檢影中和時(shí)遠(yuǎn)點(diǎn)與檢查者網(wǎng)膜成像關(guān)系剖析

詹榮進(jìn)/文

檢影中和時(shí)遠(yuǎn)點(diǎn)與檢查者網(wǎng)膜成像關(guān)系剖析

詹榮進(jìn)/文

通常書(shū)本上對(duì)檢影鏡的描述往往只是簡(jiǎn)單地介紹檢影時(shí)的光學(xué)路徑系統(tǒng)如下：

檢影在未中和前，影動(dòng)的方向依光線直進(jìn)原理，順動(dòng)或是逆動(dòng)，可以定性分析。檢影中和時(shí)，因?yàn)榧恿斯ぷ麋R，被檢者視網(wǎng)膜上的反射光與遠(yuǎn)點(diǎn)形成共軛關(guān)系 (如：將綜和驗(yàn)光儀上工作鏡設(shè)定為+1.50D工作鏡的遠(yuǎn)點(diǎn)在離工作鏡光心66.6cm處)。一般關(guān)于驗(yàn)光學(xué)的書(shū)本上講述中和時(shí)遠(yuǎn)點(diǎn)位置都只說(shuō)明在檢影鏡窺視孔處，并沒(méi)有詳細(xì)深入描述。

檢影簡(jiǎn)圖如圖1，幾乎所有的書(shū)本上檢影的光路圖都是如此，即被檢者的視網(wǎng)膜F點(diǎn)到工作鏡的焦點(diǎn)O點(diǎn)(中和時(shí)被檢者遠(yuǎn)點(diǎn)的位置)的檢影光路圖。

圖1

為什么從中和點(diǎn)O到檢查者網(wǎng)膜上F1的光路圖就被簡(jiǎn)化不作說(shuō)明了呢？原因就在于這一段的光路(如圖2)很復(fù)雜難懂，對(duì)初學(xué)檢影者來(lái)說(shuō)很難理解，所以介紹檢影的書(shū)中往往會(huì)把中和點(diǎn)與檢查者之間的光路省略不談。

圖2

要討論中和點(diǎn)跟檢查者網(wǎng)膜是如何成像，需要眼球光學(xué)數(shù)據(jù)，眼球的光學(xué)模型為便于不同計(jì)算有好幾種，本文以簡(jiǎn)化眼(reduced eye)的模型來(lái)討論，首先把簡(jiǎn)化眼的數(shù)據(jù)說(shuō)明如下(圖3)：

圖3 簡(jiǎn)化眼

人眼的屈光系統(tǒng)可以看作一套復(fù)雜的、由多個(gè)光學(xué)組件所構(gòu)成的同心共軸屈光系統(tǒng)。當(dāng)光線經(jīng)過(guò)角膜的前表面、角膜基質(zhì)、角膜后表面、房水、晶狀體前表面、晶狀體基質(zhì)及核、晶狀體后表面、玻璃體一系列的屈光間質(zhì)的屈光作用，才能最終到達(dá)視網(wǎng)膜而成像。要了解眼球的屈光狀態(tài)及各屈光間質(zhì)在眼屈光中的作用，首先要了解各屈光間質(zhì)的表面彎曲度、屈光指數(shù)以及彼此間的位置關(guān)系，從而計(jì)算出整個(gè)屈光系統(tǒng)的屈光力、最終成像的位置是否能與眼軸長(zhǎng)度相匹配而形成清晰的像。

簡(jiǎn)化眼(reduced eye)：為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程，學(xué)者們從設(shè)計(jì)眼的參數(shù)得出兩主點(diǎn)與兩結(jié)點(diǎn)的位置十分接近，故將兩點(diǎn)合二為一，取其平均值，這樣就簡(jiǎn)化成一個(gè)主點(diǎn)和一個(gè)結(jié)點(diǎn)。把眼球的各屈光系統(tǒng)僅用一個(gè)理想的球面來(lái)代替，球面的一側(cè)為空氣，另一側(cè)為屈光間質(zhì)構(gòu)成，因此它僅有4個(gè)點(diǎn)(兩個(gè)焦點(diǎn)、一個(gè)主點(diǎn)及一個(gè)結(jié)點(diǎn))及一個(gè)折射面，簡(jiǎn)化眼就是將設(shè)計(jì)眼進(jìn)一步簡(jiǎn)化而成的。

