Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/1822/42558

TitleClinical experimental trials on changes in ocular surface induced by soft contact lenses wear
Author(s)Sapkota, Kishor
Advisor(s)Lira, Madalena
Franco, Sandra
Issue date11-May-2016
Abstract(s)Contact lenses (CL) are an important method of refractive error correction. Every year, millions of people commence CL wear. About 140 million people in the world wear CL and almost 90% of them wear soft contact lenses (SCL). Every year, several lenses with different materials, designs or chemical composition come in the market. It is becoming one of the important businesses with billions of dollars investment. As CL are placed directly on eyes, it may affect the cornea, conjunctiva, eyelids, and tears either mechanically, physiologically and/or immunologically. The present thesis work was developed to analyse some of these aspects. The main objective of this thesis was to study the changes in ocular surface induced by SCL. Several experiments were conducted to study the effect of SCL wear on the cornea, conjunctiva and tear film in more than 75 subjects who had never worn lenses before. One of the objectives was to determine the goblet cell density (GCD) in healthy eyes of non-CL wearers and to find out the relationship between GCD and tear function and ocular surface physiology. It was also investigated the changes on conjunctival epithelial cell morphology and GCD with SCL wear. Conjunctival impression cytology was performed on superior bulbar conjunctiva for this cytological experiment. The next experiment was designed to determine the effect of SCL wear on conjunctival bulbar and limbal redness and conjunctival and corneal staining. Changes on corneal biomechanical properties [corneal resistance factor (CRF) and corneal hysteresis (CH)] with CL wear were also evaluated with the Ocular Response Analyzer (ORA). The objectives of the experiments on intraocular pressure (IOP) were to investigate the accuracy of IOP measurement over SCL and to determine the changes in IOP after three months of CL wear. It was measured Goldmann-correlated intraocular pressure (IOPg) and corneal-compensated intraocular pressure (IOPcc) with ORA. The effect of CL wear on contrast sensitivity function (CSF) was evaluated with CSV-1000 VectorVision. From the experiments on conjunctival cytology, it was observed high variation on GCD on the superior bulbar conjunctiva and the stability of the tear film was correlated with this parameter. SCL wear affected conjunctival GCD and the reduction observed in GCD was dependent upon lens materials. Epithelial cell metaplasia grading increased by at least one grade in more than twothirds of the eyes, but this was not statistically significant. SCL wear increased conjunctival bulbar and limbal redness, conjunctival and corneal staining independent upon the wearing modality. Even the lenses with hyperpermeability materials could not maintain the same ocular surface physiology. It was associated with lens materials and the increment was higher during the early period of wear. Higher conjunctival redness was observed on the temporal and nasal region while higher corneal staining was observed on the inferior cornea. It was also found that SCL wear affected corneal biomechanical properties, however, different properties were affected differently. CRF reduced significantly and was associated with lens materials, but no change was observed on CH. It was found that ORA underestimates IOP measured over SCL and this underestimation was more than 3 mmHg in about one-third of the eyes. Moreover, IOPcc was more affected than IOPg. It was observed that three-months of SCL wear reduced IOP and this was associated with lens materials as well as corneal properties. In the present study it was found that CSF was better with CL than with spectacles and three months of SCL wear did not change the CSF in any spatial frequencies. In general, these experiments showed that a variety of changes can occur on the ocular surface by three-months of SCL wear which were associated with lens materials. Reduction in GCD affects the tear film stability which may cause lens-related dry eye. Current CL with high oxygen permeability also affect ocular surface physiology like conjunctival redness and corneal staining. Although these changes can be clinically non-significant, these can affect the comfort level of lens wearers. Effect of SCL wear on IOP should be remembered on the treatment of glaucoma risk subjects. Since the same lens material affects differently on conjunctival cytology or ocular surface physiology or on IOP, there may not be an ideal CL for every subject. Lens materials should be selected for a particular subject depending upon his/her ocular health status.
