防城港橡塑胶 全飞秒近视手术里的“过路费”，是时候终结了！国产全飞秒设备要来了

早晨睁开眼防城港橡塑胶，件事是摸床头柜找眼镜。这是近七亿近视患者的共同"仪式"。

《眼健康白皮书》显示，2023 年，我国小学生近视率为 36，中生突破了 80。成年人中，近视同样是普遍的健康问题之。

近视的烦恼，远不止看不清黑板那么简单。游泳要摘镜，球要担心，温环境戴着不舒服，进出空调房镜片起雾，拍照时鼻梁上永远多道印……对于想从事飞行员、消员、警察等职业的年轻人而言，近视甚至直接关上了扇门。

于是，"摘镜"成了许多人心里盘旋已久的念头。

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但"念头"到"行动"之间，有条叫做"纠结"的沟。"手术安全吗？""激光坏了怎么办？""会不会有后遗症？"……

这种焦虑并非多余。但与此同时，过去三十年间，近视手术的安全和度已经发生了翻天覆地的变化。尤其是目前主流的术式——全飞秒手术（SMILE，小切口角膜基质透镜取出术），凭借小的创口、快的恢复，正在成为越来越多人的选。

支撑这台手术的核心设备，正在经历场悄声息的"国产化革命"。

科普联系了工程院院士、北京同仁医院眼科中心主任、都医科大学眼科学院院长、国眼科诊断与疗工程技术研究中心主任宁利，以及北京同仁医院眼科屈光手术中心主任翟长斌，解读国产全飞秒激光角膜屈光手术系统背后的故事。

  手术台背后的"形枷锁"  

要理解这场革命的意义，我们先要知道，这把"刀"此前掌握在谁的手里。

台全飞秒手术，在国内知名医院的价格通常在万元以上，部分定制化案甚至。很多人以为，这是因为手术本身技术含量、医生资质要求严——这当然是原因之，但还有个鲜少被提及的隐成本：利解锁费。

我国的飞秒设备长期依赖，比如蔡司的   VisuMax   系统。这类设备不是买来就能直接用的，每次激光扫描都要再给厂交笔利费，才能获得序列号来解锁使用权。

也就是说，每做台手术，医院就要向境外厂商缴纳笔"过路费"。这笔费用，终以各种形式转嫁到了患者身上。

费用还是其次，的问题藏在数据里。

设备的设计参数，大多来源于欧美人群的临床数据。而人——乃至整个东亚人群——的眼球构造与欧美人存在些差异。北京同仁医院眼科屈光手术中心的翟长斌主任举了个细节："蔡司设备配套的角膜负压吸引环有大、中、小三个型号，在市场，大多数患者用的都是小号。中号偶尔在角膜直径大的患者身上使用，大号……在市场根本就没有用武之地。"

换言之，医生拿着把为欧美人定制的尺子，给人量了几十年的眼睛。

令人感慨的是，在全飞秒手术域，不仅是全球大的市场，也是经验丰富的临床来源地。截至目前，全球全飞秒手术案例已逾 1000 万例，其中约 750 万例发生在。翟长斌说："眼科医生在全飞秒域发表的论文数量是全球多的，我们的临床经验非常丰富。"

手术是我们做的，论文是我们写的，数据是在我们患者身上产生的——但设备的核心技术，长期不在我们手里。

  破局："手术刀"的跨代跨越  

破枷锁，需要时间，也需要勇气。

现任北京同仁医院眼科中心主任、都医科大学眼科学院院长、国眼科诊断与疗工程技术研究中心主任、中华预医学会公共卫生眼科学会主委宁利院士回顾说，国内对全飞秒设备的研发探索，大致可以分成几个阶段：早有企业跟踪仿制，后来也有些自主可控的尝试，但真正能在临床上质量使用、让医生"不释手"，并终能说出"比的还要好"——这个梦想的实现，走过了漫长的路。

院士是北京同仁医院眼科的军人物，是中华医学会眼科学会前任主委、医学科学院学术咨询委员会学部委员、眼科科学院院士，曾获得"国杰出医师"称号。此外，他还是亚太眼科学会前任主席、现任世界青光眼协会主席（全球位华人学者）——这系列任职，标志着眼科学术地位正式进入世界舞台的中心。

宁利在讲解眼科 图源：北京同仁医院

初的研发工作，来自华中科技大学曾绍群教授带的光学团队。彼时的工程样机体积庞大，"比张桌子还要大"，放在实验室里像是套精密的物理实验装置，而非可以走进手术室的医疗器械。样机的每根管件都可以拆卸，整个系统是套气动平衡平台，足见研发的精密程度。

"有次开会，我们就碰到了。"翟长斌回忆起与曾绍群教授的相识，"他说他在搞飞秒激光研发，想做眼科这边的设备。这个激光器就是咱自己国产的，就跟机车核心技术样。"

而这场国产化的关键役，是次跨界作的胜利：边是华中科技大学曾绍群教授的激光物理团队，耕激光器及光路控制技术的底层研发；另边是以北京同仁医院为代表的临床团队，提供真实的手术需求、标准和评价。

