計算性AC/A比值的計算公式探討

計算性AC/A比值的計算，經常困擾許多剛開始學習雙眼視覺的人
公式又百百款...


例如以下四本外國書與一本中文書
(為了一致性，有些英文縮寫有修改過)


1.Primary Care Optometry
 AC/A = 調節性內聚量/調節量


2.Clinical management of Binocular vision
 AC/A = PD + 近點工作距離X(近眼位-遠眼位)


3.Ocular accommodation
convergence and Fixation Disparity
AC/A = (近物之內聚需求-遠眼位+近眼位) / 近物之調節需求


4.Binocular Vision and Ocular Motility
AC/A = PD + (近眼位-遠眼位)/近物調節刺激


5.雙眼視機能-診斷與治療
與2.同  AC/A = PD + 近點工作距離X(近眼位-遠眼位)


雖然本人不喜歡背公式，但本著研究精神
還是試著對這些公式做一探討
(有經驗的人AC/A可以用心算的吧...)


基本上我們先從AC/A的原始定義來看
也就是第1本書的公式
AC/A代表當調節作用時，所相對應引起的調節性內聚的變化。
也就是 = 調節性內聚的改變量/調節改變量


一、首先看分子-調節性內聚的改變量
當物體由遠到近時，調節性內聚的改變量可以從遠眼位與近眼位得知


1.先假設遠方與近方的眼位皆為正位，因此改變量為(PD/FD)
   PD : 雙眼遠方瞳距(單位cm)
  定義距離 
  FD : 注視距離(單位m)，從物體到眼球旋轉中心的距離，約等於WD+0.027
   WD : 工作距離(單位m)，從物體到鏡框平面的距離，通常為0.4m


2.接下來考慮遠眼位
   當遠眼位為內斜時，內聚的改變量將減少，
   遠眼位為外斜時，內聚改變量將增加
   因此內聚改變量變成 (PD/FD-遠眼位)


3.再接下來考慮近眼位
   近眼位為內斜時內聚改變量會增加
   近眼位外斜時內聚改變量會減少
   因此內聚改變量再變為 (PD/FD-遠眼位+近眼位)


二、接著看分母-調節改變量
遠方調節刺激為0
近方調節刺激等於工作距離的倒數1/WD
調節改變量為1/WD - 0 = 1/WD




三、最後整理一下公式


AC/A = (PD/FD-遠眼位+近眼位) / (1/WD)


PD/FD事實上即為近物之內聚需求，調節需求為1/WD
整理一下 = (近物之內聚需求-遠眼位+近眼位)/調節需求
即為第3本書之公式


整理一下 = (PD/FD+近眼位-遠眼位) X WD----------------------公式1


若忽略鏡框到眼球旋轉中心之0.027m
也就是假設FD=WD，則可以簡化公式
->PD/FD X WD=PD


那麼公式就會成為 PD+(近眼位-遠眼位) X WD-----------------------公式2 
也就是第2本書跟第5本書的公式


若將WD換為調節刺激，WD=1/調節刺激
則公式就會成為 PD+(近眼位-遠眼位)/調節刺激
也就是第4本書的公式


四、所以結論是第2、4、5本書的公式皆為簡化公式，忽略鏡框到眼球旋轉中心之0.027m的距離，第3本書為完整公式
所以基本上若要計算完整公式可用公式1
簡化公式可用公式2


五、舉例試算一下
某人PD= 64mm，遠方2稜鏡外斜位，近方10稜鏡外斜位，工作距離40cm。


公式1
AC/A = (PD/FD+近眼位-遠眼位) x WD
=(6.4/0.427-10-(-2))x0.4= 2.8


公式2
AC/A = PD+(近眼位-遠眼位) X WD
= 6.4+(-10-(-2))x0.4=3.2

簡化公式多了0.4

若固定都是PD64mm與工作距離40cm而言

這個差距是不會改變的。

若PD或工作距離改變則這個差距就會不一樣了

*補充

簡化公式與完整公式之差別為
(PD+(近眼位-遠眼位) X WD)-((PD/FD+近眼位-遠眼位) x WD)
=(PD/FD)X0.027 -->即為內聚需求X0.027

當PD為64mm，WD為40cm時，差距約為0.4

當PD為70mm，WD為40cm時，差距約為0.44

依此類推。

雙眼調節不論如何矯正皆會等量

有時不等視者會因為某些緣故給予不等矯正度數，例如將度數較高的眼睛減度數


其對於調節的影響在這邊做一探討，提供大家參考。

一、調節定義

當眼睛受到視覺刺激(模糊)時，引起改變水晶體的屈光強度， 進而改變整個眼球光學系統的焦距，使物像能清晰對焦在視網膜上的過程。 

水晶體在年輕時較有能力改變其曲率半徑來增加其屈光強度。 

二、神經迴路

訊號輸入的過程經視覺路徑，不管左右眼的訊號都會同時傳到腦部處理， 而不是右眼傳右腦，左眼傳左腦，而輸出的過程是雙眼等量神經衝動。

三、觀察現象

1.瞳孔反射實驗，例如右眼瞳孔照光反射縮小，此時左眼不照光但也會有瞳孔收縮， 且雙眼瞳孔接近等大。 

2.近見調節實驗，例如右眼給予調節刺激(近物)，瞳孔縮小，此時左眼遮蔽下仍會有 瞳孔縮小的反應。 

3.當調節時(單眼狀況，如右眼)會引起內聚現象(雙眼)。 

四、假設例子

假設雙眼屈光不正皆為+1.00D，眼睛健康，視力正常。 

a.當雙眼皆配+1.00D時，此時雙眼調節為0，視力為1.0。 

b.當右眼配+1.00，左眼配0時，右眼(調節為0，視力1.0)，左眼(若未調節， 屈光誤差為1.00D，視力模糊約0.3~0.5) 

