Как выбрать медицинские оправы и материалы, из которых они изготавливаются

Тщательный выбор оправы играет важную роль в обеспечении эффективности подбора и изготовления корригирующих очков.

ВЫБОР ОПРАВЫ

Выбор подходящей оправы является важным этапом изготовления очков как по простым, так и по сложным рецептам. Часто требуется существенная децентрация, чтобы оптические центры линз располагались в необходимых точках центрирования, что приводит к существенной разнице между значениями толщины краев оправы.

Чтобы свести к минимуму децентрацию, важно выбрать оправу, у которой расстояние между центрами прямоугольников, в которые вписаны линзы, близко к требуемому межцентровому расстоянию для дали (или для близи) (рис. 1). После измерения меж­зрачкового расстояния можно выбрать оправы с подходящим расстоянием между линзами (РМЛ). Используя значение РМЛ, можно определить теоретический размер светового проема оправы (ширину прямоугольника, в который вписана линза), вычитая величину РМЛ из величины межзрачкового расстояния. Например, если межзрачковое расстояние пациента равно 68 мм, а РМЛ составляет 16 мм, «идеальный» горизонтальный размер светового проема оправы для предотвращения децентрации: 68 – 16 = 52 мм. Увеличив величину РМЛ до 18 мм, мы вынуждены будем уменьшить горизонтальный размер светового проема до 50 мм (68 – 18 = 50).

Можно добиться меньшей толщины линз, уменьшив их горизонтальный и вертикальный размеры. Это, конечно же, потребует увеличения РМЛ для сохранения допустимого расстояния между центрами прямоугольников, в которые вписаны линзы, но позволит избежать децентрации. Стоит отметить, что данная проблема возникает не только при наличии высокой оптической силы линз. Неправильный выбор оправы может свести на нет преимущества использования линз с более высоким показателем преломления для уменьшения их толщины!

Зависимость между межзрачковым расстоянием и расстоянием между центрами прямоугольников, в которые вписаны линзыЗависимость между межзрачковым расстоянием и расстоянием между центрами прямоугольников, в которые вписаны линзы: 
ГРл – горизонтальный размер линзы; Рл – расстояние между линзами; Рц – расстояние между центрами прямоугольников, в которые вписаны линзы; PD – межзрачковое расстояние

Специалистам стоит быть внимательными к сидящим перед ними пациентам, так как представленные выше рекомендации не подойдут для пациента, у которого ширина головы – 165 мм, а межзрачковое расстояние – 58 мм. В данном примере оправа должна быть признанной непригодной, поскольку ее размеры слишком малы. При подборе мультифокальных линз необходимо проверить наличие достаточной высоты светового проема для размещения в нем сегментов или поверхности с прогрессией оптической силы. При подборе линз высокой рефракции полезно помочь пациенту определиться с выбором в пользу рекомендованной специалистом оправы. Объясните, почему вы советуете предпочесть ту или иную оправу, укажите на преимущества уменьшения децентрации. В таком случае будут полезными специальные наглядные средства, включая компьютерные программы, показывающие профиль готовой линзы.

Подбор линз высокой оптической силы нередко требует гибкости и определенного компромисса. С одной стороны, мы исходим из данных рецепта и величины межзрачкового расстояния, а с другой – мы должны учитывать материал и форму линз, стиль и материал оправы, требования к посадке и центрированию. Во многих случаях нам приходится противопоставлять их друг другу, жертвуя размером оправы и нулевой децентрацией в пользу материалов с более высоким показателем преломления или линз определенной формы.

Независимо от используемых методов, необходимо постараться представить себе конечный результат. Будет ли он оптически и косметически удовлетворительным? Здесь пригодятся средства компьютерного подбора.

При наличии в рецепте высокого значения цилиндров специалист должен понимать, как цилиндр повлияет на толщину готовой линзы. Для этого нужно соотнести главные меридианы и главные оптические силы с формой и размерами выбранной оправы. Например, возьмем рецепт Sph –6,00; cyl –2,00, ax 85. Главные оптические силы этой линзы: –6,00 дптр вдоль меридиана 85° и –8,00 дптр вдоль меридиана 175°. Максимальная толщина края будет находиться вдоль меридиана 175°. Следует тщательно про­анализировать форму и размер оправы, используемые для данного рецепта. Круглая форма даст неравномерную толщину края, при этом наибольшей она будет вдоль горизонтального меридиана. Если используется современная оправа с небольшим световым проемом овальной формы, меньший вертикальный размер оправы приведет к тому, что верхний и нижний края линз в готовых очках будут тонкими, а правый и левый – толстыми. Разница между толстым и тонким краем будет заметнее при использовании овальной формы, а не круглой формы. Если бы меридианы располагались в зеркальном порядке, а именно –8,00 дптр вдоль меридиана 85° и –6,00 дптр вдоль меридиана 175°, невысокая по вертикали овальная оправа подошла бы лучше, так как в данном случае будет меньше разница между значениями толщины толстого и тонкого края. В первом описанном случае будет разумно использовать оправу с уменьшенным горизонтальным размером светового проема, например в форме «закругленного» прямоугольника.

