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Netzhautprothesen: Lichts ins Dunkel

Blinde wieder sehend machen – eine Hoffnung für Betroffene, eine Vision für Forscher. Die sind ihrem Ziel schon ein ganzes Stück näher gekommen. Heute gibt es Netzhautimplantate, mit deren Hilfe gewisse Seheindrücke gewonnen werden können. Nicht mehr – und nicht weniger.

Schon seit Jahren arbeiten Wissenschaftler in aller Welt an verschiedenen Ansätzen, die Patienten mit degenerativen Netzhauterkrankungen – in erster Linie Retinitis Pigmentosa (s. unten) – zugute kommen sollen. Die Idee dahinter: Ein Implantat soll die fehlende Funktion der natürlichen Photorezeptoren (Zapfen- und Stäbchenzellen) des Auges durch elektrische Impulse ersetzen und so wieder ein Sehen ermöglichen. Das kann jedoch nur funktionieren, wenn außer den Photorezeptoren der gesamte Sehapparat und die dazugehörigen Hirnregionen noch intakt sind. Neben der Netzhautdegeneration darf keine andere Augenerkrankung vorliegen. Zudem muss der Patient zwar gegenwärtig blind sein, früher im Leben aber das Sehen erlernt haben, damit sein Gehirn auf diese Seherfahrungen zurückgreifen kann. Und er darf von einer solchen Prothese nicht zu viel erwarten.

Die verschiedenen Projekte unterscheiden sich vor allem durch die Positionierung der Prothese an der Netzhaut (Retina): darauf (epiretinal) oder darunter (subretinal). Mittlerweile ist man über das Experimentierstadium heraus und je eines der Systeme wurde durch die zuständigen Behörden zugelassen.

Auf der Netzhaut: Argus-II-System

Argus-II

Argus II wird auf die Oberfläche der Netzhaut implantiert (Foto: Second Sight)

Beim epiretinalen Ansatz mit dem Argus-II-System der US-amerikanischen Firma Second Sight Medical Products, Inc. wird der Chip auf der Oberfläche der Netzhaut in der Makularegion angebracht. Nach 15 Jahren Forschung und Entwicklung erhielt dieses Netzhautprothesensystem als erstes Implantat eine CE-Zertifizierung/Zulassung und ist in Deutschland seit 2012 erhältlich. Mittlerweile nutzen es über 80 Patienten weltweit. Das System – bestehend aus Antenne, Computerchipgehäuse und Elektrodenmatrix – wandelt Videobilder, die über eine Miniatur-Videokamera in der Brille des Patienten aufgenommen werden, in eine Serie von elektrischen Impulsen um. Sie werden drahtlos an die Elektrodenmatrix auf der Oberfläche der Netzhaut übermittelt. Die dort noch verbliebenen Zellen werden durch die Impulse stimuliert und leiten sie weiter, dadurch werden entsprechende Lichtmuster vom Gehirn wahrgenommen. Die Patienten müssen lernen, diese visuellen Muster zu interpretieren, um so einen gewissen Grad an funktioneller Sehfähigkeit zu erlangen. Daher ist es notwendig, das Implantat nach der Operation für jeden Benutzer speziell an seine persönlichen Bedürfnisse angepasst zu programmieren. Danach werden die Patienten in einem mehrmonatigen  Rehabilitationsprogramm an den Umgang mit der Netzhautprothese gewöhnt. In klinischen Studien zeigten sich bei blinden Patienten tatsächlich Verbeserungen der Sehfunktion, etwa von Lichtscheinwahrnehmung auf mindestens Handbewegungen. Oder sie konnten Gegenstände lokalisieren und identifizieren, so dass sich ihre Orientierungs- und Mobilitätsfähigkeit im Alltag verbesserte.

