光學(xué)矯正透鏡的設(shè)計(jì)與近視防控天津

光學(xué)矯正透鏡的設(shè)計(jì)與近視防控DesignofOpticalCorrectionLensandControlofmyopia中國視光師專業(yè)委員會主任亞洲眼視光協(xié)會常務(wù)理事齊備2023/5/91近視防控一個(gè)經(jīng)久不衰的熱門話題著眼于修正人眼的屈光要素角膜晶狀體眼軸長方法很多，但是如果真有顯效的方法，一種就夠了方法多種多樣恰恰證實(shí)沒有方法22023/5/9近視防控著眼于晶狀體（解決中心離焦）著眼于角膜（解決周邊離焦）32023/5/9近視防控著眼于晶狀體（解決中心離焦）1.

近用正透鏡方法單光老視眼鏡雙光眼鏡漸變焦眼鏡防疲勞眼鏡42023/5/9效果有效率：無效~74%多數(shù)文獻(xiàn)16~21%1.統(tǒng)計(jì)學(xué)方法偏因所致早期以術(shù)前驗(yàn)光處方為對照組，有效率約為16~21%采用對照組以后，發(fā)現(xiàn)人群本身有大約15%近視增長緩慢短期觀察有效率偏高中長期觀察偏向于無效2.樣本采納偏因所致對于有效案例分析，術(shù)前近距離隱性內(nèi)斜或調(diào)節(jié)滯后正常52023/5/90369121518（M）0.000.501.001.50正透鏡實(shí)驗(yàn)組常規(guī)鏡對照組（D）62023/5/9討論1.正透鏡補(bǔ)償異常調(diào)節(jié)滯后量值改善近距離中心離焦程度

減少了近距離的模糊影像控制了近視發(fā)展72023/5/92.重新定位遠(yuǎn)距離調(diào)節(jié)零位

人眼在注視遠(yuǎn)目標(biāo)時(shí)處于調(diào)節(jié)靜息狀態(tài)，稱為調(diào)節(jié)零位調(diào)節(jié)零位由不定量的張力性調(diào)節(jié)定位

正透鏡的介入修改了注視近目標(biāo)的生理性調(diào)節(jié)量值

同時(shí)使注視遠(yuǎn)目標(biāo)的調(diào)節(jié)零位負(fù)向移位，控制了近視發(fā)展遠(yuǎn)霧視減少遠(yuǎn)用負(fù)焦度老視眼對近用正焦度依賴82023/5/92.

睫狀肌麻痹劑方法濃度1%、0.5%、0.1%、0.01%阿托品（atropine）0.5%托吡卡胺（tropicamide）0.05%消旋山莨菪堿（racanisodamine）睫狀肌麻痹檢影驗(yàn)光可以減少遠(yuǎn)用負(fù)焦度92023/5/9效果觀察2年不同濃度的阿托品延緩近視的發(fā)展為60%~80%停藥后反彈，濃度越高的近視反彈越快（比未用藥組還快）0.01%濃度的阿托品的近視反彈緩慢用0.01%阿托品，5年近視進(jìn)展1.4D未用藥的對照組在3年時(shí)近視進(jìn)展就已達(dá)到1.4D102023/5/9061824364248（M）0.001.200.800.400.01atropin實(shí)驗(yàn)組常規(guī)鏡對照組（D）123054601.40停藥線112023/5/9討論1.低濃度阿托品（0.01%）在半年之內(nèi)沒有控制近視的作用2.控制近視需要形成積累效應(yīng)，形成積累后確實(shí)可阻止近視發(fā)展3.停藥后近視發(fā)展恢復(fù)常態(tài)，與未用藥的進(jìn)度相當(dāng)4.結(jié)果是在用藥期間延緩了近視的發(fā)展，但最終近視總量無變化5.據(jù)調(diào)查用藥后近視增長因子仍然客觀存在6.長期用藥有風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)積累性正效應(yīng)出現(xiàn)，毒性副作用

