Новые возможности контактной коррекции

Автор: Семак Г.Р. – Белорусская медицинская академия последипломного образования, Беларусь, Минск
Другие публикации этого автора
19.02.2014 16:52

Автор изображения: Richard Mohler.

Автор изображения: Richard Mohler.

Контактные линзы как способ оптической коррекции широко распространены в мировой практике и в ряде случаев имеют неоспоримое преимущество перед очками. С появлением в 50-х годах прошлого столетия новых мягких полимерных материалов контактные линзы стали более комфортными, удобными и приемлемыми для массового использования в качестве способа  коррекции аметропии. Но в тоже время оставалась неразрешенной основная проблема контактной коррекции – безопасность. Даже с появлением мягких контактных линз (МКЛ), плановой замены и усовершенствованием гидрогелевых материалов для МКЛ нельзя было говорить о достаточной физиологичности  моделей. Хроническая гипоксия роговицы как следствие применения МКЛ  и как причина серьезных метаболических и структурных изменений во всех ее слоях оставалась в центре внимания специалистов и ограничивала применение МКЛ.

Кислород – это важно!

Изучение  гипоксического стресса роговицы, вызываемого гидрогелевыми контактными линзами, привели к определению необходимых критериев безопасности материалов для контактных линз и самих моделей:

Dk – кислородная проницаемость – способность материала пропускать кислород и Dk/t – кислородная пропускаемость  (проводимость), равная кислородной проницаемости, деленной на толщину самой линзы (в стандарте расчета – для линз – 3.0 D).

Многолетние независимые исследования, проводимые в этой области (Б.Холден и Мерц(1984), В.Ла Худ(1988), Харвитт и Бонанно(1998)), привели к выработке практического критерия, определяющего безопасность применения  МКЛ для предупреждения ночного отека роговицы – 125 ЕД (критерий Холдена – Мерца).

Исследования Острем, Финк и Хилл(1999) определили критерий для безопасного  (без гипоксического стресса) дневного режима ношения  МКЛ – Dk/t 90  ЕД. Исследования Э.Папаса в 1998 г. установили пороговые значения Dk/t, предупреждающие развитие гиперемии лимба, соответствующие 125 ЕД на периферии МКЛ. Модель Э.Папаса предъявляет  самые  строгие требования к характеристике МКЛ.

Принципиально новым подходом к решению проблемы профилактики и устранения хронического гипоксического стресса  роговицы стало создание новых полимерных материалов на основе силиконовых  и фторсиликоновых сополимеров в сочетании с гидрогелями, что позволило соединить высокую кислородную проницаемость с гидрофильными свойствами материалов.

Гипоксия, вызванная контактными линзами

Контактные линзы препятствуют доступу  кислорода к роговице, создавая гипоксию. Начиная с этапа становления контактной коррекции, хроническая гипоксия  роговицы была в центре внимания, поскольку она вызывает очевидный отек роговицы, описанный под названиями вуали Сэттлера (гаптические линзы) и центрального облачка роговицы (роговичные линзы), а также способствует появлению стрийи складок роговицы (мягкие линзы)]. В отдаленные сроки гипоксия приводит к развитию синдрома истощения роговицы и, в конечном итоге, отказу от ношения контактных линз.

В последние десятилетия обнаружили, что контактные линзы, не отвечающие потребностям роговицы в кислороде, нарушают ее метаболизм и целостность, снижают толщину роговичного эпителия, увеличивают полимегатизм эндотелия и покраснение лимба, а также вызывают васкуляризацию роговицы. Более того, в лабораторных и клинических исследованиях было показано, что гипоксия способна увеличить адгезию бактерий к эпителиальным клеткам, ночная гипоксия роговицы повышает риск инфицирования.

Чтобы понять взаимоотношение Dk/t и потока кислорода, важно знать, что  t/Dk (сопротивление потоку) измеряется при помещении линзы между средой, богатой кислородом, и средой, полностью его лишенной.

