Nel numero precedente della nostra rivista, abbiamo iniziato a trattare un tema particolarmente a cuore a quanti sono affetti da una forma grave di disabilità visiva: l’occhio bionico. In particolare, ci siamo occupati della protesi retinica Argus II (fai clic qui per leggere l’articolo).

Se Argus II è, ad oggi, la protesi retinica con il maggior numero di impianti effettuati e per tale ragione quella sulla quale si conoscono moltissimi dettagli in termini di risultati ottenuti, va detto che nell’ultimo periodo si stanno sempre più diffondendo altri sistemi per i quali crescono le aspettative da parte dei pazienti, non fosse altro che per le tante notizie le quali spesso si diffondono in modo incontrollato e senza verifica delle fonti e che pertanto rischiano di indurre false aspettative, con le conseguenze che è semplice immaginare soprattutto a livello psicologico, in chi spera e confida anche nella ricerca tecnologica e non solo in quella clinica, per recuperare in parte, o totalmente, il visus perso. In questo numero ci occuperemo di un’altra protesi retinica per la quale è già possibile procedere all’impianto sull’essere umano, ovvero Alpha AMS, prodotta dall’azienda tedesca Retina Implant, come evoluzione del precedente loro sistema Alpha IMS.

Esattamente come Argus II, anche Alpha AMS prevede l’impianto di un microchip che possa sostituirsi ai coni ed ai bastoncelli non più funzionanti (dei quali abbiamo discusso nella precedente puntata), stimolando elettricamente una porzione dello strato retinico in modo che tale informazione possa giungere fino alla corteccia visiva, attraverso il nervo ottico. La prima differenza che va segnalata è che questo chip, grande solo 3,2 x 4 mm e spesso appena 70 millesimi di millimetro, è formato da una matrice con 1600 micro fotodiodi, componenti elettronici in grado di convertire la luce incidente in segnale elettrico. Ciò significa che è la stessa luce che arriva sul fondo oculare in modo naturale, attraverso la pupilla, ad attivare la stimolazione elettrica della matrice, senza che sia necessario prevedere l’utilizzo di una videocamera esterna e di una unità di elaborazione delle immagini, come nel caso di Argus II. Inoltre, Alpha AMS appartiene alla categoria delle protesi subretiniche, in quanto tale microchip viene impiantato sotto la retina, nello strato in cui sono presenti i fotorecettori (per essere più precisi, nella zona compresa tra la retina e l’epitelio pigmentato retinico) e ciò consente di poter osservare punti diversi, intorno, muovendo gli occhi come avviene in un soggetto sano. Si noti come, invece, Argus II appartenga alla categoria delle protesi epiretiniche, in quanto la matrice, formata in quel caso da micro elettrodi, viene impiantata sulla superficie frontale della retina (per essere più “tecnici” anche in questo caso, sul fondo oculare, a contatto con la membrana limitante interna, che forma una sorta di barriera tra il corpo vitro e la retina). In Argus II, dunque, muovere gli occhi è del tutto inutile, dal momento che l’immagine viene catturata dalla videocamera presente negli occhiali. Infatti, durante il periodo di riabilitazione si tende ad abituare il paziente a muovere esclusivamente la testa per “osservare” parti differenti della scena visiva intorno, evitando il movimento oculare che può, in alcuni casi, perfino avere delle controindicazioni sulla qualità di quanto percepito.

Oltre a portare il notevole beneficio di non richiedere più l’uso di una videocamera esterna, il tipo di tecnologia elettronica adottata nel microchip previsto in Alpha AMS, essendo dotato di ben 1600 micro fotodiodi, disposti in 40 righe ed altrettante colonne, lascia presagire una risoluzione nelle immagini indotte ben più alta di quanto non riesca a fare la matrice di soli 6 x 10 micro elettrodi, di cui è dotata Argus II. Inoltre il fotodiodo è un componente a bassissimo consumo di corrente elettrica, il che determina che l’intero chip consumi pochissimo (si parla di un valore complessivo di pochi mW). Ma non solo, non essendo necessaria una comunicazione WiFi tra la camera esterna ed il chip intraoculare, come accade in Argus II, il tutto si traduce in una minore emissione di calore del chip impiantato sotto la retina ed in minori rischi dovuti alle azioni di onde elettromagnetiche.

