20世纪末，随着硬性接触镜材料透气性、亲水性的不断提升，眼部参数检测设备的研发应用，以及高精密电脑数控车床在镜片制造领域的应用，这一切为巩膜接触镜（以下简称：巩膜镜）的改良奠定了良好的基础。在临床需求的大力推动下，巩膜镜进入快速发展时期。经过近几年的发展，现代巩膜镜已经不仅仅局限于矫正不规则散光，而是应用于更广泛的眼科领域，包括：改善视觉质量、提升配戴舒适度、保护角膜等。

巩膜镜的历史

高端医疗设备展Medtec China 2022简单回顾下巩膜镜的历史。早在19世纪80年代，Eugene Kalt、August Muller和Eugen Fick就分别制造了第一枚玻璃壳隐形眼镜。随着1930年聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）材料的引入，巩膜透镜开始普遍使用。然而，使用PMMA材料会导致隐形眼镜使用者发生角膜水肿、出现虹视，导致配戴者的视力受到影响。后来，随着更小直径的角膜接触镜的出现，尤其是RGP镜片的出现，使得人们对巩膜镜的兴趣逐渐减少。但由于镜片直径较小，使得镜片偏位情况增加，导致局部角膜受压迫损伤的概率增加，因此，需要探索新的镜片设计，匹配中重度不规则角膜以获得理想配适。于是，科学家们又不断探索，直到Donald Ezekiel推出舒适性更好的透氧性巩膜镜，它在使用者中才有了更多的接受度。20世纪末，随着材料的改良以及检测设备、制造技术的进步，巩膜镜重新焕发生机，迎来新的发展。

巩膜镜是接触在巩膜（球结膜）上的镜片，不接触角膜，其直径通常为15毫米或以上。巩膜镜和眼表之间充满的生理盐水/泪液，填补了不规则的角膜表面，使镜片、液体和角膜形成一个新的光学面，矫正了各种原因导致的角膜不规则散光，明显提高了配戴者的视觉质量。同时，填充的液体也滋润了角膜表面，能有效缓解干眼症状。

目前，巩膜镜在临床上主要用于改善高散光或不规则散光患者的视力（如角膜炎、透明边缘变性等）。此外，针对如Stevens Johnson综合征等疾病导致的严重干眼症、移植排异病和眼球卡他性丘疹等眼表疾病，配戴巩膜镜也能起到保护角膜的作用。

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制造巩膜镜的材

早期巩膜镜是老旧的PMMA材料，目前的巩膜镜是用高透氧材料制造的，如氟硅丙烯酸酯。随着高透氧材料的使用，角膜的氧气供给有所提升，减少了因角膜缺氧导致的并发症。Pullum和Stapleton表明，对于厚度为0.6mm、Dk值为115×10-11 cm2 mL O2/s mL mm Hg（ISO/FAT）的巩膜透镜，正常眼睛配戴3小时后，角膜水肿的发生率低于3%。目前有多种材料可供选择，如Boston EO（Dk 82）、XO（Dk 100）和Menicon Z，它们具有较高的Dk值、良好的尺寸、稳定性、最小的镜片弯曲度和较大的氧气透过率。对于高Dk材料，镜片的润湿性可能会降低，这会导致患者的舒适度降低。但巩膜镜表面的等离子涂层可以改善表面的润湿性，从而提高舒适度，并改善日常镜片的配戴。使用高透氧材料的现代巩膜镜并不会引起角膜水肿。

