離焦曲線 —— 定義及原理

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屈光性白內障手術時代,越來越多的多焦點人工晶狀體應用于臨床。離焦曲線作為評估人工晶狀體性能的檢查手段,被逐漸關注。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,畢業于美國新英格蘭視光學院的謝文加博士分享系列課程《離焦曲線的原理和應用》。

離焦曲線的定義

離焦曲線是評估不同距離視力表現的檢查方法。通過在眼前加不同度數的鏡片造成離焦,可以模擬不同距離的視覺需求,將鏡片的度數作為橫坐標,將視力作為縱坐標描記出來的曲線就是離焦曲線。

縱坐標視力可以表達為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。上圖展示的就是蔡司雙焦點(灰線)和三焦點(藍線)人工晶體的離焦曲線,可以看到它們均在遠焦點(0D)和近焦點(角膜平面約2.5D)處達到峰值,而三焦點相比雙焦點而言,在兩個峰值中間的曲線明顯抬高,并且過渡較為平順,表示其良好的中間段視力。

離焦曲線的原理

想要理解離焦曲線,首先要掌握基本的幾何光學原理:

1) 聚散度是光束在空氣中傳播時,匯聚或者發散的程度,它的單位是屈光度(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于此。當我們在眼前放上凹透鏡,即負透鏡,平行光經過后會發散,其發散光的反向延長線會聚一點,這就是像方焦點。

2) 對于無窮遠的物體,經過負透鏡成像在像方焦點上,在光學上就等同于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,相當于把物體拉近了;當然,因為我們對于物體遠近的判斷還要依靠其他參照物,所以這里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。通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。

3) 由于空氣的折射率是1,經過透鏡改變后的光聚散度(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,就等同于看1m遠的物體;再比如透過-4D的鏡片看遠,倒數是0.25,就等同于看25cm處的物體??梢钥吹焦嚼锏木嚯x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。

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