При снижении содержания воды происходит соответствующее снижение Dk/L. При этом могут изменяться и другие параметры линзы, что может повлиять на посадку линз. Снижение содержания воды на 20% приводит к снижению кислородной проницаемости приблизительно в 2 раза [20].
Чем тоньше линза, тем больше она пропускает кислород. Но следует иметь в виду, что ультратонкая линза вызывает дегидратирование глаза (обезвоживание роговицы).
Отметим, что производители линз обычно указывают коэффициент кислородной проницаемости (Dk) и толщину линзы в центре для линз оптической силы -3,00 D. Например, полимакон имеет Dk = 7,3х10"" (размерность единицы измерения Dk выражается довольно сложным образом) [20]. Контактные линзы, изготовленные из полимакона, будут иметь различные значения Dk/L в зависимости от их толщины. Небольшие отличия в значениях Dk, встречающиеся в различных источниках для одного и того же материала, могут объясняться небольшой разницей в содержании воды, технологическими тонкостями процесса изготовления и особенностями методики определения Dk [25].
Электрический заряд
Материалы, из которых делают контактные линзы, могут нести электрический заряд или быть электрически нейтральными. Это свойство особенно важно для мягких контактных линз, так как оно влияет на такие факторы, как совместимость с растворами и образование отложений на поверхности линз. Материалы, несущие значительный электрический заряд из-за наличия в них электрически заряженных химических групп, называют ионными. Электрически нейтральные материалы относят к неионным [20].
Типичными неионными материалами являются полимеры, изготовленные на основе мономеров НЕМА (например, полимакон), метилметакрилата или NVP (N-винилпиролидон).
Для изготовления более качественных МКЛ ведутся постоянные поиски новых материалов с более высоким содержанием воды, повышенной кислородной проницаемостью, увеличенной прочностью [25].
В некоторые НЕМА-линзы для повышения содержания воды в структуру полимера включают метакриловую кислоту (МА). Мономер МА обладает высокой гидрофильностью и его включение может значительно повысить влагосодержание линз по сравнению с линзами из чистого НЕМА. Материалы с МА относят к группе ионных полимеров, так как они несут отрицательные заряды. Кроме МА в ионных материалах применяют также карбоксиловую и акриловую кислоты [20].
Наличие отрицательного заряда делает материалы химически более активными, особенно в растворах с кислым рН. Кроме этого, ионный заряд делает материал более восприимчивым к образованию поверхностных отложений. Многие слезные образования положительно заряжены и притягиваются отрицательно заряженной поверхностью линзы [20].
Неионные материалы электрически нейтральны. Они более инертны, в меньшей степени вступают в реакцию с продуктами слезы и поэтому более устойчивы к поверхностным отложениям [25].
В 1986 Федеральная комиссия США по лекарственным препаратам и пищевым добавкам (FDA) и производители мягких контактных линз предложили классификацию мягких контактных линз в соответствии с содержанием воды и электрическим зарядом материала [20]:
Группа 1: Линзы из неионного материала с низким содержанием воды.
Группа 2: Линзы из неионного материала с высоким содержанием воды.
Группа 3: Линзы из ионного материала с низким содержанием воды.
Группа 4: Линзы из ионного материала с высоким содержанием воды.
Рис. 2.2. Мягкие контактные линзы и материалы для их изготовления.
Линзы из материала с низким содержанием воды содержат 35-50% воды. Это обычные линзы дневного ношения стандартной толщины. Но если их сделать очень тонкими, то они могут быть использованы и для пролонгированного режима ношения [25].
Линзы с высоким содержанием воды имеют гидрофильность в диапазоне от 51% до 80%. У них высокая кислородопроницаемость. МКЛ с высоким содержанием воды обычно делают из материала, содержащего в качестве сополимера NVP (N-винилпиролидон) [20].
У большинства современных МКЛ кислородопроницаемость определяется в большей степени уровнем гидратации, чем природой полимерной структуры. Главным недостатком высокогидрофильных линз является их высокая чувствительность к механическим повреждениям по сравнению с линзами со средним содержанием воды [21]. Высокогидрофильные линзы, если сделать слишком тонкими, могут даже вызывать повреждение эпителия роговицы из-за его обезвоживания in situ.
Более подробно с описанием групп можно ознакомиться в приложении 4.
Методы изготовления мягких контактных линз
В настоящее время для изготовления МКЛ используют методы центробежного формования (spin casting), точения (lathe cutting), литья (cast molding), а также методы, представляющие собой комбинации перечисленных методов (например, Реверсивный процесс III) [25].
Более подробно с этим можно ознакомиться в Приложении 5.
Частота замены и режимы ношения
Планово сменяемые линзы (planned replacement/frequent replacement lenses) предназначены для ношения со сменой через определенный период времени с целью уменьшения накопления на поверхности линзы загрязняющих отложений. Они могут быть использованы по графику дневного или пролонгированного режимов ношения в зависимости от потребностей пациента. Интервал замены линз зависит от режима ношения и может изменяться от 2-4 недель до 6 месяцев [20].
