硅水凝胶接触镜的新进展

谢培英/文

硅水凝胶接触镜的新进展

谢培英/文

软性角膜接触镜（soft contact lens，SCL）以其柔软、舒适、生物组织相容性好、耐受性强、验配简单、使用方便等优势，深受广大医师、视光技师和屈光不正患者或配戴者的欢迎。据不完全统计，全球已有超过8000万人配戴S C L。

自从最初的SCL材料HEMA问世，已历经了40余年的发展，其间凝聚着研究高分子科学家的大量心血，与H E M A的共聚体材料、非H E M A材料以及硅水凝胶材料层出不穷。水凝胶中的含水量依据特性由低到高，又从高到低，离子性、双离子性、非离子性等各有千秋。理化性质中透氧性能因关乎眼表面的代谢、健康，受到高度瞩目，新研发的硅水凝胶材料的D k/t值（透氧性）已逐渐上升至原有水凝胶S C L的3～6倍左右；其他如透光率、折射率、强度等硅水凝胶材料均保持了稳定的优良性能;另外通过对材料施行高科技的表面处理，可进一步提高材料的湿润性，同时降低材料的蛋白质等沉淀物的形成。新型材料的持续研发为科学普及SCL打下了良好的基础，提供了长时间、长期有效、舒适和安全配戴SCL的根本保障。

1 硅水凝胶镜片（Si-Hylens）的发展趋势

Si-Hylens近几年来在发达国家和地区迅速普及推广使用，接触镜的市场份额增长迅速，如美国、英国、加拿大2006年已超过30%～40%，目前美国达56%左右，澳大利亚上升到32%，中国香港和新加坡分别达到20%和22%，韩国和中国台湾分别为5%和3%，中国大陆目前虽然仅占中国接触镜市场的1%（图1），但增长迅速，对比其他发达国家，潜力无限，不过分布不均匀，有些大型验配中心的比例已高达30%～40%。

图1 部分国家和地区Si-Hylens的接触镜市场份额

目前Si-Hylens的代表有博士伦公司的纯视镜片（Pure Vision, PV）、视康公司的日夜型镜片（Nightand Day）和强生公司的亮眸镜片等，已在国内外受到普遍好评。据悉，目前仍在进行更新改良，力求获得更清晰更舒适的精益品质。表1列出了几种常用Si-Hylens的材料、物理特性等，可供参考。

2 Si-Hylens的材料优化与眼表健康

普通水凝胶镜片（Hylens）由C-C结合构成的高分子聚合物的透气性较低，其透气性主要取决于其含水量的高低。为提高镜片的透氧性必须提高含水量，但反过来又容易受到干燥的影响，是其一大缺点。Si-Hylens中有一定量的有机硅聚合物，由Si-O结合构成，其结合性非常强，化学稳定性及光学透明性好，加之自由容积很大，使得气体(氧气、二氧化碳、水蒸气等)的通透性较高，因此其间水分虽然减少了，但透氧性(Dk/t)却大约是Hy-lens的3～6倍(表1、图2)，与此同时也不容易受到干燥的影响。有研究报告指出：由Hy-lens更换为Si-Hylens1周后眼干的症状有所改善，而且此效果可持续至3年;另外发现变更为Si-Hylens后不但戴镜时间延长，甚至可连续过夜配戴，球结膜和角巩缘部结膜的充血也明显减轻（图3）。

表1 各种Si-Hylens的比较

图2 Si-Hylens和H y l e n s含水量与透氧系数的关系

图3 结膜充血比较

为了改善硅本质疏水性、亲油性、粘着性的不利表面特性，避免表面湿润性不一致、容易形成干燥斑、容易吸附沉淀物等问题，现使用的Si-Hylens均进行了表面亲水性处理，有等离子镀膜、氧化等离子处理、亲水性高分子聚合物与内部水凝胶混合等3种方法。例如，博士伦的纯视镜片（pure vision，PV）所采用的PerformaTM表面处理技术，可使不亲水的硅转变为亲水的硅酸盐，使亲水成分被“锁定”在表面，从而提供光滑和一致的湿润表面以减少眼干燥，防止油脂、蛋白质和外界异物的沉淀。因此这类月抛型镜片的86.7%未检出蛋白质沉淀，仅有9.5%出现轻度、3.3%出现中度沉淀。闭睑8小时（相当于过夜戴镜）后Hylens可引起9%～11%的角膜水肿，而PV镜片角膜水肿水平与没有配戴镜片相比角膜水肿程度相似（2%～3%）。强生舒安是全球首个日抛型硅水凝胶镜片，其特征是利用PVP吸引水分，以保持镜片整体的湿润性，同时摩擦系数低、弹性模量低，使得戴镜舒适度良好。

