从战斗机碎片到逆境后的光明:Harold Ridley与人工晶状体的发明传奇

文摘   健康   2024-11-12 06:37   北京  
眼科的发展,尤其是在上世纪90年代的飞跃式进展,离不开两位杰出人物的贡献。一个是来自英国的Sir Harold Ridley,他发明了人工晶状体;另一个是美国眼科医生Charles Kelman,他开发了超声乳化设备。这两位先驱的成就,不仅革新了百年来眼科的诊疗方式,也为眼科领域带来了前所未有的“黄金岁月”。他们的努力为眼科医生铺平了道路,成就了现代眼科的辉煌。

在白内障手术的历史上,Sir Harold Ridley无疑是一个标志性人物。他发明的人工晶状体不仅为白内障患者带来了光明,更改变了整个眼科手术的格局。雷德利的故事是一个关于坚持、创新和逆境中的不屈精神的典范。他的“疯狂”想法,最初并未得到认可,却最终改变了无数人的生活。今天,我们一起探寻这位“固执”的医生的故事,看看他如何在逆境中坚持到底,将自己的梦想变为现实。

一、早年生活与医学启蒙

Sir Harold Ridley出生于1906年的英国莱斯特郡Kibworth Harcourt村庄。他的父亲Nicholas Charles Ridley也是一名眼科医生,从小的耳濡目染让他对眼科充满了兴趣。雷德利在成长过程中患有口吃,这让他在表达上遇到了不小的挑战,但他并未因此退缩,反而培养了冷静和沉着的性格。

他先后就读于Charterhouse School和Pembroke College, University of Cambridge,完成了严格的自然科学学习。随后,他进入伦敦的St Thomas医院学习医学,并在1931年拿到了剑桥大学的医学博士学位。1938年,他成为了Moorfields 眼科医院的全职顾问医生,正式走上了眼科之路。

从事眼科医生之后,他在观摩手术时发现当时的白内障手术(ICCE)只是去除了混浊的晶状体、但没有代替晶状体的镜头,·相当于只做了一半,便萌生了关于人工晶状体的最初想法。受当时材料及消毒技术的限制,Ridley迟迟未找到合适的材料。。

二、意外的灵感源——战斗机驾驶舱的碎片

二战期间,雷德利医生在医院里接触到了许多受伤的飞行员。其中一位特别的患者,Gordon "Mouse" Cleaver。

1940年8月14日,Cleaver中尉在一次战斗行动中返回时驾驶的飞机被子弹击落,驾驶舱侧壁被击碎,有机玻璃碎片击穿眼球进入眼内,幸运的是,Cleaver跳伞降落到英格兰南部。尽管大难不死,但双眼伤势严重,右眼损毁致其永久失明,左眼暂时被保住了部分视力,却残留许多有机玻璃碎片。

在接下来的几年里,Cleaver的左眼先后接受18次手术,其中包括在Moorfields眼科医院进行的多次手术。正是在这段漫长的治疗和康复期里,Ridley遇到了Cleaver,并且注意到Cleaver的眼睛对有机玻璃碎片(聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA)的耐受性相当好。

这种塑料,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),也被称为“Perspex”,是一种轻质且生物相容性良好的材料。Ridley观察到Cleaver眼中的有机玻璃碎片(PMMA材质)在长时间内未引发排斥反应或严重并发症,这启发了他:既然这种塑料可以在眼睛中“安然无恙”,那么是否可以利用它来制造一个替代混浊晶状体的透明透镜?

三、人工晶状体的诞生——从“灵感”到第一个手术

二战结束后,Ridley回到伦敦的一家眼科诊所工作。他开始实践自己的想法——制造人工晶状体。

决定采取行动之后,Ridley面临着几个问题:首先,人工晶状体应使用何种材料。根据他在战争期间和战后的观察,合乎逻辑的选择是PMMA。其次,是白内障手术方式的选择。在此之前,还没有人关注过这个问题。由于人工晶状体必须在视觉轴上保持固定,Ridley在Hudson教授和Doyne的指导下接受过白内障手术培训,并学会了囊内和囊外白内障摘除术。显然,人工晶状体囊外手术更加可取,因为它保留了晶状体后囊和悬韧带用于支撑人工晶状体。

在雷德利的构思下,人工晶状体的雏形逐渐成型。1949年秋天,Ridley与Rayner & Keeler公司的高级光学科学家John Pike根据Gullstrand模型眼的参数和已知PMMA的光学特性,合作制造了一款由PMMA材质制成的圆盘状人工晶状体。这种双凸面人工晶状体由高级聚合物制成,采用压膜工艺,直径8.35毫米,厚度2.44毫米。最初的设计是当它置于虹膜后面的冠状面时,可以将普通成人的眼睛矫正为理论正视。植入人眼前,人工晶状体使用特殊设计的支架先在1%西替利胺中消毒半小时,并通过这个支架以确保植入眼睛内方向的正确性。

