в каком году появились контактные линзы в мире
Контактные линзы: от шара с водой до «дышащего» полимера
Первым орудием в борьбе человечества с несовершенствами рефракции стали очки. Они были не всегда удобными и чаще всего действительно представляли собой уродливые приспособления. Какие-то стеклянные линзы, которые того и гляди разобьются, проволочка там, палочка сям…. Кто-то на нос их крепит, кто-то рукой придерживает. Одним словом, никакой тебе привлекательности и изящества, сплошь функциональность. Немудрено, что лучшие умы человечества еще в средние века начали задумываться о том, как же избавиться от такой «красоты» и, в то же время, скорректировать зрение.
История появления контактных линз начинается в 1508 году. Тогда Леонардо да Винчи набросал несколько чертежей. Вот тут, говорит, у нас будет огромная линза, наполненная водой. А тут, смотрите, надо погрузить в нее лицо, и вы свободны от очков! Но обыватели 16-го века бизнес-проект не оценили. Поноси-ка шар с водой перед лицом! Уж лучше по старинке, в очках.
Позже в разные годы европейские физики и астрономы продолжили развивать идею Да Винчи с водой. То в виде лупы, то в виде трубки. И только в 1823 году британец Джон Гершель озвучил мысль о роговичной линзе, которая должна надеваться прямо на глаз. Гершель назвал ее «оптической капсулой» и предположил, что материалом для изготовления может служить некий желеобразный материал.
Первые контактные линзы, которые действительно можно было надевать на глаз, придумал немец Фридрих Мюллер. Предприятие Carl Zeiss с истинно немецкой прагматичностью разработку оценила и пустила в производство в 20-х годах двадцатого столетия. Линзы изготавливались из стекла и были склеральными, т.е. полностью закрывали весь глаз. Роговичные, к сожалению, из глаза выпадали. Но стекло – и есть стекло: жесткое и неудобно. Поэтому поиски мягкого биосовместимого материала продолжались.
Озарение пришло к ученому из Чехии – Отто Вихтерле. Он изобрел гидроксиэтилметакрилата, а проще говоря, HEMA – полимерный материал, который может удерживать влагу и пропускать кислород. Последнее – особенно важно. В роговице нет кровеносных сосудов, поэтому кислород для нормального обмена веществ она получает из воздуха. При нехватке оного в роговице происходит разрушение поверхностного эпителия и прорастанию сосудов.
Первый опытный образец Отто Вихтерле изготовил на аппарате, некоторые детали которого позаимствовал из детского конструктора сына. Примерив на себя свое изобретение, он остался доволен: и мягкие, и не жмут. Запатентовал материал, после чего линзы запустили в массовое производство. Долгое время производители разных компаний дорабатывали полимер HEMA. Поскольку и кислорода он пропускал все же недостаточно, и ухода требовал довольно тщательного.
Первые силикон-гидрогелевые контактные линзы
А в 1999 году появились первые линзы из силикон-гидрогеля. Это был настоящий прорыв. Линзы назвали «дышащими», поскольку показатели воздухопроницаемости у них были значительно выше, чем у гидрогелевых. Гидрогелевые линзы нельзя носить более 8 часов, а силикон-гидрогелевые тут же обрели популярность у любителей не снимать линзы сутками.
Но все же и тот, и другой материал имеют как преимущества друг перед другом, так и недостатки, о которых мы расскажем в одной из наших следующих статей. А также поведаем, когда появились цветные линзы.
Производители продолжают искать новые решения для комфортного и безопасного ношения контактных линз. Что нас ждет в будущем? Возможно, самоочищающие линзы или биосовместимые материалы, способные пропускать 100% кислорода!
От Давинчи до Джонсон и Джонсон: когда изобрели контактные линзы
Сегодня число пользователей контактными линзами составляет более 125 млн. человек. Эти крошечные конструкции позволяют корректировать зрение и даже менять цвет глаз. История их появления насчитывает более 500 лет, а начинателем всего этого по праву считают Леонардо да Винчи.
Предпосылки создания линз
Мастер Леонардо о глазной оптике заговорил первым. В своих опытах он погружал лицо испытуемого в миску с водой и тот говорил, что так видит лучше. Тогда никто не знал, что вода просто увеличивает остроту периферического зрения.