就會同時(shí)出現(xiàn)122023/5/97.據(jù)調(diào)查低濃度阿托品被結(jié)膜血管的吸收量不多

但胃腸道的吸收足夠維持毒性反應(yīng)水平（甚至是有效性）

出現(xiàn)程度不等畏光、近讀障礙、顏面潮紅、低熱無汗等表現(xiàn)8.阿托品的介入強(qiáng)制性使副交感興奮性下降達(dá)到新的平衡水平

晶狀體焦力下降，注視遠(yuǎn)目標(biāo)形成新的靜息調(diào)節(jié)零位

在用藥時(shí)間內(nèi)，張力性調(diào)節(jié)的下降抵消了近視的發(fā)展9.與近用正透鏡相比較，同樣利用減少張力性調(diào)節(jié)控制近視

阿托品的作用更有強(qiáng)制性

132023/5/9著眼于角膜（解決周邊離焦）1.角膜塑形鏡方法鏡片中心區(qū)比角膜平坦，將角膜中心光學(xué)區(qū)塑形壓平角膜的正焦力定量下降，從而消解近視程度142023/5/92023/5/9結(jié)果屈光度控制有效率：65~70%延緩眼軸長延長：50~55%152023/5/9討論角膜塑形術(shù)控制近視的機(jī)理目前尚無定論可以推測為：①

周邊離焦改善②調(diào)節(jié)滯后改善③解像質(zhì)量改善16①

周邊離焦：非睡眠狀態(tài)可以不戴任何矯正眼鏡獲得可用視力后來意外地發(fā)現(xiàn)角膜塑形術(shù)可使配戴眼近視程度發(fā)展趨緩普遍解釋為周邊離焦被適量矯正角膜前曲面存在著生理像差，當(dāng)中心區(qū)聚焦時(shí)，周邊存在相對負(fù)焦力，形成周邊遠(yuǎn)視性離焦塑形后角膜周邊產(chǎn)生相對正焦力，原有的遠(yuǎn)視性離焦被消解減少了視網(wǎng)膜周邊區(qū)的模糊影像，控制了近視的發(fā)展172023/5/9術(shù)后角膜周邊產(chǎn)生相對正焦消解遠(yuǎn)視性離焦2023/5/918事實(shí)上角膜地形圖提示的周邊遠(yuǎn)視性離焦并不顯著2023/5/9周邊遠(yuǎn)視性離焦誤讀由于瞳徑僅為3.0~4.5mm瞳緣相對負(fù)焦極微19②

角膜的光學(xué)像差獲得矯正由于緊鄰角膜后方的房水與角膜折射率相近瞳徑區(qū)角膜和房水可以理解為平凸透鏡故存在光學(xué)像差2023/5/920角膜幾何像差的定量AA’0-LL’l’-dL’A’高斯像面-dT’U’軸向球差：

dL’=L’-l’垂直球差：

dT’=dL’tanU’=（

L’-l’）tanU’2023/5/921角膜塑形形成光學(xué)齊明透鏡角膜塑形術(shù)在角膜前表面塑造了雙凹負(fù)透鏡與角膜原有的平凸正透鏡形成雙合透鏡稱為光學(xué)齊明透鏡塑形面附加的菲涅爾平凹負(fù)透鏡角膜原有的菲涅爾平凸正透鏡瞳徑2023/5/922齊明透鏡的工作原理2023/5/9降低了軸向球差縮小了近調(diào)節(jié)滯后降低了垂直球差實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)解像質(zhì)量232.齊明軟性角膜接觸鏡方法角膜塑形術(shù)使近視程度的發(fā)展趨緩已成為不爭的事實(shí)但因?yàn)椴皇孢m、不安全、矯正效果不穩(wěn)定，受眾面較小提取硬性角膜塑形鏡成功案例的角膜形態(tài)有效元素

設(shè)計(jì)成軟性角膜接觸鏡使配戴者不修改角膜形態(tài)同樣達(dá)到防控近視的目的242023/5/9塑形術(shù)后角膜矢狀面形態(tài)變化紅線所示為術(shù)后角膜前曲面形態(tài)252023/5/9角膜塑形術(shù)后角膜矢狀面形態(tài)變化將紅線前移，術(shù)后角膜前曲面形態(tài)與原來角膜前曲面形態(tài)形成獲得性矯正透鏡262023/5/9角膜塑形術(shù)后角膜矢狀面形態(tài)變化272023/5/9角膜根據(jù)塑形透鏡的參數(shù)制作軟鏡，不必修改角膜的形態(tài)

