第9章第3节渐变镜的设计分类和评估 - 眼镜学

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第9章第3节渐变镜的设计分类和评估

2009-11-27 15:57:23 来源:网络作者:GUCCI 【大中小】浏览:34317次评论:0条

老视配戴者需要远、中、近等不同距离的视觉矫正，需要将不同的屈光矫正处方集合到同一镜片上，形成多个焦点的眼镜。与双光镜相比，三光镜已经考虑到了中间视觉的矫正，但是和双光镜并没有本质上的区别，在每个视觉区域的聚焦范围都有限，不能获得全程的连续视觉，在分界线仍存在像跳。即使是无像跳设计的三光镜，分界线的存在从外观上也影响配戴者对镜片的心理接受。
渐变多焦点镜片设计克服了以上问题，即在一镜片上实现了从远至近无数附加镜的逐渐变化，同时在光学成像质量上达到一定标准，在外观上无特征性表达，目前成为老视验配者首选的矫正方式。渐变多焦点镜片(PLA)简称渐变镜、渐进镜。
现在全世界有几十家有名的光学公司近百种比较成熟的渐变镜设计，而不知名的或新推出的设计更是层出不穷。可以对它们根据几个基本类别进行分类。掌握对不同渐变镜设计的评估原则也是眼视光医生应该具备的知识和技能。

一、设计分类

（一）球面和非球面设计

早期的渐变镜的上半部（视远区）前表面和普通球面单光镜相似，叫球面渐变镜。到了1974年，设计者为了减少镜片周边散光像差的量，率先改变渐变镜的设计，使散光像差分布于更大的区域。显然，视远区周边少量的散光像差对于配戴适应实际上并不成问题，以这种方式设计的镜片称为非球面渐变镜，其特征是镜片表面上部和下部都为非球面设计，镜片前表面曲率向周边逐渐变平坦，而减少镜片的像差。同时就意味着镜片厚度（尤其是正镜片中心厚度）更薄、重量更轻。放大率也就更小，如果是用高折射率的材料，这些优点就更加突出。

（二）硬式和软式设计

１．硬式设计　当配戴者视线从渐变镜视近区移开向周边看出，屈光力开始变化，同时散光像差开始增加。在有些渐变镜，镜度和散光像差的变化可能都很突然，在几毫米的区域内，散光像差就有可能从无到有，从小到大，迅速增加。配戴这类镜片的患者，有时甚至可以明确地知道视近区的范围，对这种视物区分界比较明确的渐变镜，我们称之为硬式设计（图9-6a）。

硬式设计的优点是：

（１）渐变度较大，近附加增加快，渐变区短，视近区位置高。

（２）视远区和视近区较大，可以设计高近附加的镜片。

（３）散光像差相对集中。

硬式设计的缺点则是由于散光像差增加速度较快、比较密集，其适应更困难、时间更长，曲线效应更加明显，渐变区比较窄。

２．早期软式设计　软式设计（图9-6b）的镜片自可视区向周边区的变化比硬式设计缓和，当眼睛从可视区向旁边移开时，散光像差增加比较缓慢。配戴者很难明确断定视近区的边界和周边散光像差的起点。软式设计的镜片比硬式设计镜度变化要慢，渐变区更长、通常也更宽。为达到全部加光度数，眼睛所要移动的距离更大。

软式镜片的优点是周边散光像差分布较广变化柔和、伴随头位移动而出现的“泳动现象”较少、比较容易适应。但是软式镜片视远区、视近区较小，视近区位置较低，眼球需要转动更多。
从硬式设计到软式设计，主要基于视觉生理研究上的发展。原来人们以为，清晰、舒适的视觉要求零像差的有效视觉区。但是研究发现，少量像差并不对视觉清晰度和舒适度产生明显影响，即人们对模糊视觉都存在一定的耐受量。这使得人们在设计上更加大胆地将像差分布到更大的区域，使其变化缓和，利于适应。
软式、硬式设计只是相对而言，并没有绝对的量值上的界限，这种分类反映的只是渐进度变化快慢和对像差处理的方式不同。
１．现代软式设计　最现代的渐变镜实际上是介于典型的软式设计和硬式设计之间的折中，渐变度处于变速增加，其依据是一般情况下人们只需要全部附加量的85%进行近距离工作，如果在渐进区前12mm使近附加增量达到85%，而剩余6mm完成其余15%的增加，既有硬式设计渐变区短、视近区高的优点，又有软式设计像差分布广、变化柔和的特点。这种设计叫做现代软式设计。
表9-1简要概括了硬式和软式设计的大体差异.
表9-1　　硬式和软式渐变镜的比较
硬式设计　　　　　　　　　　　　　　　　　　软式设计
视近区、视远区的稳定光学部分较宽　　　　　　渐变区边界不明显
视近区位置较高　　　　　　　　　　　　　　　视近区位置较低
中间区较窄　　　　　　　　　　　　　　　　　中间区较宽
适应期较长　　　　　　　　　　　　　　　　　适应期较短
看直线弯曲明显　　　　　　　　　　　　　　　看直线弯曲不明显
周边变形区最高屈光力比软式设计大　　　　　　周边变形区最高屈光力比硬式设计小

