全球最火的仿生眼们,贵到95万块一只,能看见什么?

作者: 吴志奇

来源: 爱范儿

发布日期: 2022-02-24

本文介绍了仿生眼技术的发展现状,包括Phoenix 99仿生眼的工作原理及其在绵羊身上的研究成果,以及全球其他科技公司在仿生眼领域的研究和进展。文章还讨论了仿生眼普及面临的挑战,如技术限制、价格成本高昂等,并展望了仿生眼技术的未来发展方向。

仿生人会梦见电子羊吗?没有人知道。但现在,“仿生羊”可能会看见“电子人”。澳大利亚的科学家们花了3个月,通过手术给一小群绵羊的视网膜后植入了仿生眼,这群羊从此有了超出它们所能见的“异常敏锐的视力”。新研究发表在了《生物材料》上,重要的是,这些仿生眼没引起任何不良反应,这也就表示它可以长期植入,安全且稳定。所以,悉尼大学和和新南威尔士大学的团队很快提交了文件,准备正式开始人体试验。

它可不是动作电影反派戴的那个玻璃眼珠子,它真的能让失明的人眼前重现光明。

这款即将进入人体的仿生眼,名为Phoenix 99。首先,看看它是如何工作的。Phoenix 99主要由两个部分组成:刺激器和通信模块。刺激器将植入到眼睛视网膜上,通信模块插在耳后皮肤下面,人们在戴上一副装有微型摄像头的眼镜,设备就齐全了。

它们以无线方式连接,微型摄像头捕捉到画面,然后以电信号的形式传输到通信模块上,通信模块将信号解码为电脉冲模式,再传到植入视网膜上的刺激模块,最后沿视神经传递给大脑。这样,视障人士就看到了画面。原本,正常视力下,画面是可以直接传入视网膜,光线会转化为电信号,再通过神经元发送到大脑。但一些视网膜疾病患者的神经节细胞被破坏,导致中途无法传送,就产生了视觉障碍。

Phoenix 99创新之处,就是绕过了这些受损细胞,直接刺激底层仍有功能的视网膜神经节细胞,欺骗大脑感觉到了光线。在绵羊身上的研究也发现,这种设备对身体影响非常小。悉尼大学生物医学工程师Samuel Eggenberger说道:设备周围的组织没有出现意外反应,所以我们预计它可以在人身上保持多年。

目前,它主要对因退行性失明(如色素性视网膜炎)的患者起作用,也就是视网膜损坏了,但视神经仍能工作,这种疾病也堪称眼科界的“世界性难题”之一。最终视障人士看到的画面,可能和人们想象的正常视力有很大不同,而是一种初级的视觉形式,能够感知光、影,还有形状。但如果普及,这已经是很大的进步。

虽然类似的视网膜电刺激概念,在世界各地都有人进行过测试,但结果都不太稳定,在Samuel Eggenberger看来,需要一步步来。这个仿生眼能提供视障人士周围环境的简单信息,比如检测障碍物,然后就能帮他们进行导航、定位,甚至阅读大字等等。

在Phoenix 99前头,其实已经有很多科技公司盯上了仿生眼。未来几年内,它们很可能将在我们身边的视障朋友生活中司空见惯。

那些全球最酷的仿生眼们,我们把一根细导线放置在靠近视网膜的地方,通入一点点的电流,病人看到了一个亮点。接着,当我们放入两根电线的时候,病人看到了两个亮点。Greenberg说道,他是知名眼球科技公司Second Sight的首席执行官。

尽管Phoenix 99还没商用,但Second Sight的仿生眼早在2011年,就安装到了患者身上,2013年,它们的产品Argus II面世,这也是FDA批准的世界首个用于重度视网膜变性而失明的视觉恢复系统。现在,全球已经有350多人安装了Argus II。它和Phoenix 99工作原理相同,也是一种视网膜植入物和体外穿戴设备结合而成,成像效果比较模糊且限于黑白。

不过它对于视障者的意义,或许比它的技术更重大。使用者Ross Doerr回忆道,他永远都忘不了在一个假期看到了圣诞树上闪闪发光的灯;68岁的老人戴上设备后,第一次看见自己的妻子,激动地哭了出来;还有人在短短几年内,可以戴上Argus II出行、滑雪、射箭……全球不少科技公司都在研究仿生眼系统,因为视障问题其实有各种各样的原因,不同公司都在致力寻找自己的方向。

澳大利亚公司Monash Vision Group就解决了视神经损害的问题。许多临床上失明的人都患有视神经受损,Monash Vision Group制造了一种革命性的皮质视觉设备Gennaris,整体为一个定制的头部装置,带有摄像头、无线发射器、视觉处理器及其软件,还有一组植入大脑的9×9mm芯片。

前年,Gennaris已经在墨尔本进行人体临床试验了,这项技术还有望为当下无法治愈的神经系统疾病,如肢体麻痹等,提供新的治愈机会。黄斑病变(AMD),也是困扰很多老年人的一种眼疾。当黄斑慢慢侵蚀人眼,患者视觉就会变模糊,或眼前出现甩不掉的黑点,AR隐形眼镜公司Innovega曾通过其人工晶体iOptik来治疗这个问题。不过另一家名为Pixium Vision的法国公司更落地。

