nach oben

Die Ophthalmologie

Erschienen in:

01.10.2005 | Leitthema

Stand des subretinalen Implantatprojekts

Eine Übersicht

verfasst von: Dr. F. Gekeler, E. Zrenner

Erschienen in: Die Ophthalmologie | Ausgabe 10/2005

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Zusammenfassung

Die Entwicklung einer subretinalen Sehprothese ist in einem Stadium, wo Implantationen bei Patienten unmittelbar bevorstehen. Subretinale Sehprothesen sollen durch ortsaufgelöste elektrische Stimulation degenerierte Photorezeptoren bei Krankheiten wie Retinitis pigmentosa und des altersassoziierten Makulaerkrankung ersetzen. Hierzu werden Mikrophotodioden-Arrays zwischen Netzhaut und retinales Pigmentepithel implantiert. In den letzten Jahren wurden von unserer Gruppe zahlreiche Beweise der prinzipiellen Machbarkeit geliefert. So zeigte sich zum Einen in Untersuchungen an verschiedenen Tiermodellen, dass durch subretinale elektrische Stimulation im visuellen Kortex ein geordneter Seheindruck entstehen kann; die mögliche Sehschärfe wird auf etwa 0,25° Sehwinkel geschätzt. Zum Anderen zeigten histologische Langzeituntersuchungen, dass die Netzhaut über einem subretinalen Implantat intakt und das Implantat über diese Zeit funktionsfähig bleibt. Die operativen Zugänge konnten auch für komplexe Implantate erfolgreich etabliert werden.

Azar DT, Strauss L (1994) Principles of Applied Clinical Optics. In: Albert DM, Jakobiec FA, Azar DT, Gragoudas ES (eds) Principles and Practice of Ophthalmology. W.B. Saunders, Philadelphia, pp 5329–5340

Born RT (1994) The Visual Pathways. In: Albert DM, Jakobiec FA, Azar DT, Gragoudas ES (eds) Principles and Practice of Ophthalmology. W.B. Saunders, Philadelphia, pp 3907–3921

Brockhaus FA (2005) Die Enzyklopädie in 24 Bänden. sub voce Sehen, Leipzig Mannheim, S 708–711

Chow AY, Peachey NS (1998) The subretinal microphotodiode array retinal prosthesis [letter; comment]. Ophthalmic Res 30:195–198PubMed

Chow AY, Peachey NS (1999) The subretinal microphotodiode array retinal prosthesis II [letter; comment]. Ophthalmic Res 31:246PubMed

Chow AY, Pardue MT, Perlman JI et al. (2002) Subretinal implantation of semiconductor-based photodiodes: durability of novel implant designs. J Rehabil Res Dev 39:313–321PubMed

Chow AY, Chow VY, Packo KH, Pollack JS, Peyman GA, Schuchard R (2004) The artificial silicon retina microchip for the treatment of vision loss from retinitis pigmentosa. Arch Ophthalmol 122:460–469PubMed

Dobelle WH, Mladejovsky MG, Girvin JP (1974) Artificial vision for the blind: Electrical stimulation of visual cortex offers hope for a functional prosthesis. Science 183:440–444PubMed

Eckhorn R, Stett A, Schanze T et al. (2001) Physiological functional evaluation of retinal implants in animal models. Ophthalmologe 98:369–375PubMed

10.

Eysel UT, Walter P, Gekeler F et al. (2002) Optical Imaging Reveals 2-Dimensional Patterns of Cortical Activation After Local Retinal Stimulation With Sub- and Epiretinal Visual Prostheses. Invest Ophthalmol Vis Sci S4486

11.

Feucht M, Laube T, Bornfeld N, Walter P, Velikay-Parel M, Hornig R, Richard G (2005) [Development of an epiretinal prosthesis for stimulation of the human retina.]. Ophthalmologe, Epub ahead of print

12.

Galvani L (1791) De viribus electricitatis in motu musculari. Accademia delle Scienze, Bologna, Italy

13.

