TWI797958B - 周邊反離焦光學器材及利用該光學器材改善視覺效能與近視管控之方法 - Google Patents
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Abstract
本發明為有關一種周邊反離焦光學器材及利用該光學器材改善視覺效能與近視管控之方法,主要結構包括一具有一前表面及一後表面之鏡片,為用於校正周邊眼離焦之框架眼鏡或隱形眼鏡其中之一者,且該鏡片的中央部分界定一具有用於矯正屈光不正的鏡片屈光度之中央區,該中央區一側徑向向外延伸一反離焦區(Anti-defocus,ADF),於該鏡片的前表面或後表面界定一水平子午線及一垂直子午線,且各水平子午線及垂直子午線具有一角膜離心率測量值(e值)。藉此,於反離焦區於其垂直子午線處的非球面少於反離焦區於其水平子午線處的非球面,且該水平子午線及垂直子午線藉由逐漸改變e值而混接在一起,以形成一個光滑的光學表面。
Description
本發明為提供一種針對周邊眼離焦問題,提供用以改善或管控視覺效能之鏡片的周邊反離焦光學器材及利用該光學器材改善視覺效能與近視管控之方法。
按,許多人在視力上會因許多種情形而受到困擾,常見的視力問題包括近視、遠視、散光及老花眼,其中近視是一種因為眼睛角膜太陡(亦即角膜曲率半徑比正常的短)、或是眼軸長太長,而致眼睛無法聚集遠方物體,使物體在眼睛視網膜上正確聚焦的情形;遠視因為眼睛角膜太平(亦即角膜的曲率半徑比正常的長)、或是眼軸長太短,而致遠處與近處的影像皆無法在眼睛的視網膜上形成正確的聚焦;散光是角膜中的一個或多個屈光表面不均勻的彎曲度,會造成光束無法清楚的聚焦於視網膜上的一點上,導致視力模糊;而老花眼是40歲或更年長之成年人,因為老化或水晶體硬化所致的視力問題,老花眼症狀也可能出現在沒有水晶體硬化的年輕人或兒童中,這是視覺效能問題的一部分,被稱為調節低效或調節不足。
除了視力問題外,正常人類的視覺還需要有高效率的雙眼合用和視覺效能以用於遠近視力,人眼的視覺效能包括三個組成部分:用於聚焦的調節、用於雙眼對準的聚散、及用於固視和追視符號或物體的眼動控制。完整的視力和視覺效能,對於人眼所接收的訊息,能否在大腦中進行有效的訊息處理至關重要,三種視覺效能中的每一種也都有細分技能。訓練有素的眼科醫生或眼保健醫生可以進行全面的視覺效能檢查,以發現和處理任何缺陷,視覺效能檢查中,眾所周知的傳統檢查之一是驗光推廣計劃基金會的21點功能測試(Optometric Extension Program Foundation,OEP)眼動控制的檢查則可以通過包括新東南大學視光學院(Nova Southeastern University College of Optometry,
NSUCO)的眼動測試、南加州視光學院(Southern California College Optometry,SCCO)的眼動測試、發展性眼動測試(Developmental Eye Movement,DEM)、和閱讀分析儀(ReadAlyzer)/眼動圖儀(Visagraph)測驗在內的測試進行分析。越來越多的證據顯示視覺效能與學習困難之間存在關連性,例如注意力缺陷過動症(Attention Deficit Hyperactive Disorder,ADHD)/注意力缺陷症(Attention Deficit Disorder,ADD)和閱讀障礙。
矯正視力的方法包括戴眼鏡、配戴隱形眼鏡、雷射手術(Lasik Surgery)、以及角膜塑形術,而提高視覺效能的傳統方法通常是通過視覺訓練(Visual training,VT),這是一種操作性條件反射訓練,教導患者如何控制眼睛來令雙眼能夠合作。視覺訓練程序可輔以球面眼鏡,以緩解聚焦或調節壓力,或輔以稜鏡眼鏡,以補充偏斜角過大帶來的會聚需求,但視覺訓練通常需要連續幾個月甚至一年的診室和家庭訓練,以建立操作性條件反射技能的自動作用,這能力也可能會退化而需要經常加強訓練以保持技能。輔佐性球面或稜鏡眼鏡則可以幫助困難病例開始視覺訓練,但雙眼合作性可能會適應輔佐性眼鏡所補償的焦點或輻輳,而在短期症狀緩解的情況下再次惡化。一些視覺效能問題,如會聚不足(Convergence Insufficiency,CI)、會聚過度(Convergence Excess,CE)、及調節不足(Accommodation Insufficiency,AI)等可能會導致眼睛疲勞並加速近視進展。
儘管有前述方法,但由於提高視覺效能可能會顯著減緩或阻止近視進展,故仍然需要一種可以更好的提高視覺效能的設備或步驟。是以,要如何解決上述習用之問題與缺失,即為本發明之發明人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。
故,本發明之發明人有鑑於上述缺失,乃蒐集相關資料,經由多方評估及考量,並以從事於此行業累積之多年經驗,經由不斷試作及修改,始設計出此種針對周邊眼離焦問題,提供用以改善或管控視覺效能之鏡片的周邊反離焦光學器材及利用該光學器材改善視覺效能與近視管控之方法之發明專利者。
本發明之主要目的在於:將鏡片的反離焦區(ADF區)之非球面及
角膜離心率測量值(e值)進行特殊設計,而藉由提供該鏡片給受試對象配戴,來改善其視覺效能。
為達成上述目的,本發明之主要結構包括:一具有一前表面及一後表面之鏡片、一中央區、一反離焦區(ADF區)、一水平子午線、一垂直子午線,其中該鏡片為用於校正周邊眼離焦之框架眼鏡或隱形眼鏡其中之一者,該中央區係界定於該鏡片的中央部分,具有用於矯正屈光不正的鏡片屈光度,該反離焦區係界定於該中央區一側,並徑向向外延伸,該水平子午線係界定於該鏡片的該前表面或該後表面,該垂直子午線係界定於該鏡片的該前表面或該後表面,且各該水平子午線及各該垂直子午線具有一角膜離心率測量值(e值)。另外,該反離焦區上於其垂直子午線處的非球面比該反離焦區上於其水平子午線處的非球面少,且該鏡片表面上位於該水平子午線與該垂直子午線之間的曲率是藉由逐漸改變該角膜離心率測量值(e值)而混接在一起,以形成一個光滑的光學表面。
使用時,乃先確定一鏡片的反離焦光度(ADP),該鏡片具有一位在該鏡片中央部分的中央區,以及鄰接於該中央區並徑向向外延伸的一反離焦區,其中該反離焦光度係定義為反離焦區最外圍與該中央區最外圍之間的屈光度差,接著利用該中央區上焦點,在中心凹視網膜形成一中心圖像,並藉以校正屈光不正,再利用該反離焦光度抵消周邊眼離焦,並重新對準受試對象眼睛的周邊圖像,以提高周邊融像和視覺效能,最後將該鏡片提供給受試對象配戴,讓受試對象在配戴該鏡片之過程中,能更有效率的改善視覺效能。
藉由上述技術,可針對習用提高視覺效能方法所存在之傳統訓練手段耗時冗長且需經常訓練以保持技能、及利用輔佐性眼鏡容易在短期症狀緩解的情況下再次惡化等問題點加以突破,達到上述優點之實用進步性。
11:隱形眼鏡
12:框架眼鏡
2:中央區
2a:中央區前表面
2b:中央區後表面
2c:中央區最外圍
21a:光學區前表面弧度
21b:光學區後表面弧度
2-3:中央環形反離焦區
3:反離焦區
3a:反離焦區前表面
3b:反離焦區後表面
3c:反離焦區最外圍
3d:反離焦區內邊界
31a:反離焦區前表面弧度
31b:反離焦區後表面弧度
4:中間區
5:連接區
6:邊弧區
71:水平子午線
72:垂直子午線
81:水平經驗視界圓
82:垂直經驗視界圓
83:中心點
84:巴努氏融像區
9:眼睛
91:角膜
92:光軸
第一圖 係為本發明較佳實施例之眼睛視軸上成像的示意圖。
第二圖 係為本發明較佳實施例之眼睛視軸旁區成像的示意圖。
第三圖 係為本發明較佳實施例之第四圖A-A線剖視圖。
第四圖 係為本發明較佳實施例之反離焦隱形眼鏡之前表面平面圖。
第五圖 係為本發明較佳實施例之反離焦隱形眼鏡之後表面平面圖。
第六圖 係為本發明較佳實施例之第七圖A-A線剖視圖。
第七圖 係為本發明較佳實施例之近視反離焦角膜塑形鏡隱形眼鏡之平面圖。
第八圖 係為本發明較佳實施例之第九圖A-A線剖視圖。
第九圖 係為本發明較佳實施例之遠視反散焦角膜塑形鏡隱形眼鏡之平面圖。
第十圖 係為本發明較佳實施例之眼鏡鏡片前視圖。
第十一圖 係為本發明較佳實施例之巴努氏融像區的示意圖。
第十二圖 係為本發明較佳實施例之步驟流程圖。
為達成上述目的及功效,本發明所採用之技術手段及構造,茲繪圖就本發明較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下,俾利完全了解。
請參閱第一圖至第十二圖所示,係為本發明較佳實施例之眼睛視軸上成像的示意圖至步驟流程圖,由圖中可清楚看出本發明係包括:
一鏡片,為用於校正周邊眼離焦之框架眼鏡12或隱形眼鏡11其中之一者,且該鏡片具有一前表面及一後表面;
一中央區2,係界定於該鏡片的中央部分,具有用於矯正屈光不正的鏡片屈光度,並於該前表面上界定一中央區前表面2a、及於該後表面上界定一中央區後表面2b;
一反離焦區3(Anti-defocus,ADF),係界定於該中央區2一側,並徑向向外延伸,該前表面上界定一反離焦區前表面3a、及該後表面上界定一反離焦區後表面3b;
一水平子午線71,係界定於該鏡片的該前表面或該後表面;及
一垂直子午線72,係界定於該鏡片的該前表面或該後表面,各該水平子午線71及各該垂直子午線72具有一角膜離心率測量值(e值),其中該反離焦區3上於其垂直子午線72處的非球面比該反離焦區3上於其水平子午線71處的非球面少,且該鏡片上位於該水平子午線71與該垂直子午線72之間的曲率是藉由逐漸改變該角膜離心率測量值(e值)而混接在一起,以形成一個光滑的光學表面。
而本發明之利用周邊反離焦光學器材改善視覺效能與近視管控
之方法,其主要步驟包括:
(a)確定一鏡片的反離焦光度(ADP),該鏡片具有一位在該鏡片中央部分的中央區,以及鄰接於該中央區並徑向向外延伸的一反離焦區(Anti-defocus,ADF),其中該反離焦光度係定義為反離焦區最外圍與該中央區最外圍之間的屈光度差;
(a1)檢查一受試對象導入鏡片前的基礎視覺效能數據;
(a2)根據該受試對象遇到的視覺效能問題類型來選擇測試鏡片;
(a3)將該反離焦光度從低到高的逐漸導入該測試鏡片,來測試原始眼離焦強度;
(b)利用該中央區上的焦點,在中心凹視網膜形成一中心圖像,並藉以校正屈光不正;
(c)利用該反離焦光度抵消周邊眼離焦,並重新對準該受試對象眼睛的周邊圖像,以提高周邊融像和視覺效能,若執行步驟(c)時,該視覺效能數據未達到最大正常化的最佳反離焦光度,則回到步驟(a2),若已達到最大正常化的最佳反離焦光度,即進入步驟(d);及
(d)提供該鏡片給該受試對象配戴。
藉由上述之說明,已可了解本技術之結構,而依據這個結構之對應配合,更可針對周邊眼離焦問題,提供用以改善或管控視覺效能之鏡片等優勢,而詳細之解說將於下述說明。
實際使用時,需先行明確定義說明各名詞之定義,本文所用下列術語及其變動具有如下所給定的意義,除非一個不同意義是由上下文中該術語使用方式所清楚的意涵指示,名詞或術語定義如下:
「屈光度」(Diopter,D)是指屈光力的單位,它等於鏡片全部或部分的焦距(以公尺為單位)的倒數。
「AC/A比率」是指以稜鏡度計之調節性會聚(Accommodation convergence,AC)與以屈光度計之調節刺激(Accommodation,A)的比值。確定該比率的最常用方法是梯度法(或梯度測試),乃於在雙眼前面加上一球面透鏡(通常屈光度為+1.00D或-1.00D)進行改變調節後所測量近距離的隱斜角。其表示法為:AC/A=(α-α’)/F,其中α是近處的隱斜角,α’是相同距離但通過屈光度為F的透鏡之隱斜角,偏差角度測量單位為稜鏡度,+表示內斜,-表示外斜。
「隱斜」,又稱隱斜視,是眼睛9的錯位,僅在雙眼視被阻斷且兩眼不注視同一物體時才會出現。當一個人疲倦時,眼睛9的錯位才開始出現,因此它不會一直存在。隱斜視可以通過交替進行遮蓋及去遮蓋測試來診斷。隱斜的幅度即稱為隱斜角。
「調節功能障礙」是調節系統中,令眼睛9隨距離的變化改變光度,以保持影像清晰、或聚焦於一個物體上的功能發生問題。有數種類型的調節功能障礙,包含調節不足、調節低效和調節過度等至少一種診斷。
「附加屈光度(Additional Diopter,ADD)」是鏡片看遠和看近所需屈光度之差值。對於眼鏡而言,附加屈光度是在角膜91前表面前12mm平面上測量的。對於更接近或遠離角膜91前表面的任何其他裝置,附加屈光度須根據頂點校正公式Fc=F/(1-xF)的距離增加或減少,其中Fc是頂點校正的屈光度,F是原始鏡片度數,x是頂點距離的變化,以公尺為單位。
