-Class of Scleral-
“美視季”鞏膜鏡
專研課堂第六課
鞏膜鏡的設(shè)計
(上)
前言:
第二代非球鞏膜鏡~美視季?硬性鞏膜接觸鏡將于近日隆重上市!其諸多創(chuàng)新的光學(xué)設(shè)計為患者帶來了更優(yōu)異的視覺體驗。為了更好的了解鞏膜鏡相關(guān)設(shè)計思路,“美視季”鞏膜鏡專研課堂將分兩期介紹鞏膜鏡設(shè)計的那些事兒~
鞏膜鏡雖然被業(yè)內(nèi)稱為大號RGP(硬性角膜接觸鏡),但是設(shè)計難度、考慮的方面比RGP更為復(fù)雜,其不僅要考慮與角膜之間的安全距離以解決角膜敏感帶來的不適,同時也要考慮鏡片與角鞏膜緣區(qū)或著陸區(qū)的舒適距離。同時,由于其直徑相對較大,旋轉(zhuǎn)、掉片的問題都需要更多的考慮和解決。
本期將從人眼結(jié)構(gòu)的角度帶來鞏膜鏡三區(qū)設(shè)計VS四區(qū)設(shè)計、著陸區(qū)切線VS弧線設(shè)計、環(huán)曲VS非環(huán)曲設(shè)計各自的優(yōu)劣勢。
1、角(鞏)膜緣區(qū)、前部鞏膜形狀呈切線狀
角(鞏)膜緣,即角膜與鞏膜移行區(qū),寬約1.5-2.0毫米,由于透明的角膜嵌入不透明的鞏膜內(nèi),并逐漸過渡到鞏膜,所以在眼球表面沒有一條明確的分界線(圖1)。
圖1
驗配鞏膜鏡片時,角(鞏)膜緣是一個非常重要的參數(shù)依據(jù),人們通常印象中,角鞏膜緣區(qū)和前部鞏膜連接部通常假設(shè)是弧形與弧形的連接形態(tài)。(圖2)
圖2
隨著技術(shù)的進(jìn)步,先進(jìn)的診斷儀器及測量手段不斷出現(xiàn),如Scheimpflug 成像、摩爾輪廓測量和OCT,讓人們對與鞏膜形態(tài)有了更深刻、精準(zhǔn)的認(rèn)識。美國太平洋大學(xué)一項基于使用OCT測量鞏膜形態(tài)的研究發(fā)現(xiàn),角膜和鞏膜的過渡區(qū)(即角鞏(膜)緣區(qū))的形態(tài)是直線的(圖3)。
圖3
這項研究涉及48個人96只正常眼,測量評估了眼球前部8個不同子午線方向的形態(tài)。這其中大多數(shù)的角膜鞏膜過渡區(qū)展現(xiàn)出切線的形態(tài)。此外,在同一只眼的不同子午線上,也測量到了不同的角膜和鞏膜的過渡區(qū)形態(tài)2。
對于前部鞏膜的形態(tài)(介于直徑15.0mm和20.0mm間),通常認(rèn)為這個區(qū)域的形狀是凸?fàn)畹?,畢竟眼睛是一個球形。但是結(jié)果與此相反,多數(shù)案例中前部鞏膜的形態(tài)依然展現(xiàn)出切線(直線),其數(shù)量遠(yuǎn)大于我們通常認(rèn)為的凸?fàn)睿ㄍ範(fàn)畈蛔?/3的數(shù)量)2。
2、角(鞏)膜緣區(qū)、前部鞏膜是非對稱性的
在上述太平洋大學(xué)的研究中也測量了角鞏膜緣的切線角度和鞏膜的切線角度。他們用Visante (Zeiss)眼前節(jié)OCT測量并分析了切線角的數(shù)據(jù)。從圖4中可以看出角鞏膜緣(中間一圈表示)的鼻側(cè)方向會比其他方向要更平坦些,這也符合角膜地形圖中鼻側(cè)角膜較平坦的現(xiàn)象。
圖4
大體上角鞏膜緣各方向的切線角沒有明顯的統(tǒng)計學(xué)差異,而鞏膜部則不同,尤其是在鼻側(cè)和顳下有著顯著的差異。如果以下方切線角為中間參考的話,鼻側(cè)部分切線角比較小即較平坦,而顳側(cè)部分切線角更大即更陡峭。即使在同一只眼的不同子午線之間,每個人角鞏膜緣及前鞏膜形狀依然呈現(xiàn)很大的不同。角鞏膜緣的切線角差異平均為1.8度,而鞏膜區(qū)切線角的差異平均高達(dá)6.6度2。