Dk/t есть мера максимальной способности линз пропустить кислород к глазу, когда передняя поверхность линзы контактирует с внешней средой, а задняя находится в условиях аноксии. Подобная модель примерно соответствует ситуации, когда пациент открыл глаз, на котором надета очень толстая линза с низким Dk/t .

Dk и Dk/t позволяют специалисту оценить кислородные характеристики для линз разной формы, разной оптической силы и разных внешних условий (афакичного глаза, линз с очень толстым краем, на больших высотах над  уровнем моря, в самолете, во время сна и т.д.).

Очередная проблема состоит в том, что Dk/t, характеризующее линзу,в действительности  описывает только Dk/t  в центральной зоне линзы с оптической силой 3,00 D. Это же значение Dk/t  (в самой тонкой точке  линзы – 3,00 D)  используется и для вычисления кислородного потока. Подобное представление кислородной проницаемости является упрощенным, поскольку не учитывается разная толщина линз в центе при неодинаковых оптических силах, а так же геометрия профилей линзы вне центральной зоны. А эти особенности существенным образом влияют на кислородный режим роговицы и лимба. Люди же носят не центр  линзы, они носят всю линзу, которая влияет на всю роговицу, включая лимб и лимбальную конъюнктиву. Dk/t   в центре «минусовых» линз больше, чем на периферии, а для «плюсовых» линз всё наоборот – на более тонкой периферии Dk/t  выше, чем в толстом центре.

Состояние роговицы и Dk/t 

В недавних работах  Ren и Wilson, а также Cavanaqh, касающихся гомеостаза роговицы, показано, что все типы контактных линз и все режимы ношения в той или иной степени влияют на целостность и метаболизм  эпителия роговицы. Более того, влияние силикон-гидрогелевых линз на физиологию роговицы минимально по сравнению с линзами других типов, а после длительного ношения силикон-гидрогелевых линз  у пациентов отмечают позитивные признаки адаптивной реакции.

Причина большего истончения эпителия при ношении линз с низким  Dk/t  по сравнению с использованием линз с высокими Dk, видимо, состоит в кислородной недостаточности, создающей дисбаланс между воспроизводством новых клеток  базального эпителия  и утратой клеток  с поверхности роговицы. Низкая скорость слущивания клеток служит сигналом для лимба о низкой потребности в новых клетках. Сниженная потребность приводит к снижению миграции клеток  к поверхности и в итоге к истончению эпителия роговицы

Авторы установили, что при использовании силикон-гидрогелевых линз эпителий истончается всего на 7% по сравнению с 23% истончением  при ношении гидрогелевых линз с низким Dk/t. Влияние кислородной депривации на периферии роговицы становится критичным, если учитывать роль лимба в поддержании состояния роговицы. Лимб – единственный источник эпителиальный стволовых клеток, обеспечивающий неограниченное воспроизводство молодых эпителиальных клеток и быструю репарацию поверхностных повреждений роговицы. Любая потеря или нарушение воспроизведения стволовых клеток  способно вести к серьезным последствиям, включая рецидивы эрозий, хронический кератит и васкуляризацию.

Какое  Dk/t необходимо?

Самый убедительный тест на «полезность»  Dk/t – согласованность этого параметра с результатами клинических наблюдений. Если полагать, что все силикон-гидрогелевые линзы обеспечивают примерно одинаковый уровень кислорода у поверхности роговицы, не должно быть различий в выраженности клинических признаков гипоксии. Исходя из модели  Бреннана, линзы  с параметрами пропускания более 15 и 50 (для дневного и пролонгированного ношения соответственно) уже не будут обеспечивать значимых преимуществ. Но очевидные различия в уровнях покраснения лимба и отека роговицы не подтверждают эту гипотезу. Papas установил простые взаимоотношения между покраснением лимба и кислородной депривацией на периферии линзы, указав на минимум Dk/t в 125 единиц для элиминации покраснение лимба при дневном ношении. Если бы при дневном ношении пропускание кислорода свыше 15 единиц не давало ощутимых преимуществ, то уровни покраснения лимба при ношении практически всех обычных гидрогелевых  линз  и всех силикон-гидрогелевых линз значимо не отличались. Maldonado-Codina обнаружила, что уровни лимбального  покраснения при дневном ношении мягких  линз с  Dk/t   по центру 26 или 86 единиц значительно различаются.

