视觉系大师于青：视光冷知识丨OK镜在眼中的力学分析

人们一直在研究OK镜改变角膜表面形态的模式，尝试用不同的词汇来描述这个过程，比如角膜铸造（Casting）、角膜平坦（Planarization）、角膜弯曲（Bending）、角膜球面化（Sphericalization）……

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其中Dr. Jesse的塑形理论是多数设计师的蓝本 ↓
关于Dr. Jesse的塑形理论（Molding）
这个理念基于：1.00D的角膜曲率改变可引发1.00D的屈光改变，可以通过配戴比角膜平坦1.00D的镜片达到。
可是很快人们发现这个理论也不够完美，平坦的镜片也可能会造成角膜凸起的改变（中心岛），另外，角膜实际变化量也并没有完全按照镜片的曲率塑造。
参考文：装B冷知识丨OK镜设计为什么要多压平75度？
认真而严谨的镜片力学分析，对于理解角膜在镜片作用下的改变变得很重要！今天我们就来分析一下这个内容。
总的来说， OK镜片戴在眼中，
会受到下面四种力的作用：
① 重力 ② 眼睑力 ③ 表面张力 ④ 挤压膜力
Part 1 重力
重力是通过镜片的重心向地球中心施加的力，这个力量的大小和镜片材料的密度、镜片厚度、直径等参数相关，但和其他几种力比起来，重力的影响比较小，尤其是在水平躺卧及眼睑闭合状态下，其作用效果倾向于向下方安定，有些情况可以通过增加镜片厚度改善上偏位，但厚度的改变更多是增加眼睑力，而并非重力本身。

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Part 2 眼睑力
在睁眼状态下眼睑力会是Ok镜比较重要的作用力，伴随着眨眼和镜片滑动，可以产生较多影响。但在闭眼状态这种效果要小很多。早在上世纪六十年代，就有研究者用改良过的液压计做过测试，正常眨眼时眼睑对眼球的压力大概10mmH2O（毫米水柱），在用力刻意闭眼时可以达到50mmH2O ，但这依然是一个非常小的数值，当戴上ok镜片之后，由于镜片的厚度会使眼睑作用力变大一些，以9.4mm有效弦长（注意并非镜片直径）也就是68x10-7m2面积为例，其对角膜的正性压力大概有0.5mmHg（毫米汞柱），但单纯依靠这个力量也是不足以改变眼球位置以及角膜形态的，在闭眼状态，眼睑力会和挤压膜力协同对角膜产生影响。

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Part 3 表面张力
液体具有内聚性和吸附性，这是一种分子引力的表现，露珠、水滴的形成都是表面张力的结果，水蝇可以在水面上站立而不下沉也是因为表面张力。它存在于固液或者不同液相的接触面，作用力的方向为垂直于接触面往内侧，我们用一张图向大家解释：

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液体中的A分子，由于周围对称均衡，各方向的分子吸引力互相抵消，综合受力为0 ，而在液体表面的B分子，其CC’以上部分在液面以上，分子密度非常低，作用力可以忽略， CC’和DD’之间可以互相抵消，故B分子综合受力即为DD’以下部分的分子吸引力，方向为垂直向下，很多B分子聚集在液体表面，就表现为了表面张力。
OK镜片的表面张力是一种准静态平衡过程，存在于镜下泪液半月弯形的前后表面以及和空气接触的镜片周边，其大小和镜片弧度、角膜弯度以及镜片边缘翘起高度有关，是一种负性吸引力，起到镜片黏着和中心定位的作用。
既往研究表明， ok镜片边缘大概可产生-2000pa的压力（约0.0197个大气压），这个数值不算很小，但可惜的是，表面张力作用的发生一定要存在固液或者液气交界面，睁眼状态下这个力确实存在，但在闭眼状态，镜片相当于“浸泡”在泪液中的，四周均匀的张力并不会对角膜有任何外力施加。