Історія створення контактних лінз

Незважаючи на те, що контактні лінзи отримали широке поширення відносно недавно (приблизно з початку шістдесятих років минулого сторіччя), історія контактних лінз налічує понад півтисячі років.

Ще в 1508 році Леонардо да Вінчі (Leonardo da Vinci) описав лінзу, яка при приміщенні на око повинна була змінити оптичні властивості ока. В архіві великого художника і вченого італійського відродження є малюнок «око з одягненою на нього ванною, заповненою водою». Передня поверхня ванночки виконана у вигляді опуклої лінзи. Такі «рідкі окуляри» з'явилися прототипам сучасних контактних лінз.

У рукописах Рене Декарта (René Descartes) за 1637 знаходяться креслення ще одного цікавого приладу має безпосереднє відношення до контактної корекції зору - це пристосування складалося з трубки, яка заповнювалася водою, один кінець трубки був закритий лінзою, а інший приставлявся безпосередньо до ока. Таким чином, була створена перша оптична система, за принципом дії схожа на сучасні контактні лінзи.

Застосування очкових лінз, які безпосередньо контактують з оком, було вперше теоретично обгрунтовано в 1730 році Де ЛАМУР (De L'amour) в його дисертації. Пізніше в 1801 році експерименти з короткою трубкою, заповненою водою і оснащеної біконвексной лінзою, проводив Томас Юнг (Thomas Young). За допомогою цього пристосування компенсувалися недоліки рефракції ока. А в опублікованих в 1845 році працях англійського фізика Джона Гершеля (John Herschel) теоретично обгрунтовувалася контактна корекція рогівкового астигматизму.

Грунтуючись на трубці Декарта-Юнга, для корекції проблем зору пов'язаних з деформацією рогівки був створений гідроскоп. Цей етап в історії розвитку контактної корекції слід вважати проміжним, так як прилади ці були незручними, громіздкими, до того ж виснажували шкіру навколо очей. Таке пристосування являло собою геометричну очкову систему, виконану в вигляді напівмаски. Подочковое простір заповнювався водою, за допомогою якої здійснювався контакт з очима. Незважаючи на всі незручності, деякі хворі все ж користувалися гідроскопамі через крайню потребу контактної корекції зору.

А через рік, в 1888, швейцарський офтальмолог Адольф Фік (Adolph Fick) публікує в журналі «Archiv fur Augen Heilkunde» статтю під назвою «Контактні окуляри». У цій статті Фік описав своє пристосування для контактної корекції зору наступним чином: «Скляна рогівка з радіусом кривизни в 8 мм сидить з базисом в 7 мм на скляній склері, остання має ширину 3 мм і відповідає кулі з радіусом кривизни 15 мм. Скляна рогівка з паралельними стінками зсередини і зовні відшліфована і відполірована; точно також відшліфований і відполірований і вільний край скляної склери. Вага одних контактних очок 0,5 м ». Це було перше повідомлення про контактні лінзи.

Спочатку Фік проводив експерименти на тваринах і тільки потім наважився перейти до людського ока. Виготовивши спочатку гіпсові виливки, Фік видудлив свої перші лінзи.

У тому ж році було повідомлено про застосування подібних контактних лінз французьким офтальмологом Юджином Кальт (Eugene Kalt) для лікування пацієнта з кератоконуса. Подальші подробиці про носіння контактних лінз були опубліковані в дисертації серпня Мюллера (August Müller) в 1889 році. Теорія контактної корекції зору, розроблена Мюллером, базувалася на ряді випробувань проведених на власних короткозорих очах. Мюллер використовував контактні лінзи, виготовлені оптиком Гіммлером, нічого не знаючи про відкриття Фіка. Тому серпня Мюллер також зарахований до першовідкривачам в даній галузі оптичної корекції зору.

Перші контактні лінзи були склерального, тобто мали великий діаметр і були подібними одностінну очним протезів. Оптична частина такої контактної лінзи спиралася на склеру, центральна оптична частина преломляла промені. Для заповнення подлінзового простору використовувалася рідина з глюкозою або фізіологічний розчин.

Надалі контактні лінзи удосконалилися різними фахівцями офтальмологами і оптиками (серед яких Д. Зульцер (1892), Г. Дор (1892) та інші). Мюллер, відомий склодув з Вісбадена (Німеччина), налагодив перше виробництво контактних лінз. Хоча лінзи Мюллера залишалися всього лише звичайними очними протезами, вони мали ряд переваг в порівнянні з колишніми зразками. Так, склерального частина була виготовлена ​​з білого скла, а оптична - з прозорого.

