角膜接触镜,人口 (60亿),视觉矫正概况,全世界,未矫正的 屈光不正(2亿?),屈光不正(18亿),老视 (13亿),眼镜 (29亿),隐形眼镜 (8500万),屈光手术 (100万),OP5,8千5 百万配戴者,34m (10.7%),8m (0.8%),0.5m (2.5%),18m (3.1%),3m (0.1%),22m (0.6%),全世界隐形眼镜的使用,角膜接触镜学是一门综合学科,医学 化学 光学 生理学 材料学,角膜接触镜学是一门综合学科,医 学,角膜接触镜学是一门综合学科,光 学,隐形眼镜是一门综合学科,化学,材料学 机械制造,隐形眼镜是一门综合学科,生理学 心理学,隐形眼镜的历史和发展,设想 1508年 达芬奇 1637年 Rene Descartes 1801 年 Thomas Young 1845年 John Herschel,隐形眼镜历史中的人物和事件,达芬 .奇(1508年)： 将眼浸泡在容器中，可以中和角膜的屈光力,11,Da Vinci, 1508,Rene Descartes(1636年)： 充水玻璃管与角膜接触,14,Rene Descartes, 1637,John Herschel (1845年)：角膜模子加透明胶质,玻璃巩膜镜片 1887年1889年,1888年 Adolf1887年 muller August muller 有屈光力的隐形眼镜,巩膜镜片,玻璃巩膜镜片 (18871889) 动物配戴，病人配戴，问题 塑胶巩膜镜片 (1938年) PMMA材料应用,车削技术的开始,21,塑胶巩膜镜片-PMMA 1936年 硬性（角膜）镜片 1946年 软镜 -HEMA及其聚合物 60年代 硅胶弹性体镜片 硬性透气镜片-RGP 70年代,硬性角膜型镜片（1946）,Kefin Tuohy的实验室发现 后表面曲率的研究和设计 镜片周边曲率的研究和设计,软镜的发展（1960S）,Wichterle 的贡献 生产方式的发展 HEMA材料的成功,25,旋转浇注法,Wichterle made his first spincasting unit out of a childs erector set,26,硬性透气性镜片的发展（1970）,PMMA 的教训 RGP 材料的发展,我国隐形眼镜的发展,1946年 上海吴良材 1962年 PMMA 70年代初 软镜 1986年 海昌 1988年 博士伦 8090年代 视康和强生,隐形眼镜概况-使用周期,传统型配戴方式 频繁更换型 抛弃型,隐形眼镜概况-配戴方式,日戴 长戴 弹性配戴 连续配戴,隐形眼镜概况-特殊镜片,美容镜片 散光镜片 角膜变色片 色盲镜片 绷带式镜片 治疗镜片 老视镜片,隐形眼镜概况-适应症,矫正视力 美观 方便 治疗,隐形眼镜概况- 与框架眼镜的比较,视觉 视野 舒适 方便 美观 价格,安全 特殊用途,隐形眼镜概况-寿命,PMMA 好几年 RGP 1-2年 软镜 1天-12个月,隐形眼镜概况-理想的镜片,清晰 舒适 耐用,隐形眼镜领域,软镜越戴越短、越戴越长 硬镜良好的光学质量、舒适程度提高 特殊镜片美容、治疗,隐形眼镜的发展设计,软镜 舒适度 不同人种的设计 散光镜片的定位 硬镜 设计多样化：球面、非球面、个性化设计 治疗目的设计,Toe Down,Tangent,Heel Down,Toe Down,Heel Down,Tangent,隐形眼镜研究,镜片对角膜生理的影响（泪膜） 镜片的设计与舒适度 镜片设计、材料与视觉质量的关系 治疗性的隐形眼镜 作为其他研究的辅助工具,41,术语,Contact lens Soft lens Hard lens PMMA RGP Scleral lens Corneal lens Conventional lens Disposable lens,Frequent replacement Hydrogel Spherical Aspherical Polymers,42,概念,Contact lens Scleral lens Corneal lens Soft lens RGP lens Wear pattern Conventional contact lens Frequent replacement Disposable lens,隐形眼镜配戴的眼生理,隐形眼镜的安全性,隐形眼镜是医疗器具 职业的影响 环境的影响 卫生习惯的影响 年龄的影响,隐形眼镜对 主要眼部结构的影响,瞬目变化 泪液变化 结膜变化 角膜变化 镜片沉淀物反应 护理液反应,瞬目变化,瞬目次数 瞬目完全程度 瞬目不良：瞬目12次/分，或瞬目不全:角膜3，9点钟点状染色,眼睛最表面的折射面-好的视力的必要因素 为上皮细胞创造湿润的环境 提供角膜营养和氧气 稀释/清除有害物质 提供杀菌剂的溶质,角膜前泪膜功能,泪膜的结构,类脂层 水质层 粘液层,类脂层,由睑板腺分泌 厚度：0.1um 作用：增加泪膜的表面张力，减少泪液蒸发率,水质层,由泪腺和Krause Wolfring副腺分泌 厚度0.7u 是泪膜的主要成分,粘液层,有结膜的杯细胞分泌 厚度0.6-1.0um 