近視是全球最常見(jiàn)的眼部疾病之一，也是兒童視力損害的主要原因。近視眼球的軸長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致遠(yuǎn)處物體的成像在視網(wǎng)膜前方，而不是在視網(wǎng)膜上。中高度近視的眼球軸長(zhǎng)增加，會(huì)增加嚴(yán)重眼部病變的風(fēng)險(xiǎn)，可能導(dǎo)致不可逆的失明。因此，控制近視發(fā)展和異常眼球生長(zhǎng)是眼科醫(yī)生和研究者的重要目標(biāo)。

近幾十年來(lái)，設(shè)計(jì)、制造和臨床測(cè)試了各種眼鏡鏡片，用于治療近視進(jìn)展和兒童眼球生長(zhǎng)。然而，這些鏡片的光學(xué)特性還沒(méi)有得到全面的評(píng)估和比較。因此，在一篇論文中（DOI:10.1364/OPTICA.486389），研究人員量化并比較了單焦點(diǎn)（SV）鏡片和兩種用于近視管理的鏡片：多段式內(nèi)置散焦（DIMS）和擴(kuò)散光學(xué)技術(shù)（DOT）的聚焦和散射特性。

為了研究鏡片偏心處的聚焦特性，他們開(kāi)發(fā)了一種基于空間光調(diào)制技術(shù)的儀器，能夠復(fù)現(xiàn)近視眼鏡的中心和周邊像差。他們的表征結(jié)果顯示，在誘導(dǎo)近視散焦時(shí)，與SV和DOT鏡片相比，DIMS鏡片在周邊視網(wǎng)膜處提高了圖像對(duì)比度和清晰度。另一方面，DOT鏡片引起的對(duì)比度降低強(qiáng)烈依賴于瞳孔處的亮度。通過(guò)他們對(duì)鏡片成像特性的理解，可能有助于優(yōu)化未來(lái)用于近視進(jìn)展管理的眼鏡設(shè)計(jì)。

什么是DIMS和DOT鏡片？

DIMS和DOT鏡片都是利用了周邊散焦對(duì)近視進(jìn)展的影響。周邊散焦是指在眼睛中心以外區(qū)域產(chǎn)生的散焦。一些研究表明，周邊散焦可以影響眼球軸長(zhǎng)的生長(zhǎng)。如果周邊散焦與中心散焦相反（即周邊遠(yuǎn)視散焦），則可以抑制近視進(jìn)展；如果周邊散焦與中心散焦相同（即周邊近視散焦），則會(huì)促進(jìn)近視發(fā)展。

DIMS鏡片是由許多小型透鏡組成，每個(gè)透鐲都有不同的屈光度 。這些小型透鐲在中心區(qū)域形成一個(gè)單一聚焦區(qū)域，在周圍區(qū)域形成多個(gè)遠(yuǎn)視散焦區(qū)域。這樣就可以在保證中心清晰度的同時(shí)，在周邊產(chǎn)生遠(yuǎn)視散焦信號(hào)，從而抑制眼球軸長(zhǎng)增加。

DOT鏡片是利用了擴(kuò)散光學(xué)技術(shù)，在普通單焦點(diǎn)鏡片上添加了一層微結(jié)構(gòu) 。這些微結(jié)構(gòu)可以改變光線在瞳孔處的亮度分布，從而降低圖像對(duì)比度，并在周邊產(chǎn)生遠(yuǎn)視散焦信號(hào)。這樣就可以在不影響中心清晰度太多的情況下，減少圖像對(duì)比度對(duì)眼球軸長(zhǎng)增加的刺激。

如何評(píng)估這些鏡片的光學(xué)特性？

為了評(píng)估這些鏡片在不同偏心處（即距離中心不同距離）的聚焦特性，他們使用了一種基于空間光調(diào)制器（SLM）技術(shù)的儀器 。SLM是一種可以改變?nèi)肷涔獠ㄇ靶螤詈拖辔环植嫉钠骷Ｋ麄兝肧LM模擬了不同屈光度、不同像差、不同瞳孔大小和形狀的人類眼睛，并通過(guò)它們觀察了不同類型和強(qiáng)度的物體圖像。

為了評(píng)估這些鏡片在不同亮度條件下的散射特性，他們使用了一個(gè)基于LED陣列背景光源和CCD相機(jī)的儀器 。他們利用LED陣列產(chǎn)生了不同亮度水平和分布模式（均勻或非均勻）的背景光，并通過(guò)CCD相機(jī)記錄了通過(guò)各種鏡片觀察背景光時(shí)產(chǎn)生的散射圖案。

得到了什么結(jié)果？

他們發(fā)現(xiàn)，在誘導(dǎo)近視散焦時(shí)（即將物體放置在距離眼睛遠(yuǎn)于最佳聚焦位置），DIMS鏡片在周邊區(qū)域提高了圖像對(duì)比度和清晰度，而SV和DOT鏡片則降低了圖像對(duì)比度和清晰度。這說(shuō)明DIMS鏡片可以有效地產(chǎn)生周邊遠(yuǎn)視散焦信號(hào)，并保持中心區(qū)域清晰。

他們還發(fā)現(xiàn)，在不同亮度條件下，DOT鏡片引起的對(duì)比度降低強(qiáng)烈依賴于瞳孔處的亮度水平。當(dāng)瞳孔處亮度較高時(shí)（例如白天或室內(nèi)燈光下），DOT鏡片會(huì)顯著降低圖像對(duì)比度；當(dāng)瞳孔處亮度較低時(shí)（例如夜間或暗室下），DOT鏡片對(duì)圖像對(duì)比度影響較小。這說(shuō)明DOT鏡片可以根據(jù)環(huán)境亮度自適應(yīng)地調(diào)節(jié)圖像對(duì)比度，并產(chǎn)生周邊遠(yuǎn)視散焦信號(hào)。

這些結(jié)果有什么意義？

通過(guò)他們對(duì)三種類型眼鏡鏡片（SV、DIMS、DOT）進(jìn)行深入、全面、客觀地光學(xué)表征，他們揭示了它們?cè)诓煌瑮l件下對(duì)圖像聚焦和散射特性的影響。他們認(rèn)為，這些結(jié)果有助于理解各種眼鏡設(shè)計(jì)對(duì)近視進(jìn)展管理效果的差異，并為未來(lái)優(yōu)化眼鏡設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

同時(shí)，他們也認(rèn)識(shí)到，僅僅從光學(xué)角度評(píng)估眼鏡效果是不夠的，還需要考慮其他因素，如個(gè)體差異、佩戴習(xí)慣、視覺(jué)需求、生活環(huán)境等。因此，我們建議在光學(xué)表征的基礎(chǔ)上，結(jié)合臨床試驗(yàn)和生物力學(xué)模型，進(jìn)行更全面的評(píng)估和比較。