Невидимое «оружие» глаза

Автор: Maks Мар 3, 2018

Проблема коррекции зрения для нашего времени суперактуальна. Классическое решение — очки — нравится не всем. Альтернатива — контактные линзы, которые появились еще в XIX веке.

Идею создания контактных линз историки приписывают гению Средневековья Леонардо да Винчи. В написанном им в 1508 году «Кодексе глаза» есть рисунок с комментарием: «Глаз с надетой на него ванночкой, заполненной водой». Леонардо впервые изложил принцип преломления лучей, падающих на глаз. Но от описания до создания практической модели прошли столетия.

Сквозь толщу воды

Французский математик и физиолог Рене Декарт слышал о Леонардо да Винчи, но его труды о преломлении света не читал. Потому в 1630-х годах он создал собственное устройство. Это была стеклянная трубка с жидкостью, находящаяся в прямом контакте с роговицей. Ее выступающий конец состоял из прозрачного стекла. Вот только на практике использовать устройство было проблематично — человек, смотрящий в трубку, не имел возможности моргнуть.

Идея Декарта подтолкнула фантазию знаменитого физика и философа Томаса Юнга. В 1801 году он придумал свою линзу. По сути, это была та же трубка с жидкостью, но весьма короткая. Ее также называли трубой биконвексного типа. Лучи света фокусировались непосредственно на сетчатке глаза. Для крепления линз Юнг применял воск.

В 1845 году британский физик сэр Джон Гершель впервые изложил принципы коррекции астигматизма с помощью оптической системы, контактирующей непосредственно с глазом. Первый принцип гласил, что это должна быть «сферическая капсула из стекла или желеобразного материала». Второй — «капсула должна копировать форму роговицы и быть изготовленной из какой-то прозрачной среды». Хотя Гершель так и не создал ничего подобного, его принципы оказались пророческими.

Последователями методов Юнга выступили его соотечественники Лонштейн и Зигрист. Для лечения глаз при деформированной роговице они придумали гидроскоп — разновидность маски аквалангиста. Это были большие герметичные очки, пространство между стеклами которых и глазом заполнялось жидкостью. Устройство было крайне неудобно, а потому его использование было весьма ограниченно. Кроме того, использование таких очков приводило к мацерации (размягчению) кожи вокруг глаз из-за длительного контакта с жидкостью.
Первыми предметами, отдаленно напоминающими современные контактные линзы, стали изделия Адольфа Гастона Фика. В 1888 году этот немецкий офтальмолог описал и создал первую стеклянную линзу, обладающую оптической силой. Она надевалась непосредственно на глазное яблоко вокруг роговицы. Линзы Фика были сделаны из тяжелого выдувного стекла, весили 0,5 грамма и имели диаметр 13-21 миллиметр. Пространство между роговицей и стеклом офтальмолог заполнял раствором декстрозы.

Панцирь для роговицы

Контактные линзы XIX векаИзначально свои линзы Фик тестировал на кроликах. Потом сделал гипсовые матрицы, по которым отлил изделия, и стал испытывать их сам. После этого он предложил поносить новинку нескольким добровольцам. На основе наблюдений Фик фиксировал переносимость линз у людей и нюансы адаптационного процесса. В числе прочего он описал особенности распределения кислорода и выяснил причину появления «тумана» в глазах при ношении линз. На основе исследований офтальмолог написал подробное руководство по применению линз, а в 1896 году издал учебник, где изложил восемь вероятных направлений развития коррекции зрения.

В 1898 году независимо от Фика другой офтальмолог Эжен Кальт для лечения кератоконуса стал внедрять специальные роговичные линзы. Его линзы также были склеральными (жесткими, закрывающими всю поверхность глаза) и мало чем отличались от разработок Фика. Однако именно Кальта считают родоначальником контактных линз.