国内一项研究指出，选取志愿者分别配戴一种Si-Hylens和一种Hylens进行自身对照，采用第四代眼前节OCT进行戴镜时下泪河横截面积测量，两种接触镜配戴1月后，Si-Hylens戴镜时的镜前泪河面积大于Hylens（p<0.05），而取镜后的BUT、角膜荧光染色以及SchirmerI试验指标则均没有显著差异（p>0.05）。另一方面，志愿者的主观症状评分结果显示，配戴Si-Hylens时的平均得分显著优于Hylens（p=0.00）。结果表明，Si-Hylens的主观舒适程度较Hylens有良好的优越性，且戴镜时的眼表湿润情况也比Hylens更为理想。

3 Si-Hylens的设计加工与视觉质量

Si-Hylens的设计改良是推出新型非球面设计。以PV镜片为例，其独特的非球面光学可减少球面像差，从而带来更佳的视觉质量，在明亮和昏暗处都可保持十分清晰的视力。为什么使用接触镜矫正球面像差呢？因为人眼的球面像差是最大的高阶像差，对视觉质量影响较大，一般人在瞳孔直径6 mm时有+0.15 μ m的球面像差，瞳孔周边的光在视网膜前聚焦，使影像呈现模糊状。另外接触镜可诱导出球面像差：接触镜表面很高的绝对屈光度（与框架眼镜相比）；与角膜和空气的折射率差异 (约为0.376)相比，接触镜和空气的折射率(约为0.45～0.49)差异相对较大;接触镜伴随着眼睛运动，因此离轴像差相应较少（与框架眼镜相比）。一般球面接触镜引起的球面像差，负球差随负镜片度数的增加而增加。PV镜片前表面-0.15 μ m非球面设计，针对所有度数都能有效矫正眼睛的+0.15 μ m球面像差，所以特别在昏暗环境下大大提高了视觉清晰度。

针对镜片边缘下功夫，也是PV镜片的改良之处。采用圆滑的圆边边缘设计，可使过夜配戴时球结膜上皮水肿减少，圆边确保镜片边缘和球结膜的光滑接触，减少了机械性刺激，同时圆边还可以促进镜片移动和泪液交换，促进长时间戴镜的健康和舒适。另外镜片前表面设计加工更加平滑、增加基弧参数、进一步降低弹性模量，使得绝大多数配戴者能获得良好配适状态和长久舒适性，而良好的配适也是减少眼表刺激与损伤，维持眼表健康的基本保证（图4、5）。

4 Si-Hylens应用前景与有效安全

图4 SCL不同配适对眼表的影响（偏紧与平行良好配适）

Si-Hylens以高清晰、高透氧、高舒适的优势，使临床验配应用更加有效与安全，特别针对高屈光度（高度近视、高度散光、高度远视、无晶状体眼、高度屈光参差）患者，明显优于普通框架眼镜和Hylens，使患者戴镜满意度明显提高，戴镜时间延长。对特殊儿童验配处方SCL时，如先天性白内障术后或眼外伤术后无晶状体、小角膜、小眼球、圆锥角膜、高度屈光不正等，考虑到生长发育的需求、眼部的特征和安全隐患的存在，更需要选择高透氧的Si-Hylens。

由Si-Hylens与高透氧RGPCL组合的piggy backlens是近几年矫正疑难圆锥角膜的新进展。以往piggy backlens由Hylens和普通RGPCL组成，其最大的问题点是双层镜片明显降低了透氧性能，长时间长期戴镜可能干扰角膜的生理代谢，出现角膜慢性缺氧的反应，如角膜微水肿、角膜新生血管、角膜上皮点染、角膜知觉降低、角膜内皮细胞的形态变异等，而且对泪膜的干扰还会令患者出现眼干燥不适的症状。新型高透氧piggy backlens的Dk/t经Ohm定律计算为44.4×10-9和34.4×10-9，已基本能满足日戴镜的安全性能，不仅能不同程度地提高矫正视力、舒适度和安全性，延长戴镜时间，还可进一步提高角膜塑形效果。

SCL的治疗性应用也备受瞩目，如果使用得当，SCL不仅可有效地保护角结膜上皮、促进创伤愈合、减缓眼部刺激疼痛、防止睑球粘连，还可发挥缓释药膜效应、治疗各种眼表疾病。治疗性SCL的理想特点是：柔软、舒适；高透氧性、连续配戴——将治疗效果和角膜修复效果最大化；耐用性、机械性的保护；低含水量、不易脫水。与巩膜镜片、Hylens、抛弃型Hylens、硅胶镜片相比，Si-Hylens具有更全面的突出优势。近期国内外均有报告指出Si-Hylens对大泡性角膜病变、化学烧伤，持续性角膜上皮缺损、角膜穿孔、角膜感染症以及角膜手术后的治疗，展现出良好的疗效及安全性。

我们期待Si-Hylens在促进国内整体接触镜事业健康良好的发展方面发挥更加积极的作用，为广大配戴者带来更多的福音。