離焦曲線的測量方法及原理

1、離焦曲線的原理和應(yīng)用大家好，今天和大家探討的是離焦曲線檢查的原理和應(yīng)用。我們知道對(duì)于三焦點(diǎn)人工晶體而言，在遠(yuǎn)中近三個(gè)特定距離進(jìn)行視力檢查是評(píng)價(jià)手術(shù)效果最為直接的方法。然而臨床上視力檢查的結(jié)果，并不一定等同于患者生活中真正的視力表現(xiàn)。首先，每個(gè)人都有自己的習(xí)慣閱讀距離，這和個(gè)人的身高、臂長和屈光狀態(tài)有關(guān)；對(duì)于高度近視的患者來說，他們?cè)缫蚜?xí)慣了在非常近的距離閱讀，因此我們?cè)谂R床上經(jīng)常會(huì)遇到高度近視患者在術(shù)后抱怨看近效果不好，很可能就是沒有適應(yīng) 40cm 的近焦點(diǎn)。另外，不同的職業(yè)和各類的活動(dòng)都具有不同的用眼距離需要，并不是所有的工作距離都可以和三個(gè)焦點(diǎn)完全匹配。因此，對(duì)于焦點(diǎn)之外距離的視力表現(xiàn)，就

2、需要用其他方法來評(píng)估，離焦曲線檢查就是其中一個(gè)重要的方法。 在以往的多焦點(diǎn)晶體或所謂的 “ 可調(diào)節(jié)晶體 ” 時(shí)代，離焦曲線就一直是評(píng)估不同距離視力表現(xiàn)的檢查。通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(shù)作為橫坐標(biāo)，將視力作為縱坐標(biāo)描記出來的曲線就是離焦曲線?？v坐標(biāo)視力可以表達(dá)為 logMAR ，也可以用小數(shù)或者分?jǐn)?shù)，一般從下到上視力逐漸增加，因此離焦曲線越高，視力表現(xiàn)越好，峰值視力一般出現(xiàn)在晶體設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)距離上。 要理解離焦曲線，首先要掌握基本的幾何光學(xué)原理。首先是聚散度的概念。聚散度是光束在空氣中傳播時(shí)，會(huì)聚或者發(fā)散的程度，它的單位是屈光度，就

3、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(huì)聚光的聚散度為正，發(fā)散光則為負(fù)，我們?cè)谂R床上用的鏡片的正負(fù)就是來源于此。當(dāng)我們?cè)谘矍胺派习纪哥R，即負(fù)透鏡，平行光經(jīng)過后會(huì)發(fā)散，其發(fā)散光的反向延長線會(huì)聚一點(diǎn)，這就是像方焦點(diǎn)。對(duì)于無窮遠(yuǎn)的物體，經(jīng)過負(fù)透鏡成像在像方焦點(diǎn)上，在光學(xué)上就等同于無透鏡情況下直接注視此像方焦點(diǎn)上的物體，它們的聚散度是等效的，相當(dāng)于把物體拉近了；當(dāng)然，因?yàn)槲覀儗?duì)于物體遠(yuǎn)近的判斷還要依靠其他參照物，所以這里僅是光學(xué)聚散度上的等效，但可以大致模擬現(xiàn)實(shí)中注視近物時(shí)的視力狀態(tài)。通過不斷增加負(fù)透鏡就可以模擬從遠(yuǎn)到近不同距離的視力表現(xiàn)了。由于空氣的折射率是 1

4、 ，經(jīng)過透鏡改變后的光聚散度（ D ），它的倒數(shù)就是像的距離，單位是米。例如透過 -1D 的鏡片看遠(yuǎn)， 1 的倒數(shù)是 1 ，就等同于看 1m 遠(yuǎn)的物體；再比如透過 -4D 的鏡片看遠(yuǎn)，倒數(shù)是 0.25 ，就等同于看 25cm 處的物體?？梢钥吹焦嚼锏木嚯x是負(fù)的，這符合光學(xué)符號(hào)的規(guī)則：光從左向右傳播，透鏡左側(cè)為負(fù)，右側(cè)為正；負(fù)透鏡成像在透鏡左側(cè)，所以像距是負(fù)的。 離焦曲線的繪制離焦曲線具體如何來操作和繪制呢？在眼前從 +1D 一直到 -4D ，以 0.5D 一檔依次減鏡片度數(shù)，同時(shí)測出每個(gè)鏡片下的視力，然后描記到記錄紙上。這是我們眼科中心使用的離焦曲線記錄單，縱坐標(biāo)的視力以小數(shù)記錄法

