视光眼科科普 (视光知识)

本期导言

在一期文章中,我们已经讨论过眼睛佩戴OK镜时的复杂状态,多种力之间相继触发又互相叠加,而液体层的粘滞系数又是其中一项具有影响力的数值,那么泪液和舒润液的粘滞度究竟对OK镜定位及塑形效果有什么作用呢?

角膜与OK镜之间的图示分析

OK镜对角膜的塑形有两个完全独立的作用机制:

一个是挤压膜力(squeeze film force),这个我在上一篇文章中做了解释,它的作用条件是“准静态”,也就是镜片和泪液并非完全静止,而是处于一种不断微调和平衡的状态。另外一个是静水压(hydrostatic pressure),起效的条件是相对静止,镜片安定,泪液无流通。

当眼睑闭合镜片和角膜的位置相对静止的时候,镜下及镜片边缘的泪液深度是不同的。这和ok镜本身的逆几何设计有关,我们可以通过OCT看到镜片与角膜的相对关系:

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模拟泪液剖面图

大家可以看到在镜片边缘处有个泪液厚度高峰,然后逐渐下降,这是pc边翘和眼睑形成的空间泪液。

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模拟镜下泪液静水压力图

这个力的数值和泪液厚度正相关,方向均为负值,在镜片边缘最高。因此,在绝对静止状态下,镜片中心相对正压,周边负压,形成一种“抽吸”状态。

这种压力梯度为了达到平衡,势必引导镜下泪液从中心往周边(镜片边缘与角膜形成的深泪湖)移动,这个力和挤压膜力有几分相似,眼泪的水液层会先行移出,然后是黏液层,由于黏液层的粘滞度比较高,移动缓慢,甚至可以形成镜下负压“真空”状态,上皮细胞也会被跟随抽吸移行。

因此这个作用也叫作“真空塑形”(Vacuum molding)。

粘滞度及其检测

在讲挤压膜力的时候我们提到最大力公式:

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注:μ为泪液的粘滞系数,V是镜片内表面的粘滞系数。

刚才在讨论静水压的时候也提到了粘滞度,我们来看一下这个参数到底是个什么概念:

补充解释:

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图丨百度百科

这个参数用来衡量液体的黏性,也就是内部流动的摩擦系数,体现了这种液体的抗形变能力。

从上面的分析和公式可知,无论是在挤压膜力还是静水压状态,粘滞系数的增加都会增加镜下作用力,从而加强塑形效果(增加镜片吸附角膜的负压效果),在存在顶间隙的状态下,也会增加了中心定位能力。

粘滞系数的测量比较简单,最常用的就是落球法:

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简单来说就是根据小钢球在液体里的下落速度和时间推算该液体的粘滞系数。

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这个数值和液体的密度有关,但又非正比,某些油的密度比水小,但粘滞度却比水大,粘滞度受温度影响明显,温度越高数值越小,温度越低数值越大。

镜下的液体有两种成分:泪液和戴镜时滴入镜片的舒润液,从这个角度看,泪液粘滞度高镜片容易吸附,塑形相对效力强,舒润液也可以起到同样效果。

那不同舒润液之间会有不同吗?我们可以做个演示实验:

粘滞度实验及结论

实验工具:内径3mm、长度300mm玻璃管8根、 直径2mm不锈*珠钢** 8个

测试舒润液:博士顿新洁、优润、海露、爱丽、思然、瑞珠、视倍佳、生理盐水

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图丨实验用品

实验经过:将各种舒润液分别注入玻璃试管,然后在每个玻璃管里放一颗小*珠钢**并封口,确保倒立时无气泡,将玻璃试管放置同一水平面,慢慢将一头抬高使小*珠钢**在管内移动,根据小*珠钢**在试管内的滑动速度,就可以定性的判断管内液体的粘滞度。

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图丨实验现场(感谢同事小白的热心帮助)

测试结果(试管编号并非上文名字排序):

视频加载中...

为了方便查看,我截图并标注给大家:

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实验结论 :

从视频中可以看到,不同舒润液之间粘滞度的差异还是非常大的,其中的3号逆天的粘稠令人印象深刻,而海露、视倍佳、优润和爱丽的主要成分都是玻璃酸钠,但因为辅料不同,粘滞度竟然也大相径庭,顺便记录一下各品牌舒润液的成份(均来源于产品说明书)。

舒润液成分一览

海露:0.1%的玻璃酸钠

视倍佳:除了玻璃酸钠(15mg/ml)外,还有氯化钾、氯化钠、磷酸氢二钠和磷酸二氢钠

瑞珠:主要成份为聚乙烯醇,还有辅料氯化钠、氯化钾、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠和甘油

爱丽:除了0.1%玻璃酸钠外,还有氯化钾氯化钠、氨基乙酸、依地酸二钠、氢氧化钠、稀盐酸和苯扎氯铵

优润:除了0.1%玻璃酸钠外,还有乙二胺四乙酸二钠和聚己双胍

博士顿新洁:主要成份为羟乙基纤维素和聚乙烯醇,另外还有多聚季铵盐、洗必泰、乙二胺四乙酸二钠、环氧乙烷聚合体以及磷酸钾、磷酸钠、氯化钾、氯化钠。

思然:主要成份为聚乙二醇和丙二醇,以及Polyquaternium-1(聚季铵盐-1)

其中前三种是特殊包装无防腐剂款,辅料中的氯化钾、氯化钠是维持渗透压平衡的,磷酸氢二钠和磷酸二氢钠为ph值缓冲的,红色字体为防腐剂及螯合剂(用于防腐增强的)。

从视频中可以看出不同品牌舒润液的粘滞度不同,理论上说,粘滞度高,挤压膜力及静水压力值更大,但更容易镜片粘附,而且根据临床观察,不同品牌产品对上皮的保护作用亦有不同,但作用机制可能不仅仅和粘滞度有关。

作者有话说

粘滞度只是舒润液的一项性能参数,并非衡量好坏的标准,戴镜后闭眼状态舒润液在镜下的停留时间也尚未可知。本文无任何品牌推荐,只是想引发大家对镜下液体粘滞度的思考,不同的干眼类型以及泪液黏液层含量、不同的镜下液体使用,对镜片粘附、塑形效果、上皮保护以及中心定位存在多方面的影响。

关注本号并回复“ 舒润液粘滞度 ”,可以查看视频编号对应的舒润液品牌。欢迎各位同道一起探讨针对不同情况选择不同品牌舒润液的临床经验。