В 1508 г Леонардо создал эскизы с изображением предполагаемого приспособления для улучшения зрения. Устройство было похоже на шар с водой, который надевали на глаза. Это и было прототипом линз.
Среди многочисленных последователей да Винчи был французский философ, математик и физик Рене Декарт. Он предложил использовать трубочку с водой с увеличительным стеклом на конце, которую надо было фиксировать на глазном яблоке. И хотя в 1632 г он надел эту конструкцию сам, носить ее оказалось невозможно.
Она была неудобная, громоздкая, стесняющая движения. Стекло быстро запотевало и было ничего не видно. Трубочка мешала моргать, что приводило к сухости роговицы. Изобретение было признано опасным и травматичным.
Прибор Декарта усовершенствовал английский физик Томас Юнг, сделав трубочку более короткой. Его последователи — соотечественники Зигрист и Лонштейн создали на основе этого устройства гидроскопы.
Они предназначались для лечения глаз с нарушениями роговицы. Гидроскопы напоминали маску аквалангиста, заполненную водой, через которую пациент должен был смотреть. Снова прибор оказался громоздким, да еще и приводил к мацерации кожи вокруг глаз при длительном ношении.
Прошло еще 200 лет и к проблеме линз вернулся ученый из Британии — физик и астроном Джон Гершель. В своих трудах он указал, что главное для линзы — это повторь формы глаза. В 1823 г Гершель детально описал роговичную линзу и привел ряд доказательств, указывающих на выполнимость идеи на практике.
По сути, он соединил все доступные на то время теории в одну. Ведь тогдашние ученые не представляли, как будет выглядеть правильная линза. Она должна корректировать зрение и при этом оставаться комфортной при ношении.
Когда появились линзы на рынке оптики
Массовое производство было осуществлено брендом Carl Zeiss (Германия) в 1913 г. Данная компания в те времена была начинающей и специализировалась на выуске микроскопов.
Карл Цейс стал развивать дело своего земляка — стеклодува Фридриха Мюллера. В 1887 году тот первым изобрёл стеклянную линзу, которая размещалась на глазу пациента. Такой цели он не ставил, хотел просто помочь своему другу лучше видеть.
Цейс внес свои новшества в линзы Мюллера — шлифовал стекло и придал форму человеческого глаза, что сделало их более удобными. Но производимые линзы были все одинаковыми по размеру, ведь оборудование было только одно. Цейс пытался создать и роговичные линзы, но те не держались на глазу и дело провалилось.
Проблема была решена после знакомства Цейса с Отто Шоттом — немецким химиком, специалистом по производству стекла. Вместе они создали различные стекла, которые подходили уже большему количеству людей.
Возможность придания линзе формы глаза была осуществлена венгерским врачом Джозефом Даллосу в 1929 году. А в 1938 г произошла настоящая революция в офтальмологии — американцы Т. Обриг и Д. Малер стали применять в производстве линз пластик, именуемый полиметилметакрилатом (РММА). Такие линзы прекрасно ложились на глаза, не сползали и не давили поскольку были очень легкими. При этом улучшали зрение в разы.
В 1947 г было запущено их массовое производство. По диаметру они были 1,2 см. Это стало сенсацией и официальным «летоисчислением» современной контактной коррекции. Минус пластика был выявлен позже, когда обнаружился дискомфорт и раздражение от него роговицы.
В 1968 г американская компания Bausch+Lomb начала новый проект, а в 1970 впервые наладила выпуск. Это были те самые линзы из нового гидрофильного материала.
Первые линзы из стекла
Первым разработчиком стеклянной линзы с 1888 г считается уже упомянутый немецкий стеклодув Фридрих Мюллер. Его близкий друг потерял веко и часто жаловался Фридриху на сухость в глазу и туман в зрении. Мюллер поставил себе целью помочь и создал линзу исключительно для защиты глаза от негатива внешней среды, чтобы предотвратить высыхание слизистой.
В дальнейшем он стал создавать модели и для широкого круга клиентов. Его линзы были 2-цветными и повторяли форму глаза, что уже было новаторством. Роговицу прикрывало прозрачное стекло, а склеру — белое.
