书城工业不可思议的新材料
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第28章 人工晶体

人工晶体,是一种植入眼内的人工透镜,取代天然晶状体的作用。第一枚人工晶体是由约翰·帕克、约翰·赫尔特和霍华德·瑞德利共同设计的,1949年11月29日,瑞德利医生在伦敦St.汤姆森医院为病人植入了首枚人工晶体。

在第二次世界大战中,人们观察到某些受伤的飞行员眼中有玻璃弹片,却没有引起明显的、持续的炎症反应,于是想到玻璃或者一些高分子有机材料可以在眼内保持稳定,由此发明了人工晶体。

人工晶体的形态,通常是由一个圆形光学部和周边的支撑袢组成,光学部的直径一般在5.5~6毫米,这是因为,在夜间或暗光下,人的瞳孔会放大,直径可以达到6毫米左右,而过大的人工晶体在制造或者手术中都有一定的困难,因此主要生产厂商都使用5.5~6毫米的光学部直径。支撑袢的作用是固定人工晶体,形态就很多了,基本的可以是两个C型的线装支撑袢。

白内障手术使用人工晶体按照硬度,可以分为硬质人工晶体和软性人工晶体。软晶体又可以分为丙烯酸类晶体和硅凝胶类晶体。顾名思义,软晶体就是可折叠晶体。首先出现的是硬质人工晶体,这种晶体不能折叠,手术时需要一个与晶体光学部大小相同的切口(6毫米左右),才能将晶体植入眼内。

到20世纪80年代后期90年代初,白内障超声乳化手术技术迅速发展,手术医生已经可以仅仅使用3.2毫米甚至更小的切口就已经可以清除白内障,但在安放人工晶体的时候却还需要扩大切口,才能植入。为了适应手术的进步,人工晶体的材料逐步改进,出现了可折叠的人工晶体,一个光学部直径6毫米的人工晶体,可以对折,甚至卷曲起来,通过植入镊或植入器将其植入,待进入眼内后,折叠的人工晶体会自动展开,支撑在指定的位置。

按照安放的位置,可以分为前房固定型人工晶体、虹膜固定型人工晶体、后房固定型人工晶体。通常人工晶体最佳的安放位置是在天然晶状体的囊袋内,也就是后房固定型人工晶体的位置,在这里可以比较好的保证人工晶体的位置居中,与周围组织没有摩擦,炎症反应较轻。但是在某些特殊情况下眼科医师也可能把人工晶体安放在其他的位置,例如,对于校正屈光不正的患者,可以保留其天然晶状体,进行有晶体眼的人工晶体植入;或者是对于手术中出现晶体囊袋破裂等并发症的患者,可以植入前房型人工晶体或者后房型人工晶体缝线固定。

PMMA的粉末人工晶体经过了数十年的发展,材料主要是由线性的多聚物和交连剂组成。通过改变多聚物的化学组成,可以改变人工晶体的折射率、硬度等等。

最经典的人工晶体材料是PMMA,是表面肝素处理晶体,也就是聚甲基丙烯酸甲酯。这种材料是疏水性丙烯酸酯,只能生产硬性人工晶体。但是此种晶体却是在当时的医疗水平下惟一可以用于糖尿病病人的人工晶体。但是现在多种材料的产生、医疗技术水平及方式的改变和提高,使糖尿病病人不再局限于PMMA人工晶体。

知识点:白内障

晶状体混浊称为白内障。由于某种原因引起晶状体囊膜损伤,使其渗透性增加,丧失屏障作用,或导致晶状体代谢紊乱,使晶状体蛋白发生变性,形成混浊。分先天性和后天性。

先天性白内障多在出生前后即已存在,小部分在出生后逐渐形成,多为遗传性疾病,有内生性与外生性两类,内生性者与胎儿发育障碍有关,外生性者是母体或胎儿的全身病变对晶状体造成损害所致。

后天性白内障是出生后因全身疾病或局部眼病、营养代谢异常、中毒、变性及外伤等原因所致的晶状体混浊。其中老年性白内障最常见,多见于40岁以上,且随年龄增长而增多,病因与老年人代谢缓慢发生退行性病变有关,也有人认为与日光长期照射、内分泌紊乱、代谢障碍等因素有关。