日戴状态下，不同厚度的巩膜镜下泪液层，DK/L与角膜水肿的关系。PoLTF:post-lens tear-film

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巩膜镜的制造和验配

巩膜镜早期是通过成型工艺（印模法）制造的，如今在现代巩膜透镜实践中已不再使用，因为这样很麻烦。

有了预制（试戴）镜片，就有了试戴套装，这有助于医生验配巩膜镜。如今，这是最受欢迎的巩膜镜验配方法。不同的公司生产不同设计的试戴片，并为医生提供验配指南。随着电脑数码车床切割机器的出现，可以以亚微米的精度制造镜片。如今，巩膜透镜的表面非常光滑，边缘也比较平滑，制作时的误差非常小。隐形眼镜从业者现在可以在试戴时评估合适度后在电脑上自行设计或修改设计。有些公司使用Optoform车床系统制造球面镜，使用Nanoform车床制造有曲度的镜片。在软件的帮助下，计算机设计的巩膜镜可以发送到制造镜片的车床，从而可以更快地交付给终端用户。而且，利用新的巩膜镜制造软件，可以做出更薄的镜片。

到目前为止，角膜间隙的评估是在裂隙灯检查中通过与试戴片的厚度相比较，或者与病人的角膜厚度相比较，这充其量只能提供一个粗略的估算。随着新技术的出现，如前节光学相干断层扫描（ASOCT），可以更准确地测量角膜间隙的大小。Gemoules描述了OCT在确定巩膜镜和眼睛的关系方面的作用。使用巩膜透镜1小时后，中央镜下间隙高度为0.80毫米，4小时后减少到0.54毫米。所以在确定验配前，就需要考虑到角膜间隙的减少，这对某些进行性疾病尤其重要。如果间隙较小，随着圆锥体的发展，镜片可能会出现角膜接触，导致视力降低和瘢痕生成。眼前节OCT是巩膜镜验配的重要检测设备之一，目前国内还没有专门用于巩膜镜验配的眼前节OCT上市。据悉，现在已有国内医疗器械公司投入研发专用于巩膜镜验配的眼前节OCT，这将使巩膜镜验配更加精准便利，该设备也会在不久的未来面向市场。

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现代巩膜镜的基本设计

光学区位于巩膜镜的中央区域，由镜片的曲率和光度共同构建了一个理想的光学界面。光学区的前表面可以为球面或是非球面（spherical or aspheric）。在理想的情况下，光学区的后表面形状理论上应该要与角膜形状大致相同，如此才能在镜片与角膜之间形成均匀的泪水分布。而为了符合角膜形状，后光学区的弧度是可以进行调整的。

过渡区

介于巩膜镜的光学区及定位区之间的区域称为过渡区，在镜片设计中，过渡区为光学区的外侧到着陆区的内侧间的区域，一般过渡区的变化会影响到镜片的矢深。直径较大的巩膜镜，其过渡区可以让镜片避免接触角膜及角巩膜缘。各个厂家的过渡区设计皆有所不同：有些使用弧线形设计镜片的过渡区；有些利用直线将光学区连接至着陆区；也有些厂家将过渡区继续分为更多的区，并使各子区也可独立调整，更加方便验配。

着陆区着陆区也称做巩膜区或定位区(haptic zone)，主要是提供镜片定位并与眼球接触的区域，在接触的部分应尽可能符合眼睛前表面的形状。着陆区的设计及特性，依不同种类的巩膜镜而有所不同。在验配巩膜镜时，着陆区的后表面需要与巩膜形状相吻合。平均分配对眼睛所造成的压力是很重要的，因此才能使镜片完全在角膜上拱起，在镜片和角膜之间创造足够的空隙。

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散光设计巩膜镜除了基础设计的巩膜镜，近几年来特殊设计的巩膜镜发展相当迅速，现在已经有多种散光设计（Toric Designs）可供选择，包括前环曲（前散）、后环曲（后散）（图11）或双环曲（双散）的巩膜镜。

当患者在戴镜验光时，发现需加入额外的散光度数才可达到最佳视力时，可使用前环曲巩膜镜。但使用的前提是镜片的定位需稳定，如同验配前散角膜镜或软式散光镜片一样。由于大部分人的眼前表面形状会有某些程度的非旋转对称性，因此非后环曲镜片对于巩膜镜的配戴而言，是较符合眼球生理结构的。