As Lentes de Contacto (LC) são um importante método de compensação dos erros refrativos. Todos os anos, milhões de pessoas iniciam o uso de LC. Cerca de 140 milhões de pessoas no mundo usam LC e aproximadamente 90% destes usam lentes de contacto hidrófilas (LCH). Todos os anos, várias lentes com diferentes materiais, desenhos ou composições químicas entram no mercado. Está a tornar-se um dos mais importantes negócios com biliões de dólares de investimento. Uma vez que as LC são colocadas diretamente nos olhos, podem afetar a córnea, conjuntiva, pálpebras e lágrima tanto mecânica, fisiológica como imunologicamente. O presente trabalho de doutoramento foi desenvolvido de forma a avaliar alguns destes aspetos. O principal objetivo desta tese foi estudar as alterações na superfície ocular induzidas pelo uso de LCH. Foram levados a cabo vários ensaios de forma a estudar o efeito do uso das LCH na córnea, conjuntiva e no filme lacrimal em mais de 75 indivíduos que nunca tinham usado lentes. Um dos objetivos foi determinar a densidade de células caliciformes (DCC) em olhos saudáveis em não utilizadores de LC e encontrar a relação entre a DCC, a função lacrimal e a fisiologia da superfície ocular. Foram também pesquisadas as alterações na morfologia das células epiteliais e DCC com o uso das LCH através de citologia de impressão conjuntival na conjuntiva bulbar superior. Foi ainda determinado o impacto do uso de LCH na hiperemia da conjuntiva bulbar e limbal, tingido corneal e conjuntival. As alterações nas propriedades biomecânicas da córnea [fator de resistência corneal (CRF – Corneal Resistance Factor) e histerese corneal (CH – Corneal Hysteresis)] com o uso de LC foram também avaliadas com o Ocular Response Analyzer (ORA). A avaliação da pressão intraocular (PIO) serviu para investigar a exatidão da medição da PIO sobre as LCH e determinar ainda as alterações neste parâmetro após três meses de uso de LC. Foi ainda medida a pressão intraocular correlacionada Goldmann (PIOg) e pressão intraocular compensada (PIOcc) com o ORA. O efeito do uso de LC na sensibilidade visual ao contraste (SVC) foi também avaliado, utilizando-se para isso o CSV-1000 VectorVision. Nos estudos realizados para a avaliação da citologia conjuntival, observou-se uma grande variação da DCC da conjuntiva bulbar superior e encontrou-se um correlação entre a estabilidade do filme lacrimal e este parâmetro. O uso de LCH afetou a DCC conjuntival e a redução observada foi dependente do material das lentes. Na classificação da metaplasia das células epiteliais observou-se um aumento de pelo menos um grau em mais de dois terços dos olhos, mas esta diferença não foi estatisticamente significativa. O uso de LC provocou um aumento da hiperemia conjuntival bulbar e limbal mas os tingidos corneal e conjuntival não apresentaram relação com a modalidade de uso das lentes. Mesmo as lentes com materiais hiperpermeavéis não conseguiram manter a fisiologia da superfície ocular. Estas alterações mostraram estar relacionadas com os materiais das lentes e o incremento foi maior durante o período inicial de uso. A maior hiperemia conjuntival foi observada na região temporal e nasal enquanto o maior tingido corneal foi observado na zona inferior. Também se observou que o uso de LC afetou as propriedades biomecânicas da córnea, no entanto, as diferentes propriedades não foram afetadas da mesma forma. O CRF diminuiu significativamente, verificando-se uma relação com o tipo de material das lentes; no entanto, não foram observadas alterações na CH. Verificou-se ainda que o ORA subestima a PIO medida sobre as LC e esta diferença ascendeu a 3 mmHg em cerca de um terço dos olhos avaliados; além disso, a PIOcc foi mais afetada do que a PIOg. Observou-se ainda que durante os três meses de uso de LC houve uma redução da PIO. Este efeito das lentes na PIO foi relacionado com o material da LC assim como com as propriedades corneais. Este estudo permitiu observar que a SVC era maior com LC do que com óculos e que não sofreu nenhuma alteração durante os três meses de uso das lentes para nenhuma frequência espacial. Em geral, este estudo mostrou que são várias as alterações que podem ocorrer na superfície ocular durante três meses de uso de LCH e que estas se encontram relacionadas com o tipo de material das lentes. A redução da DCC afeta a estabilidade do filme lacrimal o que pode levar a sintomas de secura ocular. As LC com elevada permeabilidade ao oxigénio também afetaram a fisiologia da superfície ocular induzindo hiperemia conjuntival e tingido corneal. No entanto, emboras estas alterações não sejam clinicamente significativas, podem afetar o nível de conforto dos utilizadores de LC. O efeito do uso de LCH na PIO deve ser tida em conta no tratamento de indivíduos com risco de glaucoma. Uma vez que o mesmo material de lente afeta de forma diferente a citologia conjuntival, a fisiologia da superfície ocular ou a PIO, pode não haver uma LC ideal para todos os pacientes. Assim, o material das lentes deve ser selecionado para um determinado indivíduo dependendo da saúde ocular do mesmo.
TypeDoctoral thesis
DescriptionPh.D. Thesis in Sciences Specialization in Physics
URIhttps://hdl.handle.net/1822/42558
AccessOpen access
Appears in Collections:BUM - Teses de Doutoramento
CDF - OCV - Dissertações de Mestrado/Master Thesis

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