008 软性角膜接触镜设计及其临床相关参数 - 角膜接触学

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008 软性角膜接触镜设计及其临床相关参数

2009-11-28 14:51:29 来源:网络作者:admin 【大中小】浏览:34466次评论:0条

角膜接触镜的设计科学与否直接关系到临床的验配成功与否，决定镜片设计的主要因素是镜片材料特征和眼部特征，特别是角膜的生理需求，此外良好的镜片设计还取决于现有的生产工艺和光学设计能力，有关接触镜设计的参数非常多，本节将围绕主要的临床可变化参数进行阐述，并了解这些参数的设计和变化对临床验配的影响。
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软镜设计的主要参数包括（图2-1）：
1．几何中心厚度。
2．后表面设计。
3．前表面设计。
4．镜片直径。
5．边缘设计。
6．弧矢高。
软镜的镜片材料在镜片设计中起重要作用，现有的水凝胶材料含水量38%~80%，由于含水量范围大，材料物理特性也随之而异。但是，其中有两个因素至关重要：透气性和含水量。这两种特性都因材料亲水性增高而增高，因镜片厚度增大而减少。由于镜片厚度直接影响镜片的机械性能和透氧性，所以镜片的设计首先从镜片的厚度开始。

一、镜片厚度
软性镜片，其氧传递性与镜片厚度成反比，镜片厚度的概念不仅仅局限于镜片在角膜中央部位的厚度，而应该针对整个角膜而言，据研究：①角膜上某一点的水肿直接与该点上的镜片的氧传递性有关；②整个镜片的透气性均匀一致，则整个角膜的生理反应也一致。从透氧的角度考虑，越薄对角膜健康越有利，但现代生产工艺不能达到任意的薄，同时如果镜片制作太薄，容易脱水而且脆性太高。
如果镜片太厚，角膜会出现相应的缺氧问题，表现为角膜水肿、角膜染色等，如局部镜片脱水，则镜片表面泪膜不稳定等。但若镜片太薄，也会出现一些问题，即镜片更趋于跟角膜形状相一致，与角膜吸附的力量增强，结果使镜片移动度减少，使角膜上皮代谢产物排除减少，久之影响角膜的生理代谢功能和镜片配戴的总体效果，同时，镜片在眼中还存在脱水问题，温度、pH、渗透压和蒸发性都在其中起一定作用。所以在实际应用过程中对镜片厚度选择和要求是一种均衡的判断。
目前材料的最薄厚度设计是低含水量（38%）为0.035mm，中含水量镜片（55%）为0.055%mm，高含水量镜片（70%）为0.10mm。这里的镜片厚度值是以－3.00D镜片为代表的镜片中央厚度。

二、镜片后表面设计
（一）中央光学区后表面曲率（基弧）
中央光学区为外界光线通过进入瞳孔的镜片中央区域，镜片的屈光性由该部分起作用。中央光学区的后表面曲率称为基弧（BC），可以用屈光度（D）来表示，也可用曲率半径来表示。
软镜由于其材料的柔软性，趋于同角膜的形态相一致。从角膜的生理健康考虑，为了排出角膜上皮代谢产物，镜片在眼中要有一定的移动度，所以软镜的基弧设计要比角膜的前表面曲率平坦些。根据临床验配经验和角膜生理功能测定，一般软镜的基弧应比角膜前表面曲率大0.4~0.8mm。人眼角膜前表面的曲率半径大部分在7.6~8.2mm范围，所以目前软镜的基弧设计基本为几类：8.4mm，8.6mm，8.8mm，9.0mm。由于软镜柔韧性，基弧的选择没有硬镜那么严格，一般的配戴者都能在以上几种类型中找到合适的镜片。
基弧可以是球面的或非球面的，球面曲率的特征是每一点的曲率是相等的，如同一个圆球；非球面则表现为从中央到周边曲率逐渐变长或逐渐变短。非球面的特性用e值来表现，e值越大，表示从中央到周边的平坦率越大，若e值为0，则表示为球面；e值在0~1.0之间为椭圆曲线；e值等于1.0，则曲线为抛物线；e值大于 1.0,则为双曲线（图2-2）。
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（二）镜片后表面周边设计
角膜并不是一个球面，中央约4~6mm区域基本呈球形，向周边逐渐趋于平坦，所以镜片后表面的设计也必然要与角膜的形态相一致，这样可以避免镜片局部对角膜产生压力，造成角膜的局部损伤。
围绕基弧的曲率称为周边曲率，周边部可以由一至两个逐渐平坦的球性曲率相连接，称为旁周边曲率和周边曲率；通常双弧的第二弧比基弧平坦0.8~1.0mm，亦可以融合多球面弧度，也可以用一个逐渐平坦的非球面作为周边部分（见图2~3）。
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（三）光学区
基弧所在的区域称为光学区（OZ），光学区通常为圆形，位于镜片的几何中心，原则上光学区应该覆盖瞳孔，所以其直径至少为7.0~8.5mm，软镜光学区直径范围一般为7.0~12.0mm。对于特殊设计的软镜，如缩径镜片，用前表面光学区作为光学区的代表。
光学区是可用光学部分，其矫正度数包容在这个范围内，若OZ偏移，即将瞳孔移出OZ外，则会出现眩光现象。