Отек роговицы – один из наиболее показательных признаков дефицита в ней кислорода, используемых практиками и учеными для оценки  «физиологичности» отдельных линз. При отеке в 4-6% от общей толщины роговицы в задней строме начинают появляться тонкие структурные  изменения в виде стрий, при отеке около 8% становятся видимыми также складки эндотелия. Более того, отек роговицы неоднороден на всем ее протяжении, а отражает содержание кислорода в подлинзовой слезной пленке. Если пациент (в экспериментальных условиях) наденет обычную гидрогелевую линзу с большой  «дыркой» в центральной зоне (линза подходит на бублик), отек роговицы будет наблюдаться в зоне, прикрытой линзой, но не в свободной центральной области.

Отек роговицы хорошо коррелирует с Dk/t при открытом и закрытом глазе. Различие в Dk/t между разными силикон-гидрогелевыми линзами были показаны в исследовании Mueller с соавт., сравнившими отек при ношении силикон-гидрогелевых линз из материалов  с Dk 140  и Dk 99.

Было показано, что при использовании линз из материала с Dk 140 не обнаружено существенных различий в выраженности центрального периферического отека роговицы для линз с оптической силой – 1.00 D и  -6.00 D, а отек при использовании линз с обеими оптическими силами достоверно не отличался от отека роговицы пациента, спящего вообще без линз.

Но у пациентов, носивших линзы из материала с Dk 99, был выявлен достоверный отек роговицы в ее центре и на периферии  по сравнению с пациентами, не носившими линзы.  Более того,  в другой работе с линзами из того же материала с Dk 99 было показано что у 11% из 30 опытных пользователей линзами уровень отека роговицы после сна в линзах превышал 7.7%. Среднее значение Dk/t в оптической зоне и Dk/t на периферии линзы – два критерия, которые позволяют судить о кислородных характеристиках линз на практике. Первый параметр составляет основу критерия Холдена-Мертца для предотвращения вызванной линзами гипоксии при открытом и зарытом глазе, а второй предложил Э.Папас для профилактики развития лимбальной гипоксии (и возможного влияния на цикл развития стволовых клеток лимба). Критерий Холдена-Мертца основан на усредненной толщине линзы и устанавливает минимально необходимые значения Dk/t в 24, 35 и 87 единиц, соответственно, для недопущения развития отека к  концу первого дня пользования линзами, по истечении 7 дней пользования ими  и недопущения превышения отеком уровня в 4% при ночном ношении. Если применить критерий Холдена-Мертца для вычисления Dk/t отека в 3,2%, то для недопущения развития отека роговицы после сна в линзах потребуется Dk/t 125. Математическая модель диффузии кислорода через роговицу при закрытом глазе Harvitt и Bonanno также подтверждает достоверность Dk/t 125 для безопасного непрерывного использования линз. Модель Э. Папаса для недопущения развития периферической гипоксии тоже указывает на Dk/t 125 как на минимальное значение пропускания кислорода для недопущения развития гиперемии лимба при открытом глазе. Эта модель устанавливает самый строгий стандарт для дневного ношения современных контактных линз. Похоже, что любые работы, в которых утверждается, что пропускание кислорода (Dk/t) выше 15,25 или даже 80 единиц для линз дневного ношения не имеет смысла, основаны на очень ограниченном числе оцениваемых критериев безопасного ношения линз.

