Окрашивание оптических линз и спектральные фильтры

Основные моменты с первого взгляда

Ключевые моменты этого заболевания

• Окрашивание оптических линз и спектральные фильтры — это оптические технологии для уменьшения светобоязни (фотофобии).
• Линзы FL-41 были разработаны в конце 1980-х годов и избирательно блокируют сине-зеленый свет около 480 нм.
• Меланопсин (λmax≈482 нм) внутренне светочувствительных ганглиозных клеток сетчатки (ipRGC) участвует в развитии светобоязни.
• Основные показания: мигрень, доброкачественный эссенциальный блефароспазм (БЭБ), посткоммоционный синдром (ПКС), колбочковые нарушения и боль в глазах.
• В Японии светозащитные очки клинически используются при блефароспазме и колбочковой дистрофии.
• В большинстве исследований сообщается о субъективном улучшении симптомов, но размер выборки мал, а уровень доказательств ограничен.
• Коммерчески доступные линзы FL-41 имеют вариабельность качества, поэтому важно проверять источник поставки.

1. Окрашивание оптических линз и спектральные фильтры

Окрашивание оптических линз и спектральные фильтры — это оптические технологии, направленные на уменьшение выраженного дискомфорта, вызванного светобоязнью (фотофобией).

Линзы FL-41 считаются первым успехом в этой области. Разработанные в конце 1980-х годов, они были созданы для уменьшения дискомфорта от люминесцентного освещения и повышения производительности на рабочем месте¹⁾. Название происходит от истории их разработки: это технология окрашивания линз, которая избирательно блокирует сине-зеленый свет около 480 нм²⁾.

В отличие от простых затемненных линз (солнцезащитных очков), которые уменьшают количество света на всех длинах волн, линзы FL-41 и оптические notch-фильтры отличаются тем, что избирательно блокируют определенные длины волн.

В последнее время были разработаны оптические режекторные фильтры. Нанося тонкую пленку на поверхность линзы, можно блокировать определенные длины волн более точно, чем линзы FL-41³⁾.

Клиническое применение в Японии : При лечении блефароспазма у пациентов, жалующихся на светоиндуцированные спазмы или светобоязнь, применяются светозащитные очки. Также у пациентов с колбочковой дистрофией и выраженной светобоязнью ношение светозащитных очков считается эффективным для уменьшения симптомов.

Q Что такое линза FL-41? Чем она отличается от обычных солнцезащитных очков?

A

Линзы FL-41 — это тонированные линзы, которые избирательно блокируют сине-зеленый свет около 480 нм, что принципиально отличает их от простых темных линз. В то время как обычные солнцезащитные очки равномерно уменьшают количество света на всех длинах волн, линзы FL-41 целенаправленно блокируют только те длины волн, которые вызывают светобоязнь. Подробный механизм описан в разделе «Патофизиология и детальный патогенез».

2. Основные симптомы и клинические признаки

Субъективные симптомы (симптомы, являющиеся показанием для тонированных линз)

• Фотофобия (светобоязнь) : выраженный дискомфорт, вызванный светом. Это основной симптом, при котором показана данная технология.
• Светобоязнь и ощущение сухости глаз : У пациентов с блефароспазмом часто наблюдаются светобоязнь и ощущение сухости глаз.
• Усиление спазмов : спазмы блефароспазма усиливаются при ярком свете, утомлении и чтении, и уменьшаются в темноте.

Клинические проявления (заболевания)

Основными заболеваниями, при которых показан спектральный фильтр, являются следующие.

Мигрень

Основная жалоба : светобоязнь как основной сопутствующий симптом

Рекомендуемый фильтр : линза FL-41 (блокировка около 480 нм)

Доказательства : эффективность подтверждена

Доброкачественный эссенциальный блефароспазм

Основная жалоба : непроизвольное закрытие век, вызванное светом

Рекомендуемый фильтр : линза, блокирующая сине-зеленый свет, светозащитные очки

Доказательства : Эффективность продемонстрирована

Постконтузионный синдром

Основная жалоба : Разнообразные зрительные симптомы, включая светобоязнь

Рекомендуемый фильтр : Линзы FL-41

Доказательства : Сообщается об улучшении субъективного комфорта (небольшое исследование)

Нарушения колбочек и другие

Нарушение колбочковых фоторецепторов: выраженная светобоязнь. Красные контактные линзы показывают наиболее убедительное улучшение.

