角膜接觸鏡檢測儀的使用分析

馬玉瑩/文

角膜接觸鏡檢測儀的使用分析

馬玉瑩/文

角膜接觸鏡越來越受到屈光不正患者及愛美人士的青睞。在生產、銷售、驗配、復查等環節監測角膜接觸鏡的主要參數，可以有效提高配戴的安全性，減少發生眼部并發癥。角膜接觸鏡檢測儀能對角膜接觸鏡主要參數進行方便測量，本文通過角膜接觸鏡檢測儀與傳統測量方法的比較，對角膜接觸鏡檢測儀的結構和原理、測量方法進行了分析。

角膜接觸鏡；檢測儀；使用分析

1 引言

角膜接觸鏡作為一種醫療器械、矯正屈光不正的方法之一，在配戴過程中給人們帶來美觀、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：鏡片本身參數不合格、鏡片的損傷、沉淀物等。從國家質量檢查報告看，目前市場上檢測角膜接觸鏡不合格項目主要集中在曲率半徑和中心厚度不符合標準。因此，在生產、銷售、驗配、復查等環節檢測角膜接觸鏡，具有重要的意義。

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

傳統的測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、角膜曲率計法。其中，前兩種方法需要接觸測量，后兩種方法為非接觸測量，但需人工讀數。模板法將接觸鏡與標準基弧組模（以0.3mm增加級率）進行比較，方法較粗糙。Drysdale曲率儀，測量軟鏡時，需要一定溫度和張力的濕房，使用受限，在實際應用中主要測量硬鏡。使用角膜曲率計法測量時，需附加裝置，給測量帶來了不便。英國曾推出過超聲波法、干涉法測量鏡片曲率和厚度的儀器，但價格昂貴[2]。

角膜接觸鏡鏡片的直徑、表面質量分別需要不同的儀器進行檢測。傳統的測量鏡片直徑的方法有：放大鏡加刻度鏡、V型槽測量器。后者主要測量硬質鏡片。傳統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、暗視場角膜接觸鏡觀察鏡、邊緣檢測儀。主要用來判斷鏡片表面光潔程度；判斷新鏡片的材料基質中有無不透明雜質、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量。

角膜接觸鏡檢測儀很好地解決了角膜接觸鏡主要參數檢測的問題。角膜接觸鏡檢測儀采用光學投影成像及光學傳感技術，實現了角膜接觸鏡的基弧、中心厚度、直徑、表面質量的同時檢測。測量過程中鏡片始終浸泡于生理鹽水中，避免了鏡片脫水變形對測量造成的影響。與傳統的測量方法相比，操作簡單方便、精度高。

本文以JC-300型角膜接觸鏡檢測儀作為分析對象，分析了該設備的結構、原理、誤差等，最后總結了具體的測量方法。

2 工作原理

2.1 結構

角膜接觸鏡檢測儀主要由光學系統、精密機械結構系統及電子控制系統幾部分組成[3]。圖1為角膜接觸鏡檢測儀整體外形圖，圖2為儀器結構原理圖。

光源6經過聚光鏡7準直后，通過可旋轉的反射鏡8，反射和不反射切換成兩個方向的光路（如圖2）。一路照射測量直徑樣品池4，對鏡片投影，測量直徑及雜質和表面缺陷；另一路照射測量曲率和光學中心厚度樣品池10，經過分光鏡投影到觀察接收屏和光電傳感器，通過定位機構定位（如圖4），對鏡片曲率和光學中心厚度進行半自動測量。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產生變形，因此在整個測量過程中，鏡片始終置于盛有生理試樣液的樣品池中。

