角膜接触镜检测仪的使用分析

马玉莹/文

角膜接触镜检测仪的使用分析

马玉莹/文

角膜接触镜越来越受到屈光不正患者及爱美人士的青睐。在生产、销售、验配、复查等环节监测角膜接触镜的主要参数，可以有效提高配戴的安全性，减少发生眼部并发症。角膜接触镜检测仪能对角膜接触镜主要参数进行方便测量，本文通过角膜接触镜检测仪与传统测量方法的比较，对角膜接触镜检测仪的结构和原理、测量方法进行了分析。

角膜接触镜；检测仪；使用分析

1 引言

角膜接触镜作为一种医疗器械、矫正屈光不正的方法之一，在配戴过程中给人们带来美观、方便、舒适[1]。影响角膜接触镜配戴安全性和舒适性的因素很多，比如：镜片本身参数不合格、镜片的损伤、沉淀物等。从国家质量检查报告看，目前市场上检测角膜接触镜不合格项目主要集中在曲率半径和中心厚度不符合标准。因此，在生产、销售、验配、复查等环节检测角膜接触镜，具有重要的意义。

传统的测量镜片中心厚度的仪器有：厚度卡、镜片厚度测量计、改良式毫米表，因测量过程中直接与镜片接触，很容易造成镜片表面的损伤。

传统的测量镜片曲率半径的仪器有：软镜球面曲率仪法、模板法、Drysdale曲率仪法、角膜曲率计法。其中，前两种方法需要接触测量，后两种方法为非接触测量，但需人工读数。模板法将接触镜与标准基弧组模（以0.3mm增加级率）进行比较，方法较粗糙。Drysdale曲率仪，测量软镜时，需要一定温度和张力的湿房，使用受限，在实际应用中主要测量硬镜。使用角膜曲率计法测量时，需附加装置，给测量带来了不便。英国曾推出过超声波法、干涉法测量镜片曲率和厚度的仪器，但价格昂贵[2]。

角膜接触镜镜片的直径、表面质量分别需要不同的仪器进行检测。传统的测量镜片直径的方法有：放大镜加刻度镜、V型槽测量器。后者主要测量硬质镜片。传统的接触镜表面检查的仪器有：普通放大镜加照明、投影仪、裂隙灯显微镜、暗视场角膜接触镜观察镜、边缘检测仪。主要用来判断镜片表面光洁程度；判断新镜片的材料基质中有无不透明杂质、混浊及缺陷；观察陈旧镜片表面划痕、破损及沉淀物的程度和类型；抽检判断成品镜片的工艺质量。

角膜接触镜检测仪很好地解决了角膜接触镜主要参数检测的问题。角膜接触镜检测仪采用光学投影成像及光学传感技术，实现了角膜接触镜的基弧、中心厚度、直径、表面质量的同时检测。测量过程中镜片始终浸泡于生理盐水中，避免了镜片脱水变形对测量造成的影响。与传统的测量方法相比，操作简单方便、精度高。

本文以JC-300型角膜接触镜检测仪作为分析对象，分析了该设备的结构、原理、误差等，最后总结了具体的测量方法。

2 工作原理

2.1 结构

角膜接触镜检测仪主要由光学系统、精密机械结构系统及电子控制系统几部分组成[3]。图1为角膜接触镜检测仪整体外形图，图2为仪器结构原理图。

光源6经过聚光镜7准直后，通过可旋转的反射镜8，反射和不反射切换成两个方向的光路（如图2）。一路照射测量直径样品池4，对镜片投影，测量直径及杂质和表面缺陷；另一路照射测量曲率和光学中心厚度样品池10，经过分光镜投影到观察接收屏和光电传感器，通过定位机构定位（如图4），对镜片曲率和光学中心厚度进行半自动测量。由于角膜接触镜镜片特别是软性亲水性角膜接触镜镜片暴露在空气中会产生变形，因此在整个测量过程中，镜片始终置于盛有生理试样液的样品池中。