b-1此時左眼調節，右眼跟著調節，假設調節等量，左眼(調節0.50D，屈光誤差0.50D)。 右眼(調節0.50D，屈光誤差0.50D)。這是最佳平衡狀況，調節與視力皆相等。 

b-2假設調節不等量，左眼(調節1.00D，視力清楚)，右眼(調節0.50D，屈光誤差0.50D，視力將是模糊)，調節不等且視力不等。 

五、結論

1.視覺系統藉由檢查比較雙眼模糊程度的方式來決定如何輸出調節強度。

   而雙眼調節輸出一定是等量(或至少非常接近)，為了維持雙眼平衡。


2.這也可以解釋當兩眼矯正視力不相等時，有時雙眼視力會低於矯正較佳之眼，


   因為調節會試著介入。

3.除非是視覺路徑、腦部神經或發育的問題才有可能造成雙眼調節不等的狀況。

瞳孔大小是否會影響紅綠測試?

紅綠測試是一種視光學中用來判斷球面度數(近視或遠視)是否超過或不足的方法


紅色較清楚表示近視度數不足，綠色較清楚表示近視度數超過了，遠視則相反。


一般在做此測試時，要求在暗室中，一方面瞳孔放大，調節較為放鬆


一方面紅綠對比較為強烈。


下列實驗探討了瞳孔大小與紅綠測試的關係。


結果是瞳孔大小並不會明顯影響紅綠測試的結果


There were no significant differences between the mean 


responses under all test conditions.


但較大的瞳孔(差距4mm時)，對個體的反應較為明確。

The variability of individual responses decreased with 


increasing pupil size


我的解讀是雖然室內燈光不會明顯改變紅綠測試結果 (例如原本紅色清楚變綠色清楚)


但較暗的燈光下，是有助於被測者的紅綠判斷(較為明確、快速)。


因此還是建議紅綠測試時，室內的燈光能夠儘可能暗。

J Am Optom Assoc. 1995 Feb;66(2):87-90.

Do changes in pupil size and ambient illumination affect the duochrome test?

Rosenfield M, Aggarwala KR, Raul C, Ciuffreda KJ.

Source

SUNY/State College of Optometry, Dept. of Vision Sciences, NY 10010.

Abstract

Vague and conflicting suggestions currently exist within the literature regarding the appropriate level of ambient illumination to use while conducting the clinical duochrome (bichrome) test. One proposal is that reduced illumination should be adopted since this allows the pupils to dilate, thereby increasing the chromatic interval and resultant test sensitivity. The aim of the present study was to determine whether changes in pupil size and ambient illumination do indeed alter the subjective duochrome response. Accordingly, eight young, visually normal subjects were dilated with 2.5 percent phenylephrine and tested while monocularly viewing the duochrome chart through 1, 3, 5 and 7mm artificial pupils. Additionally, the effects of performing the test through a 1.0 log unit neutral density filter and varying the overall room illumination were examined. There were no significant differences between the mean responses under all test conditions. The variability of individual responses decreased with increasing pupil size; however, a 4mm change in pupil diameter was required to alter the response variability significantly. Therefore it is recommended that the test be performed under the minimum practical ambient illumination conditions in order to minimize this variability.

單眼低度未矯正散光對雙眼視覺的影響

一般在低度散光要配眼鏡或隱形眼鏡時，有時會用等值球面來配。
也就是散光不配，並將散光的一半加到球面度
例如，近視-1.00D散光-0.50D，就配近視-1.25D


以下論文討論當單眼採此種配法時對雙眼視覺的影響
結果是並不會有影響。
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22107117


當單眼採用此配法時，視力將較為模糊
1D的未矯正散光將使視力從6/6(1.0)降到6/8(0.67)
此研究設計將已矯正患者戴上散光試鏡架，模擬出-0.75D 與 -1.25D 在 90度與45度軸
測量雙眼的固視偏差(兩眼同視時的偏差)，結果並無明顯差異。
這可以提供在低度散光配隱形眼鏡時的參考。


但這邊我有一點問題是為何不選擇一般人常見的散光軸180度?
再來雖然對雙眼視覺的影響不大，但對視力的影響就要看個人情況了。

Strabismus. 2011 Dec;19(4):138-41.

The influence of unilateral uncorrected astigmatism on binocular vision and fixation disparity.

Nilsson A, Nilsson M, Stevenson SB, Brautaset RL.

Source

Unit of Optometry, Department of Clinical Neuroscience, Karolinska Institutet , Stockholm , Sweden.

Abstract

Purpose: It is accepted practice to use a spherical equivalent power as an alternative contact lens correction for those patients with lower amounts of astigmatism, allowing for an easier fit, but the blur caused by one diopter of uncorrected astigmatism can reduce acuity of 6/6 to that of about 6/8. This is usually deemed acceptable monocularly, often retaining a good binocular acuity. The purpose of this study is to explore how monocular astigmatic blur may also affect the patient's binocular vision function. Methods: A trial frame was outfitted with full correction for 20 healthy subjects (mean age 25.5 years, range 19-36 years) and a baseline horizontal fixation disparity was measured at a distance of 1 m. Thereafter, fixation disparity was measured with induced monocular astigmatic blur in the right eye, creating an astigmatic error in the amounts of -0.75 and -1.25 in axis 90 and axis 45. Results: It was determined that the differences among full correction and the 4 different types of astigmatic blur were not significant when analyzed as one group (P = 0.5445), nor when separated into groups according to whether the subject had naturally occurring astigmatism or not, (astigmatic group, P = 0.3801; non-astigmatic group, P = 0.5899). Conclusions: Monocular astigmatic blur in the amounts of -0.75 and -1.25 did not have a significant effect on tested subjects with regard to the amount of blur or axis orientation. This low amount of blur is likely within the range of compensation for the subjects, proving that spherical equivalent contact lenses are a viable option for low amounts of astigmatic error.