Боль в глазах: соответствует усилению боли при световой стимуляции.

Синдром зрительных вспышек (VSS): очки FL-41 считаются эффективными при светочувствительности.

При ахроматопсии светобоязнь также является одним из характерных симптомов, и важны меры защиты от света.

3. Причины и факторы риска

Механизмы, вызывающие светобоязнь

Внутренне светочувствительные ганглиозные клетки сетчатки (ipRGC) играют центральную роль в развитии светобоязни.

• Светочувствительность меланопсина: Фотопигмент меланопсин, содержащийся в ipRGC, имеет максимальную чувствительность к длинам волн около 481 нм (сине-зеленый свет)²⁾. Эта длина волны вызывает изомеризацию меланопсина.
• Бистабильность: Меланопсин является бистабильным, изомеризуясь при двух длинах волн: 481 нм и 587 нм.
• Вход в ноцицептивные центры: Стимуляция ipRGC связана с ноцицептивными центрами таламуса, и компонент окружающего света с длиной волны 481 нм может активировать болевые центры таламуса.
• Независимая передача световой информации: ipRGC могут передавать световые сигналы даже при отсутствии палочек и колбочек и участвуют в циркадном ритме, зрачковом рефлексе и таламической ноцицепции.

На основе этих механизмов блокирование длин волн около 481 нм уменьшает передачу световой информации через ipRGC и подавляет вход в ноцицептивные центры таламуса, что является теоретическим обоснованием длинноволновых фильтров.

Профилактика и ежедневный уход

При светобоязни важно обратиться к офтальмологу для тщательного обследования и выяснения причины. Линзы FL-41 и светозащитные очки доступны в продаже, но перед покупкой рекомендуется проконсультироваться со специалистом. Использование соответствующих фильтрующих линз в помещении и на улице может помочь уменьшить симптомы.

Q Почему дискомфорт вызывают только определенные длины волн света?

A

Меланопсин, содержащийся в ipRGC, имеет максимальную чувствительность к сине-зеленому свету около 481 нм, и считается, что этот диапазон длин волн избирательно активирует ноцицептивные центры таламуса. Поэтому избирательное блокирование света около 480 нм считается более эффективным для уменьшения светобоязни, чем равномерное снижение общей интенсивности света.

4. Диагностика и методы обследования

Для определения показаний к использованию длинноволновых фильтров важно сначала диагностировать основное заболевание, вызывающее светобоязнь.

• Дифференциальная диагностика причин : Светобоязнь является симптомом многих заболеваний, таких как мигрень, блефароспазм, нарушения колбочек и посттравматический синдром. Выявление причины ведет к выбору подходящего фильтра.
• Тест на моргание : При блефароспазме пытаются вызвать спазм с помощью теста на моргание. Существует три типа: быстрое моргание, легкое моргание (легкое закрытие) и сильное моргание (сильное закрытие), и оценивается паттерн провокации спазма.
• Пупиллометрия : метод исследования, позволяющий количественно оценить функцию ipRGC.
• Исследование цветового зрачкового рефлекса (хроматическая пупиллометрия) : измеряет реакцию зрачка на световые стимулы разной длины волны, что позволяет селективно оценить ответ меланопсина.

Границы показаний к лечению

Специфические по длине волны фильтры могут быть эффективны при светобоязни (афферентная проблема). С другой стороны, не было показано эффективности при эфферентных проблемах, таких как недостаточность конвергенции и снижение скорости чтения. Если эти симптомы преобладают, необходим другой подход, например, зрительная тренировка, а не использование линз.

5. Стандартное лечение

Применение в Японии (наивысший приоритет)

Для следующих заболеваний светозащитные очки рассматриваются как вариант лечения.

