बैक्टीरियल संक्रमण जोखिम में संपर्क लेंस सामग्री की भूमिका

संपर्क लेंस सामग्री का विकास: ग्लास से उन्नत पॉलिमर तक

संपर्क लेंस अपने मूल 1508 तक पता लगाते हैं जब लियोनार्डो दा विंसी ने पहली बार विचार को अवधारणाबद्ध किया, लेकिन व्यावहारिक कार्यान्वयन ने 19 वीं सदी के अंत तक ग्लास स्केलरल शेल के साथ नहीं आया था। इन शुरुआती लेंसों में पूरे दृश्यमान ओकुलर सतह को शामिल किया गया था, असहज थे और गंभीर रूप से प्रतिबंधित ऑक्सीजन प्रवाह था। 20 वीं सदी के मध्य में पॉलीमेथिल मेथक्राइलेट (पीएमएमए) कॉर्नियल लेंस पेश किया, जिसने आराम में सुधार किया लेकिन अनिवार्य रूप से ऑक्सीजन-प्रतिरिमित रहने के कारण कॉर्नियल एडिमा और पहनने के समय को सीमित कर दिया। आधुनिक युग चेक रसायनज्ञ ओटो विक्टरल के साथ शुरू हुआ, जिसने एक स्पिन-हाइडेप्टिक ट्रांसमिशन तकनीक का उपयोग करके 1 9 पॉलीमर में पहला सॉफ्ट हाइड्रोजेल लेंस विकसित किया।

समकालीन लेंस सामग्री का वर्गीकरण नवाचार की तीन पीढ़ियों को दर्शाता है: पारंपरिक हाइड्रोजेल, सिलिकॉन हाइड्रोजेल और कठोर गैस-पारगम्य सामग्री। प्रत्येक वर्ग में अलग सतह रसायन विज्ञान, पानी सामग्री प्रोफाइल और ऑक्सीजन पारगम्यता मान प्रस्तुत होते हैं जो सीधे बैक्टीरिया के आसंजन गतिशीलता को प्रभावित करते हैं। इन सामग्रियों के अंतर को समझना चिकित्सकों के लिए विभिन्न जोखिम प्रोफाइल वाले रोगियों के लिए लेंस का चयन करना आवश्यक है, विशेष रूप से पिछले संक्रमण, शुष्क आंख रोग, या माइक्रोबियल संदूषण के व्यावसायिक संपर्क के साथ।

पारंपरिक हाइड्रोजेल सामग्री: आराम में ताकत, संरचना में भेद्यता

पारंपरिक हाइड्रोजेल अपनी कम लागत और तत्काल आराम के कारण नए लेंस पहनने वालों के लिए एक आम प्रवेश बिंदु रहते हैं। ये सामग्री क्रॉस-लिंक्ड हाइड्रोफिलिक पॉलिमर हैं, मुख्य रूप से HEMA में पानी के बंधन वाले मोनोमर जैसे मेथेक्रिक एसिड, N-vinyl pyrrolidone, या ग्लिसरॉल मेथाक्राइलेट की विभिन्न मात्रा के साथ मिलकर मिलकर मिलकर बनता है। पानी की सामग्री 38 प्रतिशत से कम पानी के निर्माण में 75 प्रतिशत तक बढ़े हुए आराम के लिए विपणन किए गए उच्च पानी के रूप में भिन्नता के साथ होती है। बहुलक मैट्रिक्स पानी के अणुओं को समायोजित करने के लिए काफी बड़े छिद्रों के साथ एक त्रि-आयामी नेटवर्क बनाता है लेकिन संरचनात्मक अखंडता को बनाए रखने के लिए काफी छोटा।

बहुत संपत्ति है कि इन लेंस आरामदायक बनाता है-उच्च पानी सामग्री - माइक्रोबियल उपनिवेशीकरण के लिए अनुकूल वातावरण बनाता है। आंसू फिल्म प्रोटीन, लिपिड, और सम्मिलन के मिनट के भीतर लेंस की सतह पर mucins। Lysozyme, लैक्टोफेरिन, एलबमिन, और आंसू लिपोकैलिन हाइड्रोजेल मैट्रिक्स में जमा हो जाती है, एक कंडीशनिंग फिल्म बनाती है जो बैक्टीरिया को एक सब्सट्रेट के रूप में पहचानती है। Pseudomonas aeruginosa, gram-negative रॉड संपर्क लेंस से संबंधित माइक्रोबियल केराटाइटिस के 60 प्रतिशत तक जिम्मेदार होती है, विशिष्ट adhesins को व्यक्त करती है जो अक्सर अस्थि-अपरकीय प्रोटीन के साथ जुड़े स्टेपोसिटस की गई है।

पारंपरिक हाइड्रोजेल में ऑक्सीजन पारगम्यता पानी की सामग्री के साथ एक उलटा संबंध का अनुसरण करती है: उच्च पानी की सामग्री पैराडोक्सिक रूप से अधिक ऑक्सीजन संचरण की अनुमति देती है क्योंकि ऑक्सीजन जलीय चरण के माध्यम से भंग और फैलती है। हालांकि, यहां तक कि सबसे अच्छा पारंपरिक हाइड्रोजेल खुले आंखों की स्थिति के तहत 20 से 35 के डीके / टी मूल्यों को प्राप्त करते हैं, दैनिक पहनने के लिए 24 के होल्डन-मर्ट्ज मानदंड के नीचे गिरते हैं और बंद आंखों के पहनने के दौरान कॉर्नियल सूजन से बचने के लिए 87 थ्रेसहोल्ड के नीचे भी। क्रोनिक हाइपोक्सिया कॉर्नियल एपिथेलियल तंग जंक्शनों, अनुचित डेक्केमेशन और प्रतिरक्षा कोशिका भर्ती को कम करता है, जिनमें से बैक्टीरिया की सूजन में वृद्धि होती है।

