光晕和多焦人工晶状体：起源和解释 CN-

原创文章

光晕和多焦人工晶状体：起源和解释★，★★

F. Alba-Bueno∗，F. V ega，lán

Departamento de Óptica y Optometría，Universidad Politécnica de Cataluña，Terrassa，Barcelona，Spain 文章信息摘要

文章历史：

收稿日期：2013年7月31日接受日期：2014年1月18日在线发表日期：2014年11月4日目的：介绍多焦人工晶状体（MIOL）中光晕的理论和实验表征。

方法：MIOL中光晕的起源是2个或多个图像的重叠。使用几何光学可以证明每个光晕的直径取决于晶状体的附加度数（ΔP）、基本屈光度（P d）以及有助于形成“非聚焦”焦点的IOL直径。在距离焦点对应的图像平面中，由公式δHn = d pnΔP/P d，可得出光晕直径（δH d），其中d pn是有助于形成近焦点的IOL直径。类似地，在近像平面上，光晕直径（δH n）为：δH n=d pdΔP/ P d，其中d pd是导致远焦点的IOL直径。当患者在相对较暗的背景下看到明亮的物体时，会感觉到光晕。在体外，可以通过分析由MIOL的每个焦点聚焦的针孔图像的强度分布来表征光晕。

结果和结论：在光学试验台中，对由具有相同基本屈光度（20D）的不同MIOL导致的光晕进行了比较。正如理论预测的那样，MIOL附加度数越大，光晕直径越大。对于大瞳孔和具有相似非球面设计及附加度数的MIOL（SN6AD3对比ZMA00），在远距离视觉中渐进型MIOL的光晕直径比非渐进型MIOL小，而在近距离视觉中，两者的光晕大小非常相似，但渐进型MIOL的相对强度更高。当使用相同的衍射设计，但具有不同的球面-非球面基底设计（SN60D3对比SN6AD3）时，在远距离视觉中球形MIOL的光晕较大，而在近距离视觉中球面IOL诱发的光晕较小，但强度较高，这是由于在近距离图像中远焦点的球面像差。如果是三焦点衍射人工晶体（A T LISA 839MP），最显著的特征是两种非聚焦屈光力导致双光晕形成。

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关键词：

多焦人工晶状体

光晕

眩光

光学质量

老视

光学试验台

★请以以下方式引用本文：Alba-Bueno F, Vega F, Millán MS. Halos y lentes intraoculares multifocales: origen e interpretación. Arch Soc Esp Oftalmol. 2014;89:397-404.

★★本论文发表于第89届SEO大会上。

* 通讯作者

E-mail地址：francisco.alba-bueno@ (F. Alba-Bueno).

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引言

在大多数情况下，白内障手术与人工晶状体植入术（IOL）相关联。目前，手术技术，即白内障超声乳化术和人工晶状体植入术能够以非常高的精度预测屈光结果，甚至在没有晶状体混浊的情况下执行手术，称为透明晶状体手术。手术后，患者失去了调节能力，如果植入物为单焦晶状体，则需要进行光学矫正，以聚焦于特定的视野（通常为近视力）。为了减少对眼镜的依赖，目前晶状体可以提供超过一种屈光力，以产生两个或更多焦点，初步满足患者近距或中距视力要求。

多焦人工晶状体（MIOL）患者的主要不满之一是光晕的出现，特别是在有强烈的光刺激和背景相对较暗的低光照条件（瞳孔直径大）下。这些情况可能会频繁发生，例如夜间驾驶时。光晕是指患者在所述刺激环境下感知到的模糊圆圈。导致这种现象产生的原因有很多，如高阶像差，尤其是球面像差（SA），总的来说就是因为多像素的存在和同时感知，如在MIOL的情况下，聚焦图像与一个或多个未聚焦的图像重叠。关于这种效应的已发表论文的主要内容是基于患者对主观光晕感受的评估（一般通过问卷调查）。1所述评估的目标方法只在极少数情况下使用过。

这项研究提出了用一阶几何光学（也称为近轴光学或高斯光学）框架内的理论方法来表征光晕直径以及用实验方法来体外分析光晕大小和相对强度。该方法应适用于不同的单焦和多焦IOL。

