第7章第6节镜片顶点度的临床应用 - 眼镜学

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第7章第6节镜片顶点度的临床应用

2009-11-27 15:57:37 来源:网络作者:精工【大中小】浏览:54172次评论:0条

用来表示镜片屈光力的方法有很多，只有后顶点屈光力才是常规用于光学试验和实践操作的表示方法，等效屈光力和有效屈光力都是用来研究特定情况下镜片所产生的实际屈光度数。
虽然实际工作中可以用镜片测度表来获得镜片的近似屈光力，用中和法来获得镜片的前顶点屈光力，但后顶点屈光力的测量是最为重要的，后顶点屈光力通常是用焦度计来测量的。
如前有关对厚透镜的前、后顶点屈光力探讨，可知道光学镜片的前、后顶点屈光力与镜片前、后表面的曲率以及镜片材料的折射率、镜片的厚度、镜片外围的介质都有直接关系。其前、后顶点屈光力可根据厚透镜公式进行计算，可以指导实践中配戴框架眼镜矫正镜片的屈光力设计和角膜接触镜的基弧设计、所需屈光力的计算等。对眼科临床更起到重要作用，如对于白内障摘除术后人工晶体植入时可根据患者原屈光状态和眼球、人工晶体的光学参数计算确定所需植入的人工晶体的屈光力等。对两同轴薄透镜顶点度计算，还可广泛应用于望远镜光学系统、显微镜光学系统等。

（一）　　矫正眼镜片的前、后顶点度设计

屈光不正的光学矫正系统是一组光学透镜系统，对于屈光不正眼球而言，其所需矫正屈光力是相对恒定的。放置于眼前的矫正镜片，则有很多因素可影响到其有效屈光力。如镜片到角膜顶点的距离、镜片的折射率、厚度等。经验光后确定于眼前一定距离配戴一定屈光力的镜片可矫正该眼屈光不正，则需按该屈光力订制矫正镜片。目前用于光学矫正的镜片种类繁多，折射率与镜片设计方式各异。但均应保证所订制镜片的后顶点屈光力准确性，不至于出现因屈光力误差过大影响戴镜效果。

例７-１３：某眼需订制＋5.00DS矫正镜片。所选玻璃镜片胚料的背面屈光力为－3.00DS，中心厚度为4mm，n＝1.523，问前表面屈光力应为多少？

解：如不考虑镜片的厚度，把该矫正眼镜当薄透镜处理，则该透镜的有效屈光力为前、后表面屈光力之和，如＋5.00＝L＋(－3.00)，L＝＋8.00DS，则前表面屈光力为＋8.00DS即可。但实际中所有矫正镜片都具有一定的厚度，折射率越低，镜片越厚，不能当做薄透镜来处理。据要求必须满足该透镜后顶点屈光力为＋5.00DS，根据厚透镜基点公式，可求出该项透镜前表面屈光力：

求出F1＝＋7.84DS
则该矫正镜片需将前表面研磨成＋7.84DS,而非+8.00DS。

一般于眼镜片制造厂，各种屈光力镜片胚料都已预先将镜片的一面（前表面或后表面）磨制好，订制一定屈光力镜片时只需根据厚透镜公式计算出镜片另一面的屈光力，最终使镜片的后顶点屈光力等于所需矫正屈光力。实践中经常将镜片制成新月形（前面为凸面，后面为凹面），此种形式厚透镜，后顶点屈光力多大于前顶点屈光力。

（二）角膜接触镜的顶点屈光力

不同折射率材料角膜接触镜片前、后曲面具有一定的基弧和厚度，三者共同决定镜片的屈光力。由于角膜接触镜直接配戴于眼球角膜表面，与角膜之间有泪液相间隔。所形成的镜眼组合透镜由四种不同折射率光学介质组成，其光学介质如图７-６所示：

