馬玉瑩/文

角膜接觸鏡檢測(cè)儀的使用分析

馬玉瑩/文

角膜接觸鏡越來(lái)越受到屈光不正患者及愛(ài)美人士的青睞。在生產(chǎn)、銷售、驗(yàn)配、復(fù)查等環(huán)節(jié)監(jiān)測(cè)角膜接觸鏡的主要參數(shù)，可以有效提高配戴的安全性，減少發(fā)生眼部并發(fā)癥。角膜接觸鏡檢測(cè)儀能對(duì)角膜接觸鏡主要參數(shù)進(jìn)行方便測(cè)量，本文通過(guò)角膜接觸鏡檢測(cè)儀與傳統(tǒng)測(cè)量方法的比較，對(duì)角膜接觸鏡檢測(cè)儀的結(jié)構(gòu)和原理、測(cè)量方法進(jìn)行了分析。

角膜接觸鏡；檢測(cè)儀；使用分析

1 引言

角膜接觸鏡作為一種醫(yī)療器械、矯正屈光不正的方法之一，在配戴過(guò)程中給人們帶來(lái)美觀、方便、舒適[1]。影響角膜接觸鏡配戴安全性和舒適性的因素很多，比如：鏡片本身參數(shù)不合格、鏡片的損傷、沉淀物等。從國(guó)家質(zhì)量檢查報(bào)告看，目前市場(chǎng)上檢測(cè)角膜接觸鏡不合格項(xiàng)目主要集中在曲率半徑和中心厚度不符合標(biāo)準(zhǔn)。因此，在生產(chǎn)、銷售、驗(yàn)配、復(fù)查等環(huán)節(jié)檢測(cè)角膜接觸鏡，具有重要的意義。

傳統(tǒng)的測(cè)量鏡片中心厚度的儀器有：厚度卡、鏡片厚度測(cè)量計(jì)、改良式毫米表，因測(cè)量過(guò)程中直接與鏡片接觸，很容易造成鏡片表面的損傷。

傳統(tǒng)的測(cè)量鏡片曲率半徑的儀器有：軟鏡球面曲率儀法、模板法、Drysdale曲率儀法、角膜曲率計(jì)法。其中，前兩種方法需要接觸測(cè)量，后兩種方法為非接觸測(cè)量，但需人工讀數(shù)。模板法將接觸鏡與標(biāo)準(zhǔn)基弧組模（以0.3mm增加級(jí)率）進(jìn)行比較，方法較粗糙。Drysdale曲率儀，測(cè)量軟鏡時(shí)，需要一定溫度和張力的濕房，使用受限，在實(shí)際應(yīng)用中主要測(cè)量硬鏡。使用角膜曲率計(jì)法測(cè)量時(shí)，需附加裝置，給測(cè)量帶來(lái)了不便。英國(guó)曾推出過(guò)超聲波法、干涉法測(cè)量鏡片曲率和厚度的儀器，但價(jià)格昂貴[2]。

角膜接觸鏡鏡片的直徑、表面質(zhì)量分別需要不同的儀器進(jìn)行檢測(cè)。傳統(tǒng)的測(cè)量鏡片直徑的方法有：放大鏡加刻度鏡、V型槽測(cè)量器。后者主要測(cè)量硬質(zhì)鏡片。傳統(tǒng)的接觸鏡表面檢查的儀器有：普通放大鏡加照明、投影儀、裂隙燈顯微鏡、暗視場(chǎng)角膜接觸鏡觀察鏡、邊緣檢測(cè)儀。主要用來(lái)判斷鏡片表面光潔程度；判斷新鏡片的材料基質(zhì)中有無(wú)不透明雜質(zhì)、混濁及缺陷；觀察陳舊鏡片表面劃痕、破損及沉淀物的程度和類型；抽檢判斷成品鏡片的工藝質(zhì)量。

角膜接觸鏡檢測(cè)儀很好地解決了角膜接觸鏡主要參數(shù)檢測(cè)的問(wèn)題。角膜接觸鏡檢測(cè)儀采用光學(xué)投影成像及光學(xué)傳感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了角膜接觸鏡的基弧、中心厚度、直徑、表面質(zhì)量的同時(shí)檢測(cè)。測(cè)量過(guò)程中鏡片始終浸泡于生理鹽水中，避免了鏡片脫水變形對(duì)測(cè)量造成的影響。與傳統(tǒng)的測(cè)量方法相比，操作簡(jiǎn)單方便、精度高。