У 1914-1924 роках контактні лінзи купити стало доступнішим через масове виробництво контактних лінз в Єні відомим німецьким оптичним підприємством Carl Zeiss. Для забезпечення можливості вибору оптимальної форми лінзи для конкретного очі, підприємством випускалися набори контактних лінз. Після «примірки», по найбільш зручною лінзі виготовлялася індивідуальна склерального лінза. Також на відміну від лінз Мюллера, лінзи Цейса забезпечували кращу переносимість завдяки шліфовці.

Виготовлення склеральний лінз зі скла Мюллера і поліпшення оптичних форм лінз Цейса увінчало в кінці двадцятих років перший етап історії розвитку контактних лінз. Основні досягнення цього періоду - розвиток серійного виробництва оптично бездоганних склеральний лінз. Другий етап включає час з 1929 по 1948, і знаменується спробами поліпшення наявних моделей щодо форми та адаптації.

У 1929 році Іштван Чаподі (Istvan Csapody) запропонував метод індивідуального підбору форми склеральной лінзи по зліпках з очей, зробленим за допомогою спеціальних пластмас (негокола, наприклад). Але метод не набув поширення через небезпечність, незручність і дорожнечу.

Надалі великий внесок в удосконалення методів підбору і виготовлення контактних лінз внесли угорські офтальмологи Іштван Чаподі, Джозеф Даллос (Josef Dallos), І. Дьерфі (1938). Вони запропонували техніку виготовлення індивідуальних склеральний лінз за допомогою попереднього зняття зліпків з очі і підготовки на їх основі форм. У 30 роках XX століття стали активно практикувати виливок лінзи за шаблоном. Цей спосіб виробництва вперше був застосований американським оптометристом Теодором Обріг (Theodore Obrig), який виявив, що непереносимість контактних лінз обумовлена ​​їх тиском на область лімба. Таким чином, третій період історії розвитку контактної корекції характеризується початком серійного випуску контактних лінз, широким розповсюдженням їх застосування в оптиці, початком використання в діагностичних цілях, а також в якості пролонгованої очної лікарської форми в поєднанні з насиченням фармакологічними препаратами.

До 1936 року всі склеральний лінзи виготовлялися зі скла. Дьерфі запропонував пластмасу, як матеріал для виготовлення контактних лінз. Рік потому, В. Файнблум, американський офтальмолог, став виготовляти лінзи з пластмасовою склеральной частиною і скляною роговичной. У тому ж році Дьерфі і Обріг були виготовлені контактні лінзи повністю з пластмаси - поліметилметакрилату. Центральна оптична частина склеральной лінзи розташовувалася перед рогівкою, периферична опора або оптична частина прилягала до склери і утримувала лінзу на очному яблуці.

Застосування нового матеріалу дозволило значно підвищити якість продукції. Пластмаса володіє такою ж високою, як і скло, прозорістю, не б'ється, менше важить, не взаємодіє з тканинами ока, нешкідлива. Завдяки відмінним технологічним властивостям матеріалу, стали доступними нові, більш ефективні способи виготовлення лінз. Дьерфі пресував контактні лінзи.

Пізніше Даллосом був відкритий і набув значного поширення метод точіння. Цей метод був удосконалений Обріг в 1937 році. Методи підбору лінз теж значно вдосконалилися. У 1938 році Теодор Обріг запропонував для оцінки положення лінзи на очному яблуці застосовувати розчин флюоресцеіна, який при освітленні синім кольором флюоресціровать і дозволяв оцінити товщину подлінзового простору в різних зонах лінзи. Після цього параметри лінзи коректувалися.

Незважаючи на всі удосконалення, склеральний лінзи мали безліч недоліків - велика вага, великі розміри, нерухомість на оці, утруднений обмін сльози в подлінзовом просторі, обмежений доступ кисню до рогівці. Всі ці фактори впливали на переносимість лінз і обмежували час їх носіння. До того ж, процес підбору і виготовлення склеральний лінз залишався досить дорогим, трудомістким. Переносимість лінз не вдалося поліпшити, навіть застосовуючи поліметилметакрилат або використовуючи фенестрація, спеціальну обробку для збільшення доступу кисню в подлінзовое простір.

