Mắt điện tử: Cấu tạo, cơ chế hoạt động, mức độ tiếp nhận hình ảnh

Trước đây với những người bị mù, cơ hội nhìn thấy vật thể, ánh sáng dường như bằng 0. Thế nhưng với sự tiến bộ của khoa học công nghệ thì ngày nay, người khiếm thị có thêm một hi vọng mới trong hành trình tìm lại ánh sáng, đó chính là những con mắt điện tử siêu thông minh.

Mắt điện tử - Cánh cửa mới mở ra cho những người mù

Mắt điện tử còn được biết đến với tên gọi là Argus II (phiên bản đầu tiên). Chúng vận hành thông qua một camera truyền tín hiệu không dây đến bộ thu tín hiệu cực mỏng và 1 bảng điện cực được gắn vào võng mạc của bệnh nhân.

Mỗi mắt nhân tạo điện tử có khoảng 60 điện cực cấy ghép trên võng mạc. Những đại diện này sẽ truyền tín hiệu đến não bộ, thay thế cho hoạt động của tế bào nón và tế bào que trên tổ chức thần kinh nói trên. Nhờ vậy mà người bệnh có thể quan sát được vật, người, cảnh quan xung quanh trong phạm vi thị trường.

Khi chưa có sự giúp sức của Argus II, người khiếm thị chỉ có thể phân biệt được màn đêm và ánh sáng gắt. Thế nhưng với sự hỗ trợ của đại diện đang xét thì họ có thể dò đường tìm đến cánh cửa, dùng tay để chọn khối vuông sáng màu trên màn hình thử nghiệm màu đen. Đây thực sự là một bước đột phá mới về công nghệ, giúp mở ra cơ hội nhìn thấy ánh sáng cho người khiếm thị.

Khi tiến hành thực nghiệm, thống kê cho thấy có 65% người tham gia nghiên cứu nhận định rằng thiết bị tác động rất tích cực đến đời sống sinh hoạt hằng ngày của họ. Với những bệnh nhân mất hoàn toàn thị lực thì nay đã có thể làm những công việc đơn giản với sự hỗ trợ của Argus II.

Nguyên lý hoạt động thông minh của mắt điện tử

Mắt nhân tạo điện tử hoạt động dựa trên nguyên lý tiếp nhận và dẫn truyền tín hiệu hình ảnh tới tế bào thần kinh thị giác. Từ đó giúp người bệnh nhận diện một cách tương đối các vật thể nằm ngay trước mắt.

Argus II được cấu tạo từ nhiều bộ phận tách rời, trong đó có một máy quay camera, một thành phần làm nhiệm vụ xử lý đồ họa người bệnh cần mang theo và một mắt nhân tạo điện tử cần được phẫu thuật, cấy ghép vào võng mạc mắt.

Trong đó, mắt nhân tạo điện tử sẽ đóng vai trò nhận tín hiệu từ ăng-ten trên kính đeo và dòng điện tích.

Trong một diễn biến khác, camera và bộ phận xử lý đồ họa có chức năng tương tự như bộ phận thụ quang đã bị bất hoạt trong mắt của người bệnh. Cụ thể, hai thành phần này sẽ tiếp nhận tia sáng và chuyển hóa thành tín hiệu điện tử mà trung ương của hệ thần kinh có thể nhận diện được.

Tiếp theo, ăng-ten sẽ truyền tín hiệu thu được từ camera chuyển tới ăng-ten thu nhận tín hiệu ở mắt nhân tạo điện tử. Tín hiệu này truyền qua 60 luồng điện cực, tìm đến điểm vàng trên võng mạc - nơi tập trung nhiều tế bào thần kinh thị giác.

Từ nơron thần kinh thị giác, tín hiệu được dẫn đến trung khu phân tích thị giác ở vỏ não. Thông qua quá trình xử lý tại trung ương thần kinh, người bệnh sẽ nhìn thấy hình ảnh mà thiết bị điện tử nói trên tiếp nhận được.

Ai có thể dùng mắt điện tử?

Thiết bị này được dùng cho người bị khiếm thị. Tuy nhiên không phải ai bị mất thị lực cũng có thể tìm đến mắt nhân tạo điện tử.

Cụ thể, mắt nhân tạo điện tử phát huy tác dụng tốt ở người viêm võng mạc sắc tố, khiếm thị do bệnh di truyền, thoái hóa điểm vàng hoặc thoái hóa võng mạc do lão hóa gây ra.

Ngoài bệnh võng mạc thì hiện nay, mắt nhân tạo điện tử còn được phát triển theo hướng hỗ trợ cho những bệnh nhân bị chấn thương hoặc tăng nhãn áp và bị ảnh hưởng đến thị lực. Đối với những trường hợp này, các điện cực sẽ được cấy trực tiếp vào não hoặc dây thần kinh thị giác.

Lưu ý, điều kiện cần để cấy ghép mắt nhân tạo điện tử là nơ ron thần kinh thị giác trong não vẫn còn tồn tại và hoạt động tốt. Ngoài ra người bệnh cũng phải đủ trí lực, nhận thức để phân tích hình ảnh nhận về.

Mắt điện tử có thể nhìn thấy những gì?

Con mắt thay thế này không thể cho hình ảnh rõ nét như mắt thông thường. Khi lắp vào võng mạc, người khiếm thị không nhìn rõ từng chi tiết của vật cần quan sát mà chỉ là khối sáng, có đường viền mờ. Tuy nhiên bằng khả năng nhận thức, tư duy thì người mù vẫn nhận diện tốt không gian xung quanh, giúp làm giảm những bất tiện trong sinh hoạt hằng ngày.

Trong một số trường hợp, do ảnh hưởng của tác nhân bên ngoài nên hình ảnh có thể bị nhiễu, những gì quan sát được sẽ là những đốm sáng nhấp nháy, di chuyển hỗn loạn. Lúc này người bệnh cần ngồi nghỉ ngơi để máy hoạt động ổn định trở lại.

Nghiên cứu cũng cho thấy trường nhìn của mắt nhân tạo điện tử hẹp hơn so với mắt thật. Vậy nên người bị khiếm thị chỉ có thể nhận được hình ảnh ở góc 30% theo chiều thẳng góc. Bởi vậy người sử dụng cần học cách ghi nhớ, chắp ghép các bối cảnh với nhau để có được góc nhìn toàn diện về môi trường xung quanh.

Tóm lại, mặc dù còn nhiều nhược điểm nhưng chúng ta không thể phủ nhận những lợi ích thiết thực của mắt nhân tạo. Với sự hỗ trợ của chúng, người mất thị lực đã có thể di chuyển dễ dàng trong môi trường quen thuộc, tăng khả năng tự lập và lạc quan hơn trong cuộc sống.

Đặc biệt hiện nay, một số phiên bản còn có thêm nhiều chi tiết cải tiến. Ví dụ camera tích hợp tính năng đo khoảng cách tới vật cản, đo thân nhiệt để làm nổi bật những người có mặt trong thị trường quan sát. Thậm chí còn có thể làm rõ tầm nhìn của người bệnh đến mức đọc được các chữ in cỡ lớn.

Trên đây là những nội dung xoay quanh chủ đề mắt điện tử vừa được Nhà thuốc Long Châu tổng hợp được. Mong rằng với những thông tin hữu ích này, bạn đọc sẽ hiểu thêm về thiết bị hiện đại, hữu dụng và siêu thông minh nói trên. Trân trọng!