Швейцарский врач Адольф Фик в 1888 г тоже изобрел тонкие стеклянные линзы для глаз, они фиксировались на всей поверхности глаза. Его склеральная линза весила 0,5 г и была очень неудобной, но зрение улучшала. Сначала Фик испытывал их на животных. Для людей он стал изготавливать гипсовые матрицы, а потом по ним отливал сами приспособления.
Проблему линз он изучил достаточно глубоко, детально описал период адаптации, переносимость и составил подробнейшее руководство. Еще через 8 лет, в 1896 г он создал учебник и описал в нем 8 вариантов направления развития данной отрасли коррекции зрения.
Пластмассовые линзы
Следующим этапом в истории линз стало открытие в 30 г.г. ХХ века венгерскго врача Иштвана Дьерфи. Он знал о несовершенстве стеклянных линз, которые давили на глаза, вызывая боль, и разработал свою — из пластмассы. Материал, который он использовал — назывался Plexiglas и имел повышенную жесткость. Но патент на производство таких контактных линз Дьерфи все же получил.
В 1937 г Теодор Обриг в такую конструкцию добавил краситель флуоресцин и получил первую цветную линзу.
В 1947 г оптик из Англии Кевин Тухи достиг большего: он придумал и создал линзы исключительно для покрытия роговицы! Их диаметр был неслыханно маленьким для того времени — от 10,80 до 12,50 мм. Это было в разы практичнее.
Подробная разработка таких изделий была проведена в 1950 Франком Дикенсоном, Вильгельмом Зоньесом и Джоном Нилом. Они еще более уменьшили ширину линз — около 0,20 мм, а еще более тонкие (0,10 мм) появились в начале 1960. Они имели округленные края и были меньше в диаметре. Тогда то все и захотели иметь такие линзы вместо очков.
Мягкие линзы
Первый мягкий материал применил немецкий ученый Отто Вихтерле из Чехословакии. В 1958 г он был директором Макромолекулярного Института чехословацкой Национальной Академии Наук и работал с химиком Дрэхослэвом Лимом. Совместно они создали новый мягкий пластик — гидрогелевый. Вернее, это был гидрофильный полимер (НЕМА), который имел свойство поглощать 40 % воды, в мокром виде становился очень мягким и эластичным.
В дальнейшем эти линзы стали называть гидрогелевыми. Материал подвергся длительным испытаниям и проявил полную совместимость с тканями человека. Это означало невозможность отторжения их глазом. Пластик был абсолютно прозрачен, прекрасно держал свою форму.
В 1960 г Национальная патентная корпорация приобрела права на его производство для изготовления контактных линз.
В 1968 г мягкие линзы были признаны сначала Управлением по контролю лекарственным препаратом, а в 1976 г Законом о медицинских приборах объявлены медицинским прибором. Патент на воздухопроницаемые линзы был сделан в 1986 г в США.
Цветные контактные линзы
Первые цветные линзы появились в 1981 г, они были предназначены для изменения цвета глаз. Создателем была корпорация СІВІ Vision. Эстетических целей они не преследовали, а просто были вариантом прозрачных изделий.
В 1984 г та же компания начала серийное производство изделий для изменения цвета глаз у светлоглазых людей. Темноглазым пришлось ожидать еще 7 лет.
Сначала цветные линзы создавались для спортсменов, которым по роду своей профессии должны видеть некоторые цвета лучше других в спектре (например, желтый теннисный мячик). Для них были созданы светоотражающие модели, которые могли усиливать определенные спектры, поглощая остальные цвета.
Далее стали создавать линзы без корректирующего эффекта, но декоративные. Они получили название карнавальных из-за неестественности вида, и применялись часто в киноиндустрии. Такие линзы позволяли превратить глаза в «кошачьи» или «глаза вампира». На них наносился в виде линий или точек непрозрачный пигмент, который повторял рисунок радужки. В центре цветной линзы всегда находилась прозрачная зона, с помощью которой все окружающие цвета воспринимались правильно.
Торические линзы
Торические линзы были впервые выпущены в 1978 году. Они имеют особую конструкцию с большой толщиной и сфероцилиндрической формой. У нее 2 некольцевые оптические зоны под определенным углом. Одна из них корректирует астигматизм, а другая — миопию или гиперметропию. Они кислородопроницаемые и позволяют глазу «дышать».
