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關於OK鏡,你想知道的一切都在這裡(上)

這也是一篇純乾貨,主體內容全部翻譯自英文論文及資料。

原文發表於我的公眾號「VC媽咪」,原文鏈接在此。

OK鏡與近視防治,你想知道的一切都在這裡 (上)

我第一次感到自己看不清楚是在五年級升初中的暑假,那時剛打完一個月的俄羅斯方塊,突然覺得抬頭看樹葉有模糊的重影,從此開始了二十幾年的眼睛妹生涯。

戴眼鏡有諸多不便。鼻子壓扁、眼睛變凸,都是女生們心頭的痛,然而我覺得最遺憾的是自己的視野不如別人開闊。只有眼睛的正前方區域是清晰的,想要看清楚其他方位,只能轉頭……

眼鏡的邊界也是視野的邊界

而傳說中的明眸善睞、顧盼生輝,也是和我們眼鏡族無關的,因為眼珠一轉就看不清了,只能走「迷茫」或者「篤定」路線。

天知道我有多羨慕小胖的犀利眼神

所以兩年前醫生告訴我老大可能會近視時,我就開始研究各種近視防治的手段,包括今天要談的OK鏡。

這篇文章篇幅較長,將分為兩部分發出。

什麼是OK鏡

OK鏡是角膜塑形術的俗稱,英文名為Orthokeratology,也可簡稱為Ortho-K(歐搜K)。它通過使用一種透氧性的隱形眼鏡暫時改變角膜形狀,調節眼睛屈光,達到替代框架眼鏡的效果。OK鏡可以用於近視、遠視及散光人群,不過最常見的應用場景是600度以下近視的治療。

與普通隱形眼鏡的區別

OK鏡和普通的隱形眼鏡都為接觸式眼鏡,兩者最主要的區別是材質和作用的不同。

軟性隱形眼鏡

大家通常使用的拋棄型隱形眼鏡是軟性接觸式眼鏡 (Soft Contact Lenses,以下簡稱「軟性隱形眼鏡」)。它使用一種名為親水凝膠的材質製造,這種材質包含大量的水分,以保持隱形眼鏡的柔軟舒適。不同類型的親水凝膠的含水量可以在自身重量的38-75%的範圍內。[引用1]

軟性鏡片中的水可以幫助氧氣通過鏡片達到角膜,這對角膜的健康至關重要。

不同品牌的軟性隱形眼鏡具有不同的含水量和鏡片厚度。通常,水分含量低的水凝膠鏡片比具有高含水量的軟質鏡片更薄更舒適,但透氧量也更低。這需要人們在舒適性和健康性之間做出取捨。

在1999年,博士倫公司發明了一種新型的硅酮水凝膠鏡片(Silicone Hydroge lens) ,它的名稱是PureVision。這種鏡片通過水凝膠材質中的硅酮,將隱形眼鏡的角膜氧氣透過率提升到原來的六倍,此功能可以大大延長軟性隱形眼鏡的佩戴時間。

硅酮水凝膠鏡片中的硅通道,大大增加了隱形眼鏡的透氧率

硅酮水凝膠結合了高透氧性有機硅單體(如TRIS)與水凝膠單體(如HEMA)的流體和離子運輸優勢的優點。[引用2]

美國FDA批准的拋棄型隱形眼鏡參數比較,DK值大於100可認為是卓越的透氧性

透氣型隱形眼鏡

透氣型隱形眼鏡 (Gas Permeable Contacts, 或簡稱GP/RGP Lens),是一種剛性(硬性)的隱形眼鏡。

這種隱形眼鏡不像軟性隱形眼鏡一樣通過材料中的水或硅酮來傳遞氧氣,而是通過材質本身的顯微多孔特性實現了良好的透氧性能。

透氣性隱形眼鏡材料通常根據其「DK」值進行分類,這是它們的透氧性的量度。具有高DK的材料比具有低DK值的材料向眼睛傳遞更多的氧氣。[引用1]

Low DK < 12

Medium DK 15-30

High DK 31-60

Super DK 61-100

Hyper DK > 100

下面列舉了幾種在透氧性上表現優異的透氣型隱形眼鏡材料。可以看到,絕大多數都是使用 Fluorosilicone Acrylate (氟硅丙烯酸酯) 作為基底材料。另外美尼康公司研發的硅氧烷苯乙烯材料在透氣性上最為突出。

此外,透氣型隱形眼鏡的硬性特質使得它不會像軟性隱形眼鏡那樣由於富含水分而產生光學波動,能提供更優異的光學特性和更加清晰的視野。由於不會吸附蛋白質而產生污染,它也比軟性隱形眼鏡更加容易保養,並且持久耐用。