最前方是折射率为1.000的空气；次为角膜接触镜，如材料以甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为例，折射率为1.49；下一层为泪液层，折射率为1.336，后为角膜层，折射率为1.376；再后方为折射率为1.336的房水。这几层结构共同组成一个复杂的光学透镜系统。

当验光确定患者配戴眼镜的屈光度数后，往往要将试镜片的后顶点度转换为角膜接触镜的后顶点屈光力。以下分几种情况讨论有关角膜接触镜的后顶点屈光力。

１．角膜接触镜的前表面屈光力　　一般在配戴角膜接触镜时，镜片内曲面的曲率半径应和角膜前表面光学区的曲率半径相符合。因而，只能通过调整镜片折射率、厚度和前表面的曲率半径来改变镜片的后顶点屈光力。折射率是固定的，厚度的影响很小，调整镜片屈光力就主要通过调整前表面的屈光力来达到，也即调整前表面的曲率半径。

（１）薄角膜接触镜：角膜接触镜是很薄的透镜，常常忽略其厚度影响而作为薄透镜处理。如镜片材料折射率为n，内表面曲率半径为r2，内表面屈光力为F2，前表面曲率半径为r1，前表面屈光力为F1，镜片所需的屈光力为F，则：

F2=(1－n)/r2 公式７-７

　　F1＝F－F2　　　　　　　　　　　　公式７-８

r1=(n－1)/F1 公式７-９

例７-１４：一角膜接触镜戴于角膜曲率半径为7.8mm的眼角膜上，镜片的内表面曲率半径为7.8mm，镜片材料折射率为1.49。要求的矫正屈光力（后顶点屈光力）为－5.00DS，求该镜片的前表面屈光力应为多少？

解：根据上述公式，r2＝7.8mm， n＝1.49，Ｆ＝－5.00DS
可求出： F2=(1－1.49)/0.0078=－62.82D

　　　　F1＝F－F2＝－5.00－(－62.82)＝＋57.82D
r1=(1.49－1)/+57.82=8.48mm

即欲制成后顶点力为－5.00D的角膜接触镜，要求其前表面屈光力为＋57.82D，对应曲率半径为8.48mm。

（２）厚角膜接触镜：实际上角膜接触镜总有一定的厚度，特别是高屈光力的镜片。如考虑镜片的厚度影响，就要根据厚透镜的有关公式计算镜片的前、后顶点屈光力。

例7-15：如同7-14，设镜的厚度为t＝0.25mm，则根据厚透镜后顶点屈光力计算公式

解：　　　　Fv＝F1＋F2＋(t／n)F12

－5.00=F1+(－62.82)+0.00025F12/1.49
F1＝＋57.26D

r1=(1.49－1)/+57.26=8.56mm

即欲制成后顶点度为－5.00D的角膜接触镜，要求其前屈光力为＋57.26D，对应曲率半径为8.56mm。

２．镜－眼距的关系　　由于角膜接触镜直接配戴在角膜表面，与角膜之间有泪液相间隔。如忽略泪液的厚度，则镜片与角膜距离近似为零。则验光所得试镜片的后顶点屈光力必须根据镜—眼距有公式转换为角膜接触镜的屈光力。如用d来表示原框架眼镜片与角膜的距离，以FB代表角膜接触镜所需的后顶点屈光力，FA代表原框架眼镜片的后顶点屈光力，则

　　　　　　FB=FA /(1－d FA)
例7-16：某眼于眼前12mm处配戴后顶点屈光力为－5.00DS的矫正镜片，现改为配戴角膜接触镜，则该角膜接触镜的后顶点屈光力应为多少？

解：根据以上镜—眼距公式，FA＝－5.00DS，d＝0.012mm，则可求出

FB=－5.00/[1－0.12×(－5.00)]=－4.72DS

即应配戴后顶点屈光力为－4.72DS的角膜接触镜。与普通框架眼镜片镜-眼距关系一样，如原矫正镜片为凸透镜，改为配戴角膜接触镜，其镜片的后顶点屈光力必须相应增大；如原矫正镜片为凹透镜，则其角膜接触镜后顶点屈光力必须相应减小。