终于,在1949年11月29日,雷德利在伦敦的St Thomas' Hospital为一名45岁的女性进行了第一例人工晶状体植入手术。手术当天,雷德利亲自挑选了有经验的护士来协助。Doreen Clark护士丰富的经验主要体现在不妨碍手术视野的情况下稳定手电筒。完成晶状体的核块娩出和皮质清理后,切口预置缝线。在用无菌水彻底冲洗人工晶状体后,雷德利使用前述的支架和虹膜钩,通过瞳孔进行“轻微的侧向移动”,将人工晶状体引导到虹膜后面。然后,他对外部角膜和巩膜施加轻微压力,使晶状体居中,结扎预置缝线。术中做了一个小的周边虹膜切除术及前房内青霉素注射,术毕没有进行缩瞳处理,常规双眼包扎48小时。

这次手术并非完全成功,因为当时的计算方法并未精确考虑人类晶状体蛋白质和塑料折射率的差异,导致透镜厚度偏大,患者术后出现了较高的近视度数。

但这是全世界第一枚人工晶状体,开创了眼科学的新纪元,标志着一个新的眼科学时代的开端。

四、三十年艰难岁月中的坚持

尽管雷德利成功实施了世界上第一例人工晶状体手术,但医学界并未给予他应有的认可。1952年,他在芝加哥的美国眼科学与耳鼻喉科学年会上展示了自己的研究成果,然而,迎接他的却是冷淡甚至敌视的态度。许多权威眼科医生公开质疑他的技术,认为眼内植入异物是一种不负责任的冒险行为。

雷德利在当时的“主流学术界”境遇艰难,饱受责难和质疑(现在被称为“诽谤”)。但他始终坚信自己的想法,认为白内障患者不仅应该摘除混浊的晶状体,更应装入一个清晰的替代透镜。

从1949年到1970年代末,雷德利在孤立中坚持着这项发明。他的理念虽然前瞻,但一直未能得到医学界的广泛认可和支持。然而,雷德利并未因此放弃。他不断改进技术,努力完善设计,始终坚信人工晶状体是白内障患者的最佳解决方案。

到了1970年代,越来越多有远见的眼科医生开始意识到人工晶状体的潜力。随着手术技术和材料科学的进步,人工晶状体的应用逐渐赢得了一些专家的支持。

五、迟来的认可与荣誉

20世纪80年代是人工晶状体发展的重要转折点。随着人工晶状体的设计和灭菌技术的改进,其安全性得到了显著提升,也为人工晶状体的商业成功铺平了道路。

1981年,美国食品药品监督管理局(FDA)批准了人工晶状体的临床使用,标志着这一技术的真正崛起。雷德利的主要贡献在于识别了合适的材料并展示了手术的可行性,而他的坚持和独立奋斗最终赢得了应有的认可。

荣誉接踵而来。

1986年,雷德利被选为英国皇家学会院士,2000年,他被英国女王封为爵士。尽管这一认可来得有些晚,但雷德利在晚年终于收获了他应得的荣誉。

并且,在雷德利的推动下,1966年,他与Peter Choyce共同成立了国际眼内植入人工晶状体俱乐部,推动这一领域的研究与创新。此外,为了让更多患者受益,1967年雷德利成立了雷德利基金会,致力于为发展中国家提供白内障治疗支持。

在他晚年,雷德利也因白内障接受了人工晶状体手术,由他的同事Michael Falcon为他操作。手术成功恢复了他的视力,让他亲身体验到了自己发明的成果。

撰写此文以纪念Harold Ridley的非凡成就与坚持。

雷德利的发明不仅改变了无数患者的生活,也为医学领域注入了创新的动力。他的坚持与奉献精神,鼓舞着我们不断探索和突破,用科学和技术造福更多人。

真正的创新往往需要面对质疑和孤立,但坚持自己的信念是成功的关键。人工晶体的诞生历程也提醒我们,无论面临多大的阻力,除了坚定的目标、更需要持之以恒的精神,坚持下来、最终一定会有所收获。

参考文献和资料

  1. Apple, D. J., & Sims, J. (1996). "Harold Ridley and the invention of the intraocular lens." Survey of Ophthalmology, 40(4), 279-292.

  2. Ridley, N. E. (2006). Sir Harold Ridley and his fight for sight: He changed the world so that we may better see it. Thorofare, NJ: Slack Incorporated.

  3. Apple, D. J., Mamalis, N., Loftfield, K., et al. (1989). "Complications of intraocular lenses: A historical and histopathological review." Survey of Ophthalmology, 33(1), 4-34.

  4. Feibel, R. M. (2004). "Harold Ridley’s invention of the intraocular lens and its development." British Journal of Ophthalmology, 88(7), 927-928.

  5. Maurice, D. M. (1991). "Harold Ridley: The influence of a fighter pilot’s eye on the development of the intraocular lens." Eye, 5(5), 483-489.

  6. "Sir Harold Ridley and the invention of the intraocular lens" - American Academy of Ophthalmology (AAO) Archives. https://www.aao.org

陈晓勇主任
屈光手术专家
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