作用：使泪液的水质能扩张开，吸附于上皮表面，能在瞬目间隙保持完整泪膜1525秒 清除泪膜中的颗粒物质,粘液的功能,粘液(或glycocalyx) )由角膜上皮吸附 使得角膜表面从疏水性 转换可湿 润的亲水性表面 使得水粘液 胶体可以分布在 角膜表面,上皮,微绒毛,泪液量,1 L,3 L,4 L,泪液量: 正常 7.41.3 l 麻醉 2.10.4 l 基础泪液更新率 15%/分 泪液产量: 1l/分 pH: 7.2 渗透压: 302 mOsm/L,(Mahmood 等., 1984),泪流方向,通过眼睑运动和眼球运动 形成泪湖 每次瞬目泪膜重新分布 向上的眼睑运动 涂布水分到眼睛表面 辅助作用: 毛细管作用和重力和瞬目- (眼睑关闭向鼻子剪刀样运动）,(Haberich, 1968),正常泪液成分,白蛋白 酶 免疫球蛋白：IgA,IgG,IgM,IgE 补体成分 乳铁蛋白 乳化脱氢酶 胞浆素 其他成分,检查手段,泪膜:外观 棱镜高度 泪膜破裂时间 (TBUT/BUT) 泪液量 Schirmer试验 酚红线试验 染色: 玫瑰红, Lissamine Green试验 荧光素 乳铁蛋白试验(Lactoplate) 实验室试验(粘蛋白、溶菌酶等),荧光素染色,染色: 损坏的上皮细胞 中断细胞间连接(组织破裂) (Feenstra和Tseng,1992) 角膜和结膜 在下方角膜较常见（Cho等., 1996),隐形眼镜的泪液沉淀物,蛋白膜 类脂 镜片结石,影响镜片沉淀物量的因素,镜片的含水量 镜片表面的化学特性 配戴者的泪液生化特性 镜片表面的完整性,隐形眼镜对泪膜的影响,泪膜完整性的影响 泪液蒸发量的影响 泪液渗透压的影响 泪液蛋白的影响 泪液中离子和PH值的影响,角 膜,46D，眼总屈光力的2/3 椭圆 几乎全透明 无血管,1-P2,1-D1,角膜与氧气,65,66,67,几乎全透明 无血管,1-D1,68,空气和呼吸 air vs. breath,角膜的能量代谢,有氧氧化 无氧酵解 磷酸己糖旁路,有氧氧化,葡萄糖- 6-磷酸葡萄糖- 丙酮酸- 已酰辅酶A- CO2和H2O- 泪液,无氧酵解,葡萄糖-6-磷酸葡萄糖-磷酸甘油酸-丙酮酸-乳酸-泪液,氧气,角膜需要一定量的氧气来维持正常的生理功能,氧气,葡萄糖的新陈代谢(营养) 葡萄糖供应能量给角膜内皮 角膜内皮主动维持角膜水分的平衡 水分的平衡 -保持角膜的透明性及功能,74,氧气压 标准大气,温度: 15 C 压力: 760 mm Hg 水蒸气压 15 C: 12.79 mm Hg 空气中 干成分: 747.21 mm Hg 氧浓度: 20.95% 氧分压(pO2): 156.54 mm Hg pO2 值常用 : 155 mm Hg,75,氧气在大气中的组成,76,氧供的影响因素,角膜接触镜 RGP or 软镜 材料 厚度 配适,海拔高度,角膜的氧气从哪里获得？,角膜氧的来源,大气 睑结膜血管 角巩缘血管 房水,79,角膜氧供,內皮,Descemets,上皮,泪液,角膜基质,终末血管,血管,大气,房水,O2,O2,80,睁 眼,55 毫米 Hg,O,2,O2,O2,CO2,155 毫米 Hg,5L O /cm 角膜/h,2,2,21 L CO2 /cm 角膜/h,2,O,2,角膜的氧供,睁眼 角膜所需的氧气80%来自外界空气，15%来自角巩膜缘血管，5%来自房水。 大气氧分压：21%,82,闭眼,O2,CO2,角膜的氧供,闭眼 角膜的所需的氧气70%来自睑结膜血管，10-15%来自房水，10%-15%来自角巩膜血管 氧分压：7%,角膜的氧供,不戴镜 睁眼：大气 泪液 角膜 闭眼：睑结膜血管 角膜,角膜的氧供,戴镜 睁眼：大气 泪液 镜片 泪液 角膜 闭眼：角膜缘血管网 角膜,86,重要因素,氧通透性oxygen permeability, Dk 氧传导性oxygen transmissibility, DK/t 等效氧分压equivalent oxygen percentage, EOP,用于材料的指标,87,氧通透性 = DkD = 弥散系数diffusion coefficient of the material k = 溶解系数solubility of the gas in the material,88,氧气的弥散,Molecules migrate through microvoids (intramolecular spaces) within the materials matrix,89,90,透氧性取决于镜片厚度,镜片中心厚度: 0.11 mm / 边缘厚度 0.12 mm,91,透氧性取决于镜片厚度,镜片中心厚度: 0.15 mm / 边缘厚度: 18 mm,92,氧分压?,氧分压21%,戴镜时角膜的氧需求,日戴：Dk/L 24.1 EOP:9.9% 过夜配戴: 角膜水肿不超过4%, Dk/L :87以上 角膜水肿不超过3.5%, Dk/L :100以上 角膜水肿不超过3.2%, Dk/L :125以上,角膜生理的需氧量,角膜肿胀 日戴9.9% 长戴17.9% 上皮有丝分裂 13.2% 上皮愈合 10.4% 角膜敏感度 8% 内皮油滴状改变 15%-16.6%,