Successful Long-Term Implantation of Electrically Inactive Epiretinal Microelectrode Arrays in Rabbits

Walter, Peter; Szurman, Peter; Vobig, Michael A.; Berk, Hüsnü; Ludtke-Handjery, Hans Christian; Richter, H. A.; Mittermayer, Christian; Heimann, Klaus; Sellhaus, Bernd

doi:10.1097/00006982-199911000-00012

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“…Before a retinal prosthesis can be implanted in humans it is essential to verify that it will not cause any harm. This requires an assessment of both the implant biocompatibility [17][18][19][20][21][22][23] as well as any potential damage that could be caused by chronic electrical stimulation [24][25][26] . Experience with similar neural prostheses, such as the cochlear implant, provides insight into the broad range of stimulation, and physical, parameters that do not cause tissue damage 27 .…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Techniques for Processing Eyes Implanted With a Retinal Prosthesis for Localized Histopathological Analysis

Nayagam

McGowan

Villalobos

et al. 2013

JoVE

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With the recent development of retinal prostheses, it is important to develop reliable techniques for assessing the safety of these devices in preclinical studies. However, the standard fixation, preparation, and automated histology procedures are not ideal. Here we describe new procedures for evaluating the health of the retina directly adjacent to an implant. Retinal prostheses feature electrode arrays in contact with eye tissue. Previous methods have not been able to spatially localize the ocular tissue adjacent to individual electrodes within the array. In addition, standard histological processing often results in gross artifactual detachment of the retinal layers when assessing implanted eyes. Consequently, it has been difficult to assess localized damage, if present, caused by implantation and stimulation of an implanted electrode array. Therefore, we developed a method for identifying and localizing the ocular tissue adjacent to implanted electrodes using a (color-coded) dye marking scheme, and we modified an eye fixation technique to minimize artifactual retinal detachment. This method also rendered the sclera translucent, enabling localization of individual electrodes and specific parts of an implant. Finally, we used a matched control to increase the power of the histopathological assessments. In summary, this method enables reliable and efficient discrimination and assessment of the retinal cytoarchitecture in an implanted eye.

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Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Techniques for Processing Eyes Implanted With a Retinal Prosthesis for Localized Histopathological Analysis

Nayagam

McGowan

Villalobos

et al. 2013

JoVE

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“…Retinal tacks have been shown to be suitable for bringing the microelectrode array in close contact to the retinal surface. 12,13 Stable positioning is a prerequisite to ensure successful activation. From clinical applications in the repair of giant retinal tears, it was reported that a glial reaction adjacent to the tack may occur.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Implantation and explantation of an active epiretinal visual prosthesis: 2-year follow-up data from the EPIRET3 prospective clinical trial

Menzel‐Severing

Laube

Brockmann

et al. 2012

Eye

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“…As pesquisas dos implantes retinianos objetivam o desenvolvimento de próteses que estimulem diretamente componentes neuronais do sistema visual para promover alguma percepção visual útil em pacientes cegos por doenças degenerativas retinianas (52)(53)(54)(55)(56)(57)(58)(59)(60)(61)(62)(63)(64)(65) . Pacientes portadores de RP apresentam grande perda visual, o que os torna bons candidatos para uma prótese retiniana, por lhes ser útil qualquer melhora significativa na visão.…”

Section: -Restabelecimento De Percepção Visual Em Cegos Com Próteseunclassified

Implantes eletrônicos para restabelecimento da visão em cegos

Rodrigues¹,

Ávila²,

Hesse³

et al. 2004

Arq. Bras. Oftalmol.

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A cegueira total ou parcial pode ser causada por centenas de patologias visuais, de forma reversível ou não. Dentre as formas irreversíveis se destacam, por sua prevalência, as degenerações retinianas, a degeneração macular relacionada à idade (DMRI) e a retinite pigmentosa (RP). Apesar do grande avanço terapêutico, são pequenas as possibilidades de reversão.Cientistas tentam estimular a percepção luminosa de pacientes cegos desde a introdução da eletricidade no século XVIII. O sucesso dos implantes cocleares e o avanço da ciência nas últimas décadas viabilizaram o conceito de visão artificial e os testes com métodos mais confiáveis deixam entrever a real possibilidade de se criar uma prótese visual para recuperação da visão do cego (1) . Deficiências visuais ou cegueira -O problemaLesões em qualquer parte do sistema visual, do globo ocular até o córtex visual, podem causar cegueira, irreversível ou não. As opacidades de meio ópticos intra-oculares, como distrofias corneanas ou catarata, podem ser tratadas com grande índice de sucesso, por transplante de córnea, cirurgia de catarata e implantes de lentes intra-oculares, respectivamente. A maioria dos pacientes com descolamentos de retina ou hemorragia vítrea tem a acuidade visual restabelecida por técnicas modernas de cirurgia vítreo-retinianas. No entanto, algumas causas de cegueira total ou central, como Implantes eletrônicos para restabelecimento da visão em cegosO sucesso recente no desenvolvimento de uma prótese eletrônica coclear para surdos estimulou vários grupos de cientistas ao desenvolvimento de próteses visuais. A maioria dos protótipos de próteses visuais está baseada em estimulação elétrica neuronal em diferentes localizações do sistema visual até o sistema nervoso central. Atualmente os esforços estão concentrados em três localizações de implantes visuais: retina, nervo óptico e córtex. Implantes de retina e do nervo óptico têm o potencial de restabelecer a visão em pacientes com degenerações retinianas progressivas por meio de estimulação elétrica de neurônios do sistema visual. Próteses corticais podem beneficiar um número maior de pacientes cegos devido à sua localização mais posterior no sistema visual. Apesar dos grandes avanços, torna-se ainda necessária a elucidação de questões importantes na avaliação do funcionamento, em longo prazo, dos vários implantes eletrônicos para cegos, em estudo. Neste artigo analisamos os motivos que justificam o início dos experimentos nas três posições mencionadas e os desafios advindos de tal decisão.

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Successful Long-Term Implantation of Electrically Inactive Epiretinal Microelectrode Arrays in Rabbits

Abstract: Tack fixation of electrode arrays for electric stimulation of the inner retinal surface seems to be a useful approach in long-term implantation of an epiretinal prosthesis.

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Techniques for Processing Eyes Implanted With a Retinal Prosthesis for Localized Histopathological Analysis

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Implantation and explantation of an active epiretinal visual prosthesis: 2-year follow-up data from the EPIRET3 prospective clinical trial

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