PMID:

 

22107117

 

[PubMed - in process]

立體視覺(立體感)與低度屈光矯正的例子

最近的一個例子與大家分享

一位國中妹妹因學校篩檢視力不良而來檢查。

雙眼裸視分別在0.5~0.6之間，電腦驗光度數約3~4百度，檢查後雙眼分別度數卻都只有近視50度與散光50度。

同時伴隨聚合不足的現象，近方外斜位高於遠方。

立體視的檢查結果更是有趣，裸視檢查結果100"，矯正視力檢查20" (越低代表越佳)。

媽媽問說要不要配鏡?

以一般觀念來說，這樣的度數很多人是不配眼鏡的。

但這位妹妹

1.雙眼視感覺系統方面: 矯正前後的立體視相差甚多

2.雙眼視聚合方面: 矯正對其眼位也有些許幫助(調節性聚合)

3.雙眼視調節與近視控制方面: 其假性近視度數偏高與雙眼視覺狀態也有一定相關性

所以媽媽接受建議給予配鏡。

其中令人驚訝的是在矯正前後的立體視可以相差如此多!

所以即使低程度的屈光不正，仍要視情況予以矯正。

立體視覺的重要性

•即使注視著相同的目標，左右眼的影像並不是完全相同的。

•這是因為兩眼相距一小段距離，大約在60~65mm，因人而異。
•雖然左右眼有這樣的影像差異，在雙眼同時打開時，我們仍然覺得這個世界只有一個影像存在。

•也就是這微小的差異，製造了雙眼視覺真正的優點，稱之為立體視stereopsis，雙眼形式的深度知覺。 

•圍繞在我們周遭的世界，影像資訊太過複雜，網膜上所接收到的影像，有時並不能表達所看到的物體。
•我們的視覺系統必須去解釋視網膜上的影像，以推論可能的物體。
•要達到這樣的結果必須伴隨著組織與預測周遭環境的能力。

•立體視能給予我們一個有力的工具去達到這樣的能力。 

•立體視能精確的判斷物體所在的位置及與自身的相對方向與距離，還有自身處於環境當中的相對位置。

•雙眼視異常的人，無法精確解釋所看到的世界，判斷距離或方向錯誤，或所見到的世界是扭曲變形的。
•在駕車時，伴隨著雙眼視覺問題的年長者，即使擁有正常視力，發生交通事故的機率還是比較高。

•除此之外，精確的深度感也提高了我們日常生活的表現。
•例如牙醫師鑽洞、眼科醫師在觀察眼角膜上的異物等都需要非常精細的深度感。
•當立體感不存在時，執行這些工作可能非常困難(利用單眼) 或甚至不可能做到。

 

周邊屈光不正(遠視化)對近視發展的影響

最近有一些研究論點指出，周邊的屈光不正對於近視發展有一定的影響，並據此發展出一些相關的處置方式。
不過經過一些證實，似乎還是有問題，事情並沒有這麼簡單。

首先來看什麼是周邊的屈光不正
引自http://www.myopiaprevention.org/definitions.html


近視定義屈光相對眼軸過強。
上圖表示中央近視，周邊也是近視


遠視定義屈光相對眼軸過弱。
上圖表示中央遠視，周邊也是遠視

這就是此理論所持的論點，即使中央影像清晰(表示視力正常)，
但若周邊屈光有遠視化的情形
仍將造成眼睛往近視的方向發展(眼球生長去符合焦點位置，因此增長，變形為橢圓形)。



若以光學的方式，改變進入眼睛的周邊光線性質，將可以改善周邊遠視化的現象。
(事實上參考資料提出這就是OK鏡片能讓近視增加減緩的原因，改變角膜形狀使周邊屈光改變)

以下論文(2011九月，燒的)可以證實近視眼的週邊的確是呈現遠視性屈光不正(較為橢圓形)，
而正視眼的眼球則較呈圓形。
Cross-sectional Sample of Peripheral Refraction in Four Meridians in Myopes and Emmetropes.

覺得哪裡怪怪的嗎? 這邊有一個問題產生，就是雞生蛋跟蛋生雞的問題?
也就是近視眼的週邊屈光的確是呈遠視化，但周邊的遠視化是否就是造成近視的原因呢?

(這種情形很像眼壓與近視的關係，近視者的眼壓較高，但眼壓高是否是近視形成的其中一個原因呢?)

要證實其間的關係，最好的方法就是去觀察正常眼睛一段時間，看之後周邊的變化。

恰好也是今年的論文(2011十月，剛發表，燙的，新加坡做的)

Change in Peripheral Refraction over Time in Singapore Chinese Children.