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双环曲巩膜镜由于后环曲设计较吻合眼睛及前部巩膜的形状，可以提供良好的定位，因此提供了设计者在镜片前表面设计额外光学矫正的机会，例如：前光学区散光度数、高阶像差矫正等，可以优化不规则角膜患者的视觉质量，例如：圆锥角膜、角膜隆起等较复杂的视力需求。

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其他特殊巩膜镜设计

前表面偏心率Front surface eccentricity（FSE）

有些镜片有 0.3、0.6 和 0.8 的不同 FSE 值。球面镜的FSE为0。较高的FSE值表明镜片从中心向周边迅速变平。31 FSE为0.6和0.8的PROSE可以改善晚期角膜病患者的视力。14 Hussoin等人提出了FSE作用的各种机制。FSE可以补偿来自后表面的像差，这可以补偿患者和晶状体光轴的不良对准，这种偏心可以恢复原位面，从而改善视力。

开窗Fenestrations

早期的巩膜透镜有开窗，用于向眼睛输送氧气和进行泪液交换（图13）。有了开窗，拱高可以从150微米降到40微米。随着高Dk材料的出现，在现代的巩膜透镜实践中不需要开窗，因为氧气的透过性能得到了改善。现在，开窗并不是首选，而是根据具体情况来使用，可以用于角膜移植术后的隐形眼镜验配，用于高散光或移植后的异位症。

像差消除设计wavefront-guided optics

Ticak等人用视觉光学研究所设计的三种巩膜镜表明，镜片在眼睛上保持稳定，不会移动，可用于矫正像差。Sabesan等人和Marsack等人的研究表明，波前引导（WFG）光学技术可以用于巩膜镜，以矫正高阶像差，从而改善视力。Shi等人的研究表明，通过优化WFG矫正可以改善圆锥角膜等疾病患者的平均视力。

Sabesan等人首先配戴了球面镜片，然后用亚微米的精密车床在镜片表面校正了眼睛的像差，并使用该镜片获得了更好的戴镜表现。Marsack等人的研究表明，如果镜片在眼睛上移动，光学质量和视力就会下降。Sabesan等人的研究表明，虽然使用WFG镜片最初对视力的改善较小，但随着时间的推移，随着患者对改善后的视网膜图像的适应，视力会得到改善。

PROSE prosthetic replacement of the ocular surface ecosystem

PROSE，早期被称为波士顿巩膜透镜、波士顿巩膜透镜修复装置或波士顿眼球表面修复装置，是一种计算机辅助的定制设计的透镜，使用计算机车床制造，可以根据需要在镜片上添加通道。这些镜片在对角膜异位症（包括角膜炎）患者进行的各种研究中，可以有效地改善视力和舒适度。

随着老花镜技术的进步，今天的巩膜镜也可用于老年角膜病患者的老花矫正。Maxim巩膜镜是一种用于晚期角膜病的巩膜镜，具有近用附加设计。然而，关于这些镜片使用的文献很少。在角膜炎患者的角膜基质环植入术后，可以配戴巩膜镜。

此外，制造这些定制设计的镜片仍然有一些困难，因为这需要专门的设备。并且精密车床的成本非常高，这大大增加了制造这些镜片的成本。高成本和评估验配后修改设计所需的特殊培训是相当具有挑战性的。尽管如此，随着技术的进步，巩膜镜领域已经作为专业镜片而重新出现。

结束语

如上所述，从最早的玻璃巩膜镜雏形到设计多样的现代巩膜镜，巩膜镜的发展和应用史，如同其他创新产品一样充满曲折。临床需求推动行业发展，随着透氧性硬性材料的研发成熟、镜片制造技术的不断突破，巩膜镜终于迎来新的发展机遇。目前，巩膜镜已经成为欧美国家常用的临床矫正技术之一，归属眼科医疗器械类。在中国，巩膜镜也将迎来蓬勃发展的春天。据悉，国产巩膜镜最快有望明年年中面市。

来源：眼视光观察