（三）单一和多样设计
从理论上讲，设计者理应针对配戴人群的需要来进行设计，因此渐变镜应当有许多种不同的设计方法。早期的渐变镜属于单一设计，所谓单一设计就是指设计时同一系列渐变镜选用一种基本设计（渐进度），就能够适合所有的加光度数。
单一的模式不可以解决所有的问题。老视初发者，所需加光度数比较低，调节储备还比较大。例如阅读附加为＋1.00D，此时他看中间距离时使用自身的调节便已足够。但是随着年龄的增加，调节力日益减退，同时所需近附加与日俱增。因此设计者开始考虑是否需要根据不同的近附加度数而进行不同的设计。由此设计出来的渐变镜，称为多样设计的渐变镜，主要以近附加度数的不同为主要依据，针对不同的加光度数使用不同的渐进度。如老视初发者需要柔和、缓慢的度数变化，附加度数高者更加重视周边像差的影响。尽管这样设计出来的镜片从理论上来讲各不相同，但是某一具体设计样式在随加光度数而进行调整时，使同一样式系列的镜片仍具有一定的共同特征。

（四）对称和非对称设计
对称设计的镜片无眼别之分，由于视近时眼睛内转，因此渐变区必须倾斜，这样配镜时，要将渐变区内转。
有左右眼别之分的镜片是非对称设计的，这两种镜片中，尽管渐变区也是适度向鼻侧倾斜的，但是左、右眼镜片的渐变区两侧相应位置的镜度、散光像差和垂直棱镜基本相似。绝大部分的多样设计的镜片和多数单一设计的镜片都是这两种之一。非对称设计的镜片考虑到双眼视觉的眼动参数（调节－集合系统）的特征，并在两眼镜片对应位置对像差的处理进行了适度的平衡，改善了配戴者的视觉效果（图9-7）。

二、设计评估

可以说，实际上没有哪种渐变镜设计是最好的，只能说哪一种的设计更加适合哪一类视觉需求。评估渐变镜的设计在光学上主要应用镜度图。而临床上更加可靠的是临床测试数据。围绕的核心实际上是像差和有效视野。

镜度图是用来说明、评估渐变镜光学性能的二维或者三维的图形，从中可以看出方格的变形情况、在不同区域所得到的视力、周边对应点的垂直差异量。

常见的镜度图包括：等球面图、等柱镜图、三维镜度图、等视敏度图、方格图。

镜度图实际上就是将镜片上屈光力（球性或柱性）相等的点相连接，来表示渐变镜的表面特征，类似地图上的等高线。将柱镜度数相等的区域相连接，描述散光像差，叫做等柱镜图（图9-8a）。表示相等球性屈光力的分布，称为等球镜图（图9-8b）可以知道渐变区度数变化的速度，以及镜片上部、下部周边镜度变化的类型。

通过镜度图可以了解渐变镜的光学上的某些特点，说明相对的渐变区宽度、是硬性设计还是软性设计、镜片上半部的散光像差大小和视力模糊区的分布。但是镜度图并不能够准确说明镜片的临床配戴效果，临床研究也表明即使两片镜度图相似的镜片，其配戴效果并不相同。
镜度图主要表示镜片前表面的光学性能，提示设计是偏硬式还是偏软式，不显示棱镜像差等信息，不能预见临床表现。

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Tags：渐变计分类和评估

责任编辑：peijingshi

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