(同一個團隊在今年2月發表的論文支持了近視與周邊遠視化的相關性。)

而這一次他們找了187個兒童，追蹤了約一年半的時間，結論卻是

無法從原本的週邊屈光不正狀態，去預測近視的發生或影響近視的進展。
(Baseline peripheral refraction did not predict the subsequent onset of myopia or influence the progression of myopia)

當然這是很新的議題，目前的證據或研究也還不夠多。

尚不能就此定論此種近視控制方式(改變週邊屈光狀態)是無效的。

而事實上目前各種近視控制方法(藥物、角膜塑形、多焦鏡片...)都有一定的成效。

我想我等就只能繼續觀察，等待視光方面的科學家進一步的研究成果吧。

在調節中虹膜所扮演的角色

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21357397

這篇論文實驗中，將雞的虹膜切除，觀察水晶體與眼壓的變化。

結論是虹膜對於眼的屈光與生長的影響極小，意指在正視化與近視的發展過程中，虹膜並不會造成影響。眼壓也沒有受到手術的影響，意指對房水排出也不具重要角色


Borishs Clinical Refraction/Accommodation,  the Pupil,  and Presbyopia/Kenneth J.  Ciuffreda
瞳孔對調節的影響主要在三方面，進光量、焦深及週邊像差

這是瞳孔直徑對焦深所做的圖形，瞳孔越小焦深越大(影像較不易感到模糊)。

這是瞳孔大小與視力的關係圖。紅線代表正常情況下(小瞳孔進光量減少)瞳孔直徑與視力的關係，3~4mm最佳。虛線代表經過亮度補償後(將網膜亮度調整一致，排除進光量影響，也就是只剩周邊像差的影響)與視力的關係，瞳孔越大，像差越大，視力越差。

Invest Ophthalmol Vis Sci. 2011 Jul 1;52(7):4710-6. Print 2011 Jun.

The role of the iris in chick accommodation.

Ostrin LA, Liu Y, Choh V, Wildsoet CF.

Source

School of Optometry, University of California Berkeley, Berkeley, California 94720, USA. laostrin@gmail.com

Abstract

PURPOSE:

Peripheral defocus, higher-order aberrations, and accommodation interact with pupil size to influence retinal image quality and possibly eye growth. Iridectomy (ID) provides a fixed, enlarged pupil. Results from in vitro studies suggest that ID may reduce or eliminate accommodation in the chicken. This paper further investigates the effects of ID on chicken accommodation, eye growth, and refractive development.

METHODS:

Refraction, biometry, and corneal curvature were measured, before, and after topical instillation of nicotine in 43 White-Leghorn chickens that had undergone monocular ID. Intraocular pressure (IOP) was measured, and eyes were imaged with anterior segment optical coherence tomography (OCT) during accommodation. In vitro preparations were used to examine accommodation responses in a lens-scanning instrument.

RESULTS:

Iridectomy induced small but significant decreases in anterior and vitreous chamber depths and an increase in lens thickness (LT). IOP was similar in iridectomized and control eyes from 1 week on. In vivo, nicotine induced similar accommodative changes in iridectomized and control eyes. OCT images revealed a forward displacement of the iris during accommodation in control eyes. Iridectomized and control eyes showed similar increases in LT. In vitro, iridectomized eyes showed minimal nicotine-induced accommodation.

CONCLUSIONS:

Refraction and eye growth were minimally affected by ID in chickens, implying that emmetropization was unaffected and supporting the use of ID as a tool in emmetropization and myopia studies. The greatly attenuated accommodative responses in vitro for iridectomized eyes suggest a role of biomechanical factors in the chick. IOP was unaffected by the surgery, implying that the iris musculature is not essential for maintaining aqueous outflow pathways.

人為什麼有兩個眼睛?

http://www.tomshardware.tw/408,review-408-3.html
達文西(Leonardo da Vinci)對於「雙眼視覺」現象方面的光學研究(資料出處：Peter Hohenstatt：Leonardo da Vinci，1452-1519，K?nemann Verlag，1998)。

這是個很有趣的問題，我們可以從幾個觀點來看

1.從物種的觀點來看，較高等的物種如哺乳類都是兩隻眼睛。
   而較低等的物種如蜘蛛或昆蟲等則有很多眼睛。

2.一個”額外”的眼睛，以防受傷或生病。
-但從這個觀點來看，眼睛越多越好。不過我們還是只有兩個眼睛。

3.有另一個眼睛是否會使我們視力更銳利、更清晰或更敏感呢？
-許多視覺的表現在雙眼時比單眼要更好，這種現象稱為雙眼疊加作用binocular summation。

-舉例來說，雙眼的視力（VA）一般皆優於單眼。
-對比敏感度的偵測雙眼亦優於單眼。
-然而，在許多的情況下，這種雙眼的優勢是很小的。
-額外的眼睛實際上並沒有給予我們的視覺能力太大的提升。

4.雙眼擁有較大的視野，可以讓我們在同一時間內看到較大的世界。 

-但在較低等的物種如青蛙，雙眼的視野幾乎是單眼的雙倍，因為它們的眼睛是長在頭的兩側，除了一小部分重疊，雙眼視野幾乎可以達到360度。

-在較為高等的物種，如人類，雙眼是朝前的。
-並且雙眼視野重疊之後，是較為狹窄的。
-重疊的部分約有120度，是雙眼共同看到的，此稱為雙眼視野binocular visual field。

-人類的視野並沒有太多的優勢

5.即使注視著相同的目標，左右眼的影像並不是完全相同的。
-這是因為兩眼相距一小段距離，大約在60~65mm，因人而異。
-雖然左右眼有這樣的影像差異，在雙眼同時打開時，我們仍然覺得這個世界只有一個影像存在。

-也就是這微小的差異，製造了雙眼視覺真正的優點，稱之為立體視stereopsis，雙眼形式的深度知覺。
-雖然有時我們能夠使用單眼判斷一些深度的感覺，但使用雙眼時會明顯的好很多。
較快速也較精準。