「反離焦(Anti-defocus,ADF)光學器材」是指用於矯正眼睛9屈光不正的器具,例如一副眼鏡、軟性隱形眼鏡11、硬性隱形眼鏡11、角膜塑形鏡、或人工水晶體,其具有中央區2,用於矯正屈光不正,並在視網膜中心凹處形成一個中心圖像、及與中央區2相鄰並徑向向外延伸的反離焦區3,用於導出向後(較長)或向前(較短)的周邊焦點來校正周邊眼離焦。其中,近視反離焦(Myopia-Anti-defocus,M-ADF)裝置用於形成向後(較長)周邊焦點以抵消近視眼離焦,遠視反離焦(Hyperopia-Anti-defocus,H-ADF)裝置用於形成向前(較短)周邊焦點以抵消遠視眼離焦。
反離焦光學器材的「反離焦光度(Anti-defocus Power,ADP)」,如第四圖所示,是反離焦區最外圍3c之屈光度(A)和中央區最外圍2c(相當於反離焦區內邊界3d)之屈光度(B)間的屈光度差值,即ADP=A-B。對於遠視反離焦光學器材而言,反離焦光度為正值,而對於近視反離焦光學器材,反離焦光度為負值。
「ADP效應」是在人眼配戴反離焦光學器材時的實際反離焦效果,可以使用開放視野驗光機或夏克-哈特曼系統(Shack-Hartmann)來測量,比較使用反離焦光學器材後、與未使用該器材之基礎周邊屈光度的差異。ADP效應=與中心凹某偏差角位置的A-B。用於測量反離焦光度的偏差角度通常設定為中心視網膜每一側(鼻側和顳側)的水平10°、20°、25°、30°。
「關聯隱斜」是定義為將固視偏差減小到零所需的稜鏡度。
鏡片的「後表面」,是指在正常和預期用途中,光線從鏡片射出至眼睛9的表面。例如,對於隱形眼鏡11而言,後表面是配戴時者與配戴者眼睛9接觸的表面。
鏡片的「前表面」,是指在正常和預期用途中,光線從外部射入鏡片的表面。例如,對於隱形眼鏡11,前表面是當配戴在眼睛9上時與空氣接觸、朝外的表面。
「基弧」是指鏡片後表面的曲率。
「雙眼融像」是一種視覺類型,令人體雙眼能以雙眼單影像的方式感知周圍的圖像,雙眼融像僅發生在眼睛9注視點周圍的一小部分視覺空間。如第十一圖所示,水平穿過注視點的一條曲線稱為水平經驗視界圓81;從眼睛9注視點上方較遠處向注視點下方較近處傾斜且與水平經驗視界圓81垂直的直線稱為垂直經驗視界圓82;水平經驗視界圓81和垂直經驗視界圓82間標記單一視覺空間的中心點83。在這個薄而彎曲的空間內,比水平經驗視界圓81近和遠些的物體可被視為單一影像,該空間稱為巴努氏融像區84(Panum's fusional area),在巴努氏融像區84外則會出現複視。
「視界圓」是空間中與注視點具有相同視差的點之軌跡。這在理論上可以定義為空間中的點投影在對象兩眼視網膜中之對應點上,即在解剖學上相同的點上。「理論視界圓(Veith-Muller circle)」是指通過兩隻眼睛9的光學中心的理論幾何圓,通過該幾何圓,與注視點相鄰的點都位於圓上,理論上落在相應的視網膜點上。理論上的視界圓必須是一個通過兩隻眼睛9的注視點和節點的圓。「經驗視界圓」是一個通過實驗確定的橢圓,它穿過兩隻眼睛9的光學中心,通過該橢圓,與注視點相鄰的點,均位於橢圓上,感知為刺激相應的視網膜點。經驗視界圓的形狀與理論視界圓有差異。
「巴努氏融像區84」是指在水平經驗視界圓81的前面或後面,有雙目單影像的區域。它在固視點最窄,愈外圍愈寬。在巴努氏融像區84內,功能正常的眼睛9可以看到單一影像,而在巴努氏融像區84之外,無論較前面或後面,都可以看到雙重影像。巴努氏融像區84之外的所有物體都會引起複視。
「會聚」是一種眼睛9向內旋轉以聚焦於一個物體的現象,它們
旋轉的程度向大腦指示一個物體有多近或多遠。對臉部位置而言,較近的物體比較遠的物體需要更大程度的向內旋轉。會聚會引發近三合反應:雙眼會聚、調節激活、及瞳孔收縮。
「開散」是會聚的反向動作,是能夠將人體的兩隻眼睛9向外轉動以觀察遠處物體的能力。遠程活動需要此技能,例如在學校閱讀黑板、開車和看電視。開散時必發生與近三合反應相反的情況:雙眼開散、調節抑制、及瞳孔略微放大。
「隱形眼鏡11」是放置在一受試對象眼睛9外表面上的鏡片。
鏡片的「曲率」或「曲率半徑」通常以毫米(mm)為單位測量,並以屈光度或mm表示。當以屈光度表示時,曲率由適當的折射率來決定。例如,對於隱形眼鏡11,在決定以屈光度表示曲率時,空氣和淚液的折射率將與鏡片材料的折射率一起被考慮在內,而對於眼鏡來說,只需要空氣和鏡片材料的折射率。對於其他晶狀體,例如較厚的晶狀體或人工水晶體,可以使用本領域技術人員已熟知的適當的公式和折射率。曲率可以由地形圖或曲度計,並使用適當的折射率來決定。
「離焦」是指焦點沿光軸92遠離檢測表面(例如視網膜表面)的變化。通常,離焦會降低圖像的清晰度和對比度,場景中本應清晰、高對比度的邊緣逐漸變化,場景中的精細細節變的模糊甚至不可見。
「DEM測試(Developmental Eye Movement,DEM)」是發展性眼動測試,它結合了垂直排列數字的子測試,並提供了水平排列的數字,以評估眼動功能的方法。DEM測試由Dr.Jack Richman和Dr.Ralph Garzia視光醫師所開發。
「e值」是指角膜離心率(Eccentricity)的測量值,e值為零表示完美的球形角膜91,e值為負表示中央區2平坦、中間周邊陡峭(扁圓形表面),而e值為正表示中央陡峭並徑向向外變平(長圓形表面)。
「固視偏差」是眼睛9向隱斜方向移位的趨勢。隱斜視或潛在斜視被定義為眼睛9在主要位置或運動中僅在壓力下保持在固定點上的情況,是指無融像的輻輳狀態。固視偏差是指圖像從相應點略微移位,但其小錯位仍在中心凹內,且具有正常的雙眼融像視覺。錯位可以是垂直的、水平的或兩者兼具。斜視會阻斷雙眼視,而固視偏差仍保有雙眼視,但它可能會降低患者的立
體視水平並導致視疲勞。
「焦點」是通過折射之光線,源自物體的點或會聚的點。
「中心凹」是眼睛9的一部分,位於視網膜黃斑區的中心。中心凹負責清晰的中央視覺,這對於人類閱讀、看電視或電影、駕駛、以及任何視覺細節至關重要的活動都是必需的。人類中心凹的直徑約為1.2mm~1.5mm,約4~5度的視角(光軸92或視軸的每一側為2°~2.5°)。最佳矯正視力(Best Corrected Visual Acuity,BCVA)約為20/20。
「影像殼」是指配戴矯正鏡片(隱形眼鏡11或框架眼鏡12)的眼屈光系統,所產生的清晰焦點構成的凹面區域。
「人工晶體」(Intraocular lens,IOL)是一種植入眼睛9的晶狀體,它可能會取代眼睛9的晶狀體或與之共存。
「調節滯後」是調節刺激(在40cm目標處為+2.50D)與調節反應(聚焦)相比的差異,刺激比調節反應距離近。調節滯後=調節刺激-調節反應,其值為正值。
「調節先導」是調節刺激與調節反應(聚焦)相比的差異,調節反應比刺激距離近。調節先導=調節刺激-調節反應,其值為負值。
「透鏡」即鏡片,是指會聚或發散光的光學器材,特別是指非組織或器官的裝置。
「黃斑保留」是視野喪失,仍保留中心視野的視力,或稱黃斑部視力。它出現在大腦半球視覺皮質層受損的人,並與雙邊同側半偏盲或同象限盲一起發生。黃斑保留可以通過視野測試來確定。黃斑被定義為視野中心周圍約±8度的區域。黃斑保留的定義是必須保留大於3度區域的視力,因為在1到2度範圍內,有著不自主的眼球運動。
「黃斑分離」是「黃斑保留」的相反效果,即中心視野一半的視力喪失。
「子午線」通常是指沿著鏡片的曲面延伸的假想線。「水平子午線71」是當使用者配戴鏡片時,延伸穿過平行於支撐該配戴者的表面(例如地板或地面)的平面的線。「垂直子午線72」是延伸穿過垂直於水平子午線71之平面的線,其大致上平行於與配戴該鏡片者之矢狀平面。
「NSUCO眼動測試」是由新東南大學視光學院(Nova Southeas
tern University College of Optometry,NSUCO)經驗豐富的臨床醫生開發的一種評估精細視覺運動技能測試的方法,只需要很少的設備即可實施該測試。
「眼離焦」是指眼球的影像焦點逐漸向前(焦距較短,即近視眼離焦)或向後(焦距較長,即遠視眼離焦),從旁中心凹逐漸向外到視網膜的外圍。近視眼離焦或遠視眼離焦是光學系統和眼球形狀的綜合效果。遠視眼離焦的外圍視網膜殼較短,常見於近視眼,近視眼離焦的外圍視網膜殼較長,常見於遠視眼。
「眼動功能障礙」是眼動系統的問題,具有固視、跳躍和/或平順眼球追踪的一個或多個問題,這種功能障礙會妨礙有效的閱讀技巧,還會限制或降低閱讀理解能力。
「同軸」指的是通過鏡片的光線,實質平行於該鏡片光軸92的方向(如第一圖所示)。當來自物體的光實際位於或平行於光軸92的方向進入鏡片時,該物體稱為中心物體,由該鏡片形成的圖像稱為中心圖像。在視覺系統中,同軸圖像與視網膜的中心凹部分共軛。
「離軸」指光線通過鏡片時,實質不平行於該鏡片光軸92的方向,使得進入鏡片的入射光以大於零的角度偏離光軸92(如第二圖所示)。在視覺系統中,離軸圖像與視網膜中心凹部分以外的視網膜區域共軛,特別是在旁中心凹或中心凹周圍區域(。如果入射光以超過2度且在10度以內的角度,偏離光軸92進入該光學設備,則離軸可以進一步定義為「旁軸」。
光學器材(例如鏡片)的「光軸92」是指一條線,沿著該線存在某種程度的旋轉對稱,使得該裝置圍繞該線,徑向對稱。
「P值」(p)是從e值(e)通過方程p=1-SIGN(e)*e2推導出來的數值,其中SIGN表示與e值相同的正負值,即如果e<0,SIGN(e)=-1,如果e>0,SIGN(e)=+1。扁長形角膜91表面的p值小於1.0,扁圓形角膜91表面的p值高於1.0,而完美球形角膜91的p值為1。
「旁中心凹」是徑向向外至每側0.5mm的距離並包圍中心凹的中間區4域,其神經節細胞層由超過五排細胞組成,以及最高密度的錐細胞。最外面的中心凹區為約8~10度的張角(光軸92或視軸的每一側為4~5°)。該區域的最佳可矯正視力可達20/50(0.4logMAR)至稍小於20/20(0logMAR),其中logMAR是一種視力表示方法(Logarithm of the minimum angle of resolution,
LogMAR)。
「中心凹周邊」是黃斑的最外圍區域,每側1.5mm,包圍旁中新凹,其神經節細胞層包含2到4排細胞,視力低於最佳值的地方。最外面的中心凹周邊對著約18~20度的張角(光軸92或視軸的每一側9~10°)。該區域的最佳可矯正視力(BCVA)介於20/50(0.4logMAR)和20/100(0.7logMAR)之間。
眼睛9的「周邊屈光度」可以使用寬視野(或開放視野)驗光機進行測量,例如Shin-Nippon NVision-K 5001或Grand Seiko WR-5100K,其具有寬視野窗口並允許受試對象在測量過程中放鬆,雙眼通過窗口注視任何距離和方向。
「閱讀分析儀(ReadAlyzer)/眼動圖儀(Visagraph)」是一個硬體和軟體包。它包括精確貼合患者面部的護目鏡。這護目鏡在眼睛9對測試頁面視覺訊號反應時,用於掃描眼睛9的微小運動。該護目鏡連接到運行該軟體的計算機上,該軟體提供數據分析、顯示和存儲。
「折射力」或「屈光度」是鏡片會聚(或發散)光線的程度。鏡片的屈光度等於焦距的倒數,以公尺為單位,或D=1/f,其中D是屈光度,f是以公尺為單位的焦距。「正焦度」是指光線會聚的程度,用鏡片將近處的物像聚焦,而「負焦度」是指光線的發散程度,以將遠處的物像聚焦。
「視網膜對應」是正常視網膜對應(Normal Retinal Correspondence,NRC)或異常視網膜對應(Abnormal Retinal Correspondence,ARC)。NRC是雙眼兩個中心凹作為相應的視網膜點一起作用,令圖像融合在大腦的枕葉皮層中。正常視網膜對應是用於補償斜視的雙眼視覺適應。非偏斜眼的中心凹和偏斜眼的非中心凹(通常是旁中心凹)一起作用,允許雙眼融像單一視覺。
「硬式隱形眼鏡11」是指其表面在置放於眼睛9上時,不會順著角膜91表面輪廓而改變形狀的隱形眼鏡11。硬式隱形眼鏡11通常由PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)或透氣材料,例如有機矽丙烯酸酯、氟/有機矽丙烯酸酯和醋酸丁酸纖維素製成,其主要聚合物分子通常不吸水。
「軟式隱形眼鏡11」是指其表面在置放於眼睛9上時,會順著角膜91表面輪廓改變形狀的隱形眼鏡11。軟式隱形眼鏡11通常由甲基丙烯酸羥乙酯(2-Hydroxyethyl methacrylate,HEMA)或矽水凝膠聚合物等材料製
成,其中含有約20~70%的水。
「SCCO眼動測試」是一種評估精細眼動技巧的方法,由南加州視光學院(Southern California College Optometry,SCCO)開發,並由經驗豐富的臨床醫生執行,對於維持固視、平順追視和跳躍追視的評分為+1到+4。
