接触镜的材料设计和生产

1、接触镜的材料、设计和生产,郭雅玲,掌握,1、接触镜的材料的基本特性 2、接触镜的基本设计参数的意义 3、接触镜加工工艺的基本流程,理想的接触镜材料,足够的角膜氧供 生理惰性（安全） 在眼湿润性 抗沉淀物（负离子） 维持稳定的镜片参数 耐操做性（儿童） 光学透明性 护理需求最小（轻松） 容易生产制造（成本）,发展更清晰、更健康、更舒适、更实用,韧度 耐用 矫正散光 弹性模量 抗压能力 视力 舒适度 含水量 折射率 透氧 湿润性,透明度,特定波长光线透过媒质的比例- %（表示） 可见光380-780 92%-98%,硬度 RGP,镜片寿命 泪液透镜 韧度 SCL 舒适 -1DC 允许镜片贴服于角膜

2、表面 泪液镜和残余散光,抗张强度 弹性模量,能承受的最大张力 镜片寿命：镜片清洁和操作,能承受的最大压力 更加、更稳定的矫正视力,比重,尤其对于高度镜片或特殊设计镜片（OK镜） 上眼睑有向上带动，重力作用？ 折射率 与含水量相关（对于水凝胶软镜而言，含水量越高，n越低,9,可塑性,弹性模量低-可塑性强-柔软-舒适 泪液镜过薄-散光矫正,亲水性,含水量百分率来评估 当镜片厚度一定时，含水量越高，透氧性越高（水凝胶软镜）,湿润性、湿润角、极性,湿润性好-湿润角小-泪膜稳定 舒适、视力清晰 30？ PMMA湿润角？ 60,极性,材料表面离子数量 极性强-湿润性好-易沉淀（活性镜片）,透氧性,DK=透

3、氧系数 材料的固有属性（重要） D= 弥散系数 K= 溶解系数 不随镜片形状而改变,氧的传导性,氧的传导性=DK t 氧通透性/镜片厚度 镜片厚度可以是： Tc（镜片中心厚度） 或 Tlocal特定点计算出来的氧传导性,15,镜片材料,硬性接触镜材料 PMMA聚甲基丙烯酸酯 SiMA硅氧烷甲基丙烯酸酯 氟硅丙烯酸酯,PMMA：优点,优越的光学性能 耐用、稳定 容易制造、矫正、价格低 很好的“遮盖”角膜散光 离子电荷中性-镜片沉淀物极少 湿润性好，容易清洁,PMMA：缺点,对气体（O2/co2）不通透，导致： -角膜缺氧Corneal hypoxia -条纹Striac -皱褶 Folds in

4、 Descmet，smembrane -角膜中央水肿 Centaal corneal clouding（edena） -微囊Microcysts,硅氧烷甲基丙烯酸酯SiMA,PMMA+硅 透氧性提高 不稳定、持久性和复制性，湿润性差、易沉淀,SiMA,中等量表面负荷 离子/疏水蛋白吸附 高吸附倾向 与硅含量相关的沉淀物 需酶清洁剂 硅含量增加-透氧？-湿润性？,硅含量过多之后的影响,镜片的湿润性差 沉淀物增加 机械加工性差 材料不稳定,氟硅丙烯酸酯（FSA）,表面电荷低 低吸附倾向吸引脂质 SiMA+氟 与氟含量相关的沉淀物 酶清洁剂作用不大,软镜的材料,水凝胶 聚甲基丙烯酸乙酯 其他聚合物

5、含水量高 表面电荷特征多样 Silicone Hydrogel （硅水凝胶）,含水量 Water content,结合在内的水分，影响镜片的柔韧性和DK 水的含量决定材料的特性（密度折射率强度光学性能） 范围：3-85% 低含水量50%（FDA）,水凝胶 氧泪液镜片含水角膜,低,耐用、操作性好 沉淀物较少 DK较低 可做得更薄 常用于日戴 轻度散光适合,高,DK较高 多用于长戴 沉淀物较多 耐用性何操作性较差 必须做的更厚,硅水凝胶,含水量越低=硅含量越高=DK越高 Purevision：36% water，DK=110 Focus N&D：24% water，DK=140,硅水凝胶（高Dk）

