謝培英/文
硅水凝膠接觸鏡的新進展
謝培英/文
軟性角膜接觸鏡(soft contact lens,SCL)以其柔軟、舒適、生物組織相容性好、耐受性強、驗配簡單、使用方便等優(yōu)勢,深受廣大醫(yī)師、視光技師和屈光不正患者或配戴者的歡迎。據(jù)不完全統(tǒng)計,全球已有超過8000萬人配戴S C L。
自從最初的SCL材料HEMA問世,已歷經(jīng)了40余年的發(fā)展,其間凝聚著研究高分子科學家的大量心血,與H E M A的共聚體材料、非H E M A材料以及硅水凝膠材料層出不窮。水凝膠中的含水量依據(jù)特性由低到高,又從高到低,離子性、雙離子性、非離子性等各有千秋。理化性質中透氧性能因關乎眼表面的代謝、健康,受到高度矚目,新研發(fā)的硅水凝膠材料的D k/t值(透氧性)已逐漸上升至原有水凝膠S C L的3~6倍左右;其他如透光率、折射率、強度等硅水凝膠材料均保持了穩(wěn)定的優(yōu)良性能;另外通過對材料施行高科技的表面處理,可進一步提高材料的濕潤性,同時降低材料的蛋白質等沉淀物的形成。新型材料的持續(xù)研發(fā)為科學普及SCL打下了良好的基礎,提供了長時間、長期有效、舒適和安全配戴SCL的根本保障。
Si-Hylens近幾年來在發(fā)達國家和地區(qū)迅速普及推廣使用,接觸鏡的市場份額增長迅速,如美國、英國、加拿大2006年已超過30%~40%,目前美國達56%左右,澳大利亞上升到32%,中國香港和新加坡分別達到20%和22%,韓國和中國臺灣分別為5%和3%,中國大陸目前雖然僅占中國接觸鏡市場的1%(圖1),但增長迅速,對比其他發(fā)達國家,潛力無限,不過分布不均勻,有些大型驗配中心的比例已高達30%~40%。
圖1 部分國家和地區(qū)Si-Hylens的接觸鏡市場份額
目前Si-Hylens的代表有博士倫公司的純視鏡片(Pure Vision, PV)、視康公司的日夜型鏡片(Nightand Day)和強生公司的亮眸鏡片等,已在國內(nèi)外受到普遍好評。據(jù)悉,目前仍在進行更新改良,力求獲得更清晰更舒適的精益品質。表1列出了幾種常用Si-Hylens的材料、物理特性等,可供參考。
普通水凝膠鏡片(Hylens)由C-C結合構成的高分子聚合物的透氣性較低,其透氣性主要取決于其含水量的高低。為提高鏡片的透氧性必須提高含水量,但反過來又容易受到干燥的影響,是其一大缺點。Si-Hylens中有一定量的有機硅聚合物,由Si-O結合構成,其結合性非常強,化學穩(wěn)定性及光學透明性好,加之自由容積很大,使得氣體(氧氣、二氧化碳、水蒸氣等)的通透性較高,因此其間水分雖然減少了,但透氧性(Dk/t)卻大約是Hy-lens的3~6倍(表1、圖2),與此同時也不容易受到干燥的影響。有研究報告指出:由Hy-lens更換為Si-Hylens1周后眼干的癥狀有所改善,而且此效果可持續(xù)至3年;另外發(fā)現(xiàn)變更為Si-Hylens后不但戴鏡時間延長,甚至可連續(xù)過夜配戴,球結膜和角鞏緣部結膜的充血也明顯減輕(圖3)。
表1 各種Si-Hylens的比較
圖2 Si-Hylens和H y l e n s含水量與透氧系數(shù)的關系
圖3 結膜充血比較
為了改善硅本質疏水性、親油性、粘著性的不利表面特性,避免表面濕潤性不一致、容易形成干燥斑、容易吸附沉淀物等問題,現(xiàn)使用的Si-Hylens均進行了表面親水性處理,有等離子鍍膜、氧化等離子處理、親水性高分子聚合物與內(nèi)部水凝膠混合等3種方法。例如,博士倫的純視鏡片(pure vision,PV)所采用的PerformaTM表面處理技術,可使不親水的硅轉變?yōu)橛H水的硅酸鹽,使親水成分被“鎖定”在表面,從而提供光滑和一致的濕潤表面以減少眼干燥,防止油脂、蛋白質和外界異物的沉淀。因此這類月拋型鏡片的86.7%未檢出蛋白質沉淀,僅有9.5%出現(xiàn)輕度、3.3%出現(xiàn)中度沉淀。閉瞼8小時(相當于過夜戴鏡)后Hylens可引起9%~11%的角膜水腫,而PV鏡片角膜水腫水平與沒有配戴鏡片相比角膜水腫程度相似(2%~3%)。強生舒安是全球首個日拋型硅水凝膠鏡片,其特征是利用PVP吸引水分,以保持鏡片整體的濕潤性,同時摩擦系數(shù)低、彈性模量低,使得戴鏡舒適度良好。