सिलिकॉन हाइड्रोजेल सामग्री: सतह इंजीनियरिंग चुनौतियों के साथ उच्च ऑक्सीजन ट्रांसमिशन

1999 में सिलिकॉन हाइड्रोजेल सामग्री की शुरूआत, बेलाफिलकॉन ए और लोट्राफिलकॉन ए के साथ शुरू हुई, ने संपर्क लेंस प्रौद्योगिकी में एक प्रतिमान बदलाव का प्रतिनिधित्व किया। सिलिकॉन मोनोमर जैसे ट्राइस (ट्राइमिथाइलसिलॉक्सी) सिलिलिल मेथाक्राइलेट (TRIS) को बहुलक रीढ़ में शामिल किया गया है, जिससे सिलिकॉन समृद्ध डोमेन बनता है जो पानी के चैनलों के बजाय थोक सामग्री के माध्यम से ऑक्सीजन परिवहन की सुविधा प्रदान करता है। यह तंत्र 80 से 175 के डीके / टी मूल्यों को अनुमति देता है, जो पारंपरिक हाइड्रोजेल से अधिक है और विस्तारित पहनने के लिए भी ऑक्सीजन आवश्यकताओं को पूरा करता है।

हालांकि, सिलिकॉन स्वाभाविक रूप से हाइड्रोफोबिक है। उपचारित सिलिकॉन हाइड्रोजेल का पानी संपर्क कोण 100 डिग्री से अधिक हो सकता है, जिससे एक सतह पैदा हो सकती है जो बैक्टीरिया कोशिका झिल्ली के साथ हाइड्रोफोबिक इंटरेक्शन को रोकता है और बढ़ावा देता है। इस पते पर निर्माताओं को सतह के उपचार जैसे प्लाज्मा ऑक्सीकरण, हाइड्रोफिलिक पॉलिमर के साथ प्लाज्मा कोटिंग, या पॉलीविनाइलपिरोलिडोन (पीवीपी) और हाइलूरोनिक एसिड जैसे आंतरिक गीला एजेंट को रोजगार देते हैं। ये संशोधन पानी के संपर्क कोण को 50 डिग्री या उससे कम करने में कम करते हैं, जिससे एक अधिक गीला सतह पैदा होती है जो प्रोटीन जमावट और बैक्टीरिया के पालन का प्रतिरोध करती है।

सिलिकॉन हाइड्रोजेल की कम पानी की सामग्री, आम तौर पर पारंपरिक हाइड्रोजेल के लिए 75 प्रतिशत की तुलना में 24 से 48 प्रतिशत, बैक्टीरिया के प्रसार के लिए उपलब्ध नमी के जलाशय को कम कर देती है। फिर भी हाइड्रोफोबिक डोमेन कमजोर रहते हैं। परमाणु बल माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके अध्ययन ने दिखाया है कि सतह के उपचार के बाद भी सिलिकॉन हाइड्रोजेल लेंस बैक्टीरिया के लिए आसंजन साइटों के रूप में काम करने वाले हाइड्रोफोबिक पैच के साथ सूक्ष्म पैमाने पर विषमता प्रदर्शित करते हैं। नैदानिक अध्ययनों में सिलिकॉन हाइड्रोजेल और पारंपरिक हाइड्रोजेल के बीच संक्रमण दर की तुलना में, लगभग तीन-घंटे वाले लोगों को प्रभावित करते हैं।

कठोर गैस-Permeable सामग्री: गैर-छिद्र वास्तुकला और कम बैक्टीरियल बर्डेन

कठोर गैस-permeable लेंस एक छोटे बाजार हिस्सेदारी पर कब्जा कर लिया है, संयुक्त राज्य अमेरिका में लगभग 8 से 10 प्रतिशत संपर्क लेंस फिटिंग के लिए लेखांकन, लेकिन वे अलग सूक्ष्मजीवीय लाभ प्रदान करते हैं। आरजीपी सामग्री सिलिकॉन acrylate या fluorosilicone acrylate बहुलक से बना है जो ऑक्सीजन-permeable सिलिकॉन या फ्लोरीन घटकों के साथ पीएमएमए की संरचनात्मक कठोरता को जोड़ती है। सतह चिकनी, गैर-छिद्रपूर्ण है, और मुलायम लेंस की तुलना में प्रोटीन जमावट के लिए प्रतिरोधी है। आंसू फिल्म स्वतंत्र रूप से ब्लिंकिंग के दौरान लेंस के नीचे बहती है, जिससे ओकुलर सतह की निरंतर यांत्रिक फ्लशिंग प्रदान की जा सकती है और किसी भी माइक्रोबियल प्रदूषक को पतला कर सकती है जो पोस्ट-लेन स्पेस में प्रवेश कर सकती है।

