Защита от ультрафиолета в бесцветных линзах

• Много шума о синем свете
• Еще раз об ультрафиолете
• Современные стандарты
• Новые материалы и технологии
• Hoya Vision Care
• Mitsui Chemicals
• Компания МОК
• Rodenstock

Сегодня мы все признаем необходимость предохранения глаз взрослых и детей от вредного воздействия ультрафиолета. Профессионалы в области коррекции зрения стремятся рекомендовать клиентам очковые линзы с наибольшим уровнем защиты от этого излучения. 

Много шума о синем свете

Назначая очковые линзы, специалисты подчеркивают важность предохранения органа зрения от воздействия лучей потенциально опасных диапазонов солнечного спектра. Многие сегодня считают, что защита от ультрафиолетового (УФ) излучения больше не является проблемой и реализована даже в бесцветных линзах. Однако американский журнал 20/20 приводит данные, что 80 % продаваемых линз (то есть четыре из пяти) не обеспечивают полную защиту от УФ-излучения в диапазоне длины волны до 400 нм.

В последние годы наибольшее внимание уделяется защите не от ультрафиолета, а в первую очередь от лучей синего диапазона видимого спектра, испускаемых экранами разнообразных цифровых устройств. У каждого производителя очковых линз есть продукты – линзы и покрытия, частично отфильтровывающие эти лучи. Возникновение ажиотажа вызвали ставшие достоянием массмедиа и профессиональных изданий результаты проведенного Университетом Толедо исследования, свидетельствующие об опасных последствиях воздействия на сетчатку глаза света синего диапазона. В этом исследовании клетки сетчатки человеческого глаза облучали лазерным излучением с одной длиной волны 445 нм in vitro, то есть в экспериментальной обстановке, вне живого организма. Хотя результаты работы были нерепрезентативны для реальных условий организма человека, они получили широкий резонанс. Многие издания поспешили отметить, что синий свет от экранов электронных устройств серьезно повреждает сетчатку – так, заголовок статьи в журнале Fortune гласит: «Исследование показало, что синий свет, излучаемый электроникой, может привести к слепоте».

Не будем спорить, что избыточное воздействие синего света может представлять опасность для сетчатки, но, по утверждению некоторых специалистов, на открытом воздухе излучение в этом диапазоне видимого спектра представляет большую угрозу, чем свет, излучаемый экранами цифровых гаджетов (даже при максимальной настройке их яркости), так как естественный синий свет намного ярче и интенсивней. Оберегая глаза от синего света, не будем забывать о необходимости защиты от ультрафиолета, опасность которого для глаз и области вокруг них убедительно доказана многочисленными клиническими исследованиями.

Еще раз об ультрафиолете

Как отмечено на сайте Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), УФ-излучение – это часть спектра электромагнитного излучения, испускаемого Солнцем. В то время как лучи УФ-С-диапазона (длина волны 100–280 нм) поглощаются озоновым слоем нашей планеты, большая часть УФ-А-лучей (315–400 нм) и примерно 10 % УФ-B-лучей (280–315 нм) достигают поверхности Земли. Излучение как УФ-А-, так и УФ-B-диапазона оказывает влияние на здоровье человека.

Малая доза УФ-излучения необходима для синтеза витамина D в коже, однако длительное воздействие ультрафиолета может привести к возникновению острых и хронических заболеваний кожи, глаз и иммунной системы. Это воздействие кумулятивно, и если в детстве человек много времени проводил на солнце без солнцезащитных очков, то, пользуясь ими в зрелом возрасте, он не сможет нивелировать вред, нанесенный УФ-излучением. По оценкам ученых, до 80 % вредного воздействия ультрафиолета на орган зрения человек получает в первые 18 лет жизни. Чем раньше ребенок начинает пользоваться солнцезащитными очками, тем лучше для сохранения здоровья глаз (рис. 1).