Под линзами частой плановой замены (disposable lenses) понимают линзы, строго говоря, одноразового использования. Согласно классификации FDA, линзы частой плановой замены рекомендуются только для однократного ношения и после снятия их выбрасывают. На практике длительность использования таких линз может изменяться от 1 дня (линзы однодневного использования/daily disposable lenses) до 2 недель (при дневном ношении) или только 1 недели (при пролонгированном ношении) [25]. Такой 1-2-хнедельный срок замены рекомендован, например, для линз Focus 1-2 week Visitint (CIBA) и Acuvue (Vistakon) [20].
Иногда к линзам частой плановой замены относят линзы дневного ношения сменяемые через 2 недели. Правильнее в этом случае говорить о планово сменяемых линзах с заменой через 2 недели, так как линзы частой плановой замены всегда предполагают возможность их непрерывного ношения в течение, хотя бы, одних суток [21].
В целом, следует отметить, что даже в различных учебных материалах, выпускаемых известной американской организацией CLAO (Contact Lens Association of Ophthalmologists), не имеется единого мнения, какие линзы следует называть disposable, а какие planned replacement (или-frequent replacement).
Линзы дневного режима ношения носят в течение дня и на ночь обязательно снимают [20].
Линзы пролонгированного режима ношения (extended wear) теоретически можно носить, не снимая на ночь в течение нескольких дней подряд. После этого их обязательно надо снять и дать глазам отдохнуть. Как правило, на такой режим можно переводить пациентов, имеющих опыт дневного ношения линз [25]. Следует рекомендовать таким пациентам регулярные консультации у офтальмолога в первое время после перехода на такой режим. Пролонгированный режим ношения ведет к значительному увеличению риска возникновения осложнений.
Гибкий режим ношения (flexible wear) означает, что пациент иногда может не снимать линзы на одну или даже две ночи. Для линз дневного ношения используется материал, как с высокой, так и с низкой кислородной проницаемостью. Для пролонгированного и гибкого режимов ношения рекомендуют только линзы с высоким Dk/L (высокий Dk и/или тонкий дизайн).
Режим постоянного (перманентного) ношения возможен для линз с Dk больше 100, при этом режиме линзы рекомендуют носить не снимая в течение 1 месяца [15].
Контактные линзы в течение длительного времени служили, главным образом, средством оптической коррекции зрения. Линзы стали использоваться в лечении некоторых заболеваний глаза в качестве искусственной повязки для роговицы и средства введения лекарственных веществ в глаз [20]. Однако, если применение МКЛ с бандажной целью уже вошло в практику офтальмологов, то вопросы, связанные с введением лекарственных веществ в глаз с помощью линз, находится в стадии разработки. Известно, что МКЛ, пропитанные лекарственными веществами, продлевают их лечебное действие и вследствие этого являются более эффективным методом введения препаратов в орган зрения по сравнению с инстилляционным [15].
Для изготовления МКЛ применяются полимерные материалы на основе гидрогелей. Благодаря свойствам гидрогелей, обеспечивающим диффузию электролитов, кислорода и углекислого газа, мягкие линзы в меньшей степени, чем жесткие, влияют на метаболизм роговицы. Это дает возможность использовать их при заболеваниях роговицы с целью ее защиты [20]. Сорбционно-десорбционные свойства гидрофильных материалов обуславливают применение линз, изготовленных из них, в качестве резервуара лекарственных препаратов, вводимых в глаз. Кислородная проницаемость и пропускаемость являются сложными процессами и в существенной степени зависят от содержания воды в материале, конструкции линз, температуры и типа мономера. Слезная пленка является основным поставщиком питательных веществ - кислорода, глюкозы, солей и минеральных веществ в роговицу. Кислород из воздуха содержится в слезной пленке в растворенном состоянии. Без контактных линз в открытые глаза может поступать до 21% всего кислорода воздуха. При закрытых глазах и без линз (во время сна) количество кислорода снижается до 7% [15]. Контактные линзы значительно затрудняют проникновения кислорода в глаз. При закрытых глазах, например во время сна с контактными линзами для длительного ношения, процессы жизнедеятельности в роговице могут снизиться. Подбирая линзы, врачи обычно отдают предпочтение линзам, при ношении которых кислородоснабжение во время сна максимально. В целом, проницаемость линз для кислорода тем выше, чем больше воды они содержат и чем они тоньше [20]. Все мягкие материалы для контактных линз за исключением новых линз, кремнийорганических компоненты, обладают способностью поглощать воду. В соответствии с долей содержащейся воды материалы для контактных линз разделяют на 3 категории: с низким содержанием воды - 35-45%; со средним содержанием воды - 45-60% и с высоким содержанием воды - 65-90% [15].