Цилиндры высокой силы с косыми осями, безусловно, доставляют больше проблем, в таком случае сложнее представить форму готовой линзы. Имея дело с такими цилиндрами, важно соотнести и сравнить главные оптические силы линзы и размеры оправы. Для примера рассмотрим рецепт:

OD:    Sph +0,50; cyl +5,50, ах 45;
OS:    Sph +0,25; cyl +5,50, ах 135.

В данном случае линза является практически плоским цилиндром. У нее будет максимальная толщина в центре, из-за того что она имеет в целом положительную оптическую силу, однако из-за очень низкой оптической силы вдоль осевого меридиана ее толщина практически не меняется до самого края, в результате чего по краям меридиана 45° правой линзы и меридиана 135° левой линзы мы получим избыточную толщину. В результате вне зависимости от того, какую оправу мы выберем, линзы будут очень толстыми в верхнем назальном и нижнем темпоральном квадрантах. При работе с подобным рецептом стоит только избегать линз неправильных форм. В подобных случаях необходима минимальная обработка поверхности для получения линз эллиптической формы. Рекомендуется также проконсультироваться с лабораторией, занимающейся обработкой поверхности линз.

СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ

В разное время для изготовления очковых оправ использовались разные материалы. Чтобы уметь подгонять те или иные оправы, специалист должен иметь общее представление о наиболее популярных материалах. Для производства оправ желательно использовать материалы с определенными свойствами. К ним относятся:

  • простота производства;
  • легкость и прочность;
  • негорючесть;
  • простота установки линз и подгонки оправы;
  • способность хорошо удерживать линзу и форму;
  • гибкость;
  • инертность по отношению к внешним воздействиям и физиологическим жидкостям;
  • хороший внешний вид.

ПЛАСТМАССЫ

Лишь небольшое число пластмасс подходит для изготовления очковых оправ, и большинство из них получают из органических материалов. К последним относятся целлюлоза, акрилы, нейлоны и эпоксидные смолы. Все синтетические пластмассы можно разделить на термопласты и реактопласты. Термопласты претерпевают необратимое изменение при полимеризации, во время которой теряют свои пластические свойства. Они не размягчаются при повторном нагревании, а сгорают, расплавляются или ломаются. Поэтому такие материалы не подходят для производства очковых оправ. Реактопласты можно размягчать и формовать при нагревании. После отвердевания допустимо повторно нагреть и отформовать их без какого-либо ущерба. Таким образом, в производстве очковых оправ используются главным образом реактопласты. Некоторые материалы, такие, как эпоксидные смолы (оптил), называются термоупругими. В производстве оправ также используются нейлоны, композитные материалы и силикон.

Существует множество способов применения пластмасс для изготовления очковых оправ. Методы производства включают в себя фрезеровку, прессование, формование, инъекционное формование, вакуумное формование и литье. Сырье может быть в виде листов, брусков, труб и экструдированных элементов. Гранулы используются для формования под давлением, а жидкое сырье – для отливки. Сегодня некоторые оправы по-прежнему изготавливаются из листового материала, и все же на сегодняшний день преобладают методы инъекционного формования и литье.

Нитрат целлюлозы был одним из первых пластмассовых материалов, который широко применялся в производстве очковых оправ до тех пор, пока это не было запрещено в нескольких странах, включая Великобританию, из-за легкой воспламеняемости материала. Он характеризуется прочностью, хорошим блеском, способностью сохранять форму и ее стабильность в жарком, влажном климате. Можно нагреть материал и придать ему необходимую форму, однако следует быть предельно осторожным, так как его температура воспламенения составляет 90 °C, что лишь немногим выше температуры его размягчения. Со временем материал желтеет; утверждается, что при нагревании он пахнет нафталином. Несмотря на то что некоторые специалисты по-прежнему осуществляют подгонку оправ, изготовленных из нитрата целлюлозы, подбор, установка или замена линз в оправах из этого материала запрещены.

