人工視網膜 Part-4
今天要分享的是視網膜下植入型（Subretinal Implants）。
因為先天的優勢，這種形式的人工視網膜植入擁有較好的畫素及解析度。但是，相對的，因為要植入並固定在視網膜的下層，手術的難度就高許多了。 目前有許多國家及眾多研究機構都積極投入此項科技的研發。
因為視網膜上植入型，已經被Argus拔得頭籌，並順利在歐洲（2011）及美國（2013）上市，幾乎可以確定成為視網膜上植入型的標準了。所以，視網膜下植入型研發上的競爭將趨於白熱化，大家都想要成為下一個領頭羊。 由於此類人工視網膜的刺激視覺方式是由視網膜外層傳至內層，這樣的方式更符合自然生理路徑，所需要的電刺激閾值較小，也較易獲得更清晰的影像。
更重要的是，此類植入方式，已經可以不用外接式攝影機，採用更具生理性的光覺產生方式，微光電二極管（microphotodiodes）陣列，現在就已經擁有 1000-1500畫素的解析度了。
而且當患者需要移動視野時，已經不一定要靠轉動頭部或頭戴式攝影機，可以轉動眼球來辦到。我相信未來一定會成為最主流的人工視網膜標準。 關於此項重要微光電二極管陣列的發明，真的非常有趣，每一個微光電二極管就像是一個感光細胞（Photoreceptor cell）一樣，可以將進入的光線轉成電流來刺激產生光覺衝動，借此取代感光細胞的角色。
但是，其最大的缺點是，在一般環境下，缺乏足夠的光線來產生電刺激，因此需要外加電源，來加強他所產生的信號。所以植入裝置沒有辦法太小，必須包括可使用數小時或半天的無線充電電池。 接下來，我們一一介紹俱有代表性的產品。
第一個 Dr. Alan Chow and Vincent Chow 所發明的Artificial Silicon Retina （ASR），商品名 Optobionics TM 是第一個交由公司發展及製造的視網膜下植入器材。
高達3500個 微光電二極管陣列以及沒有外接的裝置或電源是他的特色，只有ㄧ片小小的晶片（直徑2mm）植入在視網膜下層。已經有大於十人以上的測試案例，但是，術後的視力並不理想，可能與患者所殘存之視神經結細胞的數量與品質有關。
第二個要介紹的是在德國發展的 Retina Implant AG，擁有1500個微光電二極管陣列（ microphotodiode arrays (MPDA )），可以建立更好的空間解析度（spatial resolution），但是需要外接電源。這個裝置將電源供應的線圈繞過眼眶骨外緣，經皮下路徑延長到耳後，使用時與助聽器非常相似。眼球內植入方式是直接穿過鞏膜，將晶片與訊號排線置入視網膜下的空間，將眼內裝置減到最少。
擁有大於 12 個臨床患者測試的經驗，但是在 2013年二月Alpha IMS study的發表中，若干植入晶片失效和一例視神經損傷，但是，至少有5例重獲不同程度可以幫助日常生活的視力。
第三個麻省理工學院（MIT Retinal Implant Research Group led by John Wyatt）研發了自己的人工視網膜 （The MIT-Harvard Device）。
一開始，他們也是從視網膜上植入型開始，但是隨著這的技術逐漸成熟，另外一家視網膜上植入型設備取得絕對領先後，幾年前就已經開始著眼於視網膜下植入型的研發。他們在視網膜下的晶片不同於微光電二極管，使用跟視網膜上植入型類似的微電極陣列（Electrodes array）植入於視網膜下的空間。
因此，此裝置需要外接攝影機，電源，以及無限傳送信號設備。不同於Argus II 部分是傳輸電源及信號的原件就裝在鏡框上，而眼內感應線圈就固定虹彩旁邊的鞏膜上。
另外，Bionic Vision Australia 宣稱他是全世界第一個成功完成視網膜下植入手術的機構。也是使用微電極作動，擁有廣角視野裝置（Wide-View device），目前擁有98個畫素解析度，未來 2014年將可達到1024畫素解析度（ High-Acuity Device ）。
研究團隊希望能提供具有功能性的中心視力，以便患者能辨識人的面容及閱讀大字體書籍。在原有人工電子耳（ Cochlear implant or Bionic ear ）團隊的協助下，相信未來一定會有很好的成績。
綜上所述，目前視網膜下植入型的發展是百家爭鳴的狀況，但是，目前的臨床試驗情況仍不是很理想，可能是此類科技技術及手術難度都高於視網膜上植入型。不過，由於所植入位置是在更符合生理需求的部分，而且是較容易獲得較高解析度的植入方式，所以，我相信視網膜下植入型會是未來主流的產品，將會成為廣為接受的人工視網膜技術。
下一次，我們來介紹脈絡膜上植入型（Suprachoroidal retinal implants）。
MIT-Harvard Device (http://remort.wz.cz/retina/IV/IV.html)
Retina Implant AG http://retina-implant.de/en/doctors/technology/default.aspx
Bionic Vision Australia http://bionicvision.org.au/eye/prototypes/high_acuity
