关于角膜塑形镜验配的深度探讨

文 徐景新 王振

目前，关于角膜塑形镜的研究与讨论主要围绕“安全”和“效果”等2个主题。为进一步加深验配行业对角膜塑形镜的认知，本文分享了该产品的基本原理。

1 角膜塑形镜的自带过矫量即POWER值

角膜塑形镜自带过矫量（指角膜塑形镜在矫正原屈光不正的基础上，为防止塑形的回弹，并维持一天正常的裸眼视力需要给予一定的过矫量，这个过矫量一般为+0.75D），配戴者能够在白天维持良好的裸眼视力，这对于“近视防控”有什么影响？起到了积极作用还是消极作用？

眼轴长度的增长量，是近视防控的重要指标。从调节的角度来看，眼轴长短只是屈光不正的体现形式，与调节力不存在因果关系。近视眼多数是长时间近距离用眼导致的。

为什么角膜塑形镜能够控制近视的快速增长？角膜塑形镜与其他矫正方法相比，有2个不同之处：其一，角膜塑形镜矫正的是裸眼视力；其二，角膜塑形镜较大地改变了角膜曲率，使物像在视网膜周边形成“离焦状态”。

使用不同的方法矫正近视，达到的效果各不相同。近视眼镜使用的“凹透镜”本质是缩小镜，在视网膜上会形成较小的物像清晰区，角膜塑形后则能在整个视网膜周边形成较大的物像清晰区。像点在视网膜上具有足够广的物像清晰区，可以刺激脉络血液循环加速，促使脉络膜变厚，提高其供氧能力，分泌更多的多巴胺，从而在一定程度上阻止巩膜的软化再生，防止眼轴增长过快，最终达到减缓近视增长的效果。

2 角膜塑形镜的流体力学

图1

镜片后表面泪液层的流体动力学作用是角膜塑形机理中的重要一环。其实，在生活中也能看到人体的表皮塑形。例如，将头绳拴在手腕上紧箍一段时间后，手腕部位上皮会出现压痕。橡皮筋越紧，产生的压痕越深。这是因为人的皮肤有一层紧密连接的上皮细胞，虽然在凋亡后会脱落，但并不会产生位移，只会在形态上发生变化。上皮细胞之间有一种紧密连接（Tight Junction），是允许小于1000道尔顿分子量物质通过的通道。在上皮细胞受到压力时，细胞间隙中的水分或者其他小分子物质可以通过“紧密连接”转移至旁边的细胞，受压细胞的体积会变小，不受压的周边细胞则会暂时胀大。由此可见，流体动力学存在于细胞内，而不是镜片和角膜之间的泪液（如图1）。

在角膜上皮塑形的“4弧区”（如图2、图3），角膜塑形镜与角膜是镜片的基弧（BC）对角膜中、周边部位及镜片的定位区（AC）产生压力，从而使受压部位的水分或小分子物质发生转移，使得反转弧区（RC）和边缘翘起区（PC）部位的上皮细胞因有额外的水分或小分子物质的移入而胀大，从而产生塑形效果。

因此，设计个性化的塑形镜片，需要考虑如何利用镜片的不同部位引导一定数量的上皮细胞内水分流向所要达到的部位、如何设计某个部位的空间用以容纳预期流入的上皮细胞内水分或小分子物质容量。

图2 角膜塑形镜理想的4弧区配适度

图3 角膜塑形镜设计示图

3 角膜塑形镜的塑形能力

角膜塑形镜的塑形能力有2个决定因素，即角膜组织的可转移量和转移的角膜组织可容纳量。可转移量是指在安全范围内角膜组织（细胞或细胞间隙中的水分或其他小分子物质）可转移的量，主要受所在弧段曲率和转移通道的制约。这个量不等同于顶点角膜的扁平量，而是扁平区域总体的可转移量（如图4、图5）。定位区（AC）和基弧区（BC）为角膜组织的减少区域，反转弧区（RC）是角膜组织的增加区域。

图4 猫眼连续配戴角膜塑形镜14天后各部位上皮及基质层的变化图

图5 角膜塑形前后对比图

3.1 弧段曲率

眼睑本身的力量是无法改变角膜形态的，但当其压力和压强作用于角膜顶点的镜片内表面的基弧上时，可以产生改变角膜表面曲率的力量。在相同的压力下，受力面积越大，压强越小；受力面积越小，压强越大。同理，在受力面相同的条件下，压力越小，压强越小，反之则压强越大。因此，在角膜塑形镜的验配临床中，验配师需仔细观察眼睑异常问题。当遇到眼睑明显松弛的患者时，应做个性化处理，保证眼睑的足够压强。