Новые решения в отношении контактных линз в разработке и сегодня. В будущем, возможно будут созданы самоочищающиеся линзы или биосовместимые материалы с пропускной способностью кислорода до 100%.
Каковы истоки этого чудесного изобретения? Когда появились контактные линзы
Если вы так же, как и я, заинтересовались, когда появились контактные линзы, то вы несказанно удивитесь, узнав, что первые попытки их создания принадлежат… Леонардо да Винчи! Да, именно он еще в XVI веке (точнее, в 1508 году) создал эскизы с изображением некоего приспособления, которое можно использовать для коррекции зрения. Согласно эскизам, оптическое устройство должно устанавливаться на глаз, и большая часть современных специалистов уверена, что именно оно стало прототипом линз, которые используются сегодня.
Леонардо да Винчи — изобретатель контактных линз.
Обратите внимание! Другой «прототип» изобрел Рене Декарт в 1637 году. Это была небольшая трубка, заполненная водой. С одной стороны вставлялось увеличительное стекло, а другую приставляли к глазу (характерно, что человек при использовании прибора не мог моргать). Таким образом, образовывалась единая оптическая система.
Оптический прибор Декарта: 1. Трубка, заполненная водой. 2. Увеличительное стекло. 3. Роговица.
Но это была больше подзорная труба, чем контактная линза. Намного ближе к последней подошел в 1801 году Томас Юнг, создав аналогичную трубу биконвенксного типа. Если такую трубу приставляли к глазу, то компенсировались рефракционные недостатки – другими словами, лучи света фокусировались непосредственно на сетчатке.
Томас Юнг
Предыстория создания
Первое упоминание о контактных линзах было в 1508 году. Леонардо да Винчи в своих трудах высказал теорию о том, что сфера, заполненная жидкостью, может откорректировать зрение людей, которые плохо видят окружающие предметы. На самом деле он не считал данное изобретение контактными линзы, он первый обратил внимание о возможности преломления света, который проходит через глаза человека.
Его труды решил продолжить Рене Декарт. В 1632 году он впервые поместил в глаза емкость, заполненную водой. В первые несколько минут человек действительно мог видеть окружающие предметы. Но такое строение линзы быстро запотевало, человеку неудобно и больно. При этом отсутствовала возможность моргания, роговица глаз сушилась, поэтому образовывать острая боль.
Наиболее приемлемую модель создал Джон Гершель. Именно этот ученый описал в своих трудах контактную линзу, которая должна повторять форму глаза. Нынешнему поколению это понятно, но у ученых в те времена не было возможности рассмотреть данный вопрос правильно.
История
До 1960-х годов контактные линзы изготавливали только из органического стекла (PMMA). Жесткие PMMA линзы были некомфортны при ношении, вызывали ощущение инородного тела в глазу и не пропускали к роговице глаза необходимый для ее нормального функционирования кислород.
Дизайн контактных линз
Для изготовления контактных линз применяются различные материалы. Большую часть составляют гидрогелевые
полимеры.
Силикон-гидрогелевых
материалов всего около 10.
Материал контактной линзы
в значительной степени определяет ее свойства. К главным характеристикам материала относятся
содержание воды
и
кислородная проницаемость
.
В зависимости от содержания воды
в материале линзы они подразделяются на:
Для гидрогелевых контактных линз, чем больше содержание воды, тем больше они пропускают кислорода к роговице глаза, что положительно сказывается на здоровье глаз. Однако с увеличением содержания воды гидрогелевые линзы становятся слишком мягкими, и с ними трудно обращаться. Поэтому максимальное содержание воды в гидрогелевых линзах не превышает 70 %. Для силикон-гидрогелевых линз пропускание кислорода не связано с содержанием воды.
Способность контактной линзы пропускать кислород
в паре с
Диаметром
контактной линзы влияет на то, как «сидит» линза в глазу. Обычно линзы выпускаются одного или двух значений радиусов кривизны. Плохая посадка контактной линзы из-за несоответствия радиуса кривизны линзы форме роговицы может стать причиной отказа от ношения контактных линз.
Основные оптические параметры
контактной линзы: сила сферы (в диоптриях, со знаком «+» или «-»), сила цилиндра (в диоптриях) и положение оси цилиндра (в градусах). Последние два параметра указываются для торических контактных линз, применяемых для коррекции астигматизма.