Рис. 1. Светопропускание хрусталика в зависимости от возраста (относительно светопропускания хрусталика ребенка в возрасте 10 лет):
1 – 10 лет; 2 – 15 лет; 3 – 25 лет; 4 – 35 лет; 5 – 45 лет; 6 – 55 лет; 7 – 65 лет; 8 – 75 лет; 9 – 85 лет; 10 – 95 лет
Диапазоны:  I – ультрафиолетовый (длина волны <400 нм);  II – фиолетовый (400–440 нм); III – синий (440–500 нм); IV – зеленый (500–570 нм);  V – желтый (570–590 нм);  VI – оранжевый (590–610 нм); VII – красный (610–700 нм)

Воздействие излучения диапазонов УФ-А и УФ-B связывают с риском возникновения рака кожи. Сегодня официально доказано, что УФ-излучение является канцерогеном, всегда присутствующим в окружающей нас природе. С увеличением продолжительности жизни, ростом популярности естественного и искусственного загара заболеваемость раком кожи начинает принимать характер эпидемии. Источником ультрафиолета является естественный солнечный свет, как прямой, так и отраженный от воды, песка, снега, льда. В профессиональной деятельности работники подвергаются риску воздействия УФ-излучения, испускаемого искусственными источниками света – стерилизаторами, лампами загара, а также сварочными аппаратами. 

Длительное влияние ультрафиолета на глаза может обуславливать риск возникновения катаракты, пингвекулы, птеригия, фотокератита, не говоря уже о раке век и кожи вокруг глаз. Кроме того, под воздействием УФ-излучения ускоряется старение глаз, ухудшается цветовое зрение и возникают другие нарушения функций зрительной системы.

Для надежной защиты глаз от ультрафиолета в качестве стандарта для солнцезащитных очков ВОЗ рекомендует границу отрезания 400 нм, в то время как для бесцветных линз принимается граница отрезания 380 нм. Таким образом, становятся понятными приведенные ранее в статье данные, что четыре линзы из пяти не обеспечивают полную защиту от ультрафиолета. Насколько же важно гарантировать полную защиту в обычных бесцветных линзах?

Обратимся к спектральному составу УФ-излучения (рис. 2). Как следует из приведенных данных, 40 % потока этого излучения, достигающего поверхности Земли, имеет длину волны более 380 нм и доходит до глаз пользователей очков через окно в светопропускании бесцветных линз между 380 и 400 нм, так как их граница отрезания в лучшем случае находится на 380 нм. Кто-то укажет, что это актуально прежде всего для детей, хрусталик которых более прозрачен, или для взрослых, перенесших операцию по установке интраокулярной линзы, в то время как глаза взрослых менее проницаемы для УФ-излучения!

Рис. 2. Спектральный состав УФ-излучения, достигающего поверхности Земли:
 – УФ-излучение с длиной волны менее 380 нм (60 %);
 – УФ-излучение с длиной волны более 380 нм (40 %)
За единицу принят состав УФ-излучения, достигающего верхних слоев атмосферы Земли

Приведем рекомендации ВОЗ по УФ-защите. У взрослых вследствие поглощения излучения роговицей и хрусталиком сетчатки достигает малая доза ультрафиолета – 1 % или меньше. Тем не менее из-за его высокого повреждающего действия на ткани сетчатки нельзя игнорировать даже такое малое количество. Воздействие УФ-излучения на сетчатку приводит к возникновению возрастной макулярной дегенерации – заболевания, являющегося частой причиной неизлечимой потери зрения у жителей развитых стран.

Современные стандарты

У автора этой статьи, имеющего опыт окрашивания и контроля светопропускания органических очковых линз, имелось стойкое убеждение, что граница отрезания УФ-излучения составляет 380 нм. Однако уже цитировавшиеся выше рекомендации ВОЗ, а также указания Международной комиссии по защите от неионизирующих излучений (International Commission on Nonionizing Radiation Protection – ICNIRP) устанавливают границу защиты от ультрафиолета, равную 400 нм. Современные национальные и международные стандарты, регулирующие свойства очковых линз, неодинаково определяют границу светопропускания в УФ-области (рис. 3). Так, стандарты ISO по очковой оптике (ISO 13666:2012) и ANSI Z80.3–2015 определяют границу отрезания УФ-излучения на длине волны 380 нм, позволяя, таким образом, 40 % его потока достигать глаз пользователей очков. Австралийский стандарт (AS/NZS 1067:2003) отмечает границу УФ-диапазона на 400 нм.

