Cấy ghép võng mạc Prima: Bước đột phá giúp người mắc thoái hóa điểm vàng lấy lại thị lực

Thoái hóa điểm vàng do tuổi tác (AMD) là nguyên nhân hàng đầu gây mất thị lực ở người lớn tuổi, ảnh hưởng đến hơn 5 triệu người trên toàn thế giới. Cho đến nay, chưa có phương pháp điều trị nào có thể phục hồi thị lực cho những bệnh nhân này. Hệ thống Prima do công ty Science Corporation (California, Mỹ) phát triển đang thay đổi hoàn toàn cục diện đó.

Minh họa hệ thống cấy ghép võng mạc Prima

Cơ chế hoạt động: Đánh vào điểm yếu của AMD

Điểm mấu chốt mà Prima khai thác nằm ở chỗ: AMD không phá hủy toàn bộ mạch thần kinh võng mạc. Chỉ có tế bào cảm quang (photoreceptor) — loại tế bào chuyển đổi ánh sáng thành tín hiệu điện — là bị chết đi. Các tế bào lưỡng cực (bipolar) và tế bào hạch (ganglion) vẫn còn nguyên vẹn và hoạt động bình thường.

Võng mạc xử lý ánh sáng theo ba lớp tế bào: tế bào cảm quang chuyển ánh sáng thành điện, tế bào lưỡng cực xử lý tín hiệu đó, và tế bào hạch truyền tín hiệu đến dây thần kinh thị giác rồi lên não. Prima thay thế trực tiếp lớp tế bào cảm quang đã mất.

"Chúng tôi tận dụng toàn bộ các chức năng tự nhiên sẵn có của cơ thể để xử lý và truyền tải thông tin," — TS. Frank Brodie, bác sĩ nhãn khoa tại Đại học California, San Francisco, kiêm giám đốc y khoa của Prima.

Bốn bước trong quy trình của Prima

1. Ghi hình (Capture)

Chiếc kính được trang bị một camera mini hướng về phía trước, ghi lại những gì người đeo đang nhìn theo thời gian thực. Video có độ phân giải khoảng 5 megapixel, tốc độ 30 khung hình/giây — tương đương chất lượng truyền hình. Tín hiệu thô sau đó được truyền đến bộ xử lý qua cáp quang.

2. Chuyển đổi (Convert)

Một bộ xử lý nhỏ gọn, có thể đặt trên bàn hoặc bỏ túi, chuyển đổi nguồn video thành tín hiệu ánh sáng hồng ngoại rồi gửi ngược trở lại kính. Thiết bị này cũng có các nút bấm vật lý cho phép người đeo điều chỉnh độ tương phản, độ sáng và thu phóng.

Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống Prima

3. Hiển thị (Display)

Một máy chiếu laser gắn trên kính hướng về phía người đeo, bắn các xung ánh sáng gần hồng ngoại trực tiếp vào mắt ở bước sóng 880 nanomet — bước sóng vô hình với mắt người. Tín hiệu này xuyên qua đồng tử và đi đến chip cấy ghép ở phía sau võng mạc.

4. Nhìn thấy (See)

Chip cấy ghép gồm 378 pixel, mỗi pixel có một điện cực và hai tế bào quang điện đảm nhận vai trò kép. Chúng vừa chuyển đổi ánh sáng thành dòng điện để các tế bào lưỡng cực và tế bào hạch khỏe mạnh truyền lên não, vừa hoạt động như pin mặt trời cấp nguồn cho chip — loại bỏ hoàn toàn nhu cầu dùng pin.

Kết quả thực tế và triển vọng

Sau các buổi huấn luyện, hơn 80% người được cấy ghép đã có thể đọc sách, giải ô chữ và sử dụng điện thoại — những hoạt động tưởng chừng không thể đối với người mắc AMD giai đoạn nặng có điểm mù ở giữa thị trường nhìn.

Bệnh nhân sử dụng hệ thống Prima trong sinh hoạt hàng ngày

Hệ thống Prima đã được phê duyệt tại châu Âu vào tháng 7 và đang chờ FDA cấp phép tại Mỹ. Đây là minh chứng cho thấy sự giao thoa giữa công nghệ cấy ghép y sinh, quang học và xử lý tín hiệu số đang mở ra những khả năng chưa từng có trong y học.

Đối với Việt Nam — nơi dân số đang già hóa nhanh và tỷ lệ mắc các bệnh về mắt liên quan đến tuổi tác ngày càng tăng — những tiến bộ như Prima mang ý nghĩa đặc biệt. Tuy nhiên, chi phí và khả năng tiếp cận công nghệ cao trong y tế vẫn là bài toán lớn cần được giải quyết trong những năm tới, song song với việc nâng cao nhận thức cộng đồng về tầm soát và điều trị sớm các bệnh về võng mạc.