Характеристики материалов для производства контактных линз

Эти характеристики могут варьировать в широких пределах в зависимости от материала (традиционный гидрогель, силикон-гидрогель) [1–3]. Хотя в данной статье мы не сможем рассмотреть каждый аспект дизайна контактных линз, в ней сведены основные свойства материалов для их производства. Кроме того, мы вкратце расскажем, как эти характеристики могут влиять друг на друга, а также как разные свойства контактных линз действуют на их клиническое поведение.

1. Кислородная проницаемость. Кислородная проницаемость Dk описывает способность кислорода пассивно проходить через материал контактной линзы, а показатель пропускания кислорода Dk/t характеризует его способность проходить через толщу контактной линзы [1]. Первые материалы, из которых изготавливали контактные линзы, не пропускали кислород, что вызывало негативные клинические реакции, такие как отек роговицы [1]. Большие инновации в разработке материалов привели к созданию гидрогелей (обладавших Dk от низкого до среднего значения), а в последствии – силикон-гидрогелей (высокий Dk) [1]. Традиционные гидрогелевые материалы обеспечивают транспорт кислорода, необходимый открытому глазу (Dk/t у линзы из них примерно 24) для предотвращения возникновения отека роговицы, в то время как силикон-гидрогели, как правило, обеспечивают такой транспорт кислорода, который позволяет предотвращать отек роговицы при закрытом глазе (Dk/t у линзы примерно 87) [1]. Хотя значения Dk/t у силикон-гидрогелевых линз принято считать более чем адекватными физиологическим требованиям, большие величины не будут лишними, поскольку некоторые из признаков здоровой роговицы (например, отсутствие эпителиального ацидоза) сохраняются при Dk/t больше 87 [1]. Появление контактных линз с высоким Dk/t позволило уменьшить отек роговицы, однако не снизило статистику инфекций и сильно не улучшило комфортность ношения [1].

2. Модуль упругости. Модуль упругости контактной линзы – это мера жесткости ее материала [4]. Для врачей-офтальмологов и оптометристов данный показатель важен, поскольку установлено, что линзы из материалов с большим значением модуля упругости могут вызывать развитие осложнений механического характера, таких как гигантский папиллярный конъюнктивит или верхние дугообразные эпителиальные язвы [4]. У линз, выполненных из материалов с низким влагосодержанием, показатель модуля упругости обычно высокий, а из материалов с высоким содержанием влаги, как правило, низкий, хотя и в том и другом случае бывают исключения [4]. Модуль упругости может слегка варьировать с изменением температуры [4]. 

3. Краевой угол смачивания. Этот угол между поверхностью линзы и каплей жидкости показывает меру смачиваемости. Чем больше краевой угол, тем меньше смачиваемость контактной линзы [5]. Краевой угол определяется материалом, четкого различия в этом плане между традиционными гидрогелями и силикон-гидрогелями не существует [6]. Известно, что увеличение смачиваемости контактной линзы ведет к улучшению комфортности ее ношения [7]. 

4. Дегидратация (потеря влаги). Контактные линзы претерпевают дегидратацию во время ношения, она усиливается в сухих средах и при ветре [3, 8]. Дегидратация традиционных гидрогелевых контактных линз может снижать пропускание кислорода, что ведет к росту вероятности развития осложнений гипоксического характера [3]. Силикон-гидрогелевые линзы в меньшей степени, чем гидрогелевые, подвержены дегидратации, однако к настоящему времени не установлено четкой связи между дегидратацией линзы и комфортностью ее ношения [3]. 

5. Коэффициент трения. Его можно определить как «отношение силы трения двух тел к нормальной силе, прижимающей эти тела друг к другу» [9]. Коэффициент трения у мягких контактных линз варьирует в широких пределах (без особой разницы между линзами из традиционных гидрогелей и силикон-гидрогелей, но он может увеличиться при накоплении на поверхности линзы отложений [9]. При высоком коэффициенте трения снижается комфортность ношения линз [9]. 

6. Отложения на контактных линзах. Они могут возникать в результате воздействия среды (например, вследствие нанесения макияжа) или слезной пленки [2, 10]. Наиболее хорошо изучены белковые и липидные отложения [2]. В общем и целом, исследования показали, что на традиционных гидрогелевых линзах отмечаются высокие уровни белковых отложений и низкие – липидных, противоположная тенденция установлена при изучении силикон-гидрогелевых линз [2]. Опять же и здесь есть исключения [11]. Отложения могут приводить к снижению комфортности ношения линз, ухудшению качества зрительного восприятия, таким заболеваниям, как гигантский папиллярный конъюнктивит [2, 7, 12]. Поэтому перед повторным надеванием контактных линз требуется провести тщательную их очистку с помощью системы для ухода, которая подразумевает проведение механической очистки линз перед ополаскиванием (rub and rinse) [13–15].