RGP सामग्री की गैर-छिद्र प्रकृति का मतलब है कि बैक्टीरिया के पास संलग्नक के लिए सीमित अवसर हैं। सॉफ्ट लेंस के विपरीत, जहां बैक्टीरिया हाइड्रेटेड पॉलिमर मैट्रिक्स के भीतर एम्बेड कर सकते हैं, RGP लेंस एक ठोस सतह पेश करते हैं जहां आसंजन मुख्य रूप से कमजोर वैन डेर वाल्स बलों और इलेक्ट्रोस्टैटिक बातचीत पर निर्भर करता है। RGP लेंस की सतह खुरदरापन, परमाणु बल माइक्रोस्कोपी द्वारा मापा जाता है, आम तौर पर 5 से 15 नैनोमीटर है, जिसकी तुलना 20 से 50 नैनोमीटर तक हाइड्रोजेल लेंस के लिए होती है। इस कम सतह क्षेत्र बैक्टीरिया के लिए उपलब्ध बाध्यकारी साइटों को कम कर देता है।

नैदानिक महामारी विज्ञान डेटा लगातार RGP पहनने वालों के बीच कम संक्रमण दर को प्रदर्शित करता है। RGP उपयोगकर्ताओं में माइक्रोबियल केराटाइटिस की वार्षिक घटना 0.5 से 1.2 व्यक्तियों तक का अनुमान है, जो नरम लेंस पहनने वालों की तुलना में 60 से 75 प्रतिशत की कमी का प्रतिनिधित्व करता है। यह सुरक्षात्मक प्रभाव जनसांख्यिकीय कारकों, पहनने का समय और स्वच्छता अनुपालन के लिए नियंत्रित होने के बाद बनी रहती है। हालांकि, RGP पहनने वाले बैक्टीरिया को संक्रमण के लिए लंबे समय तक प्रतिरक्षा नहीं होती है। प्रारंभिक जमाओं के लिए कॉर्नियल घर्षण को एक कठोर लेंस, खराब बढ़त डिजाइन या अनुचित सम्मिलन तकनीक के तहत संक्रमण के कारण एपिथली बाधा को भंग कर सकती है, जिससे बैक्टीरिया की प्रवेश की अनुमति मिलती है।

Mechanistic पथमार्ग: कैसे लेंस सामग्री गुण ड्राइव बैक्टीरियल व्यवहार

लेंस सामग्री और संक्रमण जोखिम के बीच संबंध में कई अंतर-कनेक्टेड मार्ग शामिल हैं जो सरल आसंजन से परे विस्तार करते हैं। इन तंत्रों को समझना सबूत आधारित नैदानिक सिफारिशों के लिए नींव प्रदान करता है।

भूतल wettability, इलेक्ट्रोस्टैटिक चार्ज, और प्रारंभिक जीवाणु संलग्नक

संपर्क लेंस के लिए बैक्टीरियल आसंजन एक द्विध्रुवीय प्रक्रिया का अनुसरण करता है। प्रारंभिक चरण में लेंस की सतह और बैक्टीरियल सेल की दीवार के थर्मोडायनामिक गुणों द्वारा नियंत्रित प्रतिवर्ती, गैर-विशिष्ट बातचीत शामिल है। डर्जागुइन-लैंडो-वेर्वे-ओवरबेक (DLVO) सिद्धांत में वैन डेर वाल्स फोर्स और इलेक्ट्रोस्टैटिक डबल लेयर फोर्स के संदर्भ में इन बातचीत का वर्णन है। अधिकांश बैक्टीरिया शारीरिक पीएच पर शुद्ध नकारात्मक सतह का आरोप लगाते हैं, जबकि लेंस सामग्री बहुलक संरचना के आधार पर उनके सतह के आरोप में भिन्न होती है। मेथैक्रिलिक एसिड युक्त हाइड्रोजेल एक मोनोनिक साइट प्रदर्शित करते हैं जो नकारात्मक रूप से चार्ज बैक्टीरिया को पीछे छोड़ते हैं, जबकि हम सकारात्मक रूप से कर सकते हैं।

सतह wettability, पानी संपर्क कोण द्वारा मात्रा निर्धारित, जलीय तरल पदार्थ और भंग प्रोटीन के लिए लेंस सतह की आत्मीयता निर्धारित करता है। 30 डिग्री से नीचे संपर्क कोणों के साथ अत्यधिक wettable सतहों बैक्टीरिया आसंजन का विरोध करते हैं क्योंकि वे एक स्थिर जलीय परत द्वारा लेपित होते हैं जो भौतिक बाधा पैदा करते हैं। इसके विपरीत, 80 डिग्री से ऊपर संपर्क कोणों के साथ हाइड्रोफोबिक सतहों प्रत्यक्ष बैक्टीरिया-सामग्री संपर्क को बढ़ावा देती है। हालांकि, संबंध रैखिक नहीं है। मध्यवर्ती wettability सतहों, जैसे कि 40 से 60 डिग्री के संपर्क कोणों के साथ कुछ पारंपरिक हाइड्रोगेल पर पाए गए, वास्तव में अधिकतम प्रोटीन अवशोषण को बढ़ावा दे सकते हैं क्योंकि वे हाइड्रोफोबिक युक्त प्रोटीन के अनुरूपता लचीलापन को अनुकूलित करते हैं।

सूक्ष्म और नैनोस्केल स्तरों पर सतह खुरदरापन आगे आसंजन को संशोधित करता है। पहना संपर्क लेंस की स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी सतह अनियमितताओं को प्रकट करती है, जिसमें गड्ढे, खरोंच और जमा संचय शामिल हैं, जो संरक्षित माइक्रोएनवायरमेंट बनाते हैं जहां बैक्टीरिया ब्लिंकिंग के दौरान कतरनी बलों को नष्ट कर सकते हैं। बैक्टीरिया अधिमानतः इन अवकाश क्षेत्रों को उपनिवेशित करते हैं, जिससे माइक्रोकोलोनियां उत्पन्न होती हैं जो रगड़, रिंसिंग या भिगोने से हटाने के लिए प्रतिरोधी होती हैं। कन्फोकल माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके अध्ययन दर्शाता है कि प्यूडोमोनास एरुजिनोसा और स्टेफिलोकोकस एपिडर्मिडिस चार घंटे के भीतर समग्र उपचार के लिए समग्र उपचार के लिए एक समान रूप से तैयार करने वाले रोगियों के लिए।