翟长斌介绍，双共同申报了科技部研发计划课题，临床实验在同仁医院开展。从猪眼球的动物实验，到通过国光电所的安全认证，再到正式进入人体临床，每步都按照严格的医疗器械审批流程进。

国产全飞秒激光角膜屈光手术系统，目前正处在产品注册阶段 图源：北京同仁医院

宁利说得："企业技术人员和，再加上临床医生的配，这机器才能做出来。各自的贡献是不样的。"

这套国产设备根本的突破防城港橡塑胶，在于实现了激光器和光路控制系统的全自主研发。

翟长斌说："它的这些控制系统，都是他们自己团队研发的。后来曾教授团队研发了套光路控制技术，就是让激光怎么地定点在眼睛上起作用——这套系统也是全自主研发的。"

从激光的产生、调制，到在角膜上的每个点，这套设备的"发动机"与"向盘"，如今都握在人自己手里。

  国产全飞秒到底"快"在哪？

外行看热闹，内行看门道。评判台全飞秒设备的水准，翟主任给出了他的坐标系：速度、精度、适配度，以及手术过程中那个关键的手感——丝不丝滑。

速度，是这台国产设备引人注目的指标。

全飞秒手术的核心环节，是用飞秒激光在角膜内完成次完整的扫描切割——时间越短，患者需要保持眼球纹丝不动的时间越短，手术风险中的个重要变量"脱吸"就越能被压缩。所谓"脱吸"，是指手术过程中设备与眼球失去吸附，旦发生就须立刻终止手术。这种情况容易在患者因紧张而不由自主地转动眼球时发生。

翟长斌介绍到，目前市面上广泛使用的蔡司   VisuMax   Pro，切削时间约为 9 秒；而这台国产设备的切削时间已优化至   8 秒多到 9 秒之间。

"它是目前我用过的能用于临床的快的飞秒激光机器。"翟长斌评价道，"就根据光区大小不样，需要的点数不样，但同样条件下它比   VisuMax   Pro   还要快点。"

这背后的技术支撑，是激光发射频率的大幅提升，以及固体激光器与精度光路控制系统的协同工作。

但速度只是表象，精度才是灵魂。

翟长斌用了个直白的比喻来描述这台设备的精度："它的脉冲精度控制在根头发丝的 1，也就是微米。"

微米是 1 毫米的千分之。在这个尺度上，设备需要稳定地在角膜内的特定度，以的频率连续出密集的气泡点，每个点的能量须度致。点与点之间的气泡彼此相连，形成个平滑的分离面，终切出个形状规则、边缘光洁的"透镜"——这是整台手术成功的物质基础。

宁利把这个过程解释得很形象："你在角膜里面用激光先层气泡，再层，在里面切出来个凸透镜。你把这个凸透镜拿走，就等于加了个凹透镜，近视就矫正了。但你如果得不均匀，能量不稳定，保温护角专用胶有几个点不连续，透镜的边缘就不规整，取的时候就会粘连，就得再去分离。"

正是对每个点的能量稳定和位置精度的致把控，构成了这台国产设备的核心竞争力。

设备适配欧美人群，这是客观的历史局限。国产设备的优势之，恰恰在于它从设计之初就面向人、东亚人。

翟长斌举了负压吸引环的例子：患者平均角膜直径略小于欧美患者，国产设备在硬件设计上可以充分参照人的真实数据，在负压吸引环的尺寸、吸附式等细节上做出贴的设计，让术中体验、舒适。

此外，随着临床数据不断积累，国产设备还可以持续输入本土病例参数，建立基于人眼球数据的手术模型，这是设备在短期内难以复制的优势。

翟长斌次上手这套国产设备，是在 2024 年 9 月的次会议现场。"当时主要是在猪眼球上演示，我做完以后的感觉是：激光能量控制的非常好，透镜取得很丝滑，很不错。"

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此后在正式临床病例中，翟长斌有了完整的体验。"它的手术特别快，患者躺下去，没有太多感觉，就下来说，‘这么快就做完了吗？’二天视力恢复到   0.8 到 1.0，周后 1.2，恢复非常好。"

  诺技术与那个"的圆"  

其实，回顾历史，SMILE 的发现源自场意外，而这其中也有人的参与。

1993 年，美国密歇根大学快光科学中心的实验室里，名来自的博士生杜德涛正在测试飞秒激光对石英玻璃的损伤特。那天，他疲惫地掀开了护目镜，束低能量的杂散激光进了他的右眼。

幸好能量很低，伤情并未严重，但他的师热拉尔 · 穆鲁（G é rard   Mourou）仍坚持让他去了大学眼科中心检查。接诊的住院医生罗恩 · 库尔茨（Ron Kurtz）看着眼底图，惊讶地问了句让历史改变走向的话："你们用的是什么激光？……因为你的损伤是的。"

穆鲁在实验室 图源：金鹅官网

库尔茨见过形形的激光灼伤，从未见过如此规整的圆形伤斑——边缘锐利如刀锋，周边组织毫发未损。他敏锐地意识到，这种到不可思议的切割特，意味着某种巨大的医学可能。

数天后，他主动找到穆鲁，表示想来飞秒激光实验室工作。之后，杜德涛和库尔茨起开始在动物角膜中验证飞秒激光的切割精度——从飞秒到纳秒，次次地试验，次次地确认：它能在短的时间内、狭小的空间内聚焦，让组织电离、产生气泡，完成其精密的切割，而且不损伤毗邻组织。

