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    無需做手術(shù)也能治好近視!今年內(nèi)將開展臨床試驗

       日期:2018-06-04     瀏覽:149    
    核心提示:發(fā)布日期:2018-06-04   飛秒激光近視手術(shù)雖然立竿見影,但其潛在的風(fēng)險令一些患者望而卻

    發(fā)布日期:2018-06-04

     

      飛秒激光近視手術(shù)雖然立竿見影,但其潛在的風(fēng)險令一些患者望而卻步。近來,哥倫比亞大學(xué)的科學(xué)家提出一種基于光化學(xué)原理的方法,可以在不做外科手術(shù)的情況下矯正近視患者的視力。其臨床實驗計劃將于年末開展。相關(guān)研究發(fā)表在《自然-光子學(xué)》期刊上。

      在全世界范圍內(nèi),近視問題愈加嚴(yán)重,已經(jīng)成為困擾人類的一大健康問題。由于現(xiàn)代社會中的兒童在戶外接受光照的時間逐漸減少,預(yù)計到2020年,全球約25億人將受近視困擾;到2050年,全世界將近一半的人都將是近視眼,而在2000年時,近視人口所占比例還只有1/4。近視問題在東亞地區(qū)尤為嚴(yán)重,現(xiàn)在中國90%的青少年都是近視患者。

      目前,治療近視的一類主要手段是屈光手術(shù)。屈光手術(shù)能立竿見影且效果持久,但它也具有較高的風(fēng)險。作為一種侵入式外科手術(shù),它可能會受一些手術(shù)之外的不穩(wěn)定因素影響。在罕見個例中,患者在術(shù)后出現(xiàn)了永久失明的現(xiàn)象。除此之外,基于激光技術(shù)的視力矯正手術(shù),例如準(zhǔn)分子激光原位角膜磨鑲術(shù)(LASIK)與準(zhǔn)分子角膜切削術(shù)(PRK),仍然使用激光燒蝕技術(shù)來磨薄角膜,從而達(dá)到治療目的。這樣的手術(shù)有可能使角膜變得更脆弱。

      在最新的《自然-光子學(xué)》(Nature Photonics)上,哥倫比亞大學(xué)的Sinisa Vukelic開發(fā)出了一種非侵入性的方法來永久矯正近視患者的視力,這種方法在臨床前模型中表現(xiàn)出巨大的潛力。

      Vukelic使用了一種叫飛秒振蕩器(1飛秒 = 10^-15秒)的技術(shù),這種技術(shù)可以產(chǎn)生能量極低、振蕩頻率極高的激光,用來選擇性地改變角膜組織局部的生化和生物力學(xué)性質(zhì)。Vukelic開發(fā)的這種方法通過改變角膜組織的宏觀幾何特征來修正視力,激光在焦點區(qū)域產(chǎn)生低密度等離子體,但其能量不足以破壞治療區(qū)域的組織。因此,患者不需要外科手術(shù),與角膜手術(shù)相比副作用和局限性也更小。例如,天生角膜較薄、干眼癥和其他眼部疾病的患者都不能接受角膜手術(shù)。這項研究有望完全治愈近視、遠(yuǎn)視、散光等眼部疾病。

      “我們的研究應(yīng)該是首次將這種特殊激光用于非侵入性地改變角膜曲率,或治療其他臨床癥狀。”Vukelic說。他目前是哥倫比亞大學(xué)機械工程系的一名講師。

      “在多照片成像中我們可以觀測到低密度等離子體,它通常被看作一種不希望存在的副作用,”Vukelic說,“我們現(xiàn)在將這種副作用變成提高角質(zhì)組織力學(xué)性能的一種新方法。”

     

    接受治療前后的角膜形態(tài)(左),以及模擬的視覺效果變化(右)

      Vukelic提出的方法的關(guān)鍵點在于,低密度等離子體的引入會導(dǎo)致角膜中水分子的電離。電離過程會產(chǎn)生活性氧簇(一種不穩(wěn)定的分子,很容易與細(xì)胞內(nèi)其他分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)),它們與角質(zhì)蛋白發(fā)生反應(yīng),形成化學(xué)鍵或化學(xué)交聯(lián)。

      當(dāng)Vukelic將這種方法應(yīng)用于角膜時,引入的化學(xué)交聯(lián)在目標(biāo)處會改變角膜組織的性質(zhì),最終導(dǎo)致整個角膜宏觀結(jié)構(gòu)的變化。這種療法的原理是將角膜內(nèi)的目標(biāo)分子電離,從而避免了對角膜組織的光學(xué)損傷。由于這是一個光化學(xué)過程,所以它不會造成組織紊亂,而且療效可以一直保持。

      “如果我們謹(jǐn)慎地調(diào)整這些變化,就可以改變角膜的曲率,從而改變眼睛的屈光力,”Vukelic說,“這種療法與目前臨床上的主流飛秒激光療法完全不同,后者主要依賴對目標(biāo)組織的光學(xué)擊穿以及隨后形成的氣泡。”

      “屈光手術(shù)已經(jīng)發(fā)展了若干年,雖然它現(xiàn)在已經(jīng)成為一項成熟的技術(shù),近視治療領(lǐng)域仍然一直在尋找一種更為簡便、侵入性更低的替代方案,” 沒有參與這項研究的哥倫比亞大學(xué)醫(yī)學(xué)中心副教授Leejee H。 Suh說,“Vukelic提出的革新性療法非常有前景。這很有可能是近視治療領(lǐng)域的一大突破,從而治愈更多的近視患者。”

      Vukelic課題組計劃在年末啟動臨床試驗。他同時也在尋找通過激光輻射的函數(shù)預(yù)測角膜力學(xué)行為的方法,比如,用激光照射角膜的一個很小的圓形區(qū)域,這個函數(shù)將給出角膜將如何變形。如果研究者可以預(yù)測角膜的力學(xué)行為,那么他們就可以推出“個性化”的療法——掃描患者的角膜,然后使用Vukelic的算法來針對每一位患者設(shè)計療法。

      “尤其令人激動的一點是,我們的方法不僅限于眼部治療,它也可以用于其他富含角質(zhì)的組織,”Vukelic補充道,“我們目前一直在和Gerard Ateshian教授的實驗室合作,試圖用這種方法治療骨關(guān)節(jié)炎。目前初步試驗結(jié)果非常好。我們認(rèn)為這種非侵入性的療法非常有潛力,它開啟了通往無損修復(fù)角質(zhì)組織的道路。”

      來源 | 哥倫比亞大學(xué)

      翻譯 | 李昌浩

      審校 | 吳非

      原始論文:

      Femtosecond laser crosslinking of the cornea for non-invasive vision correction

     

    來源:環(huán)球科學(xué)ScientificAmerican微信公眾號

     
     
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