３．泪液透镜顶点度的计算

（１）薄泪液透镜：泪液层的前表面曲率半径与角膜接触镜后表面曲率半径一致。后表面曲率半径与角膜前表面曲率半径一致。如接触镜制作时后表面曲率半径与角膜前表面曲率半径一致，则泪液层前、后两表面的曲率半径一致且平行。如忽略泪液层的厚度把其当作薄透镜，则其屈光力可忽略不计。

（２）厚泪液透镜：如泪液层的前后表面曲率半径虽然相同，但考虑其厚度影响，则泪液层仍具有一定的屈光力。设其前、后表面屈光力分别为F1、F2，且F1＝－F2，厚度为t，折射率n＝1.336。

根据厚透镜公式，其后顶点屈光力FV为：

如泪液层的表面屈光力为F1＝44.00D，泪液层厚度为t＝0.2mm，n＝1.336，则该泪液透镜的后顶点屈光力为：

FV＝＋0.29D
则表示该泪液透镜具有0.29D的凸透镜作用。由此可见，泪液层厚度越大，其形成泪液透镜的后顶点屈光力越大。

（３）泪液层的前、后表面曲率不同：如角膜接触镜的后表面曲率半径与角膜前表面曲率半径不相同，则泪液层的前后表面曲率半径不相等，具有一定后顶点屈光力，对接触镜的矫正效果影响较大。如不考虑泪液层的厚度，其顶点度等于前后表面屈光力之差。如考虑泪液层的厚度，则当成厚透镜看待，其后顶点屈光力则根据厚透镜公式计算。

例7-17：某接触镜的后表面曲率半径为7.5mm，角膜前表面曲率半径7.8mm则可得：泪液透镜前、后表面屈光力为F1、F2分别为：

如不考虑泪液层厚度，则该泪液透镜顶点度为：F＝＋44.8＋(－43.08)＝＋1.72D
如此泪液透镜的中心厚度为t＝0.1mm，考虑透镜的厚度，则其后顶点屈光力为：

则该泪液透镜顶点度为＋1.87D，比较不考虑泪液厚度，相差＋0.15D。

由例7-17可见，如接触镜的后表面曲率半径与角膜的前表面曲率半径相差较大时，可形成具有较大后顶点屈光力的泪液透镜，对角膜接触镜的配戴效果影响较大。因此实际验配角膜接触镜时，应尽可能保持接触镜的后表面曲率半径与角膜的前表面曲率半径相一致。

（三）人工晶体屈光力计算

在眼科临床中，白内障摘除术后人工晶体植入是个比较复杂的过程。就眼镜光学而言，如何计算所安放人工晶体的屈光力要综合多方面的因素，如要考虑患者术前的屈光状态、角膜的屈光力、前房深度、人工晶体的厚度和折射率、眼轴长度、放置人工晶体术后患者的屈光状态等。人工晶体替换原有人体晶状体后形成的光学透镜系统与正常人相似，主要的不同是晶状体的厚度与材料折射率的不同。实际应用中要将人工晶体在空气中后顶点屈光力转换成在房水的后顶点屈光力，然后标记在人工晶体上，所以临床中常要计算人工晶体的后顶点屈光力。特别是白内障术后立即植入人工晶体，而在二期手术植入人工晶体时更需综合所配戴矫正镜片的屈光力、镜-眼距等转化为角膜的屈光力再计算所需植入人工晶体的后顶点屈光力。下面以折射率n＝1.491的PMMA为例，空气折射率为1，房水、玻璃体折射率为1.336探讨有关关系。

１．晶状体在房水中和在空气中的屈光力转换　　标记在人工晶体上的屈光力是该晶状体在房水中的屈光力，而人工晶体的加工制作是在空气中完成，故必须进行人工晶体在空气和在房水内的顶点屈光力的转化。在不同光学介质内的屈光力与介质的折射率有关。设同一人工晶体在空气中的屈光力为Fa，在房水中的屈光力Fb，则经计算转化（过程略）可得：

