionando algunos errores actuales como el de que todos los electrodos implantados actúen correctamente, pues tal y como comenté en el artículo de Argus II, si la retina está muy deteriorada incluso en la zona central o se producen cicatrices posteriores a la intervención, no todos los electrodos se aprovechan. Es en ese tipo de detalles donde se debería enfocar los esfuerzos y no caer en batallas de píxeles. Luego, una vez se hubiese conseguido esos otros objetivos, ya se podría ir aumentando gradualmente la resolución hasta esos ideales 1000 píxeles. Es más, si me lo permitís, incluso iré algo más allá, aunque me desvíe un poco del tema de este artículo: creo que lo ideal sería centrar más esfuerzos en investigar en algo que ya se rumorea que está haciendo la compañía de Argus, Second Sight, que es en desarrollar un implante que estimule directamente el área de la visión en la corteza cerebral. Los chips retinianos sin duda son un gran avance, pero tienen una gran limitación, y es que no todas las patologías de los ojos se pueden beneficiar de ellos. En cambio, con una neuro prótesis cortical, todas las patologías de los ojos se podrían beneficiar de un implante. Es algo que también está investigando el grupo de Neuroingeniería Biomédica de la Universidad Miguel Hernández de Elche, y que a mi parecer tiene mucho más potencial que estos chips retinianos. Este otro campo de las neuro prótesis visuales, en comparación con los chips retinianos aún está como quien dice, en pañales, pero a mi parecer promete más.

Y bueno, ya para finalizar, al igual que en el artículo de Argus II, aquí también 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. PRIMA, por ejemplo, ha sido testado en ratones y pronto empezará a probarse en humanos, pero hasta que sea aprobada su comercialización, pueden pasar como mínimo cinco años. Las modificaciones en el hardware externo de estos dispositivos o en su software no han de pasar por nuevos procesos de investigación y aprobación, pero todo lo que signifique modificar el chip que se implanta y el proceso quirúrgico exige iniciar de nuevo todo un proceso de investigación que precisa de periodos muy muy largos, pero eso sí, necesarios para garantizar la seguridad de los futuros pacientes.

Enlaces:

Ahora os comparto varios enlaces: en primer lugar un par de enlaces a dos noticias emitidas desde el IMO en las que se detalla La primera implantación quirúrgica del chip IRIS II al paciente Francisco Mulet, y en segundo lugar a una actualización de este artículo en la que se observa los primeros avances en la rehabilitación visual de este paciente tras seis meses desde la intervención.

El enlace de la primera noticia del IMO:

IMO implanta el nuevo chip de retina IRIS II

El enlace de la segunda noticia del IMO:

El dispositivo de visión artificial IRIS II, activado por primera vez en un paciente español

El enlace a la actualización en esta misma página de InfoTecnoVisión:

El primer paciente español intervenido con el chip de retina IRIS II empieza a ubicar objetos 

Autor: Jaime Franco

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