人工晶體

黃曉東

“鼠”式超級(jí)坦克

從加斯·韋伯的發(fā)明談起

近來(lái)，一則關(guān)于仿生學(xué)鏡片的報(bào)道引起了人們的關(guān)注。加斯·韋伯是加拿大不列顛哥倫比亞省的一名驗(yàn)光師，也是“Ocumetics仿生學(xué)鏡片”的發(fā)明人。他宣稱(chēng)，借助這項(xiàng)技術(shù)，近視患者將擁有完美視力;那些接受了這種仿生學(xué)鏡片手術(shù)植入的患者將終生不會(huì)患上白內(nèi)障等眼部疾病;因?yàn)橹踩脒@種仿生學(xué)鏡片的人，他們的天然晶狀體已經(jīng)被替換掉，也就不會(huì)因?yàn)榫铙w老化而產(chǎn)生病變。

更令人驚奇的是，植入這款仿生學(xué)鏡片的過(guò)程是無(wú)痛的。植入時(shí)，仿生學(xué)鏡片處于折疊狀態(tài)，醫(yī)生會(huì)使用針尖，配合生理鹽水進(jìn)行注射植入。植入后，鏡片會(huì)在10秒內(nèi)自行展開(kāi)。大致過(guò)程與白內(nèi)障手術(shù)類(lèi)似，持續(xù)時(shí)間大約為8分鐘。植入完成后，患者的視力將立即得到恢復(fù)。

從外表來(lái)看，這款仿生學(xué)鏡片就像一顆小小的紐扣。正是這顆小小的“紐扣”，瞬間便在互聯(lián)網(wǎng)上吸引了人們的眼球，讓很多人興奮不已。

然而，一些專(zhuān)業(yè)的眼科醫(yī)生對(duì)這項(xiàng)發(fā)明大加質(zhì)疑。據(jù)報(bào)道，一位權(quán)威的眼科專(zhuān)家在看過(guò)加斯·韋伯所宣傳的手術(shù)方式和基本操作后，認(rèn)為這款仿生學(xué)鏡片不過(guò)是人工晶狀體的一種罷了。

目前，人工晶狀體植入術(shù)已經(jīng)非常成熟，主要可用來(lái)幫助屈光不正的患者矯正視力。

晶狀體——人眼中的透鏡

說(shuō)到這里，我們需要介紹下人類(lèi)的晶狀體。晶狀體是富有彈性的透明體，形如雙凸透鏡，位于虹膜瞳孔之后、玻璃體前。晶狀體具有屈折光線的作用。平時(shí)，睫狀肌處于舒張狀態(tài)，晶狀體在懸韌帶牽拉下薄而扁平，能使平行光線成像于視網(wǎng)膜。看近處時(shí)，睫狀肌收縮，懸韌帶變松，解除了對(duì)晶狀體的牽拉，晶狀體以彈性作用變凸，折光性也隨之變強(qiáng)。于是，近處物體的光線被調(diào)整到視網(wǎng)膜上，得以清晰成像。

晶狀體就相當(dāng)于照相機(jī)中能自動(dòng)調(diào)節(jié)焦距的凸透鏡，通過(guò)改變晶狀體的厚薄，外界物體的形態(tài)就能通過(guò)晶狀體聚焦準(zhǔn)確地在視網(wǎng)膜上成像。

由于現(xiàn)在很多青少年用眼過(guò)度，眼球的屈光力過(guò)強(qiáng)，導(dǎo)致遠(yuǎn)處射來(lái)的平行光線在尚未到達(dá)視網(wǎng)膜前便形成焦點(diǎn)，造成在視網(wǎng)膜上的最

終成像模糊不清，成為近視眼。

此外，隨著年齡的增大，晶狀體核逐漸硬化，導(dǎo)致晶狀體的彈性隨之降低;同時(shí)，睫狀肌也開(kāi)始衰弱，造成成像調(diào)節(jié)作用的下降，最終使人變成遠(yuǎn)視眼。

白內(nèi)障是老年人的常見(jiàn)病，白內(nèi)障患者眼球里的晶狀體發(fā)生變性和渾濁后，會(huì)引起視力的下降。

上述這些癥狀，可以概括為，在不使用輔助調(diào)節(jié)的情況下，由于各種原因引起的平行光線經(jīng)過(guò)眼的屈光后不能在視網(wǎng)膜上形成焦點(diǎn)成像的狀態(tài)，可稱(chēng)為屈光不正。

換裝人眼中的透鏡

隨著白內(nèi)障手術(shù)的日臻完善，各種人工晶狀體陸續(xù)被應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)實(shí)踐中。