5、，越往上越好，橫坐標(biāo)就是離焦度數(shù)。目前大多數(shù)離焦曲線都以 +1D 到 -4D 作為離焦范圍， -4D 可以模擬到 25cm 的距離，是非常近了。為什么要有正鏡片？我們知道在焦點(diǎn)前后會(huì)形成模糊斑，但一定大小的模糊斑還是能被我們的視覺系統(tǒng)認(rèn)為是清晰的，這就是焦深，對(duì)應(yīng)的物方距離就是景深，所以添加正鏡檢查能夠覆蓋景深的評(píng)價(jià)。另外雖然人工晶體沒有調(diào)節(jié)力，但是睫狀肌仍然有一定的功能，面對(duì)像模糊依然會(huì)嘗試去調(diào)節(jié)，尤其是對(duì)雙眼同時(shí)進(jìn)行離焦曲線測量時(shí)，這種睫狀肌調(diào)節(jié)可能會(huì)對(duì)調(diào)節(jié) - 集合 - 瞳孔三聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，從而影響結(jié)果。因此從正鏡開始霧視，可以放松睫狀肌，使后續(xù)的 0 度和負(fù)鏡測量更為準(zhǔn)確。描記可以

6、是單個(gè)病人的測量，也可以是許多的患者數(shù)據(jù)取平均值，樣本量越大，越能反映晶體的性能。至于測量的時(shí)間，我覺得和白內(nèi)障術(shù)后配鏡一樣，術(shù)后 3 個(gè)月是眼球各項(xiàng)狀態(tài)都比較穩(wěn)定的時(shí)間，適合進(jìn)行離焦曲線測量。離焦曲線有幾個(gè)注意事項(xiàng)：第一是是否矯正遠(yuǎn)視力，即檢查開始前是否矯正術(shù)后殘留的屈光不正。如果不矯正，那么這個(gè)離焦曲線里面包含了所在機(jī)構(gòu)所有的誤差因素，可能由晶體生物學(xué)測量引起，也可能是手術(shù)因素引起，這樣的離焦曲線評(píng)估的就是包含這些影響因素下的視力情況。另外，目前 Toric 三焦點(diǎn)晶體還沒有在中國上市，未矯正的角膜散光也會(huì)包含到離焦曲線當(dāng)中，對(duì)視力和焦深都會(huì)有一定的影響。而如果矯正遠(yuǎn)視力，那么等于排除了這

7、些干擾因素，更加反映晶體本身的能力。所以根據(jù)檢查目的不同，做離焦曲線前需要考慮是否矯正殘余的屈光不正。第二要注意的是不能總是用同一個(gè)視標(biāo)，因?yàn)橐幌盗戌R片下來患者會(huì)記住視標(biāo)。所以給出的視標(biāo)要隨機(jī)，這點(diǎn)就需要使用電腦綜合驗(yàn)光儀，用固定的投影或者印刷視力表患者會(huì)記憶視標(biāo)而使得檢查無效。第三要注意瞳孔對(duì)檢查的影響。我們知道大瞳孔會(huì)產(chǎn)生大像差，像差可以在一定程度上彌補(bǔ)離焦導(dǎo)致的像模糊，但過大的像差又會(huì)降低成像質(zhì)量。所以離焦曲線可以在明暗兩個(gè)情況下進(jìn)行，如果結(jié)果差別很大，證明像差在此離焦曲線中的影響很大。因此對(duì)于離焦曲線的解讀，還要看這條曲線是在怎樣的瞳孔大小下測得。最后，每個(gè)人對(duì)于離焦的敏感性都不相同，

8、這里有視覺神經(jīng)傳遞的因素。眼是光學(xué)器官，有光學(xué)的特性，更有生物學(xué)的特性，所有經(jīng)過眼球的光學(xué)傳遞，最終都是要經(jīng)過神經(jīng)傳遞才最終被我們看到，這就涉及到視網(wǎng)膜、視神經(jīng)以及大腦的功能。所以我們會(huì)發(fā)現(xiàn)在人工晶體上市時(shí)有很多的實(shí)驗(yàn)室純光學(xué)研究，比如調(diào)制傳遞函數(shù)（ MTF ），這些研究只能提供理論上的晶體性能。而離焦曲線則是一個(gè)能較為準(zhǔn)確反映臨床真實(shí)視覺表現(xiàn)的測量方法。 單/雙眼測量的影響前面提到了單眼還是雙眼進(jìn)行離焦曲線測量的問題。雙眼測量固然更能反映患者在現(xiàn)實(shí)生活中的視力表現(xiàn)，但是在涉及雙眼視覺功能時(shí)，對(duì)于注視一個(gè)集合固定的視標(biāo)，而通過改變眼前透鏡的方法來模擬不同距離，和真實(shí)地注視從遠(yuǎn)到近的視

