[发明专利]一种治疗眼睛失明的系统

说明书

本发明公开了一种治疗眼睛失明的系统，包括飞秒激光手术装置、手术台、计算机、生物打印装置、飞秒相位成像装置、XYZ精密机械手平台；手术台，为治疗病人时的工作台；飞秒激光手术装置，用于使用飞秒激光切除病人眼睛的坏死视细胞；生物打印装置，用于打印所需的活体视细胞；XYZ精密机械手平台用于将活体视细胞注入眼睛；飞秒激光手术装置，还用于对注入眼睛中的活体视细胞进行修复和调节，使注入的视细胞精确填充坏死区域；飞秒相位成像装置，用于实时监测整个过程；飞秒相位成像装置和飞秒激光手术装置均与计算机连接，由计算机对整个过程进行实时动态控制与管理。本发明为治疗眼睛失明提供新的方法和全新的手术自动化系统装置。

技术领域

本发明属于医疗设备技术领域，具体涉及一种治疗眼睛失明的系统。

技术背景

视网膜病变会破坏视网膜中的感光细胞，从而使得患者无法将外界的光刺激传达到神经中枢。人口中年长者因视网膜退化而失明的比例也不断增加。视觉通常在棒状和锥状体(也称为光感受器)开始时将光信号转换为电信号，然后通过二阶和三阶视网膜神经元和视神经传递到外侧膝状核，然后到达视觉图像的视觉皮层(文献1)。对于由于光感受器损失导致视力受损的患者，根据特定损伤的性质，可通过在这些下游神经元位置之一处提供电刺激来诱导视觉。但如果损伤无法经过修复而复原，即使使用电刺激进行诱导，那么也无法使视力得到恢复。

光感受器细胞的严重损失可由先天性视网膜退行性疾病如视网膜色素变性(RP)引起(文献2)，并且可导致完成失明。年龄相关性黄斑变性(AMD)也是光感受器细胞变性和死亡的结果，其可能导致位于视野中心的最佳视觉区域内的严重视觉损伤。

当视锥细胞和视杆细胞损坏或死亡时，啮齿动物和人类都会逐渐失明，因为几乎没有信号传递给大脑。导致部分或全部失明的遗传性视网膜退化影响全球3000人中的一人。患有Usher综合征的患者除视网膜变性外还发展为进行性耳聋。目前没有有效的治疗或治疗这些条件。

长期以来，视网膜变性方法的基础研究一直被分为两种方法：(1)保留视网膜退行性疾病患者中剩余的光感受器的治疗方法；(2)替换失去视网膜变性的光感受器的方法。患有视网膜疾病的患者通常将自己归入那些寻求减缓视力下降和那些已经在法律上失明的人(“没有光感”)，由于遗传性眼病或创伤而失去光感受器的人。

对于第一种方法，用神经营养因子进行神经保护(文献3)和基于病毒载体的野生型基因递送用于隐性无效突变(文献4)已进入I/II期临床试验的最远点(文献5)获得美国批准用于腺相关病毒(AAV)介导的先天性黑蒙(LCA)基因替代治疗，一种特定形式的视网膜变性。不幸的是，对于晚期视网膜变性患者，这种方法是不适用的，必须更换感光细胞。

为了替换，一种方法涉及将正常组织或细胞移植(置换)到患病视网膜。另一种方法涉及通过视网膜植入物对剩余的非视觉神经元进行电刺激以代替丢失的光感受细胞(假体置换)。但是，这两种方法都面临许多基本障碍。例如，对于成功的移植，植入的组织或细胞必须功能性地集合在宿主视网膜内。电刺激方法背负着机械和技术困难以及与缺乏植入仿生装置的长期生物相容性有关的问题。总之，对遗传性致盲疾病没有有效的视力恢复疗法。

在此公开的发明人的策略需要合适的分子“光传感器”。先前的研究报道了果蝇视紫红质的异源表达(文献6)，并且最近，黑视蛋白，内在光敏视网膜神经节细胞的假定光色素(文献7-9)。然而，这些光敏色素通过G蛋白信号级联与膜通道偶联，并使用视黄醛顺式异构体作为其发色团。结果，需要表达多个基因来提供光敏性。另外，它们的光响应动力学相当缓慢。旨在改善时间分辨率的最近研究描述了光敏K-通道的工程化(文献10)，尽管这需要引入外源“分子系链”并且使用紫外线来解除阻挡通道。该工程通道被认为可能有助于恢复退化视网膜的光敏感性，但其在视网膜中的表达和功能尚不清楚。