Unter der Netzhaut: Alpha IMS

Augenhintergrundfoto mit dem subretinalen Chip Alpha IMS (Foto: Retina Implantat AG, Dr. Wrobel)

Augenhintergrundfoto mit dem subretinalen Chip Alpha IMS (Foto: Retina Implantat AG, Dr. Wrobel)

Das subretinale Implantat Alpha IMS, von der Universitäts-Augenklinik Tübingen und der Retina Implant AG in Reutlingen unter der Leitung von Prof. Dr. Eberhart Zrenner entwickelt, hat im Juli 2013 seine Zulassung erhalten. Der 3×3?mm2 große Mikrochip mit den Photodioden wird unterhalb der Netzhaut im Bereich der Makula eingesetzt. Er ahmt mit 1.500 Elektroden die Funktion der Photorezeptoren im Auge nach und nutzt das natürliche Informationsverarbeitungsnetzwerk der Netzhaut. Auch hier ist es das erklärte Ziel, Patienten mit RP zu ermöglichen, Gesichtsausdrücke zu erkennen, Objekte wie z.B. Telefon, Tassen, Teller zu unterscheiden und Türschilder zu entziffern. Dies sei bereits bei vielen der 42 Patienten, die in sieben Zentren weltweit operiert worden sind, erreicht worden. Sie konnten Licht und Bewegung wahrnehmen, Buchstaben lesen und ihre Sehschärfe und Mobilität für die Durchführung von täglichen Aufgaben verbesserte sich.

Vor- und Nachteile der Implantate

Beide Verfahren haben ihre Vor- und Nachteile, schreibt die Patientenorganisation Pro Retina. Bei Argus II mit seinen außerhalb des Körpers verbleibenden Komponenten ist die Operation mit einer Dauer von ca. drei Stunden erheblich kürzer und weniger aufwendig als beim Alpha IMS, wo etwa zehn Stunden für den Eingriff benötigt werden. Da sich bei Argus II Kamera und Elektronik außen an einem Brillengestell befinden, muss man den Kopf bewegen, um das Blickfeld zu ändern, eine Augenbewegung bewirkt nichts. Das ist beim Alpha IMS anders, da der Chip mit den Photodioden direkt im Auge sitzt – das Blickfeld folgt den Augenbewegungen. Im Ergebnis ist bei beiden Implantaten das Gesichtsfeld relativ eng, ähnlich wie beim Tunnelblick eines RP-Patienten. Und es erscheint nicht scharf, sondern sehr pixelig, was mühsames Abscannen erforderlich macht. Das Argus-Implantat verfügt über 60 Elektroden, das IMS bietet über 1500. Beim Argus ermöglicht die Konfiguration mit externen Elementen spätere Änderungen an der Hard- und Software, z.B. das Einfügen von Filtern oder Verstärkungen. Beim Alpha IMS sind dagegen Änderungen am Chip nach der Operation nicht mehr möglich. Beide Firmen wollen ihre ersten Chips so bald wie möglich durch leistungsfähigere Modelle ersetzen. Die Kosten von etwa 75.000 bis zu 100.000 Euro pro Patient für Operation und Schulung werden mittlerweile für beide Implantate im Rahmen des NUB-Verfahrens von Krankenkassen übernommen. NUB steht für Neue Untersuchungs- und Behandlungsverfahren und regelt die Einführung medizintechnologischer Innovationen.

Fazit: Beide Netzhautprothesensystem vermitteln kein Sehen, wie wir „normal Sehenden“ es kennen. Das künstliche unterscheidet sich sehr stark vom natürlichen Sehen. Patienten, die sich darauf einlassen, müssen wissen, was sie erreichen können: bestenfalls visuelle Orientierung und das Lesen sehr großer Schriften. Das jedoch kann zu größerer Unabhängigkeit und Mobilität verhelfen und für die Betroffenen ein riesiger Schritt in Richtung normales Leben bedeuten. Doch noch ist es ein langer Weg aus der Welt der pixeligen, schemenhaften Schwarz-Weiß-Wahrnehmung bis zum wiederhergestellten Sehvermögen.

Von Susanne Wolters

Retinitis pigmentosa (RP)
In Deutschland leiden rund 30.000 bis 40.000 Menschen an der erblichen Netzhauterkrankung Retinitis Pigmentosa (RP). Sie wird durch Störungen verschiedener Gene ausgelöst. Die Zerstörung der Netzhaut beginnt außen und setzt sich schleichend in Richtung Augenzentrum fort; es entsteht ein Tunnelblick. Die Krankheit zerstört zuerst die Stäbchenzellen der Netzhaut, die das Sehen in der Dämmerung und bei Nacht ermöglichen. Später kann durch die weitere Schädigung der Zapfenzellen das Sehvermögen vollständig verloren gehen. Mit 40 Jahren sind die meisten
Patienten fast vollständig erblindet. Eine Heilung ist bislang nicht möglich. Mehr Informationen zu RP: www.pro-retina.de, zu den Implantaten: www.2-sight.eu/de/, www.retina-implant.de