【作 者】張慶，萬(wàn)敏，王常斌

山東省醫(yī)療器械產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)中心物理室，濟(jì)南市，250101

彩色角膜接觸鏡，即經(jīng)著色的軟性接觸鏡，其中間區(qū)域是未經(jīng)染色的光學(xué)區(qū)，周圍區(qū)域?yàn)槿玖细街鴧^(qū)域。彩色軟性接觸鏡能夠增大和改變虹膜顏色，最初設(shè)計(jì)用于角膜白斑、虹膜缺損或虹膜色素缺陷、弱視、色盲[1]等。

近年來(lái)，在中國(guó)、新加坡及韓國(guó)等大多數(shù)亞洲國(guó)家，彩色角膜接觸鏡行業(yè)得到快速發(fā)展[2-3]。在我國(guó)年輕女性群體中彩色角膜接觸鏡被廣泛用于美容。文獻(xiàn)及媒體報(bào)道了大量因佩戴彩色角膜接觸鏡導(dǎo)致的不良反應(yīng)，例如：染色位置為鏡片表面的產(chǎn)品，染料顆粒直接接觸眼部組織[4]，存在影響角膜與結(jié)膜生物學(xué)特性的風(fēng)險(xiǎn)[5]，同時(shí)會(huì)增加在鏡片上沉淀物，從而引發(fā)過(guò)敏反應(yīng)，增加結(jié)膜炎、角膜上皮缺損甚至感染的機(jī)會(huì)[6-7]。

彩色角膜接觸鏡染色方法主要是混染法和浸染法[8]，此外還有共價(jià)結(jié)合法和印染法[9]。產(chǎn)品的染色位置取決于其生產(chǎn)工藝[5]。將染料層嵌入到鏡體的彩色接觸鏡，在其表面無(wú)染料顆粒，從而避免了眼睛表面和染料顆粒的直接接觸。相反的，染料顆粒印于前后表面的彩色接觸鏡，其染料顆粒與瞼結(jié)膜或角膜直接接觸[10]。

染料顆粒附著在產(chǎn)品表面會(huì)大大增加產(chǎn)品的表面粗糙度，粗糙的表面可能是最初細(xì)菌附著的平臺(tái)[11-13]。細(xì)菌會(huì)附著在平臺(tái)上，數(shù)量會(huì)增加，不適當(dāng)?shù)呐宕髁?xí)慣會(huì)顯著增加佩戴者的并發(fā)癥，例如細(xì)菌性角膜炎[14-15]。這種不斷增加的風(fēng)險(xiǎn)提醒有必要嚴(yán)格地控制染料層嵌入鏡體的生產(chǎn)過(guò)程，使其符合一個(gè)經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)的原則。然而，目前為止沒有規(guī)范規(guī)定生產(chǎn)企業(yè)對(duì)染料印染及處理的過(guò)程，同時(shí)缺失監(jiān)管部門對(duì)于染色位置進(jìn)行判斷的評(píng)價(jià)方法。

該產(chǎn)品厚度一般為80～100 μm，含水量較高，易變形、脫水，且染色層較薄，判斷染色層附著位置存在較大難度，目前尚無(wú)評(píng)價(jià)染料層附著位置的有效方法。本文研究了結(jié)合使用冰凍切片及掃描電鏡試驗(yàn)對(duì)彩色角膜接觸鏡進(jìn)行縱斷面及表面形貌觀察，對(duì)產(chǎn)品的染色位置進(jìn)行評(píng)價(jià)，形成了一種判斷彩色角膜接觸鏡染色位置有效的試驗(yàn)方法，同時(shí)使用此方法對(duì)60批產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1 材料及儀器