Оправа из ацетата целлюлозыАцетат целлюлозы – это долговечный компромиссный материал. Он легкий, прочный,  удобный в работе, относительно инертный (правда, склонен к выцветанию), на него воздействуют обычные растворители, включая ацетон. Оправы из ацетата и нитрата целлюлозы легко узнать по металлическим элементам в шарнирах и металлическим вставкам, усиливающим боковые части оправы.

Акриловая смола, или перспекс (полиметилметакрилат, ПММА), использовался для изготовления легких, прозрачных или цветных оправ, отличавшихся стабильностью формы и в то же время гибкостью. Материал имеет довольно высокую температуру размягчения, с ним довольно сложно работать, так как он легко сжимается или изделие из него перекашивается при перегревании. Материал был популярен в 1950–1960-х годах, тогда он применялся для изготовления оправ с креплением линз на леске.

Пропионат целлюлозы похож на ее ацетат, но имеет большую гибкость и меньшую плотность, за счет чего он легче. Метод изготовления оправы – инъекционное формование, литье под давлением, а цвет достигается за счет окрашивания, лакирования и печати. Он прочен, имеет хорошую эластичность и достаточно устойчив к старению. Однако чрезмерное нагревание вызывает усадку материала, в связи с чем для оправ из данного материала предусматриваются иные припуски при установке линз. Помимо этого нельзя использовать спирт и спиртсодержащие растворы для очистки, они могут повредить оправу.

Эпоксидные смолы, например оптил (Optyl), относятся к термопластам, не нуждающимся в пластификаторе. Оптил производится из жидкого сырья, изделие отливается и отверждается. Окрашивание осуществляется с помощью красителя тем же способом, что и в случае с окрашенными линзами, при отливке вставляются шарниры. Явным показателем того, что перед нами оправа из оптила, является отсутствие металлических вставок в дужках. Интересным свойством эпоксидных смол является память формы. При повторном нагревании и охлаждении оправы после подгонки она примет исходную форму без каких-либо повреждений. Эпоксидные смолы устойчивы к горению и не сжимаются. Кроме того, считается, что они гипоаллергенны.

Полиамиды (нейлоны) используются главным образом для изготовления детских оправ, защитных очков, солнцезащитных очков и очков для пациентов с афакией. Для производства изделий из этого материала применяются методы литья под давлением, в результате чего получаются прочные, мягкие, гибкие оправы, плохо поддающиеся подгонке. Подгонка боковых частей оправы возможна, только если в оправе используются металлические вставки. Полиамиды устойчивы к большинству известных растворителей. Поскольку после нагревания материал сжимается, линзы вставляются в оправу из данного материала без ее нагревания.

Сополиамиды – это смесь различных полиамидов или сополимеров с другими пластмассами. Оправы, изготовленные из данного материала методом литья под давлением, легкие, прочные, устойчивые к механическому воздействию и воздействию растворителей, дерматологически инертные. Однако чрезмерное нагревание вызывает сжатие материала, который чувствителен к температурному шоку.

Силиконовый каучук – мягкий и гибкий материал с высокой кислородной проницаемостью. Он используется для изготовления переносицы, за­ушников, носовых упоров и т. д. Силиконовый каучук сохраняет эластичность при температуре от –50 до 200 °C. Когда данный материал используется для изготовления носовых упоров, их центр формируется с помощью ацетата целлю­лозы.

Как правило, подгонка оправ из наиболее распространенных материалов проводится при следующих температурах:

  • поликарбонат – 120 °C;
  • ацетат целлюлозы – 57 °C;
  • пропионат целлюлозы – 67 °C;
  • эпоксидные смолы (оптил) – 80–120 °C;
  • сополиамиды – <80 °C;
  • полиамиды – без нагрева.

Компания Stepper называет свои полиамидные материалы TX5 и Silhouette SPX. Работа с ними затруднительна, так они достаточно жесткие и требуют интенсивной обработки. Возможно, поэтому только высококлассные производители используют подобные материалы для производства модных очковых оправ, а не для выпеска менее дорогих и потенциально менее качественных изделий. В ближайшем будущем в производстве полиамидов произойдет целый ряд существенных изменений, которые позволят максимально уменьшить толщину ободка оправы. Это существенно изменит то, к чему многие пациенты и специалисты все еще относятся как к «простым» пластиковым оправам. Уже сегодня сочетание титана, бета-титана и TX5, например, позволяет получить легкие, долговечные и в большинстве случаев гипоаллергенные оправы необычного ди­зайна.

КОМПОЗИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Оправы из углеволокнаКомпозитные материалы обычно состоят из очень тонких, прочных волокон, заключенных в пластик. Прочность материала зависит от ориентации волокон. Идеальное положение волокон еще не описано и, возможно, вообще неизвестно. Некоторые утверждения о потребительских свойствах композитных материалов можно назвать экстравагантными.
Хорошо известно и часто используется для изготовления очковых оправ углеволокно.  Некоторые факты об углеволокне:

  • расположение волокон в нейлоне (80 % нейлона и 20 % волокна углерода);
  • прочность и легкость;
  • окрашивание методом нанесения покрытия или лакирования;
  • крепление линз на винтах;
  • предельная точность установки линз в изогнутую оправу.

МЕТАЛЛЫ

Металлы широко применяются в производстве элементов очковых оправ или оправ целиком, при этом используются чистые металлы, металлы с гальваническим покрытием и сплавы. Обычный состав металлических оправ:

  • металлическая основа (металлическая струк­тура оправы);
  • гальваническое покрытие (обычно несколько слоев);
  • лаковое покрытие;
  • пластмассовые наконечники заушников и носовых упоров (как правило, из ацетата целлюлозы или силикона).

Драгоценные металлы, такие как золото и серебро, популярны на рынке изготовленных вручную оправ верхней ценовой категории. Хотя оправы редко изготавливаются из массива драгметаллов из-за их мягкости, последние хорошо зарекомендовали себя в сплавах с другими металлами, в сочетании с гальванопокрытием или в качестве покрытия металлической основы. Основным преимуществом драгоценных металлов является устойчивость к потускнению и коррозии. На оправах из драгоценных металлов ставится пломба с указанием содержания частей драг­металла.

Сплавы меди и никеля часто используются в производстве очковых оправ. Наиболее известные сплавы – нейзильбер и монель. Никель в чистом (или практически чистом) виде редко применяется из-за частых аллергических реакций на сам никель и его сплавы.

Оправы из нейзильбера составляют основную массу продукции в среднем и нижнем ценовых сегментах. Материал широко используется из-за низкой стоимости производства, легкости обработки и довольно хорошей устойчивости к коррозии. Как правило, такие оправы паяные, с гальванопокрытием или лакированные, однако некоторые дешевые модели изготавливаются без покрытия металлом и не защищают пользователя от токсического воздействия никеля. Специалистам следует помнить об этом, подбирая такую оправу пациентам с повышенной чувствительностью к металлам. Характеристики нейзильбера:

  • отсутствие серебра;
  • состав: 12–25 % никеля, в основном медь, цинк и марганец;
  • гибкость благодаря меди и устойчивость к коррозии за счет никеля;
  • широкое использование для изготовления соединений и усиления заушников.

Монель – сплав меди (29 %) и никеля (68 %) с железом и марганцем. Довольно высокое содержание меди в нем обеспечивает устойчивость к коррозии. Материал имеет матово-белый цвет, и в прошлом позиционировался на рынке как гипоаллергенный.

Нержавеющая сталь используется некоторыми производителями для изготовления тонкоободковых и безободковых оправ. Несмотря на чувствительность к коррозии, при нанесении гальванопокрытия или окрашивании получается превосходный легкий материал. Оправы из нержавеющей стали легко узнать по узелкам вокруг сварных соединений.

Алюминиевые оправы легкие и очень устойчивые к коррозии. Покрытие наносится методом анодирования поверхности, за счет чего оправа приобретает долговечное декоративное покрытие. Как правило, материал холодный на ощупь, поэтому для заушников предусмотрены наконечники, чтобы избежать прямого контакта материала с кожей. Чистый алюминий гипоаллергенен. Алюминиевые оправы не поддаются пайке или сварке. Характеристики алюминия:

  • легкий и мягкий;
  • устойчивый к образованию пятен и потускнению;
  • прочный и негибкий, что делает сложным подгонку оправ из него.

Оправы из алюминия, как правило, окрашены методом анодирования, имеют гальваническое или иное покрытие.

Титановая оправаТитан, пожалуй, является идеальным материалом для производства очковых оправ (рис. 4). Он используется в чистой форме в виде массива, в виде покрытия или компонента сплава. Материал до 48 % легче традиционных металлов и широко применяется в производстве безободковых оправ. Из-за высокой температуры точки плавления, равной 1668 °C, с материалом трудно работать, необходима высокотемпературная лазерная сварка для соединения частей оправы. По этой причине ремонт титановых оправ может оказаться весьма затруднительным. Основные характеристики титана:

  • легкий, очень прочный, инертный;
  • относительно гипоаллергенный;
  • гибкий;
  • требующий сложной и дорогостоящей обработки;
  • допускающий окрашивание методом плакировки или ионного окрашивания;
  • присутствие примесей может вызывать аллергические реакции;
  • из титана без примесей, как правило, не изготавливаются болты, наконечники заушников и носовые упоры;
  • считается, что титан без примесей содержит 98 % этого металла;
  • бета-титан – содержание титана составляет 73 %, он обладает большей эластичностью и прочностью, чем чистый титан.