6、材料,利用具有较高氧传导性的特殊材料，如氟硅胶 微“水凝胶通道”使得离子和水可以通过镜片-有利于镜片在眼上运动,LOREM IPSUM DOLOR LOREM IPSUM DOLOR LOREM IPSUM,常见SCL材料,离子性 镜片表面负荷电 非离子性 聚合物内部极化位点 表面无电荷（不易吸附）,FDA分类法-水凝胶,Group 1:=low water（35-50%），non-ionic 不易沉淀，传统型 Group 2:=high water（50-81%），non-ionic 频繁更换 Group 3:=low water（50%），ionic 透氧高，不易沉淀,RGP材料,基于PM

7、MA的骨架结构 与氧通透性相对于的链状结构,-硅Silicone -氟Fluorine -甲基丙烯酸酯 -亲水单体 -交联物体,RGP镜：优缺点,优点,清晰持久的矫正视力 角膜生理影响小、并发症较少 能较好的矫正角膜散光 使用寿命比传统型软镜长2-3倍 镜片护理简单、经济 长期配戴舒适度高,缺点,初始舒适度低 适应期较长 验配时间、专业要求更高 初始费用/单位成本软镜较高 抗沉淀性差,软镜的优缺点,优点,良好的初始舒适度 适应时间较短 验配更换/更易 初始费用/单位费用较低 可间歇性配戴 抛弃型、频繁更换式改善镜片清洁度,缺点,不能很好“遮盖”散光 镜片护理繁琐、总花费大 频繁更换 牺牲视觉质

8、量 对眼生理影响大于RGP镜 易破损,根据眼表特征，镜片材料，镜片用途 常规设计接触镜主要由 光学区 周边区 边缘,设计,内表面,球面 非球面 减少镜片对角膜局部产生压力,理想的接触镜,吻合 镜片外表面-度数 镜片内表面-定位 镜片边缘-泪液循环,离心率（e-value）,非球面弧度平坦化或陡峭化的速率 E值大，说明度数梯度越大 角膜中央为大致椭圆形，e0.5 对于OK镜影响大-首选片,镜片外表面,决定镜片度数（外光学区）-缩径设计,基弧Base Curve,由于软镜的直径较大，通常基弧较K值平坦10% 通常范围：6.8-9.2mm,周边弧,单弧 Monocurve 双弧 Bicurve 三弧

9、Tricurve 四弧 Tetracurve 非球面Aspheric,周边弧,汇结部 融合处理后表面无结点,镜片直径/光学区直径,角膜直径11mm 角膜非球面 软镜：13.515mm 硬镜：810mm,屈光度/厚度,材料设计？ 屈光度+20D-20D 正负透镜中央厚度？周边厚度？ 厚度与DK关系、稳定附着,边缘设计,边缘轮廓 边缘间隙Edge life 舒适度,镜片设计类型,球面 Spher i cal 非球面Aspher ic 环曲面 Toric 多焦点Multifocal 反几何设计 Reverse Geometry,非球面设计,从光学区中心到周边曲率逐渐改变 度数阶梯：多焦成为可能 角膜

10、匹配度更好,环曲面设计,两条主子午线的曲率不同 轴位稳定设计 可为前/后/双环曲面,双焦点和多焦点,彩色美容,近视控制,镜片中央部较周边部更平坦 术后平坦角膜 反几何设计,圆锥角膜,重要概念,矢高Sagittal 平坦Flat vs. 陡峭Steep vs. 曲率半径Radius vs.屈光度 Diopters,矢高变化的影响,S1S2S3,BC值不变，直径改变,接触镜的生产 工艺,车削法 离心浇铸法 模压法,离心浇铸,成本低，效率高 柔软不易操作 中心薄，透氧矫正散光差 内曲面非球面 后期工艺,车削,稳定软性铸膜工艺,重复性好光聚合保持软态膨胀率低,三明治法,色素不直接接触眼表,选择题,1.美国食品和药品监督管理局（FDA）将含水量低于50%的材料定为低含水材料，含水量高于50%的材料定位高含水材料。根据材料的表面离子性将其分为4个类型，分类方法如下（ ） A.低含水非离子性材料 B.高含水非离子性材料 C.低含水离子性材料 D.高含水离子性材料 E.以上都是,E,2.常规接触镜主要由3部分组成，分别是（ ） A.镜片折射区 B.镜片光学区 C.镜片周边区 D.镜片反射区 E.镜片边缘,BCE,3.高含水量软性接触镜的特点是（ ） A.镜片材料密度低