巩膜镜的设计和结构
现在巩膜镜的验配,主要是利用试戴片找出最理想的镜片规格。接下来我们先来介绍巩膜镜各段弧区的设计原理及功能。
尽管不同的厂商在镜片设计参数上会有些许差异,但基本的镜片结构仍遵循基础理论设计。首先我们来介绍标准球面设计巩膜(此处球面设计指同轴旋转对称的设计或非环曲设计)的结构和设计原则。
在镜片结构上,传统标准球面设计巩膜镜可以分为以下三个区域1:
1. 光学区(Optical zone)
2. 过渡区(Transition zone)
3. 着陆区(Landing zone)
图1
1. 光学区 Optical Zone
光学区位于巩膜镜的中央区域,由镜片的曲率和光度共同构建了一个理想的光学界面。光学区的前表面可以制作为球面或是非球面(spherical or aspheric)。在一般眼睛且镜片定位良好的情况下,将光学区前表面制作为非球面可以减少像差。在理想的情况下,光学区的后表面形状理论上应该要与角膜形状大致相同。如此才能在镜片与角膜之间形成均匀的泪水分布(图2)。而为了符合角膜形状,后光学区的弧度是可以进行调整的。
图2(巩膜镜矫正不规则散光)
与验配一般硬性角膜接触镜不同,巩膜镜的后表面光学区通常不会接触到角膜(图3)。当使用角膜接触镜验配圆锥角膜时,总是会与角膜有一定接触,从而增加锥顶产生瘢痕的风险(图4)。而若需增加镜片与角膜间的泪液厚度,则需选择直径更大的巩膜镜。
图3(巩膜镜圆锥角膜配适,无角膜接触)
图4(RGP圆锥角膜配适,有明显的角膜接触)
2. 过渡区 Transition Zone
介于巩膜镜的光学区及定位区之间的区域称为过渡区,也可称为中周区(mid-peripheral zone)或是轮部区(limbal zone)。在镜片设计中,过渡区为光学区的外侧到着陆区的内侧间的区域。一般过渡区的变化会影响到镜片的矢深。如果该试戴片是依照矢深验配的原则去设计的,要调整镜片矢深,通常是由改变过渡区的参数而得。过渡区的参数通常是独立于光学区及着陆区的参数,并且过渡区的参数通常会额外标示(图5)。
图5
直径较大的巩膜镜其过渡区可以让镜片避免接触角膜及角巩膜缘。各个厂家的过渡区设计皆有所不同,有些使用弧线形设计镜片的过渡区,有些利用直线将光学区连接至着陆区。
艾康特VSL巩膜镜为四区设计,将过渡区分为中周区和角膜缘区(图6),通过该区域个性化独立调整,匹配各种类型的角膜及巩膜形态!个性化四区设计,确保各区域镜下泪液厚度保持在合理范围,确保相对高且均匀的氧传导性,保障长期配戴安全性!
图6
3. 着陆区 Landing Zone
着陆区也称做巩膜区或接触区(haptic zone),主要是提供镜片定位并接触的区域,在接触的部分应尽可能符合眼睛前表面的形状。定位区的设计及特性,依不同种类的巩膜镜而有所不同。因此在本段中所讨论的「着陆区」只单就其功能性讨论,与镜片直径大小及镜片实际接触区域无关(图7)。
图7
在验配全巩膜镜(full scleral)时,定位区的后表面需要与巩膜形状相吻合。平均分配定位区对眼睛所造成的压力是很重要的,因此才能使镜片完全在角膜上拱起,在镜片和角膜之间创造足够的空隙(图8)。
图8(A:过紧的着陆区,B:合适的着陆区)
一般来说,着陆区会由一道较平的弧或是一段连续弧组成,曲率半径的范围约介于13.5~14.5 mm,可由改变曲率半径来调整定位区。在上期的文章中,近期的研究以及临床经验告诉我们:巩膜形状以角巩膜缘为起始点的话,形状较接近切线式直线而不是弧形,所以有些公司已经研发出切线式的着陆区设计。
结论
本篇内容我们主要了解了传统标准球面设计的巩膜镜在镜片结构上的三个区域:光学区、过渡区、着陆区,以及各区的设计原理及功能,下篇内容我们来聊一聊巩膜镜的进阶设计——散光设计。
参考资料:
1. Eef van der Worp,(2015),A Guide to Scleral Lens Fitting (2 ed.);10-22