बायोफिल्म गठन: आसंजन से स्थापित संक्रमण तक

प्रारंभिक आसंजन के बाद, एक प्लैंकटोनिक से एक बायोफिल्म phenotype में बैक्टीरिया संक्रमण होता है। इस प्रक्रिया में exopolysaccharide संश्लेषण, quorum-sensing अणुओं और तनाव-प्रतिक्रिया प्रोटीन को शामिल करने वाले जीनों का विनियमन शामिल है। संपर्क लेंस पर बायोफिल्म गठन कई चरणों के माध्यम से आगे बढ़ता है: प्रतिवर्ती लगाव, अपूरणीय संलग्नक, adhesins और polysaccharides, माइक्रोकोलनी गठन, तीन आयामी वास्तुकला के साथ परिपक्वता, और फैलाव।

लेंस सामग्री संरचना कई बिंदुओं पर जैवफिल्म के विकास को प्रभावित करती है। हाइड्रोफोबिक डोमेन के साथ सिलिकॉन हाइड्रोजेल सामग्री कुछ विट्रो मॉडलों में पारंपरिक हाइड्रोजेल की तुलना में स्टेफिलोकोकस ऑरियस द्वारा अधिक मजबूत जैवफिल्म गठन का समर्थन करती है, संभावना है कि हाइड्रोफोबिक क्षेत्र मजबूत प्रारंभिक लगाव की अनुमति देते हैं जो कोरम संवेदन को ट्रिगर करता है। इसके विपरीत, कुछ आरजीपी सामग्रियों पर फॉस्फोरिलकोलिन कोटिंग जैसे स्थिर हाइड्रोफिलिक पॉलिमर के साथ सतहों, प्रोटीन सोखना का प्रतिरोध करते हैं और जैवफिल्म की शुरूआत में देरी करते हैं।

आंसू फिल्म प्रोटेम आगे तस्वीर को जटिल बनाती है। वोर्न कॉन्टैक्ट लेंस एक जटिल आणविक परत का अधिग्रहण करते हैं जिसमें lysozyme, लैक्टोफेरिन, स्रावी IgA, mucins, और पूरक प्रोटीन शामिल हैं। इन घटकों में से कुछ, जैसे कि लाइसोज़ाइम, में आंतरिक जीवाणुरोधी गतिविधि होती है जो लेंस की सतह पर बैक्टीरिया की व्यवहार्यता को कम कर सकती है। हालांकि, बैक्टीरिया अपनी बाहरी झिल्ली संरचना को संशोधित करके या आणविक स्थितियों के तहत प्रोटेस के उत्पादन से अनुकूल हो सकता है। लैक्टोफेरिन, एक लौह-बाध्यकारी ग्लाइकोप्रोटीन, इस आवश्यक पोषक तत्वों तक बैक्टीरिया पहुंच को कम कर सकता है, लेकिन पेस्यूडोमोनासियम की प्रतिरक्षा प्रणाली को नियंत्रित करता है।

ऑक्सीजन आपूर्ति, कॉर्नियल एपिथेलियल अखंडता, और प्रतिरक्षा रक्षा

कॉर्निया एक अवसंवाहक ऊतक है जो मुख्य रूप से आंसू फिल्म के माध्यम से वायुमंडल से ऑक्सीजन प्राप्त करता है। संपर्क लेंस ऑक्सीजन प्रसार के लिए एक बाधा को लागू करता है, जिससे खुले वातावरण से epithelial सतह तक एक ढाल पैदा होती है। हाइपोक्सिया का स्तर लेंस डीके / टी, ब्लिंक दक्षता, आंसू विनिमय और पहनने की अवधि पर निर्भर करता है। क्रोनिक हाइपोक्सिया शारीरिक परिवर्तनों के एक झरना को ट्रिगर करता है: एपिथेलीअल thinning, ग्लाइकोजन स्टोर को कम करता है, एटीपी उत्पादन में कमी आई है, और तंग जंक्शन अखंडता को बाधित करता है। ये परिवर्तन बाधा के कार्य को समझौता करते हैं जो आम तौर पर कॉर्नियल स्ट्रॉमा में बैक्टीरिया के प्रवेश को रोकता है।

होल्डेन-मर्ट्ज मानदंड ने स्थापित किया कि दैनिक पहनने के दौरान कॉर्नियल सूजन से बचने के लिए कम से कम 24 वें स्थान पर लेंस को डेक/टी हासिल करना चाहिए और बंद आंखों के पहनने के दौरान सूजन से बचने के लिए 87। सिलिकॉन हाइड्रोजेल इन थ्रेसहोल्ड्स को पूरा करते हैं, जबकि पारंपरिक हाइड्रोजेल कम हो जाते हैं। नैदानिक अध्ययनों से पता चलता है कि कम Dk/t लेंस पहनने वाले मरीजों को अधिक केंद्रीय कॉर्नियल सूजन का प्रदर्शन होता है, जो फ्लोर्सेसीन अपटेक द्वारा मापा गया उपकला पारगम्यता बढ़ाता है, और सिलिकॉन हाइड्रोगेल पहनने वालों की तुलना में माइक्रोसाइस्ट गठन की उच्च दर। इन उप-क्लिनिक परिवर्तनों को बढ़ाए जाने वाले संक्रमण संवेदनशीलता में योगदान देने के लिए हाइपोथेन क्षमता में योगदान करने के लिए योगदान करने के लिए हाइपोथेसिस किया जाता है।