1994 年，他们在次光学会议上汇报了这项发现，由此吸引了同为穆鲁门下的蒂博尔 · 尤哈斯（Tibor Juhasz）加入。1997 年，库尔茨和尤哈斯开始注于半飞秒手术（LASIK，准分子激光原位角膜磨镶术）的商业化；2001 年，该技术获美国美国食品药品监督管理局（FDA）批准。杜德涛是半飞秒核心利的二发明人。此后，半飞秒手术逐步演进，终发展出今天的全飞秒手术。

支撑这切的，是项叫做啁啾脉冲放大（CPA）的物理技术。

1985 年，当时在美国罗切斯特大学工作的热拉尔 · 穆鲁和他的博士生唐娜 · 斯特里克兰（Donna Strickland）提出了这开创案：将激光脉冲先在时间尺度上"拉宽"，再经过放大器安全放大，后再压缩回短脉宽，从而突破了此前激光强度提升的物理瓶颈，使飞秒短脉冲激光的产生和应用成为可能。

CPA 的结构示意图 图源：参考文献 [ 3 ]

翟长斌在提及这段历史时特别强调："这项啁啾脉冲放大技术，是在有了足够多的眼科应用之后，才让整个世界看到了它造福人类的价值——这也是它终获得诺贝尔的重要原因之。"

2018 年，穆鲁和斯特里克兰凭借 CPA 技术荣获诺贝尔物理学。

宁利补充了个细节，令人动容："这个飞秒激光的发明人，当时只是发现了它奇特的切割现象，并不知道能用来干什么。是眼科医生成就了他的诺贝尔的梦。"

  医生的匠心与远见  

台手术做完了，那块被取出的角膜透镜，有时候会被浸泡在几滴盐水里，作为纪念品交给患者带走。片薄薄的组织，几十微米厚，肉眼几乎看不太清。

全飞秒手术切取的角膜透镜，在传统观念里是手术"废料"。然而宁利介绍的个向，让人豁然开朗——可以将近视患者取出的透镜，经过计度数后，移植给有远视或圆锥角膜的患者，起到角膜加厚、强化和矫正度数的三重果。

宁利甚至构想了个远的未来："你 33 岁做的手术，到你 53 岁老花眼来临时，把保存的透镜取出来，用准分子激光修饰成老花镜片，再植入回去，每个人都需要的。"

此外，宁利还提到，真正了不起的贡献，不只是把手术做到炉火纯青，而是"建立整套标准化培训体系，把手的活变成普通医生的能力"——让不同层的医院、不同背景的眼科医生，都能安全地完成这台手术。

国产设备的普及，有望在这向上起到杠杆作用：当手术费用因为竞争而趋于理，当设备不再只出现在线城市的顶医院，当利壁垒不再是基层医院的拦路虎，全飞秒手术才能真正从"少数人的端选项"变成"普通人可及的清晰视野"。

国产全飞秒设备的突破，是工业的胜利，是自主可控的底气，是对国民视力健康情的守护。

当然，这条路还没有走完。翟长斌坦言，目前这台设备在机身体积上仍有优化空间，人体工程学设计——比如显微镜距离、与不同身医生的操作适配——还需要进步磨。但这些，是款成熟产品在迭代中然要经历的细节磨，而非向上的缺失。

值得期待的是，白内障和青光眼的手术已在软件层面完成了规划，正等待步步开放落地。宁利特别叮嘱："定要记好，飞秒激光还可以做青光眼。现在诺贝尔获得者都很想动这个向。咱们国现在搞出来了，这件事就可以做了。"

从近视，到白内障，再到青光眼，国产设备的边界，仍在悄悄扩展。

参考文献

[ 1 ] 博士生实验室意外受伤，竟开启项伟大发明 , 孙滔 , 科学网 , https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/9/486853.shtm

[ 2 ] 意外发现：现代激光矫视手术的诞生故事 , Roshni Printer, 香港科技大学 , https://sciencefocus.hkust.edu.hk/zh-hant/The-Accident-That-Led-to-Modern-Day-Laser-Corrective-Eye-Surgeries

[ 3 ] 魏志义 , 兆华 , 滕浩 , 等 . 啁啾脉冲放大技术——从快激光技术到强物理世界 . 物理 , 2018, 47 ( 12 ) : 763-771. DOI: 10.7693/wl20181202.

策划制作

策划丨何雨濛

受访 | 宁利 工程院院士 北京同仁医院眼科中心主任 都医科大学眼科学院院长 国眼科诊断与疗工程技术研究中心主任 中华预医学会公共卫生眼科学会主委 医学科学院学术咨询委员会学部委员 眼科科学院院士 世界青光眼协会主席

              翟长斌 北京同仁医院眼科屈光手术中心主任 主任医师 博士生师

责编丨何雨濛

审校丨徐来 张林林

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