【科普】由27片隐形眼镜引发的文章
2017.09.01 476
潇哥为什么写这篇文章,主要是我看到一个这样的新闻:
一位67岁的英国老太太准备去医院做白内障手术。万万没想到,从她眼睛里竟然取出——一共27片滞留在眼睛里的隐形眼镜!手术开始之前,还在做着眼球的麻醉,医生们突然觉得“这个右眼睑下面好像有什么东西——诶?”取出来一看,竟然是一个隐形眼镜坨,有17片之多。。。
医生们赶紧对双眼的其他角角落落进行了检查。最后发现遗留在她右眼里的隐形眼镜,除了这17片组成的大坨之外,还有其他10片散在的各个角落……左眼倒是没有。
于是,手术还没开始就被紧急叫停了:这么些年深日久的隐形眼镜,说不定周围有多少细菌呢!再做手术太危险了!
许多眼科医生都建议隐形眼镜一天佩戴不要超过12小时,因为佩戴时间太长可能导致角膜感染。然而这位老太太的角膜,恐怕是24K钛合金打造的。。。
现代社会,因为工作和学习的关系,越来越多的人开始近视了,眼镜和隐形眼镜也越来越多人使用。对于眼镜还好,比较明显的缺点就是戴时间长了对鼻梁和耳朵的压力大,但是对于隐形眼镜,这个放在眼皮里面的东西,很多人都是直接在眼镜店买的,这样的产品直接用到底安不安全?我们就一起聊一聊。
我们先说说隐形眼镜的发展历史。
首先不能不提到一个人,他叫列奥纳多·迪·皮耶罗·达·芬奇。
大家是不是感觉这个名字特别熟悉?没错,他画的《蒙娜丽莎》和《最后的晚餐》是卢浮宫的镇馆之宝。在很多人印象里面,他是位画家,其实他既多才多艺,又勤奋多产,不仅众所周知画工精悍他还擅长雕刻、音乐、发明、建筑,通晓数学、生理、物理、天文、地质等学科,除了画家这个身份广为人知以外,他还是出了名的、天文学家、发明家、建筑工程师。
据说在16世纪的时候,这位年仅50的老顽童做了一个实验。根据记载,他让一个男人把脸埋进一碗盛满了水的玻璃碗里,那个人之后不仅没有找达芬奇麻烦,反而还感激地说那是他一辈子看得最清晰的时刻。
这个实验令达芬奇十分在意,他很快迷上了这款将人的脑袋往水里按的游戏,并做了很多相关研究,于1508年写出了名为《眼球研究》的文章,还画了一幅重现他试验的画:一个男人的脸浸在装满水的玻璃碗里。
当然,这时候的达芬奇并没有意识到这可以和矫正视力联系起来,因为在那个时代,用于矫正视力用的玻璃框架眼镜已经被研究出来了。
达芬奇只是通过这个方法研究角膜的屈光作用。后来,角膜接触镜这个伟大的主意很快就被连同达芬奇的其他各种超时代的设计一起被扔到角落了。
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1636年,一位法国科学家在回顾了达芬奇的工作后写了一篇医学论文,详细地提出了用角膜接触镜以光学方法改善视力的概念,他还制备出世界上第一件真正意义上的接触镜。
不过,大家不要抱太大的希望,毕竟当时的技术水平实在是太差了:这是一对充满液体的玻璃管,可以将它们紧紧贴在眼周,以直接接触角膜。管子的末端被精确地打磨成适合使用者的凹透镜或者凸透镜。不过这个设计实在是太不切实际了:使用者根本连眼睛都不能眨。
这个故事最有意思的地方就是这个科学家叫笛卡尔(Rene Descartes),没错,就是创建了解析几何的那个伟大数学家也是说“所有的好书,读起来就像同过去世界上最杰出的人们谈话。”的著名哲学家、物理学家、神学家。
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(潇哥也是无语了,在近代的欧洲真的是个人才济济的时代。几乎没有一位我们熟悉的学霸不是雄霸好几个领域。上面说的达芬奇和笛卡尔不谈,艾萨克·牛顿这位被苹果砸了的大物理学家,还发明了大学我们深恶痛绝的微积分并且在经济上提出金本位制度;还有就是被牛顿(潇哥说科学做的好,不代表人品也好)迫害的胡克,胡克弹性定律高中大家都学过,显微镜和望远镜也出自他手,细胞也是他发现的,还第一个制造出万向接头。)