Эволюция силикон-гидрогелевых мягких контактных линз

За последний период появилось несколько поколений силикон- гидрогелевых линз:

  • второе поколение – с тенденцией к значительному снижению модуля упругости материала
  • третье поколение – сочетание высокого показателя Dk/tс низким значением модуля упругости и хорошими гидрофильными свойствами.

Индустрия планомерно  работает  над улучшением комфортности силикон-гидрогелевых МКЛ, что позволяет отдавать им предпочтение  даже в самых сложных случаях плохой переносимости  контактных линз. В настоящее время на рынке контактных линз существует около 20 моделей силикон-гидрогелевых МКЛ различных производителей, среди них  представлены варианты для коррекции различных аномалий рефракции – сферические(для коррекции миопии и гиперметропии), торические,  мультифокальные.

Новые возможности применения силикон-гидрогелевых мягких контактных линз

Появление силикон-гидрогелевых МКЛ с возможностью создания лучших условий для корнеальной физиологии позволило значительно расширить сферу применения и режимы ношения МКЛ. Теперь значительно расширены возрастные границы пациентов (от новорожденных до лиц пожилого возраста), режим ношения варьирует от расширенного дневного до пролонгированного и даже непрерывного на 30 суток (в зависимости от характеристики МКЛ). Кроме того, МКЛ с физиологическим уровнем Dk/t могут быть использованы и с терапевтической целью: как защитное и бандажное средство при воспалительных (язвы роговицы), дистрофических (рецидивирующие эрозии, эпителиально-эндотелиальная дистрофия, краевые дегенерации роговицы), травматических (рубцы, ожоги) повреждениях  роговицы, в случаях ряда патологий век (трихиаз, энтропион), в послеоперационном периоде (посткератопластическая реабилитация, эксимерлазерная хирургия).

Также новые разработки в сфере средств по уходу за МКЛ позволяют выбрать более совершенные способы дезинфекции, в том числе отлично подходящие для силикон-гидрогелевых КЛ –пероксидные системы.

Астигматизм и мягкие торические контактные линзы

Астигматизм занимает значительное место в рефракционной патологии органа зрения. Более трети (по некоторым данным, 44%) людей, нуждающихся в коррекции зрения, имеют астигматизм от 0.75 диоптрий и выше, а 27,5% - более 2.00 диоптрий. При астигматизме слабой степени снижение остроты зрения может не ощущаться, но качество зрения, особенно в сумерки и темное время суток, страдает. Если астигматизм превышает 2.5 диоптрии, снижение остроты зрения значительно – до 0.5 и ниже.

В 1998 г. компанией CIBA Vision была выпущена первая мягкая гидрогелевая торическая линза FOCUS toric плановой замены. Появление мягких торических контактных линз (МТКЛ) позволило более эффективно и широко корректировать данную аномалию рефракции со всеми преимуществами контактной коррекции. По мере роста диапазона МТКЛ частота их назначения все более соответствует распространенности астигматизма в целом. Однако число пациентов, пользующихся МТКЛ, по-прежнему  меньше числа лиц, которым такую коррекцию можно было бы назначить. Несмотря на то, что за последние 20 лет технологии производства МКЛ были существенно усовершенствованы, до сих пор остается необходимость улучшения качества торических линз. Требования,  предъявляемые к контактным линзам – чистое, стабильное зрение, комфортность ношения, минимальное время подбора и минимальное влияние на физиологию органа зрения – всегменте МТКЛ до недавнего времени оставались решенными частично.

Причиной тому – существование двух проблем: гипоксической (хронический гипоксический стресс при использовании МКЛ из гидрогелевого материала, усиливающийся за счет большей толщины отдельных зон астигматической линзы) и проблемы дизайна МКТЛ, а именно: ротационная нестабильность, ограничение оптической зоны, толщина линзы, что приводило к отказу со стороны и  пациентов и врачей более широко пользоваться возможностями МТКЛ.

