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发表于:2022-10-02 10:03|只看楼主
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中科大校友一次意外事故,造就了让3000万人摘掉眼镜的手术

密歇根大学一次意外的实验室事故,导致中国博士生视网膜中心烧伤(嘶,好痛)。但也就是这么一次意外,后来造福了3000多万近视患者——飞秒激光LASIK手术就此萌芽。今年的金鹅奖,就颁给了该实验室的五人组,以表彰他们在近视手术领域所做出的突出贡献。


△杜德涛(左上角)与穆鲁、斯特里克兰、库尔茨、尤哈斯


5人名单中第三位,也是飞秒LASIK核心专利的第二发明人,正是开头说的这位有点“倒霉”的博士生,中国科学技术大学校友杜德涛。

那么,当年的那场意外,究竟为杜德涛和飞秒手术带来了什么?


博士生眼球意外成测试样本


此前,杜德涛在飞秒LASIK上的贡献鲜为人知。一切要从1993年说起。

那个时候,杜德涛正处于从理论物理领域转向实验光学领域的转型期,他加入了法国物理学家穆鲁的密歇根大学超快光学科学中心(CUOS),从事啁啾脉冲放大(chirped pulse amplification,CPA)新技术的开发。

CPA的特点是可以产生短而强的激光脉冲,在不附带损害周围材料的前提下,汽化精确的点。

这个技术让穆鲁和同伴斯特里克兰获得了2018年诺贝尔物理学奖,当然这是后话。


△2018年诺贝尔物理学奖得主


意外发生的始末是这样的:在某个做实验的日子,杜德涛在实验室对准飞秒激光反射镜时,不小心摘掉了护目镜。

几乎就是瞬间,他暴露在实验室最强大的可控激光能量中。

据他回忆,他看到了一束散乱射出的光束(而不是激光主光束),又看到一记闪光。

今天,杜德涛已经可以打趣这件往事:

我在实验室研究激光造成的光学材料损伤,不知怎么的,我的眼球就成了生物测试样本。

但在当时,并不近视的杜德涛心里只有一个念头,那就是火速找医生,确保眼睛没有受到潜在的伤害。

在密歇根大学的凯洛格眼科中心,住院医师库尔茨为杜德涛进行了伤势评估。库尔茨发现,激光在杜德涛的视网膜中心留下了堪称精确的激光烧伤,伤处特别圆,也特别小。

这个情况,用当时临床使用的其他激光都难以达到。以至于库尔茨当场发出了这样的感慨:



诊断过后,库尔茨和穆鲁团队碰面,一方面是为了加强实验室激光安全,另一方面则是探讨CUOS研发的激光有没有临床应用价值。

之前,激光技术的应用价值还不太被各界认可。2012年金鹅奖得主查尔斯 · H · 汤斯建造第一台微波放大器,向世界介绍激光技术原理时,怀疑者还大声批判着“这项技术没什么价值”。

这一边,穆鲁这位未来的诺奖获得者,差点因这次事故关闭了实验室。


万幸光束能量不强,杜德涛的视网膜灼伤很快就恢复了,实验室才逃脱关门噩梦。

杜德涛曾说,这种实验室意外并非好的研究榜样,“要是我有选择的话,我肯定不当小白鼠,因为风险是不确定的。”

但这次必然里的偶然,让杜德涛和研究伙伴歪打误撞,探究出了视力矫正的新方法。


3年狂赚8400万美元


杜德涛视网膜中心完美的圆形伤口让库尔茨心动不已,他主动请缨,加入了穆鲁实验室。

此后,他和杜德涛联手,试图确认这种彼时用来精确加工石英玻璃等透明材料的飞秒激光,在生物材料中究竟有何表现。


通过在动物角膜中验证,他们发现飞秒激光在生物材料上准确性极高,能在极短时间内聚焦于角膜组织的极狭小空间,最终实现精密度优秀的组织切割。

事故一年后,1994年的一次光学会议上,库尔茨和杜德涛讲述了他们的观察和发现,即“使用飞秒激光脉冲对(人体)组织和其它材料造成的损伤阈值”。

他们在会上遇到了尤哈斯,这位研究员也在研究飞秒激光在眼科领域应用。


会后没多久,尤哈斯就接到了前导师穆鲁的电话,邀请他去密歇根大学参与飞秒激光眼科手术的应用研发。


至此,2022年金鹅奖的5名获奖成员悉数亮相。


密歇根大学很快意识到这个研究的潜力和前景。作为校方,密歇根大学提供了大学研究基金,协助推动和扩大研究。

另外,这项研究还通过美国小企业创新研究计划(SBIR),得到了来自美国国家科学基金会(NSF)和美国国立卫生研究院(NIH)的资助。

在库尔茨、尤哈斯和CUOS实验室的共同努力下,一种不伤害周边组织的视力矫正手术新方法问世。

虽然再后来的故事和杜德涛渐行渐远了,但它带来的医学价值,惠及了许多近视患者。

1997年,库尔茨和尤哈斯创立了IntraLase,一家将无刃LASIK技术商业化应用在视力矫正手术的公司。



IntraLase的手术方案,是通过飞秒激光,而非传统的切开角膜手术,来重塑患者视力。由于其精确度,这种无刃方法比之前的手术办法并发症风险更小。

经过4年的临床研究,2001年,获得美国食品药品监督管理局(FDA)的批准,公司推出了全球第一款商用飞秒激光设备。

3年后,IntraLase上市,狂赚8400万美元。

当然,由于个体差异,就算术前检查合格,飞秒激光手术也可能会带来眩光、干眼等术后后遗症。

不过,自飞秒激光治疗近视商用以来,迄今已经有超3000万人因此受益,手术数量每年增加200万到300万,已经成为世界上最常规的手术之一。


值得一提的是,CUOS并未停下研究的脚步,他们仍在探索飞秒激光的其他潜在应用。

2008年,库尔茨和尤哈斯再次合作,开发飞秒激光白内障手术,现已有15%的临床应用率。

现在,尤哈斯的公司正在探寻新办法,以通过飞秒激光更有效地治疗青光眼。



来源:量子位

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cong53
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虽然很多人诟病这个手术,但我确实近视度数俩眼减了1000多度并且十几年没反弹,感恩

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虽然很多人诟病这个手术,但我确实近视度数俩眼减了1000多度并且十几年没反弹,感恩


cong53 发表于 2022-10-02 11:27

我也做了10多年来,不戴眼镜的感觉真好

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xuelaomao
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发表于:2022-10-02 14:14|只看TA
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20多年前做的手术,一直都很好。感恩!

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me2me2
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发表于:2022-10-02 19:11|只看TA
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那个中科大的学生能分到钱吗

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alemon
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度数浅的可以做么

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