「夏克-哈特曼系統(Shack-Hartmann)」可用於測量眼睛9與鏡片的像差。高解析度顯示器顯示受測者通過小透鏡陣列觀看小點。然後用戶以手動方式移動顯示的點(即生成的前導波),直到點對齊。其偏移的幅度提供了估計一階參數的數據,例如曲率半徑,以及周邊離焦和球面像差導致的誤差。
「球面像差」是指某裝置或其中一部分,偏離完美透鏡的形狀,而無法將所有入射光線聚焦到光軸92上單一焦點的現象。
「立體視」是指基於來自雙眼視覺感知的深度覺。人眼位於頭部不同的橫向位置,導致看到兩個略微不同的圖像,主要是物體水平相對的位置,投影到眼睛9的中心凹。位置差異被解析為像差,並在視覺皮質層中進行處理以產生深度覺。立體視覺需要雙眼融像,反之則不一定。
本文中所用「抑制」一詞,是指產生由兩眼觀察到的兩個單眼圖像,其中之一的全部或部分被消除的抑制機制。這種適應機制的目的在避免混淆或複視。「間歇性中心抑制(Intermittent central suppression,ICS)」是正常雙眼視覺的缺陷,會導致中心視覺區域的視覺感知,反覆間歇性的喪失,其中任一眼的中心視覺「打開和關閉」,而仍維持周邊融像。雙眼融像過程中單眼抑制的特點是限制在中央2~3度,短暫週期的抑制。單眼抑制可能持續約2~3秒,然後雙眼融像2~3秒,然後再同一眼或對側眼可能接著抑制2~3秒。固定性的間歇性中心抑制可能固定在一隻眼睛9發生,交替性者則可能在兩隻眼交替發生。
「轉換型」雙焦點或多焦點隱形眼鏡11,是具有至少兩個分別用於看遠和看近視力的獨立區域的鏡片。
「斜視」是一種一直存在的眼睛9錯位。即使雙眼都睜開並試圖一起工作,也明顯有大角度錯位。斜視是在遮蓋眼睛9時,或通過重複、交替遮蓋單眼而破壞融像時的靜止眼位。
「視力」是指由特定光學系統(例如,眼睛9的晶體和/或角膜91)提供的聚焦清晰度。
「視角」是光相對於視軸或光軸92的角度,優選為由主平面測
量。
「視軸」是指從被觀察的物體通過被檢者的瞳孔中心延伸到人眼視網膜的中心凹區域的直線。
「視覺效能」是眼睛9快速跟踪、聚散和聚焦的能力。視覺效能的技巧評價由眼動系統、調節系統、聚散系統和感覺系統四個系統組成。處理視覺訊息,需要有好的視覺效能。在這方面有困難者,通稱為視覺效能問題。
「聚散功能障礙」是聚散系統的問題,即雙眼同時朝相反方向運動,隨著物體距離的變化而獲得或維持單一雙眼視覺。有數種類型的聚散功能障礙,包含以下診斷之一:(1)融合聚散功能障礙、(2)會聚不足、(3)基本外隱斜視、(4)開散過度、(5)會聚過度、(6)基本內隱斜視、以及(7)開散不足。
「視覺訊息處理技巧」是指一個用於代替大腦運用和解釋來自個人周圍世界的視覺訊息之能力的術語。將光能轉換為有意義的圖像是一個複雜的過程,須由許多大腦結構和高層次的認知過程來完成這一個程序。
本發明通過使用反離焦鏡片,例如框架眼鏡12或隱形眼鏡11,來校正周邊眼離焦,以改善視覺效能時,反離焦區3的垂直子午線72可以具有例如零e值、和/或垂直子午線72的e值可以小於水平子午線71的e值的1/2,且水平子午線71和垂直子午線72之間的鏡片表面曲率是透過e值的逐漸變化而混接在一起,形成一個光滑的光學表面。在一個實施例中,反離焦區3與中央區2的垂直子午線72可以是具有相同屈光度的單光曲線。
以下的方程式可用於確定鏡片水平子午線71和垂直子午線72的e值:(方程式1.1)E=SIGN(Rp-Rc)*SQRT(ABS(Rp 2-Rc 2))/d;(方程式1.2)p=1-SIGN(E)*E2;(方程式1.3)Rp=SQRT(Rc+SIGN(E)*d2e2);其中,Rp是圓周距離“d”處的曲率半徑;Rc是中心的曲率半徑;d是外圍點到透鏡中心的距離;E是離心率;p是指p值;SQRT是平方根。
沿X°軸的旋轉漸進(非球面)反離焦區3可表示為:HRp=SQRT(Rc+SIGN(Eh)*d2Eh 2):VRp=SQRT(Rc+SIGN(Ev)*d2Ev2);(HRp和VRp可由應用方程式1.3導出)
(方程式2.1)XRp=HRp+sin(X°)2*(VRp-HRp);(方程式2.2)Ex=SIGN(XRp-Rc)*(ABS(XRp 2-Rc 2))1/2/d;(Ex由應用方程式1.1導出)
Eh是預定的水平(0~180度)e值;Ev是預定的垂直(90~270度)e值;HRp是沿水平軸徑向向外距離“d”的點處的曲率半徑;VRp是沿垂直軸徑向向外距離“d”的點處的曲率半徑;XRp是沿Xo軸徑向向外距離“d”的點處的曲率半徑;Ex是X°軸的e值;ABS是絕對值。
現有的視覺效能問題:
視覺效能是眼睛9快速追視、聚散和聚焦的能力,視覺訊息之適當處理需要好的視覺效能,而視力、屈光不正、眼動、調節和雙眼視覺都是視覺效能的重要成分。上述一項或多項功能的異常或功能障礙,可能會影響視覺專注力並引發與學習相關的視覺問題。視覺效能問題,特別是雙眼視覺功能障礙,如調節功能不足(AI)或會聚不足(CI),可能導致眼睛9疲勞或視疲勞,這可能是近視快速進展的原因之一。
關於視覺效能和閱讀學習的關係已經有大量的研究,最著名的視覺效能案例分析系統是眼視光進階課程(OEP-21-points)分析法,其測試項按數字代碼排序,還有一些其他分析和臨床標準來輔助決定。此分析可測試近距和遠距的屈光、隱斜視偏斜、聚散系統和調節系統,綜合評估後還應包括檢查眼動和感覺系統。
訓練有素的眼保健醫師(ECP),尤其是行為驗光師(Doctor of Optometry,OD)或眼科醫生(Doctor of Ophthalmologist,OMD)都熟知測量視覺效能的技能。人類視覺效能最重要的目標,是保持雙眼對齊和正確聚焦的空間關係,以在所有遠近距離形成單一融合的清晰圖像。視覺效能異常或功能障礙的診斷和分類,通常是通過將測量的功能數據,與相應的臨床常模數據進行比較來施行的,一些測量項目之間的相對大小或範圍,也需要與OEP-21-points之圖形分析演變而來的臨床標準進行交叉檢查,以快速評估是否存在聚散或調節障礙,而公認的常規臨床數據和用於交叉檢驗視覺效能的標準,包括但不限於希爾德(Sheard)標準和帕希瓦(Pervical)標準,對於熟練的眼保健醫師來說是眾所周知的。
除了檢查調節和聚散數據以評估是否存在可能的視覺效能問題
外,對感覺系統的評估可以更直接的衡量雙眼視的質量,臨床上,眼科專業人員通常通過檢查雙眼融像、固視偏差、視網膜對應(ARC或NRC)、抑制、間歇性中心抑制(ICS)及三維立體視來評估感覺系統。
斜視是一種眼睛9在看物體時不能正確對齊的情況。這種情況可能會間歇性的或持續性的出現。注視物體的眼睛9可以是雙眼交替,也可以固定在其中一眼。偏斜可以間歇性的發生或持續存在。斜視是一種顯著的雙眼異常,但通常不會表現出明顯的視覺效能問題。斜視的感覺系統通常通過抑制或異常視網膜對應來適應以消除混淆,而很少或不會干擾閱讀。
另一方面,非斜視性的視覺效能問題,在沒有明顯的眼睛9偏斜的情況下,外觀並不明顯,但它們會嚴重影響閱讀理解和學校的表現,不明顯的雙眼功能障礙通常因被忽視或誤診為注意力缺陷障礙(ADD/ADHD)或閱讀障礙,而錯過了早期發現和補救的機會。
經驗豐富的眼保健醫師,可以通過進行全面的視覺檢查來診斷非斜視性視覺效能問題,其中包括檢查眼部健康和屈光視力,以及評估眼動系統、調節系統、聚散系統和感覺系統的視覺效能技巧,對於一些發育遲緩的兒童,可以通過探查他們的視覺處理技巧來發現認知技巧的缺陷。如果發現非斜視性的視覺效能問題,孩子可能需要諮詢行為驗光師或眼科專家以進行進一步處理。治療策略可以包括配予一副框架眼鏡12或隱形眼鏡11以矯正屈光不正、調節問題和/或補償隱斜視偏差角,其中,屈光不正和調節問題可能需要正或負球面屈光度來矯正或補償缺陷,而隱斜視的偏斜角或聚散功能障礙,可以通過球面眼鏡或稜鏡眼鏡輔助或補償。專業人員可以通過操縱測量到的隱斜角、調節力、聚散範圍,最後經過綜合檢查確定視覺效能問題的類型,來決定球面或稜鏡度數。為補償而決定的球面或稜鏡度數可能只能暫時或在有限的距離內起作用,例如僅適用於手臂長度的距離。那是因為提供的補償功效通常是為了緩解視覺壓力,而不是改善或補救效能問題。遠距離和近距離所需的補償球面或稜鏡光度也通常不相同。眼睛9在補償鏡片的幫助下,對調節或聚散力的需求減少,可能會適應新的偏斜角,但隨著時間的推移功能障礙會再惡化。
視覺訓練(Visual training,VT)是治療因視覺效能問題,而被認為為注意力不集中者的首選治療方法,尤其是那些合併相關閱讀/學習困難和有行為問題者。這種療法可以定義為利用行為改變和生物反饋來重新安排反應
,而獲得新技巧和替代方法,進而促進效能,最終輕鬆進行雙眼合用,但視覺訓練將需要診所和家庭訓練課程,通常至少需要3個月才能得到改善,且在完成初始培訓課程後,所學技能可能會退步並需要定期加強訓練。
代償性鏡片(包括球面眼鏡、稜鏡眼鏡、或隱形眼鏡11)可以通過提高雙眼圖像清晰度來輔助視覺效能,從而容易在視網膜中心凹區域進行中心融像,該區域被認為是感覺系統中,能融合清晰的雙眼視的主要區域。添加正球面屈光度,常用於調節系統,幫助如老花眼或調節不足(AI)者,在手臂的距離處,獲得更清晰的近方視力,而添加的負或正球面度數,也可以通過改變調節會聚來改變聚散系統,以改善偏差角和雙眼融像範圍。如果在鏡片中增加球面度數來改善視覺效能問題,配戴者可能需要兩副鏡片,一副看近,一副看遠,或者患者可以使用一副雙焦或多焦鏡片,進行日常工作或上學。
補償稜鏡通常結合框架眼鏡12,以幫助聚散系統在遠距離或近距離有過大的偏差角的案例,例如融像聚散功能障礙或會聚不足(CI)。稜鏡度數並不是為了改善聚散系統或改正眼位,而是將整個圖像水平的或垂直的移動到偏斜眼之視網膜中心凹中,從而輕鬆促進雙眼影像融合。遠距離和近距離所需的稜鏡度數通常不同,因此患者在看不同距離時可能需要更換鏡片,這對日常生活尤其是在學校非常不方便。另外,緩解稜鏡既不矯正隱斜也不改善輻輳系統,而是滿足感官系統,在一定距離上實現較好的中心融像,故隱斜角可能會隨著逐漸適應外加稜鏡而擴大,並且功能障礙和視疲勞可能會複發,而需要更多的稜鏡來緩解症狀。
雖然可以結合球面眼鏡和稜鏡眼鏡來改善感覺系統,讓中心凹影像更輕鬆的融合,而視覺訓練可以擴大眼外肌的融像範圍,以維持中央融合而不會出現融像破裂,換句話說,視覺訓練是訓練眼外肌和大腦控制來補償隱斜角,以更好的維持雙眼中心凹融像,但就像稜鏡一樣,視覺訓練通常不會改善隱斜角,如果沒有定期加強視覺訓練,已改善的狀況可能會退化,並且感覺系統可能會通過某種形式的抑制,自行適應異常以緩解眼睛9疲勞和混亂。
如果沒有正確發現和解決問題,有視覺低效問題的患者可能會以多種方式適應功能障礙,而對於有視覺效能問題的兒童,最常見的適應是避免近距離工作,這可能被視為注意力缺陷(ADD/ADHD)或在學校為閱讀障礙,另一種適應則是抑制一隻眼睛9,一次只用一隻眼睛9看。這種現象是非自主
性的,可能會在一隻眼睛9中持續抑制或與另一隻眼睛9交替抑制。
做為對視覺效率問題的適應,也可能使近視進展的更快,因為高度近視可以緩解近距離任務在手臂距離處的劇烈會聚和/或調節需求。如果抑制在一隻眼睛9中持續發生,則在近距離工作中,在看的那一眼(非抑制眼)近視可能會比另一隻眼睛9進展的更快,而產生屈光參差。近視較深的那一眼在執行近距離工作時比對側眼看的清楚,若併有視覺效能問題,發展為屈光參差可以避免複視,因此,近視和屈光參差可以是適應視覺效能問題的一種方式。如果我們忽略潛在的視覺效能問題,只補償近視或屈光參差等被誘發的度數,則誘發度數將近一步惡化,而降低補償度數的效果,以達到新的適應平衡狀態。由於兒童在學校無法避免繁重的近距離工作,患有會聚不足(CI)者的近視度數可能會迅速進展,這種情況並不少見,近視是對調節低下或會聚不足案例的強烈會聚和調節需求的適應,而當一副用於遠視的新眼鏡打破了這種狀態,近視必進一步惡化達到新的適應狀態,使其在手臂距離工作時,視覺需求不再那麼強烈。相同條件下,會聚不足案例可導致屈光參差的適應方式,其中近視較深的眼睛9,常用於近距離工作,僅用一眼完成閱讀,會聚需求較少。如果處方一副眼鏡來完全矯正屈光參差而不矯正會聚不足,屈光參差可能會增加,以達成單眼視覺的新適應,從而減少會聚不足患者在手臂距離閱讀和工作時,費力的程度。對於那些會聚不足的病例,如果未發現潛在的視覺效能問題並進行適當的補救,則近視和屈光參差可能會隨著較繁重的近距離工作而迅速進展。
目前,雙眼視功能障礙通過用球面眼鏡和/或稜鏡眼鏡挑戰調節和會聚系統,以分析、確定光度範圍,並採用球面眼鏡和/或稜鏡眼鏡補償缺陷。視覺訓練是一種情境訓練,旨在教患者感知某一刺激並依照感知訊息發出適當的反應,但可以直接修復以永久治癒多數視覺效能問題的生理學或解剖學起源,仍為未知領域。最常見的聚散系統問題是會聚不足(CI),患病率為2%~17%,平均為13%,其AC/A通常低於正常值的1/3~1/6、近距離外隱斜角高、正會聚的會聚範圍減小、及可能有調節不足(AI)。在為會聚不足患者配鏡時,增加正度數以補償調節不足以幫助近距離視力,可能會驅使眼睛9向外,並增加近距離的外隱斜。