Gekeler F, Schwahn HN, Stett A, Kohler K, Zrenner E (2001) Subretinal microphotodiodes to replace photoreceptor-function — a review of the current state. In: Doly M, Droy MT, Christen Y (eds) Vision, sensations et environnement. Irvinn, Paris, pp 77–95

14.

Gekeler F, Kobuch K, Schwahn HN, Stett A, Shinoda K, Zrenner E (2004) Subretinal electrical stimulation of the rabbit retina with acutely implanted electrode arrays. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol 242:587–596PubMed

15.

Gekeler F, Shinoda K, Blatsios G, Werner A, Zrenner E (2005) Scotopic threshold responses to infrared irradiation in cats. Vision Res, accepted for publication

16.

Gekeler F, Szurman P, Grisanti S, Bartz-Schmidt KU, unpublished work

17.

Helms J, Muller J, Schon F et al. (1997) Evaluation of performance with the COMBI40 cochlear implant in adults: a multicentric clinical study. ORL J Otorhinolaryngol Relat Spec 59:23–35PubMed

18.

Hornig R, Laube T, Walter P et al. (2005) A method and technical equipment for an acute human trial to evaluate retinal implant technology. J Neural Eng 2:129–134CrossRef

19.

Humayun MS, Weiland JD, de Juan EJ (1982) Electrical Stimulation of the Human Retina. In: Hollyfield JG, Anderson RE, LaVail MM (eds) Retinal Degenerative Diseases and Experimental Therapy. Plenum, New York, p 479

20.

Humayun MS, Prince M, de Juan EJ, Barron Y, Moskowitz M, Klock IB, Milam AH (1990) Morphometric analysis of the extramacular retina from postmortem eyes with retinitis pigmentosa. Invest Ophthalmol Vis Sci 40:143–148

21.

Humayun MS, Sato Y, Propst RH, de Juan EJ (1995) Can potentials from the visual cortex be elicited electrically despite severe retinal degeneration and a markedly reduced electroretinogram? Ger J Ophthalmol 4:57–64PubMed

22.

Humayun MS, de Juan EJ, Dagnelie G, Greenberg RJ, Propst RH, Phillips DH (1996) Visual perception elicited by electrical stimulation of retina in blind humans. Arch Ophthalmol 114:40–46PubMed

23.

Humayun MS, de Juan EJ, Weiland JD, Dagnelie G, Katona S, Greenberg R, Suzuki S (1999) Pattern electrical stimulation of the human retina. Vision Res 39:2569–2576PubMed

24.

Humayun MS, Weiland JD, Fujii GY et al. (2003) Visual perception in a blind subject with a chronic microelectronic retinal prosthesis. Vision Res 43:2573–2581PubMed

25.

Janknegt RA, Baeten CG, Weil EH, Spaans F (1992) Electrically stimulated gracilis sphincter for treatment of bladder sphincter incontinence. Lancet 340:1129–1130PubMed

26.

Kobuch K, Sachs H, Zrenner E, Gabel VP (1998) An ab externo transchoroidal access to the subretinal space for implantation of microphotodiodes. Invest Ophthalmol Vis Sci 39(4):903

27.

Kohler K, Hartmann JA, Werts D, Zrenner E (2001) Histological studies of retinal degeneration and biocompatibility of subretinal implants. Ophthalmologe 98:364–368PubMed

28.

Kohler KL, Sachs H, Zrenner E, Richter H (2003) Tissue Reaction and Biocompatibility Following Long-Term Implantation of Electrical Devices into the Subretinal Space of Cats and Pigs. Invest Ophthalmol Vis Sci 44:5071

29.

Krumpaszky HG, Klauss V (1996) Epidemiology of blindness and eye disease. Ophthalmologica 210:1–84PubMed

30.

Krumpaszky HG, Dietz K, Mickler A, Selbmann HK (1999) Mortality in blind subjects. A population-based study on social security files from Baden-Wurttemberg. Ophthalmologica 213:48–53PubMed

31.

