角膜氧供来源
氧气在地表大气中的比例大约为21%,睁眼时,角膜上皮主要通过大气中的氧溶解到泪膜中获取氧供,也有部分来自于角膜缘和睑结膜血管,然后传送到角膜基质。当配戴接触镜时,角膜表面的氧供来源发生改变。
当配戴的是硬性角膜接触镜时,来源为:A:气体首先溶解到镜片前表面,然后弥散入镜片材料基质;B:气体到达镜片后表面后离开,溶解到镜后泪膜并到达角膜表面。即一部分通过镜片传递氧,一部分通过泪液直接传递。
图1 镜片配戴在角膜上
当配戴的是软性角膜接触镜时,水凝胶软镜是通过镜片内的水分子传递氧,透氧性与镜片含水量成正比;硅水凝胶的透氧性则很大程度上依赖于硅的成分,不是单纯的依赖含水量。
随着镜片材料的升级,软镜和硬镜材料的透氧性都得到了非常大的改善,镜片材料传递氧的性能即DK值相差不大,但是硬镜相比软镜有一个无法超越的优势,即硬镜具有良好的泪液交换,每次眨眼角膜即可获得新鲜富含氧气和营养物质的泪液,将之前含有代谢产物的泪液排出,极大程度的保证了角膜氧供,安全性更高。
图2 供给氧气、排出废物
对氧气的需求
角膜需要葡萄糖、氨基酸、氧来进行正常的代谢活动。角膜无血管,其营养物质和氧主要来自泪液、房水和透过泪液的大气,如果氧供不足,角膜需氧代谢平衡就会丧失,进而引发一系列的角结膜问题,由此可见角膜的健康与其氧供休戚相关。
当配戴接触镜后,角膜氧供量即受到影响,为了维持角膜的正常生理代谢功能,对接触镜的氧通透性(DK值)和氧传导性(DK/t)值有一定要求。
当接触镜配戴方式为日戴时,为使角膜水肿为0,需要DK/t=(24.1±2.7)×10-9(cm×ml O2)/(s×ml×mmHg),EOP为9.9%(EOP为等效氧分压,即戴镜后角膜面实际的氧分压,EOP为21%时代表对氧气完全通透,镜片材料EOP值越高越好)。这个指标一般现在许多软镜和RGP接触镜都可以达到。
当接触镜配戴方式为夜戴时,要使角膜水肿不超过4%(裸眼闭眼过夜后产生的生理性水肿量),DK/t至少为87;若要使水肿减少到3.5%,则要求DK/t值在107以上;如要将水肿减少3.2%以下,则要有至少125的DK/t值。
安氧视的材料为目立康Z,其DK值高达163,是目前国内所有RGP材料中DK值最高的;在-3.00D时,镜片中心厚度为0.13mm,计算出DK/t值即为125,已达到最优过夜配戴标准,EOP非常高,接近20%(如图3),与裸眼时的21%十分接近。
图3 目立康Z材料的DK/t值与EOP关系
日间配戴更是具有非常高的安全系数,正常配戴十几个小时对眼表产生的影响非常小,与裸眼时的角膜水肿情况基本一致(如图4)。
图4 镜片材料对角膜水肿的影响
缺氧的危害
在正常的氧环境,如在海平面,大气中氧含量为21%,此时维持正常的代谢,在该氧水平,角膜上皮表面可以获得足够的氧而避免产生水肿和其他生化、生理改变。当闭眼时,或者当配戴接触镜时,氧气利用率将下降,保证角膜健康的关键是确定角膜的临界氧,即氧气下降到该值以下,将会出现角膜功能异常,同时个体之间存在差异。
由此可知,配戴接触镜并不仅仅是对配戴者进行光学矫正,配戴接触镜后可能引起的一系列角膜问题也是需要进行考虑的。
Menicon一直以提供健康、清晰、舒适的角膜接触镜为目标而努力,在追求眼健康的过程中,为了维持角膜正常生理活动所需要的氧气,Menicon自主研发了高透氧的Menicon EX,超高透氧的Menicon Z、Menicon Tinu系列镜片,并就镜片材料进行了一系列的实验,力求给配戴者提供更舒适、更安全的配戴体验。
角膜的氧供十分重要,因日戴或过夜配戴等配戴方式的不同,以及镜片厚度、含水量、度数、泪液交换量、镜片的配适特征等对氧供都有不同的影响,目立康Menicon将持续对镜片的材料、设计进行更深入的研发,给配戴者带来更健康、清晰、舒适的戴镜体验。
以上内容参考:人卫版第三版《接触镜学》