无创激光治近视迈出新一步,新型激光技术如何安全矫正近视

无创激光治近视迈出新一步

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■本报记者 李晨阳

近日,美国哥伦比亚大学研究人员开发出一种用激光矫正视力的新方法,能无创解决近视、远视、散光等各种问题,比以往手段更加安全、便捷。目前,相关研究成果已发表在英国《自然·光子学》杂志上。

近视眼或许是世界上最有群众基础的“绝症”。在一些东亚国家,近视眼患病率已经达到70%~90%。但人类只能矫正视力,无法根治近视。好在医学科学工作者们从未放弃“鸟枪换炮”的努力。

“如果通过临床验证,这项新技术可望取代现有的激光矫正视力手术。”论文第一作者、哥伦比亚大学中国留学生王超接受新华社记者采访时说。

日前,哥伦比亚大学Sinisa
Vukelic团队开发出一种非侵入性的无创激光视力矫正法,发表在《自然—光子学》上。《中国科学报》记者采访到主要研究人员和数位第三方专家,共同探讨这一技术的意义与前景。

有研究预测全球近视患者人数到2020年将达到25亿。传统解决办法是戴眼镜,近年来越来越多的人采用激光视力矫正手术,即用激光“切削”位于眼睛最前方的穹形透明薄片——角膜,以改变瞳孔区域角膜的弯曲程度,调整屈光性能。

隔空发力,无创矫正

澳门新葡新京,王超指出,无论激光视力矫正如何微创,它毕竟是一种侵入式外科手术,不良反应和人群使用限制的问题还是比较明显。

最早的激光治疗近视眼手术于1987年应用于临床。30多年来,这一技术至少经历了6个发展阶段。目前最先进的全飞秒激光微创手术,已经将切口缩小到了2~4毫米。

近年来的报告显示,很多接受手术的患者有不同程度的后遗症,包括眼睛干涩、眩光、重影、夜间视力下降等。

而Vukelic团队的目标在于实现真正的无创视力矫正。与前辈一样,他们选择了飞秒激光这种神奇的工具,但具体做法却显著不同。

在由激光专家西尼沙·武凯利奇教授领导的新研究中,扮演主要角色的是飞秒激光。它是持续时间在飞秒级别的极短激光脉冲,瞬间功率非常高,能让物质直接气化。由于持续时间极短,产生的热量来不及扩散,目标区域以外的材料不会发热、灼伤。这些特点使飞秒激光能充当超级精细而锋利的“刀”,广泛应用于工业和医学领域,当前最先进的激光视力矫正手术就是完全用飞秒激光来加工角膜。

研究人员用飞秒振荡器产生极高频率的脉冲式激光。它可以诱导角膜内水分子的电离,产生活性氧物质并与周围的胶原蛋白相互作用,形成交联,从而改变角膜结构,以达到矫正视力的效果。

与现有技术不同的是,新研究不是把飞秒激光当“刀”来用,而是当作一种刺激手段,促使角膜自己发生形变。王超说,他们把飞秒激光的强度控制在一定范围内,不会切削或灼伤角膜组织。在特定条件下,飞秒激光与角膜接触会发生一系列光化学反应,使角膜内部的水等分子发生电离,产生低密度等离子体,生成含氧的自由基。这些自由基与角膜里的胶原蛋白纤维发生反应,会产生奇妙的交联作用,导致角膜改变形状。

“所谓交联,就是增加角膜胶原纤之间的化学连接,可以起到加固角膜的作用。”北京协和医院眼科专家赵家良解释道。

王超介绍说,近年来已有不少角膜胶原蛋白“交联”方面的研究,部分成果用于强化角膜或治疗角膜畸形,不过都是使用紫外线和光敏剂,这种方法不但对屈光矫正的效果很低,而且会导致大量细胞死亡,难以恢复。

实验证明角膜的这种变化是光化学性质的,胶原纤维并没有遭受热变性。研究人员还提供了各种证据,证明这种方法没有对活体实验动物的眼睛造成任何伤害。

王超说,使用飞秒激光产生光化学作用,不需要使用光敏剂,不对角膜进行切削雕琢,对组织和细胞没有伤害,是真正的无创技术。“与现有手术相比,新技术不仅安全性更高,而且省去了一些角膜处理步骤,可以实现更精确的矫正,成本也更低。”

如果说传统近视眼手术就像“真刀实枪”,切开角膜瓣,磨削部分角膜组织;这种新技术更像“六脉神剑”,催动“内力”,隔空“发功”,改变患处的角膜结构。

用猪眼和兔眼进行的体外实验和活体实验显示,新技术能有效改变角膜屈光性能,表现出较高的稳定性和安全性。新技术目前正由美国食品和药物管理局评估,计划今年年底开展临床试验。

“用这种办法,可以针对患者患处,实施不同程度的治疗。”论文第一作者、华人科学家王超说,“也就是说可以实现个性化的治疗。”

文章来源:OFweek激光网

论文中特别提到,这种方法不光能用在眼睛上,在其他富含胶原蛋白的生物组织上都有应用潜力。

重大进步,值得关注

“传统的激光手术,或多或少都有隐患。”淮南市寿阳近视斜弱视防控研究所所长金鑫告诉《中国科学报》记者。

目前常用的准分子激光、飞秒激光技术都需要做角膜瓣,就连最先进的全飞秒激光技术也会产生切口。如果患者原本有眼干症状,术后因角膜相关神经被切断,症状就会加重。还有极少数人术后角膜生物力学发生改变,可能诱发圆锥角膜,导致视力下降甚至失明;术后感染更是医生最担心的问题。

金鑫说:“新技术单从‘无创’这点,就避免了上述风险,目前来看的确是一个很好的矫正方式。”

“这是一个值得欢迎、关注的进步。”赵家良表示,“我们之前做的交联手术,是用维生素B2加紫外光照射实现的,这种方法不适合准确锁定治疗部位。而这种激光方法,恰恰能在角膜的不同位置进行交联,能解决我们不少问题。”

“我很高兴看到,这项成果的主要作者是一位年轻的中国科学家。”赵家良说。

长路漫漫,前途未卜

欣喜之余,大家也清醒地认识到,这项成果目前还处于动物实验阶段,要真正用于患者,还有很长的路要走。基础研究上是一大步,在应用领域才刚刚迈出了一小步。

王超向记者证实,该技术预计今年底、明年初在全球展开临床试验,具体时间则取决于美国食品药品监督管理局的审核进度。据悉,包括他本人在内的研究者也在积极联系中国单位一起合作,期待早日用于广大国内患者。

有专家根据论文指出,这项技术只能矫正345度以下的近视,对远视的矫正度数还要更小。王超对此的解释是:“目前来看该技术不存在具体限制,动物实验表明在保守参数治疗下,至少可以实现500度的治疗,调整参数有望治疗1000度以上近视。”

至于治疗效果能否持久,王超说:“目前8个月活体动物实验显示,屈光度改变比较稳定。”

赵家良指出,要达到临床应用的水平,研究人员应当在屈光度变量的控制、交联范围的确定等方面开展进一步的探索。

“当前世界上致力于近视治疗变革的科研团队很多,前有声称10秒恢复视力的加拿大仿生镜片,后有宣扬一滴看清世界的以色列纳米眼药水。包括这项无创激光矫正术在内,每个技术都可能在上市前就被更好的方法取代。”金鑫说,“这项技术仍然前途未卜。但对普通患者来说,不管最后是谁胜出,都是一件大好事。”

《中国科学报》 (2018-07-03 第4版 综合)

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