Milam AH, Li ZY, Fariss RN (1998) Histopathology of the human retina in retinitis pigmentosa. Prog Retin Eye Res 17:175–205PubMed

32.

Normann RA, Maynard EM, Rousche PJ, Warren DJ (1999) A neural interface for a cortical vision prosthesis. Vision Res 39:2577–2587PubMed

33.

Pardue MT, Phillips MJ, Yin H, Fernandes A, Cheng Y, Chow AY, Ball SL (2005) Possible sources of neuroprotection following subretinal silicon chip implantation in RCS rats. J Neural Eng 2:39–47CrossRef

34.

Pardue MT, Phillips MJ, Yin H, Sippy BD, Webb-Wood S, Chow AY, Ball SL (2005) Neuroprotective effect of subretinal implants in the RCS rat. Invest Ophthalmol Vis Sci 46:674–682PubMed

35.

Prochazka A, Mushahwar VK, McCreery DB (2001) Neural prostheses. J Physiol 533:99–109PubMed

36.

Rizzo JF, Loewenstein J, Wyatt JL (1982) Development of an Epiretinal Electronic Visual Prosthesis: the Harvard Medical School- Massachusetts Institute of Technology Research Program. In: Hollyfield JG, Anderson RE, LaVail MM (eds) Retinal Degenerative Diseases and Experimental Therapy. Plenum, New York, p 463

37.

Sachs HG, Gabel VP (2004) Retinal replacement — the development of microelectronic retinal prostheses — experience with subretinal implants and new aspects. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol 242:717–723PubMed

38.

Sachs HG, Kobuch K, Zrenner E, Gabel VP (1998) Ab interno implantation of subretinal microphotodiodes in rabbit and micropig. Invest Ophthalmol Vis Sci 39:903

39.

Sachs HG, Kobuch K, Köhler M et al. (2000) Subretinal implantation of electrodes for acute stimulation of the retina to evoke cortical responses in minipig. Invest Ophthalmol Vis Sci 41(4):102

40.

Sachs H, Schanze T, Framme C et al. (2004) The evaluation of Subretinal Stimulation by Film-Electrode Arrays Suitable for Chronic Human Experiments in Animal Models. Invest Ophthalmol Vis Sci S4206

41.

Sachs HG, Schanze T, Wilms M, Rentzos A, Brunner U, Gekeler F, Hesse L (2004) Subretinal implantation and testing of polyimide film electrodes in cats. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol, Epub ahead of print

42.

Sachs HG, Schanze T, Brunner U, Sailer H, Wiesenack C (2005) Transscleral implantation and neurophysiological testing of subretinal polyimide film electrodes in the domestic pig in visual prosthesis development. J Neural Eng 2:57–64CrossRef

43.

Sakaguchi H, Fujikado T, Fang X et al. (2004) Transretinal electrical stimulation with a suprachoroidal multichannel electrode in rabbit eyes. Jpn J Ophthalmol 48:256–261PubMed

44.

Sakaguchi H, Fujikado T, Kanda H et al. (2004) Electrical stimulation with a needle-type electrode inserted into the optic nerve in rabbit eyes. Jpn J Ophthalmol 48:552–557PubMed

45.

Santos A, Humayun MS, de Juan EJ, Greenburg RJ, Marsh MJ, Klock IB, Milam AH (1997) Preservation of the inner retina in retinitis pigmentosa. A morphometric analysis. Arch Ophthalmol 115:511–515PubMed

46.

Schwahn HN, Gekeler F, Sachs H et al. (2000) Evoked cortical responses following multifocal electrical stimulation in the subretinal space of rabbit and micropig. Invest Ophthalmol Vis Sci S102

47.

Schwahn HN, Gekeler F, Kohler K et al. (2001) Studies on the feasibility of a subretinal visual prosthesis: data from Yucatan micropig and rabbit. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol 239:961–967PubMed

48.

