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​什麼是光學離焦曲線

由 武漢新聞快車 發表于 攝影2021-06-05
簡介可能我們臨床醫生不需要將離焦曲線檢查進行到這種深度,但是我們要學會看懂離焦曲線,因為每一個新的晶體上市,廠商都會提供離焦曲線資料,我們也可以去搜索相關文獻來獲得一些臨床大樣本下的離焦曲線資料,這樣我們就能知道該晶體的大致效能,和患者術後的視

負透鏡是凹透鏡嗎

我們非常榮幸地邀請來自浙江大學醫學院附屬邵逸夫醫院,畢業於美國新英格蘭視光學院,對視光學的理論和實踐非常有造詣的謝文加博士做題為《離焦曲線的原理和應用》的講課 。

大家好,我是浙江大學醫學院附屬邵逸夫醫院的謝文加醫師,今天和大家探討的是離焦曲線檢查的原理和應用。

我們知道對於三焦點人工晶體而言,在遠中近三個特定距離進行視力檢查是評價手術效果最為直接的方法。然而臨床上視力檢查的結果,並不一定等同於患者生活中真正的視力表現。首先,每個人都有自己的習慣閱讀距離,這和個人的身高、臂長和屈光狀態有關;對於高度近視的患者來說,他們早已習慣了在非常近的距離閱讀,因此我們在臨床上經常會遇到高度近視患者在術後抱怨看近效果不好,很可能就是沒有適應 40cm 的近焦點。

另外,不同的職業和各類的活動都具有不同的用眼距離需要,並不是所有的工作距離都可以和三個焦點完全匹配。

因此,對於焦點之外距離的視力表現,就需要用其他方法來評估,離焦曲線檢查就是其中一個重要的方法。

離焦曲線(Defocus Curve)

在以往的多焦點晶體或所謂的 “ 可調節晶體 ” 時代,離焦曲線就一直是評估不同距離視力表現的檢查。透過在眼前加不同的鏡片造成離焦,可以模擬不同距離的視覺需求,將鏡片的度數作為橫座標,將視力作為縱座標描記出來的曲線就是離焦曲線。縱座標視力可以表達為 logMAR ,也可以用小數或者分數,一般從下到上視力逐漸增加,因此離焦曲線越高,視力表現越好,峰值視力一般出現在晶體設計的焦點距離上。

基本光學原理

要理解離焦曲線,首先要掌握基本的幾何光學原理。

首先是聚散度的概念。聚散度是光束在空氣中傳播時,會聚或者發散的程度,它的單位是屈光度,就是我們熟悉的 D 。平行光束的聚散度定義為 0D ,而透鏡能改變光的聚散度,會聚光的聚散度為正,發散光則為負,我們在臨床上用的鏡片的正負就是來源於此。當我們在眼前放上凹透鏡,即負透鏡,平行光經過後會發散,其發散光的反向延長線會聚一點,這就是像方焦點。

對於無窮遠的物體,經過負透鏡成像在像方焦點上,在光學上就等同於無透鏡情況下直接注視此像方焦點上的物體,它們的聚散度是等效的,相當於把物體拉近了;當然,因為我們對於物體遠近的判斷還要依靠其他參照物,所以這裡僅是光學聚散度上的等效,但可以大致模擬現實中注視近物時的視力狀態。

透過不斷增加負透鏡就可以模擬從遠到近不同距離的視力表現了。由於空氣的折射率是 1 ,經過透鏡改變後的光聚散度( D ),它的倒數就是像的距離,單位是米。

例如透過 -1D 的鏡片看遠, 1 的倒數是 1 ,就等同於看 1m 遠的物體;再比如透過 -4D 的鏡片看遠,倒數是 0。25 ,就等同於看 25cm 處的物體。可以看到公式裡的距離是負的,這符合光學符號的規則:光從左向右傳播,透鏡左側為負,右側為正;負透鏡成像在透鏡左側,所以像距是負的。

三焦點人工晶體的離焦曲線

這是三焦點人工晶體的離焦曲線,來源於美國眼科雜誌 2016 年發表的這篇文章。它們對殘餘屈光不正進行了矯正,因此反映的主要是晶體本身的效能。可以看到在 0 度和 -2。5 度有兩個峰值,分別對應遠近兩個焦點,在這兩個焦點上的視力是比較好的。在這兩個焦點之間的中間視力,雖然沒有表現出明顯的峰值,但也沒有顯著下降,這點對比以前的多焦晶體來說是很大的進步,感興趣的同道可以找來多焦晶體的離焦曲線進行對比,多焦(即兩焦)晶體中間視力是有顯著下降的。

從這個離焦曲線我們可以看出三焦點人工晶體從遠到近的視力較為平順,所以患者術後的滿意度較高,這和我們眼科中心的臨床結果也是一致的。目前市面上的一些高階人工晶體,大家可以去查詢相應的產品說明,或者國外的研究文獻,對比一下各個人工晶體的離焦曲線。當然我們更希望能做出我們中國人自己的大樣本研究。

離焦曲線的意義

真正去做離焦曲線是需要耐心的,這個檢查很費時,尤其是單眼雙眼都測全。老年患者本身就有乾眼,更容易視疲勞,理解力也有所下降,可能對於這種長時間的檢查配合度不高。因此離焦曲線測量目前大多數還是應用在科研工作當中,尤其是將離焦曲線的曲線下面積進行統計,可以定量地分析和比較不同晶體的表現。可能我們臨床醫生不需要將離焦曲線檢查進行到這種深度,但是我們要學會看懂離焦曲線,因為每一個新的晶體上市,廠商都會提供離焦曲線資料,我們也可以去搜索相關文獻來獲得一些臨床大樣本下的離焦曲線資料,這樣我們就能知道該晶體的大致效能,和患者術後的視力預期。如果未來出現了更高階的晶體,甚至能無極變焦的晶體,不管它的原理如何,一看離焦曲線,對其效能表現就立刻了然於胸。