如已知某人工晶体在房水中的屈光力为18.00D,则其在空气中的屈光力约为57.02D。

２．人工晶体后顶点屈光力的计算

（１）计算人工晶体屈光力需的数据：要计算术中所需人工晶体在房水中的后顶点屈光力，实践中必须预先用眼科Ａ型超声波测定仪测定眼轴的长度，用角膜曲率计测知角膜曲率、屈光力，用前房深度计测量前房深度、有效人工晶体位置（角膜顶点至人工晶体后表面的距离）等，然后根据不同材料晶状体的常数，代入其计算公式，计算出所需植入晶状体的后顶点屈光力。

（２）人工晶体光学计算原理：就眼镜光学而言，其原理是根据上述数据以及光聚散度变化和在房水、玻璃体中的等效距离计算人工晶体顶点度。

例7-18：如图7-7所示，某眼原为正视眼，现测知角膜屈光力为44.00D，眼轴长为D＝25.00mm，人工晶体后表面至角膜顶点的距离为d＝3.8mm，房水、玻璃体的折射率n＝1.336。如欲使该眼术后仍为正视眼，求人工晶体的后顶点屈光力。

解：转化25.00mm＝0.025m，　3.8mm＝0.0038m
眼轴在房水中等效距离：

　　　　D/n=0.025/1.336=0.01871
人工晶体后表面至角膜顶点的等效距离：

d/n=0.0038/1.336=0.00284
角膜至晶体后顶点的光线聚散度为：

1/44－0.00284=0.01989
1/0.01989=+50.28D

晶体后顶点至眼底所需的聚散度为：

( 0.025－0.0038)/1.336=0.01587
1/0.01587=+63.01D

则所需人工晶体的后顶点屈光力为：

　　　　＋63.01D－(＋50.28D)＝＋12.73D
也就是说，要使该眼仍保持正视，则必须于距角膜顶点3.8mm处植入在房水中后顶点屈光力为＋12.73D的人工晶体。

如欲使该眼术后变为非正视眼，如近视眼，则必须预先将欲达到的屈光力转化到角膜屈光力上，再遵从上述方法计算所需人工晶体的后顶点屈光力。如上例要使术眼变为－3.00D近视，转化到角膜屈光力上为：＋44.00D＋(－3.00D)＝＋41.00D，同理再计算出所需人工晶体在房水中后顶点屈光力。

（３）计算人工晶体屈光力的简化公式：实践中各种各样的人工晶体光学参数大不相同，对其所需植入屈光力的计算，经过多次的临床统计，已总结出不少经验公式，如SRK公式P＝A－2.5L－0.9K，其中P是使术后达到正视眼的人工晶体屈光度数，A是人工晶体常数（可于包装上查到），L是眼轴长度，K为水平和垂直方向角膜屈光力的平均值。更先进的是已研制出专用的人工晶体屈光度数测量仪，只需将测量的眼部参数输入，仪器即可自动算出所需的屈光度数，大大方便了临床工作。

３．二期植入人工晶体后顶点屈光力的计算　　白内障术后二期植入人工晶体时其屈光力计算与术中植入相类似，不同的是参考原术后矫正眼镜的屈光力，结合镜-眼距因素，将其等效屈光力转化换算到角膜屈光力上。再按前述计算人工晶体后顶点屈光力的方法计算所需的植入人工晶体后顶点屈光力。

（四）两同轴透镜顶点度的应用
如前有关章节对两同轴薄透镜的顶点度的光学理论探讨，实际应用较为广泛，如部分显微镜、望远镜、焦度计或光学测量仪器等，其物镜、目镜光学透镜系统可由多组同轴不同屈光力的透镜组成。其透镜组合的顶点度的确定都可应用两同轴透镜的顶点度计算原理进行计算。

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Tags：镜片顶点临床应用

责任编辑：peijingshi

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