Представленные на рынке контактные линзы были разработаны таким образом, чтобы при их ношении возникала синергия с поверхностью глаза, обеспечивая регулярное и здоровое их использование. Для этого разработчикам приходилось учитывать все вышеописанные характеристики. Более того, необходимость улучшения биосовместимости и комфортности ношения привела к тому, что мы имеем огромный выбор марок контактных линз. На первый взгляд такое большое количество похожих друг на друга мягких линз может показаться ненужным. Однако небольшие изменения в представленных характеристиках материалов могут приводить к важным изменениям в том, что касается их успешного ношения нашими пациентами. Это то, о чем нужно помнить, когда к нам на прием приходит пациент, которому сложнее, чем другим, подобрать контактные линзы. Поэтому на рынке всегда будет спрос на контактные линзы с разными характеристиками их материалов.

Список литературы

1. Papas EB. The significance of oxygen during contact lens wear. Cont Lens Anterior Eye 2014; 37: 394–404. 
2. Nichols JJ. Deposition on silicone hydrogel lenses. Eye Contact Lens 2013; 39: 20–23. 
3. Dillehay SM. Does the level of available oxygen impact comfort in contact lens wear?: A review of the literature. Eye Contact Lens 2007; 33: 148–55. 
4. Horst CR, Brodland B, Jones LW, et al. Measuring the modulus of silicone hydrogel contact lenses. Optom Vis Sci 2012; 89: 1468–76. 
5. Campbell D, Carnell SM, Eden RJ. Applicability of contact angle techniques used in the analysis of contact lenses, part 1: comparative methodologies. Eye Contact Lens 2013; 39: 254–62. 
6. Lira M, Silva R. Effect of lens care systems on silicone hydrogel contact lens hydrophobicity. Eye Contact Lens 2016; Epub ahead of print. 
7. Truong TN, Graham AD, Lin MC. Factors in contact lens symptoms: evidence from a multistudy database. Optom Vis Sci 2014; 91: 133–41. 
8. Martin-Montanez V, Lopez-Miguel A, Arroyo C, et al. Influence of environmental factors in the in vitro dehydration of hydrogel and silicone hydrogel contact lenses. J Biomed Mater Res B Appl Biomater 2014; 102: 764–71. 
9. Sterner O, Aeschlimann R, Zurcher S, et al. Friction measurements on contact lenses in a physiologically relevant environment: effect of testing conditions on friction. Invest Ophthalmol Vis Sci 2016; 57: 5383–92. 
10. Ng A, Evans K, North RV, et al. Impact of eye cosmetics on the eye, adnexa, and ocular surface. Eye Contact Lens 2016; 42: 211–20. 
11. Pucker AD, Thangavelu M, Nichols JJ. In vitro lipid deposition on hydrogel and silicone hydrogel contact lenses. Invest Ophthalmol Vis Sci 2010; 51: 6334–40. 
12. Allansmith MR, Korb DR, Greiner JV, et al. Giant papillary conjunctivitis in contact lens wearers. Am J Ophthalmol 1977; 83: 697–708. 
13. Pucker AD, Nichols JJ. Impact of a rinse step on protein removal from silicone hydrogel contact lenses. Optom Vis Sci 2009; 86: 943–7. 
14. Cho P, Cheng SY, Chan WY, et al. Soft contact lens cleaning: rub or no-rub? Ophthalmic Physiol Opt 2009; 29: 49–57. 
15. Tam NK, Pitt WG, Perez KX, et al. Prevention and removal of lipid deposits by lens care solutions and rubbing. Optom Vis Sci 2014; 91: 1430–9.

Автор: Эндрю Пакер (Andrew Pucker), старший преподаватель кафедры оптометрии и науки о зрении Алабамского университета (Бирмингем, США)

Перевод © РА «Веко»

Печатная версия статьи опубликована в журнале «Современная оптометрия»  [2020. № 8 (137)].

По вопросам приобретения журналов и оформления подписки обращайтесь в отдел продаж РА «Веко»:

• Тел.: (812) 603-40-02.
• E-mail: magazine@veko.ru
• www.veko.ru

Наши страницы в соцсетях:

• vk.com/vekomagazine
• fb.com/vekomagazine