配戴眼即可獲得與角膜塑形術(shù)的相同矯正效果齊明軟性角膜塑形鏡282023/5/9軟性角膜塑形術(shù)專利已獲得實(shí)用新型專利發(fā)明專利公示期國際專利申請中22討論提高接受度①鏡片材質(zhì)柔軟，可塑性強(qiáng)，配戴眼舒適無刺激感②鏡片內(nèi)表面與角膜形態(tài)一致，無配適不良性異物感③避免了角膜感覺鈍化導(dǎo)致瞬目減少，繼發(fā)眼干癥狀回避了兒童受眾人群對角膜塑形鏡接受瓶頸和恐懼心理

配戴者不會因不堪忍受戴鏡痛苦發(fā)生停戴或放棄矯治擴(kuò)大了受眾人群302023/5/9提高成功率①無須試戴，無需頻繁復(fù)查，驗(yàn)配簡單省時(shí)②鏡片在眼表穩(wěn)定居定位中，無不規(guī)則散光，偏位棱鏡③矯正精確，無欠矯過矯，上午與下午矯正量無變化，因此不會晚間因瞳徑擴(kuò)大，景深變短，矯正視力模糊④

矯正范圍可達(dá)近視9.00D或更大，無矯正失敗可能性回避了硬性角膜塑形鏡困擾驗(yàn)配師的各種驗(yàn)配難題和缺陷312023/5/9提高安全性①不會因?yàn)榻悄な芰Σ痪鶆驅(qū)е律掀c(diǎn)染、基質(zhì)浸潤

進(jìn)而導(dǎo)致角膜潰瘍、白班，永久性損失視力②不會因?yàn)橐归g配戴接觸鏡帶來的角膜氧代謝障礙

進(jìn)而導(dǎo)致角膜持續(xù)性水腫，對比視力下降③不會因?yàn)榻佑|鏡長期壓迫導(dǎo)致角膜薄化回避了受眾家長擔(dān)心的近期并發(fā)癥和遠(yuǎn)期合并證

322023/5/93.周邊離焦控制眼鏡方法仿照角膜塑形術(shù)后角膜旁中心區(qū)產(chǎn)生相對正焦的光學(xué)效果周邊離焦控制眼鏡使光學(xué)區(qū)周邊制作相對正焦

用以抵消周邊遠(yuǎn)視性離焦332023/5/9效果①由于鏡眼距的存在，視線點(diǎn)可偏離光學(xué)中心，產(chǎn)生無端像差②生理像差（e值）個(gè)體差異很大，眼鏡統(tǒng)一周邊修正不變③角膜的生理像差可以通過角膜地形圖被定量分析

在近讀時(shí)晶狀體的像差不能精確預(yù)測，且視線點(diǎn)位于鼻下方遠(yuǎn)近有差異，在矯正遠(yuǎn)周邊像差的同時(shí)可造成更大的近像差比較公正的臨床驗(yàn)證，近視控制有效率不比漸變焦眼鏡更好且曾經(jīng)配戴過球面矯正眼鏡的人，很難適應(yīng)周邊離焦控制眼鏡342023/5/94.全息眼鏡方法影響框架眼鏡視網(wǎng)膜成像的因素包括：①眼的動態(tài)瞳徑、角膜曲率半徑、角膜非球面形態(tài)的程度

晶狀體表面的動態(tài)改變、視網(wǎng)膜的曲率半徑個(gè)體差異②矯正鏡片的球柱面不確定性焦量、基弧屈光界面彎度和形態(tài)

材料阿倍數(shù)、透鏡中心厚度、鏡眼距的不確定性352023/5/9③當(dāng)視線點(diǎn)位于矯正透鏡的光學(xué)中心

眼的光學(xué)軸、視軸與矯正透鏡的光學(xué)軸三軸大致重合

可分析離軸光線在視網(wǎng)膜周邊區(qū)域形成各類靜態(tài)像差④視線點(diǎn)位于矯正透鏡的光學(xué)中心以外的軸外點(diǎn)時(shí)

眼的光學(xué)軸、視軸與矯正透鏡的光學(xué)軸交叉時(shí)

在視網(wǎng)膜黃斑區(qū)和周邊區(qū)即形成復(fù)雜的動態(tài)像差制作消像差全息光學(xué)鏡片的確是很難完成的任務(wù)362023/5/9在不能獲得理想的消像差設(shè)計(jì)的情況下