Schwahn HN, Gekeler F, Kohler K, Zrenner E (2001) Stimulation des visuellen Systems durch subretinale Elektrostimulation: Tierexperimentelle Daten zur Machbarkeit einer subretinalen Netzhautprothese. Nova Acta Leopoldina NF 84:209–221

49.

Shinoda K, Kobuch K, Gekeler F et al. (2003) Long Term Retinal Function after Repeated Ab Externo Implantation and Explantation of Subretinal Electronic Devices in Rabbit. Invest Ophthalmol Vis Sci S5076

50.

Shinoda K, Kobuch K, Gekeler F et al. (2004) Transchoroidal implantation of subretinal devices in rabbit: overview of experimental experiences. Invest Ophthalmol Vis Sci S4172

51.

Stett A (2000) Funktionelle elektrische Stimulation degenerierter Netzhäute. Nova Acta Leopoldina

52.

Stett A, Kohler K, Weiss S, Haemmerle H, Zrenner E (1998) Electrical stimulation of degenerated retina of RCS rats by distally applied spatial voltage patterns. Invest Ophthalmol Vis Sci 39(4)

53.

Stett A, Tepfenhart M, Kohler K, Nuesslin F, Haemmerle H, Zrenner E (1999) Charge sensitivity of electrically stimulated chicken and RCS rat retinae. Invest Ophthalmol Vis Sci 40(4):734

54.

Stett A, Barth W, Weiss S, Haemmerle H, Zrenner E (2000) Electrical multisite stimulation of the isolated chicken retina. Vision Res 40:1785–1795PubMed

55.

Veraart C, Raftopoulos C, Mortimer JT et al. (1998) Visual sensations produced by optic nerve stimulation using an implanted self-sizing spiral cuff electrode. Brain Res 813:181–186PubMed

56.

Volker M, Gekeler F, Shinoda K et al. (2002) Implantation of Microphotodiode Arrays (MPDA) in Cats: OCT and Fluorescein Angiography. Invest Ophthalmol Vis Sci S4455

57.

Volker M, Shinoda K, Sachs H et al. (2004) In vivo assessment of subretinally implanted microphotodiode arrays in cats by optical coherence tomography and fluorescein angiography. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol 242:792–799PubMed

58.

Walter P, Heimann K (2000) Evoked cortical potentials after electrical stimulation of the inner retina in rabbits. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol 238:315–318PubMed

59.

Zrenner E (2002) The Subretinal Implant: Can Microphotodiode Arrays Replace Degenerated retinal Photoreceptors to Restore Vision? Ophthalmologica 216:8–20PubMed

60.

Zrenner E (2002) Will retinal implants restore vision? Science 295:1022–1025PubMed

61.

Zrenner E, Weiss S, Stett A et al. (1982) Are Subretinal Microphotodiodes Suitable as a Replacement for Degenerated Photoreceptor? In: Hollyfield JG, Anderson RE, LaVail MM (eds) Retinal Degenerative Diseases and Experimental Therapy. Kluwer Academic/Plenum, New York Boston Dordrecht London Moscow, pp 497–506

62.

Zrenner E, Miliczek KD, Gabel VP et al. (1997) The development of subretinal microphotodiodes for replacement of degenerated photoreceptors. Ophthalmic Res 29:269–280PubMed

63.

Zrenner E, Stett A, Weiss S et al. (1999) Can subretinal microphotodiodes successfully replace degenerated photoreceptors? Vision Res 39:2555–2567PubMed

64.

Zrenner E, Weiss S, Stett A (1999) Subretinale Elektrostimulation von intakten und degenerierten Netzhäuten. Ophthalmologe 1:97

65.

Zrenner E, Gekeler F, Gabel VP et al. (2001) Subretinal microphotodiode array as replacement for degenerated photoreceptors?. Ophthalmologe 98:357–363PubMed

66.

