Computerchip soll Blinde wieder sehen lassen

Implantat wandelt Bildinformationen in Nervensignale

Wissenschaftler der RWTH Aachen und des Duisburger Fraunhofer Instituts für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme (IMS) haben zusammen mit den Augenkliniken Aachen und Essen sowie der Arbeitsgruppe Neurophysik der Universität Marburg ein System entwickelt, mit dessen Hilfe Blinde wieder sehen können. Dabei empfängt ein Chip Bilder von einer Kamera und überträgt sie an den Sehnerv.

Der etwa 2 cm lange Chip wird in das Auge des Patienten implantiert und mit dem Sehnerv gekoppelt. Er empfängt drahtlos Bilder von einer Kamera, die auf einer Brille angebracht ist. Seine Energie, nur wenige Milliampere, bezieht der Chip dabei aus den Funkwellen.

Größenvergleich: Epiret3 neben einer 5-Cent-Münze (Quelle: EpiRet GmbH, Gießen)

Ärzte an den Universitätskliniken in Aachen und Essen haben das System mit dem Namen EpiRet3 bereits erfolgreich getestet. Sechs Patienten bekamen das Implantat vier Wochen lang eingesetzt. In dieser Zeit testeten die Wissenschaftler das Epiret-System. Dabei sandte ein Computer elektrische Reize aus. Über 25 Elektroden wurden die Reize an die Nervenzellen weitergeleitet. Die Patienten erkannten diese Reize als Lichtreflexe oder geometrische Muster. Bei kommenden Tests wird dann auch eine Kamera als Bildgeber zum Einsatz kommen. Außerdem wollen die Forscher verbesserte Operationstechniken anwenden sowie den Chip länger im Auge belassen.

Allerdings, so schränkt Peter Walter, Direktor der Aachener Augenklinik, ein, würden die Patienten mit dem Epiret-System nicht ihr volles Sehvermögen wiedererlangen. So werden die Patienten dann zwar Hindernisse erkennen, nicht aber ein Buch lesen können.

Das liegt auch an der Auflösung des Chips: Die aktuelle Version hat gerade mal 25 Bildpunkte. Kommende Versionen werden da leistungsfähiger sein. So soll der Nachfolger bereits über 64 Bildpunkte verfügen. Als Ziel geben die Forscher 200 bis 400 Pixel an. Mehr werden es aber voraussichtlich nicht werden.

Eine Schwierigkeit ist, dass das Sehzentrum jedes Menschen anders arbeitet. Deshalb müssen die Wissenschaftler einen so genannten Encoder entwickeln, der Bildinformationen in elektrische Signale umwandelt, die die Nerven verstehen.

Die Prothese wurde für Patienten entwickelt, die an Retinopathia pigmentosa leiden. Bei dieser Augenkrankheit sterben die lichtempfindlichen Zellen im Auge langsam ab, der Patient erblindet langsam. Der Sehnerv bleibt allerdings erhalten. Diese Tatsache macht sich Epiret3 zunutze. In Deutschland leiden etwa 10.000 Menschen an dieser Erbkrankheit. Weltweit sind es rund 3 Millionen. Ein weiteres Einsatzgebiet ist die Makula-Degeneration, die die Hauptursache für Altersblindheit darstellt.

Das deutsche Retina-Implantat ist nicht das einzige, auch Forscher in anderen Ländern entwickeln seit längerem an solchen Systemen. Sie setzen dabei jedoch auf drahtgebundene Datenübertragung. Vorteil der Funktechnik ist, dass das Infektionsrisiko für die Patienten deutlich niedriger ist.

Die Entwicklung des Epiret3, die vom Bundesforschungsministerium unterstützt wurde, begann 1995. Nun haben mehrere Medizintechnikunternehmen das Unternehmen EpiRet gegründet, das den Chip bis in etwa drei Jahren marktreif machen soll.