Oxigenierung der Hornhaut mit Sauerstoff 98200 1 S

Oxigenierung der Hornhaut mit Sauerstoff 98200 -1 S. PPT

Sauerstoffdurchlässigkeit • Spezifische Materialeigenschaften (Widerstand gegen Gasstrom) • Permeabilität P = Dk wobei: D der Diffusionskoeffizient ist k der Löslichkeitskoeffizient von Sauerstoff in einem bestimmten Material ist 98200 -2 S. PPT

Sauerstoffdurchlässigkeit • Unabhängig von der Dicke des Materials • Abhängig von der Temperatur • Berechneter Wert 98200 -3 S. PPT

Sauerstoffdurchlässigkeit • Kontaktlinsen: 0 - 300 x 10 -11 • Einheiten: - (cm 2 x m. LO 2) / (s x m. LLinse x mm Hg) oder - (cm 2/s) x (m. LO 2 / [m. LLens x mm Hg]) - Meist wird das tiefgestellte Zeichen Linse weggelassen 98200 -4 S. PPT

Sauerstoffdurchlässigkeit • Beruht auf der Permeabilität des Materials (Dk) • Verbunden mit der Materialdicke (t) - Transmissibilität = Dk/t • Klinisch relevant 98200 -5 S. PPT

Sauerstoffdurchlässigkeit • Kontaktlinsen: 0 - 200 x 10 -9 • Einheiten: - (cm x m. LO 2) / (s x m. LLinse x mm Hg) oder - (cm/s) x (m. LO 2 / [m. LLinse x mm Hg]) - Meist wird das tiefgestellte Zeichen Linse weggelassen 98200 -6 S. PPT

Dynamische Sauerstoffversorgung • Austauschraten des Tränenfilms (post-KL): - weich 1% pro Lidschlag - fomstabil 15 - 20% pro Lidschlag • Lidschlag - Frequenz - Qualität (vollständig) • formstabil vs weich Anpasscharakteristik 98200 -7 S. PPT

Gasbewegung durch die Linsen • Polymerzusammensetzung • Temperatureinfluss • Partialdruck des Gases auf der Linsenoberfläche • Linsendicke • Einfluss der Grenzschicht 98200 -8 S. PPT

Gasdiffusion Moleküle wandern durch ‘Mikroporen’ (Intramolekularräume) innerhalb der Molekülmatrix 98200 -9 S. PPT

Gaslöslichkeit • Sorptionsprozess eines Gases innerhalb des Materials • Ähnlich wie bei einem Schwamm der Wasser aufnimmt und speichert • Gas ist gelöst oder wird löslich gemacht im Material 98200 -10 S. PPT

Messung der Sauerstoffdurchlässigkeit Techniken In vitro • Polarographiezelle • Gas-zu-Gas (volumetrisch) • Coulometrie 98200 -11 S. PPT

Messung der Sauerstoffdurchlässigkeit • Typischerweise gemessen für: - Linsenstärke von – 3. 00 D - Temperatur von 35°C • Physikalischer Test (kann überwacht und wiederholt werden) 98200 -12 S. PPT

Messung der Sauerstoffdurchlässigkeit Polarographiezelltechnik • Sensor in der Messzelle beinhaltet: - Anode (+) - Kathode (–) - Elektrolyte • KL wird zur ‘Membran’ • Kontrollierte Feuchtigkeit und Temperatur 98200 -13 S. PPT

Polarographiezelltechnik • Sauerstoff geht durch die KL hindurch in den Elektrolyt des Sensors • Stomstärke des Sensors ist proportional zum Sauerstoffanteil an der Kathode • Sauerstofffluss j, Fick’s & Henry’s Gesetze: j = Dk/t x D(p. O 2) 98200 -14 S. PPT

Polarographiezelltechnik • Permeabilität wird berechnet mittels: - Linsendicke (t) - Stromstärke die benötigt wird um O 2 zu reduzieren (i) - Partialdruck von O 2 (p. O 2) - Zellkonstante (C) C x t x i Dk = p. O 2 98200 -15 S. PPT

Polarogrphiezelltechnik • Fertige KL werden benutzt • Mögliche Fehler: - Grenzschichten - Randeffekte - Linsendicke - Umgebung - Zellintegrität - Kalibrierung 98200 -16 S. PPT

Polarographiezelltechnik Nachteile • Nicht geeignet für hoch permeable, Nonhydrogel Materialien • Überschätzte Werte für formstabile Linsen • Variabilität zwischen den Untersuchern 98200 -17 S. PPT

Messung der Sauerstoffdurchlässigkeit Gas-zu-Gas • Zwei ökologische Kammern - Purer Sauerstoff - Ungleicher Druck • Konstante Temperatur (35 o. C) • Drucksensor in jeder Kammer 98200 -18 S. PPT

Messung der Sauerstoffdurchlässigkeit Gas-zu-Gas Technik • Konstanter Druck in Vorderkammer • Gasfluss durch die Linse verändert den Druck in der hinteren Kammer • Keine Grenzschichten oder Randeffekte • Mit jedem Gas möglich 98200 -19 S. PPT

Gas-zu-Gas Technik Nachteile • Nicht geeignet für Hydrogele - Druckdifferential zu groß - Hydrogele zu elastisch - Hydrogele haben eine geringe Stoßfestigkeit 98200 -20 S. PPT