Da quanto messo finora a confronto, tra Argus II ed Alpha AMS, la bilancia sembrerebbe pendere nettamente dalla parte del secondo sistema. In realtà, anche in questo caso, non sono solo rose e fiori. Innanzitutto va detto che l’impianto nella zona subretinica del microchip di Alpha AMS, rappresenta uno degli interventi chirurgici più difficili da eseguire a livello oftalmologico. Inoltre, la fase chirurgica non si limita alla sola zona oculare. Il chip impiantato nella retina, infatti, non possiede né batterie, né alcuna forma di alimentazione elettrica, a differenza di quello utilizzato da Argus II, il quale riceve la necessaria potenza per eccitare i micro elettrodi, attraverso il segnale WiFi captato dall’antenna di cui è dotato, con il vantaggio di non richiedere altra forma di alimentazione, ma con lo svantaggio, come detto, di sottoporre parti interne dell’occhio ad onde elettromagnetiche ed a surriscaldamenti. Alpha AMS, per ovviare a questo problema, prevede un alimentatore esterno, dalle dimensioni di 15 x 9,2 cm e dallo spessore di 2,8 cm, il quale genera, in una bobina interna, un campo magnetico alternato attraverso il quale riesce a trasmettere, per induzione, l’energia necessaria al funzionamento del chip impiantato nell’occhio. Tale unità, tra l’altro, permette al paziente anche di regolare la luminosità ed il contrasto del segnale, rispetto alla luminosità dell’ambiente circostante, attraverso l’uso di due appositi controlli. Lo scambio induttivo tra l’alimentatore esterno ed il microchip interno, avviene attraverso la pelle, grazie ad una bobina ricevente che va installata dietro l’orecchio. Ciò significa che, durante l’intervento chirurgico, occorre anche incidere la zona cranica dietro il padiglione auricolare, in corrispondenza della sporgenza dell’osso temporale, chiamata mastoide, in modo da installare sotto pelle il ricevitore ad induzione, contenuto dentro un involucro di ceramica, connesso tramite un sottile cavo al microchip intraoculare. Inoltre è necessario creare, chirurgicamente, un tunnel attraverso il quale far passare il sottile cavo connesso al micro chip, in modo che si possa arrivare fino all’orbita oculare e, da lì, con una opportuna incisione, nella zona subretinica. Appare dunque evidente come l’intervento chirurgico, che consiste in due fasi (quella extraoculare per l’impianto della bobina ad induzione posta dietro l’orecchio e quella intraoculare che prevede l’impianto del microchip sotto la retina, in corrispondenza della fovea) è ben più invasivo di quello necessario per l’impianto di Argus II, tanto che sono necessarie ben 7-8 ore complessive.

Il paziente che intende candidarsi per l’impianto di Alpha AMS deve essere affetto esclusivamente da una distrofia ai fotorecettori, senza che il resto dell’apparato visivo, fino alla corteccia visiva, presenti alcun problema clinico. È necessario, inoltre, che nei primi anni di vita si sia potuto beneficiare del senso della vista e, al fine di poter affrontare un intervento chirurgico così delicato ed una anestesia generale che può arrivare, come detto, fino ad 8 ore, è fondamentale che il paziente, a prescindere dall’età, che può essere compresa tra i 18 ed i 78 anni, goda di buona salute. Dal punto di vista economico, i pazienti tedeschi possono già beneficiare del Sistema Sanitario Nazionale. Per i pazienti non tedeschi, ma appartenenti ad uno dei paesi dell’Unione Europea, invece, è possibile avvalersi della consulenza dello staff di Retina Implant per inoltrare una richiesta al proprio Sistema Sanitario, previa dichiarazione dei costi, al fine di essere operati presso uno dei centri tedeschi abilitati, basando la richiesta sul fatto che nella propria nazione non è presente alcun centro che possa effettuare tale impianto (sebbene qualcosa in tal senso, almeno in Italia, inizia a muoversi).

Ancora una volta non entreremo in alcun giudizio personale su quali possano essere i benefici, grazie ad un simile impianto, tanto in termini di recupero del visus, quanto a livello psicologico. Va ricordato che, anche in questo caso, come accade per Argus II, ciascun fotodiodo riesce ad indurre la percezione di un piccolo punto di luce. Una immagine, dunque, si forma attraverso un insieme di punti e forme, solitamente lampeggianti (fenomeno visivo che gli oculisti chiamano fosfene). Tutto questo è, dunque, parecchio distante da quella che è la visione in un soggetto sano. La presenza di 1600 fotodiodi, come detto, lascerebbe presagire una maggiore risoluzione. In realtà, in Alpha AMS non è possibile regolare la quantità di stimolo elettrico in ciascun fotodiodo (cosa che è invece possibile effettuare in ogni micro elettrodo di Argus II). In virtù di questo, in parecchi casi la resa di entrambi i chip, in termini di percezione di immagini e velocità di riconoscimento oggetti e forme, sembra essere abbastanza simile.

Nel prossimo numero, ci occuperemo della terza (e fino ad ora ultima) protesi retinica ad aver ottenuto, oltre alla certificazione CE, l’autorizzazione ad essere commercializzata, ovvero IRIS II, dell’azienda francese Pixium Vision.