其實(shí)，早在1949年，世界上第一例人工晶狀體植入手術(shù)就由英國(guó)眼科醫(yī)生里德利完成了。經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，目前已經(jīng)派生出很多類(lèi)型的人工晶狀體品種。例如，按照材料的不同，可以分為聚甲基丙烯酸酯（PMMA）、硅膠、水凝膠、聚丙烯酸酯等種類(lèi);按照材料的硬度，可以分為硬性人工晶狀體和軟性人工晶狀體;按照功能，可以分為非球面人工晶狀體、可調(diào)節(jié)人工晶狀體、多焦點(diǎn)人工晶狀體，等等。

事實(shí)上，上述這些分類(lèi)方式之間并不是獨(dú)立而毫無(wú)關(guān)聯(lián)的。例如，早期的人工晶狀體多以聚甲基丙烯酸酯為材料。聚甲基丙烯酸酯具有諸多優(yōu)點(diǎn)：耐酸耐堿，穩(wěn)定牢固;但是，聚甲基丙烯酸酯材料又有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)，那就是硬度大，并且不可折疊。要想植入此類(lèi)晶狀體，必須在人眼囊袋上開(kāi)一個(gè)大約6毫米的等直徑大小的切口。

硅膠、水凝膠、聚丙烯酸酯等種類(lèi)則柔韌性較好，能作為可折疊人工晶狀體。一個(gè)光學(xué)部直徑6毫米的人工晶狀體，可以通過(guò)對(duì)折甚至卷曲的方式植入人眼囊袋。一旦植入，折疊的人工晶狀體會(huì)逐漸自動(dòng)展開(kāi)，支撐在指定的位置。

不同種類(lèi)的人工晶狀體在價(jià)格和性能上存在相當(dāng)大的差距。臨床上，醫(yī)生會(huì)根據(jù)患者的病情和經(jīng)濟(jì)能力因人而異地選擇不同材質(zhì)、不同特性和類(lèi)型的人工晶狀體。

從單焦點(diǎn)到自適應(yīng)

從歷史發(fā)展來(lái)看，傳統(tǒng)的單焦點(diǎn)人工晶狀體往往可以使患者在術(shù)后獲得遠(yuǎn)視力;但因?yàn)榫铙w喪失了調(diào)節(jié)能力，患者的近視能力仍然較差，還需要佩戴老花鏡。

自從20多年前基特斯等首先植入并報(bào)道了多焦點(diǎn)人工晶狀體至今，各種類(lèi)型的多焦點(diǎn)人工晶狀體得到了蓬勃發(fā)展。

多焦點(diǎn)人工晶狀體獨(dú)特的光學(xué)設(shè)計(jì)，可以使得遠(yuǎn)近物體的光線通過(guò)人工晶狀體產(chǎn)生的兩個(gè)或多個(gè)焦點(diǎn)同時(shí)投射在視網(wǎng)膜上，讓患者的全程視力得到提高。

然而，這類(lèi)多焦點(diǎn)設(shè)計(jì)也存在一定的局限性：在視網(wǎng)膜上產(chǎn)生的離焦影像會(huì)讓患者產(chǎn)生對(duì)比靈敏度下降、眩光、光暈和光圈等不良視覺(jué)反應(yīng)。

值得一提的是，在近期公開(kāi)的一份發(fā)明專(zhuān)利中，加拿大驗(yàn)光師加斯·韋伯描述了一種自適應(yīng)透鏡。據(jù)其本人所宣稱(chēng)，這種透鏡可以在人眼內(nèi)修復(fù)視覺(jué)功能，也可以在光學(xué)裝置中復(fù)制人類(lèi)視覺(jué)體驗(yàn)。

具體來(lái)講，這個(gè)自適應(yīng)透鏡系統(tǒng)具有可變形的光學(xué)元件結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)中包含了兩種具有不同折射率的透明液體。通過(guò)改變光學(xué)元件結(jié)構(gòu)的曲率和形狀，就能調(diào)節(jié)自適應(yīng)透鏡系統(tǒng)中的折光能力和焦距。

加斯·韋伯認(rèn)為，與之前其他人公開(kāi)的自適應(yīng)透鏡系統(tǒng)相比，他的發(fā)明在力學(xué)性能等諸多方面有著獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)。

但是，話又說(shuō)回來(lái)了，不管是加斯·韋伯發(fā)明的自適應(yīng)透鏡系統(tǒng)，還是仿生學(xué)鏡片，我們真正了解的信息還不夠全面。正如有報(bào)道指出的，由于業(yè)內(nèi)對(duì)“Ocumetics仿生學(xué)鏡片”還不甚了了，人們期待著這項(xiàng)發(fā)明能盡早與大眾見(jiàn)面。