改良式棱形角膜接触镜的设计
作者：刘 武 陈 涛 王 琰
单位：北京同仁医院眼科，100730
关键词：接触镜；玻璃体切除术/仪器和设备
改良式棱形角膜接触镜的设计 刘 武 分类号 R778.3
角膜接触镜是玻璃体手术中不可缺少的重要器械，其使用效果直接影响着手术操作及手术预后。当术中需观察眼底周边部或处理玻璃体基底部时，需使用不同度数的棱形角膜接触镜(以下简称为棱镜)[1]，但目前广泛应用的棱镜均存在如下缺点：①体积大、重量大；②靠近棱镜底边部分在术中无法利用，且在转动眼球时常被眼睑阻碍，影响镜体与角膜之间的密切吻合，从而影响成像效果；③重心高而不稳，倾斜眼球时易发生镜体脱离角膜及支架。为解决上述问题，我们设计了一种改良式棱镜，现介绍如下。
, 百拇医药 1 设计方法及结果
1.1 现有棱镜术中光学成像分析 以30°棱镜为例，取其最大矢状位剖面和眼球最大剖面作示意图分析如下(图1)。已知棱镜的上镜面(a)与下镜面(b)之间的夹角为30°，底边(c)与下镜面(b)垂直。设显微镜光线(x)由上向下垂直射入眼内。当眼球的眼轴(y)与光线(x)平行时，棱镜的下镜面(b)与光线(x)相垂直。术中为发挥该30°棱镜的最佳成像效果，眼轴(y)至少应倾斜15°以上，即至少使棱镜的角平分线(d)与光线(x)垂直。此时，棱镜底边(c)与上镜面(a)之间便出现一个三角形非成像部分(图中阴影部分)。该非成像部分的面积随着眼轴(y)的进一步倾斜[即上镜面(a)与光线(x)的进一步接近垂直]而渐扩大，从而使上镜面(a)的可利用部分进一步缩小。由以上分析可知：当眼轴(y)倾斜15°(即1/2棱镜度数)时，棱镜的上镜面得到最大程度的光学利用，此时上镜面(a)的可利用面积与下镜面(b)相等。
, 百拇医药
图130℃棱镜术中光学成像简化示意图
1.2 改良式棱镜的外观设计 根据以上光学成像分析，对现有棱镜提出如下改变：在保持现有成像效果的同时，去除现有棱镜镜体上无成像作用的部分；由于棱镜在其角平分线与光线垂直时其上、下镜面表现出最大可利用面积，故改良式棱镜的外观设计为上、下镜面等大等圆(图2)。
图230℃棱镜改良前后最大矢状面示意图
1.3 改良式棱镜的重心测定 设计改良式棱镜的目的之一是通过改变棱镜外观以减少体积，降低重心。为此，取不同度数的棱镜的最大矢状面做成模板，分别测量改良前后该棱镜模板重心的位置并进行比较，以此代表该棱镜重心的变化，得出各改良式棱镜的重心较原有棱镜下降和内移的程度(见附表)。
, 百拇医药
附表 不同度数的棱镜改良后重心变化结果
棱镜
度数
重心变化
内移(mm)
降低(mm)
30°
40°
50°
60°
0.5
0.9
1.4
, 百拇医药
1.9
0.3
0.7
1.6
3.3
2 讨论
改良式棱镜与现有棱镜相比具有如下优点：①体积小，特别是去除了现有棱镜无实用价值的非成像部分，从而可明显避免镜体与眼睑或眼部器械如切割刀、光导纤维、巩膜加压器等之间不必要的接触、并由此造成镜体脱离角膜或发生旋转；同时仍可保持现有棱镜
内蒙古牙克石大兴安岭林业中心医院眼科成像部分的最大成像效果。②重量轻，有助于减少镜体对眼组织的压迫作用。③重心降低并内移，可增加棱镜在工作状态(即眼球转动)时的稳定性。④上、下镜面的等形设计造形美观，体现最经济的光学成像效果。因此，作者认为改良式棱镜具有新颖性和科学性，制作工艺并不复杂，具有实用价值。
3 参考文献
1 何守志主编.眼科显微手术.北京：人民军医出版社，1994：286.