•這可能與演化有關
•在原始世界中，滿布叢林的環境下，單眼看來會是一個平面的世界。
•深度感會幫助產生深淺遠近的感覺，形成3D的結構，這對於生存其中的史前人類是非常重要的。
•立體感也能幫助區分主體與背景，快速穿梭於其中。
•精確的手眼協調能製造所需的工具

•即使是現代環境，雙眼視覺仍扮演重要角色。
•圍繞在我們周遭的世界，影像資訊太過複雜，網膜上所接收到的影像，有時並不能表達所看到的物體。
•我們的視覺系統必須去解釋視網膜上的影像，以推論可能的物體。
•要達到這樣的結果必須伴隨著組織與預測周遭環境的能力。

•立體視能給予我們一個有力的工具去達到這樣的能力。
•立體視能精確的判斷物體所在的位置及與自身的相對方向與距離，還有自身處於環境當中的相對位置。  

6.為什麼沒有多於兩隻眼睛？

-理論上，三隻眼睛比兩隻眼睛能給予我們更佳視力與立體感。

-科學家由工業用三隻眼睛的機器人得到證實，表現相當良好。
-然而機器的眼睛能相當精確的對齊，生物體卻不能。
-兩隻眼睛對不齊時將產生複視，如有更多眼睛對不齊時，將產生更多的影像。

-相對於多出的神經迴路與訊息量來說，所帶來的優點並不算大。

•因此，兩隻眼睛的存在是一種夠好的妥協，恰好足夠的眼睛數量，足以提供深度的知覺，卻又不會像太多隻眼睛使得花費多於益處。

 

眼鏡引起的稜鏡效應1

*每付眼鏡都有兩個鏡片，而這兩片鏡片都各有一個光學中心。

*當光學中心(以下簡稱光心)準確地對準瞳孔時，眼睛將不會有稜鏡效應的產生。

*也就是光學中心之間距離=瞳孔之間距離

*但當光心不在瞳孔位置時，就有稜鏡產生。

*水平方向與垂直方向偏差產生水平方向與垂直方向稜鏡。

*下述以近視鏡片為例說明，當鏡片光心與瞳距不相同時，產生水平方向稜鏡結果。

1.如下圖，上為正面看，下為從頭上往下看。

-鏡片光心之間距離等於瞳孔間距。

-光心對準瞳孔，無稜鏡產生。

2.如下圖當光心外移，偏離瞳孔位置時。
-鏡片光心之間距離大於瞳孔間距。
-從俯瞰圖可看到雙眼之前對到的是鏡片厚邊朝內，也就是將產生基底朝內的稜鏡。

-視覺感受上地面或牆面會朝向自己的方向凸進來，物體會感覺變大了。
http://jim0423.blogspot.com/2011/08/blog-post_19.html
-眼位朝開散方向移動，間接放鬆調節。

3.如下圖當光心內移，偏離瞳孔位置時。
-鏡片光心之間距離小於瞳孔間距。
-從俯瞰圖可看到雙眼之前對到的是鏡片厚邊朝外，也就是將產生基底朝外的稜鏡。
-視覺感受上地面或牆面會朝遠離自己的方向凹下去，物體會感覺變小了。
http://jim0423.blogspot.com/2011/08/blog-post_19.html
-眼位朝聚合方向移動，間接刺激調節。

稜鏡引起的視覺變化

配戴基底朝內稜鏡，地面或牆面會朝向自己的方向凸進來，物體會感覺變大了。。(左方圖)
配戴基底朝外稜鏡，地面或牆面會朝遠離自己的方向凹下去，物體會感覺變小了。(右方圖)

全盲博士生 創視障重建協會

全盲博士生 創視障重建協會

• 2011-08-12
 
• 中國時報
 
• 王瑄琪／嘉義報導

年輕時曾擔任校長秘書的賴淑蘭（見圖，王瑄琪攝），家庭事業兩得意，卻在四十六歲時完全失明。但她無懼失明帶來的挫折，在全盲後仍繼續進修，成為中正大學成人教育研究所博士生，還創辦了視障重建協會，為自己的人生開啟新的道路。

    　年輕時曾擔任校長秘書的賴淑蘭，家庭事業兩得意，卻在四十六歲時完全失明。但她無懼失明帶來的挫折，在全盲後仍繼續進修，成為中正大學成人教育研究所博士生，還創辦了視障重建協會，為自己的人生開啟新的道路。

    　就讀成教所博士班的賴淑蘭，在廿六歲那年被診斷出罹患視網膜色素變性，醫生曾警告她五十歲左右時可能會失明，孰料惡夢在四十三歲時便提前報到，視力惡化程度讓她無法工作，只好提前退休。

    　原本想著退休後能過著打高爾夫、打牌、聊天打屁的「三打生活」，卻在失明後成了等吃、等睡、等死的「三等人生」。擔心自己就要老死在家，個性好強的她開始接納不完美的自己，積極向朋友尋求生活上的協助，並學會盲用電腦。

    　為了幫助成年後失明的患者，他選擇繼續攻讀博士學位，期望為同樣的患者訂做一套課程。她相信全盲不代表絕望，原來失去的能力也可藉由學習重新獲得！

單眼狀態下模糊驅動的調節之感覺與運動回路

摘自BORISH'S CLINICAL REFRACfION, SECOND EDITION
Accommodation, the Pupil, and Presbyopia, Chapter 4

Sensory and Motor Pathway for  Monocular Blur-Driven Accommodation
單眼狀態下模糊驅動之調節的感覺與運動通路