इसके अलावा, हाइपोक्सिया कॉर्नियल प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को दबाती है। कॉर्निया निवासी प्रतिरक्षा कोशिकाओं को रोकता है, जिसमें डेंड्रिक कोशिकाओं और मैक्रोफेज शामिल हैं, जो रोगजनकों के लिए उपकला और स्ट्रॉमा को गश्ती करते हैं। हाइपोक्सिया टोल-जैसे रिसेप्टर अभिव्यक्ति को डाउनरिलीटेड करता है, साइटोकिन उत्पादन को कम करता है, और न्यूट्रोफिल केमोटेक्सिस को खराब करता है। पशु मॉडल यह दर्शाता है कि पीस्यूडोमोनास के साथ टीकाकरण से पहले हाइपोक्सिक स्थितियों के संपर्क में आने वाले कॉर्निया आदर्श प्रतिरक्षा नियंत्रण की तुलना में उच्च बैक्टीरिया भार के साथ अधिक गंभीर केराटाइटिस विकसित करते हैं।

नैदानिक साक्ष्य: संक्रमण दर सामग्री के प्रकारों के पार

जनसंख्या आधारित महामारी विज्ञान अध्ययन संक्रमण जोखिम पर सबसे नैदानिक प्रासंगिक डेटा प्रदान करते हैं, वास्तविक दुनिया के व्यवहार और मेजबान परिवर्तनशीलता के लिए लेखांकन। कई बड़े पैमाने पर जांच लेंस सामग्री श्रेणियों के बीच संक्रमण की दर की तुलना में है।

सॉफ्ट लेंस संक्रमण जोखिम: हाइड्रोजेल वर्ससस सिलिकॉन हाइड्रोजेल

सबसे बड़ा संभावित अध्ययन, ऑस्ट्रेलिया के कॉर्निया और संपर्क लेंस सोसाइटी द्वारा आयोजित संपर्क लेंस जोखिम सर्वेक्षण ने 1,000 प्रतिभागियों को नामांकित किया और 12 महीनों में प्रतिकूल घटनाओं को ट्रैक किया। अध्ययन ने दैनिक पहनने के कार्यक्रम में इस्तेमाल होने पर पारंपरिक हाइड्रोजेल और सिलिकॉन हाइड्रोजेल पहनने वालों के बीच माइक्रोबियल केराटाइटिस दरों में कोई सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण अंतर नहीं बताया। हालांकि, जब विस्तारित पहनने का अलग से विश्लेषण किया गया था, तो सिलिकॉन हाइड्रोजेल ने कम जोखिम की ओर एक प्रवृत्ति दिखाई दी, हालांकि यह घटनाओं की दुर्लभता के कारण सांख्यिकीय महत्व तक नहीं पहुंची।

हाल के व्यवस्थित समीक्षा और मेटा विश्लेषण जर्नल में प्रकाशित Eye और संपर्क लेंस विज्ञान 2023 में 35,000 लेंस पहनने वालों से जुड़े 15 अवलोकन अध्ययनों से डेटा को पूल किया गया। विश्लेषण में दैनिक पहनने वाले सॉफ्ट लेंस के लिए 2.5 प्रति 10,000 माइक्रोबियल केराटाइटिस की एक वार्षिक घटना मिली, जिसमें हाइड्रोजेल और सिलिकॉन हाइड्रोजेल सबग्ल सबग्ल के बीच कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं है। विस्तारित पहनने के लिए, घटना में प्रति 10,000 7.9 की वृद्धि हुई, और सिलिकॉन हाइड्रोजेल पारंपरिक हाइड्रोजेल की तुलना में 30 प्रतिशत सापेक्ष जोखिम में कमी के साथ जुड़े थे। लेखकों ने निष्कर्ष निकाला कि सिलिकॉन हाइड्रोजेल के लिए एक पूर्ण सुरक्षा कारकों को प्रतिस्थापित किया गया है।

महत्वपूर्ण बात यह है कि इन अध्ययनों में केवल माइक्रोबियल केराटाइटिस के मामलों की पुष्टि की गई है, एक गंभीर स्थिति जिसमें स्लैट लैम्प परीक्षा और कॉर्नियल कल्चर की आवश्यकता होती है। कॉर्नियल घुसपैठ की घटनाओं, बाँझ केराटाइटिस और संपर्क लेंस प्रेरित लाल आंख सहित गंभीर प्रतिकूल घटनाओं में कमी आती है, बहुत अधिक दरों पर होती है - लगभग 100 से 500 प्रति 10,000 रोगी-वर्ष। सिलिकॉन हाइड्रोजेल इन गैर-संक्रामक सूजन घटनाओं की घटनाओं को कम करने के लिए दिखाई देते हैं, जिससे ऑक्सीजन की आपूर्ति में सुधार और हाइपोक्सिया से संबंधित सूजन को कम किया जा सकता है। संक्रामक और भड़क परिणामों के बीच यह अंतर नैदानिक रूप से महत्वपूर्ण है क्योंकि यह रोगी आराम और प्रतिधारण को प्रभावित करता है।