上述針對視覺效能問題的雙眼評估、補償鏡片和視覺訓練均旨在
校正中心凹圖像的融像或其動態範圍。一項新發現是,僅添加到隱形眼鏡11周邊部分的正焦度,可以立即顯著減少近距離的外隱斜,同時還可以減少近距離的調節滯後,而不會影響遠視力,也就是說,我們可以通過操縱圖像的周邊眼離焦,來改正所有距離的空間關係,以修復視覺效能問題,這在傳統雙眼合用的觀念中從未教示過。
另一個發現是使用上面提到的隱形眼鏡11,用於會聚過度(CE)以改善近距離的內斜視(向內偏移)。會聚過度的特點是AC/A高、近距離內隱斜視高、及近距離負向(開散)融像範圍減小,這與傳統診斷和治療分類中的會聚不足幾乎相反。有意思的是,使用相同的中央看遠(Central distant,CD)多焦點鏡片,也可以像會聚不足的患者一樣有效的立即恢復會聚過度患者的空間關係。在會聚不足和會聚過度條件下,感覺系統可以顯著改善、減少或消除固視偏差與關連性隱斜視,減低或不需使用稜鏡來令雙眼融像。
為了使用中央看遠多焦點鏡片來治療會聚不足和會聚過度,我們需要知道多焦點鏡片如何改變眼睛9周邊部分的雙眼融像的感覺系統,而要理解雙眼融像,我們需要知道由理論視界圓和經驗視界圓定義之巴努氏融像區84的單一視覺。雙眼融像僅發生在眼睛9注視點周圍的一小部分視覺空間中,在水平面上穿過注視點的一條曲線稱為水平經驗視界圓81,從眼睛9注視點上方較遠處向注視點下方較近處傾斜且與水平經驗視界圓81垂直的直線稱為垂直經驗視界圓82。水平經驗視界圓81和垂直經驗視界圓82間標記單一視覺空間的中心點83。在這個薄而彎曲的空間內,比水平經驗視界圓81近和遠些的物體可被視為單一影像,該空間稱為巴努氏融像區84(Panum's fusional area),在巴努氏融像區84外則會出現複視。
傳統的視力和雙眼融像是針對中心凹視網膜定義的,此處具有最佳矯正視力產生的雙眼融像和立體視覺。的確,如果一個人有斜視並且不能融合雙眼中心影像,就會出現複視、單眼中心抑制、或弱視,這些都歸因於中心凹區域來診斷和治療。周邊視網膜的分辨率通常要低的多,可矯正視力也差的多。周邊雙眼融像也很難定性或量化,因此周邊視野通常被忽略並被認為對雙眼融像不重要。然而,儘管中央視野具有非常銳利(20/20)或更好的視力敏銳度,但僅佔總視野的1%,因此其他99%的周邊視野及其融像,可能在雙眼合作的雙眼融像維持中具有重要作用。視界圓和巴努氏融像區84的模式,為周邊融
像的重要性提供了最好的支持,巴努氏融像區84的區域在注視點(中心凹)變窄,往外圍(外圍視網膜)逐漸變寬,當我們以中心注視並融合雙眼的中心影像時,我們還需要越寬越好的周邊視野雙眼融合,以獲得更好的視覺效能。周邊視網膜分辨率較低,而巴努氏融像區84的布置是為了促進周邊融像。周邊視野中的斜射光線進入角膜91周邊部分,在視網膜周邊部分形成影像,斜射光線進入角膜91周邊部分會引起斜向散光,在水平子午線71產生逆規(Against-The-Rule,ATR)散光、垂直子午線72產生順規散光,這就是周邊視網膜如何感知用於雙眼融合的周邊圖像。因此,視網膜周邊部分的圖像感知和雙眼融合的特徵與中心凹的差異很大,用中心融像的檢測技術更難檢測周邊融像。
欲有高質量融像以獲得高效的感覺系統,其中心凹最清晰的中央視野、及周邊視網膜較模糊的複曲面周邊視野,需都落於雙眼巴努氏融像區84內,而水平經驗視界圓81是雙眼融像的關鍵。根據赫林-希勒布蘭德(Hering-Hillebrand)偏差所描述,水平經驗視界圓81在短注視距離處比理論視界圓更平坦,而在較遠的注視距離處則變的凸出,在較短的注視距離下,水平經驗視界圓81是一個比圓形更平坦的凹拋物線,在某個給定的距離,或稱邊境距離(abathic distance)處,水平經驗視界圓81變成一條直線,最後,對於比邊境距離更遠的注視距離,經驗視界圓是凸拋物線。換句話說,巴努氏融像區84在不同的固視平面,可呈現凹形、直形或凸形。
對巴努氏融像區84的研究通常採用幾何方法,包括視軸和空間角度的三角分析,然而調節或聚焦系統也不容忽視,因為空間中的視覺平面是由聚散和調節系統共同決定的,從而在視界圓中形成整個視網膜的清晰影像。巴努氏融像區84的寬度也稱為調節混亂區,其相對應於兩個眼球的會聚角,在固視較近的點時,巴努氏融像區84域會變的更寬、視網膜上的像差增大。也就是說,如果周邊影像殼太模糊,周邊影像將無法在巴努氏融像區84內融合,儘管中心融像完好無損,但雙眼融像很容易被破壞,觀看距離越近,視差越大,越難以保持融像。
黃斑區基本上是中央4°~5°之中心凹區域,投射到大腦視覺皮質層的不同區域,其與周圍視網膜不同,是視覺皮質層損傷建立黃斑保留的原因。這一現象也告訴我們,中央影像和周邊影像可以看作是兩個分離的影像殼進
行融像。在用立體圖測試運動融像時,我們可能會注意到中央影像仍然有立體融合視覺,而外框的外圍影像在中央影像破裂之前已經先破裂,中央影像殼對於需要準確調節、視覺融像和運動融像的清晰之雙眼視和立體視至關重要,而黃斑以外的周邊視網膜區形成了周邊影像殼,這對於雙眼中央融像的定位和穩定很重要。
眼球的形狀、包括角膜91和水晶體在內的光學系統、以及形成影像的視網膜殼,三者在一般人群中皆有所不同。眼球的形狀可能在年輕時(通常在7~9歲之前)隨著生理發育而改變,其中眼球生理性生長,在前後徑和正面平行面橫徑幾乎相等,而近視延長通常沿前後軸擴展(軸向伸長),視網膜周邊部分的伸長越來越少,正面平行面橫徑很少或幾乎沒有伸長。伴隨近視進展的軸向伸長,可能更深遠的改變周邊視網膜之周邊影像焦點,如果用常規單光型框架眼鏡12或隱形眼鏡11矯正近視,則近視造成的軸向伸長將導致相對遠視眼離焦,並向外逐漸增加至視網膜周邊,這部分可以使用市售的自動驗光儀(例如,Shin-Nippon NVision-K 5001或Grand Seiko WR-5100K,COAS Shack-Hartmann像差儀)客觀的檢測人眼周圍的眼離焦,以圖示軸上和離軸視角的焦點。另外,MRI(磁共振成像)研究還發現,隨著近視的進展,周邊遠視眼離焦與視網膜殼變形相關,高度近視眼視網膜曲率的變化在水平子午線71比垂直子午線72更明顯,特別是在顳部視網膜,這可能是影像殼明顯的遠視周邊離焦的原因。
如果物體位於在某人注視點的巴努氏融像區84之外,物體影像會呈現複影,無法融像,稱為生理性複視,這可能發生在中央或周邊視野。巴努氏融像區84在中央較窄,向周邊視野變寬,且對應於較低解析度、及逆規散光影像的周邊視網膜,周邊視網膜已經適應於能融合由角膜91周邊部分進入的傾斜光線,所形成的模糊和扭曲的影像。當我們在近點注視閱讀時,中心凹(4°~5°)用於注視和感知符號文字,而旁中心凹、中心凹周邊和周邊視網膜將有助於眼球移動的定位和雙眼融像。眼球跳躍追視是一種快速的、共軛的眼球運動,它將注視的中心從視野的一個部分轉移到另一個部分,跳躍追視主要用於將視線定向到感興趣的物件,閱讀時雙眼視不是靜態的,而是動態的過程,在這個過程中,眼睛9必須快速移動,停頓幾秒鐘以聚焦並融合雙眼,以獲得清晰的影像,從而反覆接收文字。
傳統概念定義自由空間中正常的雙眼視覺,乃通過協調調節系統在所有距離聚焦,以及聚散系統用於瞄準目標進行雙眼融像,而這兩個系統被認為僅用於整合中心凹影像。因為中心凹張角為視軸單側的1°~2°,僅佔約總視野的1%,故即使中心凹有清晰的視力和最佳解析度,但它視野的廣度不足以維持雙眼融像。必須是周邊視野先融合,中央視野才能精確對齊,而影像殼落在巴努氏融像區84內的部分越寬,中央影像就越準確、有效的融合,以獲得清晰的中央影像。但如果較寬的周邊影像聚焦到視網膜殼,焦點向前(較短焦距)或向後(較長焦距)且不能滿足巴努氏融像區84進行融像的要求,眼睛9將被迫尋找更遠或更近的注視點和聚焦點,以恢復周邊融像並消除複視或混亂。周邊融像所需更遠或更近的注視距離,可能會改變調節或聚散系統中的至少一項,並導致中心影像模糊、或中心融像中斷/受影響。如果雙眼中心融像被破壞,就會出現複視或抑制,如果中心融像受影響但未破裂,則會出現間歇性中心抑制、固視偏差或中央影像模糊。受影響的影像仍可能在巴努氏融像區84內進行融像,但影像質量會較差,而可檢測出固視偏差、間歇性中心抑制、調節滯後或痙攣。
也就是說,中央和周邊影像殼的不匹配,可能會驅動雙眼通過聚散和調節系統重新固視,以獲得可融像的狀態進而防止複視。重新固視的代價是對中心凹影像的干擾,導致視覺質量較差,可能表現為固視偏差、間歇性中心抑制或視力模糊/波動,而較差的視覺質量反過來可能需要通過調節系統頻繁重新聚焦,如向前/向後移動頭部之動作,導致眼動功能障礙、眼睛9疲勞或快速近視進展,這些都是視覺效能問題的常見症狀。
在傳統的視覺效能測試中,例如OEP-21點檢查,注視點/聚焦點與觀察目標的偏差,檢測為異常外隱斜/內隱斜,不能滿足希爾德(Sheard)標準和帕希瓦(Pervical)標準併有異常的調節、聚散或調節滯後。固視/聚焦點與觀察目標的偏差也可能導致眼動功能障礙,可以通過NSUCO測試、SCCO測試、DEM或ReadAlyzer/Visagraph檢測和評估來偵測。
換句話說,這項創新提出了一個解剖光學因素,即人的眼球形狀和光學系統可能會導致視覺效能問題,可以通過用反離焦光學器材,調整周邊眼離焦向前或向後,來測量和補救,以重新對齊影像殼使其匹配更寬的視網膜殼,進而實現更好的全場域融像。反離焦光學器材能由中心向外到視網膜周邊
部分,更好的符合巴努氏融像區84的要求,進一步促進了較好的中心融像,以減少或消除視覺效能問題。
另一項新的創新,近視的進展可歸因於相同的解剖學不相容,即在適合於閱讀的手臂距離處,周邊影像殼不適配於視網膜殼,可能不僅是因為光刺激在控制人眼生長,雙眼融像不相容可能才是迫使眼球形狀改變的主要因素。相當普遍的證據顯示,在患有會聚不足的兒童中,特別是如果會聚不足患者被迫學習且不能免除近距離吃力的作業時,他們的近視可能進展的非常快速。一旦我們讓他們配戴反離焦隱形眼鏡11,他們的會聚不足通常會顯著改善,體現更好的中心融像,而無需補償稜鏡或視覺訓練,近視的進展也可能會顯著停止或減緩。但根據本發明的反離焦鏡片,將影像殼重新對準整個視網膜殼,使其落入巴努氏融像區84內,以更精確固視目標而改善雙眼融像,可進一步改善傳統視覺測驗可以檢測的中心融像和聚焦測試。一旦視覺效能問題得到改善並且眼睛9疲勞得到緩解,就可以減緩或停止近視度數的快速進展。
使用一系列具逐步或漸進、向前或向後周邊焦點的反離焦光學器材來評估具有視覺效能問題患者的周邊眼離焦程度,並重新調整配適於巴努氏融像區84的影像殼是另一項創新,這可使中心融像和聚焦正常化。在配給反離焦光學器材時,還需要監測評估周邊眼離焦,通常很難直接檢測周邊眼離焦和周邊影像殼錯位,一旦影像錯位被反離焦光學器材校正後,我們可以通過重複OEP-21點測試來測試中心凹融像或視覺效能,或者更方便的是,通過監測固視偏差或雙眼融像/立體視覺來檢測中心凹融像。如OEP-21點測試中所述,中心固視偏差將更正確的對準,隱斜角可以通過改善相對聚散度和/或相對調節來減少。對於有眼動功能障礙的人,可以通過在配戴反離焦光學器材之前和之後重複進行NSUCO測試、SCCO測試、DEM、或ReadAlyzer/Visagraph來量化改善情況。最好在配戴反離焦光學器材數天或數週後重複比較,以便有時間與新的光學系統產生新的平衡。然後,眼保健從業人員可以將檢測到的周邊眼離焦數據,轉換併用於優選的框架眼鏡12或隱形眼鏡11。
對於如會聚不足和會聚過度等視覺效能問題的補償,可以使用球面眼鏡或稜鏡眼鏡等多種傳統方法,稜鏡眼鏡並不能矯正隱斜,而是將雙眼圖像向外或向內移動一個角度,使雙眼融像更容易,這可能會在一段時間內緩解眼睛9疲勞,但患者通常會適應緩解稜鏡,並更加偏斜而顯出更大的隱斜角,
造成症狀再次出現和/或產生抑制;球面眼鏡可以通過AC/A間接改變調節和調整隱斜視偏差角,改善中心融像,然而,球面眼鏡僅可在預設距離內作用,如果將其用於預設距離之外,視力會變得模糊或雙眼融像破裂。如果證實是由於影像殼和視網膜殼未對齊而引起視覺效能問題,可以使用周邊反離焦光學器材來修正影像殼,在所有距離都可以更好的配適巴努氏融像區84。以傳統視覺訓練方式來修復視覺效能的技巧,仍然有助於進一步擴大融像範圍並提高嚴重患者的融像技巧,同時在訓練後繼續使用反離焦光學器材,可以減少訓練花費的時間或加強訓練的功效。
周邊視網膜的形狀決定影像殼如何從中心到周邊與視網膜殼匹配。巴努氏融像區84在水平子午線71上的融像,遵循赫林-希勒布蘭德(Hering-Hillebrand)偏差,對於近的注視距離將是凹形,對於遠的注視距離將是凸形。換句話說,如果周邊視網膜殼有相對遠視的離焦,則注視距離必須離眼睛9更遠,影像殼才能落入巴努氏融像區84進行融像。遠距離凸的赫林-希勒布蘭德偏差,也表示軸向近視視網膜的形狀即視網膜殼,由中心向外逐漸成為遠視離焦。雙眼融像的聚散系統由周邊視網膜殼驅動,而聚焦或調節由中心凹驅動。我們知道在遠視狀況焦距會更長,而在近視狀況焦距會較短,本發明中,遠視眼離焦的眼睛9須注視較遠距離才能雙眼融像,而近視眼離焦的雙眼的注視距離較短。