本文以JC-300型角膜接觸鏡檢測(cè)儀作為分析對(duì)象，分析了該設(shè)備的結(jié)構(gòu)、原理、誤差等，最后總結(jié)了具體的測(cè)量方法。

2 工作原理

2.1 結(jié)構(gòu)

角膜接觸鏡檢測(cè)儀主要由光學(xué)系統(tǒng)、精密機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)及電子控制系統(tǒng)幾部分組成[3]。圖1為角膜接觸鏡檢測(cè)儀整體外形圖，圖2為儀器結(jié)構(gòu)原理圖。

光源6經(jīng)過(guò)聚光鏡7準(zhǔn)直后，通過(guò)可旋轉(zhuǎn)的反射鏡8，反射和不反射切換成兩個(gè)方向的光路（如圖2）。一路照射測(cè)量直徑樣品池4，對(duì)鏡片投影，測(cè)量直徑及雜質(zhì)和表面缺陷；另一路照射測(cè)量曲率和光學(xué)中心厚度樣品池10，經(jīng)過(guò)分光鏡投影到觀察接收屏和光電傳感器，通過(guò)定位機(jī)構(gòu)定位（如圖4），對(duì)鏡片曲率和光學(xué)中心厚度進(jìn)行半自動(dòng)測(cè)量。由于角膜接觸鏡鏡片特別是軟性親水性角膜接觸鏡鏡片暴露在空氣中會(huì)產(chǎn)生變形，因此在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中，鏡片始終置于盛有生理試樣液的樣品池中。

圖1 角膜接觸鏡檢測(cè)儀整體外形圖

圖2 檢測(cè)儀結(jié)構(gòu)原理圖

圖3 弓高弦長(zhǎng)法測(cè)量圓弧半徑

圖4 角膜接觸鏡定位機(jī)構(gòu)示意圖

2.2 測(cè)量原理與誤差分析

角膜接觸鏡直徑的測(cè)量原理類似V型槽測(cè)量器，也可檢測(cè)鏡片表面質(zhì)量。利用光電傳感器掃描分析，測(cè)量中心厚度，測(cè)量曲率半徑R采用的是弓高弦長(zhǎng)法。

依據(jù)弓高弦長(zhǎng)法[4]，已知長(zhǎng)度的弦長(zhǎng)L測(cè)量某一球面鏡片表面的矢高H的原理（如圖3）。由圖中的幾何關(guān)系有：對(duì)其進(jìn)行全微分，

根據(jù)誤差理論，曲率半徑的誤差

①儀器在運(yùn)輸中或在使用中受到大力碰撞，或在使用半年或更長(zhǎng)時(shí)間后光源亮度發(fā)生變化等，都會(huì)影響儀器的測(cè)量基準(zhǔn)，從而影響測(cè)量精度，這時(shí)需對(duì)儀器的測(cè)量基準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)校。

②測(cè)量前，向測(cè)量器皿中注入生理鹽水的量以能淹沒(méi)到角膜接觸鏡鏡片頂端為宜，以確保在測(cè)量過(guò)程中，鏡片始終浸泡在生理鹽水中，避免鏡片變形對(duì)測(cè)量結(jié)果造成的影響。

③測(cè)量曲率半徑、中心厚度時(shí)，反復(fù)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪，讓鏡片借助自重移動(dòng)到定位盤的正中間。因鏡片是對(duì)稱的，反復(fù)升降定位盤，使鏡片外圓處于水平位置（在水平方向鏡片外圓成像為一條直線），這時(shí)鏡片中心與測(cè)桿的中心重合。轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)桿手輪時(shí)，讓測(cè)桿升高，與鏡片輕輕接觸即可（注意不要使鏡片移動(dòng)或變形）。旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪，將定位盤升到光窗之外（以投影屏上的定位盤和角膜接觸鏡的投影像到測(cè)桿的投影像的距離3～5cm為佳）。

④測(cè)量鏡片表面質(zhì)量時(shí)，注意通過(guò)用鑷子輕輕移動(dòng)鏡片，將雜質(zhì)、破損、劃痕與刻度線比對(duì)，測(cè)出它們的大小、長(zhǎng)度與寬度。