RGP लेंस: लगातार निचले संक्रमण दर

RGP लेंस के लिए महामारी विज्ञान डेटा अधिक निश्चित है। Dart et al द्वारा एक ऐतिहासिक अध्ययन। Ophthalmology] में प्रकाशित 2008 में अनुमान लगाया गया है कि 2008 में RGP पहनने वालों में माइक्रोबियल केराटाइटिस की वार्षिक घटना 0.8 प्रति 10,000, दैनिक पहनने वाले सॉफ्ट लेंस के लिए 2.2 प्रति 10,000 और विस्तारित पहनने वाले सॉफ्ट लेंस के लिए 7.9 प्रति 10,000 की तुलना में। इन जोखिमों को विभेदकों को कई केंद्रों से बाद के अध्ययनों में दोहराया गया है, जिनमें टोरंटो में बीमार बच्चों के लिए अस्पताल और कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन फ्रांसिस्को में अस्पताल शामिल है।

RGP पहनने वालों में कम संक्रमण दर को कई कारकों के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है जो भौतिक गुणों से परे हैं। RGP उपयोगकर्ताओं को उनके लेंस में कम नींद की संभावना होती है, जिसमें सर्वेक्षणों से संकेत मिलता है कि RGP पहनने वालों के 5 प्रतिशत से कम रात भर उपयोग की रिपोर्ट करते हैं, 20 से 30 प्रतिशत तक सॉफ्ट लेंस पहनने वाले। RGP पहनने वाले कुछ अध्ययनों में बेहतर स्वच्छता अनुपालन का प्रदर्शन करते हैं, संभवतः क्योंकि लेंस को सफाई और सम्मिलन के लिए अधिक कदम की आवश्यकता होती है, जिससे पहनने वाले को उनकी देखभाल दिनचर्या के प्रति जागरूक बना दिया जाता है। इसके अतिरिक्त, RGP लेंस को आम तौर पर कम बार प्रतिस्थापित किया जाता है, लेकिन उनकी गैर-छिद्रपूर्ण सतह घर्षण क्लीनर के साथ अधिक प्रभावी सफाई की अनुमति देती है जो शारीरिक रूप से जमा और अनुपंक्ति बैक्टीरिया को हटा देती है।

हालांकि, RGP लेंस एक अद्वितीय जोखिम प्रोफ़ाइल ले जाते हैं। कठोर बढ़त कॉर्नियल घर्षण पैदा कर सकती है, विशेष रूप से खराब ब्लिंकिंग मैकेनिक्स या ड्राई आई वाले रोगियों में। RGP से संबंधित संक्रमणों के अध्ययन से यह रिपोर्ट है कि हाल के लेंस एज समायोजन, खराब फिट या आघात के इतिहास से जुड़े मामलों का एक महत्वपूर्ण अनुपात है। अनुभवी चिकित्सक द्वारा उचित फिटिंग यांत्रिक जटिलताओं को कम करने के लिए महत्वपूर्ण है।

नैदानिक अभ्यास और रोगी परामर्श के लिए सिफारिश

नैदानिक सिफारिशों में भौतिक विज्ञान को ट्रांसलेट करने के लिए रोगी की जरूरतों, आराम और पालन के साथ संक्रमण जोखिम को संतुलित करना आवश्यक है।

Appropriate लेंस सामग्री का चयन

दैनिक पहनने और उचित स्वच्छता के लिए प्रतिबद्ध रोगियों के लिए, या तो पारंपरिक हाइड्रोजेल या सिलिकॉन हाइड्रोजेल उपयुक्त हैं, सिलिकॉन हाइड्रोजेल के साथ जो अतिरिक्त ऑक्सीजन आरक्षित की आवश्यकता होती है, जैसे कि पूर्ववर्ती कॉर्नियल पैथोलॉजी या सीमा रेखा आंसू समारोह वाले रोगियों। RGP लेंस उन रोगियों के लिए विचार किया जाना चाहिए जो कम से कम संभावित संक्रमण जोखिम को प्राथमिकता देते हैं, उनके पास कस्टम प्रकाशिकी की आवश्यकता होती है, या सॉफ्ट लेंस के साथ आवर्ती संक्रमण का इतिहास होता है। बच्चे और किशोरावस्था, जो विश्वसनीयता निर्देशों का पालन नहीं कर सकते हैं, दैनिक डिस्पोजेबल हाइड्रोजेल या सिलिकॉन हाइड्रोजेल लेंस से लाभ लेंस मामलों और सफाई समाधानों से प्रदूषण को खत्म करने के लिए।

माइक्रोबियल केराटाइटिस के इतिहास वाले मरीजों को कम जोखिम वाले विकल्पों की ओर निर्देशित किया जाना चाहिए। कई चिकित्सकों ने संस्कृति-पॉजिटिव बैक्टीरियल केराटाइटिस के एक एकल एपिसोड के बाद RGP लेंस पर स्विच करने की सलाह दी, कम बेसलाइन जोखिम को देखते हुए। दैनिक डिस्पोजेबल सॉफ्ट लेंस एक वैकल्पिक दूसरी पसंद का प्रतिनिधित्व करते हैं, क्योंकि वे मामले से संबंधित संदूषण को खत्म करते हैं और प्रोटीन जमाव को कम करते हैं जो जैवफिल्म गठन को ईंधन देता है। पूर्व संक्रमण, इम्युनोसप्रेशन, या ऑक्यूलर सतह रोग वाले रोगियों में विस्तारित-उपहार कार्यक्रम से बचना चाहिए।

स्वच्छता प्रोटोकॉल और अनुपालन रणनीतियाँ

सामग्री के बावजूद, प्रभावी रोकथाम व्यवहारिक स्थिरता पर निर्भर करती है। सबूत आधार विशिष्ट प्रथाओं का समर्थन करता है:

