全自動角膜塑形鏡清洗裝置

林思軒，葉晨新，程 宸，韓云松

（上海復旦大學第二附屬中學，上海200000）

0 引言

近年來隨著信息產業的迅猛發展，青少年近視人數逐年遞增也，青少年的視力問題也逐漸為人民所重視，也因此產生了一種新的設備——角膜塑形鏡。角膜塑形鏡起源于美國，歷經50年的發展，己在全球34個國家得到應用。它是采用一種特殊逆幾何形態設計的角膜塑形鏡片，其內表面由多個弧段組成[1]。鏡片與淚液層分布不均，由此產生的流體力學效應改變角膜幾何形態，在睡覺時戴在角膜前部，逐步使角膜彎曲度變平、眼軸縮短，從而有效地阻止了近視的發展，被譽為“睡覺就能控制和矯治近視的技術”[2]。

可以說角膜塑形鏡是目前矯正近視的較為有效和安全的方法，但在使用過程中角膜塑形鏡的清洗問題給父母帶來了很大的煩惱，因此我們設想并設計了一種全自動角膜塑形鏡清洗裝置來解決這一問題。該裝置在實驗過程中已取得較好的實驗結果，提高了清潔效果和效率，將父母從繁瑣的清洗工作中解放出來，符合科學環保可持續發展的理念，有助于孩子養成獨立自主的良好習慣，有助于青少年學生的成長并對治療近視工作起到一定的帶動作用。

1 全自動角膜塑形鏡清洗裝置的構成

根據目前傳統的角膜塑形鏡清洗步驟的繁瑣和不足，結合現代信息技術，成功研制了一種全自動角膜塑形鏡清洗裝置，很大程度上彌補了傳統清洗方式所存在的缺陷和不足，提高了對角膜塑形鏡清洗的效率和效果。如圖1所示，新型的全自動角膜塑形鏡清洗裝置整體有2部分組成：清洗、浸泡、沖洗的處理部分以及外掛的藥物滴加裝置。本裝置采用脈沖沖洗方式，對角膜塑形鏡進行多方位沖洗，同時本裝置在功能上增加了沖洗、漂洗、浸泡三部分功能，實現了工作的一步到位。

2 工作原理

本裝置采用可控變頻清洗，變頻范圍在100 Hz～100 kHz之間，振幅在0.07～1.7 mm之間，實際測試最大值為0.5 mm，振動力在0.05～0.5 N之間，同時具有特殊的阻尼結構設計所產生的阻尼力，就像手的拇指和食指作用在一張薄紙板上，無論用多大的力，薄紙都不會破裂[3]。

本裝置手工操作流程應為：打開上蓋——檢查是否存在異物，防止刮傷鏡片——檢查鏡片內是否有塵埃或眼屎等異物，以免損傷鏡片——將清洗槽放入儀器內，防止阻尼清洗墊——鏡片凹面朝上居中放入，避免造成鏡片損傷——加入3～4滴護理液，切勿將護理液溢出清洗槽——打開開關進行清洗工作[4]。裝置內部機械工作流程原理如圖2所示。

圖2 裝置內部機械工作流程原理圖

3 本裝置的關鍵結構或技術

本裝置主要是針對全自動清洗隱形眼鏡，機身主要由：控制主板、供電電源、清洗系統、開關四部分組成。

本裝置的結構優勢主要有：

（1）主板基于ardunio開源軟件研發，能很好的滿足本裝置的各項需求，更加科技化。

（2）本裝置供電設備采用特殊的鋰電池供電，供能更長久。

（3）本裝置清洗系統主要由清洗液輸送部分和電機清洗兩部分組成，清洗由異步電機控制，更加穩定、高效。

（4）本裝置具有隱形眼鏡阻尼結構，如圖1中所示結構，再清洗工作中使鏡片與清洗液之間產生相對運動，瞬間破壞沉淀物與鏡片表面之間的污垢因子。

（5）具有懸浮式三維技術，利用阻尼技術與懸浮式三維技術相結合，可達到360°潔凈，同時本裝置具有均勻穩定的三維立體旋轉力場分布，能夠360°清潔鏡片，消除鏡片清洗死角。

4 裝置優點

（1）本裝置更輕巧、便攜，合成聚乙烯的外殼更加的堅固，抗摔，防止因孩子操作不當而造成裝置的損壞。

（2）本裝置清潔更徹底、高效，采用，采用最新的阻尼清潔技術，使鏡片與清潔液之間產生相對運動，瞬間破壞沉淀物與鏡片表面之間的污垢因子，去除頑固污漬，提高鏡片佩戴的舒適度。

（3）脈沖變頻沖洗技術，選用不同的有效頻段清潔污垢，避開有害共振頻率，深入到鏡片凹面和彎弧清洗，有效延長鏡片使用壽命。

（4）微電腦控制，實現角膜塑形鏡清洗過程的全自動化，即藥物清洗、清水沖洗、保養液浸泡三大步，和三為一，更加方便、快捷、安全。

（5）內置結構的藥液腔，內部儲存藥液，解決了常規藥液清洗所需瓶瓶罐罐的煩惱，為外出旅行時的攜帶提供方便。

5 結束語

本裝置以完成角膜塑形鏡自動化清洗為最終目的，為了實現角膜塑形鏡清洗的自動化和便攜化，將物清洗、清水沖洗、保養液浸泡三大步，合三為一，更加方便、快捷、安全。

從目前的發展前景來看，中小學生佩戴角膜塑形鏡的人數正在日益增多，角膜塑形技術已經慢慢為大眾所接受，不再是什么高新技術，隨著角膜塑形技術的推廣，角膜塑形鏡清洗麻煩的問題也將慢慢為大眾所發現并為之困擾[5]，特別是中小學生的自理能力差，清洗過程大部分要依賴父母，這無形中給父母增加了更多的工作壓力，因此我認為新型全自動角膜塑形鏡清洗器能夠解放父母，同時鍛煉和培養孩子的自理能力，做到自己的事情自己做，具有很大的經濟前景和社會前景，同時本裝置清洗更加徹底，確保角膜塑形鏡的干凈、衛生，解決了父母們的后顧之憂[6]。有了它父母再也不必每晚去清洗鏡片，有了它暑期實踐外出郊游再也不必攜帶一堆瓶瓶罐罐，相信它會給我國青少年近視者和她們的父母帶來福音。

參考文獻：

[1]闞菲菲，崔 靜，楊 帆，等.角膜塑形鏡矯正近視的研究進展[J].中國斜視與小兒眼科雜志，2015（1）：46-47.

[2]郭 曦，楊麗娜，謝培英.角膜塑形鏡治療青少年近視的遠期效果[J].眼科，2012，21（6）：371-374.

[3]胡生發，周 霞，譚星平，等.角膜塑形鏡矯治青少年近視散光的療效分析[J].中國現代醫學雜志，2015，25（18）：98-100.

[4]楊林香.角膜塑形鏡治療近視62例隨訪研究[J].山西醫藥雜志，2014（7）：782-783.

[5]申愛軍，陳曉君，陳麗嫻.角膜塑形鏡及框架眼鏡治療青少年近視眼的臨床觀察[J].中華眼科醫學雜志：電子版，2015（3）：30-33.

[6]謝培英.重新認識角膜塑形術[J].眼科，2012，21（6）：361-365.