國內(nèi)一項研究指出,選取志愿者分別配戴一種Si-Hylens和一種Hylens進行自身對照,采用第四代眼前節(jié)OCT進行戴鏡時下淚河橫截面積測量,兩種接觸鏡配戴1月后,Si-Hylens戴鏡時的鏡前淚河面積大于Hylens(p<0.05),而取鏡后的BUT、角膜熒光染色以及SchirmerI試驗指標則均沒有顯著差異(p>0.05)。另一方面,志愿者的主觀癥狀評分結果顯示,配戴Si-Hylens時的平均得分顯著優(yōu)于Hylens(p=0.00)。結果表明,Si-Hylens的主觀舒適程度較Hylens有良好的優(yōu)越性,且戴鏡時的眼表濕潤情況也比Hylens更為理想。
Si-Hylens的設計改良是推出新型非球面設計。以PV鏡片為例,其獨特的非球面光學可減少球面像差,從而帶來更佳的視覺質量,在明亮和昏暗處都可保持十分清晰的視力。為什么使用接觸鏡矯正球面像差呢?因為人眼的球面像差是最大的高階像差,對視覺質量影響較大,一般人在瞳孔直徑6 mm時有+0.15 μ m的球面像差,瞳孔周邊的光在視網(wǎng)膜前聚焦,使影像呈現(xiàn)模糊狀。另外接觸鏡可誘導出球面像差:接觸鏡表面很高的絕對屈光度(與框架眼鏡相比);與角膜和空氣的折射率差異 (約為0.376)相比,接觸鏡和空氣的折射率(約為0.45~0.49)差異相對較大;接觸鏡伴隨著眼睛運動,因此離軸像差相應較少(與框架眼鏡相比)。一般球面接觸鏡引起的球面像差,負球差隨負鏡片度數(shù)的增加而增加。PV鏡片前表面-0.15 μ m非球面設計,針對所有度數(shù)都能有效矯正眼睛的+0.15 μ m球面像差,所以特別在昏暗環(huán)境下大大提高了視覺清晰度。
針對鏡片邊緣下功夫,也是PV鏡片的改良之處。采用圓滑的圓邊邊緣設計,可使過夜配戴時球結膜上皮水腫減少,圓邊確保鏡片邊緣和球結膜的光滑接觸,減少了機械性刺激,同時圓邊還可以促進鏡片移動和淚液交換,促進長時間戴鏡的健康和舒適。另外鏡片前表面設計加工更加平滑、增加基弧參數(shù)、進一步降低彈性模量,使得絕大多數(shù)配戴者能獲得良好配適狀態(tài)和長久舒適性,而良好的配適也是減少眼表刺激與損傷,維持眼表健康的基本保證(圖4、5)。
圖4 SCL不同配適對眼表的影響(偏緊與平行良好配適)
Si-Hylens以高清晰、高透氧、高舒適的優(yōu)勢,使臨床驗配應用更加有效與安全,特別針對高屈光度(高度近視、高度散光、高度遠視、無晶狀體眼、高度屈光參差)患者,明顯優(yōu)于普通框架眼鏡和Hylens,使患者戴鏡滿意度明顯提高,戴鏡時間延長。對特殊兒童驗配處方SCL時,如先天性白內(nèi)障術后或眼外傷術后無晶狀體、小角膜、小眼球、圓錐角膜、高度屈光不正等,考慮到生長發(fā)育的需求、眼部的特征和安全隱患的存在,更需要選擇高透氧的Si-Hylens。
由Si-Hylens與高透氧RGPCL組合的piggy backlens是近幾年矯正疑難圓錐角膜的新進展。以往piggy backlens由Hylens和普通RGPCL組成,其最大的問題點是雙層鏡片明顯降低了透氧性能,長時間長期戴鏡可能干擾角膜的生理代謝,出現(xiàn)角膜慢性缺氧的反應,如角膜微水腫、角膜新生血管、角膜上皮點染、角膜知覺降低、角膜內(nèi)皮細胞的形態(tài)變異等,而且對淚膜的干擾還會令患者出現(xiàn)眼干燥不適的癥狀。新型高透氧piggy backlens的Dk/t經(jīng)Ohm定律計算為44.4×10-9和34.4×10-9,已基本能滿足日戴鏡的安全性能,不僅能不同程度地提高矯正視力、舒適度和安全性,延長戴鏡時間,還可進一步提高角膜塑形效果。
SCL的治療性應用也備受矚目,如果使用得當,SCL不僅可有效地保護角結膜上皮、促進創(chuàng)傷愈合、減緩眼部刺激疼痛、防止瞼球粘連,還可發(fā)揮緩釋藥膜效應、治療各種眼表疾病。治療性SCL的理想特點是:柔軟、舒適;高透氧性、連續(xù)配戴——將治療效果和角膜修復效果最大化;耐用性、機械性的保護;低含水量、不易脫水。與鞏膜鏡片、Hylens、拋棄型Hylens、硅膠鏡片相比,Si-Hylens具有更全面的突出優(yōu)勢。近期國內(nèi)外均有報告指出Si-Hylens對大泡性角膜病變、化學燒傷,持續(xù)性角膜上皮缺損、角膜穿孔、角膜感染癥以及角膜手術后的治療,展現(xiàn)出良好的療效及安全性。
我們期待Si-Hylens在促進國內(nèi)整體接觸鏡事業(yè)健康良好的發(fā)展方面發(fā)揮更加積極的作用,為廣大配戴者帶來更多的福音。