知识点5 角膜接触镜设计参数和分类

理论要求

1.掌握基弧、镜片直径、矢高的概念及三者之间的关系。

2.掌握镜片材料FDA分类方法。

3.掌握角膜接触镜的分类方法。

接触镜的设计目标是要达到安全、舒适、增视，为了匹配人眼角膜的形态，使镜片能直接附着在角膜表面的泪液层上，并能与人眼生理相容，需要从多方面设计镜片的参数，以下内容将围绕角膜接触镜的设计参数进行阐述，并介绍不同的角膜接触镜的分类方法。

一、镜片的设计参数

每一项镜片的设计指标都是接触镜整体结构的一部分，对于镜片的配适效果产生影响。大部分镜片设计指标都是可以量化的，这些量化的数值就是设计参数。设计参数主要包括基弧、镜片直径、矢高、镜片厚度、光学区、周边弧、镜片前表面、屈光力、边缘轮廓、缩径设计。

（一）基弧

角膜接触镜中央光学区的后表面曲率称为基弧（图1-10）。可以用屈光度来表示，也可用曲率半径来表示，单位为D或mm，两者之间的换算见附录（曲率及半径换算表）。以mm表示时，曲率半径越大，基弧越平坦；曲率半径越小，基弧越陡（图1-11）。基弧可以是球面弧即各点曲率半径相同，也可以是非球面弧即曲率半径自中央向周边逐渐缩短或延长（图1-12）。

角膜接触镜后表面与角膜的前表面进行匹配，角膜曲率与基弧的匹配情况可以分为三类：完全一致、较平坦、较陡峭（图1-13）。镜片基弧太小，称为配紧（较陡峭）；镜片基弧太大，称为配松（较平坦）。

为了获得良好的配适、清晰的矫正视力和舒适的持久效果，并要保证角膜泪液氧气和营养成分的交换正常进行及代谢产物的及时排出，软性角膜接触镜基弧应比角膜曲率略大5%～10%，即后表面一般比角膜前表面的曲率平坦0.4～0.8mm。角膜的曲率一般为7.6～8.2mm，因此软镜的基弧一般为8.3～9.0mm，而硬镜为了矫正效果和配戴的稳定性，与角膜匹配情况为匹配或稍陡峭。

（二）镜片直径

镜片直径就是经过镜片几何中心最宽的弦长（图1-14），直径的选择主要取决于配戴者角膜直径和睑裂高度。软镜应完全覆盖角膜，并超出角膜周边0.5mm以上，这样才能在眼内有一定范围的偏位及移动度，通常软镜直径为13.6～15.0mm。而RGP镜片直径应小于角膜直径，但是要大于瞳孔直径，通常范围为8.0～9.5mm。

（三）矢高

矢高又称为弧矢高或垂度，指的是镜片后表面几何中心与镜片总直径之间的垂直距离（图1-15）。

保持镜片的直径不变，增大基弧，镜片变平坦，矢高降低，配适变松；反之，保持直径不变而减小基弧，镜片变陡峭，矢高增加，配适变紧（图1-16）。保持基弧不变，增加镜片直径，镜片变陡峭，矢高增加，配适变紧；反之，保持基弧不变，减小镜片直径，镜片变平坦，矢高减小，配适变平坦（图1-17）。

矢高与基弧负相关，与直径正相关，矢高大（基弧小/直径大），配适紧；矢高小（基弧大/直径小），配适松。可以增加直径或减小基弧让镜片配适变紧；可以减小直径或增加基弧让镜片配适变松。

（四）镜片厚度

镜片的厚度是指镜片前后表面的垂直距离，分为中央厚度、边缘厚度和过渡区厚度。镜片厚度对于镜片的配适效果、弯曲、操作、耐久性和配戴舒适性有很重要的影响，镜片的厚度取决于镜片屈光力和整体设计。

中央厚度通常是指软镜的几何中心厚度的计量参数，实际设计中角膜接触镜的中央厚度范围通常为0.035～0.150mm，一般会与相同屈光度的镜片的中央厚度进行比较，比较常用的是-3.00D的镜片厚度，可分为超薄型（中央厚度<0.035mm）、标准型（中央厚度0.035～0.09mm）、厚型（中央厚度>0.09mm）。

