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Yeux bioniques : vision artificielle pour les aveugles

Avec près de 40 millions de personnes souffrant de cécité dans le monde et 124 autres millions affectées par une basse vision, il n’est pas surprenant que les chercheurs aient l’intention de développer de nouvelles façons de restaurer la vue. L’un de ces efforts est le développement d’un œil dit bionique ou d’implants oculaires bioniques.

Les scientifiques de l’œil bionique ont un objectif commun : développer une technologie aussi efficace pour les déficiences visuelles que les implants cochléaires le sont devenus pour les déficiences auditives. Mais les méthodes des différents scientifiques pour y parvenir varient. De plus, la technologie de l’œil bionique en est encore à ses débuts par rapport aux implants cochléaires pour la perte auditive.

Plusieurs implants oculaires bioniques sont en cours de développement, mais actuellement un seul est disponible aux États-Unis et il ne convient qu’à la cécité causée par des maladies oculaires spécifiques. Cependant, à mesure que la recherche se poursuit, de plus en plus de personnes pourraient bientôt bénéficier des yeux bioniques de haute technologie.

Les yeux bioniques font plus que des yeux prothétiques

Un œil bionique n’est pas la même chose qu’un œil prothétique. Les yeux prothétiques (également appelés « yeux de verre » ou « yeux artificiels ») remplacent la structure physique et l’apparence d’un œil qui doit être retiré en raison d’un traumatisme, d’une douleur, d’une défiguration ou d’une maladie. Les implants oculaires bioniques, quant à eux, fonctionnent à l’intérieur des structures oculaires existantes ou dans le cerveau. Ils sont conçus pour atteindre des objectifs visuels fonctionnels, par opposition aux objectifs physiques et esthétiques.

Tout comme il n’y a pas de cause unique à la cécité, il n’y a pas non plus de remède unique. Pour déterminer si un œil bionique pourrait vous aider à voir, il est important de connaître la ou les raisons de votre perte de vision.

Le processus de la vue commence lorsque la lumière pénètre dans l’ œil. La cornée et le cristallin concentrent la lumière sur la rétine à l’arrière du globe oculaire. Les cellules photosensibles de la rétine convertissent ensuite la lumière focalisée en énergie électrique, qui est transportée vers le cerveau via le nerf optique.

Chez les personnes aveugles, une partie de ce processus ne fonctionne pas. Dans certains cas, la cornée ou le cristallin sont endommagés ou malades, ou la rétine ne peut pas percevoir la lumière. Dans d’autres, le signal est perdu quelque part le long de la voie visuelle dans le cerveau.

Différents modèles d’œil bionique visent différentes zones cibles de la voie visuelle. Actuellement, les implants rétiniens sont les seuls yeux bioniques approuvés et disponibles dans le commerce, bien que les greffes de cornée et la chirurgie de la cataracte puissent remplacer la cornée et le cristallin si ces structures sont obscurcies ou incapables de focaliser la lumière pour d’autres raisons.

Qui peut bénéficier des yeux bioniques actuellement disponibles?

Un système oculaire bionique disponible dans le commerce est appelé le Argus II Retinal Prosthesis System. Il a été développé aux États-Unis par Second Sight Medical Products.

L’Argus II a été utilisé pour restaurer un certain niveau de perception visuelle chez des centaines de personnes atteintes de rétinite pigmentaire sévère, une maladie qui touche une personne sur 5 000. Selon Second Sight, le dispositif Argus II a été implanté dans les yeux de plus de 350 personnes dans le monde.

Comment les implants rétiniens restaurent la vue

L’Argus II est un système en deux parties : il comprend une petite caméra montée sur une paire de lunettes et un petit réseau d’électrodes implanté à l’arrière de l’œil, sur la rétine.

Tout ce que la caméra voit est converti en signaux qui sont transmis sans fil à l’implant rétinien. En réponse, les électrodes de la puce stimulent les cellules rétiniennes, les obligeant à envoyer les informations entrantes au nerf optique afin qu’elles puissent être traitées par le cerveau.

Dans un communiqué de presse publié en mars 2020, Second Sight a annoncé avoir reçu l’approbation réglementaire en Europe et aux États-Unis pour Argus 2s, l’appareil portable de nouvelle génération de la société. Les améliorations comprennent une unité de traitement vidéo plus puissante, une caméra améliorée et des lunettes plus ergonomiques.

Limitations des yeux bioniques

Bien que le système Argus II permette de discerner la lumière, le mouvement et les formes, il ne restitue pas encore la vue autant que certains pourraient l’espérer. Cette limitation est en grande partie due au fait que l’implant actuel ne comporte que 60 électrodes. Pour voir naturellement, il en faudrait environ un million.

Cependant, certains utilisateurs d’Argus II peuvent fonctionner suffisamment bien pour lire des livres en gros caractères et traverser la rue par eux-mêmes. Et la société prévoit d’ajouter plus d’électrodes dans les futurs modèles.

Une autre limitation du système de prothèse rétinienne Argus II actuel est qu’il ne permet pas aux utilisateurs de percevoir les couleurs.

L’avenir des yeux bioniques

En mai 2020, Second Sight a annoncé avoir obtenu un financement supplémentaire pour poursuivre le développement de son nouveau système de prothèse corticale visuelle Orion. La société décrit le nouveau dispositif oculaire bionique Orion comme « un dispositif de stimulation corticale implanté destiné à fournir une vision artificielle utile aux personnes aveugles en raison d’un large éventail de causes, notamment le glaucome, la rétinopathie diabétique, les lésions ou maladies du nerf optique et les lésions oculaires ».

L’appareil Orion est conçu pour convertir les images capturées par une caméra vidéo miniature montée sur des lunettes en une série de petites impulsions électriques. L’appareil contournera l’œil malade ou blessé et transmettra ces impulsions électriques sans fil à un réseau d’électrodes implantées à la surface du cortex visuel du cerveau pour fournir la perception de motifs lumineux. 

Une étude de faisabilité précoce en six sujets du dispositif oculaire bionique Orion est actuellement en cours au Ronald Reagan UCLA Medical Center de Los Angeles et au Baylor College of Medicine de Houston, a indiqué la société.

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