赫林-希勒布蘭德偏差在近距離處是凹的,凹面巴努氏融像區84也向周邊逐漸變寬,所以在近距離處,可容許的遠視周邊眼離焦較少,而可以接受較多的近視周邊眼離焦。另一方面,巴努氏融像區84的赫林-希勒布蘭德偏差在遠距離處是凸的,向周邊逐漸變寬,這可能會在遠距離處接受較多的遠視周邊眼離焦。
修復視覺效能:
近視眼通常沿前後軸延長,以至於眼軸長度較長,但周邊視網膜延長較少,形成遠視眼離焦,若以球面眼鏡矯正中心凹影像使其聚焦,周邊影像將會聚焦在視網膜後面而模糊化,且因為中心凹影像會被同時改變並失焦,也無法通過調節力或單視光學眼鏡來調整周邊眼離焦。眼睛9可以通過聚散系統,使雙眼注視較遠的距離(減少會聚)來適應周邊眼離焦,以尋求較遠但清晰的周邊影像,獲得較佳的周邊融像。注視在更遠的距離以符合視界圓的視覺
雖然並不完美,但可以實現較佳的雙眼融像,其中心和周圍影像可能會落在巴努氏融像區84,重新固視後進行融像,但可能實質上無法完全配適而有固視偏差、間歇性中心抑制、或過多的調節滯後,上述理論模式還解釋了具有低AC/A比值的會聚不足,以及看近過度外隱斜且有調節滯後者。適合該理論模式的眼球形狀不限於近視,如果周邊視網膜殼具有相對遠視離焦,則眼睛9可以是正視、遠視或近視之一,可令大部分的周邊影像殼聚焦到視網膜後面,並引發較少的會聚,來注視較遠處以進行雙眼融像。
相反的該理論模式解釋了,當周邊視網膜殼具有過度近視離焦時,會有會聚過度的狀況。遠視眼可能有較短的眼軸長和相對較寬的正面平行面橫徑,當用球面眼鏡校正時,可能會形成近視眼離焦,在中心凹影像對焦清晰時,周邊的影像聚焦在視網膜前方會較模糊。周邊眼離焦不能以放鬆調節力或單光學眼鏡來調整,因為中心凹影像會同時失焦。眼睛9也可以通過聚散系統使雙眼注視較近的距離(更多會聚)來適應周邊眼離焦,尋求較近但清晰的周邊影像,以實現更好的周邊融像。固視在較近的距離以符合視界圓的視覺,雖然並不完美,但可以達成較好的雙眼融像,其中央和外圍影像可以落在巴努氏融像區84內,重新固視後進行融像,但可能實質上無法完全配適而有固視偏差、間歇性中心抑制、或調節前導。該理論模式還解釋了具有高AC/A比的會聚過度(CE)和以及看近內隱斜且有調節過度者。適合該理論模式的眼球形狀不限於遠視,如果周邊視網膜殼具有相對近視離焦,則眼睛9可以是正視、遠視或近視之一,可令大部分的周邊影像殼聚焦到視網膜前面,並引發較多的會聚,來注視較近處以進行雙眼融像。
參考第二圖至第五圖,周邊反離焦光學器材,例如隱形眼鏡11、框架眼鏡12或人工晶體,有一中央區2,該中央區2具有用於矯正看遠視力的屈光度,其約為中央4~5度的張角,對應於位於人眼角膜91平面後約22.6mm的1.5mm中心凹區域。中央區2的相鄰向外部分,進一步提供具有較短或較長焦距的反離焦區3,分別向前或向後移動周圍影像殼,使其在4~5度角之中心凹看遠區外之周圍視網膜區,可以正確聚焦,對應於眼睛9的旁中心凹(最大10度)、周圍中心凹(最大20度)和部分周邊視網膜,至少達到60度張角。
而本發明乃設計用於診斷和矯正視覺效能問題及控制相關近視的周邊反離焦光學器材。一般用於眼睛9的光學器材,其對應中心凹區域的中
央屈光度,都用於矯正遠方視力,如果周邊反離焦區3為較正的度數,可使周邊焦點向前,則稱為遠視反離焦(H-ADF)鏡片;如果周邊反離焦區3為較負的度數,可使周邊焦點向後,則稱為近視反離焦(M-ADF)鏡片。遠視反離焦鏡片可用於測試和修復涉及遠視眼離焦的周邊視網膜之視覺效能問題,例如會聚不足,近視反離焦鏡片則可用於測試和修復涉及近視眼離焦的周邊視網膜之視覺效能問題,例如會聚過度。對於其他類型的視覺效率問題,眼保健從業員可以使用遠視反離焦鏡片或近視反離焦鏡片進行測試,以確定是否可以通過周邊反離焦光學器材,修復影像不匹配所引起的問題。
根據本發明,可用一組測試鏡片來決定所需的反離焦光度(ADP)。測試鏡片可以是一系列框架眼鏡12或隱形眼鏡11,其具有用於看遠視力的中央區2,於隱形眼鏡11其直徑為0.5mm至1.5mm,於框架眼鏡12其直徑為1.5mm至4.0mm,並可以為中央區2指定任何便於臨床使用的球面度數,再外加度數以矯正看遠視力,最常見的選擇是中央區2為「零度」,並且反離焦區3與中央區2的外邊緣相鄰,並從其逐漸向外,增加正或負的周邊反離焦光度。反離焦區3的最佳模式是,使其從中央區2的外緣,向外逐漸增加或減少屈光度。
用於近視反離焦鏡片的漸進反離焦區3,可以是前表面的e值為正(p值<1),或後表面的e值為負(p值>1),而對於遠視反離焦鏡片,前表面的e值為負(p值>1),後表面的e值為正(p值<1)。也可以在隱形眼鏡11中加入漸進式反離焦區3。參考第三圖及第四圖,近視反離焦(M-ADF)隱形眼鏡11的漸進式反離焦區3,在反離焦區前表面3a上的e值為正(p值<1)曲率(反離焦區前表面弧度31a),或反離焦區後表面3b上的e值為負(p值>1)。而遠視反離焦(H-ADF)隱形眼鏡11的漸進反離焦區3,在反離焦區前表面3a上的e值為負(p值>1)曲率(反離焦區前表面弧度31a),或反離焦區後表面3b上e值為正(p值<1)。其中,漸進式反離焦區3優選置於隱形眼鏡11的前表面上,留下後表面以貼合眼表,故定義有反離焦區前表面3a。隱形眼鏡11型鏡片可以是軟性隱形眼鏡11、硬式角膜鏡(鏡片直徑小於12.4mm)或鞏膜鏡(鏡片直徑大於12.5mm),而因為居中性較好且鏡片在眼睛9上滑動度較小的因素,優選軟性隱形眼鏡11和鞏膜鏡。
首先應確定視角、視野寬度和影像大小,以便確定入射光線如何
在視網膜殼上形成影像及周邊眼離焦。與主平面共軛的視角或入射光角度可由下公式計算:θ=2*arctan(S/2D),其中θ為視角,S是物體的線性尺寸,D是物體到眼睛9主平面的距離。對於較小的角度,與人眼主平面共軛的圖像大小,或視網膜區域寬度可以通過以下公式計算:I=[(2*π*d)*θ]/360、I=[2*(arctan(θ/2))*d]來估計或其中,I是圖像大小,d是到視網膜的主平面的距離,θ是物體的張角。。對於眼軸長22.6mm的標準人眼,影像入射應從位於角膜91頂點前表面後方約5.6mm處,或中心視網膜前方17mm的理論主平面,向前或向後共軛。每增加-3D近視,眼軸長可能會延長1mm,這也可能會略微增加圖像大小,而通常對於設計器材而言意義不大。
此外,如果鏡片為隱形眼鏡11,則視網膜區的視角可以與隱形眼鏡11或角膜91平面上位於中心凹前方22.6mm、或主平面前5.6mm的區域寬度共軛。如果鏡片為框架眼鏡12,則視角可以與鏡片上位於角膜91前12mm、主平面前17.6mm或視網膜前34.6mm的區域寬度共軛。為了將區域寬度與視角共軛,1度是一個圓的1/360,它會與1m距離的17.5mm區域、與40cm閱讀距離的7mm區域、與框架眼鏡12距離的0.31mm區域(即主平面17.6mm)、或角膜91(或隱形眼鏡11表面)主平面前5.6mm的0.1mm區域共軛。
如下表1所示,4~5度中心凹與隱形眼鏡11平面上的0.5mm±0.1mm區域、或框架眼鏡12平面上的1.55mm±0.2mm區域共軛。然後,中心凹的9~10度跨度與隱形眼鏡11上的0.85mm±0.1mm環形區域、或框架眼鏡12平面上的2.6mm±0.3mm環形區域共軛。中心凹的18~20度跨度與隱形眼鏡11平面上的1.8mm±0.2mm環形區域、或框架眼鏡12平面上的5.5mm±0.5mm環形區域共軛。
與中心凹區域共軛的區域形成中央區2,而與旁中心凹、中心凹區域、視網膜周邊部分共軛之環形區域形成反離焦區3,環形區不限於圓形,它可以是與視軸或光軸92的每一側共軛的任何形狀,以獲得所需的視角具有反離焦功能。然後,就是設計反離焦光學器材來測試中央和周圍影像殼配適的誤差,以確定眼離焦是向前或向後離焦,並量化修復所需的反離焦光度(ADP),進而修正視覺效能問題。
鏡片為用於測試遠視眼離焦的框架眼鏡12時,中央區2優選度數為零,直徑為1.5mm~4.0mm,中央區2兩側各有8mm~12mm的環形遠視反離焦區3,總直徑為18mm~28mm,用於在12mm~14mm的頂點距離處使用。遠視反離焦區3可以在反離焦區前表面3a上,e值為負(p值>1),或在反離焦區後表面3b上,e值為正(p值<1),徑向向外逐漸增加正度數。反離焦光度(ADP)可以通過±0.1e~±2.0e之間的e值進行梯度控制。中央區2為零屈光度,可外加於患者的屈光矯正度數上以測試周邊眼離焦,而不須改變看遠視力的矯正屈光度。
鏡片為用於測試近視眼離焦的框架眼鏡12時,中央區2首選零度數,直徑1.5mm~4.0mm,中央區2兩側各有8mm~12mm的環形近視反離焦區3,總直徑為18mm~28mm,用於12mm~14mm的頂點距離。近視反離焦區3可以在反離焦前表面上,e值為正(p值<1),或在後表面上,e值為負(p值>1),徑向向外逐漸增加負度數。反離焦光度(ADP)可以通過±0.1e~±2.0e之間的e值進行梯度控制。中央區2為零屈光度,可外加於患者的屈光矯正度數上以測試周邊眼離焦,而不須改變看遠視力的矯正屈光度。
鏡片為用於測試遠視眼離焦的隱形眼鏡11時,中央區2優選度數為零,直徑0.5mm~1.0mm,中央區2兩側各3mm~4mm的環形遠視反離焦區3,總直徑為6mm~10mm,用於角膜91上。遠視反離焦區3可以在反離焦區前表面3a上,e值為負(p值>1),徑向向外逐漸增加正度數,或在反離焦區後表面3b上,e值為正(p值<1)。反離焦區前表面3a優選結合在隱形眼鏡11的前表面上,而後表面則用以貼合角膜91表面。反離焦光度(ADP)可以通過±0.1e~±3.0e之間的e值進行梯度控制,中央區2為零屈光度,便於在不改變看遠視力屈光度的情況下,使用試鏡架上進行驗光矯正。
鏡片為用於測試近視眼離焦的隱形眼鏡11時,中央區2優選度
數為零,直徑0.5mm~1.0mm,中央區2兩側各3mm~4mm的環形近視反離焦區3,總直徑為6mm~10mm,用於角膜91上。近視反離焦區3可以在反離焦區前表面3a上,e值為正(p值<1),徑向向外逐漸增加負度數,或在反離焦區後表面3b上,e值為負(p值>1)。反離焦區前表面3a優選結合在隱形眼鏡11的前表面上,而後表面則用以貼合角膜91表面。反離焦光度(ADP)可以通過±0.1e~±3.0e之間的e值進行梯度控制。中央區2為零屈光度,便於在不改變看遠視力屈光度的情況下,使用試鏡架上進行驗光矯正。
識別雙眼功能障礙的檢查程序可由訓練有素的視力保健專業人員執行,以獲得診斷所需的訊息。在導入反離焦光學器材前,可以依檢查名詞來引導檢查並記錄其基礎視覺效能數據,該基礎視覺效能數據表示導入反離焦鏡片前的基礎數據,作為與導入反離焦鏡片後效能數據比較的標準,差值為反離焦鏡片的效果。
聚散系統的遠、近分離性隱斜視、融像範圍、調節系統的調節滯後、調節力、調節彈性度、感覺系統的固視偏差、關連性隱斜、或間歇性中心抑制等,是進一步評價反離焦效果的最重要項目。感覺系統是測試反離焦光學器材最敏感的指標,如果感覺系統在初始檢查中沒有顯示出明顯的異常,則聚散系統可以作為替代指標,如果初始檢查顯示有調節功能障礙且可通過周圍反離焦光學器材改善,則調節系統可以作為輔助指標。
測試用反離焦光學器材,可以是前述的一系列框架眼鏡12或隱形眼鏡11。帶有梯度反離焦光度的反離焦光學器材,可以由零散的試戴鏡片組成,與試戴框架一起使用,也可以作為旋轉盤附件,安裝在綜合驗光儀或類似的設備上,以便快速操作。安裝在綜合驗光儀上是首選,以便在非常短的時間內,輕鬆的比較更換鏡片時的細微變化,並確保視線通過反離焦光學器材的中央區2,這對於測試周邊眼離焦至關重要。測試用帶有梯度反離焦光度的反離焦光學器材若為隱形眼鏡11,可以確保中央區2對準視軸,但更換隱形眼鏡11的時間較長,不太方便。最好使用框架眼鏡12型的反離焦光學器材進行快速檢查,並應用隱形眼鏡11型的反離焦光學器材來確認應處方的反離焦光度,以改善視覺效能問題,這可能需要使用幾天或幾週,才能顯現出最大效果來。根據最初使用上述測試器材獲得的反離焦光度(ADP),眼保健從業人員可以交付一副隱形眼鏡11,在家中使用至少2至4週,並根據基礎視覺效能數
據,重新檢查聚散、調節或感覺系統,對反離焦光度(ADP)進行微調,以最佳的修復視覺效能問題。