只能在各種消像差手段中選擇姑息補(bǔ)償方案：光學(xué)傳遞函數(shù)①由調(diào)制傳遞函數(shù)和空間頻率函數(shù)兩種解像變量的相關(guān)曲線求得調(diào)制傳遞函數(shù)稱為分辨率，為屈光體彌散像差的綜合矢量

表征視網(wǎng)膜影像對于目標(biāo)物細(xì)節(jié)的“理解”和“再現(xiàn)”能力②空間頻率函數(shù)稱為明銳度，反映了像位畸變的總和

表征視網(wǎng)膜影像對于目標(biāo)物對比度和明暗層次感知補(bǔ)償方案尋求能夠兼顧分辨率和明銳度最佳補(bǔ)償方案372023/5/9光學(xué)傳遞函數(shù)曲線382023/5/9光學(xué)傳遞函數(shù)和人工智能計(jì)算機(jī)技術(shù)成就了全息光學(xué)透鏡①借助對于顯微鏡光學(xué)鏡頭的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)

對于眼鏡光學(xué)透鏡中心入瞳范圍的光學(xué)區(qū)7mm以內(nèi)

的1500個(gè)視線點(diǎn)進(jìn)行光學(xué)模型的軟件編程②利用光路追跡使注視目標(biāo)光線進(jìn)入透鏡光學(xué)區(qū)的任意一點(diǎn)

均與視網(wǎng)膜黃斑中心凹亞共軛③軸外的目標(biāo)光線也趨近在視網(wǎng)膜焦像面聚焦，形成面共軛392023/5/9④設(shè)計(jì)方案對鏡片前表面光學(xué)區(qū)7mm范圍進(jìn)行了形態(tài)補(bǔ)償鏡片的后表面形態(tài)仍然用于矯正配戴眼的離焦性低階像差全息光學(xué)鏡片402023/5/9效果像差儀測試同一只眼

裸眼低階像差很大

常規(guī)矯正眼鏡存在剩余高階像差

全息矯正鏡片提示矯正了部分高階像差412023/5/9采用解像級視力表測試同一只眼

比較全息光學(xué)眼鏡和常規(guī)光學(xué)眼鏡的矯正視力

解像級視標(biāo)值從0.9至2.0共十個(gè)梯度

結(jié)果實(shí)驗(yàn)組矯正視力優(yōu)于對照組

二者有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異422023/5/9量化對比度視力表測試同一只眼

全息眼鏡和常規(guī)眼鏡的對比視力

量化對比度視力表為對比度漸變的條柵視標(biāo)，分為8級

結(jié)果實(shí)驗(yàn)組的對比視力優(yōu)于對照組

二者有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。432023/5/9視覺質(zhì)量除了清晰度之外，還可以從以下等項(xiàng)加以評定①主觀舒適度②

持久近閱讀③感色度④

光能利用度采用雙盲法對同一人次全息眼鏡和常規(guī)眼鏡上述各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)劣進(jìn)行定性計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)測試結(jié)果試驗(yàn)組均優(yōu)于對照組，二者有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異442023/5/9討論視網(wǎng)膜焦像面影像模糊和像位失真是近視發(fā)生發(fā)展主要致因

研究證實(shí)視網(wǎng)膜的模糊影像可以進(jìn)行量化分析

模糊影像的矢量與近視增長存在正相關(guān)關(guān)系

且不同的視網(wǎng)膜區(qū)域有著不同權(quán)重分配全息鏡片視網(wǎng)膜面共軛設(shè)計(jì)適量減少了視網(wǎng)膜焦像模糊和畸變

期待在今后臨床使用中驗(yàn)證其對于近視的控制效果

目前尚無臨床研究資料452023/5/9①

市售的漸變焦眼鏡通道狹窄，兩側(cè)有大面積散焦區(qū)域

全息鏡片的光路追跡原理設(shè)計(jì)鏡片

以光程差來決定鏡片上每一個(gè)光線入射點(diǎn)焦距

以人工智能自我學(xué)習(xí)完成光學(xué)區(qū)光線入射點(diǎn)的光程差設(shè)計(jì)

可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)中近目標(biāo)全程共軛

沒散焦區(qū)存在，成為真正的漸變焦眼鏡全息光學(xué)鏡片的前景展望②

弱視是由于童年期雙眼視覺不平衡競爭所致

給予弱視眼使用全息透鏡，健眼給予常規(guī)光學(xué)透鏡

則患眼黃斑中心