互动科普

眼睛之所以可以自由调节焦距（焦点），是由于晶状体发挥着像照相机镜头中的透镜一样的作用。让晶状体变薄或变厚，就能使眼睛分别对焦于远处或近处的物体上。

晶状体，是由规则排列在叫做“晶状体囊”的袋状膜中的透明细长细胞构成的。如果这种细胞中的某些蛋白质异常地聚在一起（发生凝集）的话，晶状体就会出现白色混浊，这就是“白内障”。

晶状体一旦变混浊了，射入晶状体内的光就会在晶状体中被散射，使得最终射到视网膜上聚集成像的光变少。因此，患上白内障后，患者的视线就变得朦胧，模模糊糊看不清楚，还会感到光线刺眼。随着病情进一步恶化，晶状体会完全白浊，导致失明。

至于白内障的成因，大多是由于年龄增大、机体衰弱导致的。有调查结果显示，60多岁的人（约7成）、70多岁的人（约8成以上）、80岁以上的人（几乎全部）都会出现白内障的早期症状。

图：吸出混浊晶状体的内部物质，植入人工晶体

无需住院，当天即可回家的白内障手术

日本东京慈惠会医科大学附属医院的常冈宽教授，每年要进行一千多例白内障手术。他向我们介绍说：“治疗白内障有‘点眼药水的药物疗法’和‘手术’两种方法。虽然点眼药水可以延缓白内障的恶化，但是要想除去晶状体的混浊，恢复视力，就只能手术。”

进行白内障手术时，首先在眼部滴上麻醉药进行表面麻醉，然后在角膜边缘切开2～3厘米左右的小切口。随后，将“超声波芯片”（一种可以发出超声波的器具）插入晶状体内，通过细微震动的顶端，将混浊的晶状体内部击碎。然后，再用“超声波探头”将破碎的晶状体内部物质吸出。之后，将取代晶状体的“眼内透镜”放入残留的晶状体囊中。在眼压的作用下，角膜的切口将自然闭合，随后自愈，因而无需缝合。

手术一般需要15分钟，患者基本无需住院，当天就可以回家。

过去的人工晶体只能单点对焦

眼内的人工晶体就像隐形眼镜一样，不能像晶状体那样随意变薄变厚，以此来调节焦距。因此，人工晶体没有晶状体所拥有的调节机能，它的焦距是固定的。

过去使用的人工晶体就是这样的，被称为“单焦点晶体”。如果使用可以对焦远处物体的晶体的话，看近处物体时就会模糊（也就是远视眼）；相反，如果使用可以对焦近处物体的晶体的话，看远处物体时就会模糊（也就是近视眼）。所以，无论使用哪种单焦点晶体，患者都需要另外佩戴眼镜。

无论远近都可对焦

为了解决这种麻烦，人们发明了“多焦点晶体”。使用这种晶体后，无论远近都可以对焦。在上图中，提到了多焦点晶体利用了“衍射”现象。当光透过以同心圆状分布着细密沟痕的晶体时，透过晶体的光被一分为二，并分别合焦。这就是衍射现象。利用这一原理，无论是从远处还是近处来的光，都可以在视网膜上合焦并成像。这样的话，在日常生活中基本就不再需要眼镜了。

选择适合自己的人工晶体

但是，多焦点晶体也存在问题。利用衍射现象制成的人工晶体虽然叫做多焦点晶体，但其实还只是两点对焦，并不能真的让任意距离的物体都在视网膜上合焦。而且，由于进入眼睛的光线只有40%左右可以到达视网膜并成像，所以整个视野就像蒙了一层薄雾一样（对比度低）。

关于人工晶体的选择，常冈教授做了如下介绍：“单焦点晶体和多焦点晶体，在合焦或对比度方面各有长短。此外在日本，单焦点晶体可以使用医保，而多焦点晶体不能用医保，所以手术费用很高。大家应该在考虑术后生活的基础上，选择最适合自己的人工晶体。”

现在，人们正在开发任意距离都能合焦的多焦点人工晶体。我们期待在不久的将来，白内障手术后，可以让人们恢复从前的视觉感受。

（本文发表于《科学世界》2015年第5期）