如果感覺系統可用做指標,則檢查眼離焦的程序如下:將固視偏差卡或器材置於測試距離,以自主驗光度數或老花眼看近用度數為控制度數,然後在矯正度數上,引入框架眼鏡12型的反離焦光學器材(中央區2零度數),逐漸從較低的反離焦光度(較低的±e值)到較高的反離焦光度(較高的±e值),並檢查固視偏差或關連性隱斜角,直到它是穩定的零偏差或最大程度正常化。最後,仔細檢查遠距離的雙眼融像或抑制,以確保遠視力沒有受到反離焦框架眼鏡12的影響,並記錄確定的原始眼離焦強度。如果使用聚散系統作為指標,可以在連續引入反離焦框架眼鏡12時,同時利用垂直分離稜鏡監測近距的分離隱斜角,直到分離隱斜角降低到正常範圍後,移除垂直分離稜鏡,並重新以希爾德(Sheard)標準和帕希瓦(Pervical)標準,對照檢查融像範圍與殘餘分離隱斜角,如果標準得到滿足或顯著改善,即仔細檢查遠處的雙眼融像或抑制,以確保反離焦框架眼鏡12不會損害遠視力,並記錄由此獲得的原始眼離焦強度。原始眼離焦強度可應用於,選擇一副中央區2為零屈光度的反離焦隱形眼鏡11,以進行測試,藉此在診室立即微調剩餘的眼離焦,或者,可以根據原始眼離焦強度,開具和交付一副反離焦框架眼鏡12或隱形眼鏡11,然後在幾週內返回診所,微調焦度和反離焦強度。如果執行視覺訓練(VT)並改變了調節或融像範圍,則在需要微調時也可以重複該步驟。
矯正用的周邊反離焦光學器材可以是一副隱形眼鏡11、框架眼鏡12、角膜塑形鏡、或人工晶體(IOL),而優選是隱形眼鏡11,尤其是眨眼時幾乎不會移動的軟性隱形眼鏡11和鞏膜鏡。本發明的方法和器材也可以應用於角膜塑形術,對角膜91做暫時性的重塑,或者在屈光手術中設置參數以對角膜91進行永久性重塑,以同時矯正屈光不正和周邊離焦。框架眼鏡12不隨眼球移動,很難將眼睛9的中心對準中央區2。如果反離焦光學器材是框架眼鏡12,對應的瞳孔中心應該有一個2mm-4mm的單焦度中央區2,以及一個從中央區2向前或向後聚焦,具球面曲線的反離焦區3,或者,可以使用具有從中央區2逐漸向前或向後聚焦的預定±e值的非球面曲線。反離焦區3是從中央區2的外緣徑向向外的環形區,反離焦區3的垂直子午線72可以設的比水平子午線71的非球面低(分別是較低的正e值、或較低的負e值)以獲得更
好的視覺質量。優選使反離焦區3的水平子午線71部分為帶狀非球面,垂直子午線72為單光零e值,以滿足水平赫林-希勒布蘭德(Hering-Hillebrand)偏差進行融像,使兩條垂直的經線可以用逐漸變化的e值合併,形成光滑的光學表面。
隱形眼鏡11型態的反離焦光學器材可以在眼睛9上旋轉,因此優選是旋轉對稱的,並且隱形眼鏡11的反離焦區3可以是球面曲線的單光度環形區域,其焦點比中央區2焦點更向前或向後,而優選是有預定±e值,從中央區2逐漸向前或向後聚焦的非球面環形區。非球面環形反離焦區3可以從0.5mm~1.5mm單光度中央區2的外邊緣徑向向外,或者,可以將中央區2與反離焦區3以某e值合併為一條連續的曲線,以防止在交界處出現影像跳躍。反離焦區3的垂直子午線72可以設得比水平子午線71的非球面低(分別是較低的正e值、或較低的負e值)以獲得更好的視覺質量。優選使反離焦區3的水平子午線71部分為帶狀非球面,垂直子午線72為單光零e值,以滿足水平赫林-希勒布蘭德偏差進行融像。兩條垂直的經線可以用逐漸變化的e值合併,形成光滑的光學表面。將反離焦帶狀非球面對準正確軸度需要定向結構(稜鏡垂重、截邊或動態穩定),這是硬式和軟式隱形眼鏡11製造商生產複曲面硬式或軟式隱形眼鏡11眾所周知的技術。
近視控制:
用於近視管理或控制的傳統方法,通常建議使用諸如阿托品(Antimuscarinic)之類的睫狀肌麻痺劑來緩解調節,或者通過使用具有附加屈光度(ADD)功能的雙焦點眼鏡來從事近距離工作。本發明之周邊反離焦光學器材,對於減緩近視的進展及近視管理非常有用,周邊反離焦器材可通過矯正影像殼不當配適,以促進雙眼融合來補救視覺效能問題。在視覺效能問題未被發現或未被矯正的情況,近視可能會進展得相當快,周邊的遠視眼離焦可能會導致會聚不足(CI),而周邊的近視眼離焦可能會導致會聚過度(CE),這兩種情況都可能導致近視。如果視覺效能評估發現會聚不足狀況,則可以應用遠視反離焦(H-ADF)器材來減緩或停止近視進展,如果視覺效能評估發現會聚過度狀況,則可以應用近視反離焦(M-ADF)器材來減緩或停止近視進展。本發明的近視反離焦框架眼鏡12與中心看近(Central near,CN)多焦點鏡片相似但不同。常規中心看近多焦點鏡片具有正附加屈光度的中央區2,用於近距離視力,以及與中央區2相鄰並徑向向外用於遠距離視力的周邊看遠區,其屈光度為較中
央區2低的正度數、或較高的負度數。本發明中的近視反離焦框架眼鏡12也具有中央區2,但該屈光度是用於看遠視力而沒有加上看近用的正度數,外側近視反離焦區3的屈光度則為較中央區2低的正度數、或較高的負度數,用於周邊近視眼離焦的反離焦矯正。
會聚不足和會聚過度兩種情形,都可能以不同的機制誘導近視進展。在本發明中,近視被認為是由吃力的雙眼融像引起的,而不是像現有技術所認為,因周邊離焦引導朝向理想的光學狀態發展所致。本發明很好的解釋了研究結果,因會聚過度(Convergence excess,CE)合併內隱斜視的近視病例,可以通過使用周邊焦點較後的多焦點隱形眼鏡11,來改善近視進展,這實際將導致更嚴重的周邊遠視眼離焦,與在美國專利申請公開號20070115431A1中所教導的相反。
因此,在本方法中檢查近視病例的雙眼效能狀態,並使用近視反離焦或遠視反離焦測試組進行測試,如前所述,可以確定周邊眼離焦可用於矯正的反離焦光度,故從業人員也可以依經驗法則選取反離焦光度,用於處方一個反離焦光學器材,以便在家中進行初步適應,並微調其設計,或在1~2個月內開始視覺訓練,以解決殘餘的異常。反離焦區3以經驗法則決定反離焦光度常規補償,通常為每個稜鏡度偏差需要補償1~1.5屈光度,例如,如果會聚不足情況,在40公分閱讀距離測量,需要有10稜鏡-基底朝內的緩解稜鏡,則依經驗法則決定之遠視反離焦隱形眼鏡11的反離焦光度,在漸進式反離焦區3的最外邊緣處,將是+10到+15屈光度,然後,可配戴一副經驗法則處方的反離焦隱形眼鏡11在家中使用,並在1~2個月內返回診所重新評估視覺效能,並微調其設計、反離焦光度或添加視覺訓練,以進一步改善殘餘功能障礙。最後,將給予光學器材(一副框架眼鏡12或隱形眼鏡11)來糾正中央和周邊眼睛9影像殼的不匹配,實現精確的雙眼融像和近視管理。
反離焦框架眼鏡12:
如第十圖所示,本發明的框架眼鏡12(如圖10所示)具有凸的前表面、球面狀彎曲的中央區2、及反離焦區3。反離焦框架眼鏡12凹的後表面,可製成球面、非球面、或複曲面透鏡,係如框架眼鏡12鏡片製造商所熟知般,用於配合前中央區2一起矯正屈光不正。反離焦區3也可以設計在框架眼鏡12的後表面上。
在遠視反離焦框架眼鏡12中,中央區2最好是在前(凸)表面上的球面度數,直徑為1.5mm~4.0mm,環形反離焦區3在距中央區2的每一側8mm~12mm為較高的正度數,總直徑為18mm~28mm,於12mm~14mm頂點距離處使用。中央區2和遠視反離焦區3的最外圍間的反離焦光度差(ADP)在+1.00D和+20D之間。遠視反離焦區3可以在反離焦區前表面3a上,e值為負(p值>1),或在反離焦區後表面3b上,e值為正(p值<1),徑向向外逐漸增加正度數。遠視反離焦區3的焦點沿水平子午線71逐漸變短,在其最外緣達到最短焦距(最小負值或最大正值),而垂直子午線72保持零e值,形成單光具固定焦距的曲率。水平子午線71和垂直子午線72透過逐漸變化的e值而接合在一起,以形成平滑的非球面。相對於未加上遠視反離焦框架眼鏡12時的基線,可以使用±0.1e~±2.0e之間梯度的e值,令周邊向前(近視)聚焦,來控制反離焦光度(ADP)的強度。在眼睛9上測得框架眼鏡12的顯著反離焦光度效果為,在中心凹視網膜每側10度處,即鼻側10度(N10)、顳側10度(T10),近視度數最小為-0.50屈光度,並且在中心凹視網膜每側20度處,逐漸增加到最小-2.00屈光度(N20和T20)。
在近視反離焦框架眼鏡12中,中央區2最好是在前(凸)表面上的球面度數,直徑為1.5mm~4.0mm,環形近視反離焦區3在距中央區2每一側8mm~12mm為較高的負度數,總直徑為18mm~28mm,於12mm~14mm頂點距離處使用。中央區2和近視反離焦區3的最外圍間的反離焦光度差(ADP)在-1.00D和-20D之間。近視反離焦區3可以在反離焦區前表面3a上,e值為正(p值<1),或在反離焦區後表面3b上,e值為負(p值>1),徑向向外逐漸增加負度數。近視反離焦區3的焦點沿水平子午線71逐漸變長,在其最外緣達到最長焦距(最大負值或最小正值),而垂直子午線72保持零e值,形成單光具固定焦距的曲率。水平子午線71和垂直子午線72由逐漸變化的e值合併,以形成平滑的非球面。相對於未加上近視反離焦框架眼鏡12時的基線,可以使用±0.1e到±2.0e之間梯度的e值,來控制反離焦光度(ADP)的強度。在眼睛9上測得框架眼鏡12的顯著反離焦光度效果為,在中心凹視網膜(N10和T10)每側10度處,近視度數最小為+0.50屈光度,並且在中心凹視網膜每側20度處,逐漸增加到最小+2.00屈光度(N20和T20)。
反離焦隱形眼鏡11:
如第一圖及第二圖所示,隱形眼鏡11適於配戴在患者眼睛9的角膜91上。如第三圖至第五圖所示,本發明之鏡片為隱形眼鏡11時,其可以是由標準隱形眼鏡11材料形成的軟、硬、角膜或鞏膜隱形眼鏡11。隱形眼鏡11在其凸狀前表面上具有至少三個矯正區,從中央到外圍列出:中央區2(用於看遠視力)、反離焦區3(用於調節眼離焦)、及可以是削薄區的中間區4。這種反離焦(ADF)隱形眼鏡11的凹背表面,可以是球面、非球面、雙幾何或反向幾何鏡片設計。
中央區2具有由光學區後表面弧度21b(基弧)定義的中央區後表面2b、及由光學區前表面弧度21a(中央曲線)和反離焦區前表面弧度31a(反離焦曲線)定義的中央區前表面2a,且中央區2被劃分為至少兩個同心區,而光學區前表面弧度21a具有用於矯正看遠視力的屈光度。位於中央區2外側的是反離焦區3,反離焦區前表面3a具有反離焦區前表面弧度31a(反離焦曲線),其用於矯正近視或遠視周邊眼離焦的屈光度。中央區2和反離焦區3之間的差異,是用於矯正眼離焦的反離焦光度(ADP)。
儘管可以將兩個相鄰的環形區分別創建為中央區2和反離焦區3,但是具有顯著屈光力差異的不同小區可能會導致影像跳躍、混亂或複視。在優選實施例中,中央區前表面2a和反離焦區前表面3a因此以正離心率值或負離心率值,合併為連續的非球面曲線,以平滑過渡。
中央區2和反離焦區3優選直徑約為3mm~8mm,更優選的為6mm,即為距鏡片幾何中心每一側3mm。隱形眼鏡11優選的具有,從幾何中心徑向向外逐漸陡峭或平坦的非球面、光學區前表面弧度21a、及反離焦區前表面弧度31a。在遠視反離焦鏡片中,反離焦區最外圍3c的最大反離焦光度(ADP),優選的從+3屈光度到+30屈光度,在近視反離焦鏡片中,反離焦區最外圍3c的最大反離焦光度(ADP),則優選的從-3屈光度到-30屈光度,以供應用於不同的影像殼配適誤差的狀況。中央區前表面2a和反離焦區前表面3a可以平滑合併為連續之非球面中央環形反離焦區2-3的前表面、及對應的曲線,以確保在眼睛9的中心凹區域,形成清晰的中央遠方影像,以及視網膜旁中心凹、周邊中心凹和周邊視網膜部分的影像不匹配的補救。計算合併兩個區域的e值的公式為e=SIGN(RA-RB)*SQRT((RA 2-RB 2))/(Zone A+Zone B),其中RA是中央區2的曲率半徑,RB是反離焦區3的曲率半徑,Zone A是中央區2的
半區寬度,Zone B是反離焦區3的半區寬度,SQRT為平方根。
使用折射率約為1.4至1.6的隱形眼鏡11材料,將其中央區前表面2a及反離焦區前表面3a之+3D到+30D反離焦光度,合併成通常為-0.7e到-3.0e的e值,而前表面反離焦光度為-3D到-30D者通常合併為+0.7至+3.0e。隱形眼鏡11必須精確居中,使中心凹能夠感知來自中央區前表面2a的光線,從而減少球面像差。
對於遠視反離焦隱形眼鏡11,鏡片的前表面可以具有直徑為0.5mm~1.0mm的中央區2和較正度數的環形反離焦區3,反離焦區3從中央區2徑向向外延伸3mm~4mm,故中央區2和反離焦區3的總直徑為6mm~10mm。中央區2和遠視反離焦區3的最外側部分(反離焦區最外圍3c)之間的反離焦光度差在+1.00D和+30D之間,中央區2和遠視反離焦區3相鄰並且以相同度數開始,中央區2上沿水平子午線71的負度數逐漸增加或正度數逐漸減少,e值為負(p值>1)。遠視反離焦區3的焦點沿水平子午線71逐漸變短,到其最外邊緣(反離焦區外圍周邊3c)的最短焦距(最小負值或最大正值),而垂直子午線72形成單光曲率,e值為零(p值=1)。中央區2和反離焦區3也可以通過一定的e值合併成一個連續非球面中央環形反離焦區2-3,且此區的水平子午線71和垂直子午線72由逐漸變化的e值合併,以獲得連續光滑的非球面表面。反離焦度數的強度可以控制在±0.1e~±3.0e之間的梯度e值。在眼睛9上測量隱形眼鏡11的實質反離焦度數效果,在中心凹視網膜的每一側10度處(N10和T10),的近視化度數至少為-0.50屈光度,並且逐漸增加到在中心凹視網膜的每一側20度(N20和T20),至少為-2.00屈光度。