• हाथ धोने: कम से कम 20 सेकंड के लिए साबुन और पानी के साथ धुलाई, इसके बाद एक लिंट-फ्री तौलिया के साथ पूरी तरह से सूखने के बाद, बैक्टीरिया को लेंस में स्थानांतरित करने में मदद करता है। साबुन उपलब्ध होने पर शराब आधारित हाथ स्वच्छताकर्ता स्वीकार्य होते हैं, लेकिन वे गंदगी और कार्बनिक पदार्थ को नहीं हटाते हैं जो बैक्टीरिया को परेशान कर सकते हैं।
• Lens case स्वच्छता: मामलों को खाली किया जाना चाहिए, ताजा संपर्क लेंस समाधान (टैप पानी नहीं) के साथ धोया जाना चाहिए, और प्रत्येक उपयोग के बाद हवा को सूखा छोड़ दिया। माइक्रोवेव नसबंदी को एक पूरक के रूप में प्रस्तावित किया गया है, लेकिन प्रत्येक को तीन महीने में नियमित प्रतिस्थापन अधिक व्यावहारिक और सबूत आधारित है।
• Solution चयन: बहुउद्देशीय समाधानों में पॉलीक्टेनियम-1 और माइरिस्टामिडोप्रोपाइल डाइमिथाइलामाइन जैसे संरक्षक होते हैं जो बैक्टीरिया, कवक और Acanthamoeba के खिलाफ व्यापक स्पेक्ट्रम रोगाणुरोधी गतिविधि प्रदर्शित करते हैं। हाइड्रोजन पेरोक्साइड सिस्टम संरक्षक के बिना बेहतर कीटाणुशोधन प्रदान करते हैं लेकिन एक तटस्थता चरण की आवश्यकता होती है। अकेले सैलाइन समाधान कीटाणुशोधन को कीटाणुरहित नहीं करते हैं और रात भर के भंडारण के लिए कभी इस्तेमाल नहीं किया जाना चाहिए।
• Replacement अंतराल: डेली डिस्पोज़ेबल्स केस स्वच्छता और समाधान भंडारण की आवश्यकता को समाप्त करते हैं, सीधे संदूषण जोखिम को कम करते हैं। दो सप्ताह और मासिक प्रतिस्थापन कार्यक्रम को लगातार अनुपालन की आवश्यकता होती है; रोगियों को कैलेंडर रिमाइंडर्स को चिह्नित करना चाहिए और अनुशंसित अवधि से परे पहनने से बचना चाहिए।
• जल परिहार: बौछार, तैराकी, और गर्म टब में लेंस के साथ उपयोग में 10 से 15 गुना तक अकांथाम्बोबा केराटाइटिस का खतरा बढ़ गया। रोगी शिक्षा सामग्री को स्पष्ट रूप से पानी के संपर्क के खिलाफ चेतावनी दी जानी चाहिए।

नियमित व्यावसायिक निरीक्षण

वार्षिक व्यापक आंखों की परीक्षा कॉर्नियल अखंडता का आकलन करने, हाइपोक्सिया या सूजन के शुरुआती संकेतों का पता लगाने और सुरक्षित पहनने के प्रथाओं को मजबूत करने के अवसर प्रदान करती है। स्लिट-लैम्प परीक्षा में नेत्रश्लेष्ण अतिसूक्ष्मता, अंग इंजेक्शन, कॉर्नियल नववास्कुलराइजेशन, या पंचांग दाग को प्रकट कर सकता है जो भौतिक असहिष्णुता या स्वच्छता विफलता को इंगित कर सकता है। अपने प्रारंभिक चरणों में माइक्रोबियल केराटाइटिस एक छोटे, सफेद या क्रीम रंग के कॉर्नियल घुसपैठ को ओवरलीइंग एपिथाइल दोष के साथ प्रकट कर सकता है। संस्कृति और उपचार के लिए शीघ्र मान्यता और रेफरल दृष्टि हानि को रोक सकता है।

भविष्य की दिशा: लेंस सामग्री में इंजीनियरिंग संक्रमण प्रतिरोध

संपर्क लेंस सामग्री की अगली पीढ़ी आराम या ऑप्टिकल स्पष्टता से समझौता किए बिना सक्रिय रोगाणुरोधी और एंटीबायोटिक गुणों को शामिल करना चाहती है।

सिल्वर नैनोपार्टिकल निगमन

सिल्वर आयन बैक्टीरिया कोशिका झिल्ली को बाधित करते हैं, डीएनए से बांधते हैं, और श्वसन एंजाइम को रोकते हैं, ग्राम पॉजिटिव और ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया, कवक और Acanthamoeba के खिलाफ व्यापक स्पेक्ट्रम गतिविधि प्रदान करते हैं। शोधकर्ताओं ने लेंस बहुलक मैट्रिस या सतह कोटिंग के रूप में रजत नैनोपार्टिकल्स को एम्बेड करने के तरीकों को विकसित किया है। विट्रो अध्ययन में 24 घंटे से अधिक अनुपयुक्त नियंत्रण की तुलना में चांदी-संयोजित सिलिकॉन हाइड्रोजेल के बैक्टीरिया के अनुपालन में 3- से 5-लोग कटौती का प्रदर्शन किया है। हालांकि, रजत आयन लीचिंग केनेटिक्स के बारे में चिंता बनी रहती है, कॉर्नियल एपिथेलियल कोशिकाओं के लिए संभावित साइटोक्सिसिटी अभी तक चल रहे हैं।