Рис. 3. Граница отрезания в УФ-области, рекомендуемая международными организациями по стандартизации:
I – ВОЗ;  II – ISO;  III – ANSI;  IV – стандарты Австралии и Новой Зеландии 

Отечественный ГОСТ Р 55039–2012 «Оптика офтальмологическая. Линзы очковые нефацетированные готовые. Технические требования к пропусканию света и просветляющим покрытиям. Методы испытаний» содержит требования к светопропусканию очковых линз в УФ-области, однако требования к пропусканию света бесцветными линзами (то есть относящимися к категории 0 согласно классификации солнцезащитных фильтров) в данной области вообще не предъявляются – они исключены. ГОСТ Р 51854–2001 «Линзы очковые солнцезащитные. Технические требования. Методы испытаний» распространяется на солнцезащитные очковые линзы из органического и неорганического цветного оптического стекла, которые применяются для коррекции зрения и защиты глаз от солнечного излучения в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра, и устанавливает требования к основным параметрам и методам испытаний линз. Все линзы в зависимости от значений светового коэффициента пропускания разделены на пять категорий, и в таблице 1 пункта 4.2.1 приведены соответствующие им диапазоны светового коэффициента пропускания, а также допускаемые для этих категорий линз его значения в ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра солнечного излучения. Однако границы УФ-диапазона данный ГОСТ устанавливает в пределах длины волны от 280 до 380 нм.

Таким образом, в большинстве стандартов допускается окно в УФ-диапазоне между 380 и 400 нм, и подразумеваемая для бесцветных линз 100 %-я УФ-защита согласно последним рекомендациям таковой не является. В то время, когда были сформулированы требования большинства стандартов, промышленность не располагала технологиями для производства бесцветных линз с границей отрезания УФ-излучения, равной 400 нм. Появляющиеся на рынке линзы с такой характеристикой, например из поликарбоната, имели неприятный желтоватый оттенок и выглядели не очень привлекательно. Сегодня ситуация изменилась – компании предлагают практически полностью бесцветные линзы и материалы для их изготовления, блокирующие ультрафиолет до 400 нм. 

Новые материалы и технологии

Ниже рассматриваются достижения и предложения известных оптических компаний в данной области. 

Hoya Vision Care

Компания Hoya Vision Care производит очковые линзы из собственных материалов. Они имеют различные значения показателя преломления, что позволяет создавать в той или иной степени тонкие и эстетически привлекательные линзы. Что касается защиты от УФ-излучения, все материалы уже в бесцветном состоянии обеспечивают ее высокий уровень. Так, PNX с показателем преломления 1,53 – самый ударопрочный материал, он блокирует УФ-лучи с длиной волны до 395 нм, к тому же за счет очень малого удельного веса этого материала линзы из него получаются максимально легкими. Eyas с показателем преломления 1,6 и Eynoa с показателем преломления 1,67 блокируют УФ-излучение с длиной волны 390 нм. Самые тонкие линзы изготавливаются из материала Eyvia с показателем преломления 1,74, полностью блокирующего УФ-лучи с длиной волны до 400 нм. 

Компания Hoya Vision Care производит фотохромные линзы линии Sensity, представленные в различных вариантах способности к затемнению: Sensity, Sensity Dark, Sensity Shine. Они изготавливаются из разных материалов компании, а также и из материала CR-39. В активном состоянии все линзы линии Sensity блокируют УФ-излучение с длиной волны до 400 нм вне зависимости от материала, на который наносится покрытие Sensity. Учитывая, что независимо от используемого материала и наличия фотохромной технологии в очках имеется окно для попадания вредного излучения в глаза вследствие его отражения от задней поверхности линз, компания предлагает специальное покрытие UVControl, которое блокирует этот отраженный ультрафиолет, предоставляя пользователям полную защиту от него. 

Mitsui Chemicals

Рост знаний о вредном влиянии на глаза УФ-излучения в свое время побудил производителей к созданию материалов для бесцветных очковых линз, которые блокировали бы излучение в УФ-диапазоне до 380 нм. Изменение требований пользователей очков и убедительные данные о негативном воздействии ультрафиолета на орган зрения послужили для компании Mitsui Chemicals поводом к разработке материалов с границей отрезания УФ-излучения, равной 400 нм. Новые научные исследования, доказавшие риск для здоровья глаз продолжительного воздействия синего света, стали побудительной причиной создания современного оптического материала для очковых линз, получившего название «UV+420cut». Выпущенный в 2014 году, он имеет минимальную желтизну и частично отрезает в синем диапазоне спектра лучи с длиной волны до 420 нм, защищая глаза не только от ультрафиолетового, но и от высокоэнергетического видимого излучения (рис. 4). В серию UV+420cut входят материалы со значениями показателя преломления 1,60; 1,67 и 1,74. По информации представителей компании, в настоящее время она может создавать материалы с границей отрезания хоть 500 нм в зависимости от потребностей их покупателя, его цели и нужного ему цветового оттенка. 