Retinal cones stimulated by defocus.
視網膜錐狀細胞被失焦影像刺激
-->
Summated blur signals transmitted through magnocellular layer of LGN to visual  cortex
總合的模糊訊號經由外側膝狀體的magnocellular layer到達大腦的視覺皮質
-->
Summated cortical cell responses formulate sensory blur signals
總合的皮質細胞反應調控感覺的模糊信號
-->
Signal also transmitted to parieto-temporal areas  and cerebellum for processing/dissemination
信號同時也傳送到parieto顳區及小腦進行處理與傳播
-->
Supranuclear signal  goes on  to  midbrain/oculomotor nucleus/Edlnger-Westphal  nucleus where motor
command formulated
核上的信號進入到中腦/動眼神經核/E-W核內進行運動指令調控
-->
Motor command transmitted to ciliary  muscle via oculomotor nerve  III, ciliary ganglion, and then
short ciliary nerve
運動指令通過動眼神經，睫狀神經節，然後經由短睫狀神經傳輸到睫狀肌
-->
Change in state of contraction of ciliary muscle
睫狀肌的收縮狀態改變
-->
Crystalline lens deforms to attain in-focus retinal image and clarity of vision
水晶體形狀改變以達到視網膜正確對焦並得到清晰影像

年輕成人的建議近用加入度5

2.實務上的應用

2-1
這篇paper所使用的，測量調節反應的儀器並不是一般我們常用的儀器。

因此套用他的公式我認為並不符合我們臨床的應用

所以建議調節方面還是採用雙眼交叉圓柱鏡或動態網膜鏡MEM做為測量調節反應的方式

只是FCC要注意不要讓瞳孔縮小增加焦深，造成測量誤差就好。

假設測出的加入度為Add1

2-2
至於近方眼位，因為遮蓋測試，馬篤氏鏡，VonGraefe法的差異並不會太大

因此可自行採用一至兩種檢查方式測量近方眼位。

之後套用作者的公式


初始近方眼位=-2.959+2.770*加入度


我簡化一下--> 加入度=(近方眼位+3)/2.77，外斜位為-，內斜位+


(或更簡單-->他做出的AC/A比接近3，也就是1個D的加入度約會讓眼位往外3Δ)


假設計算出的加入度為Add2


2-3
如Add1與Add2的數值相差不多，則為適當的加入度。


若兩者相差較多，則


1.用一隻手對付->取兩者之間的數值，依次給予試戴，以最佳感受為主。


2.加入另一隻手->取調節反應的數值加入後，測量此時的近方斜位(應該會較為外開)
   
再加入適當的稜鏡使其近方眼位回到近方3Δ外斜(或採Shear or Percival建議量)


且若加入超過3Δ，須回頭修正加入度(CA/C的影響)。

年輕成人的建議近用加入度4

1-3 總結

從前兩篇看下來，應該已經有一定的概念了

適當的加入度應同時考量調節與聚合系統

正加入度一方面降低調節的誤差，減少調節的負擔。

一方面使眼位往外，多數時候卻是使聚合的誤差加大，增加聚合的負擔。

根據本篇論文的研究
http://jim0423.blogspot.com/2011/06/blog-post_19.html

調節方面的考量與初始調節誤差有關
http://jim0423.blogspot.com/2011/07/2.html
兩者之間的關係可用公式1來表示
調節誤差=0.134+0.238*加入度

聚合方面的考量與初始近方眼位有關
http://jim0423.blogspot.com/2011/07/3.html
兩者之間的關係可用公式2來表示
初始近方眼位=-2.959+2.770*加入度

對特定個人可用此兩公式來推測加入度

文中的例子說明

1.某人於40cm工作距離處的初始調節誤差為+0.42D，並且近方眼位為+0.365Δ(內斜位)。根據公式1計算的結果，加入度為+1.20D，根據公式2計算的結果同樣為+1.20D。兩者相符合。

2.如另一人同樣於40cm工作距離處，初始調節誤差同樣為+0.42D，但近方眼位為-2.00Δ(外斜位)，則公式1的計算結果，加入度為+1.20D，公式2計算的結果則為+0.35D，兩者不相同。

我們並不知道哪個加入度對這個人是較好的?

不過我們知道適當的加入度必定是在+0.35D~+1.20D之間。而+2.00D的加入度則似乎太高了。

雖然這個研究的對象是年輕成人，但對象若是兒童，亦可做為控制近視鏡片的加入度參考。

鏡片的類型作者建議採用漸進多焦鏡片較容易獲得效果。

1-4 延伸討論

先看一下作者所提出的建議表



以此次研究對象平均假設PD64mm，年紀25歲，工作距離40cm，遠眼位正位，近眼位-1.8Δ(外斜)為例，假設AC/A=4，CA/C=0.1

1.總調節量=聚合量*CA/C+影像性調節
             2.5 = 15*0.1+IA，IA=+1.0D約等於+1.04D

可看出調節誤差為0的加入度，事實上幾乎等於眼睛為了達到清晰度所做出影像性調節的量。

2.從近眼位-1.8Δ移動到-3Δ，AC/A=4，要加入+1.2/4=+0.3D約等於+0.35D。


會不會太理論了呢?