綜上,可以看到角膜、角鞏膜緣、鞏膜的形態(tài)對于不同的人群、病患在同一子午線都是有差異的,變量極多,因此在鞏膜鏡設(shè)計過程中至少需要考慮如何精細(xì)設(shè)計以便更好的與不同角鞏膜形態(tài)所匹配,整體區(qū)域區(qū)分越細(xì)會帶來更精準(zhǔn)的驗配。
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1、三區(qū)設(shè)計VS四區(qū)設(shè)計
盡管不同的廠商在鏡片設(shè)計參數(shù)上會有些許差異,但基本的鏡片結(jié)構(gòu)仍遵循基礎(chǔ)理論設(shè)計。首先我們來介紹標(biāo)準(zhǔn)球面設(shè)計鞏膜鏡(此處球面設(shè)計指同軸旋轉(zhuǎn)對稱的設(shè)計或非環(huán)曲設(shè)計)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計原則。
在鏡片結(jié)構(gòu)上,傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)球面設(shè)計鞏膜鏡可以分為以下三個區(qū)域3(圖5):
1. 光學(xué)區(qū)(Optical zone)
2. 過渡區(qū)(Transition zone)
3. 著陸區(qū)(Landing zone)
圖5
傳統(tǒng)三區(qū)設(shè)計滿足了一些角膜高度敏感、配戴傳統(tǒng)RGP不舒適的不規(guī)則角膜散光、眼表疾病患者的舒適性需求,在臨床應(yīng)用了有數(shù)十年。但是通過第一部分的研究結(jié)論,我們看到人眼在過渡區(qū)(含角(鞏)膜緣區(qū))不同區(qū)域存在不同的切線角、同時由于鼻側(cè)顳側(cè)高低不同的形態(tài),如果僅以過渡區(qū)進(jìn)行平滑設(shè)計,在角鞏膜緣切線角較高的區(qū)域,鞏膜鏡有可能會有所接觸而造成患者配戴的不舒適,因此將過渡區(qū)再細(xì)分,分為邊弧區(qū)、角(鞏)膜緣區(qū)。獨(dú)立四區(qū)的設(shè)計將鞏膜鏡與角膜緣區(qū)保留一定的間隙是更為精細(xì)的,能更好的匹配不同角鞏膜形態(tài),同時也可以起到保護(hù)該區(qū)域干細(xì)胞的作用。
圖6
圖 7
2、著陸區(qū)切線VS弧線設(shè)計
在第一部分中我們看到前部鞏膜更大比例的呈現(xiàn)了切(直)線形狀,不同的鞏膜鏡在這一部分的設(shè)計也有不同,有的為切線設(shè)計、有的為弧線設(shè)計,其目標(biāo)都為保證鏡片在沉降過程中壓力均勻分布在鞏膜著陸區(qū)。
弧形著陸區(qū)的鞏膜鏡的尾部與鞏膜有一定的縫隙,有利于內(nèi)外部氧氣互換,提高配戴鞏膜鏡后的透氧性,但是容易刺激結(jié)膜、形成血絲。
圖8
切線著陸區(qū)設(shè)計的鞏膜鏡契合了人眼前部鞏膜的形態(tài),不僅可以減少鞏膜鏡邊緣和鞏膜顳側(cè)眼瞼之間的相互作用,這種切線擬合也可以減輕對眼睛的壓力,提高配戴的舒適度并增加鏡片配戴時間1。另外,可以根據(jù)不同人眼前部鞏膜切線角的大小進(jìn)行著陸區(qū)切線角不同角度的設(shè)計,精準(zhǔn)控制鏡片與眼球的接觸面積,有效減少眼球與鏡片邊緣的摩擦,實現(xiàn)鞏膜鏡淚液交換和配戴穩(wěn)定的最佳平衡。
