Кислородопроницаемость (газопроницаемость).

Роговица получает кислород из атмосферы. При пользовании контактными линзами происходит уменьшение поступления кислорода к роговице. Для создания новых полимерных материалов с повышенной кислородной проницаемостью необходимы знания в области физики полимеров и теории диффузии.

Для безопасного и комфортного ношения контактных линз необходимо, чтобы материал, применяемый для их изготовления, обладал кислородной проницаемостью.

Кислородопроницаемость одна из главных отличительных особенностей материалов для контактных линз, которая, в свою очередь, определяется различными параметрами. К основным из них относятся:

- кислородная проницаемость;

- кислородная пропускаемость;

- коэффициент растворимости кислорода в полимере.

Dк - кислородная проницаемость. Dк, это произведение коэффициента диффузии на коэффициент растворимости кислорода в полимере, показывает способность материала пропускать через себя кислород. Dк полимера прямо пропорционален содержанию воды и не зависит от толщины материала.

Dк/t - кислородная пропускаемость (проводимость), равна кислородной проницаемости, деленной на толщину линзы в центре (в мм). Этот коэффициент характеризует конкретную линзу из полимера и зависит от ее толщины в центре (t) (обычно указывается для линзы -3,0 диоптрии).

Тема 2.2 Виды материалов.

ПММА (PMMA)

ПММА - полиметилметакрилат, является пластичным материалом, известным в других областях как плексиглас (оргстекло).

На сегодняшний день контактные линзы из него практически не изготавливают, хотя этот материал обладает радом достоинств:

- высокими оптическими характеристиками;

- биологической и химической инертностью;

- высокой степенью прозрачности;

- устойчивостью к отложениям и механическому повреждению;

- очень прочный.

Главный недостаток ПММА – его почти полная непроницаемость для кислорода, в результате, главной проблемой при ношении ПММА линз являются гипоксические реакции у пациентов.

Из ПММА изготавливают ИОЛ (интраокулярные линзы).

САВ (ЦАБ)

САВ – целлюлозоацетобутират, это первый жесткий газопроницаемый материал для контактных линз.

Он обладает большинством положительных свойств ПММА, и к тому же проницаем для кислорода, что значительно уменьшило проблему отека роговицы. Линзы из САВ обладают хорошей смачиваемостью, что делает их пригодными для людей с «сухими» глазами. САВ лучше ПММА проводит тепло, вследствие чего роговица не нагревается.

К недостаткам САВ относится его хрупкость. Линзы из САВ с большей вероятностью могут треснуть или быть поцарапаны. Проблемой также является деформация линз со временем и по сравнению с ПММА линзами хуже оптические свойства. Поэтому, несмотря на кислородную проницаемость, САВ был вытеснен более совершенными газопроницаемыми материалами.

СИЛИКОНАКРИЛАТ.

Следующее поколение ЖГП (жесткие газопроницаемые) линз связано с появлением контактных линз из силиконакрилата. Эти линзы изготавливали из сополимера силикона и ПММА. Силикон отличается высокой кислородной проницаемостью, но он гидгофобен и слишком мягок и эластичен. Для увеличения смачиваемости и жесткости в массу полимера добавляют ПММА. Для изготовления стабильной и прочной линзы с высокой кислородопроницаемостью необходимо примерно 65% ПММА и 35% силикона. Все положительное, что есть у САВ , присуще и силиконакрилату, но он обладает более высокой кислородной проницаемостью и лучшими оптическими свойствами.

Недостатками силиконакрилатных линз является повышенная склонность к отложениям белков и муцина, излишняя гибкость и низкая устойчивость к появлению царапин на поверхности.

СОПОЛИМЕРЫ ФТОРА.

Фторсиликоновые акрилаты и перфторполиэфиры относятся к новейшим полимерам, разработанными для ЖГП линз. Линзы, содержащие соединения фтора, обладают высочайшими значениями кислородопроницаемости Dk среди материалов, обычно используемых для жестких линз.

У них один недостаток, они недостаточно жестки.

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ МЯГКИХ КОНТАКТНЫХ ЛИНЗ.

В начале 50-х годов в Чехословакии O. Wichterle синтезировал материал – гидрогель-сополимеризацией 2-оксиэтилметакрилата с диметакрилатом этиленгликоля (HEMA).

Главным отличием гидрогеля от использовавших ранее материалов для контактных линз являлось то, что кислород проходил через саму линзу.

Мягкость материала и хорошая его смачиваемость уменьшают ощущение контактной линзы как инородного тела, и таким образом увеличивают комфортность.