簡(jiǎn)化眼的數(shù)值：簡(jiǎn)化眼的球面曲率半徑為5.73mm，其頂點(diǎn)為簡(jiǎn)化眼的主點(diǎn)，位于實(shí)際角膜頂點(diǎn)后約1.35mm處(即位于兩主點(diǎn)平均值的位置上)，角膜前空氣的屈光指數(shù)為1，角膜后眼腔(屈光間質(zhì))的屈光指數(shù)為1.336；簡(jiǎn)化眼的結(jié)點(diǎn)在實(shí)際角膜頂點(diǎn)后7.08mm，相當(dāng)于實(shí)際晶狀體的后面，此點(diǎn)亦為簡(jiǎn)化眼角膜之球心；簡(jiǎn)化眼的后主焦點(diǎn)位于其主點(diǎn)后22.78mm處，為實(shí)際角膜頂點(diǎn)后24.13mm；簡(jiǎn)化眼的前主焦點(diǎn)位于其主點(diǎn)前17.05mm，即位于實(shí)際角膜頂點(diǎn)前15.7mm(15.7mm+1.35mm=17.05mm)，根據(jù)D=1／f=1／0.017054(m)=58.64D，為全眼球的屈光度。這是靜態(tài)下的屈光狀態(tài)，當(dāng)達(dá)到最大調(diào)節(jié)時(shí)可為70.6D，即增加了＋12D的屈光力，它主要是通過(guò)改變晶體前表面彎曲度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，從而滿足視近的需要。

那么檢影中和時(shí)中和點(diǎn)與檢查者網(wǎng)膜是如何成像的？

上述簡(jiǎn)化眼的數(shù)據(jù)都是在眼球調(diào)節(jié)放松下測(cè)得的，眼的屈光度是58.64D，它的最大調(diào)節(jié)力是12D，所以最大調(diào)節(jié)時(shí)，整個(gè)眼的屈光度高達(dá)70.6D。

設(shè)：n為眼睛折射率1.336，d為屈光度。

正視眼:無(wú)限遠(yuǎn)的平行光線進(jìn)入眼球剛好會(huì)聚焦在眼球的第二焦點(diǎn)上，這時(shí)的像距=n/d=1.336/58.64=22.78mm(像距=焦距)。最大調(diào)節(jié)時(shí)，眼內(nèi)第二焦點(diǎn)距離為n/ d=1.336/70.6=18.9mm。眼睛最大調(diào)節(jié)時(shí)，成像位置已經(jīng)固定在視網(wǎng)膜焦點(diǎn)會(huì)往結(jié)點(diǎn)方向移動(dòng)。焦點(diǎn)往結(jié)點(diǎn)方向移動(dòng)量=22.78-18.9=3.88mm。水晶體調(diào)節(jié)12D時(shí)焦點(diǎn)往結(jié)點(diǎn)移動(dòng)3.88mm。所以眼球焦點(diǎn)每移動(dòng)1mm，結(jié)點(diǎn)就離視網(wǎng)膜1mm。則12/3.88=3.09D，會(huì)有3D(俗稱300度)的屈光度。

人眼成像位置已經(jīng)固定在視網(wǎng)膜上，眼睛看前方不同距離的物體，因?yàn)榫嚯x的不同，水晶體會(huì)產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用使物體能正確成像在視網(wǎng)膜上，這時(shí)因?yàn)樗w的調(diào)節(jié)改變了眼睛的屈光度，焦點(diǎn)會(huì)往結(jié)點(diǎn)方向移動(dòng)，這就是眼睛的屈光學(xué)跟一般幾何光學(xué)里凸透鏡不相同的地方。

檢影時(shí)工作鏡的設(shè)定：以綜合驗(yàn)光儀為例，工作鏡為+1.50D，放置在被檢者眼前1.2cm處，根據(jù)成像原理“像(被檢者的瞳孔反射光)”置于正透鏡第一焦點(diǎn)與光心之間，形成一放大虛像，且像在透鏡左方與物同側(cè)，距光心-3.89cm處。

1/v+1/u=2(D) (以折射率設(shè)為1計(jì)算)

1/（0.02413+0.012） + 1/u = 2

u=-0.0389m=-3.89c m……檢影時(shí)，檢查者觀察的被檢者的瞳孔反射光位置，位于工作鏡左方3.89cm處，經(jīng)過(guò)成像公式計(jì)算，這是一個(gè)稍微放大的虛像。

實(shí)際案例分析。

例1：一患者近視300度，檢影時(shí)，

1．加入工作鏡+2.00D，患者的遠(yuǎn)點(diǎn)在哪里?

答：工作鏡前20cm。

圖4 遠(yuǎn)點(diǎn)20cm

2.檢影過(guò)程中，將工作鏡加到-2.75D時(shí)，遠(yuǎn)點(diǎn)在哪里?