• Блефароспазм (доброкачественный эссенциальный блефароспазм) : Светозащитные очки или очки-зажимы указаны как один из вариантов лечения. У пациентов с судорогами, вызванными светом, или светобоязнью можно попробовать светозащитные очки.
• Колбочковая дистрофия : Ношение светозащитных очков считается эффективным для уменьшения симптомов у пациентов с выраженной светобоязнью.

Типы фильтров и рекомендации по заболеваниям

Рекомендуемые фильтры в зависимости от заболевания или симптома приведены ниже.

Заболевание/Симптом	Рекомендуемый фильтр	Тенденция доказательств
Мигрень	Линзы FL-41	Эффективность показана
Доброкачественный эссенциальный блефароспазм	Светозащитные очки FL-41	Эффективность подтверждена
Постконтузионный синдром	Линзы FL-41	Субъективное улучшение (небольшое исследование)
Колбочковое расстройство	Красные контактные линзы	Наиболее убедительное улучшение зафиксировано
Визуальная мерцательная скотома	Очки FL-41	Сообщается об эффективности при светочувствительности

Линзы FL-41

• Тонированные линзы, избирательно блокирующие длины волн около 480 нм²⁾.
• Показана эффективность при мигрени и БЭБ.
• Линзы обычно розового или янтарного цвета, и их механизм действия отличается от солнцезащитных очков, которые снижают общую яркость.

Оптические режекторные фильтры

• Тонкопленочное покрытие на поверхности линзы обеспечивает более точное блокирование длины волны, чем FL-41³⁾.
• Поскольку он может нацеливаться на более специфические диапазоны длин волн, ожидается его будущее клиническое применение.

Примечание: Разброс качества продуктов FL-41

Сообщалось о случаях, когда коммерческие продукты с маркировкой «FL-41» на самом деле не обладают блокирующими характеристиками FL-41. Характеристики блокировки длин волн могут различаться в зависимости от продукта, и при покупке необходимо тщательно проверять легитимность поставщика. Также следует учитывать, что многие исследования имеют небольшой размер выборки, а уровень доказательности ограничен.

Q Какая цветная линза эффективна при каком заболевании?

A

Линзы FL-41 (блокирующие сине-зеленый свет около 480 нм) показали эффективность при мигрени и доброкачественном эссенциальном блефароспазме. При нарушениях колбочек (дисфункция колбочковых фоторецепторов) красные контактные линзы демонстрируют наиболее убедительное улучшение. При постконтузионном синдроме в небольших исследованиях сообщалось о субъективном улучшении комфорта с помощью FL-41.

Q Надежны ли коммерческие линзы FL-41?

A

Даже если продукт маркирован как FL-41, некоторые из них не обладают заданными блокирующими характеристиками. Перед покупкой важно убедиться, что поставщик соответствует официальным спецификациям. Рекомендуется проконсультироваться со специалистом и выбрать подходящий продукт.

6. Патофизиология и детальный механизм развития

ipRGC и основы меланопсина

ipRGC — это третий тип фоторецепторных клеток, способных воспринимать свет независимо от палочек и колбочек. Они содержат фотопигмент меланопсин с максимальной длиной волны поглощения (λmax) 482 нм.

• Giant ipRGC: около 3000 клеток, распространяющих дендриты на обширную область сетчатки и экспрессирующих меланопсин.
• Разнообразные функции ipRGC: они формируют основной афферентный путь зрачкового рефлекса на свет, а также участвуют в циркадных ритмах, регуляции настроения и формировании зрительного образа. Показано, что свет напрямую влияет на настроение и обучение через нейроны, экспрессирующие меланопсин.

Интеграция зрачковой реакции

Диаметр зрачка определяется аддитивной интеграцией сигналов от внутренней сетчатки (система ipRGC/меланопсин) и наружной сетчатки (система палочек/колбочек).

