Η μελέτη του ποσοστού κατανάλωσης οξυγόνου «in vivo» στον ανθρώπινο κερατοειδή κατά τη χρήση των φακών επαφής υπήρξε τεχνικά μια πρόκληση και έχουν γίνει πολλές προσπάθειες τα τελευταία 20 χρόνια για τη μοντελοποίηση της φυσιολογίας του ανθρώπινου κερατοειδούς κατά τη χρήση των φακών επαφής. Δυστυχώς, μερικά από αυτά τα μοντέλα, που βασίζονται σε έναν σταθερό ρυθμό κατανάλωσης οξυγόνου του κερατοειδούς, παράγουν περιοχές στον κερατοειδή όπου η ένταση του οξυγόνου είναι αρνητική, γεγονός το οποίο δεν ισχύει. Προκειμένου να αποφευχθεί αυτή η ασυνέπεια, διαφορετικοί ερευνητές έχουν αναπτύξει εναλλακτικά μοντέλα κατανάλωσης οξυγόνου, τα οποία προβλέπουν τις πιθανές μετρήσεις οξυγόνου που διατίθενται στην επιφάνεια του κερατοειδούς/μετα-φακικού στρώματος, μέσω προσδιορισμού της ροής οξυγόνου, της κατανάλωσης οξυγόνου και της έντασης οξυγόνου μέσω των διαφόρων στρωμάτων (ενδοθήλιο, στρώμα και επιθήλιο)/

Παρ' όλο που η ανεπάρκεια οξυγόνου προκαλεί οίδημα του κερατοειδούς, διόγκωση του κερατοειδούς, υποξία και άλλες ανωμαλίες, η εκτίμηση της κατανομής οξυγόνου κάτω από την επίδραση της χρήσης των φακών επαφής είναι ενδιαφέρουσα για να μάθουμε ποια δυνατότητα μετάδοσης οξυγόνου φακού ήταν επαρκής για τη διατήρηση του κερατοειδούς και την αποφυγή επιθηλιακής και στρωματικής ανοξίας.

Η εκτίμηση της ελάχιστης μεταδοτικότητας ενός φακού για εφαρμογές εκτεταμένης χρήσης θα είναι πολύ χρήσιμη τόσο για τους ιατρούς όσο και για τους κατασκευαστές.

Ο στόχος αυτής της εργασίας είναι να παρουσιάσει μια πλήρη συζήτηση βασισμένη στο μοντέλο κινητικής Monod, που επιτρέπει την εκτίμηση της κατανομής μερικής πιέσεως οξυγόνου, την κατανομή προφίλ της ροής οξυγόνου, τον ρυθμό κατανάλωσης οξυγόνου και τέλος την εκτίμηση του μηχανισμού χαλάρωσης του κερατοειδούς αναλόγως με την τάση οξυγόνου στη δακρυϊκή κερατοειδική/μετα-φακική μεμβράνη. Ο χρόνος χαλάρωσης σε αυτό το πλαίσιο μπορεί να ποσοτικοποιήσει την ικανότητα του κερατοειδικού ιστού να προσαρμοστεί σε αυξανόμενες συγκεντρώσεις οξυγόνου.

Προτείνεται αυτή η παράμετρος ως βιολογικός σημαντικός δείκτης της αλληλεπίδρασης μεταξύ πολυμερών φακών επαφής και ζωντανών ιστών όπως το κυτταρικό στρώμα του κερατοειδούς.