С появлением силикон-гидрогелевых моделей в сфере торических линз (PureVision,Dk/t 91 ЕД, AcuvueAdvance, Dk/t 86 ЕД)появилось больше возможностей для более безопасного и комфортного использования МТКЛ. Но используемый в большинстве моделей дизайн призматического балласта, включенного в нижнюю 1/3 часть линзы, приводил к ротационной нестабильности линзы при моргании, при изменении положении тела от вертикальной оси (гравитационная зависимость), ограничению оптической зоны, усилению гипоксии роговицы за счет выраженной толщины линзы на 6 часах под нижним веком, некомфортному ощущению неравномерного края линзы. Иной вариант дизайна – динамическая стабилизация – предполагает тонкие зоны линзы под верхним и нижним веками и утолщенные латеральные зоны, обеспечивающие стабильность линзы при взаимодействии  с веками. Но в этом случае латеральные зоны занимают достаточно большую площадь линзы и имеют выраженную толщину, что усиливает риск гипоксических явлений. Подобный дизайн более оправдан для очень тонких, однодневных МТКЛ.

Выпуск компанией CIBA Vision в 2007г. новой силикон-гидрогелевой МКТЛ  AirOptixAstigmatism позволил решить существующие проблемы и материала, и стабильности линзы, и предсказуемости подбора. Материал лотрафилкон Б, использованный ранее при создании сферической модели AirOptix (02 Optix), дал возможность достигнуть максимального на сегодняшний день уровня Dk/tдля МТКЛ – 108 единиц, что позволяет избежать риска гипоксических явлений в условиях расширенного дневного ношения (критерий – 90 единиц). Инновационный  вариант дизайна призматического балласта –PrecisionBalance8/4 – распределяет равномерно балластные зоны на 8 и 4 часах периферии линзы, тем самым увеличивая ее ротационную стабильность, уменьшая толщину линзы под нижним веком на 6 часах, расширяя оптическую зону и обеспечивая более постоянную толщину края линзы.

В 88% линза стабилизируется в пределах 5 градусов от вертикальной оси, что гарантирует предсказуемость подборов. В 98% линза смещается при моргании не  более чем на 5 градусов, сто свидетельствует о высокой ротационной стабильности.

Дизайн  PrecisionBalance 8/4 не подвержен действию силы гравитации, поэтому данная модель МТКЛ может успешно использоваться  лицам, чей образ жизни или профессиональная деятельность связана с активными движениями. При оценке результатов, 95% пациентов удовлетворены качеством зрения, 99% показали предсказуемый подбор.

Совершенствование материалов для МТКЛ и поиск новых дизайнов позволяет более широко и успешно применять торические  контактные линзы. Они показаны следующим категориям людей:

  • первичные пациенты, имеющие астигматизм 0.75 диоптрий и более;
  • люди, которые пользуются сферическими контактными линзами, имеют астигматизм 0.75 диоптрий и более и не удовлетворены качеством своего зрения;
  • пользователи МТКЛ старого поколения, испытывающие дискомфорт  при ношении данных линз, имеющие проблемы с качеством и четкостью зрения;
  • пациенты с астигматизмом 0.75 диоптрий и выше, пользующиеся в настоящее время очками со сферическими линзами;
  • те, кто носит  очки со сферо-цилиндрическими линзами.

 

ВЫВОДЫ

Таким образом, офтальмологам следует использовать линзы с максимально возможным значением Dk/t, чтобы избежать хронического воспаления лимба и нарушения жизненного цикла лимбальных клеток при ношении контактных линз.

Значительный кислородный поток через линзу важен для всех пациентов, но особенно для пациентов с высокими диоптриями или нуждающихся в линзах, гораздо более толстых на периферии.

Dk – надежный и практически значимый метод прогнозирования кислородных характеристик контактных линз, причем для линз любой топографии и толщины и любых условий, которые могут возникнуть у пользователей при открытом и закрытом глазе.

Коментарии

Загрузка...

 
 
Офтальмологические события
 
Facebook