透氣型隱形眼鏡的局限性主要是佩戴不舒適,對普通人來說需要好幾天的適應時間。另外,鏡片較小,容易脫落,眼球運動時可位移的設計也帶來了其滑動或是沾附灰塵的風險。

左側為軟性隱形眼鏡,右側為透氣型隱形眼鏡

混合型隱形眼鏡

除了由親水凝膠或硅酮水凝膠製成的軟性隱形眼鏡,透氣型隱形眼鏡,還有一種混合型隱形眼鏡 (Hybrid Contact Lens)。其中心部分使用透氣型材質,而外緣使用軟性材質,使其得以兼顧兩種材質的優良特性。SynergEyes公司目前是在美國FDA批准的混合隱形眼鏡的唯一製造商。

混合型隱形眼鏡鏡片採用內硬外軟的設計

隱形眼鏡市場目前主要被軟性隱形眼鏡佔據,透氣型隱形眼鏡主要應用於一些特殊功能的鏡片,或者對鏡片清晰度有更高要求的人群。

2016年美國各種材質隱形眼鏡的市場佔有率,硅酮水凝膠是絕對主力

OK鏡是一種剛性透氣型隱形眼鏡

相比於普通拋棄式隱形眼鏡,OK鏡不含親水凝膠,而是用硬性材料製成,因此佩戴時異物感很強,容易刺激流淚。

和隱形眼鏡不同,OK鏡本身沒有度數,它通過改變角膜形狀,提升眼睛的光學功能。但醫生需要結合近視患者本身的度數,來確定OK鏡的結構和參數,以保重重塑型後的角膜能提供清晰的視覺。

隱形眼鏡是白天佩戴的,而OK鏡分為日戴和夜戴型。夜戴型OK鏡只在睡眠時佩戴。

OK鏡的發展歷程

在某度上搜OK鏡,帶出來自動聯想「OK鏡在美國已經禁止了」,不禁啞然失笑。

我就是在美國被一位三十幾歲開始戴OK鏡的同事推薦,而開始對OK鏡感興趣,而且他後來還讓他的小女兒也佩戴了OK鏡。所以說,OK鏡在美國還是很多受眾的。

美國的George Jessen醫生在上世紀六十年代發明了一種用於治療屈光不正的用亞克力製造隱形眼鏡,當時被成為「Orthofocus」。這種隱形眼鏡被視為OK鏡最早的設計。但現代的角膜塑形技術通常認為是在上世紀八十年代由 Dr. Richard Wlodyga, Dr. Philip B. Hanisch 和 Nick Stoyan 發明的。

然而,這些早期的應用有許多不可預知的後果,主要原因是角膜塑形技術需要對患者的角膜形態有準確的認知,才能輔以塑形的手段,而當時的技術無法實現。這一窘境,直到上世紀九十年代才被角膜地形圖技術的發展所打破。

角膜地形圖像

角膜地形圖設備的患者一側,像不像炫酷的紅光美容儀器?

角膜地形圖是用計算機準確繪製的角膜表面的曲面圖,目的是為了詳細描述角膜的形狀和功能。利用計算機成像波前分析技術,角膜地形的三維等高線圖有助於診斷,監測和治療各種角膜的視覺條件。準確繪製的角膜地形圖能幫助眼科醫生計算出近視治療所需要的角膜塑形鏡的形態。

此外,透氣型隱形眼鏡材料的發展使得長時間連續佩戴成為了可能。

1994年,美國食品和藥品管理委員會 (FDA) 批准了一種日戴型OK鏡。而到了2002年,Paragon公司的CRT設計才成為第一個被FDA批准的夜戴型OK鏡技術。由於美國FDA的審批手續嚴格而漫長,這個時間比歐洲晚了15年。

OK鏡的原理

在介紹OK鏡的工作原理之前,我們先了解一下近視的原因。

近視的原因

人眼在正常情況下,晶狀體處於被拉伸的狀態,形態扁平。當需要看近處時,晶狀體需要變得更凸才能清晰成像,這是通過睫狀肌的收縮來實現的。睫狀肌需要收縮,雙眼瞳孔也需要被其它肌肉拉向中間以指向被看物體,長期近距離用眼就很容易會疲勞,甚至導致相關肌肉的痙攣而暫時失去放鬆的能力。睫狀肌(或其它肌肉)的收縮使其變得更凸的不僅是晶狀體,而且還有角膜本身。晶狀體或角膜長期保持凸出狀態,導致光線彙集在視網膜之前的位置,從而形成屈光性近視。屈光性近視在國內又稱為假性近視,因為肌肉的調節作用仍有可能恢復。

如果這種近距離用眼的習慣長期保持,假性近視就會加深,眼球會變得更凸,其前後軸也會被拉長,從而形成難以逆轉的軸性近視 (真性近視)。

軸性近視眼球直徑變長,導致成像位於視網膜前端

一些關於近視的數據

全球約15億人有近視問題,佔總人口的22%。近視不受性別影響,但有很強的區域關聯性。以兒童近視率為例,尼泊爾地區為1%,南部非洲4%,美洲12%,中國的一些大城市為37%。