Бета-титан применяется для изготовления большинства титановых оправ. Он состоит из 73 % титана, 22 % ванадия, 4 % алюминия и 1 % микропримесей. Его основными качествами являются прочность, гибкость, малые вес и толщина. Он также менее аллергенный, чем другие сплавы.

Бронза содержит минимум 60 % меди, олово, цинк и свинец и имеет желтый или коричневый цвет. Она обладает достаточной устойчивостью к коррозии и используется в качестве металлической основы для позолоченных оправ.

Сплав бериллия и меди – материал с блестящей серебристо-белой поверхностью. Он очень прочный и состоит главным образом из меди, с добавлением 1,75 % бериллия и 0,2 % кобальта. Он гибкий, пластичный и подходит для изготовления очень тонких заушников или мелких, сложных элементов.

Сплавы с памятью формы – группа не связанных между собой сплавов, способных принимать исходную форму после деформации. Однако они могут треснуть при многократном сгибании под острым углом. Главным образом они используются для изготовления заушников и переносицы, когда все остальные элементы оправы изготавливаются из других материалов.

Наиболее известным металлом с памятью формы является нитинол (сплав никеля и  титана). Этот металл обладает сверхэластичностью, он в во­семь раз более упругий, чем пружинная сталь, и имеет высокую прочность.

ПОКРЫТИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОПРАВ

В качестве покрытия металлических оправ используются позолота, рутений, родий, хром, никель, серебро и медь. Накладное золото, или позолота, – это тонкий слой каратного золота, нанесенный на металлическую основу оправы. Качество золота указывается в виде пробы. Позолоченные оправы демонстрируют хорошую устойчивость к коррозии, но могут вызывать дерматологическую реакцию при постоянном контакте с кожей.

Рутений относится к платиновым металлам. Он дорогой, устойчивый к истиранию и коррозии, его цвет варьирует от голубовато-белого до серебристо-серого, поэтому он часто применяется для создания бронзового оттенка. К платиновым металлам относится и родий. После полировки он приобретает сильный блеск и используется в качестве покрытия базовой металлической основы. Оправы с родиевым покрытием должны быть защищены от коррозии с помощью промежуточного слоя. Хром – твердый серебристый металл, обладающий довольно высокой химической активностью. Никель, серебро и медь редко используются для покрытия поверхности, однако часто применяются в качестве промежуточного слоя для улучшения прилегания и эластичности.

Лакирование оправ

Большинство металлических и некоторые пластмассовые оправы покрываются органическим материалом для улучшения косметического эффекта или защиты поверхности от коррозии. Лаки можно наносить в жидком виде или в виде порошка, как в случае с металлическими оправами. Полимерные покрытия могут быть из ПММА, полиуретана и эпоксидных смол.

ВЫВОДЫ

На протяжении многих лет материалы и методы, используемые в производстве очковых оправ, существенно изменялись в зависимости от потребительских вкусов и предпочтений, определяющих высокую популярность одних материалов и полное забвение других.

Современная мода на очковые оправы пред­­усматривает использование ярких, контрастных, многослойных пластмассовых оправ и тонких титановых безободковых конструкций с прижимным креплением линз вместо крепления на винтах или заклепочного крепления. Новые методы производства и большая доступность материалов, в частности, делают титановые оправы широко распространенными и доступным по цене большинству покупателей. Для изготовления модных титановых оправ используются ультратонкие титановые листы для получения более разнообразных и современных дизайнов, обманчиво гибких и легких.

В результате активной конкуренции между производителями оправ такие материалы, как металл с памятью формы Flexon, широко копируются, что дает потребителю больший выбор. Оправы, изготовленные из ацетата целлюлозы, пользуются большой популярностью, особенно у молодых пациентов.

При подборе средства коррекции зрения имеет место отношение к очковой оправе как к «бедному родственнику» очковых линз, так как все, что от нее требуется, – это удерживать линзы. Однако непереносимость очков может быть прямым результатом неправильного выбора оправы. Важно также помнить о риске развития кожных реакций, которые распространены существенно больше, чем первичная открытоугольная глаукома.

Показать форму


* Обязательное для заполнения поле