三、镜片前表面的设计
在确定镜片的基弧、镜片厚度和材料折射率后，通过镜片的前表面的设计建立了镜片的屈光度。前表面的中央区为前光学区（FOZ），该区产生稳定的、精确的屈光矫正度数（图2-4）。

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前表面可以是单弧或双弧度设计，如果涉及到高度数的负镜片，单弧或双弧的前表面必然会产生很厚的边缘；而高度数正镜片会产生很厚的中心厚度，这两者都无法被配戴者所耐受。为了达到较好的视功能，需要将光学区制作成大些，而为了舒适和镜片机械性能，又得将镜片的光学区尽量缩小。为此，人们在设计时引入一个与中央曲率不同的合理的周边部分，称之为“周边载体”，也称“缩径设计”，该部分是球性的，与前后表面共轴（图2-5）。

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四、镜片边缘设计
镜片的边缘是镜片前面和后面的几何融合区，边缘设计的目的和原则是增进舒适度，并保证对泪膜的干扰减少到最低。如图2-6所示，边缘形态直接影响镜下泪液的流动。

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镜片边缘设计涉及很多细节，包括边缘前表面的曲率和宽度，边缘后表面的曲率宽度，边缘顶角位置等。目前人们普遍采用Mandell边缘评价系统来对镜片的边缘设计作评价，即镜片边缘顶点的高度，顶点分别距0.05mm，0.20mm，0.50mm时的边缘厚度。这样对镜片边缘设计和描述有了标准（图2-7）。

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镜片边缘按形态基本分为三类：内角型、中型和外角型（图2-8）。

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五、软镜的直径
镜片的直径以毫米为单位，镜片直径的设计与角膜直径和睑裂高度有关。对于软镜，镜片一定要充分覆盖角膜（图2-9），即在角膜静态时，镜片要覆盖角膜并至少至少超出角膜边缘0.5mm。角膜直径（水平可见虹膜直径）约为12.0mm，由于镜片在眼中并不能完全中心位，所以镜片的直径至少要达到13.6mm，因而大部分的软镜设计的直径为14.0mm。
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六、弧矢高度
弧矢高度（s）指的是镜片后表面几何中心与镜片总直径（d）之间的垂直距离。假设镜片总直径不变，增加基弧的时候必然会减少弧矢高；反之，减少基弧，则增加增加了弧矢高。假设镜片的基弧不变，则增加镜片总直径的时候必然会增加弧矢高，从而造成镜片变陡；反之，降低镜片总直径则减低弧矢高，使得镜片变平坦（图2-10）。

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一般情况下，弧矢高增加会使镜片配戴变紧，反之引起镜片配戴变松。充分理解弧矢高与镜片直径和基弧的关系，对镜片的选择和配适具有临床指导意义。

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责任编辑：peijingshi

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