Еще одним первопроходцем стал врач из немецкого Киля Август Мюллер. Не зная о наработках современников, он начал производство склеральных линз с нуля. В этом ему помогал оптик Гиммлер. Сначала с помощью воска или парафина первопроходцы снимали слепки с глаз, а после Гиммлер выдувал линзу. Имевший сильную степень близорукости (-14), Мюллер лично носил каждое изделие и фиксировал ощущения.

Он первым заметил, что, будучи спрятанной под стекло, роговица начинает испытывать недостаток кислорода. В попытке исправить это Мюллер заполнял пространство под линзой водой. Но это приводило к отеку роговицы. Потом он использовал кокаиновые капли и 2%-ный раствор глюкозы. Наиболее подходящим оказался физраствор, который лишь в 1892 году стал применять офтальмолог Дор. Применение физраствора в контактных линзах использовалось до 1940-х годов.

Несмотря на эстетический выигрыш по сравнению с очками, линзы Мюллера раздражали глаза, были неудобны, и срок их ношения ограничивался двумя часами. Именно поэтому люди не очень благоволили к этим изделиям.

Тем не менее в 1913 году на оптической фабрике Карла Цейса началось массовое производство контактных линз. Правда, здесь они не выдувались. Их шлифовали из куска стекла. Такие линзы лучше переносил глаз.

Пластик и силикон

В конце 1920-х годов офтальмологи Иштван Чаподи и Джозеф Даллос усовершенствовали методики подгонки контактных линз на основе предварительного слепка. Настоящим прорывом стало создание в 1937 году американцем Файнблумом линзы с пластиковой склеральной и стеклянной оптической частью. Пластик плотно прилегал к глазному яблоку и не давал линзе сползти, а стекло создавало оптический эффект. Спустя год американцы Теодор Обриг и Джон Мюллен получили полностью пластиковую склеральную линзу из полиметилметакрилата. Такие линзы были безвредны, имели гораздо лучшее качество и не причиняли неудобства пользователям.

В 1948 году американец Кевин Туохи придумал и реализовал первые роговичные линзы, которые, в отличие от склеральных, ложились только на роговицу. Уже в 1950-х годах инженер Драгослав Лим и ученый Отто Вихтерле получили инновационный материал, поглощавший жидкость в количестве до 38% своей массы. Более того, после насыщения он становился очень мягким и эластичным. Как раз такой был нужен для контактных роговичных линз. Интересно, что для их первого производства инженеры использовали устройство, полученное из детского конструктора и велосипеда.

В 1970-х годах в научных центрах США были синтезированы гидрогелевые материалы, из которых производители стали делать мягкие контактные линзы. А в 1979 году на рынке появились твердые газонепроницаемые линзы. Наконец, в 1981 году один из основных производителей линз CIBI Vision выпустил новинку — цветные линзы. Они не меняли цвет глаз, а были сами подкрашены, чтобы пользователь смог четко увидеть линзу при надевании.

Спустя три года CIBI Vision выпустила уже линзы для изменения цвета, но только для людей со светлыми глазами. Темноглазым пришлось ждать до 1991 года. Также были выпущены линзы, которые усиливали определенные спектры, а остальные цвета поглощали. Они нашли применение у спортсменов — например, теннисистам было важно видеть желтый мяч, а остальные цвета во время матча их не интересовали.

Со временем на рынок вышли декоративные линзы, не имевшие корректирующего эффекта, но придававшие взгляду неестественный эффект. Например, кошачий взгляд или налитые кровью глаза вампира.

Миниреволюция на рынке линз произошла в 1999 году, когда были созданы дышащие силикон-гидрогелевые контактные линзы. Из-за отличной эластичности и проницаемости кислородом они получились сверхкомфортными. Современный стандарт контактной линзы прост: изделие корректирует дефект зрения, а в остальном должно быть незаметно и не вызывать дискомфорта.

Прохор ЕЖОВ

, ,   Рубрика: Люди и вещи




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

SQL запросов:64. Время генерации:0,463 сек. Потребление памяти:33.95 mb