下一篇會試著從實務上的角度來探討這個問題。

飛秒雷射治老花 合併近視者不宜

http://n.yam.com/tlt/healthy/201107/20110714276052.html

自由時報╱自由時報 2011-07-14 06:00

討論 (+)

調整字級：    

記者洪素卿／台北報導
面對老花，除了戴上老花眼鏡，現在又有新的治療選擇。衛生署日前核准老花雷射治療手術，這種新科技是利用雷射在眼睛的角膜中央打出5個同心圓環，藉以改變角膜中央弧度，就像是在角膜中央放上一個凸透鏡般，解決患者近距離看不清楚的困擾。
平均37歲起 國人有老花困擾
眼科醫學會理事長林浤裕指出，早年國人一般要等到45歲過後才會開始有老花，不過，近年因為智慧型手機普遍，老花眼發生年齡明顯提早，最新資料顯示，年輕一代國人，平均約37歲開始就有老花困擾。
面對老花眼，最簡單的方式就是戴上老花眼鏡，不過，就像部分近視族想要擺脫眼鏡，一些老花眼患者也不想戴眼鏡。身為公司負責人的鄭小姐就是其中之一。
鄭小姐表示，她從小視力正常，從40歲開始就逐漸察覺自己近看文件有點吃力，一直撐到45歲就醫，經醫師診斷為老花，不得已戴上老花眼鏡。
她說，戴上老花眼鏡不只覺得自己頓時老了好幾歲，更因從小沒戴眼鏡，短短5年就弄丟了4副眼鏡。「看公司文件，一時找不到眼鏡，怎麼都分不清楚3跟8時，真的超困擾。」也因此，當她得知可能有新科技可以治療老花，馬上找醫師，也剛好符合手術標準，就成了第一個在國內接受「飛秒老花雷射手術」的患者。
不過，因為老花手術會稍微影響原本看遠的視力，考量鄭小姐有輕微25度的近視，醫師只為她做了一眼老花，另一眼則保留原本視力。
林浤裕說，一般雷射近視手術，是先以板層刀或是雷射，掀起一片角膜瓣，然後以雷射在切面上打一個凹面，再將角膜瓣覆蓋回去。
手術20分鐘 觀光醫療新選擇
飛秒老花雷射則是在角膜中心，以雷射直接在基質部分打5個同心圓，眼內壓力便會自己將同心圓往外推，成為一個凸面。整個雷射過程大約只有20秒、手術過程不到20分鐘，由於沒有切口，不僅患者沒什麼痛感、術後也不受飛航限制，因此，近來在新加坡、香港與韓國，這項手術也成為觀光醫療的主要項目。在中國，也因為影星劉德華接受此項手術而聲名大噪。
這項技術發展迄今，全球已經有將近1萬例患者接受手術，迄今追蹤治療3年半，患者並未觀察到有度數回退的現象。不過，並非人人都能接受這項手術，林浤裕指出，老花合併有近視或是曾經接受過近視雷射手術的患者，絕大多數無法適用這項新科技。估計國內400到500萬老花族，可能不到1/10適用。

年輕成人的建議近用加入度3

1-2 聚合的考量

*從聚合的觀點來看，加入度會讓調節放鬆

進而減少調節性聚合，使近方眼位往外，融像性聚合FC增加。

對聚合過度者有利，對聚合不足者則沒有好處。

*感覺系統方面，斜位量大的人，融像性聚合FC的負擔大，雙眼網膜影像固視差異(Fixation Disparity)也會較大

容易引起疲勞症狀，若超過panum's fusional area，甚至產生複影。

*從雙眼視覺的觀點來看，些許的近方外斜會引起些許的聚合性調節CA

有助於維持近方調節，減少調節負擔，比近方正位要好。

*根據morgan的統計，多數人的近方斜位量預期值在3個稜鏡外斜位。

太多太少都不好，因此總結來看，定義最佳加入度是以達到近方3個稜鏡度外斜為目標。

*而此篇研究所作的結果是如下表的左方欄位部分

表示三個不同工作距離(50、40、33cm)的最佳加入度。

分別為+0.58D、+0.35D、+0.20D，可供一般使用。

你沒看錯，距離越近，加入度越低，因為要藉由調節性內聚AC來降低斜位量。

*而初始近方斜位(原遠用處方)與最佳加入度之間的關係如下圖所示

負號表示外斜，正號表示內斜

內斜越高者，加入度越高。近方外斜量高者，甚至要採用負加入度。

也就是對特定患者而言，我們可以近方斜位量去計算最佳加入度。

下一篇就是總結了。

年輕成人的建議近用加入度2

延續上一篇
抗疲勞鏡片真的能抗疲勞?

及這一篇論文

年輕成人的建議近用加入度

提出了一些對年輕成人近用加入度處置方式的建議

個人認為這一篇論文，實在是非常具有參考價值

1.思考方向--近用加入度的決定因素為何?

靜態方面的雙眼視覺目標是得到單一且清晰的影像，

清晰與調節有關，單一影像與聚合有關。
(相關文章 http://jim0423.blogspot.com/2011/01/2.html)

1-1調節的考量

*從清晰度的觀點來看，當調節反應與調節刺激之間的差距越大(調節誤差)，影像將越模糊。

當反應落後於刺激時，稱為調節遲緩 lag of accommodation

當反應超前於刺激時，稱為調節超前 lead of accommodation

一般處置方式是當調節遲緩時，需加入正加入度加以補償

*但問題是調節遲緩的量並非就等於加入度的量

例如當測出調節遲緩的量是+0.50D，而實際上加入+0.50D加入度時

調節遲緩的量值雖然下降了，但卻不會等於0，結果是需要加入更高的加入度。

*這個研究以儀器測出加入了近用加入度後實際上眼睛的調節反應

並使用一個名詞dioptric value，表示加入度的值與調節反應的總合量。

例如觀看40cm物體，並加入+1.00D加入度，儀器測出的調節反應是-2.37D
dioptric value=+2.37


也就是等於+1.01D加入度(頂點距離換算有效度數)與眼睛調節量+1.36D的總合


並定義最佳加入度為當dioptric value=調節需求時，也就是此時調節誤差為0。


*結果如下表右方欄位部分，表示三個不同工作距離(50、40、33cm)的最佳加入度。


分別為+0.92D、+1.04D、+1.28D，可供一般使用。

*而初始的調節誤差(原始遠用度數看近之調節刺激與調節反應差異)與最佳加入度之間的關係如下圖所示。

也就是對特定患者而言，我們可以以初始調節誤差去計算最佳近用加入度。

下一篇將從聚合的觀點來看最佳加入度的決定。

抗疲勞鏡片真的能抗疲勞?

