114年:配鏡學

下列那項是水膠鏡片的平衡含水量(equivalent water content, EWC )的公式?

A[(水合後水膠的重量)/(水合後水膠的重量-乾水膠的重量)]×100
B[(乾合後水膠的重量)/(水合後水膠的重量-乾水膠的重量)]×100
C[(水合後水膠的重量-乾水膠的重量)/(乾水膠的重量)]×100
D[(水合後水膠的重量-乾水膠的重量)/(水合後水膠的重量)]×100

詳細解析

本題觀念:

水膠(hydrogel)隱形眼鏡的平衡含水量(equivalent water content, EWC)是衡量鏡片材質在完全水合狀態下所含水分的百分比,計算公式來自重量測量法(thermogravimetric method)。正確公式為:

EWC=水合後水膠重量乾水膠重量水合後水膠重量×100%\text{EWC} = \frac{\text{水合後水膠重量} - \text{乾水膠重量}}{\text{水合後水膠重量}} \times 100\%

選項分析

(A) 錯誤 — 分子是「水合後水膠的重量」,而非「水的重量」(水的重量應是水合重 − 乾重),且分母是兩者的差值,這在邏輯上無法代表含水百分比。

(B) 錯誤 — 分子是「乾合後水膠的重量」,此為乾燥狀態的重量,以乾重除以重量差不具物理意義。

(C) 錯誤 — 分子是「(水合後水膠重 − 乾水膠重)」(即水的重量),分母是「乾水膠的重量」,此為乾基含水量(dry basis moisture content)計算方式,不是 EWC 的標準公式。

(D)正確答案 — 分子是「水合後水膠重 − 乾水膠重」(即鏡片內的水重),分母是「水合後水膠重」(即全部濕重),以濕重為基準(wet basis),符合 EWC 的標準定義與臨床使用慣例。

答案解析

EWC(等同含水量)的計算以**濕基(wet basis)**為標準,公式如下:

EWC (%)=WwetWdryWwet×100\text{EWC (\%)} = \frac{W_{\text{wet}} - W_{\text{dry}}}{W_{\text{wet}}} \times 100

其中:

  • WwetW_{\text{wet}} = 水合後水膠的重量(鏡片完全水合平衡後在生理食鹽水中取出輕輕擦乾表面後稱重)
  • WdryW_{\text{dry}} = 乾水膠的重量(烘乾至恆重後稱重)
  • 分子 WwetWdryW_{\text{wet}} - W_{\text{dry}} = 鏡片中所含水的質量

選項 (C) 的差別在於分母用「乾重」而非「濕重」,這是乾基(dry basis)公式,常用於食品工業的含水率計算,但隱形眼鏡 EWC 採用濕基公式,兩者數值不同,濕基數值恆小於乾基數值(分母較大)。

核心知識點

  • EWC 標準公式(濕基):EWC=WwetWdryWwet×100%\text{EWC} = \frac{W_{\text{wet}} - W_{\text{dry}}}{W_{\text{wet}}} \times 100\%
  • 含水量分類(ISO 18369):低含水量(< 50%),高含水量(≥ 50%)
  • 含水量高的鏡片:較舒適、透氧較好,但較易脫水、薄而易破損
  • EWC 測定方法:重量法(thermogravimetric method,精確但破壞鏡片)、折射率法(refractometer,快速但有誤差,尤其矽水凝膠)
  • 注意:乾基公式(分母用乾重)與濕基公式(分母用濕重)的差異是考試常見陷阱

參考資料

  1. Refractive index and equilibrium water content of conventional and silicone hydrogel contact lenses - PubMed
  2. Dissecting the Soft Contact Lens - Review of Optometry
  3. Water Content of a Contact Lens - Feel Good Contacts