图1 角膜接触镜检测仪整体外形图

图2 检测仪结构原理图

图3 弓高弦长法测量圆弧半径

图4 角膜接触镜定位机构示意图

2.2 测量原理与误差分析

角膜接触镜直径的测量原理类似V型槽测量器，也可检测镜片表面质量。利用光电传感器扫描分析，测量中心厚度，测量曲率半径R采用的是弓高弦长法。

依据弓高弦长法[4]，已知长度的弦长L测量某一球面镜片表面的矢高H的原理（如图3）。由图中的几何关系有：对其进行全微分，

根据误差理论，曲率半径的误差

①仪器在运输中或在使用中受到大力碰撞，或在使用半年或更长时间后光源亮度发生变化等，都会影响仪器的测量基准，从而影响测量精度，这时需对仪器的测量基准进行调校。

②测量前，向测量器皿中注入生理盐水的量以能淹没到角膜接触镜镜片顶端为宜，以确保在测量过程中，镜片始终浸泡在生理盐水中，避免镜片变形对测量结果造成的影响。

③测量曲率半径、中心厚度时，反复旋转调节手轮，让镜片借助自重移动到定位盘的正中间。因镜片是对称的，反复升降定位盘，使镜片外圆处于水平位置（在水平方向镜片外圆成像为一条直线），这时镜片中心与测杆的中心重合。转动测杆手轮时，让测杆升高，与镜片轻轻接触即可（注意不要使镜片移动或变形）。旋转调节手轮，将定位盘升到光窗之外（以投影屏上的定位盘和角膜接触镜的投影像到测杆的投影像的距离3～5cm为佳）。

④测量镜片表面质量时，注意通过用镊子轻轻移动镜片，将杂质、破损、划痕与刻度线比对，测出它们的大小、长度与宽度。

3 使用方法

3.1 测量前准备

接通电源，按动开关（通电15分钟后测量最佳）。向测量器皿中注入测试液或生理盐水。

3.2 测量操作

3.2.1 镜片后光学区曲率和中心厚度的测量

①只预测一次测量次数的操作。

②旋转反射镜，使光线照亮测量曲率和中心厚度的样品池。

③将镜片凸面向上，轻轻放到定位盘上。

④旋转调节手轮，使镜片中心与测杆的中心重合。

⑤转动测杆手轮至与镜片轻轻接触。

⑥系统复位。

⑦设定测量次数：按动预置键一次，之后按动测量键，旋转调节手轮，将定位盘升到光窗之外。

⑧按一下测量键，显示屏将显示出被测镜片的曲率半径数据。按一下显示键，显示屏将显示被测镜片的中心厚度。重复按动显示键，将重复显示以上两个数据。

⑨预置一次以上测量次数的操作。

重复上述操作中的①～⑤步骤。按预置键（需要预置几次测量次数就按动几下预置键，最多预置9次，否则变为1次）→按一下测量键。将定位盘升高到光窗外→按动测量键，降下定位盘→镜片重新定位在水平位置，再按动测量键，再将定位盘升高到光窗外→再按动一下测量键→重复以上步骤直至测量最后一次→再将定位盘升到光窗外→按动测量键，显示屏显示曲率测量平均值，再按动显示键，显示中心厚度测量平均值。重复按动显示键，将重复显示以上两个数据。

3.3.2 测量镜片的直径、表面质量

用镊子夹住角膜接触镜片轻轻放入测量器皿中，镜片凸面朝上。让镜片由于自重顺着池底斜面滑向V形槽，并与槽的两边相切，旋转调焦环，使镜片各部分在投影屏上的放大像清晰。旋转调节手轮，使镜片外圆弧边在投影屏上的放大像清晰。分别读取镜片外缘弧边与V型双标尺相交处的刻度值，再将两刻度值相加，取平均值即为镜片的直径。

同时，可观察角膜接触镜的表面质量，通过与V型双标尺上的刻度值比对，可测量杂质、破损和划痕的大小以及长度和宽度。

4 结论

角膜接接触镜检测仪作为一种精密的光学仪器，使用过程中应注意保养，按键切勿用力按压。不用时，尽量罩上防尘罩。注意保持仪器的清洁干爽。定期检测仪器，对仪器的测量基准进行调校。

角膜接触镜检测仪体积小、操作简单、方便，测量精度高。为了确保角膜接触镜配戴者的健康、舒适，在生产、销售、验配、复查等环节中，运用角膜接触镜检测仪对角膜接触镜的重要参数进行检测，具有重要意义。

[1]马玉莹. 数码裂隙灯显微镜在隐形眼镜验配中的应用. 中国眼镜科技杂志，2011（09）：132～134

[2]黄宗伟. 角膜接触镜投影测量技术的研究. 重庆大学硕士论文，2007.04.25

[3]廖海洋. 隐形眼镜投影测量仪的设计. 光学精密工程，2004，12（3）：254～258

[4]甘永立. 几何量公差与检测. 上海：上海科学技术出版社，2002.06

[5]JC-300型角膜接触镜投影仪使用说明书. 重庆远视科技有限公司

作者单位：无锡工艺职业技术学院