軟鏡:聚甲基丙烯酸羥乙脂(PHEMA)
HEMA混合材料:以HEMA為基質加入其他輔料的親水性軟鏡材料。
非HEMA材料:不含有HEMA成分的親水性軟鏡材料。是以硬鏡材料甲基丙烯酸甲酯為基質,加入其它單體成分,從而成為軟性親水性材料。
優點:質地柔軟、有良好的可塑性、配戴十分舒適、適應時間短。
缺點:鏡片材料強度低、容易破損。矯正角膜性散光效果差。鏡片表面極性強,易吸附淚液中的沉澱物。
聚合物:隱形眼鏡的材料為由高能強鍵締合的高分子量化合物,該化合物為聚合物。
高分子量化合物的理化特性:
透光率:特定波長的光線透過單位厚度的材料的百分率為該材料的透光率。隱形眼鏡材料透光率一般92%--98%;由於染色的深度透光率會下降5%--30%;影響鏡片透光率的因素:聚合程度,水合程度純淨度。
折射率:光線在空氣中的運行速度與光線在材料中的運行速度的比稱。隱形眼鏡材料的含水量與折射率反比。即含水量越高,鏡片折射率越低。
強度:聚合物抵抗力學破壞的能力。材料受力的形式包括:拉伸,壓縮,衝擊,扭轉等。
彈性模量:材料受力發生形變後產生的應力。彈性模量越高鏡片抵抗變形的能力越強,外力消除越容易恢復原來的形狀。鏡片成型好易操作能形成理想的屈光表面利矯正散光。(硬鏡的彈性模量比軟鏡大)
可塑性:材料依照環境的形態,塑造自身形態的能力。彈性模量低的鏡片可塑性強,柔軟,配戴後感覺舒適。但矯正散光不理想。
密度:材料與同體積的水的重量比。隱形眼鏡材料的密度宜小。尤其是較厚的高屈光度片或復曲面鏡片(即散光鏡片),如材料的密度過大,可能因鏡片的自重和眼瞼力的作用影響鏡片配戴的穩定性。
親水性:材料的水合能力。通常用含水量百分率來表示。由於隱形眼鏡在實際套用中始終浸在淚液里,所以總是處在較充分水合的狀態中。含水量一般在35%-80%,含水量高透氧性好。但強度差易損壞;且沉澱物較多。
濕潤性:水分覆蓋材料的程度。濕潤性好的鏡片表面淚液膜穩定,配戴舒適,視力清晰。
極性:材料表面的離子數量構成了鏡片的極性。材料的極性與水環境的酸度有關。極性強濕潤性較好,易吸引淚液中的沉澱物。(離子性材料要比非離子性材料更易產生蛋白沉澱)
透氧性:是特指鏡片材料在單位時間內容許氧氣通過的能力。用DK來表示。DK值越高,鏡片的透氧性越高。角膜獲得氧供的途徑:淚液排泄,淚液滲透及材料結合。透氧性能與材料的含水量呈正比,與鏡片的厚度呈反比。
軟性隱形眼鏡的主要材質是親水性物質,容易吸附淚液中的蛋白質和脂質,致使鏡片表面形成沉澱物,縮短鏡片的使用壽命。
採用非離子材料製作的隱形眼鏡是首選。因為我們淚液中分泌的蛋白質和油脂呈離子性帶正電,而離子性材料本身帶有負電荷,很容易吸附蛋白質。而不帶任何電荷的非離子材料在很大程度上減少蛋白質和脂質的沉澱,所以選擇這種抗垢非離子材料的隱形眼鏡是健康的保證。
常用隱形眼鏡材料的物理性能:
(1)射率(n);含水量(%重量);透氧性(cm2/s)(mlo2/ml*kpa)*1011
(2)性模量pa*104 ;比重(g/ml)
1、透明度:
指一種物質的清晰性 。是物質的化學、純度和水合作用及其他因素的綜合體現。通常用特定波長的光線,通過某物質樣本的透過率之百分比來表示該物質的透明度。該值在大部分明澈的隱形眼鏡材料(無著色)中為92%~98%之間。
2、硬度和韌度:
材料的硬度是一重要的質量指標,它反映了鏡片的製作和鏡片的耐用性能。硬度這一屬性,硬鏡比軟鏡關係更密切。韌度反映材料柔韌的程度。柔韌性好的材料製作鏡片對初戴階段感覺良好,但不能矯正角膜散光,因為容易緊貼角膜。與角膜形狀相吻合 。