Рис. 4. Светопропускание оптических материалов:
1 – UV380; 2 – UV400; 3 – UV+420cut

Компания МОК

В ассортименте «Компании МОК» предлагается несколько вариантов линз «с защитой от синего света». В первую очередь – это линзы со специальными покрытиями Neva Max Blue UV от BBGR и Star+NRG от Lencor Vision. Принцип действия этих покрытий заключается в отражении части излучения видимого сине-фиолетового спектра. Технология BLUV в портфеле Lencor Vision – это обеспечение уже не просто отражения, а поглощения высокоэнергетической составляющей видимой части спектра в диапазоне длины волны от 415 до 455 нм, так называемого HEV-излучения. 

В 2019 году компания BBGR представила новую усовершенствованную технологию BLUV Xpert, которая получила Гран-при SILMO. Основное отличие этой технологии заключается в том, что благодаря ее использованию блокируются УФ-лучи до 405 нм, выборочно фильтруется HEV-излучение в диапазоне 415–455 нм, а изготовленные линзы остаются практически бесцветными. Более того, не стоит забывать, что все линзы, произведенные с применением технологии Transitions, имеют границу отрезания УФ-излучения, равную 400 нм, и рекомендуются для постоянного ношения и использования в офисе. 

Rodenstock

Концерн Rodenstock в 2017 году распространил Декларацию соответствия (Declaration of Conformity), в которой отметил, что все афокальные, складские и рецептурные органические линзы его производства с минимальной толщиной по центру 1,5 мм полностью соответствуют требованиям по защите от ультрафиолета стандарта EN ISO 8980-3. Граница отрезания УФ-излучения для линз из трайвекса, из материалов с показателем преломления 1,60; 1,67; 1,74, а также для фотохромных линз 1.53 ColorMatic IQ 1.54, ColorMatic IQ 1.60, ColorMatic IQ Sun 1.60 и ColorMatic IQ 1.67 составляет 400 нм, для линз из материала с показателем преломления 1,50 – 350 нм, из поликарбоната – 385 нм. В 2020 году защита от УФ-излучения будет поднята до 400 нм для линз из материала с показателем преломления 1,5. 

В 2018 году компания представила линзы из нового материала PRO410, обеспечивающие защиту глаз от вредного УФ-света и потенциально опасного высокоэнергетического света с длиной волны до 410 нм. При этом не блокируется свет с длиной волны свыше 410 нм, необходимый для здоровья человека, естественные биоритмы которого не нарушаются. Сочетание нового материала PRO410 и нового покрытия Solitaire Protect PRO 2 обеспечивает наивысший уровень защиты и естественную цветопередачу. 

В новый ассортимент однотонных цветов «Основные цвета» в апреле 2019 года вошли 12 новых оттенков для линз из материала с показателем преломления 1,5 с границей отрезания УФ-излучения, равной 400 нм (UV400). Были включены четыре основных цвета: Chestnut Brown (каштановый коричневый), Smoky Grey (дымчато-серый), Pilot Green (пилотный зеленый) и Steel Blue (стальной синий) в трех степенях светопоглощения: 90, 85 и 75 %.

По мере того как мы все больше узнаем о влиянии ультрафиолета на здоровье глаз, становится очевидным, что длинноволновая часть этого излучения более вредна, чем предполагалось ранее. В то же время ряд стандартов не учитывают опасность лучей с длиной волны в диапазоне 380–400 нм, оставляя пробел в защите глаз пользователей очков. Появление новых материалов и технологий позволяет более надежно предохранять глаза от фотостарения и заболеваний, индуцированных УФ-излучением. 

Текст: Ольга Щербакова

© РА «Веко»

Печатная версия статьи опубликована в журнале «Веко» [2019. № 9 (234)].