試驗(yàn)樣品涵蓋市場(chǎng)上常見品牌，佩戴周期涵蓋日拋、周拋、月拋、半年拋及年拋，顏色涵蓋黑色、棕色、藍(lán)色、紫色、灰色、粉色及綠色，總直徑為13.80～14.80 mm、曲率半徑為8.4～8.8 mm，含水量范圍為37%～59%，后頂焦度均為-3.00D。其中國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品24批，進(jìn)口產(chǎn)品36批，共60批。主要試劑為隱形眼鏡護(hù)理液，購(gòu)于美國(guó)博士倫公司。主要儀器設(shè)備為：Leica冰凍切片機(jī)、日本基恩士超景深顯微鏡（VHX-2000）、日本日立冷場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡（SU-8010）。

2 試驗(yàn)過(guò)程

2.1 冰凍切片試驗(yàn)

從產(chǎn)品染色位置取樣，依次放置到樣品托盤上進(jìn)行包埋，包埋過(guò)程應(yīng)當(dāng)盡量使產(chǎn)品縱斷面垂直于預(yù)切片方向。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行切片，并在顯微鏡下觀察縱斷面。首先，在低倍下定位染色部位，后調(diào)節(jié)顯微鏡至2 000倍觀察染色部位，根據(jù)染料附著層顆粒分布情況，判斷染色工藝與染色位置。

2.2 掃描電鏡試驗(yàn)

從產(chǎn)品染色位置取樣，用真空干燥器處理至完全干燥。處理過(guò)程中應(yīng)避免污染，造成判斷干擾。處理后的樣品分別按照縱斷面和表面掃描觀察。首先，在低倍下定位染色位置，后調(diào)節(jié)電鏡至5k倍至13k倍觀察染色部位，根據(jù)染料附著層顆粒形貌及分布情況，判斷染色工藝與染色位置。

3 結(jié)果與討論

3.1 方法討論

3.1.1 冰凍切片試驗(yàn)

彩色角膜接觸鏡含水量高、厚度小，柔軟易變形，冰凍切片時(shí)，參數(shù)設(shè)定對(duì)切片效果及成功率有一定影響。高含水量的產(chǎn)品，冰凍切片機(jī)箱體溫度、刀頭溫度、切片厚度及冰凍時(shí)間對(duì)冰晶形成情況及掛片成功率有較大影響，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)選擇工藝參數(shù)。

圖1～圖3是使用冰凍切片試驗(yàn)結(jié)果示例。

圖1中染料顆粒聚集分布于基材一側(cè)，圖2染料顆粒分散地分布于基材一側(cè)，圖3中染料顆粒不規(guī)則地聚集分布于基材內(nèi)部，造成上述顆粒分布差異的原因可能是由于染色工藝不同所致。

圖3染料顆粒分布形態(tài)可以判斷染色位置為產(chǎn)品內(nèi)部，而圖1和圖2中分布情況，因無(wú)法觀察產(chǎn)品表面形貌，不能直接判斷其染料顆粒分布情況，需使用掃描電鏡對(duì)產(chǎn)品表面形貌進(jìn)行觀察。

3.1.2 掃描電鏡試驗(yàn)

掃描電鏡試驗(yàn)過(guò)程需要對(duì)產(chǎn)品充分干燥，去除水分，因而不能保持樣品的正常形態(tài)，對(duì)處理過(guò)程中產(chǎn)品潔凈度要求較高，引入的外來(lái)雜質(zhì)對(duì)染料顆粒分布的判斷影響較大。圖4～圖6是掃描電鏡試驗(yàn)結(jié)果示例。

圖1 染料顆粒在產(chǎn)品表面時(shí)冰凍切片試驗(yàn)結(jié)果（左：低倍圖；右：高倍圖）Fig.1 Results of frozen section when the dyeing location is in surface（Left: low magnif i cation; Right: high magnif i cation）

圖2 染料顆粒在產(chǎn)品表面和內(nèi)部時(shí)冰凍切片試驗(yàn)結(jié)果（左：低倍圖；右：高倍圖）Fig.2 Results of frozen section when the dyeing location is in surface and inside（Left: low magnif i cation; Right: high magnif i cation）