方法

用于估算光晕直径的近轴方法

为了更好地理解光晕的形成，将采用近轴方法来确定IOL屈光度、增加以及瞳孔直径的影响。远视力和近视力的光晕形成示意图如图1所示。在这个例子中，假设患者已经植入双焦点MIOL（远和近），并且焦点的变化与瞳孔有关。中央区会导致远焦点和近焦点的变化，而最外区只会对远焦点产

图1 -（a）植入MIOL的眼睛在远视力时的光晕形成图。（b）近视力时的光晕形成图。渐进型晶状体被认为只有MIOL的中央区有助于近焦点的形成。

生影响。由于这个原因，在图1中，即使MIOL被覆盖整个孔径的直径为d pd的光束点亮，只有直径为d pn的MIOL中央将光线发射到近焦点。

使用通过旁轴光学系统中的光学系统（眼睛）的物像对应公式来计算光晕直径：

其中，n v是玻璃质折射率（n v = 1.336），n a是空气的折射率（n a= 1），i可以是“d”或“n”，分别代表远焦点和近焦点，a是物体到系统（眼睛）主平面物体（H）的距离，a’在是远图像或近图像中主平面图像（H’）的距离，而f’是i 焦点的眼睛焦距。假定平面H和H’在近视力和远视力时不会显著变化，并且：

其中P d和P n是眼睛远焦点和近焦点的屈光力，ΔP是附加度数。

在远视力条件下（图1a ）并使用近轴方法时（没有考虑到高阶像差或散射的影响），光晕是由于近焦点处的未聚焦图像而形成的。在这种情况下，ad =-∞，因此f’d= a’d和f’n = a’n。相应的结果是：

其中δH d是远视力光晕的直径，d pn是IOL中央光学部的直径，这部分会导致近焦点。将等式（2）代入等式（3），这样可通过以下公式算出光环直径：

另一方面，当物体与眼睛的距离有限时，即在近视力条件下（图1b），远焦点的未聚焦图像会形成光晕（忽略高阶像差的近轴方法也是如此）。在这种情况下，a’n≈f’d，并且由于近视力和远视力主平面的位置没有明显变化，所以近焦点和远焦点的物体距离为a = n a /ΔP；且d pd = n v /（P d-ΔP），可以通过下公式计算近视力（H n）中的光晕直径：

其中d pd是IOL光学部的直径，与远焦点相关。将等式（2）代入等式（5），结果是：

如等式（4）和（6）所示，近视力和远视力的光晕直径取决于远焦点的人工晶状体的屈光度P d、屈光度附加度数ΔP 和导致非聚焦图像的IOL光学部直径（分别为d pn和d pd）。Pieh等人发表的文章认为，当IOL设计产生d pd = d pn时，近视力和远视力条件下的光晕直径肯定相同，这与非渐进衍射型人工晶状体（例如ZMA00）的情况一样。2相反，使用渐进型人工晶状体（例如ReSTOR）时，在远视力和近视力情况下光晕可能具有不同的尺寸。渐进型人工晶状体的衍射设计受限于中心晶状体区域，而周边是纯屈光的，

体外测量

当使用等式（4）和（6）计算例如光晕直径等几何参数时，虽然衍射轮廓的可能变迹对光晕尺寸和强度都有影响，但没有被考虑在内同样，高阶系统像差或散射的影响也未被考虑。然而，体外表征允许评估这些方面的影响。表征可以用符合国际标准（ISO-11979）的眼模来执行。在本文报道的情况下，眼模能满足所述要求，除对人造角膜的要求外，眼模采用的是在IOL上引起一定量（类似于人类角膜）SA的晶状体，而不是所述标准所建议的无畸变晶状体。3-6图2说明了光学平台的实验室配置示意图。

为了分析每个IOL焦点中光晕的直径以及相对于聚焦图像的相对强度，在准单色绿色LED光（521nm）下以200μm针孔为目标。随后，使用连接到CCD照相机的显微镜沿着眼睛模型（人工角膜和人工晶状体）的最佳聚焦平面拍摄获取的图像，如图3a所示。获得所述图像后，使用其对数和假

远视力近视力