早在2018年,它们的小型无线光伏视网膜下植入物PRIMA就被FDA批准开始临床研究。这是一种由无线视网膜下植入物和增强现实眼镜组合而成的“仿生眼”。而且,它比Argus II更小、更简单、更便宜,还无需动脑部手术。2019年,法国5名患有晚期干性AMD的患者植入PRIMA的12个月数据表明,所有人的视网膜中央都成功引发了光感。

12个月后,大多数患者可以识别字母,还有一定的字母序列,且没有与设备相关的不良反应,现在,他们正在欧洲和美国进行可行性试验。PRIMA为那些失去视力的老年人们,创造了一个仿生视觉的世界。不过,相信大多数人想象或期待的仿生眼,是像《黑镜》里那样真正的眼球。《黑镜》第一季第三集《The Entire History of You》,主角戴的隐形眼镜就像脑机接口,能够记录、存储和回放佩戴者的所见所闻。

它没有外部设备附加,不用戴厚厚的眼镜框,看起来和真实人眼无异,还有很多酷炫的功能。2020年,《自然》杂志就公布了一项令人惊艳的的成果。香港和美国研究人员制造了一个名为EC-EYE的特殊设备,它被誉为世界上第一个3D人工眼球。

这次,它看起来更像是真正的仿生眼了——各种微型传感器能创建图像,传感器形成一个类似人类眼球的、直径超2㎝的半球形,能检测无数个感光细胞,仿生眼内腔还充满了离子液体,液态金属制成的细而柔软的电线就像神经纤维一样……它将比真正的人眼视力更清晰,纳米传感器的密度可以提高到真实人眼中感光器密度的10倍以上。研究人员表示,当它的生物相容性、稳定性、性能方面进一步改善后,5年内就会变得实用。

这些强大的性能,不止用于视障人士,还可以用到类人机器人领域,解决人所不能及的工作。当下前沿的仿生眼技术,听起来都很美好,但现实落地,其实或多或少有着各类问题:技术限制、交互安全性、价格成本高昂、使用寿命有限……这也是为什么仿生眼似乎看起来很多,但实际上真正用上的人,其实相当少。

等一个仿生眼普及的未来,当Barbara camperll在人流高峰期走过纽约市地铁站时,她的世界突然全黑了。

她是一名视障人士,30多岁因为遗传疾病完全失明,使用Argus II仿生眼设备4年了,仿生眼让她重新看见了光影,她却没想到仿生眼会突然失灵。我正要下楼,突然听到哔、哔、哔的声音,然后眼前的明暗斑块全都消失了。不止她一人经历了这个问题,但面对设备的故障,这些视障人士毫无办法。只要一个小地方出现一个小问题,它们的世界就像在漫漫黑夜中一秒间被人关了灯。

这是因为,Argus II背后的Second Sight公司不再提供设备的升级,2020年已经几近倒闭,虽然它们后来表示自己在研制一种名为Orion的新产品,表示能治疗几乎所有形式的严重失明,且已在早期临床阶段。价格太高昂,也是其它仿生眼设备的问题。更何况目前的仿生眼,还没能真正还原健康人眼所能拥有的视力,简单来说,也就是性价比不高。当然在发展前期,更重要的是技术本身。

比如仿生眼还要经历还原真实色彩、提高分辨率看清远距离(目前仿生眼都可以说是“近视眼”)等等问题。临床研究、安全测试,还有围绕技术伦理的依赖性、自主权、用户尊严和问责制,都需要一段时间来发展。Ross Doerr无法通过MRI检查脑肿瘤,因为他的医生无法从Second Sight获得有关他的植入物的信息。

但不要悲观,BBC采访的伦敦验光师Bhavin Shah拿相机举例道,1975年发明的数码相机,也是经过了几十年才得到广泛使用。当技术达到一定程度,视力还原和健康人眼相当甚至更强,相信也就是仿生眼皮普及的时候了。现在,仿生眼依然朝着好的方向发展。视觉新技术层出不穷,每年都可以看到飞速的进步,BBC发布的一份2021年市场研究报告显示,到2028年,该行业的价值将达到4.26亿美元。

就连Meta,都在申请机械仿生眼的专利了,他们称未来要把仿生眼放在仿生人的身体里,让每个普通人将也能接触仿生眼,在元宇宙中体验增强和虚拟的视觉世界。据世界卫生组织的数据,全世界至少有22亿人受到某种形式的视力障碍,从轻度视力受损,到完全失明。我国就有1700多万视障者,也就是说,每100个人里,就有一个视障者。

视障者Pontz经常对妻子说:我不知道,什么时候以何种方式才能再看到你,但你要相信,总有一天,我们能够再见。相信并等待,无障碍的路上,走的人多了,路也就亮了。

UUID: 77962234-f2b6-4c40-adbd-3aa75fa88fec

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/果壳公众号-pdf2txt/2022/果壳_2022-02-24_全球最火的仿生眼们,贵到95万块一只,能看见什么?.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0081 元