湿润性及泪液的流动
出处:按学科分类—医药、卫生 上海医科大学出版社《视光学手册》第137页(1808字)
镜片表面的湿润程度与其湿润角(Contact angle)相关。镜片界面与所附着的液滴(通常是水)在接触缘所形成的切线夹角称为湿润角。大部分亲水性材料的湿润角非常小,对于完全亲水性材料,当水湿满整个表面时,湿润角可以是0°,非亲水材料表面,湿润角有可能大于90°,比如硅胶,它的湿润角约为120°。
根据Schirmer估计,角膜表面泪液的流量约为每16小时0.50~0.75ml。由此估计厚度约为4.5~8.5μm,并随瞬目间息的长短而变化,睡眠时泪液停止分泌。正常情况下,泪液的分泌与蒸发是平衡的,因此可以保持眼球表面泪液膜的厚度。
瞬目及眼球的转动使泪液流动并覆盖于眼球表面。仅有20%~25%的泪液因蒸发而减少,因为泪液膜的表层有一脂质层。如果缺乏脂质层,蒸发的速度将增快10~20倍。
接触镜的一个主要问题是泪液的供给和湿润。泪液膜由以下3层组成:粘液层、水和电解质层、脂质层。粘液层包裹和保护角膜,水起到湿润作用,而脂质层防止水的蒸发。戴接触镜同样需要这3层泪液。接触镜表面必须均匀湿润,不允许有干燥斑点。因为局限性干燥斑会产生角膜刺激,引起不适感,还会破坏镜片的光学性能。
泪液既有湿润作用,又有抗菌作用(即它们可以杀灭微生物)。然而,泪液也含有沉淀物(deposits,如蛋白质、粘蛋白),可以粘附在镜片上,成为真菌和细菌生长的基础,并且影响镜片的透明度,刺激结膜。这些沉淀物还可引起更加严重的问题,特别是巨乳头性结膜炎(giant papillary Conjunctivitis)和角膜病变,如溃疡(ulcers)等。戴镜者必须非常细心地定期进行清洗,清洗的规则根据材料的不同而有所区别。
(1)氧通透性(oxygen permeability) 氧通透性用Dk值表示,其中D为扩散系数,k表示材料中氧的溶解系数。另一个专用名词为氧传导性(transmissibility),表示了氧透过一片给定厚度的镜片的量。它是由Dk值除以镜片的厚度所得。接触镜的透氧性能基本取决于聚合材料吸收水分的量。最早的硬性接触镜材料聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),只能吸收低于1.5%的水分,几乎不能透氧。但水凝胶(hydrogel)类的聚合材料却能拥有高达80%~90%的水分。这类聚合材料的氧通透性与含水量是正相关的。然而,用聚合材料制成的镜片,当含水量超过一定程度将严重影响镜片的稳定性和实用性,使镜片很容易发生碎裂。目前,用硅和氟化物混合制成的聚合材料具有很强的氧通透性,但含水量却增加不多。同样由于水分的吸收使镜片有点变软,这种半硬质的透氧镜片材料当今更具有应用价值。
(2)耐用性与稳定性(durability and stability) 由于镜片在配戴过程中必须用手触摸、清洗和贮存,因此必须注意避免镜片产生擦伤,甚至变形。硬镜可能碎裂或折断,而软镜则容易变形。对软镜特别需注意的问题是真菌或其他污染渗透到镜片中。硬镜相对来说耐用性与稳定性较好。镜片的卷曲以及配戴中由于温度的变化而引起镜片片形的改变是不可接受的。
(3)密度与重量(density and weight) 由于镜片必须定位于角膜的中央,通常是漂浮在泪液膜上,因此材料的密度是很重要的。显然,轻的镜片比起重的镜片在角膜上的定位更为稳定,而重的镜片由于重力的作用常位于角膜的下部。
(4)散热性(temperterature transmission) 通常人的体温为37℃,而角膜的温度约低于体温5℃。由于戴接触镜可能会引起角膜的温度升高,导致角膜灼热感,因此镜片材料必须具有好的散热性,有助于角膜散热。
(5)安全性 镜片材料本身浸泡于其他护理溶液时,不允许含有任何可伤及组织的成分,有些材料有毒性,因此任何材料都必须经实验室测试,以确保预期的安全性。