9、標(biāo)，還是不一樣的。我們知道，調(diào)節(jié) - 集合 - 瞳孔縮小，這是眼的近反射，調(diào)節(jié)和集合互相牽制，改變其中一個(gè)，就會(huì)影響另一個(gè)。離焦曲線注視的是固定視標(biāo)，集合維持不變，調(diào)節(jié)刺激卻一直在變化。而現(xiàn)實(shí)的情況是，當(dāng)我們注視不斷移近的物體，集合調(diào)節(jié)會(huì)一起變化，這里調(diào)節(jié)和集合的交互作用就可能使離焦曲線測量和真實(shí)情況產(chǎn)生一些差別。前面提及，雖然人工晶體沒有調(diào)節(jié)力，但是睫狀肌功能尚存，只要有負(fù)鏡片的調(diào)節(jié)刺激，仍然會(huì)嘗試去發(fā)動(dòng)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)就會(huì)帶來集合，而視標(biāo)距離沒有變化，這種集合就會(huì)產(chǎn)生復(fù)視，因此為了避免復(fù)視，就會(huì)產(chǎn)生融像性發(fā)散，發(fā)散又減弱調(diào)節(jié)。熟悉老視驗(yàn)光的醫(yī)生應(yīng)該會(huì)知道，在做近附加時(shí)的正負(fù)相對(duì)調(diào)節(jié)測量，也是在雙

10、眼進(jìn)行的，測量的結(jié)果要比單眼的調(diào)節(jié)幅度測量要小，這是同樣的道理，就是雙眼集合的作用牽制了調(diào)節(jié)能力。感興趣的同道可以去試一試測量一下自己的，或者是其他調(diào)節(jié)功能正常者的離焦極限能力，雙眼測量的時(shí)候是不是反而比單眼還要差一些。當(dāng)然，對(duì)于沒有晶體調(diào)節(jié)力的人工晶體眼，單眼或者雙眼測量的差別到底有多少，還需要更多研究數(shù)據(jù)來說明，細(xì)微的差別可能沒有太大的臨床意義。今后如果有可調(diào)節(jié)人工晶體誕生，則集合性調(diào)節(jié)對(duì)離焦曲線測量的影響可能就會(huì)比較大，屆時(shí)單眼還是雙眼測量就是一個(gè)值得思考的問題。 這是三焦點(diǎn)人工晶體的離焦曲線，來源于美國眼科雜志 2016 年發(fā)表的這篇文章。它們對(duì)殘余屈光不正進(jìn)行了矯正，因此反

11、映的主要是晶體本身的性能?？梢钥吹皆?0 度和 -2.5 度有兩個(gè)峰值，分別對(duì)應(yīng)遠(yuǎn)近兩個(gè)焦點(diǎn)，在這兩個(gè)焦點(diǎn)上的視力是比較好的。在這兩個(gè)焦點(diǎn)之間的中間視力，雖然沒有表現(xiàn)出明顯的峰值，但也沒有顯著下降，這點(diǎn)對(duì)比以前的多焦晶體來說是很大的進(jìn)步，感興趣的同道可以找來多焦晶體的離焦曲線進(jìn)行對(duì)比，多焦（即兩焦）晶體中間視力是有顯著下降的。從這個(gè)離焦曲線我們可以看出三焦點(diǎn)人工晶體從遠(yuǎn)到近的視力較為平順，所以患者術(shù)后的滿意度較高，這和我們眼科中心的臨床結(jié)果也是一致的。目前市面上的一些高端人工晶體，大家可以去查找相應(yīng)的產(chǎn)品說明，或者國外的研究文獻(xiàn)，對(duì)比一下各個(gè)人工晶體的離焦曲線。當(dāng)然我們更希望能做出我們中國人自己的大樣本研究。真正去做離焦曲線是需要耐心的，這個(gè)檢查很費(fèi)時(shí)，尤其是單眼雙眼都測全。老年患者本身就有干眼，更容易視疲勞，理解力也有所下降，可能對(duì)于這種長時(shí)間的檢查配合度不高。因此離焦曲線測量目前大多數(shù)還是應(yīng)用在科研工作當(dāng)中，尤其是將離焦曲線的曲線下面積進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可以定量地分析和比較不同晶體的表