Обозначения глаз в рецепте: OD
— правый глаз,
OS
— левый глаз.
Параметры контактных линз для левого и правого глаза у одного пациента, вообще говоря, могут не совпадать.
Когда появились первые контактные линзы
Первые контактные линзы появились, начиная с 1888 года. Их сделал стеклодув Фридрих Мюллер. У него был друг, который потерял веко на глазу. Из-за этого он жаловался на острую боль и постоянную сухость в глазах. Стеклодув решил помочь ему, он сделал контактные линзы из стекла. По краям они были белыми, а в центре прозрачными, чтобы сохранялась способность видения окружающих предметов. Друг надел контактные линзы, его зрение улучшилось. Это было связано с тем, что стеклянная модель полностью повторяла поверхностный рельеф глаза.
В связи с этим Мюллер начал массовое производство стеклянных контактных линз. Но все равно модель была не совсем удобна для человека. Ее носило только ограниченное количество людей.
Массовым производством контактных линз позже занялись Карл Цейс и Отто Шот. Компания Карла Цейса занималась производством микроскопов. Он решил, что стеклянная контактная линза должна подходить многим людям, поэтому разработал модели с разной поверхностью. Совместно с Отто Шоттом они разработали несколько поверхностей, которые хоть немного, но отличались друг от друга, поэтому могли подходить разным категориям людей со сниженным зрением.
Что такое метод коррекции – Моновижн?
Моновижн — один из нескольких распространенных способов, чтобы скорректировать возрастную пресбиопию. Чтобы устранить трудность в смене фокусирования при взгляде на ближние и дальние предметы, одни контактные линзы прописываются для ближнего, а другие для дальнего зрения.
Другие способы коррекции пресбиопии
В дополнение к Методу коррекции – Моновижн, могут быть использованы следующие способы:
Появление линз такими, какими мы их видим сейчас
Последним развитием контактных линз занимался Иштван Дьерфи. Он был химиком, производил пластмассу. Он задумался о том, что вместо стекла можно применять именно этот материал. Многие люди, носившие контактные линзы из стекла, жаловались на острую боль, дискомфорт, быстрое пересыхание глаз во время ношения модели. Ученый разработал первые пластмассовые линзы, которые назывались Plexiglas. Они больше подходили для глаз людей, были немного удобнее в отношении. Но все же оптическая модель не совсем походила для мягкой структуры поверхностной области глаз.
Изобретение мягких контактных линз
В пятидесятых годах прошлого столетия ученый Отто Вихтерле занимался изготовлением полиамида и пластмасс. Он одним из первых стал изобретателем силикона. Этот материал был мягким и повторял форму предмета, к которому прикладывался. Ученый интересовался органической химией и решил исследовать силикон. Это ему необходимо было для создания более мягких контактных линз, которые бы не сушили глаза. Ему удалось вывести формулу для гидрогеля. Это самая лучшая основа для производства контактных линз, так как в ее внутренних структурах накапливается вода.
Модель полностью прозрачна, не мешается в глазах, повторяет форму и структуру, увлажняет. Поэтому Отто Вихтерле получил патент на производство мягких контактных линз. Это стало прорывом в изобретении и производстве данных моделей.
Меры предосторожности
Если линзы подобраны неправильно, «плавают» в глазу — помехи и дискомфорт неизбежны, следует обратиться к врачу. Не рекомендуется надевать цветные и оттеночные линзы в сумеречное и темное время суток, так как человеческий зрачок при недостаточном освещении расширяется, в зону видимости попадает окрашенная часть линзы, что воспринимается как помехи, пелена перед глазами.
Запрещено водить автомобиль в цветных и оттеночных контактных линзах,
а также производить другие работы, требующие повышенного зрительного внимания и быстроты двигательных реакций.
Плавать и купаться в линзах можно только при условии использования герметичных очков для плавания или маски. В линзах нельзя посещать сауну и баню. Если Вы приняли душ или поплавали в линзах (без очков или маски) — необходимо их сразу поменять на свежую пару.
Изобретение жестких линз
Жесткие контактные линзы производились наряду с мягкими моделями. Они необходимы для коррекции определенных дефектов зрения: кератоконус, высокие степени астигматизма. Их производят не из гидрогеля, а из силикона, смешанного с первым. Такая модель хорошо пропускает кислород для глаза, но обладает сниженным количеством воды.