3、抗張強度:
表示材料在被牽拉狀態的斷裂之前,它所能承受的最大拉力值。抗張強度高→良好耐久性。
4、彈性模量:
(1)表示一種材料在承受壓力時保持形態不變的能力。
(2)低的材料→對壓力的抵抗力小。
(3)高的材料→更好地抵抗壓力。保持形態,提供更好視力效果。
5、比重:
比重是在一定溫度下的空氣中,相同體積的材料與水的重量之比率。(水的比重是1.0),比重與密度是一樣,密度單位(立方厘米)一立方厘米材料的重量(單位為克)。
6、折射率:
(1)一種透鏡材料的折射率是光在空氣中的速度(用n表示,值為1.0)與光在該材料中的速度(表示為n′)之比率。
(2)材料的折射率越高→入射光發生折射的能力越強;
(3)軟鏡材料(親水性)的折射率與含水量有關。含水量高→折射率低。
7、濕潤性:
隱形眼鏡表面的濕潤性大,所形成的淚膜也就均勻穩定。均勻穩定的淚膜是配戴舒適,視力理想和防止沉澱物的形成所必需條件。
8、水合作用(含水量)
材料的吸水量通常用水分占總重量的百分比表示。
吸水量少於總重量4%的材料稱為疏水材料;大於或等於4%的材料稱為親水聚合物。
9、氧傳導性:
在維持角膜正常生理活動的過程中,氧分子和一些其他離子、分子的通透性至關重要。氧的通透性是隱形眼鏡材料最重要的特性之一。角膜無血管來提供正常代謝所需的氧,角膜必須從淚漠中得到所需氧的大部分。淚膜則在睜眼時從大氣中獲得氧。
(1)睡眠時,眼瞼擋住了來自空氣中的氧,淚液中大部分氧都是從角鞏緣血管和瞼結膜血管中彌散而來。此時淚膜中的氧含量約只有睜眼時的1/3。
(2)隱形眼鏡是角膜和氧供之間的一道屏障。
(3)氧能通過兩條途逕到達角膜:
(4)眨眼時的隱形眼鏡活動被泵至鏡片後面。
(5)直接鏡片彌散。研究表明:硬鏡:每次眨眼時通過“淚泵”的作用,可更換14%-20%的淚液量。軟鏡:由於鏡片在眼球上活動度小,只能更換1%-5%的淚液量。“淚液更換”不僅為角膜提供氧和其他營養物質,還能清除代謝產物(二氧化碳、乳酸)和脫落的上皮細胞。
基本概念和術語:
1、大氣:
(1)定義:大氣指圍繞著地球的那層空氣。
(2)成份:大氣含有21%氧氣,78%的氮氣,餘下1%是二氧化碳、水蒸氣。
(3)壓力:大氣對地球表面產生壓力,這種壓力用一種稱作氣壓計的儀器測量,稱為氣壓。海平面上,大氣產生101.31kpa(760mmHg)的壓力
(4)分壓:氧占大氣的21%,氧氣產生21.31kpa(160mmHg)的分壓,分壓用P表示,氧分壓PO2,隱形眼鏡氧分壓值常作20.66kpa(155mmHg)
(5)氧張力:氧氈海拔(地球表面以上的高度);氧分子和氮分子的比例
(6)海拔效應:海拔↑→氧分子和氮分子成比例,若空氣中氧含量仍為21%→氧分子數量↓→變“薄” 。
(7)濕度:大氣除氧、氮以外,還有水蒸氣這種水份稱為濕度。
(8)水蒸氣飽和→濕度是100%;
(9)濕度↓→水從淚液和親水性鏡片中蒸發→脫水→眼部刺激症狀。
(10)氧傳導測量:氧傳導:軟鏡是直接彌散,硬鏡除直接彌散外,還有每次眨眼時通過“淚泵”的作用。
2、氧傳導測量:
(1)透氧性:通透性是指一種物質能通過某種膜或其他物質的程度。通透性是物質分子組成的內在功能。受影響的因素:如濃度、濕度、壓力、屏障。通透性以滲透係數來表示,DK表示。
(2)彌散指分子通過某種物質(如隱形眼鏡)的過程。
(3)通透性是彌散係數(D)和溶解係數(K)的乘積。