История контактных линз

Контактная коррекция зрения имеет многовековую историю. Этим вопросом интересовались еще Леонардо да Винчи и Декарт, в литературном наследии которых обнаружены чертежи оптических приспособлений, являющихся прообразом современных контактных линз. В рукописях Леонардо да Винчи (1508 г.) найдены чертежи шара, заполненного водой, через который можно наблюдать предметы. Это приспособление позволяло нейтрализовать дефекты роговицы. Оптический прибор Декарта (1637 г.) состоял из трубки, заполненной водой, в один конец которой было вставлено увеличивающее стекло, а другой, открытый, приставлялся к глазу и образовывал с ним единую оптическую систему, напоминающую контактную линзу. В 1730 г. появилась диссертация Де Ламура, в которой теоретически обосновывалось применение очковых стекол, непосредственно контактирующих с глазом. Позднее Т. Юнг (1801 г.) применил в эксперименте короткую трубку, заполненную водой с биконвексной линзой. При приставлении к глазу она компенсировала недостатки рефракции глаза. В 1845 г. английский физик Дж. Гершель опубликовал теоретические исследования, обосновавшие коррекцию роговичного астигматизма с помощью оптической системы, контактирующей с глазом.

Промежуточным этапом в истории контактной коррекции следует считать появление так называемых гидроскопов (основанных на трубке Декарта-Юнга) и использовавшихся для коррекции зрения при деформациях роговицы. Эти приборы представляли собой герметические очковые системы с полумаской, контактирующие с глазом при помощи жидкости в подочковом пространстве (К.Чермак, 1851 г.). Гидроскопы не получили широкого распространения, так как бы ли громоздкими, неудобными, пользование ими приводило к истощению кожи вокруг глаз. Однако, потребность в контактной коррекции зрения была столь велика, что некоторые больные все же пользовались ими.

Первые сообщения о появлении контактных линз появились в 1888 г., когда швейцарский офтальмолог А.Фик опубликовал статью под на званием "Контактные очки" в журнале "Archiv fur Augen Heilkunde". Фик так описывает предлагаемую им контактную линзу: "Стеклянная роговица с радиусом кривизны в 8 мм сидит с базисом в 7 мм на стеклянной склере, последняя имеет ширину 3 мм и соответствует шару с радиусом кривизны 15 мм. Стеклянная роговица с параллельными стенками изнутри и снаружи отшлифована и отполирована; точно также отшлифован и отполирован и свободный край стеклянной склеры. Вес одних контактных очков 0,5 г.".

После окончания экспериментов на животных Фик отважился перейти к человеческому глазу. Сначала им были изготовлены гипсовые отливки, и по этим отливкам он выдувал свои первые пробные линзы.

В том же 1888 г. французский офтальмолог Е. Кальт сообщил о применении линзы подобной конструкции у пациента с кератоконусом.

В 1889 г. Август Мюллер опубликовал в своей диссертации дальнейшие подробности о ношении контактных линз. Не зная об открытии Фика, он провел ряд испытаний контактных линз, изготовленных оптиком Гиммлером, на своих собственных близоруких глазах (-14,0 диоптрий) и разработал теорию этого нового оптического устройства для улучшения зрения. Он также должен быть причислен к первооткрывателям в области коррекции зрения контактными линзами.

Все три пионера контактной коррекции применяли так называемые склеральные контактные линзы, подобные одностенным глазным протезам, с большим диаметром (от 21 до 16 мм), состоящие из оптической части, опирающейся на склеру, и центральной оптической части, преломляющей лучи. Подлинзовое пространство заполнялось жидкостью с глюкозой или физиологическим раствором.

Позднее различные специалисты (среди которых Д. Зульцер, 1892 г., Г. Дор, 1892 г. и др.) усовершенствовали контактные линзы.

Первое производство контактных линз было осуществлено известным стеклодувом Мюллером из Висбадена (Германия).

Линзы представляли собой обыкновенные тонкие глазные протезы. Склеральная часть была изготовлена из белого стекла. На месте зрачка линза имела прозрачную часть. Линзы Мюллера, по сравнению с прежними контактными линзами, имели ряд преимуществ.