對於近視反離焦隱形眼鏡11,鏡片的前表面可以具有直徑為0.5mm~1.0mm的中央區2和較正度數的環形反離焦區3,反離焦區3從中央區2徑向向外延伸3mm~4mm,故中央區2和反離焦區3的總直徑為6mm~10mm。。中央區2和近視反離焦區3的最外部分(反離焦區最外圍3c)之間的反離焦度差在-1.00D和-30D之間。中央區2和遠視反離焦區3相鄰並且以相同度數開始,中央區2上沿水平子午線71的正度數逐漸增加或負度數逐漸減少,e值為正(p值<1)。近視反離焦區3的焦點沿水平子午線71逐漸變長,到其最外邊緣(反離焦區外圍周邊3c)的最長焦距(最小正值或最大負值),而垂直子午線72形成單光曲率,e值為零(p值=1)。中央區2和反離焦區3也可以通過一
定的e值合併成一個連續非球面中央環形反離焦區2-3,且此區的水平子午線71和垂直子午線72由逐漸變化的e值合併,以獲得連續光滑的非球面表面。反離焦度數的強度可以控制在±0.1e~±3.0e之間的梯度e值。在眼睛9上測量隱形眼鏡11的實質反離焦度數效果,在中心凹視網膜的每一側10度處(N10和T10)的近視化度數至少為+0.50屈光度,並且逐漸增加到在中心凹視網膜的每一側20度(N20和T20),至少為+2.00屈光度。
如第三圖至第五圖所示,近視隱形眼鏡11趨向於在具有更高屈光度的外圍邊緣變得更厚。為了減小本發明的反離焦隱形眼鏡11的外圍邊緣厚度,比中央區前表面弧度21a和反離焦區前面表弧度31a更陡峭的鏡片曲線,可以從反離焦區3徑向向外結合。與近視鏡片相反,正視、低近視、或遠視隱形眼鏡11的邊緣可能會變得太薄,因此比預期的更容易破裂或碎裂,而為了增加反離焦隱形眼鏡11的外圍邊緣厚度,可以採用比中央區前表面弧度21a和反離焦區前面表弧度31a更平的鏡片曲線,從反離焦區前面表弧度31a徑向向外結合。
基於光學或治療的原因,還可以選擇性的在反離焦區3一側添加一個或多個徑向向外、寬度為2.0mm~5.0mm之中間區4,添加中間區4可以獲得如與中央區2相同的校正能力,進一步增強校正來自外圍遠方入射光的能力,從而在夜間獲得更好的看遠視力。
在仔細檢查患者眼睛9後,計算用於定義隱形眼鏡11中的基弧的不同半徑,即中央區2、反離焦區3、連接區5及邊弧區6的基弧及其相對厚度和相關的眼部組織。必須測量角膜91曲率,定義適當的隱形眼鏡11度數,並且必須確定對隱形眼鏡11的預期生理反應。精通眼部系統檢查技術的個人能夠執行這些任務。
反離焦角膜91塑型:
本發明的另一個目的是提供一種用於角膜塑形術之隱形眼鏡11,其提供對周邊眼離焦的有效矯正,或矯正屈光不正,包括但不限於遠視、近視、老花眼和散光,這是矯正視覺效能問題所必需的。
如第六圖至第九圖所示,本發明係將反離焦角膜塑形術隱形眼鏡11配戴至患者的角膜91,隱形眼鏡11後表面具有多個區域,包括中央區2(係具有對應光學區前表面弧度21a的中央區前表面2a、及對應光學區後
表面弧度21b的中央區後表面2b)、具有反離焦區後表面弧度31b的反離焦區3、連接區5或中間區4(遠視鏡片中的平台區)、以及貼合區(邊弧區6)。反離焦區後表面弧度31b係創建來使角膜91的中周邊部分曲率變平或變陡,令角膜91的中周邊部分具有反離焦功能,並形成圍繞著由光學區後表面弧度21b所塑造的看遠中央區2。用於矯正遠方視力的中央區2之目標光度,可以由眼保健醫生確定以配適角膜塑形鏡。反離焦區前表面3a及反離焦區後表面3b的形狀,可以通過使用如上所述的測試用反離焦光學器材測試眼離焦而得出。
針對矯正近視、遠視或老花眼等不同目的,隱形眼鏡11的中央區2的直徑可以為優選的1.0mm~3.0mm,反離焦區3的區域寬度可以為優選的1.0mm~4.0mm,用於在角膜91表面重塑預定的近視或遠視周邊眼離焦。中央區2和反離焦區3的總直徑優選為4.0mm~8.0mm,並以角膜離心率測量值(e值)-0.1e至-3.0e合併為非球面的中央環形反離焦區2-3,而用於遠視反離焦角膜塑形角膜接觸鏡,以消除遠視眼離焦,或以角膜離心率測量值(e值)+0.1e至+3.0e用於近視反離焦角膜塑形鏡,以消除角膜91上的近視眼離焦。
用於反離焦角膜塑形術的隱形眼鏡11,可以是球面、非球面、雙幾何和/或反向幾何設計,如美國專利6,652,095、7,070,275、和6,543,897中所教導用於角膜塑形術的硬式高透氧鏡片(Rigid Gas-Permeable,RGP)。
為了治療具有周邊遠視眼離焦的近視患者,光學區後表面弧度21b應該優選的比中央角膜91曲率更平坦,且中央區2和反離焦區3應該更寬,最好是3mm~4mm,以獲得更好的遠方視力;為了治療遠視患者,光學區後表面弧度21b應該優選的比中央角膜91曲率更陡峭;為了治療老花眼,中央區2可以分成兩部分,內部中央區2應設計得非常小,以防止近方視力妨礙遠方視力,而外部中央區2則應稍寬,以將角膜91的中周邊部分塑造成更平坦的區域,來令遠方視力清晰,如果有近視、遠視或散光等狀況,也可予以減少。
在仔細檢查患者的眼睛9、測量其角膜91曲率、及相關的眼部組織之後,可計算出用於定義隱形眼鏡11中的光學區前表面弧度21a、光學區後表面弧度21b、反離焦區前表面弧度31a、反離焦區後表面弧度31b,以及中間區4、連接區5、邊弧區6等弧度的不同曲率和它們的相對厚
度,進而定義適當的隱形眼鏡11度數,並且必須確定對隱形眼鏡11的預期生理反應。精通眼部系統檢查技術的個人能夠執行這些任務。
反離焦近視手術:
本發明的另一個目的是提供一種用於在角膜91上進行屈光手術(Laser in situ Keratomileusis,LASIK或Laser Epithelial Keratomileusis,LASEK)時設計參數的方法。添加反離焦參數一併矯正周邊眼離焦以改善視覺效能問題,同時通過手術矯正遠視、近視、老花和散光。與進行角膜塑形術相似,反離焦區3的形狀可以通過在進行手術之前用如上所述的測試用反離焦光學器材測試眼睛9離焦而得出。如此設計的角膜91形狀形成具有中央區2的治療區域,該中央區2直徑優選為1.0mm至3.0mm,用於矯正近視、遠視或老花眼的不同目的。反離焦區3與中央區2相鄰並從中央區2徑向向外,區寬度可以為1.0mm至4.0mm,以校正角膜91表面上預定的近視或遠視周邊眼離焦。中央區2和反離焦區3的總直徑優選為5.0mm~8.0mm,可合併為角膜離心率測量值-0.1e至-3.0e的非球面中央環形反離焦區2-3,用於矯正遠視眼離焦,或角膜離心率測量值為+0.1e至+3.0e,用於矯正角膜91上的近視眼離焦。
屈光手術(LASIK/LASEK)可以作為白內障手術後眼睛9的補充手術,中央和周邊影像不匹配,用於在對側眼中植入不同類型的人工水晶體。可以使用如前所述的測試用反離焦光學器材來確定眼部離焦的強度,並執行該手術手術矯正之。
實例展示1:
案例1是一名11歲女性,患有外斜視(Exotropia,XT),自2歲起一隻眼睛9向外偏斜。她在7歲時接受了斜視手術,不幸成為右眼向內斜視的內斜視(Esotropia,ET),術後不久出現複視和近視。內斜視發生後複視的表現是由於抑制暗點形成之外斜視(Exotropia,XT)感覺適應的破壞所引起。而我們處方55%的甲基氟康(methafilcon)軟性遠視眼離焦隱形眼鏡11,令人驚訝的發現眼睛9位置在近距離和遠距離都變正了,不再有複視,且自從戴上反離焦隱形眼鏡11後,4年來近視也停止進展。
隱形眼鏡11數據如下:
〈右眼反離焦軟式隱形眼鏡11〉
中央屈光度數:-1.25D(近視)
中央環形反離焦區2-3:BOZ(區寬度)8.5mm
BOZR(中央後曲率半徑)9.0mm
FOZR(中央前曲率半徑):9.54mm
前反離焦光度:+10D
反離焦區前表面3a的水平e值-1.11(p=2.23)
中間區4-連接區5:半區寬1.16mm,曲率半徑7.28mm
邊弧區6:半區寬1.0mm,曲率半徑9.8mm
〈左眼反離焦軟式隱形眼鏡11〉
中央屈光度數:-0.75D(近視)
中央環形反離焦區2-3:BOZ(區寬度)8.5mm
BOZR(中央後曲率半徑)9.0mm
FOZR(中央前曲率半徑):9.43mm
前反離焦光度:+10D
反離焦區前表面3a的水平e值-1.08(p=2.17)
中間區4-連接區5:半區寬1.16mm,曲率半徑7.28mm
邊弧區6:半區寬1.0mm,曲率半徑9.8mm
根據周邊眼離焦理論,內斜視(ET)是源於外科手術所導致,而基本的問題仍然是外斜視(XT)。感覺適應的外斜視抑制暗點被外科手術破壞,外顯成為內斜視並產生複視以及發生近視。我們認為是天生的遠視眼離焦造成外斜視,而外科手術調整眼外肌使眼睛9向內,但沒有矯正遠視眼離焦。周邊影像殼仍不符合維持眼睛9正位所需的巴努氏融像區84域,反而又破壞了外斜視感覺適應時所形成的抑制暗點,以致表現出複視和發生近視。不論眼睛9位置是外斜視或內斜視,遠視反離焦隱形眼鏡11可以矯正天生遠視眼離焦,以達到較佳的雙眼融像及使眼睛9保持正位。此案例強烈指出,此案例的斜視是繼發於周邊眼離焦,而近視是再繼發於手術後誘發之複視須艱苦努力融像的結果。這可說明為何遠視反離焦隱形眼鏡11可以同時改善雙眼合用及中止近視的進展。
實例展示2:
案例2是一名9歲女男孩,診斷為患有注意力缺陷障礙(ADD),且每天使用專思達(Concerta),但對於閱讀的理解只有些微的助益。他出生時有
胎便吸入須做人工復甦術的情形,但這在學齡前並無異狀,之後發現到他無法閱讀。他被驗光師發現到有著嚴重的眼球追視的問題,並被轉介做視覺效能評估。SCCO測驗顯示具有正常的「維持固視」,但在平順與跳躍追視則完全失敗。他的屈光檢查在右眼為正視眼,左眼為輕微的+0.50D遠視。OEP-21點測試顯示會聚不足(Convergence Insufficiency,CI)。當做SCCO測試之平順追視時,雙眼持續上翻,無法跟隨視標,且有雙手緊繃的「肢體外溢」現象。在此嚴重眼動神經功能障礙合併有會聚不足的情形,對視覺訓練(VT)而言很少見,我們決定要嘗試遠視反離焦軟性隱形眼鏡11,並在進行視覺訓練(VT)前追踪1~2個月。
隱形眼鏡11數據如下:
〈右眼遠視反離焦軟性隱形眼鏡11〉
中央屈光度數:平光(零屈光度)
中央環形反離焦區2-3:BOZ(區寬度)8.5mm
BOZR(中央後曲率半徑)9.0mm
FOZR(中央前曲率半徑):8.92mm
前反離焦光度:+10D
反離焦區前表面3a的水平e值-1.06(p=2.12)
中間區4-連接區5:半區寬1.16mm,曲率半徑7.28mm
邊弧區6:半區寬1.0mm,曲率半徑9.8mm
〈左眼遠視反離焦軟性隱形眼鏡11〉
中央屈光度數:+0.50(近視)
中央環形反離焦區2-3:BOZ(區寬度)8.5mm
BOZR(中央後曲率半徑)9.0mm
FOZR(中央前曲率半徑):9.17mm
前反離焦光度:+10D
反離焦區前表面3a的水平e值-1.05(p=2.10)
中間區4-連接區5:半區寬1.16mm,曲率半徑7.28mm
邊弧區6:半區寬1.0mm,曲率半徑9.8mm
在配戴遠視反離焦軟式隱形眼鏡11兩個月後,我們再次檢查SCCO平順與跳躍追視。在檢查的過程中,他的臉顯得平靜而放鬆。在測試過程
中沒有肢體外溢現象。他可以好好的追隨移動的標的,除了偶而會錯失位置,但不再有眼球上翻現象。這顯示周邊眼離焦會造成雙眼對不準及眼動功能障礙,這通常會誤診為神經或精神問題而不當治療。在眼動功能大幅改善的情形下,我們安排視覺訓練,以進一步調整視覺技巧。
實例展示3:
案例3是一名25歲男性,具有閱讀困難及高度近視。他在班上一向名列前茅,直到17歲11年級時,當時他因為嚴重頭痛而閱讀開始變得困難,在閱讀10分鐘後字會開始漂動。近視也隨學校課業繁重而極快速的增加。他試過阿托品、硬式高透氧隱形眼鏡11(Rigid Gas-Permeable,RGP)、及閱讀眼鏡來阻止近視的發展,但都無效。他也試過視覺訓練,但效果有限。這情形造成焦慮及失眼,並被診斷有憂鬱症,需要抗憂鬱藥物治療。
檢測數據如下:
〈初始OEP-21點測試〉
屈光(#7):右眼-15.25-3.00 x 170°(近視-15.25D,散光3.0D)
左眼-15.00-0.75 @ 0°(近視-15.00D,散光0.75D)
遠處隱斜視(#8) 10△XP(外隱斜視)
近處隱斜視(#13) 25△XP(外隱斜視)
固視偏差(Wesson卡):近處右眼抑制
調節力:右眼4.00D,左眼3.50D
(因為顯著的右眼抑制之故,無法取得其他的視覺效能數據)
診斷為會聚不足(CI)及調節不足(AI),這從未被診斷及處置過,可能是近視快速發展的原因。