圖1 角膜接觸鏡檢測儀整體外形圖

圖2 檢測儀結構原理圖

圖3 弓高弦長法測量圓弧半徑

圖4 角膜接觸鏡定位機構示意圖

2.2 測量原理與誤差分析

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

依據弓高弦長法[4]，已知長度的弦長L測量某一球面鏡片表面的矢高H的原理（如圖3）。由圖中的幾何關系有：對其進行全微分，

根據誤差理論，曲率半徑的誤差

①儀器在運輸中或在使用中受到大力碰撞，或在使用半年或更長時間后光源亮度發生變化等，都會影響儀器的測量基準，從而影響測量精度，這時需對儀器的測量基準進行調校。

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

③測量曲率半徑、中心厚度時，反復旋轉調節手輪，讓鏡片借助自重移動到定位盤的正中間。因鏡片是對稱的，反復升降定位盤，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），這時鏡片中心與測桿的中心重合。轉動測桿手輪時，讓測桿升高，與鏡片輕輕接觸即可（注意不要使鏡片移動或變形）。旋轉調節手輪，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桿的投影像的距離3～5cm為佳）。

④測量鏡片表面質量時，注意通過用鑷子輕輕移動鏡片，將雜質、破損、劃痕與刻度線比對，測出它們的大小、長度與寬度。

3 使用方法

3.1 測量前準備

接通電源，按動開關（通電15分鐘后測量最佳）。向測量器皿中注入測試液或生理鹽水。

3.2 測量操作

3.2.1 鏡片后光學區曲率和中心厚度的測量

①只預測一次測量次數的操作。

②旋轉反射鏡，使光線照亮測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旋轉調節手輪，使鏡片中心與測桿的中心重合。

⑤轉動測桿手輪至與鏡片輕輕接觸。

⑥系統復位。

⑦設定測量次數：按動預置鍵一次，之后按動測量鍵，旋轉調節手輪，將定位盤升到光窗之外。

⑧按一下測量鍵，顯示屏將顯示出被測鏡片的曲率半徑數據。按一下顯示鍵，顯示屏將顯示被測鏡片的中心厚度。重復按動顯示鍵，將重復顯示以上兩個數據。

⑨預置一次以上測量次數的操作。

重復上述操作中的①～⑤步驟。按預置鍵（需要預置幾次測量次數就按動幾下預置鍵，最多預置9次，否則變為1次）→按一下測量鍵。將定位盤升高到光窗外→按動測量鍵，降下定位盤→鏡片重新定位在水平位置，再按動測量鍵，再將定位盤升高到光窗外→再按動一下測量鍵→重復以上步驟直至測量最后一次→再將定位盤升到光窗外→按動測量鍵，顯示屏顯示曲率測量平均值，再按動顯示鍵，顯示中心厚度測量平均值。重復按動顯示鍵，將重復顯示以上兩個數據。

3.3.2 測量鏡片的直徑、表面質量

用鑷子夾住角膜接觸鏡片輕輕放入測量器皿中，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，旋轉調焦環，使鏡片各部分在投影屏上的放大像清晰。旋轉調節手輪，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，可觀察角膜接觸鏡的表面質量，通過與V型雙標尺上的刻度值比對，可測量雜質、破損和劃痕的大小以及長度和寬度。

4 結論

角膜接接觸鏡檢測儀作為一種精密的光學儀器，使用過程中應注意保養，按鍵切勿用力按壓。不用時，盡量罩上防塵罩。注意保持儀器的清潔干爽。定期檢測儀器，對儀器的測量基準進行調校。

角膜接觸鏡檢測儀體積小、操作簡單、方便，測量精度高。為了確保角膜接觸鏡配戴者的健康、舒適，在生產、銷售、驗配、復查等環節中，運用角膜接觸鏡檢測儀對角膜接觸鏡的重要參數進行檢測，具有重要意義。

[1]馬玉瑩. 數碼裂隙燈顯微鏡在隱形眼鏡驗配中的應用. 中國眼鏡科技雜志，2011（09）：132～134

[2]黃宗偉. 角膜接觸鏡投影測量技術的研究. 重慶大學碩士論文，2007.04.25

[3]廖海洋. 隱形眼鏡投影測量儀的設計. 光學精密工程，2004，12（3）：254～258

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

[5]JC-300型角膜接觸鏡投影儀使用說明書. 重慶遠視科技有限公司

作者單位：無錫工藝職業技術學院