1996-11-26收稿
1998-08-18修回, 百拇医药
单位：北京同仁医院眼科，100730
关键词：接触镜；玻璃体切除术/仪器和设备
改良式棱形角膜接触镜的设计 刘 武 分类号 R778.3
角膜接触镜是玻璃体手术中不可缺少的重要器械，其使用效果直接影响着手术操作及手术预后。当术中需观察眼底周边部或处理玻璃体基底部时，需使用不同度数的棱形角膜接触镜(以下简称为棱镜)[1]，但目前广泛应用的棱镜均存在如下缺点：①体积大、重量大；②靠近棱镜底边部分在术中无法利用，且在转动眼球时常被眼睑阻碍，影响镜体与角膜之间的密切吻合，从而影响成像效果；③重心高而不稳，倾斜眼球时易发生镜体脱离角膜及支架。为解决上述问题，我们设计了一种改良式棱镜，现介绍如下。
, 百拇医药 1 设计方法及结果
1.1 现有棱镜术中光学成像分析 以30°棱镜为例，取其最大矢状位剖面和眼球最大剖面作示意图分析如下(图1)。已知棱镜的上镜面(a)与下镜面(b)之间的夹角为30°，底边(c)与下镜面(b)垂直。设显微镜光线(x)由上向下垂直射入眼内。当眼球的眼轴(y)与光线(x)平行时，棱镜的下镜面(b)与光线(x)相垂直。术中为发挥该30°棱镜的最佳成像效果，眼轴(y)至少应倾斜15°以上，即至少使棱镜的角平分线(d)与光线(x)垂直。此时，棱镜底边(c)与上镜面(a)之间便出现一个三角形非成像部分(图中阴影部分)。该非成像部分的面积随着眼轴(y)的进一步倾斜[即上镜面(a)与光线(x)的进一步接近垂直]而渐扩大，从而使上镜面(a)的可利用部分进一步缩小。由以上分析可知：当眼轴(y)倾斜15°(即1/2棱镜度数)时，棱镜的上镜面得到最大程度的光学利用，此时上镜面(a)的可利用面积与下镜面(b)相等。
, 百拇医药
图130℃棱镜术中光学成像简化示意图
1.2 改良式棱镜的外观设计 根据以上光学成像分析，对现有棱镜提出如下改变：在保持现有成像效果的同时，去除现有棱镜镜体上无成像作用的部分；由于棱镜在其角平分线与光线垂直时其上、下镜面表现出最大可利用面积，故改良式棱镜的外观设计为上、下镜面等大等圆(图2)。
图230℃棱镜改良前后最大矢状面示意图
1.3 改良式棱镜的重心测定 设计改良式棱镜的目的之一是通过改变棱镜外观以减少体积，降低重心。为此，取不同度数的棱镜的最大矢状面做成模板，分别测量改良前后该棱镜模板重心的位置并进行比较，以此代表该棱镜重心的变化，得出各改良式棱镜的重心较原有棱镜下降和内移的程度(见附表)。
, 百拇医药
附表 不同度数的棱镜改良后重心变化结果
棱镜
度数
重心变化
内移(mm)
降低(mm)
30°
40°
50°
60°
0.5
0.9
1.4
, 百拇医药
1.9
0.3
0.7
1.6
3.3
2 讨论
改良式棱镜与现有棱镜相比具有如下优点：①体积小，特别是去除了现有棱镜无实用价值的非成像部分，从而可明显避免镜体与眼睑或眼部器械如切割刀、光导纤维、巩膜加压器等之间不必要的接触、并由此造成镜体脱离角膜或发生旋转；同时仍可保持现有棱镜
内蒙古牙克石大兴安岭林业中心医院眼科成像部分的最大成像效果。②重量轻，有助于减少镜体对眼组织的压迫作用。③重心降低并内移，可增加棱镜在工作状态(即眼球转动)时的稳定性。④上、下镜面的等形设计造形美观，体现最经济的光学成像效果。因此，作者认为改良式棱镜具有新颖性和科学性，制作工艺并不复杂，具有实用价值。
3 参考文献
1 何守志主编.眼科显微手术.北京：人民军医出版社，1994：286.
1996-11-26收稿
1998-08-18修回, 百拇医药