क्वाटरनरी अमोनियम और पॉलिमरिक कोटिंग

क्वाटरनरी अमोनियम यौगिक (QAC) cationic surfactants हैं जो इलेक्ट्रोस्टैटिक विघटन के माध्यम से बैक्टीरिया झिल्ली को बाधित करते हैं। लेंस सतहों के लिए QACs का सहसंतुलन एक स्थायी रोगाणु परत बनाता है जो संपर्क पर बैक्टीरिया को मारता है। पॉलीथीनइमिन डेरिवेटिव और चिटोसन आधारित कोटिंग्स ने स्टैफिलोकोकस एपिडर्मिडिस और पेस्यूडोमोनास एर्गिनोसा आसंजन को कम करने में वादा दिखाया है जो प्रयोगशाला मॉडल में 90 प्रतिशत से अधिक है। मानव कॉर्नियल एपिथेलियल सेल लाइनों में Cytotoxicity परीक्षण कम सांद्रता पर आश्वस्त हो गया है, लेकिन विवो प्रदर्शन और जैव-संगतता में प्रयोगशाला मॉडल में विकसित होने के बाद में रहने के लिए तैयार रहना है।

ड्रग-एलूटिंग और स्टिमुली-उत्तरदायी सामग्री

एक चिकित्सीय संपर्क लेंस की अवधारणा जो बैक्टीरिया की उपस्थिति के जवाब में रोगाणुरोधी एजेंटों को छोड़ देती है, कर्षण प्राप्त कर रही है। शोधकर्ताओं ने सिप्रोफ्लॉक्सासिन-लोडेड नैनोपार्टिकल्स या माइक्रोमलसन युक्त लेंस तैयार किए हैं जो सप्ताह-दर-दिन के दिनों में दवा को नष्ट कर देते हैं। अन्य उत्तेजक-प्रतिक्रियाशील पॉलिमर की खोज कर रहे हैं जो बैक्टीरिया एंजाइमों के जवाब में रोगाणुरोधी पेलोड को छोड़ देते हैं, जैसे कि लिपेज या प्रोटीज़, जो संक्रमण के दौरान उच्च सांद्रता में मौजूद हैं। ये सिस्टम लक्षित चिकित्सा की क्षमता प्रदान करते हैं जो प्रणालीगत जोखिम से बचाता है और एंटीबायोटिक प्रतिरोध के जोखिम को कम करता है।

इन प्रौद्योगिकियों का नैदानिक अनुवाद नियामक बाधाएं, विनिर्माण चुनौतियों और लागत विचारों का सामना करता है। हालांकि, सामग्री विज्ञान, नैनोटेक्नोलॉजी और बायोमेडिसिन की अभिसरण उन लेंसों के लिए यथार्थवादी वादा रखता है जो माइक्रोबियल कोलोनाइजेशन के खिलाफ सक्रिय रूप से बचाव करते हैं, संभावित रूप से वर्तमान स्तर के नीचे संक्रमण की दर को कम करते हैं।

निष्कर्ष: सामग्री मामले, लेकिन अनुपालन Prevails

संपर्क लेंस सामग्री संरचना बैक्टीरिया संक्रमण जोखिम का एक महत्वपूर्ण निर्धारक है जो आसंजन, जैवफिल्म गठन, ऑक्सीजन वितरण और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया की मेजबानी के प्रभावों के माध्यम से है। सिलिकॉन हाइड्रोजेल बेहतर ऑक्सीजन पारगम्यता प्रदान करते हैं जो हाइपोक्सिया से संबंधित उपकला को कम कर देता है, लेकिन उनकी सतह के गुणों को बैक्टीरिया के आसंजन को कम करने के लिए सावधानीपूर्वक इंजीनियरिंग की आवश्यकता होती है। आरजीपी लेंस अपने गैर-छिद्रपूर्ण, चिकनी सतह और न्यूनतम प्रोटीन जमाव के कारण सबसे कम बेसलाइन संक्रमण जोखिम प्रदान करते हैं, फिर भी वे सावधानीपूर्वक फिटिंग और रोगी अनुकूलन की मांग करते हैं। पारंपरिक हाइड्रोजेल दैनिक पहनने वाले रोगियों के लिए व्यवहार्य रहते हैं लेकिन ऑक्सीजन संचरण और सतह के छिद्रों में अंतर्निहित सीमाएं लेते हैं जो उप-परक स्थितियों के तहत जोखिम को बढ़ाते हैं।

नैदानिक सबूत लगातार दर्शाता है कि स्वच्छता व्यवहार भौतिक चयन को जोखिम निर्धारण के रूप में बढ़ाता है। जिन रोगियों को उचित हाथ धोने, लेंस केस केयर, प्रतिस्थापन कार्यक्रम और पानी से बचाव प्रोटोकॉल का पालन करते हैं उन्हें लेंस के प्रकार की परवाह किए बिना न्यूनतम संक्रमण दर प्राप्त होती है। चिकित्सकों को प्रत्येक दौरे पर साक्ष्य आधारित रोकथाम प्रथाओं को मजबूत करते हुए व्यक्तिगत रोगी की जरूरतों, जोखिम कारकों और व्यवहारिक पैटर्न के लिए लेंस सामग्री से मेल खाना चाहिए।

संपर्क लेंस सुरक्षा और भौतिक विज्ञान पर अधिक आधिकारिक जानकारी के लिए, CDC संपर्क लेंस सुरक्षा केंद्र], FDA Guidance on contact लेंस], और लेंस सामग्री और केराटाइटिस जोखिम पर व्यवस्थित समीक्षा PubMed (PMID: 35511941)]].