随着生活水平的提高，近视患者对视力矫正的要求也越来越高。从最早的“石头镜”矫正，到如今的角膜接触镜和屈光手术，近视的矫正方法有了显著的进步。然而，近视患者目前却仍只能在无创的临时性矫正和有创的永久性矫正选择中挣扎。无创的永久性视力矫正一直是近视患者的梦想。近期发表在《Nature Photonics》的一份相关研究报道为近视患者打开了一扇希望的大门，有望在今后实现“熊掌”和“鱼肉”的兼得。
近视在世界各地都是一个日益严重的问题。现在美国和欧洲的近视患者人数是50年前的两倍。在东亚，70%~90％的青少年和年轻人患有近视。据估计，到2020年，全球的近视患者人数可能达到约25亿。
框架眼镜和角膜接触镜是最简单的近视矫正方法，而角膜屈光手术则是一种更为持久的方法。但是，尽管屈光矫正手术的成功率相对较高，但它是一种有创的手术。此外，如激光原位角膜磨镶术（LASIK）和屈光性角膜切削术（PRK）等激光辅助的屈光矫正手术仍然采用的是消融技术，这种技术可以使角膜变薄并在某些情况下使角膜变得脆弱。
哥伦比亚工程研究员Sinisa Vukelic发明了一种新的非侵入性方法来进行永久性视力矫正，并在临床前期模型中显示出了巨大的应用前景。他使用的是飞秒振荡器，其发出的超速激光以一种高重复频率发射能量极低的脉冲，用于选择性地在局部改变角膜组织的生物化学和生物力学特性。这种技术改变的是组织的宏观几何结构，是无创性的，比屈光手术的副作用和局限性更小。譬如，该技术可适用于角膜薄、干眼和存在其他异常不能进行屈光手术的患者。这项研究成果发表在5月14日的《Nature Photonics》上，今后有望用于治疗近视、远视、规则散光和不规则散光的治疗。
Vukelic是哥伦比亚大学工程学院机械工程系的讲师，其研究团队开创了将这种激光输出方法用于非侵入性改变角膜曲率或治疗其他临床问题的先河。这种方法是使用飞秒振荡器，在不引起细胞损伤和组织破坏的情况下来改变胶原组织的生物化学和生物力学特性。该技术可以在设定的焦点容积区域内产生足以诱导低密度等离子的能量，但传递的能量却能不对治疗区域内的组织造成损伤。
Vukelic说：“我们已经在多维成像中看到了低密度等离子，它被认为是不需要的副作用。我们能够将这种副作用转化为增强胶原组织力学性能的可行疗法。”
Vukelic的这种方法成功的关键是诱导形成的低密度等离子引起角膜内水分子的电离。电离产生的活性氧物质是一种含氧的不稳定分子，并且很容易与细胞中的其他分子反应。这种活性氧反过来与胶原纤维相互作用形成化学键或交联。这些选择性诱导产生的交联引起治疗区域内角膜组织机械性能的改变。
当这种技术应用于角膜组织时，产生的交联会改变治疗区域内胶原的性质，并最终导致角膜整体宏观结构的改变。这种治疗方法导致了角膜内靶分子的电离，同时避免角膜组织的光学分解。由于该过程是光化学过程，因此不会导致组织破坏，而且引发的改变能够保持稳定。
“如果我们仔细调整这些改变，我们便可以调整角膜曲率，从而改变眼睛的屈光力。目前在研究和临床中应用的主流超速激光治疗方法是将靶物质光学分解继而形成气泡。这两种技术方法之间有着根本的不同。”Vukelic如是说。
Leejee H. Suh是哥伦比亚大学医学中心Miranda Wong Tang眼科副教授，他并未没有参与这项研究。他评价说：“屈光手术已经开展了很多年。虽然这个技术已经非常成熟，但该领域长期以来一直在寻找一种可行的、创伤更小的替代方案。Vukelic的下一代模式显示出了巨大的希望，这在治疗全球逐渐庞大的近视人群和解决近视大流行方面是一个非常重大的进步。”
目前，Vukelic的研究小组正在制定临床规范，并计划在年底前展开临床试验。他还希望能够找到一种方法可以作为激光照射依据来预测角膜的反应。譬如说，如果治疗区域为小圆形或椭圆形，角膜将会如何改变。如果研究人员知道角膜将如何改变，他们就能够开展个性化的治疗——他们可以在扫描患者的角膜之后，利用Vukelic的方法对患者进行特定的改变，以达到改善视力的目的。
“尤其令人兴奋的是，我们的技术不仅限于眼部，它还可以用于其他任何富含胶原的组织。我们还与Gerard Ateshian教授的实验室合作治疗早期骨关节炎，初期结果也是非常令人鼓舞的。我们认为，我们的这种非侵入性方法有在不引起组织损伤的情况下打开治疗或修复胶原组织的可能。”Vukelic补充道。
参考来源
1.Noninvasive technique to correct vision
2.Columbia Engineers Invent a Non-Invasive Technique to Correct Vision
原标题：鱼和熊掌可兼得——无创的近视矫正术来啊！
来源：国际眼科时讯