圖9
3、環(huán)曲VS非環(huán)曲設(shè)計
70%以上的鞏膜鏡患者多為不規(guī)則角膜散光人群,除此之外普通的高度散光患者對于鞏膜鏡也有一定的需求,經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,近幾年來多種散光設(shè)計的鞏膜鏡發(fā)展相當(dāng)迅速,包括前環(huán)曲(前散)、后環(huán)曲(后散)或雙環(huán)曲(雙散)設(shè)計的鞏膜鏡。
前環(huán)曲設(shè)計的鞏膜鏡散光位于光學(xué)區(qū),是針對改善視覺質(zhì)量(例如殘余眼內(nèi)散光)而設(shè)計的,但使用的前提是鏡片的定位需穩(wěn)定,但鞏膜形態(tài)的不對稱性和上下眼臉的壓力也會導(dǎo)致鏡片旋轉(zhuǎn)及角度偏移,效果并不理想,所以一般情況下較少使用單獨(dú)的前環(huán)曲鞏膜鏡。而后環(huán)曲設(shè)計實際上是指將鞏膜鏡著陸區(qū)(或過渡區(qū))制作為環(huán)曲式設(shè)計來改善定位,這不會影響鞏膜鏡的中央光學(xué)區(qū),在第一部分內(nèi)容中我們看到大部分人的眼前表面形狀會有某些程度的非旋轉(zhuǎn)對稱性,因此非旋轉(zhuǎn)對稱式(環(huán)曲面)的鏡片對于鞏膜鏡的配戴而言,是較符合眼球生理結(jié)構(gòu)的,這樣可以使每個象限的壓力被平均分擔(dān),并不會有某個象限或區(qū)域承受較大的壓力,進(jìn)而減少血管壓迫和結(jié)膜白化的機(jī)率。雙環(huán)曲設(shè)計(圖10)則結(jié)合了后環(huán)曲設(shè)計及前環(huán)曲設(shè)計,即利用環(huán)曲設(shè)計的著陸區(qū)來改善定位并利用前表面光學(xué)區(qū)來矯正殘余散光。
圖10
隨著科技的進(jìn)步,人們對角膜與鞏膜形態(tài)的認(rèn)識越來越深入。為了更好的匹配不同的形態(tài)、提高配戴舒適度及持久性,創(chuàng)新四區(qū)、切線設(shè)計著陸區(qū)、雙環(huán)曲、非球面等等鞏膜鏡的設(shè)計越來越為醫(yī)生和患者所接受。未來,隨著加工工藝的發(fā)展,鞏膜鏡將會逐漸進(jìn)入千人千眼的個性化定制的階段,成為視光及眼表疾病治療領(lǐng)域的利器。
本期的“美視季”鞏膜鏡專研課堂就到這里啦,下一期我們將帶來鞏膜鏡的設(shè)計(下),來聊聊影響鞏膜鏡視覺質(zhì)量的相關(guān)設(shè)計。如果您有其他希望了解的話題,也歡迎在評論區(qū)留言~
參考文獻(xiàn):
1.Daddi Fadel: The influence of limbal andscleral shape on scleral lens design
2.《Eye shape and scleral lenses》Kojima R, Caroline PJ, Graff T, Kinoshita B, Copilevitz L, Achong-Coan R, van der Worp E, Lampa M,
3.Eef van der Worp,(2015),A Guide to Scleral Lens Fitting (2 ed.);10-22
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