回顾历史,我们将发现角膜接触镜的发展是一部充满尝试和失败的历史,同时又是充满挑战和不断进步的历史。虽然到今天为止角膜接触镜仍未达到十全十美,但却拥有从未有过的成功和数量众多的配戴者,科学技术的进步是现代角膜接触镜发展的原动力。
一、早期的角膜接触镜设想
早在1508年,文艺复兴时期的著名人物达芬奇在他所写的一本《Codex of the eye》手册中就介绍了将眼睛浸泡到盛水容器中时,可以中和角膜屈光力的实验(见图1-1),尽管当时他的主题兴趣是为了了解眼的调节机制,但却无意中表达了角膜接触镜的基本原理。
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1636年,Rene Descartes介绍了一种充水玻璃管装置,该玻璃管的一端直接与角膜接触,另一端为透明玻璃,玻璃的形状可产生光学矫正作用。
作为研究调节的一部分,Thomas Young在1801年制作了一种眼杯的装置,该装置充满了水,并直接贴于眶缘,显微镜的目镜被装在眼杯的前端,因此形成了与Descartes相似的系统,但比前者适用,因为它允许瞬目。
John Herschel在他1845年编辑的一篇关于光的论文中曾建议,视力很差的不规则散光角膜可以采用两种矫正方法;一是应用球面玻璃盖,在角膜面充盈动物胶;二是作一角膜模子,然后注入一些透明的物质(见图1-2)。
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二、玻璃巩膜镜片(19世纪80年代)
在1880年以后的几年中,角膜接触镜研究大量的开展,最初所使用的材料均为玻璃,镜片设计为覆盖角膜和巩膜的大镜片,称为巩膜镜片。
1888年德国眼科医生Adolf Eugene Fick在当年3月出版的一本《Archiv fur augenheilkunde》杂志上介绍了角膜接触镜制作过程,他设计的镜片前后表面平行,目的是为变形的角膜提供一规则的前表面,他认为巩膜镜片的巩膜缘能提供较好的支撑,能将较重的玻璃镜片力量均匀分布。他给兔子戴上了无焦的巩膜接触套,然后又戴入自己的眼睛,最后在一组志愿患者身上进行了试验(见图1-3)。
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根据1910年教科书记载,Miiller曾宣布1887年他们给患者戴上了部分透明的玻璃保持壳套。
1888年3月20日巴黎出版的一份报告中,发表了法国医师Eugene Kalt为两位圆锥角膜患者配戴了无焦的玻璃巩膜套而使视力获得明显改善的文章。
1889年August miiler还是一伴医学生,就开始从事接触镜的研究,1899年他提出,将镜片设计成后表面与角膜的前表面一致,而镜片的前表面用于矫正屈光不正。他在Kiel大学就职演讲中描述了他的发明,并称之为“COTACT LENS”,他还介绍了应用有屈光力的角膜接触镜矫正他自己的的近视(-14D)
三、塑胶巩膜镜片(20世纪30年代)
1936年,聚甲基丙烯酸甲酯(简称PMMA)引进美国,同年,Feinbloom介绍了一种含有不透明塑胶巩膜支撑部分和透明玻璃角膜部分的巩膜镜片,不久以后,即出现应用车床技术制出的PMMA巩膜镜片。
PMMA很透明,而且比重比玻璃小,能被设计并加工成更薄的接触镜,所以PMMA很快成为风靡全球的接触镜材料。PMMA镜片有许多优点,包括容易制造、耐用、参数可以改变、光学性能佳、表面湿润性好、参数稳定、能矫正角膜散光等,但PMMA存在一个致命的弱点,即透气性问题。
人们逐渐从临床上观察认识到影响角膜生理问题是由于角膜缺氧产生的,多少年来人们一直认为,最理想的接触镜材料是PMMA的所有优点加上透氧,这就是寻找和发展角膜接触镜材料的原动力。
四、硬性(角膜)镜片(20世纪60年代)
硬镜的发展,或者说角膜镜片的发展可追溯到这样一个故事,当时Kevin Tuohy在实验中发生了一个错误,即在车削巩膜镜片时,把巩膜部分和角膜部分分开了,Tuohy突发奇想,可能这样的镜片也能配戴,于是将角膜部分抛光,并将该镜片戴入自己的眼中,这时他发现能耐受,于是进行了进一步的实验,这就是现代硬性角膜接触镜的设计雏形。
随着角膜接触镜普及时代的到来,球面的Tuohy型镜片设计出现两个缺点:即镜片对角膜中央区的压迫和过度边缘翘起,产生角膜中央磨损和水肿,并易使镜片从眼内掉出。后来发现,这个问题可通过改变镜片周边曲率和镜片后表面来解决,由此推动了现代广泛应用的多曲率硬镜的发展。
五、软镜(20世纪60年代)
从广义来讲,软性角膜接触镜是角膜接触镜发展至今最成功的一个里程碑,软镜占了全球角膜接触镜市场的80%,最早的软镜材料为HEMA,由捷克斯洛伐克科学院的Otto Wichterle教授发明,他在研究人体植入的合成生物医学材料时意外地发现了这种材料,他当时用儿童机械工具包,发明了一种旋转成型技术。这项成果在1962年和1965年获得美国专利。后来美国的博士伦公司获得了这项技术,并于1972年进入市场。
虽然在20世纪70年代早期和中期,软镜已被众多的配戴者所接受,但随之而来的许多问题,及人们夸大了软镜的作用,一些误解普遍存在,例如,以为镜片能传递大气中所有的氧气,不久就发现,软镜的透