Messung der Sauerstoffdurchlässigkeit • • Coulometrietechnik Zwei ökologische Kammern - Sauerstoff - Edelgas Coulometriesensor Gemessen wird der Sauerstofffluss durch die Linse Für Hydrogele wassergesättigter Sauerstoff oder Wasservorrat nötig 98200 -21 S. PPT

Coulometrietechnik Vorteile • Linsenvorderfläche ist ungeschützt • Wenig oder kein Einfluss der Grenzschicht • Keine Randeffekte • Genauer als Polarographietechnik bei formstabilen Kontaktlinsen 98200 -22 S. PPT

Coulometrietechnik Nachteile erfordert: • speziellen Gassensor (z. B. Sauerstoff) • Vorderen Wasservorrat für Hydrogele 98200 -23 S. PPT

Klassifikation der Durchlässigkeit Weiche KL Low < 12 Med 12 - 25 High > 25 98200 -24 S. PPT

Klassifikation der Durchlässigkeit Formstabile KL Low < 25 Mod 25 - 50 High > 50 98200 -25 S. PPT

Coulometrietechnik Ausstrom Formstabile Probe KL Vordere Kammer Ausstrom zu Coulometriesensor 159 mm Hg O 2 Hintere Kammer Sauerstoffstrom 'O' Ringe Zustrom des oxygenierten Gases 98200 -26 S. PPT Zustrom von Sauerstoff – freies Gas

Gas-zu-Gas Technik Formstabile Probe KL Vordere Kammer Hintere Kammer 3 ATM pures O 2 Gas Pressure Transducer Sauerstoffstrom Gasdruckwandler 'O' Ringe 98200 -27 S. PPT

Polarographie Zelle Formstabile Probe KL 'O' Ring Salzgesättigtes Filterpapier Tip des Sauerstoffsensors 155 mm. Hg O 2 Sauerstoffstrom Sauerstoffsensor Kathode (–) + 'O' Ring Sauerstofffreie Zone 98200 -28 S. PPT

Randeffekt Wege des Sauerstoffstroms salzschicht ‘Effective’ Sensor Apertur Vorderfläche Hydrogel Contact Lens Thickness Rückfläche Wasserschicht ‘Brücke’ Sensor Apertur Polarographie Sensor Kathode (–) 98200 -29 S. PPT

Coulometrischer Sauerstoff Sensorenchemie Kathode (– ve, Carbon [graphit]): 4 e– + O 2 + 2 H 2 O 4 OH– Anode (+ ve, Cadmium [nickel-cadmium]): 2 Cd + 4 OH– 2 Cd(OH)2 + 4 e– e = Elektron Übersicht: 2 Cd + O 2 + 2 H 2 O + 4 OH– 98200 -30 S. PPT 2 Cd(OH)2 + 4 OH–

Dk Einheit Polymerisches Linsenmaterial 1 1 sec 1 mm Hg Druck cm O 2 1 cm nach Refojo et al. , 1984 1 cm cm 1 O 2 1 cm Bedingungen: STP (0°C, 760 mm Hg) wenn nicht anders angegeben, e. g. 21° or 34°C @ 760 mm Hg 98200 -31 S. PPT Hypotetische KL (viel größer als reale KL)

Permeabilität (Dk) Herleitung der Einheit D= cm s 2 & m. LO 2 k= m. LLinse x mm. Hg 2 cm m. LO 2 X Dk = s m. LLinse x mm. Hg 2 cm x m. LO 2 Dk = s x m. LLinse x mm. Hg 98200 -32 S. PPT

Transmissibilität (Dk/t ) Herleitung der Einheit 2 cm x m. LO 2 Dk = s x m. LLinse x mm. Hg 2 cm x m. LO 2 Dk/t = s x m. LLinse x mm. Hg x cm cm x m. LO 2 Dk/t = s x m. LLinse x mm. Hg 98200 -33 S. PPT

Dk Einheit cm O 2 1 1 sec 1 cm Hg m m ck 1 u Dr Linsenmaterial 1 cm cm O 2 1 1 cm nach Refojo et al. , 1984 Bedingungen: STP (0°C, 760 mm Hg) wenn nicht anders angegeben, e. g. 21° or 34°C @ 760 mm Hg 98200 -34 S. PPT Hypotetische KL (viel größer als reale KL)

Dk Einheit nach Refojo et al. , 1984 g H 1 1 sec cm O 2 1 cm m m ck 1 u Dr Polymerisches Linsenmaterial 1 cm cm 1 O 2 1 cm Bedingungen: STP (0°C, 760 mm Hg) wenn nicht anders angegeben, e. g. 21° or 34°C @ 760 mm Hg 98200 -35 S. PPT Hypotetische KL (viel größer als reale KL)

Auswirkungen der Temperatur auf KL Offenes Auge: • mit weichen KL: - Vorderfläche 0. 5°C kälter • Mit formstabilen KL (geringere Leitfähigkeit): - Vorderfläche >0. 5°C kälter Geschlossenes Auge (Erwärmung der HH » 3°C): • Keine Auswirkungen (formstabil und weich) • Kein Unterschied zwischen den Vorderflächen 98200 -36 S. PPT

Auswirkungen von KL auf den Tränenfilm • Verdunstungsrate: weich » formstabil • KL setzen BUT herab • BUT: - Formstabil - 4 bis 6 s - weich - 4 bis 10 s (H 2 O Gehalt ¯, Dk/t¯ ) 98200 -37 S. PPT