Позднее (1914-1924 гг.) массовое изготовление контактных линз было предпринято в Германии известным оптическим предприятием "Карл Цейсс" (Йена), которое в начале двадцатых годов выпустило их наборы. В отличие от линз Мюллера эти линзы были шлифованные, что обеспечивало их лучшую переносимость. С помощью наборов, содержащих линзы с различными параметрами, производился выбор оптимальной формы для данного глаза, и по ней изготавливалась индивидуальная склеральная линза.

Разработкой склеральных линз из стекла Мюллера (Висбаден) и Карла Цейсса (Йена) с улучшенными оптическими формами в конце двадцатых годов можно считать законченным первый период истории контактных линз, который служил развитию серийно выпускаемых, а также оптически безупречных склеральных контактных линз.

Время с 1929 по 1948 гг. охватывает второй период, в который происходило усовершенствование уже имеющихся моделей в отношении адаптации и включало попытки поиска более точной формы оптической части линзы.

В 1929 г. И. Чаподи предложил метод определения формы индивидуальной склеральной линзы по слепкам с глаза с помощью специальных пластмасс, например, негокола. Однако, этот метод был небезопасеным, весьма неудобным, дорогостоящим и, поэтому, не получил распространения.

Первые склеральные линзы, в том числе и фирмы "Цейсс", изготавливались из стекла. В 1936 г. И. Дьерфи предложил изготавливать контактные линзы из пластмассы. Позднее, в 1937 г., американский офтальмолог В. Файнблум стал изготавливать линзы, у которых склеральная часть была из пластмассы, а роговичная - из стекла. В том же году И. Дьерфи и Т. Обриг изготовили контактные линзы целиком из пластмассы-полиметилметакрилата (ПММА).

Склеральная линза состояла из центральной оптической части, располагающейся перед роговицей, и периферической опорной или оптической части, прилегающей к склере и удерживающей линзу на глазном яблоке.

Пластмасса сохраняет прозрачность, которая столь же высока, как и у стекла, не бьется, легче по весу, не вступает во взаимодействие с тканями глаза, безвредна. Применение легко поддающегося обработке ПММА сразу же позволило значительно усовершенствовать технологию изготовления контактных линз. И. Дьерфи изготавливал контактные линзы методом прессования. Однако позднее повсеместное распространение получил метод точения, который впервые предложил Д. Даллос и значительно усовершенствовал Т. Обриг (1937 г.).

Усовершенствовались и методы подбора линз. Особенно большое значение имело предложение Т. Обрига (1938 г.) применять для оценки положения линзы на глазу раствор флюоресцеина: при освещении синим цветом этот раствор флюоресцировал и позволял определить толщину подлинзового пространства в различных зонах линзы, на основании чего вносили соответствующую коррекцию в ее параметры.

Практика контактной коррекции показала несовершенство склеральных контактных линз - они были тяжелые, имели большие размеры, в силу чего были неподвижны на глазу, что значительно затрудняло обмен слезы в подлинзовом пространстве и ограничивало доступ кислорода к роговице. Все это сказывалось на переносимости линз и приводило к ограничению времени их ношения. Кроме того, подбор и изготовление склеральных линз был весьма трудоемким и дорогостоящим. Различные усовершенствования - применение полиметилметакрилата, фенестрация линзы, позволяющая увеличить доступ кислорода в подлинзовое пространство и др. - не создавали возможности значительного улучшения переносимости склеральных линз. Поэтому продолжались поиски более прогрессивных типов и конструкций контактных линз.

В 1948 г. К. Туохи предложил так называемые твердые роговичные контактные линзы, которые изготавливались из ПММА. Размеры их были значительно меньше склеральных. В отличие от склеральных линз, которые удерживались на глазу веками, роговичные линзы удерживаются на роговице силами капиллярного притяжения.

Небольшие размеры роговичных линз, облегчение доступа кислорода к роговице позволило значительно улучшить их переносимость: если склеральные линзы большинству больных удавалось носить по 3-6 часов в день, то роговичные переносились пациентами по 10-12 часов.

С появлением роговичных контактных линз началось бурное развитие контактной коррекции зрения, совершенствовались конструкции и методы подбора твердых роговичных контактных линз. Форма внутренней поверхности линзы совершенствовалась по мере изучения топографии роговицы. Широко распространенная методика офтальмометрии позволяла исследовать радиус роговицы только в центральной ее части.