3 使用方法

3.1 測(cè)量前準(zhǔn)備

接通電源，按動(dòng)開(kāi)關(guān)（通電15分鐘后測(cè)量最佳）。向測(cè)量器皿中注入測(cè)試液或生理鹽水。

3.2 測(cè)量操作

3.2.1 鏡片后光學(xué)區(qū)曲率和中心厚度的測(cè)量

①只預(yù)測(cè)一次測(cè)量次數(shù)的操作。

②旋轉(zhuǎn)反射鏡，使光線照亮測(cè)量曲率和中心厚度的樣品池。

③將鏡片凸面向上，輕輕放到定位盤上。

④旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪，使鏡片中心與測(cè)桿的中心重合。

⑤轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)桿手輪至與鏡片輕輕接觸。

⑥系統(tǒng)復(fù)位。

⑦設(shè)定測(cè)量次數(shù)：按動(dòng)預(yù)置鍵一次，之后按動(dòng)測(cè)量鍵，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪，將定位盤升到光窗之外。

⑧按一下測(cè)量鍵，顯示屏將顯示出被測(cè)鏡片的曲率半徑數(shù)據(jù)。按一下顯示鍵，顯示屏將顯示被測(cè)鏡片的中心厚度。重復(fù)按動(dòng)顯示鍵，將重復(fù)顯示以上兩個(gè)數(shù)據(jù)。

⑨預(yù)置一次以上測(cè)量次數(shù)的操作。

重復(fù)上述操作中的①～⑤步驟。按預(yù)置鍵（需要預(yù)置幾次測(cè)量次數(shù)就按動(dòng)幾下預(yù)置鍵，最多預(yù)置9次，否則變?yōu)?次）→按一下測(cè)量鍵。將定位盤升高到光窗外→按動(dòng)測(cè)量鍵，降下定位盤→鏡片重新定位在水平位置，再按動(dòng)測(cè)量鍵，再將定位盤升高到光窗外→再按動(dòng)一下測(cè)量鍵→重復(fù)以上步驟直至測(cè)量最后一次→再將定位盤升到光窗外→按動(dòng)測(cè)量鍵，顯示屏顯示曲率測(cè)量平均值，再按動(dòng)顯示鍵，顯示中心厚度測(cè)量平均值。重復(fù)按動(dòng)顯示鍵，將重復(fù)顯示以上兩個(gè)數(shù)據(jù)。

3.3.2 測(cè)量鏡片的直徑、表面質(zhì)量

用鑷子夾住角膜接觸鏡片輕輕放入測(cè)量器皿中，鏡片凸面朝上。讓鏡片由于自重順著池底斜面滑向V形槽，并與槽的兩邊相切，旋轉(zhuǎn)調(diào)焦環(huán)，使鏡片各部分在投影屏上的放大像清晰。旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪，使鏡片外圓弧邊在投影屏上的放大像清晰。分別讀取鏡片外緣弧邊與V型雙標(biāo)尺相交處的刻度值，再將兩刻度值相加，取平均值即為鏡片的直徑。

同時(shí)，可觀察角膜接觸鏡的表面質(zhì)量，通過(guò)與V型雙標(biāo)尺上的刻度值比對(duì)，可測(cè)量雜質(zhì)、破損和劃痕的大小以及長(zhǎng)度和寬度。

4 結(jié)論

角膜接接觸鏡檢測(cè)儀作為一種精密的光學(xué)儀器，使用過(guò)程中應(yīng)注意保養(yǎng)，按鍵切勿用力按壓。不用時(shí)，盡量罩上防塵罩。注意保持儀器的清潔干爽。定期檢測(cè)儀器，對(duì)儀器的測(cè)量基準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)校。

角膜接觸鏡檢測(cè)儀體積小、操作簡(jiǎn)單、方便，測(cè)量精度高。為了確保角膜接觸鏡配戴者的健康、舒適，在生產(chǎn)、銷售、驗(yàn)配、復(fù)查等環(huán)節(jié)中，運(yùn)用角膜接觸鏡檢測(cè)儀對(duì)角膜接觸鏡的重要參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，具有重要意義。

[1]馬玉瑩. 數(shù)碼裂隙燈顯微鏡在隱形眼鏡驗(yàn)配中的應(yīng)用. 中國(guó)眼鏡科技雜志，2011（09）：132～134

[2]黃宗偉. 角膜接觸鏡投影測(cè)量技術(shù)的研究. 重慶大學(xué)碩士論文，2007.04.25

[3]廖海洋. 隱形眼鏡投影測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì). 光學(xué)精密工程，2004，12（3）：254～258

[4]甘永立. 幾何量公差與檢測(cè). 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002.06

[5]JC-300型角膜接觸鏡投影儀使用說(shuō)明書(shū). 重慶遠(yuǎn)視科技有限公司

作者單位：無(wú)錫工藝職業(yè)技術(shù)學(xué)院