圖3 染料顆粒在產(chǎn)品內(nèi)部時(shí)冰凍切片試驗(yàn)結(jié)果（左：低倍圖；右：高倍圖）Fig.3 Results of frozen section when the dyeing location is inside（Left: low magnif i cation; Right: high magnif i cation）

圖4 染料顆粒在產(chǎn)品表面時(shí)掃描電鏡試驗(yàn)結(jié)果（左：表面圖；右：縱斷面圖）Fig.4 Results of scanning electron microscopy experiment when the dyeing location is in surface（Left: surface state; Right: cross section）

圖5 染料顆粒在產(chǎn)品表面和內(nèi)部時(shí)掃描電鏡試驗(yàn)結(jié)果（左：表面圖；右：縱斷面圖）Fig.5 Results of scanning electron microscopy experiment when the dyeing location is in surface and inside（Left: surface state; Right: cross section）

圖6 染料顆粒在產(chǎn)品內(nèi)部時(shí)掃描電鏡試驗(yàn)結(jié)果（左：表面圖；右：縱斷面圖）Fig.6 Results of scanning electron microscopy experiment when the dyeing location is inside（Left: surface state; Right: cross section）

圖4左圖中存在顆粒，而右圖無(wú)染料顆粒分布，可以判斷染料顆粒僅位于產(chǎn)品表面。圖5左圖中存在顆粒，右圖同時(shí)存在染料顆粒分布，可以判斷染料顆粒同時(shí)位于產(chǎn)品表面與內(nèi)部。圖6左圖中無(wú)顆粒，而右圖存在顆粒分布，可以判斷染料顆粒僅位于產(chǎn)品內(nèi)部。由此可見，電鏡觀察染料顆粒分布位置時(shí)需同時(shí)從產(chǎn)品表面和縱斷面觀察。

為了準(zhǔn)確判斷染色顆粒分布，掃描電鏡試驗(yàn)需要進(jìn)行多區(qū)域、多視角的觀察，試驗(yàn)工作量較大，直接觀察存在一定難度。但是在冰凍切片光學(xué)顯微鏡觀察基礎(chǔ)上，掃描電鏡試驗(yàn)可以直接觀察產(chǎn)品表面形貌，當(dāng)產(chǎn)品表面附著染料顆粒時(shí)，可以有效判斷染料顆粒附著位置。

3.2 產(chǎn)品測(cè)試結(jié)果

使用3.1中確定的試驗(yàn)程序?qū)?0批產(chǎn)品染色位置進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果見表1。

表1 60批產(chǎn)品染色位置結(jié)果統(tǒng)計(jì)Tab.1 Dyeing location results analysis of 60 samples

表1中可見，染色顆粒完全位于內(nèi)部的產(chǎn)品僅占12%，其余產(chǎn)品表面均不同程度地存在一定染色顆粒。

4 結(jié)論

本文通過(guò)冰凍切片和掃描電鏡試驗(yàn)的結(jié)合，首先通過(guò)冰凍切片試驗(yàn)對(duì)彩色角膜接觸鏡進(jìn)行切片觀察，觀察產(chǎn)品的縱斷面染色顆粒分布情況，其次在此基礎(chǔ)上使用掃描電鏡試驗(yàn)對(duì)其表面形貌進(jìn)一步觀察，以確定染色顆粒具體分布位置，對(duì)于冰凍切片無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效觀察的產(chǎn)品，可以進(jìn)一步判斷顆粒分布情況。通過(guò)兩種試驗(yàn)的結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)彩色角膜接觸鏡染色位置的有效判斷。

60批樣品中染色位置完全為樣品內(nèi)部的僅占12%， 88%批次的產(chǎn)品染色位置全部或者部分位于產(chǎn)品表面，佩戴此類鏡片的患者存在一定因染色位置導(dǎo)致的角膜感染的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)引起生產(chǎn)企業(yè)、監(jiān)管部門、消費(fèi)者及臨床醫(yī)生的關(guān)注，本文形成的評(píng)價(jià)方法可以為監(jiān)管部門對(duì)于彩色角膜接觸鏡染色位置的判斷提供參考。