發(fā)布日期：2018-07-06
員Sinisa Vukelic發(fā)明了一種新的非侵入性方法來進行永久性視力矯正。
隨著生活水平的提高，近視患者對視力矯正的要求也越來越高。從最早的“石頭鏡”矯正，到如今的角膜接觸鏡和屈光手術(shù)，近視的矯正方法有了顯著的進步。然而，近視患者目前卻仍只能在無創(chuàng)的臨時性矯正和有創(chuàng)的永久性矯正選擇中掙扎。無創(chuàng)的永久性視力矯正一直是近視患者的夢想。近期發(fā)表在《Nature Photonics》的一份相關(guān)研究報道為近視患者打開了一扇希望的大門，有望在今后實現(xiàn)“熊掌”和“魚肉”的兼得。
近視在世界各地都是一個日益嚴重的問題?，F(xiàn)在美國和歐洲的近視患者人數(shù)是50年前的兩倍。在東亞，70%~90％的青少年和年輕人患有近視。據(jù)估計，到2020年，全球的近視患者人數(shù)可能達到約25億。
框架眼鏡和角膜接觸鏡是最簡單的近視矯正方法，而角膜屈光手術(shù)則是一種更為持久的方法。但是，盡管屈光矯正手術(shù)的成功率相對較高，但它是一種有創(chuàng)的手術(shù)。此外，如激光原位角膜磨鑲術(shù)（LASIK）和屈光性角膜切削術(shù)（PRK）等激光輔助的屈光矯正手術(shù)仍然采用的是消融技術(shù)，這種技術(shù)可以使角膜變薄并在某些情況下使角膜變得脆弱。
哥倫比亞工程研究員Sinisa Vukelic發(fā)明了一種新的非侵入性方法來進行永久性視力矯正，并在臨床前期模型中顯示出了巨大的應(yīng)用前景。他使用的是飛秒振蕩器，其發(fā)出的超速激光以一種高重復(fù)頻率發(fā)射能量極低的脈沖，用于選擇性地在局部改變角膜組織的生物化學和生物力學特性。這種技術(shù)改變的是組織的宏觀幾何結(jié)構(gòu)，是無創(chuàng)性的，比屈光手術(shù)的副作用和局限性更小。譬如，該技術(shù)可適用于角膜薄、干眼和存在其他異常不能進行屈光手術(shù)的患者。這項研究成果發(fā)表在5月14日的《Nature Photonics》上，今后有望用于治療近視、遠視、規(guī)則散光和不規(guī)則散光的治療。
Vukelic是哥倫比亞大學工程學院機械工程系的講師，其研究團隊開創(chuàng)了將這種激光輸出方法用于非侵入性改變角膜曲率或治療其他臨床問題的先河。這種方法是使用飛秒振蕩器，在不引起細胞損傷和組織破壞的情況下來改變膠原組織的生物化學和生物力學特性。該技術(shù)可以在設(shè)定的焦點容積區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生足以誘導(dǎo)低密度等離子的能量，但傳遞的能量卻能不對治療區(qū)域內(nèi)的組織造成損傷。
Vukelic說：“我們已經(jīng)在多維成像中看到了低密度等離子，它被認為是不需要的副作用。我們能夠?qū)⑦@種副作用轉(zhuǎn)化為增強膠原組織力學性能的可行療法。”
Vukelic的這種方法成功的關(guān)鍵是誘導(dǎo)形成的低密度等離子引起角膜內(nèi)水分子的電離。電離產(chǎn)生的活性氧物質(zhì)是一種含氧的不穩(wěn)定分子，并且很容易與細胞中的其他分子反應(yīng)。這種活性氧反過來與膠原纖維相互作用形成化學鍵或交聯(lián)。這些選擇性誘導(dǎo)產(chǎn)生的交聯(lián)引起治療區(qū)域內(nèi)角膜組織機械性能的改變。
當這種技術(shù)應(yīng)用于角膜組織時，產(chǎn)生的交聯(lián)會改變治療區(qū)域內(nèi)膠原的性質(zhì)，并最終導(dǎo)致角膜整體宏觀結(jié)構(gòu)的改變。這種治療方法導(dǎo)致了角膜內(nèi)靶分子的電離，同時避免角膜組織的光學分解。由于該過程是光化學過程，因此不會導(dǎo)致組織破壞，而且引發(fā)的改變能夠保持穩(wěn)定。
“如果我們仔細調(diào)整這些改變，我們便可以調(diào)整角膜曲率，從而改變眼睛的屈光力。目前在研究和臨床中應(yīng)用的主流超速激光治療方法是將靶物質(zhì)光學分解繼而形成氣泡。這兩種技術(shù)方法之間有著根本的不同。”Vukelic如是說。
Leejee H. Suh是哥倫比亞大學醫(yī)學中心Miranda Wong Tang眼科副教授，他并未沒有參與這項研究。他評價說：“屈光手術(shù)已經(jīng)開展了很多年。雖然這個技術(shù)已經(jīng)非常成熟，但該領(lǐng)域長期以來一直在尋找一種可行的、創(chuàng)傷更小的替代方案。Vukelic的下一代模式顯示出了巨大的希望，這在治療全球逐漸龐大的近視人群和解決近視大流行方面是一個非常重大的進步。”
目前，Vukelic的研究小組正在制定臨床規(guī)范，并計劃在年底前展開臨床試驗。他還希望能夠找到一種方法可以作為激光照射依據(jù)來預(yù)測角膜的反應(yīng)。譬如說，如果治療區(qū)域為小圓形或橢圓形，角膜將會如何改變。如果研究人員知道角膜將如何改變，他們就能夠開展個性化的治療——他們可以在掃描患者的角膜之后，利用Vukelic的方法對患者進行特定的改變，以達到改善視力的目的。
“尤其令人興奮的是，我們的技術(shù)不僅限于眼部，它還可以用于其他任何富含膠原的組織。我們還與Gerard Ateshian教授的實驗室合作治療早期骨關(guān)節(jié)炎，初期結(jié)果也是非常令人鼓舞的。我們認為，我們的這種非侵入性方法有在不引起組織損傷的情況下打開治療或修復(fù)膠原組織的可能。”Vukelic補充道。
參考來源
1.Noninvasive technique to correct vision
2.Columbia Engineers Invent a Non-Invasive Technique to Correct Vision
原標題：魚和熊掌可兼得——無創(chuàng)的近視矯正術(shù)來??！
來源：國際眼科時訊