答：工作鏡前44.4cm。

圖5 遠(yuǎn)點(diǎn)44cm

3.鏡片加到-3.25D時(shí)，遠(yuǎn)點(diǎn)位置在哪里?

答：工作鏡前57cm。

圖6 遠(yuǎn)點(diǎn)57cm

4.加鏡片-3.00D，遠(yuǎn)點(diǎn)位置在哪里？

答：工作鏡前50cm，這時(shí)是中和狀態(tài)。

圖7 中和位置，遠(yuǎn)點(diǎn)50cm

圖8 跟中和差±0.25D的屈光度時(shí)，每個(gè)遠(yuǎn)點(diǎn)的相對(duì)位置

綜合以上計(jì)算結(jié)果分析，檢影時(shí)形成中和的遠(yuǎn)點(diǎn)位置如下：

中和點(diǎn)位于檢查者的眼睛第一焦點(diǎn)上：檢影時(shí)，檢查者會(huì)看到中和的被檢者瞳孔是全亮狀態(tài)，當(dāng)遠(yuǎn)點(diǎn)到達(dá)檢查者眼的第一焦點(diǎn)F1時(shí)，遠(yuǎn)點(diǎn)在第一焦點(diǎn)光線會(huì)以平行光柱照向檢查者視網(wǎng)膜，這時(shí)檢查者看到的中和反射光是一種光柱形態(tài)(圖9中的F1點(diǎn)是第一焦點(diǎn))。

在檢影時(shí)，被檢眼的視網(wǎng)膜反射光與檢查者觀察到的反射光，在整個(gè)過(guò)程中都成共軛關(guān)系。以所檢查者可以清楚地觀察到檢影過(guò)程中清晰的光影變化與影動(dòng)方向，只有在遠(yuǎn)點(diǎn)與檢查者眼睛的第一焦點(diǎn)真正重合時(shí)的瞬間，檢查者會(huì)看到被檢者瞳孔在全亮狀態(tài)下的平行光柱。

圖9 檢查者眼睛中和時(shí)的遠(yuǎn)點(diǎn)位置圖

檢影光路遠(yuǎn)點(diǎn)與檢查者網(wǎng)膜成像關(guān)系的臨床分析結(jié)論：

檢影時(shí)，綜合驗(yàn)光儀的工作鏡設(shè)為+1.50D，工作距離大約在66.6cm。在檢影時(shí)，工作距離的測(cè)量并不是很嚴(yán)格，這是因?yàn)闄z影時(shí)，越接近中和狀態(tài)，每增加-0.25D或減少0.25D，對(duì)被檢者遠(yuǎn)點(diǎn)的影響是在9.6～13.4cm之間，要將被檢者的遠(yuǎn)點(diǎn)完全正確地移至工作鏡的焦點(diǎn)上進(jìn)行中和，實(shí)際上機(jī)率不大。

但是就檢影者觀察影動(dòng)的效果來(lái)說(shuō)，遠(yuǎn)點(diǎn)的位置如圖9，從眼前的O點(diǎn)到檢查者眼后的O1點(diǎn)之間的距離，觀察到的影動(dòng)與正確中和時(shí)的情況相似，如果檢查者在這個(gè)遠(yuǎn)點(diǎn)范圍內(nèi)與這時(shí)的檢影度數(shù)中和，屈光度差0.25D，如果是檢查真正的人眼，在這個(gè)范圍內(nèi)作中和點(diǎn)并不容易。

如果檢查眼的調(diào)節(jié)力差并且有老花，進(jìn)行檢影，可能會(huì)在接近遠(yuǎn)點(diǎn)或是在第一焦點(diǎn)時(shí),認(rèn)為是中和，實(shí)際上誤差少于0.25D的屈光度，這個(gè)中和點(diǎn)并不需要調(diào)節(jié)力，所以有老花者也可以檢影。

檢影時(shí)會(huì)看到類似中和的遠(yuǎn)點(diǎn)范圍比較大，從眼前的O點(diǎn)到檢查者眼后的O1點(diǎn)這段范圍，甚至有學(xué)者認(rèn)為結(jié)點(diǎn)也可以中和，所以在檢影時(shí)，工作距離并不需要嚴(yán)格確定。在國(guó)外曾經(jīng)有學(xué)者以檢影鏡跟電腦驗(yàn)光的準(zhǔn)確性作比較研究，結(jié)果顯示檢影鏡驗(yàn)光還是比電腦驗(yàn)光儀更準(zhǔn)確。

作者單位：臺(tái)灣大慶眼鏡公司