مطلب دنباله دار در مورد عدسيهای تماسی، قسمت هشتم

خودتان را آماده کنيد برای يک مبحث طولانی تر از دفعات پيش. اميدوارم آنقدر جالب توجهتان باشد که حوصله کنيد تا انتها مطالعه کنيد.

Dk و Dk/t به زبانی جديد
اين دو مفهوم در عين اينکه مفاهيم بسيار ساده ای هستند، تا حدی مشکل ساز شده اند. بارها ديده ام که اين دو مفهوم را با Water Content اشتباه می کنند. در يکی از سمينارها فردی که پزشک هم نبود، در تلاش خود برای معرفی محصولشان می گفت: "Dk اين لنزها 55% است". اشتباه شايعتر هم اين استکه هر دو مفهوم Dk و Dk/t را اکثراً با نام Oxygen Permeability می شناسند. بگذاريد از همين ابتدا موضوع را ساده کنيم. دو مفهوم را بررسی خواهيم کرد:
1) Oxygen Permeability = Dk
2) Oxygen Transmissibility = Dk/t

برای سادگی کار از ماده ای برای مثال استفاده خواهم کرد که با آن خيلی بيشتر از مواد اوليه لنز آشنا هستيم: کاغذ ماده ای است که دقيقاً آنرا می شناسيم و می توانيم با کمترين هزينه چند آزمايش را با آن انجام دهيم و يا نتايج آزمايش را مجسم کنيم. خواهشم اين است که در صورتيکه برايتان مقدور است آزمايشهای ساده زير را اجرا کنيد تا دقيقاً موضوع را لمس کنيد. برای حل کردن مشکلی که با آن درگير هستيم، درک کردن کافی نيست، نياز به حس کردن مسائل داريم. پس لطف کنيد حتی المقدور آزمايش های زير را اجرا فرماييد.

کارخانه توليد کاغذ را مجسم کنيد. چوب را پس از پاکسازی خرد می کنند تا خمير سفيد رنگی بدست آيد. خمير را بصورت ورقه های نازک در می آورند و خشک می کنند تا کاغذ بدست آيد. حالا يک برگ کاغذ سالم برداريد. آنرا روی دهانتان فشار دهيد و سعی کنيد هوا را از آن عبور دهيد ( با فشار فوت کنيد و ياسعی کنيد با عبور دادن هوا از داخل کاغذ، نفس بکشيد. خواهيد ديد که هوا عبور نمی کند. اگر اينکار را با خمير خشک شده کاغذ هم انجام دهيد، باز هم هوا عبور نمی کند. چرا؟ چون کاغذ، چيزی نيست جز چوب تصفيه شده و هوا از چوب عبور نمی کند. همين جمله را با زبان علمی بازنويسی می کنيم: Oxygen Permeability چوب تقريباً صفر است. به عبارت کوتاهتر، Dk چوب تقريباً صفر است.

حالا کارخانه توليد دستمال کاغذی را مجسم کنيد. ماده اوليه توليد دستمال کاغذی هم چوب است ولی بافت دستمال کاغذی در مقایسه با کاغذ حالت غير متراکم و متخلخلی دارد. حالا يک برگ دستمال کاغذی رابرداريد و سعی کنيد با قرار دادن آن روی بينی و دهانتان به تنفس طبيعی ادامه دهيد. خواهيد ديد که خيلی با کاغذ فرق می کند. در اينجا اگر چه ماده اوليه کاغذ و دستمال کاغذی یکسان است، Dk دستمال کاغذی خيلی بيشتر از کاغذ است.
نتيجه ايندو آزمايش ساده: Dk هر ماده وابسته به جنس ماده اوليه و ساختمان ماده است. اگر ساختمان ماده متخلخل باشد، اکسيژن بهتر عبور می کند. مثال ديگر: هوا از آهن اصلاً عبور نمی کند ولی از توری آهنی، خيلی راحت عبور می کند.