В 1929 г. Ф. Берг предложил использовать офтальмометр для определения параметров не только центральных, но и периферических участков роговицы, назвав этот метод топогометрией. Метод основан на измерении радиуса кривизны различных участков роговицы путем поворота глазных яблок относительно оси офтальмометра. Но только создание метода фотокератометрии (фоторегистрация корнеального изображения кольцевых марок, проецируемых на роговицу) с последующим измерением их расположения на снимке, позволило одномоментно зафиксировать и более точно определить топографию всей поверхности роговицы. Однако существующие модели фотокератометров не нашли еще широкого применения. Определенные трудности вызывает и математический анализ получаемых фотокератограмм для определения топографии выраженной деформации роговицы, что является основной причиной ограниченного применения этого метода.

Кроме описанных методов, для измерения топографии роговицы применялись и другие оптические методы: фотографирование профиля роговицы; измерение величины слезного зазора между роговицей и контактной линзой с известными параметрами внутренней поверхности; стереофотограмметрия; метод "муаровых полос"; методы волновой оптики (интерференционный и голографический).

На основании фотокератометрических исследований корнеальной топографии были созданы более совершенные конструкции контактных линз, внутренняя поверхность которых была асферической и более соответствовала форме роговицы, были разработаны торические роговичные контактные линзы для коррекции астигматизма.

К настоящему времени, разработаны два основных принципа подбора твердых роговичных контактных линз. Один из них - конструктивный или расчетный - основан на расчете параметров линзы по форме роговицы, определенной по данным прецизионной кератометрии. Затем по ним рассчитываются параметры индивидуальной контактной линзы и призводится ее изготовление на прецизионном токарном оборудовании.

Однако из-за своей трудоемкости этот метод не получил широкого распространения.

И потому повсеместно распространен другой метод (селективный), который заключается в выборе необходимой эталонной линзы из специального набора по данным, полученным с помощью офтальмометрии, рефрактометрии и биомикроскопии. В пробном наборе содержатся линзы, отличающиеся по основным параметрам: диаметру, радиусу внутренней поверхности, диоптрийности, асферичности. С помощью специальных таблиц рассчитывается конструкция контактной линзы и с учетом этих данных изготавливается индивидуальная роговичная контактная линза для пациента.

В 1960 г. чехословацкие ученые академик О. Вихтерле и инженер Д. Лим - синтезировали новый полимерный материал НЕМА, разработали метод ротационной полимеризации и осуществили производство мягких контактных линз. Доктор М. Дрейфус, учитывая хорошие оптические характеристики этого материала, применил мягкие контактные линзы для коррекции зрения у пациентов. Одновременно в США разрабатывались подобные гидрогелевые системы на основе акриламида.

Мягкие линзы, благодаря гидрофильности, эластичности, проницаемости для кислорода, хорошо переносятся пациентами. Расширились показания к назначению контактных линз: мягкие линзы используются не только для оптической коррекции аномалий рефракции, но и с лечебной целью при некоторых глазных заболеваниях. Мягкие контактные линзы, благодаря своей эластичности, как бы облегают роговицу. Это упрощает их подбор, так как, в отличие от жестких роговичных линз из ПММА, требующих строгого соответствия их параметров форме роговицы, мягкие линзы изменяют форму в случае небольшого несоответствия передней корнеальной поверхности. Это позволяет выпускать несколько серий стандартных линз, которые могут изготавливаться в условиях промышленного производства, что упрощает подбор линз и позволяет обеспечить линзами значительное количество пациентов.

Совершенствование материалов для контактных линз позволило решить одну из наиболее важных проблем контактной коррекции зрения: необходимость снятия линзы с глаза перед сном во избежание повреждения роговицы. В настоящее время созданы линзы так называемого длительного ношения (высокогидрофильные, ультратонкие), которые можно носить непрерывно в течении нескольких дней. Это позволяет расширить возрастной контингент пациентов, корригируемых контактными линзами, от новорожденных до лиц пожилого возраста, которым для ежедневного одевания и снятия линз требуется помощь медперсонала или родственников.