• Зрачковая реакция, опосредованная колбочками: короткая латентность, быстрая скорость сокращения, быстрое возвращение к исходному уровню после световой стимуляции. Контролирует тоническое сокращение на изменения контраста.
• Зрачковая реакция, опосредованная меланопсином: длительная латентность, медленная скорость сокращения, характеризуется устойчивостью. Определяет светоадаптированный диаметр зрачка при длительном воздействии света.
• Интеграция, зависящая от освещенности: при темновой адаптации преобладает реакция палочек, при световой адаптации появляется меланопсиновая реакция, а палочки отключаются; при более высокой освещенности добавляется реакция колбочек.
• Контроль усиления: предполагается, что контроль усиления зрачковой регуляции находится в ядре Эдингера-Вестфаля.

Старение и функция меланопсина

Было показано, что функция меланопсина остается относительно стабильной в течение первого-восьмого десятилетия жизни, после чего происходит значительное снижение. Поскольку меланопсин-опосредованная зрачковая реакция относительно стабильна независимо от возраста, эффект длинноволновых фильтров можно ожидать даже у пожилых людей.

Теоретическое обоснование блокировки длины волны

Принцип действия линз FL-41 и фильтров с вырезом заключается в уменьшении входа в ipRGC путем блокировки длин волн около 481 нм, тем самым подавляя передачу сигнала в ноцицептивные центры таламуса ^{2, 3)}. Даже в случаях, когда колбочки и палочки не функционируют (например, при дегенеративных заболеваниях сетчатки), ipRGC могут передавать световые сигналы, поэтому фильтры длины волны могут способствовать уменьшению светобоязни при этих заболеваниях.

---

7. Последние исследования и перспективы на будущее (отчеты на стадии исследования)

Пациентам: обязательно прочитайте

Нижеприведенная информация в настоящее время находится на стадии исследования или клинических испытаний и не является стандартным лечением, доступным в обычных больницах. Это справочная информация для специалистов о будущем развитии медицины.

Оптогенетика

Ведутся оптогенетические исследования, направленные на восстановление утраченной светочувствительной функции с помощью генной инженерии.

• Эктопическая экспрессия меланопсина : Эктопическая экспрессия меланопсина в ганглиозных клетках сетчатки (RGC) привела к улучшению зрачкового рефлекса и восстановлению способности различать свет и тьму у слепых мышей.
• Применение химерных белков : Проводятся исследования по экспрессии химеры Opto-mGluR6 в ON-биполярных клетках для восстановления светового ответа в моделях дегенерации сетчатки.
• Генная терапия каналородопсином: Проводятся клинические испытания генной терапии с использованием каналородопсина (NCT02556736 и др.).

Прогресс в исследованиях ipRGC

В исследовании, где макакам-резусам вводили меланопсин-направленный иммунотоксин для селективного удаления ipRGC, было подтверждено значительное ослабление зрачкового рефлекса после удаления ipRGC, что способствует выяснению роли ipRGC в зрачковом рефлексе на свет.

Изучение немедикаментозной терапии

Повторяющаяся транскраниальная магнитная стимуляция (rTMS) изучается как немедикаментозная терапия светобоязни при синдроме зрительного снега (VSS). Комбинированное применение rTMS и спектральных фильтров требует дальнейших исследований.

Проблемы внедрения

В настоящее время низкая доступность в магазинах оптики, недостаточная осведомленность врачей и высокая стоимость онлайн-покупок являются препятствиями для распространения спектральных фильтров.

---

8. Список литературы

1. Wilkins AJ, Wilkinson P. A tint to reduce eye-strain from fluorescent lighting? Preliminary observations. Ophthalmic & physiological optics : the journal of the British College of Ophthalmic Opticians (Optometrists). 1991;11(2):172-5. doi:10.1111/j.1475-1313.1991.tb00217.x. PMID:2062542.

2. Katz BJ, Digre KB. Diagnosis, pathophysiology, and treatment of photophobia. Surv Ophthalmol. 2016.

3. Hoggan RN, Subhash A, Blair S, Digre KB, Baggaley SK, Gordon J, et al. Thin-film optical notch filter spectacle coatings for the treatment of migraine and photophobia. Journal of clinical neuroscience : official journal of the Neurosurgical Society of Australasia. 2016;28:71-6. doi:10.1016/j.jocn.2015.09.024. PMID:26935748; PMCID:PMC5510464.