目前市面上有所謂的抗疲勞鏡片，
簡單的說就是給尚未步入老花年齡的年輕成人配戴的漸進多焦鏡片。
雖然有人戴了眼睛較不疲勞，但有些人戴了並卻反而不舒服
既然是抗疲勞鏡片，為何會有這樣的差別呢?


其實這個問題類似於另一個常見問題，就是"年輕人看遠看近是否需要兩付眼鏡?"


**************************************************


首先，上了年紀的人，因看近所需的調節能力退化，近用度數必須與遠用不同，這是大家已知的事實。


但尚未到老花年齡的年輕人，甚至是幼童，近用的度數是否也要不同?
就是一個不易回答的問題了。


臨床上檢測老花眼(或調節功能)的方式是採用雙眼交叉圓柱鏡(FCC)測量調節反應
再以負相對調節/正相對調節(NRA/PRA)，加以確認範圍即可。


若以此種標準來看，大部分的年輕人都不需要近用加入度。


實際上多數年輕人一付眼鏡看遠看近也沒什麼問題。


****************************************************
那若是年輕人採近用加入度(看近時減少近視度數)會如何呢?


在調節與聚合的關係中，彼此是互相連動的。


加入度的目的在減少調節負擔，但多數人卻會增加聚合的負擔。


例如若遠用度數減少-2.00D看近
以調節聚合比例AC/A=4來看，會將近方眼位往外拉開8個稜鏡度
也就是對雙眼視覺系統而言，於看近時會增加8個稜鏡的聚合負擔。
若原本就有聚合不足症狀的人，就像雪上加霜
結果當然是不清楚，也不舒服。


但對於聚合過度的人來說，卻像雪中送炭
其原本過於內聚的眼位，會回到較接近正位
清晰度提高，疲勞症狀也可以減少。


不幸的是，這樣的人(聚合過度)在人群中是較為少數的，多數人還是稍微偏向聚合不足的方向。


年輕人的雙眼視覺狀態比老年人更為複雜
因其調節、聚合、縮瞳三連動互相影響關係大，範圍也大。
分析起來困難度更高。


所以若要問抗疲勞鏡片是否真的有用?


必須做完整雙眼視覺檢測才能夠給予適切的答案。

年輕成人的建議近用加入度

• 本篇論文根據年輕成人於視近時，評估其調節反應、眼位、注視差異(FD)，以決定最佳之加入度。
• 結論是在50cm，40cm，30cm之工作距離處，加入度分別為 +0.92 D、+1.04 D及 +1.28 D。
• 近方3個稜鏡外斜之最佳加入度分別為+0.58 D 、+0.35 D and +0.20 D。
• 此外，初始之調節反應誤差、近方眼位與最佳加入度之間有高度相關性。
• 研究者建議加入度之設計應同時考量調節與聚合系統之間的平衡，約在+0.20D到+1.28D之間
• 且若依每個人之調節與聚合系統，採用漸進多焦之設計，對於減緩近視的增加預期會有效果。

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18981925
Optom Vis Sci. 2008 Nov;85(11):1100-5.
Optimal dioptric value of near addition lenses intended to slow myopic progression.
Jiang BC, Bussa S, Tea YC, Seger K.

Source

College of Optometry, Nova Southeastern University, Ft Lauderdale, Florida 33328, USA. bjiang@nova.edu

Abstract
PURPOSE:

The purpose of this study was to determine the optimal power value of near addition lenses, which would create the least error in accommodative and vergence responses.
METHODS:

We evaluated accommodative response, phoria, and fixation disparity when the subject viewed through various addition lenses at three working distances for 30 young adults (11 emmetropic, 17 myopic, and 2 hyperopic). Accommodative response was determined with a Canon R-1 infrared optometer under binocular viewing conditions, phoria was determined by the alternating cover test with prism neutralization, and fixation disparity was measured with a Sheedy disparometer.
RESULTS:

We found that the optimal powers of near addition lenses for the young adult subjects associated with zero retinal defocus were +0.92 D, +1.04 D, and +1.28 D at three viewing distances, 50 cm, 40 cm, and 30 cm, respectively. The optimal powers associated with -3 prism diopters (Delta) near phoria were +0.58 D, +0.35 D, and +0.20 D at the three distances, 50 cm, 40 cm, and 30 cm, respectively. In addition, we found high correlations between the initial accommodative error and the optimal power of the near addition lenses and between the initial near phoria and the optimal power of the near addition lenses.
CONCLUSIONS:

The results suggest that when the effects of near addition lenses on the accommodative and vergence systems are both considered, the optimal dioptric power of the near addition lens is in a range between +0.20 D and +1.28 D for the three viewing distances. Using progressive lenses to delay the progression of myopia may have promising results if each subject's prescription is customized based on establishing a balance between the accommodative and vergence systems. Formulas derived from this study provide a basis for such considerations.