3.2 转移通道

在图6中，纵轴表示力的大小及力的性质，横轴表示镜片下各弧段力的分配。图7中，纵轴表示镜片下泪液的厚度，横轴表示镜片弧段的宽度分配和所在弧段的泪液厚度。可见，无论是泪液厚度还是力的大小都处于变量状态；基弧区（BC）中存在先是正压力、后是负压拉力的混合区域，反转弧区（RC）也同样存在这样的区域。基弧（BC）的负拉力区和反转弧（RC）的正压力区可称为角膜组织的转移通道，两者的区别在于——基弧区（BC）通道会因负拉力区通道间隙狭窄而减小正压力作用，反转弧区（RC）通道会因定位区（AC）压力不足而减弱角膜组织转移能力。实际定位弧（AC）是反转弧（RC）的缓冲弧，基弧区（BC）和定位弧区（AC）各有一个角膜组织转移通道。

图6 镜片4区的泪液层分布

图7 镜片4区的力量分布

由图8 和图9 可知，基弧（BC）和反转弧（RC）、定位弧（AC）和反转弧（RC）之间各有一个镜片与角膜面间隙逐渐增大的过渡区，也就是角膜组织的转移通道。在角膜塑形的过程中，随着接触面的逐渐均匀化，基弧区（BC）和定位区（AC）的压强逐渐减小。压强减小到无法转移角膜组织，即为角膜塑形过程的终结。图中红圈处表示的是在基弧（BC）向反转弧（RC）迁移时同一位置的泪液厚度，泪液厚度分别为22.1μm和74.9μm。镜片下的泪液厚度越厚，正压力越弱，而图8的转移通道比图9狭窄，泪液增厚速度缓慢，所以正压区更大，压强更小。这意味着角膜组织的转移能力差，即塑形能力差。

图8

图9

因同一屈光度的患者，角膜形态各异，这就意味着矫正同一屈光度需要转移的角膜组织量会有所不同。因此，在角膜塑形过程中会出现转移通道间隙不足的情况，从而引发矫正不足，这在荧光染色观察和角膜地形图分析时很难被发现，通常被误认为是“很难塑形的角膜（行业内称：铁角膜）”，实际是对角膜塑形原理的误解。

3.3 可容纳量

可容纳量是指反转弧（RC）对转移角膜组织的容纳能力。改善反转弧（RC）的容纳能力或是增加弧宽或矢高往往达不到角膜塑形的目的，因为弧宽和矢高需要同时做出相应的反向调整，才能保持配适状态的一致性。因此，利用非同心设计增加“弧深”是更为有效的设计。

4 如何认识角膜荧光染色

“角膜荧光染色”是角膜塑形镜验配环节中必不可少的程序，目前对荧光染色的观察主要聚焦于各区域的封闭性以及分布的面积（如图10）。在验配时，调片的次数越多，对泪液刺激就越强，荧光观察的误差也就越大。镜片的封闭程度并非是界限越明确越好，若定位弧（AC1）向反转弧（RC）迁移时，基弧（BC）向反转弧（RC）的过渡界限过于分明，说明塑形通道过窄。如果是中高度近视塑形，可能出现矫正视力不足或近视控制效果不理想的情况。

图10 5区面泪液剖面图

这种情况在荧光染色时会呈现出刀切面分界线（如图11），各区塑形出现不完整的“平面”。而良好的荧光配适分界面应表现为弧切面（如图12），即各区塑形为完整的“立体面”。同时，随着塑形量的增加，镜片可能会与角膜联系紧固，泪液流通不畅，从而造成角膜点染。因此，验配师需要重视过渡区的染色情况。

图11 荧光染色后的断切面

图12 荧光染色后的弧切面图

荧光染色是为了放大镜片与角膜的接触点，便于观察并辨别各接触点是否“合理”。观察时机可分为3个阶段，即荧光液进入镜片内的时间、瞬目完整图像呈现1分钟内的荧光状态以及荧光染色消失的时间。第一阶段观察定位弧（AC）的泪液通畅性；第二阶段观察各区域封闭性及封闭状态；第三阶段观察泪液的质量，从而有据判断长期戴镜后泪液是否充分、是否需要提前进行干眼治疗。o