Мягкие контактные линзы можно классифицировать на линзы с низкой гидратационной способностью (содержание воды до 50%) и высокогидратируемые линзы (содержание воды 50-85%).

Линзы с низкой гидратационной способностью в основном изготавливают на основе сополимеров HEMA с винилпирролидоном. Недостатком этих линз является не достаточно высокая кислородная проницаемость, ограничивающая ношение таких линз по времени (до 12-14 часов).

С целью дальнейшего увеличения проницаемости кислорода были синтезированы сополимеры, обладающие повышенной гидрофильностью. Эти материалы в равновесно - набухшем состоянии имеют влагосодержание 50-85%, и некоторые типы линз на их основе применяют для продолжительного ношения.

В гидрогелях, чем больше воды, тем гибче материал, и контактная линза в большей степени повторяет форму глаза. С оптической точки зрения, это можно считать недостатком материала, так как корригирующий эффект «жидкой линзы» между задней поверхностью контактной линзы и роговицей теряется, и величина корригируемого астигматизма уменьшается.

Еще одной оптической проблемой является проблема коэффициента рефракции (показателя преломления). По мере увеличения содержания воды уменьшается показатель преломления материала. Это означает, что (для данной оптической силы) чем выше содержание воды в линзе, тем толще должна бать линза для получения желательного эффекта.

Содержание воды в высокогидрофильных линзах, надетых на глаз, меньше, чем в равновесно-набухшем состоянии в изотоническом растворе хлорида натрия (в отличие от линз с содержанием влаги 38-40%). Оно меньше вследствие испарения с передней поверхности линзы и зависит от скорости слезоотделения глаза, степени гидратации контактной линзы и влияния окружающей среды (температура, влажность).

Потеря воды линзой приводят к изменению ее параметров: она сжимается, меняется посадка на глазу и обычно уменьшается оптическая сила.

Гидрофильные линзы легко прорастают микроорганизмами, поверхность загрязняется липидами и отложениями неорганического характера, находящимися в слезе. Это вызывает необходимость регулярной очистки линз и стерилизации.

Основные материалы, применяемые для изготовления мягких контактных линз:

- полимакон 38.6%

- филкон 55%

- тетрафилкон 42.5%

- хилафилкон А 70%

и многие другие.

ЖЕСТКИЕ ЛИНЗЫ			МЯГКИЕ ЛИНЗЫ
ГАЗОНЕПРОНИ- ЦАЕМЫЕ	ГАЗОПРОНИ- ЦАЕМЫЕ		НИЗКОГИДРОФИЛЬНЫЕ			ВЫСОКОГИДРОФИЛЬНЫЕ
			ЧАСТОТА ЗАМЕНЫ
			ТРАДИ-ЦИОННЫЕ ЛИНЗЫ (реже 1 раза в 6 месяцев)	ЛИНЗЫ ПЛАНОВОЙ ЗАМЕНЫ
				ЧАСТОЙ ПЛАНОВОЙ ЗАМЕНЫ (чаще 1 раза в месяц)	ПЛАНОВО-СМЕНЯЕМЫЕ (1 раз в 1-6 месяцев)			НЕПРЕ-РЫВНОГО НОШЕНИЯ (до 30 суток)
РЕЖИМ НОШЕНИЯ			РЕЖИМ НОШЕНИЯ
ДНЕВНОЙ	ДНЕВНОЙ	ПРОЛОНГИ- РОВАННЫЙ	ДНЕВНОЙ (в дневное время суток)	ДНЕВНОЙ + ПРОЛОНГИ-РОВАННЫЙ	ДНЕВНОЙ + ПРОЛОНГИРОВАННЫЙ		ГИБКИЙ (допускается продле-вать ношение на вечер-нее и ночное время)	НЕПРЕРЫВНЫЙ (до 30 суток)
				(допускается носить, не снимая до 6 ночей подряд)
НАЗНАЧЕНИЕ			НАЗНАЧЕНИЕ
ОПТИЧЕСКИЕ, КОСМЕТИЧЕСКИЕ			ОПТИЧЕСКИЕ, КОСМЕТИЧЕСКИЕ, ТЕРАПЕВТИЧЕСКИЕ
ТИПЫ ЛИНЗ
СФЕРИЧЕСКИЕ, ТОРИЧЕСКИЕ, МУЛЬТИФОКАЛЬНЫЕ

Литература: Л1, гл. 3 (стр30-46); Л2, гл. 7(стр89-98).