توضيح 1 : D مخفف diffusion است به معنی انتشار. هوا (يا اکسيژن) از داخل توری آهنی و دستمال کاغذی عبور می کند و اگر فشار هوا در پشت توری زياد باشد، هوا به جلوی توری (يا دستمال کاغذی) انتقال می يابد. پس اينکه تا چه حد اکسيژن از درون ماده از طريق انتشار عبور می کند، معنايی است که با D نمايش داده می شود.

توضيح 2 : لنزهای PMMA و لنزهای هايدروژل هر دو از جنس پلاستيک هستند. Oxygen Permeability يا Dk پلاستيک چقدر است؟ جواب: همان آزمايش قبلی را اينبار با يک صفحه پلاستيکی تکرار کنيد: پلاستيک را روی دهان و بينی خود نگهداريد و نفس بکشيد! دقيقاً حس خواهيد کرد که Dk پلاستيک صفر است. فرق PMMA و HEMA درست مانند فرق کاغذ و دستمال کاغذی است. HEMA نوعی پلاستيک متخلخل است ولی PMMA نوعی پلاستيک غير متخلخل (اگر چه نوع پلاستيکها هم يکی نيست). متخلخل بودن HEMA تفاوتی با متخلخل بودن دستمال کاغذی دارد و آن اين است که خلل و فرج HEMA پر از آب است و در واقع مثل دستمال کاغذی نم کشيده است. در مورد دستمال کاغذی نم کشيده، اکسيژن به دو صورت از درون بافت دستمال عبور می کند: يکی از طريق انتشار از درون ماده دستمال کاغذی و يکی هم از طريق حل شدن در آب جذب شده در دستمال. اولی را با D نمايش می دهند و دومی را با k . k ضريب حلاليت اکسيژن در آب است و اگر بجای آب مايع ديگری جذب دستمال شده بود، k ضريب حلاليت اکسيژن در آن مايع بود. بدينترتيب Oxygen Permeability برابر است با حاصل ضرب دو پارامتر در يکديگر: ميزان عبور اکسيژن از ماده جامد ضربدر ميزان عبور اکسيژن از مايع موجود همراه ماده جامد. به عبارت علمی تر:
در مورد هر لنز نرم، oxygen permeability برابر است با نفوذپذيری پلاستيکHEMA ) (بکار رفته در لنز(يعنی D)، ضربدر نفوذپذيری آب جدب شده در پلاستيک (يعنی k).
Oxygen Permeability = Diffusion (D) * Solubility constant (k)

حالا مرحله بعدی آزمايش را اجرا فرماييد:
چند لايه دستمال کاغذی را رویهم بگذاريد، بعد آنها را دو بار تا کنيد. حالا سعی کنيد از داخل آن تنفس کنيد. اینبار ، تنفس خيلی سخت تر شد. پس علاوه بر جنس ماده و ساختمان ماده و جامد بودن يا مايع بودن محيطی که اکسيژن را بايد عبور دهد، ضخامت ماده نيز نقش دارد. هر چه ماده نازکتر باشد، عبور اکسيژن راحتتر می شود و هر چقدر که ماده ضخيمتر باشد، عبور اکسيژن سختتر خواهد بود. بنابراين، عبور اکسيژن از ماده، نسبت عکس دارد با ضخامت ماده. حاصل اين محاسبه را Oxygen Transmissibility می نامند و فرمول آن عبارتست از:

Oxygen Transmissibility = (Diffusion * Solubility constant)/ thickness = Dk/t
نتيجه اين مبحث:
Dk يا Oxygen Permeability عبارتست از معياری برای ميزان عبور اکسيژن از ماده اوليه ای که در لنز بکار رفته و هيچگونه وابستگی به طراحی و ضخامت لنز ندارد.
Dk/t يا Oxygen Transmissibility عبارتست از معياری برای ميزان عبور اکسيژن از لنز ساخته شده و کاملاً وابستگی دارد با طراحی و ضخامت لنز.

اميدوارم حوصله همکاران گرامی را سر نبرده باشم. اينبار طولانی شد. در قسمت بعدی در مورد معيارهای جديد Dk و Dk/t مورد نياز برای خفه نشدن قرنيه، صحبت خواهيم کرد.