此外

  • 新加坡是世界上近視率最高的國家,大約80%的人口有近視問題。
  • 中國的近視率為31%,有四億中國人患有近視。其中高中學生的近視率約為77%,大學則高達80%。
  • 印度的近視率僅為7%。
  • 美國12-25歲人群的近視率從1971年的25%增長為2004年的42%。[wiki百科]

通過角膜塑形調整屈光

角膜是眼睛最前端與空氣接觸的透明組織,雖然中心厚度只有0.5~0.6毫米,卻提供了眼睛75%的屈光力。但與晶狀體不同,角膜的屈光力不能自我調節。

為了將近視患者的視覺焦點從視網膜之前調整到視網膜之上,一個可行的辦法是將角膜的厚度變薄一點點。當角膜這個凸透鏡的厚度變薄時,光線的聚焦點會稍稍後移,以達到糾正視力的效果。這也是近視激光手術的原理。

OK鏡採用一種特殊的反轉幾何設計,中央部分是平的。

OK鏡外觀

通過較長時間的佩戴,角膜在OK鏡的影響下中心部分也從原本的凸起狀態變得更平 (薄),由此改變了眼睛過度聚焦的情況,從而實現清晰的視野。

佩戴OK鏡對角膜形狀的影響

角膜需要數小時至數天的時間,來適應OK鏡的塑形,但完全適應需要的時間更長,通常為2~3周。FDA的調查顯示,在角膜完全適應之後,超過65%的患者能達到20/20的視力,而90%以上的患者可以達到20/40或者更好的視力,後者是美國政府要求的不佩戴眼鏡的駕車安全度數。

OK鏡調整後的角膜可以使眼睛成像在視網膜上

不過由於角膜變形是暫時的,停戴一段時間以後,角膜又會恢復到原來的形狀,視力也會恢復到佩戴OK鏡之前的度數。

OK鏡如何影響角膜

曾經有人認為OK鏡通過擠壓角膜,造成磨損而使角膜變薄。但新的研究表明,起關鍵作用的是OK鏡與角膜之間的那層淚液膜。

這層淚液膜的剪切力,以液壓的方式促使角膜的上皮細胞從角膜中心向外側移動。

淚液層的高度(綠色部分)及OK鏡的反轉幾何形狀

從下面的軸向圖中,我們很容易發現佩戴OK鏡后角膜的上皮組織變化情況。中間藍色部分,角膜上皮組織變薄,而四周紅色部分則表示上皮組織增厚。[引用4]

角膜軸向圖與上皮組織厚度的映射,表明角膜上皮組織從中間向四周移動

OK鏡能否延緩近視發展

這項研究是在統計學層面進行的。

2015年的一篇論文[引用5] 分析總結了七份關於OK鏡對近視影響的研究報告。這七份報告都對近視患者進行了兩年的跟蹤,並將跟蹤對象分為OK鏡佩戴組和普通眼鏡佩戴組,並比較兩者在眼球軸距 (Axial Length, 簡稱AL) 和玻璃體腔深度 (Vitreous Chamber Depth,簡稱 VCD) 的增長。這兩個參數被認為是近視程度的重要測量參數。

這七份報告總共涵蓋了546名六歲至十六歲的近視兒童,以及輕度(125度~350度) 或高度 (500度以上) 等不同的近視範圍。

根據統計,218名佩戴OK鏡的兒童比217名不佩戴OK鏡的兒童,眼球軸距的增長減少0.27毫米,而玻璃體腔深度的增長減少0.22毫米。

佩戴OK鏡的眼球軸距AL增長全面低於對照組

佩戴OK鏡的玻璃體腔VCD增長全面低於對照組

為什麼佩戴OK鏡能比框架眼鏡顯著減緩近視的發展,我不負責的猜測,可能是白天沒有框架眼鏡的約束,可以玩鷹遛鳥,更經常地活動眼球肌肉,從而維護眼睛的狀態。

關於OK鏡的產品,風險,適宜人群,驗配保養,及其他近視防治手段,敬請期待下篇。


引用

  1. What Are Contacts Made Of? Gary Heiting, OD
  2. The Evolution of Silicone Hydrogel Lenses. Brian Chou, OD, FAAO
  3. Contact Lens Spectrum, Volume: 32, Issue: 2017 Contact Lenses and Solutions Summary July 2017, page(s): 30, 31
  4. THE ANATOMY OF A MODERN ORTHOKERATOLOGY LENS. EMILY KORSZEN, OD, & PATRICK J. CAROLINE
  5. Orthokeratology to Control Myopia Progression: A Meta-Analysis. Sun Y, Xu F, Zhang T, Liu M, Wang D, Chen Y, Liu Q.

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