薄镜片的优势包括透氧性高，柔软，配戴舒适；由于镜片薄，贴着角膜，顺应角膜能力强。不足之处在于易引起干涩感，强度低，易损，形成的泪液镜不稳定，矫正散光不理想。

厚镜片的优势包括成形性好，操作方便，有效矫正适度散光，防止眼睛干涩。不足之处在于不够柔软，舒适性稍差，透氧性较低。

镜片厚度的选择需要综合考虑的因素包括氧气的传导、水分的蒸发、镜片的配适和泪液交换。

①氧气的传导：氧气的传导性与中央厚度成反比，但不局限于镜片在角膜中央的厚度。研究发现，角膜的某一点水肿与该点的镜片氧传导性相关，镜片局部厚度不均可导致局部角膜水肿；整个镜片透气性一致，则整个角膜生理反应也一致。镜片厚度受软镜制作工艺的限制，软镜片厚度过薄会出现角膜干燥点，镜片耐用性差，弹性差，稳定性差，容易弯曲，矫正散光效果差。镜片厚度过大，影响氧传导性，导致角膜缺氧水肿，影响泪液交换。

②水分的蒸发：镜片太薄，容易脱水，出现角膜干燥、角膜染色，严重的会导致角膜炎。

③镜片配适和泪液交换：薄镜片顺应角膜能力强，倾向于覆盖在角膜上，难以自由运动，导致泪液交换不足，代谢产物排泄不畅，需要考虑镜片厚度和镜片运动的平衡。镜片厚度不适影响镜片配适和泪液交换的情况包括镜片脱水、镜片下泪液无法交换、严重的角膜染色。

（五）光学区

基弧所在的圆形镜片区域为光学区，光学区通常为圆形，位于镜片的几何中心（图1-18），光学区直径以mm（毫米）为单位，需要完全覆盖瞳孔区域，瞳孔直径大小为3.0～6.0mm，软镜光学区直径一般为7.0～12.0mm，而RGP镜片光学区直径范围为7.0～9.0mm。如光学区发生偏心或范围不足以覆盖眼的瞳孔区时，戴镜会发生眩光现象。

（六）周边弧

基弧以外的周边均为镜片周边，镜片表面周边部围绕基弧的各弧统称为周边弧（图1-19），角膜的形态是非球面的，中心直径4～6mm区域接近圆形，角膜自中央逐渐向周边变平坦，镜片设计应符合角膜的形状，配戴才舒适安全。

（七）镜片前表面

镜片前表面曲率由目标屈光力决定，镜片后表面曲率（基弧）由角膜曲率来决定。与后表面的基弧和周边弧不同，前表面通常是球面的，有时会为矫正像差设计成非球面。镜片前表面的曲率由其他参数决定，在镜片的基弧、厚度确定的情况下，目标屈光力的获得就取决于镜片前表面的曲率，前光学区决定了稳定、精确的屈光矫正度数。

（八）屈光力

如前所述，镜片的屈光力主要取决于镜片前表面曲率，还与镜片厚度和镜片整体形状有关。基弧与角膜的弧度相匹配，屈光度由镜片的前表面曲率确定。

（九）边缘轮廓

镜片边缘轮廓的形状、厚度对配戴舒适性影响很大，理想的镜片边缘轮廓应该是平滑、渐变的，边缘设计的原则就是增进舒适，将对泪膜的干扰减少到最小，减少与眼睑之间的相互作用。

（十）缩径设计

接触镜的直径不变，光学区直径变小，将光学部分局限在中央相对有限的范围，周边加载弧度不同的载体部分，这样的设计称为缩径设计（图1-20）。负镜载体用于增加中高度正镜片周边厚度，相对减少中央厚度和镜片质量，并增加眼睑吸附。正镜载体用于中高度负镜片（大于-6.00 D），减少镜片边缘厚度。缩径设计的镜片可以减少镜片边缘厚度，减少镜片边缘与角膜、结膜的摩擦，提高配戴舒适性，提高氧的传导性。

二、角膜接触镜的分类

由于角膜接触镜的材料、设计、加工工艺不断发展，接触镜的种类也越来越多，分类方法也多样化。

按照材料的亲水和疏水特性分为软性和硬性角膜接触镜。

软性角膜接触镜根据配戴方式可分为日戴、弹性配戴、长戴或连续配戴；根据使用周期分类可分为传统型、定期更换型、抛弃型；根据水凝胶镜片材料的含水量和电荷进行分类，分为四类镜片，分别是低含水量（<50%）、非离子性，高含水量（>50%）、非离子性，低含水量（<50%）、离子性，高含水量（>50%），离子性；根据中央厚度进行分类，分为超薄型（<0.035mm）、薄型（0.035～0.09mm）、标准型（0.09～0.15mm）、厚型（>0.15mm）；根据功能进行分类，分为光学性接触镜、治疗性接触镜、美容性接触镜；根据加工工艺进行分类，分为旋转成形（离心浇铸）镜片、车削成形镜片、铸模成形镜片、综合成形镜片。软性角膜接触镜分类的内容在项目四详细介绍。

硬性角膜接触镜从设计上可分为普通球性RGP、环曲面RGP、矫形塑形镜和透气性巩膜镜；硬性角膜接触镜相关的内容将在项目五中加以详述。