接着到了1887年,有一位叫做穆勒(F.E.Muller)的玻璃工人吹制出了世界上第一副能理论上够被佩戴到眼球上并且能够让人忍受的隐形眼镜。这种隐形眼镜虽然能够入眼,但是实在是太大了,带进去后据说特别的痛。(d(穆勒的眼镜)≈20mm>d(现代眼镜)≈13mm),穆勒镜不仅大还特别硬。
潇哥说过,眼睛算是人脸上最脆弱的器官了,这么个玩意入眼那还不是痛的要死要活的。并且这种镜片没有经过专业的光学调整,很难满足使用者的视力要求。
一年之后,1888年,德国生理学家、眼科医生费克(Adolf Gaston Eugen Fick)努力将巩膜接触镜打磨得更加光滑精密。费克是第一个将隐形眼镜用作治疗器具的人:虽然他的本意不是矫正近视和远视。
那个时候人们对美的需求没有今天那么大,戴普通的框架眼镜就可以了;费克想要治疗的,是患有“圆锥角膜”疾病的病人。
我们正常人的角膜是平滑的、有弧度的,而这种病人的角膜,顾名思义,呈现出向前突出的圆锥形。这严重影响了眼球正常的屈光系统,病人看上去问题不大,视力却很差。费克想要利用这些接触镜将病人呈锥形的角膜压平——费克不仅研究改良了巩膜接触镜的制作工艺,还按顺序在兔子、自己、少量志愿者们的身上做了实验,效果都挺不错。
费克的接触镜被认为是第一个成功的隐形眼镜模型。他的想法在随后的几年里由几位创新者独立研究进行。
不过,虽然费克的巩膜接触镜已经是划时代的突破了,但依然存在很多缺点:
一,镜片太大。巩膜接触镜不仅覆盖住了虹膜部分,还遮盖了大部分的白眼球;
二,它们太硬、太笨重、佩戴不方便,而且因为吹制出来的玻璃镜片不能完全贴合眼球,戴不了几个小时,眼睛就会疼痛难耐;
三,也是最重要的一点:玻璃材料完全不透气,而角膜是需要直接从空气汲取氧气呼吸的(全透明的角膜里没有血管,无法通过红细胞输送氧)。
长此以往佩戴这种镜片,角膜会慢慢膨胀,发生病变,最终甚至可能会致盲。
Adolf Gaston Eugen Fick (1852-1937)
也是在1888年,法国人 Eugene Kalt 在为圆锥角膜患者治疗的过程中,应用了玻璃壳来代替压迫敷料,玻璃壳的曲率与角膜一致,可显著改善患者的视力。
根据1910年教科书,德国人 August Muller 曾宣布1887年他们给患者戴上了部分透明的玻璃保护壳套。与前两位不同的是,Muller是第一位研制屈光矫正作用的医生。
他本人就是高度近视,他将镜片后表面制成与角膜前表面相似的形状,与眼睛相接触,可矫正他高达14D的近视。他认为泪膜的虹吸作用可使镜片吸附在角膜上,并可通过改进镜片边缘翘起来改善泪液循环。
为患者配戴有屈光力的隐形眼镜之荣誉无疑要给他。他在Kiel 大学就职演讲中描述了他的发明,并称之为“contact lens”。
在此后的几十年里,人们对隐形眼镜的兴趣开始消退,该领域的进展甚微。
隐形眼镜的原理其实很简单:把凹透镜和凸透镜制成薄片,直接覆盖在角膜之上。如果要更准确地描述它,应该把它称为“角膜接触镜”。事实上,在英文里,隐形眼镜就是“接触镜”(contact lens)。
这原理听起来并不难,但要操作起来可就不简单了——首先外来的东西对于人体终究是入侵者,再舒服的材料在眼睛里面对于敏感的人群也总会有些不适。此外材料性能也不是那么容易做到理想的,即使在隐形眼镜火爆的今天,依旧还有好多不足等着我们改进。
潇言:
其实很多事情你可以换个方面想,边框眼镜虽然没有隐形眼镜看着自然,但是它会让你显得温柔呀!
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