Пошук більш прогресивних типів і конструкцій контактних лінз продовжувався. І в 1948 році Кевін Туохі (Kevin Tuohy) запропонував виготовляти з поліметилметакрилату тверді рогівкові контактні лінзи. Вони мали значно менший розмір, ніж склеральний. І тому утримувалися на оці не століттями, а завдяки силам капілярного тяжіння. Таким чином, забезпечувався кращий доступ кисню до рогівці - переносимість контактних лінз зросла в 2-3 рази. Якщо склеральний лінзи вдавалося носити 3-6 годин на день, то рогівкові можна було носити 10-12 годин.

Поява рогівкових контактних лінз дало поштовх для бурхливого розвитку контактної корекції зору - удосконалювалися конструкції лінз і методи їх підбору.

Удосконалення форми внутрішньої поверхні лінзи здійснювалося в міру вивчення топографії рогівки. За допомогою Офтальмометрія, широко поширеною методики, можна було дослідити радіус рогівки тільки в центральній частині. Ф. Берг запропонував метод топогометріі - використання Офтальмометрія для визначення параметрів периферичних ділянок рогівки. В основі методу - вимірювання радіуса кривизни різних ділянок рогівки шляхом повороту очі щодо осі Офтальмометрія.

Але можливість одномоментної фіксації і більш точного визначення топографії всій поверхні рогівки з'явилася тільки після створення методу фотокератометріі. Цей метод полягає в фотореєстрації корнеального зображення кільцевих марок, спроектованих на рогівку. Однак труднощі математичного аналізу отриманих фотокератограмм стали причиною обмеженого застосування даного методу.

Існували й інші оптичні методи вимірювання топографії рогівки: фотографування профілю рогівки, вимір зазору між лінзою з відомими параметрами внутрішньої поверхні і рогівкою, Стереофотограмметрія, методи хвильової оптики (інтерференційний і голографічний), метод «муарових смуг». Завдяки фотокератометріческім дослідженням корнеальної топографії були створені контактні лінзи вдосконалених конструкцій. Їх внутрішня поверхня була асферичної, що більш відповідає формі рогівки. Для корекції астигматизму були розроблені торичні рогівкові контактні лінзи.

На даний момент, для підбору твердих рогівкових контактних лінз використовуються два основні методи. Перший - дуже трудомісткий і тому не використовується широко. Заснований цей метод на даних про форму рогівки знятих за допомогою прецизійної кератометрії. Після зняття параметрів рогівки, проводиться розрахунок параметрів індивідуальної контактної лінзи для пацієнта. Після чого лінзи виготовляються на спеціальному прецизійному токарному обладнанні. Повсюдне поширення отримав другий метод - селективний. Заснований цей метод на виборі необхідної лінзи зі спеціального еталонного набору. Спростити процедуру підбору допомагають вимірювання Офтальмометрія, рефрактометрії і біомікроскопії. Пробний набір складається з лінз, які відрізняються за основними параметрами: діаметр, радіус, асферічность, діоптрійність. Все отримані в процесі підбору дані вносяться в спеціальну таблицю. Отримані розрахункові дані використовуються для виготовлення індивідуальної роговичной контактної лінзи.

Новий етап розвитку контактної корекції зору почався з відкриттям в 1960 році чехословацькими вченими Отто Віхтерле (Otto Wichterle) і Д. Лімом нового полімерного матеріалу (гідроксиетилметакрилату) НЕМА - матеріалу, що володіє здатністю поглинати воду. При цьому він ставав м'яким і гнучким і пропускав кисень.

Вченими також був розроблений метод ротаційної полімеризації, за допомогою якого було здійснено виробництво м'яких контактних лінз. Новий матеріал володів хорошими оптичними властивостями, тому доктор М. Дрейфус застосував м'які контактні лінзи для корекції зору у пацієнтів. У цей час у США велася розробка подібних гідрогелевих оптичних систем заснованих на акриламіду.

У 1981 році, в США і Західній Європі з'являються лінзи для тривалого носіння.

У 1987 вперше з'являються контактні лінзи, що дозволяють змінити колір очей.

У 1996 вперше з'являються у продажу лінзи з фільтром, що захищає очі від дії ультрафіолету.

2000 ознаменувався появою перших контактних лінз з силіконових гідрогелів, що володіють високою газопроникністю, призначених для тривалого безперервного (до 1 місяця без зняття на ніч) носіння.