新的晶状体分析方法可以改善近视的治疗

研究人员开发了新仪器，用于严格量化和比较专用眼镜镜片的光聚焦特性，用于减缓近视或近视的进展。通过这种新方法获得的信息可以帮助为未来的镜片设计提供信息，从而更有效地防止视力下降。

近视在全球范围内呈上升趋势，尤其是在儿童中。根据澳大利亚布莱恩霍尔顿视觉研究所的一份报告，如果目前的趋势继续下去，到2050年，世界人口的一半将近视。

虽然这种令人担忧的趋势的驱动因素并不完全清楚，但专门的眼镜镜片已被证明可以防止近视恶化。这对于随着身体生长而经常经历病情进展的儿童和青少年尤其重要。

来自德国蒂宾根大学蔡司视觉科学实验室和西班牙穆尔西亚大学的研究人员在Optica上发表了一篇文章，描述了他们的新仪器，这些仪器可以测量真实世界观察条件下的镜头性能。他们还报告了测量用于减缓近视进展的不同镜片的光聚焦特性的结果。

“深入了解近视进展管理镜片的光学特性与现实世界场景中的有效性之间的联系将为更有效的治疗铺平道路，”来自蔡司视觉科学实验室的研究作者Augusto Arias-Gallego说，“这可以帮助数百万儿童，并且对于理解这些镜片的工作原理至关重要。

捕捉真实的观看条件

近视通常是当一个人的眼睛变得略微拉长时引起的。这导致远处的物体看起来模糊，因为它们聚焦在视网膜前方而不是视网膜上。虽然传统的眼镜镜片可以纠正这种模糊，但传统镜片并不能防止近视恶化。近视进展会增加其他眼部问题和不可逆转的失明的可能性。

改变视网膜信号以减少近视进展的镜片已经过临床测试，目前已上市。研究人员假设这些晶状体减缓了眼球的生长，防止它变得更加细长。这些镜片结合了不同类型的结构，例如微透镜或微扩散器，以操纵周边视网膜的图像特性，同时矫正中心视力。然而，这种相对较新的技术的光学特性尚未得到广泛的研究和比较。

在这项新工作中，研究人员希望在真实世界的观看条件下彻底表征当前可用的镜头。“在探索了最先进的技术之后，我们没有找到一种方法可以用来在真实观察条件下表征这些眼镜镜片的光学特性，”Arias-Gallego说。“因此，我们开发了一种新仪器，可以测量镜片对不同照明角度的光学响应，同时再现近视眼的瞳孔和屈光不正。

新仪器使用安装在围绕镜头旋转的臂上的照明光源。光线通过透镜后，转向旋转镜将其引导至空间光调制器(SLM)，该调制器由微小的液晶单元组成，以高空间分辨率修改传播光。

SLM是仪器的核心，因为它再现了近视眼的屈光不正和瞳孔形状。这使得研究人员在测试镜片时首次重现了不同近视眼睛的不同照明角度产生的真实像差。这些像差被编程为使用SLM的相位图。

此外，SLM可以诱导编程量的散焦，使研究人员能够进行透焦测试。该测试捕获模拟视网膜位置附近的图像质量，揭示晶状体如何与视网膜信号的眼睛伸长相互作用。

研究人员还量化了镜片的光散射特性，这很重要，因为其中一个被测试的镜片是通过增加散射来降低对比度的。为此，他们设计了一种定制设置，不需要散射量化通常需要的专用探测器和移动部件。

比较镜头特性

“通过将聚焦结果与光散射测量相结合，我们能够准确表征几种类型的眼镜镜片，”Arias说。“然后，我们将每个镜片的测量结果与其报告的减缓近视进展的临床疗效进行了比较。这些结果提出了需要进一步研究的新问题，同时也指出了可以提高未来设计效率的潜在策略。

在这项工作中，使用单一波长的光对透镜进行表征，以简化图像属性的分析。由于真实场景中的照明包含许多波长，研究人员正在努力调整仪器以包括具有不同波长的光源。