他居住在外縣市,無法來做傳統的視覺訓練。我們決定配給遠視反離焦軟性隱形眼鏡11來改善調節不足、會聚不足,希望能減慢近視的進展。
隱形眼鏡11數據如下:
〈右眼H-ADF軟性隱形眼鏡11〉
中央屈光度數:-13.50(近視13.50屈光度)
中央環形反離焦區2-3:BOZ(區寬度)8.5mm
BOZR(中央後曲率半徑)9.0mm
FOZR(中央前曲率半徑):13.43mm
前反離焦光度:+25D
反離焦區前表面3a的水平e值-2.18(p=5.84)
中間區4-連接區5:半區寬1.16mm,曲率半徑7.28mm
邊弧區6:半區寬1.0mm,曲率半徑9.8mm
〈左眼隱形眼鏡11〉
中央屈光度數:-13.50D(近視13.50屈光度)
中央環形反離焦區2-3:BOZ(區寬度)8.5mm
BOZR(中央後曲率半徑)9.0mm
FOZR(中央前曲率半徑):13.43mm
前反離焦光度:+25D
反離焦區前表面3a的水平e值-2.18(p=5.84)
中間區4-連接區5:半區寬1.16mm,曲率半徑7.28mm
邊弧區6:半區寬1.0mm,曲率半徑9.8mm
反離焦隱形眼鏡11顯著且立即的減少近距的外隱斜視,遠距10△XP(外隱斜視,10稜鏡度)減少至6△XP(外隱斜視,6稜鏡度),而近處25△XP(外隱斜視,25稜鏡度)則減少至12△XP(外隱斜視,12稜鏡度)。在配戴反離焦隱形眼鏡11下,立即進行固視偏差檢查,顯示在距離眼睛40公分處檢查,不再有右眼中心間歇抑制,且可測得9△(9稜鏡度)關聯性外隱斜視。
我們讓他戴遠視反離焦軟式隱形眼鏡11回家,白天配戴,但沒做視覺訓練。他回報說他可以配戴隱形眼鏡11整天舒適的讀書,不需要其他的輔助,也不會頭痛。在配戴遠視反離焦軟式隱形眼鏡11十一個月後,我們再次檢查他的視覺效能,並發現近視沒有增加,以及趨近於正常的視覺效能數據。
檢查數據如下:
〈再次做OEP-21測試(初始檢查11個月後)〉
屈光(#7):右眼-15.25-3.00 x 170°(近視-15.25D,散光3.0D)
左眼-15.00-0.75@0°(近視-15.00D,散光0.75D)
〈在配戴遠視反離焦軟性隱形眼鏡11的情形下進行視覺效能檢查〉
遠處隱斜視(#8)5△XP(外隱斜視)
近處隱斜視(#13)12△XP(外隱斜視)
近處聚散:#16A 12△;#16B 18/10△
#17A 12△;#17B 24/15△
固視偏差(Wesson卡):零偏差
調節力:右眼4.25D,左眼4.25D
此案例顯示周邊眼離焦是會聚不足的根源,本發明之反離焦光學器材可以修正光學性失常,並改善會聚不足。長時間使用反離焦光學器材可以改善動態範圍、及雙眼融像,這即可治癒閱讀障礙,並阻止近視的發展。
雖然已針對某些較佳實施例對本發明做相當詳細的說明,但其他的實施例仍是可能的。例如說,本發明方法中所揭示的步驟並非做為限制之用,也不是用於表示每一步驟對於此方法均為必要,而僅是做為範例性步驟而已,且本文所引用的數據範圍,僅係做為該範圍內之每一個別數值的簡略表示而已。除非本文特別指出,否則每一個別數值均應視為在本說明書曾加以引用,因此,申請專利範圍不應侷限於本文之較佳實施例的說明。
綜上所述,本發明之周邊反離焦光學器材及利用該光學器材改善視覺效能與近視管控之方法於使用時,為確實能達到其功效及目的,故本發明誠為一實用性優異之發明,為符合發明專利之申請要件,爰依法提出申請,盼審委早日賜准本發明,以保障發明人之辛苦發明,倘若 鈞局審委有任何稽疑,請不吝來函指示,發明人定當竭力配合,實感德便。
11:隱形眼鏡
2:中央區
2a:中央區前表面
2c:中央區最外圍
21a:光學區前表面弧度
2-3:中央環形反離焦區
3:反離焦區
3a:反離焦區前表面
3c:反離焦區最外圍
3d:反離焦區內邊界
31a:反離焦區前表面弧度
4:中間區
5:連接區
6:邊弧區
71:水平子午線
72:垂直子午線
Claims (24)
- 一種周邊反離焦光學器材,其主要包括:一鏡片,為用於校正周邊眼離焦之框架眼鏡或隱形眼鏡其中之一者,且該鏡片具有一前表面及一後表面;一中央區,係界定於該鏡片的中央部分,具有用於矯正屈光不正的鏡片屈光度;一反離焦區(Anti-defocus,ADF),係界定於該中央區一側,並徑向向外延伸,且該反離焦區係為非球面;一水平子午線,係界定於該鏡片的該前表面或該後表面;及一垂直子午線,係界定於該鏡片的該前表面或該後表面,各該水平子午線及各該垂直子午線具有一角膜離心率測量值(e值),其中該反離焦區(ADF區)上於其垂直子午線處的非球面比該反離焦區(ADF區)上於其水平子午線處的非球面少,且該鏡片上位於該水平子午線與該垂直子午線之間的曲率是藉由逐漸改變該角膜離心率測量值(e值)而混接在一起,以形成一個光滑的光學表面。
- 如申請專利範圍第1項所述之周邊反離焦光學器材,其中該反離焦區(ADF區)之該垂直子午線的角膜離心率測量值(e值)為0。
- 如申請專利範圍第1項所述之周邊反離焦光學器材,其中該垂直子午線之角膜離心率測量值(e值)小於該水平子午線之角膜離心率測量值(e值)的1/2。
- 如申請專利範圍第1項所述之周邊反離焦光學器材,其中該反離焦區(ADF區)之該垂直子午線為與該中央區相同屈光度的單光曲線。
- 如申請專利範圍第1項所述之周邊反離焦光學器材,其中該鏡片為框架眼鏡時,該水平子午線與該垂直子午線位在該鏡片的該前表面上,其中該中央區的直徑在1.5mm至4.0mm之間,且該中央區和該反離焦區(ADF區)的直徑總和在18mm至28mm之間。
- 如申請專利範圍第5項所述之周邊反離焦光學器材,其中該鏡片用於治療遠視眼離焦時,該反離焦區(ADF區)於其水平子午線處係非球面,且自該反離焦區(ADF區)之內邊界徑向向外逐漸增加正屈光度,並具有+1.00至+20.0屈光度的反離焦光度(ADP),該反離焦光度係定義為該 反離焦區(ADF區)的外周與該中央區的外周之間的屈光度差。
- 如申請專利範圍第5項所述之周邊反離焦光學器材,其中該鏡片用於治療近視眼離焦時,該反離焦區(ADF區)於其水平子午線處係非球面,且自該反離焦區(ADF區)之內邊界徑向向外逐漸增加負屈光度,並具有-1.00至-20.0屈光度的反離焦光度(ADP),該反離焦光度係定義為該反離焦區(ADF區)的外周與該中央區的外周之間的屈光度差。
- 如申請專利範圍第1項所述之周邊反離焦光學器材,其中該鏡片為隱形眼鏡時,該中央區的直徑為0.5mm至1.0mm,該反離焦區(ADF區)自該中央區徑向向外延伸3mm至4mm,且該中央區及該反離焦區(ADF區)的直徑總和為6mm至10mm。
- 如申請專利範圍第8項所述之周邊反離焦光學器材,其中該中央區及該反離焦區(ADF區)上之該前表面或該後表面具有一角膜離心率測量值(e值),且該中央區及該反離焦區(ADF區)的該等角膜離心率測量值(e值)係接合在一起而形成一非球面中央環形反離焦區,該非球面中央環形反離焦區上的該水平子午線及該垂直子午線透過旋轉漸進的角膜離心率測量值(Ex值)接合在一起,而形成具有連續平滑的該非球面中央環形反離焦區。
- 如申請專利範圍第9項所述之周邊反離焦光學器材,其中該旋轉漸進的角膜離心率測量值(Ex值)係沿著該非球面中央環形反離焦區之X°軸所定義,並由以下方程式得到:Ex=SIGN(XRp-Rc)*(ABS(XRp 2-Rc 2))1/2/d,其中XRp是沿該X°軸徑向向外距離d處的曲率半徑,XRp則由以下方程式得到:XRp=HRp+sin(X°)2*(VRp-HRp),其中Rc是該隱形眼鏡之中心的曲率半徑,HRp是沿該水平子午線徑向向外距離d處的曲率半徑,VRp是沿該垂直子午線徑向向外距離d處的曲率半徑。
- 如申請專利範圍第9項所述之周邊反離焦光學器材,其中該垂直子午線的角膜離心率測量值(e值)為0,且在該非球面中央環形反離焦區內具有單光焦度,且該水平子午線的角膜離心率測量值(e值)為+0.1e至+3.0e或-0.1e至-3.0e。
- 如申請專利範圍第11項所述之周邊反離焦光學器材,其中該鏡片用 於治療遠視眼離焦時,該水平子午線自該鏡片的中央部分徑向向外逐漸增加正屈光度,並具有+1.00至+30.0屈光度的反離焦光度(ADP),反離焦光度係定義為該反離焦區(ADF區)的外周與該中央區的外周之間的屈光度差,且該水平子午線的該前表面的角膜離心率測量值(e值)為-0.1e至-3.0e、或該水平子午線的該後表面的角膜離心率測量值(e值)為+0.1e至+3.0e。
- 如申請專利範圍第11項所述之周邊反離焦光學器材,其中該鏡片用於治療近視眼離焦時,該水平子午線自該鏡片的中央部分徑向向外逐漸增加負屈光度,並具有-1.00至-30.0屈光度的反離焦光度(ADP),反離焦光度係定義為該反離焦區(ADF區)的外周與該中央區的外周之間的屈光度差,且該水平子午線的該前表面的角膜離心率測量值(e值)為+0.1e至+3.0e、或該水平子午線的該後表面的角膜離心率測量值(e值)為-0.1e至-3.0e。
- 如申請專利範圍第8項所述之周邊反離焦光學器材,其中該鏡片用於進行角膜塑形術時,該水平子午線及該垂直子午線位於該鏡片的該後表面,以達成角膜塑形,且該反離焦區(ADF區)的角膜離心率測量值(e值)為+0.1e至+3.0e。
- 如申請專利範圍第8項所述之周邊反離焦光學器材,其中該反離焦區(ADF區)徑向向外延伸一中間區,該中間區徑向向外延伸一連接區,該連接區徑向向外延伸一邊弧區,且該中間區具有2.0mm至5.0mm的區域寬度,該連接區用以將該鏡片支撐在一角膜上,該邊弧區位於該鏡片的外周邊。
- 如申請專利範圍第8項所述之周邊反離焦光學器材,其中該鏡片是硬式角膜鏡片、硬式鞏膜鏡片、或軟式隱形眼鏡其中之一者。
- 一種利用周邊反離焦光學器材改善視覺效能與近視管控之方法,其主要步驟包括:(a)確定一鏡片的反離焦光度(ADP),該鏡片具有一位在該鏡片中央部分的中央區,以及鄰接於該中央區並徑向向外延伸的一反離焦區(ADF區),其中該反離焦光度係定義為反離焦區(ADF區)最外圍與該中央區最外圍之間的屈光度差;(b)利用該中央區上的焦點,在中心凹視網膜形成一中心圖像,並藉以校正屈光不正;(c)利用該反離焦光度抵消周邊眼離焦,並重新對準受試對象眼睛的周邊圖像,以提高周邊融像和視覺效能;及(d)提供該鏡片給該受試對象配戴。
- 如申請專利範圍第17項所述之利用周邊反離焦光學器材改善視覺效能與近視管控之方法,其中該步驟(a)中具有步驟(a1)檢查一受試對象導入鏡片前的基礎視覺效能數據,步驟(a2)根據該受試對象遇到的視覺效能問題類型來選擇測試鏡片,步驟(a3)將該反離焦光度從低到高的逐漸導入該測試鏡片,來測試原始眼離焦強度,且若執行步驟(c)時,該視覺效能數據未達到最大正常化的最佳反離焦光度,則回到步驟(a2),若已達到最大正常化的最佳反離焦光度,即進入步驟(d)。
- 如申請專利範圍第18項所述之利用周邊反離焦光學器材改善視覺效能與近視管控之方法,其中該受試對象配戴所提供的該鏡片一段預定時間後,重複步驟(a1)至步驟(d)。
- 如申請專利範圍第17項所述之利用周邊反離焦光學器材改善視覺效能與近視管控之方法,其中該鏡片用於矯正雙眼效能問題、或在具有遠視眼離焦的情況下控制近視時,該反離焦區(ADF區)於其水平子午線處係非球面,且自該反離焦區(ADF區)之內邊界徑向向外逐漸增加正屈光度,其中該反離焦區(ADF區)具有+1.00至+20.0屈光度的反離焦光度(ADP)。
- 如申請專利範圍第17項所述之利用周邊反離焦光學器材改善視覺效能與近視管控之方法,其中該鏡片用於治療近視眼散焦時,該反離焦區(ADF區)於其水平子午線處係非球面,且自該反離焦區(ADF區)之內邊界徑向向外逐漸增加負屈光度,並該反離焦區(ADF區)具有-1.00至-20.0屈光度的反離焦光度(ADP)。
- 如申請專利範圍第17項所述之利用周邊反離焦光學器材改善視覺效能與近視管控之方法,其中該步驟(a)中,在該受試對象眼睛內引發反離焦光度(ADP),以使該受試對象的眼睛中央凹視網膜每一側10度處測量到的周邊焦點相對向前(更近視)或向後(更遠視)至少0.50屈光度 。
- 如申請專利範圍第17項所述之利用周邊反離焦光學器材改善視覺效能與近視管控之方法,其中該步驟(a)中,在該受試對象眼睛內引發反離焦光度(ADP),以使該受試對象的眼睛中央凹視網膜每一側20度處測量到的周邊焦點相對向前(更近視)或向後(更遠視)至少2.00屈光度。
- 如申請專利範圍第17項所述之利用周邊反離焦光學器材改善視覺效能與近視管控之方法,其中與該視覺效能相關的可治療問題係選自眼動功能障礙、調節功能障礙、聚散功能障礙、及異常感覺適應其中之一者問題的族群。
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