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人工晶体轶事(1)

更新了自动配音幻灯视频:

最近查看了一些关于人工晶体历史的资料, 其实也不是什么考据研究, 只是在wiki上乱转. 有些故事看起来很有意思.

人工晶体, 或者人工晶状体, Intraocular lens, 缩写是IOL, 是用来替换天然晶状体的一片微型的透镜, 通常用在白内障手术中.

人工晶体轶事之一, 人工晶体发明的故事

Gordon Cleaver1

1940年8月15日, 伦敦西南的温切斯特, 空袭警报响起.

德军的轰炸机来得太快了, 直扑机场而来, 想在遇到拦截之前直接摧毁整个空军基地. 皇家空军601中队空军上尉(Flying Officer) Gordon Cleaver冒着硝烟, 奔向跑道上自己的飓风歼击机, 匆忙中他没有戴上护目镜, 就在敌机的轰炸中紧急起飞.

(https://www.ibtimes.co.uk)

Cleaver上尉参加过敦克尔克的战役, 他操纵飓风歼击机无比灵巧, 因此获得了"老鼠"的绰号, 在一年多的战斗飞行中击落了7-9架敌机. 升空后他很快抓到机会击落了一家德军飞机. 突然, Cleaver双眼一黑知道自己被击中了, 他已经无法控制飞机, 只好弃机跳伞, 降落在南安普敦.

在医院, Cleaver得知当时子弹击中了座舱盖, 将座舱盖打得粉碎, 碎片打中了自己的脸. 右眼已经完全看不见光感, 眼科医生Harold Ridley说对右眼已经无能为力了, 左眼也被弹片击中, 虽然角膜被打穿, 但弹片并没有打碎晶状体, 而是停留在了眼睛里, 而且座舱盖弹片是透明的, 视力虽然下降, 但多少还是能看清些东西. Ridley医生人很好, 经常过来看这只受伤的左眼, 他说只要不感染, 还是有希望恢复一些视力的.

也许当时戴上护目镜, 世界就会不一样吧.

Harold Ridley2

Gordon Cleaver上尉是个坚强的军人, 头面部的创伤经过了18次的手术才算治疗完成. 他也是个有趣的病例, 飓风战斗机的座舱盖弹片居然安静地留在他的左眼里, 没有引起感染和排异反应. 最让人担心的眼内炎并没有发生.

Harold Ridley (https://www.rayner.com/media/pdf/Invention_of_the_IOL.pdf)

Ridley医生很想知道座舱盖的材料, 战时打听战斗机的材料多多少少有些麻烦, 但后来总算查到了, 是帝国化工(ICI)生产的Perspex. 这种材料在1928年已经被制造出来, 叫做聚甲基丙烯酸甲酯, 缩写是PMMA, 也被称为有机玻璃. 1930年ICI注册了Perspex的商标. 这种材料透光性很好, 比玻璃轻很多, 有一点点弹性, 不像玻璃那么容易破碎, 即使破碎了, 碎片也一般不会那么锋利. 但显然Perspex还是无法抵抗机枪子弹的威力.

通常情况下弹片打进身体会引起严重的免疫排异反应, 毕竟这是一种异物. 但Cleaver上尉眼睛里的PMMA弹片却是个例外, 原因可能有两个, 一是PMMA是一种聚合物, 不容易释放出什么离子或者小分子, 甚至可以用来制成培养皿来饲养细胞, 后世的生物医学工程师称之为生物相容性很好; 二是眼球内血液和其他液体比如房水和玻璃体是分隔开的, 有血房水屏障, 这种屏障阻挡了免疫反应, 所以眼内也是一个免疫豁免的区域. 这两个因素在Cleaver上尉眼睛遇到了一起, 于是PMMA弹片没有产生排异反应. 他的左眼总算是保住了.

战时的临床工作忙得不可开交, Ridley医生弹片留在眼睛里的原委以后, 就记录在笔记本上, 又去忙其他病人了.

John Pike3

二战已经结束3年多了, John Pike现在是伦敦Rayner公司的光学专家. 最近他正在和Ridley医生合作研发电子眼底镜. 研发工作进展很顺利, 他也和Ridley医生成为好朋友.

一天傍晚Ridley医生打来电话, 很兴奋地说要讨论一个新项目, 还挺急, 说查房完了就过来. 在卡文迪许广场上, John Pike坐在Ridley医生的车里, 听完了8年前病例报告. Ridley医生说他打算用Perspex做一枚透镜植入到病人眼睛里, 替代天然的晶状体. John Pike觉得这事在医学上有点异想天开, 但在光学上并不困难, 不过是制造一个小一点的透镜而已. 在车里, 两个人就已经完成了大部分的设计. 这个就叫做人工晶体Intraocular lens吧.

回去以后John Pike很快就按照设计制造出了样品.

https://www.rayner.com/en/history https://www.rayner.com/en/history

Harold Ridley

1949年11月29日, 第一例人工晶体植入手术终于完成了. Ridley医生从圣托马斯医院办公室的窗户看着泰晤士河上往来的船只, 心中有些激动.

这是一个49岁4的女病人名叫伊丽莎白, 她的左眼晶状体已经完全浑浊, Pike或者说Rayner公司生产的人工晶体被植入到了患者眼内. 巡台护士Doreen Clarke小姐配合得不错, 手术视野照明很清楚. 当时并没有手术显微镜, Clarke小姐用的是一把手电. 术后, Clarke小姐在记录本上记下了"Extra-capsular ext"--白内障囊外摘除术.

但其实第一例手术并不算顺利, 而且这也是第一例人工晶体手术并发症----度数算错了, 术后病人验光有高度近视, 但视力仍然提高到20/60.

Ridley's eighth IOL implantation, performed at St. Thomas' Hospital, May 8, 1951 (https://www.rayner.com/media/pdf/Invention_of_the_IOL.pdf)

之后, Ridley医生又做了很多人工晶体植入手术, 早期的手术大约有70%的成功率. 虽然白内障病人多数是老年人, 但也有一些年轻的病人因为外伤植入人工晶体, 这些病人经过了40多年后, 仍然保持着可用的视力. 5.

Gordon Cleaver

Cleaver上尉因为在温切斯特保卫战中的英勇表现被授予空军功勋十字勋章, 当时他年仅30岁, 但右眼失明, 左眼破裂伤使得他无法再驾驶战斗机重回蓝天.

在他70多岁的时候, 他的左眼晶状体也终于出现了白内障, 他也接受了白内障摘除手术, 并植入了一枚人工晶体.

Harold Ridley

2000年2月, Ridley医生被英女王授予爵士勋衔(Knight Bachelor), 以表彰他在白内障手术中的开创性工作.

Harold Ridley爵士逝世于2001年5月25日, 享年94岁.


  1. https://en.wikipedia.org/wiki/Gordon_Cleaver 

  2. https://en.wikipedia.org/wiki/Harold_Ridley_(ophthalmologist) 

  3. https://en.wikipedia.org/wiki/Rayner_(company) 

  4. 维基百科上说年龄是45岁, 但按照"Sir Harold Ridley and His Fight for Sight"中的记录, 还是应当为49岁. 

  5. Letocha, C. E.; Pavlin, C. J. (1999). "Follow-up of 3 patients with Ridley intraocular lens implantation". Journal of cataract and refractive surgery. 25 (4): 587–591.