Zrenner E, Gekeler F, Stett A et al. (2003) Subretinal Microphotodiode Arrays: A promising road to restitution of vision in degeneration of the outer retina. Invest Ophthalmol Vis Sci S4204

Titel: Stand des subretinalen Implantatprojekts
Eine Übersicht
verfasst von: Dr. F. Gekeler
E. Zrenner
Publikationsdatum: 01.10.2005
Verlag: Springer-Verlag
Erschienen in: Die Ophthalmologie / Ausgabe 10/2005
Print ISSN: 2731-720X
Elektronische ISSN: 2731-7218
DOI: https://doi.org/10.1007/s00347-005-1258-7

Neu im Fachgebiet Augenheilkunde

Metastase in der periokulären Region

Metastasen Leitthema

Orbitale und periokuläre metastatische Tumoren galten früher als sehr selten. Aber mit der ständigen Aktualisierung von Medikamenten und Nachweismethoden für die Krebsbehandlung werden neue Chemotherapien und Strahlenbehandlungen eingesetzt. Die …

Staging und Systemtherapie bei okulären und periokulären Metastasen

Metastasen Leitthema

Metastasen bösartiger Erkrankungen sind die häufigsten Tumoren, die im Auge diagnostiziert werden. Sie treten bei ungefähr 5–10 % der Patienten mit soliden Tumoren im Verlauf der Erkrankung auf. Besonders häufig sind diese beim Mammakarzinom und …

CME: Wundheilung nach Trabekulektomie

Trabekulektomie CME-Artikel

Wird ein Glaukom chirurgisch behandelt, ist die anschließende Wundheilung von entscheidender Bedeutung. In diesem CME-Kurs lernen Sie, welche Pathomechanismen der Vernarbung zugrunde liegen, wie perioperativ therapiert und Operationsversagen frühzeitig erkannt werden kann.

„standard operating procedures“ (SOP) – Vorschlag zum therapeutischen Management bei periokulären sowie intraokulären Metastasen

Metastasen Leitthema

Peri- sowie intraokuläre Metastasen sind insgesamt gesehen selten und meist Zeichen einer fortgeschrittenen primären Tumorerkrankung. Die Therapie ist daher zumeist palliativ und selten kurativ. Zudem ist die Therapiefindung sehr individuell. Die …

Update Augenheilkunde

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.

Newsletter bestellen

Live-Webinar "Urologie und Sexualmedizin in der Praxis"

Springer Medizin

Stand des subretinalen Implantatprojekts

Eine Übersicht

Zusammenfassung

Neu im Fachgebiet Augenheilkunde

Metastase in der periokulären Region

Staging und Systemtherapie bei okulären und periokulären Metastasen

CME: Wundheilung nach Trabekulektomie

„standard operating procedures“ (SOP) – Vorschlag zum therapeutischen Management bei periokulären sowie intraokulären Metastasen

Update Augenheilkunde

Live-Webinar "Urologie und Sexualmedizin in der Praxis"

Springer Medizin

Zusammenfassung

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten

Weitere Artikel der Ausgabe 10/2005

Esteraseaktivität eines organotypischen humanen Kornea-Konstrukts (HCC) als In-vitro-Modell für Permeationsuntersuchungen

Korrelation zwischen glaukomatösen Halbfeldskotomen und Messungen der Nervenfaserschichtdicke mittels Scanning-Laser-Polarimetrie

Subperiostales Hämatom der Orbita nach kardiochirurgischem Eingriff

AB0-Blutgruppenexpression in Hornhäuten mit Transplantatversagen

Implantierbare Sehprothesen

Retinaimplantate

Neu im Fachgebiet Augenheilkunde

Metastase in der periokulären Region

Staging und Systemtherapie bei okulären und periokulären Metastasen

CME: Wundheilung nach Trabekulektomie

„standard operating procedures“ (SOP) – Vorschlag zum therapeutischen Management bei periokulären sowie intraokulären Metastasen

Update Augenheilkunde