Преимуществом модели является сохранение формы глаза, коррекция отклонений. Жесткие контактные линзы обеспечивают более четкое зрение, которое резко снижается при определенных заболеваниях.
Плюсы в сравнении с очками
Почему КЛ стали такими популярными и потеснили привычные всем очки? Покупателям пришлись по душе такие преимущества:
В отличие от очков, линзы не запотевают в холодное время года и устраняют риски травмирования стеклами. КЛ – отличное решение для подростков, которые комплексуют в очках и отказываются их носить. С их помощью можно вернуть хорошее зрение без ущерба для внешности.
ВАЖНО! Использовать контактную оптику запрещено при острых воспалительных процессах глазного яблока, птозе, подвывихе хрусталика и глаукоме.
Популяризация линз и появление на рынке оптики
Основная структура и форма для линз по истечению лет сохранилась. Появились следующие изменения:
На данное время используются новые материалы, чтобы уменьшить чувствительность глаз на проникновение линзы. Подбираются наиболее приемлемые средства для ухода за структурой глаз и оптической моделью. Выпускаются контактные линзы, которые можно носить продолжительно, они не пересыхают, не чувствуются в глазах.
Цветные контактные линзы были придуманы в 1981 году. Они предназначаются для корректировки оттенка, при этом могут иметь диоптрии или использоваться только в косметических целях. Существуют разнообразные оттенки: синий, зеленый, красный, фиолетовый, желтый, серый, черный.
Производят контактные линзы с различными рисунками, покрывающая всю область склеры. Человек может подобрать такую модель, которая наиболее приемлема для него.
Производство контактных линз прошло долгую историю. На данный момент они являются удобными в ношении, хорошо корректируют не только снижение остроты зрения, но и различные заболевания. Вводились не только новые контактные линзы, но и средства для ухода за ними. Разработаны различные жидкости для хранения, очищающие таблетки, контейнеры. Человек может подобрать модель, которая будет приемлема для него в качестве использования и стоимости.
От насечек на роговице до лазерной коррекции
История коррекции зрения при помощи хирургических методов начинается с проведения японским доктором Сато в 1939 году операций, в ходе которых врач выполнял насечки на роговице. В результате дальнейшего рубцевания кривизна роговицы менялась и достигался эффект коррекции зрения. Результаты операции были непрогнозируемыми, а осложнения очень опасными, поэтому метод был не популярен.
В 1949 году появилась идея коррекции зрения при помощи воздействия на внутренние слои роговицы. Суть операции была описана колумбийским врачом Барракуером, но на тот момент лазер необходимой мощности и точности был еще не изобретен. Лазер с нужными техническими характеристиками был изобретен только в 1970 году в Москве профессорами Поповым, Данилевичем и Басовым.
В период с 1979 по 1984 гг. были проведены многочисленные испытания эксимерного лазера. Исследования проводились на глазах животных. В ходе исследовании проводилось воздействие на роговицу с целью изменения ее кривизны.
В 1985 году в Берлине провели первую эксимер-лазерную коррекцию методом ФРК. Эта технология была признана во всем мире, как революционный метод коррекции близорукости, астигматизма и дальнозоркости.
В 1988 году выполнена первая операция методом Ласик в институте Новосибирска учеными Чеботаревым и Ражевым. Методику поддержали американские ученые и уже на следующий год провели подобную операцию в США.
В 1999 году совместными усилиями немецких и американских ученых был изобретен фемтосекундный лазер, которые впервые был применен для проведения коррекции зрения метолом Фемто-Ласик в 2001 году. В России первая операция при помощи данной методики была выполнена в 2007 году.
Развитие технологий и появление новейшего оборудования, а также внедрение компьютерных систем позволяет выполнять сложнейшие операции и возвращать зрение даже в самых тяжелых случаях. Высокая точность воздействия лазера на роговицу, деликатность и гарантированное получение прогнозируемого результата делает операцию максимально безопасной и надежной. Благодаря многолетним исследованиям ученых со всего мира на сегодняшний день офтальмологи имеют уникальные лазерные методики коррекции зрения. За всю историю проведения операций не зафиксировано ни одного случая потери зрения из-за воздействия лазера.