用于矯正散光的接觸鏡（一）：接觸鏡矯正散光

齊備/文

用于矯正散光的接觸鏡（一）：接觸鏡矯正散光

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多數屈光不正眼或多或少伴發一定量的散光，框架眼鏡采用球柱面光學透鏡進行矯正，球面接觸鏡則利用鏡片下的淚液透鏡進行矯正或部分矯正。根據屈光矯正的原則，矯正眼在戴鏡后理應獲得最佳的視敏度，于是有了環曲面接觸鏡的問世，柱面或球柱面角膜接觸鏡稱為環曲面接觸鏡。

散光為屈光不正的一種形式，在屈光檢查中散光的發現和定量是重要的一環，也是屈光矯正的關鍵所在。

1 散光眼概述

1.1 散光眼的定義

在調節靜止的情況下，平行光線入眼后不能形成焦點，則該眼稱為散光眼（astigmatism eye）。

1.2 散光眼的分類

1.2.1 屬性分類

（1）規則性散光（regular astigmatism），兩個焦量差異最大的子午線互成直角，稱為規則性散光，該類散光通?？赏捎铆h曲面光學透鏡進行矯正。

（2）不規則性散光（irregular astigmatism），一條或多條子午線的自身曲率發生無規律變化，稱為不規則性散光。

（3）雙斜散光（doubleb evelastigmatism），兩個焦量差異最大的子午線斜向交叉，稱為雙斜散光。

1.2.2 規則性散光的分類

（1）單純性散光（simple astigmatism），又分為單純性遠視散光和單純性近視散光，系指平行光線入射散光眼后，一條焦線恰好聚焦在視網膜上，另一條焦線聚焦在視網膜前或視網膜后（圖1-a）。

（2）復性散光（compound astigmatism），又分為復性遠視散光和復性近視散光，系指平行光線入射散光眼后，兩條焦線都聚焦在視網膜前，或都聚焦在視網膜后（圖1-b）。

（3）混合性散光（mixed astigmatism），系指平行光線入射散光眼后，一條焦線聚焦在視網膜前，另一條焦線聚焦在視網膜后（圖1-c）。

圖1 規則性散光的分類

1.2.3 規則性散光眼的量值分類

（1）微度散光：散光度≤0.75D；

（2）低度散光：散光度為1.00D～1.50D；

（3）中度散光：散光度為1.75D～2.50D；

（4）高度散光：散光度≥2.75D。

1.2.4 規則性散光眼的軸向分類

1.2.4.1 順規散光（with rule astigmatism）

順規散光指近視散光的軸位為180°±30°，遠視散光的軸位為90°±30°。眼的屈光體系垂直向屈光力強，多為來自于角膜的散光，又稱為直接散光。角膜曲率儀所測定的角膜性散光與屈光定量所測定的屈光性散光量值相近（圖2-a）。

1.2.4.2 逆規散光(against rule astigmatism）

逆規散光指近視散光的軸位為90°±30°，遠視散光的軸位為180°±30°。眼的屈光體系水平向屈光力強，多為來自于晶狀體的散光，又稱為間接散光，角膜曲率儀所測定的角膜性散光與屈光定量所測定的屈光性散光量值差異較大（圖2-b）。

1.2.4.3 斜向散光（oblique astigmatism）

斜向散光指散光軸位為45°±15°或135°±15°。多為來自于角膜與晶狀體的混合性散光，角膜曲率儀所測定的散光與屈光定量所測定的散光部分一致（圖2-c）。

圖2 散光眼的軸向分類

1.2.4.4 規則性散光軸向組成比率

散光人群中大致以順規散光最多，約占60%，逆規散光約占17%，斜向散光約占23%。

1.3 規則性散光的屈光狀態

1.3.1 史氏光錐

平行光線入射規則性散光眼后，不能形成焦點，焦力較大的子午向光線先聚合為一條焦線，焦力較小的子午向光線后聚合為另一條焦線，形成一前一后兩根互相垂直的焦線，焦線的間隙稱為焦間距，光線所形成的兩個頂點相對的錐型結構稱為史氏光錐（Sturm conoid）。

1.3.2 最小彌散圓

史氏光錐結構的錐頂部圓形影像稱為最小彌散圓（minimum confusion circle），是規則性散光眼影像變形最小的焦面。最小彌散圓的直徑與規則性散光的量值正相關（圖3）。

圖3 散光眼的史氏光錐

1.4 規則性散光眼的表現

1.4.1 視力下降

由于規則性散光眼兩個主子午線的目標光線不能同時在視網膜上清晰結像，只能選擇性觀看最小彌散圓，則視標像光能量分散，顏色變淡，邊緣不清。散光焦度較大時，甚至可誘發單眼復視。

1.4.2 視覺疲勞

雖然通過調節不能克服規則性散光，但通過調節可以將最小彌散圓影像調整到近于視網膜的焦面上，求得較好的視力，長時間的調節和辨認不夠清晰的影像，必然導致視疲勞。

1.4.3 視物變形

由于規則性散光眼兩個主子午線的放大率不同，會誘使目標影像變形；若主子午軸線位于斜向，會誘使目標影像傾斜。為了克服目標物的失真，患者常采取習慣性瞇眼，用眼瞼遮蓋散光眼垂直向子午線的聚焦效果。

1.5 規則性散光眼的發生率和焦度組成比

1.5.1 發生率

通常認為低于或等于0.50D的散光無臨床矯正價值，≥0.75D的規則性散光眼人群發生率約為23%，在屈光不正眼中≥0.75D的規則性散光眼發生率約為67%。

1.5.2 焦度組成比

在散光眼人群中的焦度組成比如表1所示，可知柱鏡焦度≤2.00D的散光眼約占88%，可選配軟性環曲面接觸鏡或硬性球面接觸鏡，而≥2.25D的散光眼約占12%，是硬性環曲面接觸鏡的主要適應人群。

表1 規則性散光眼的焦度組成比

1.6 規則性散光眼的矯正

1.6.1 矯正原理

可以將規則性散光眼看成是軸位垂直的兩個焦力不同的生理圓柱透鏡疊合而成，光學圓柱透鏡可以修改（補償或抵消）其中一個生理圓柱透鏡的量值，使眼的屈光體系各個子午向焦力相等。在矯正過程中，光學圓柱透鏡可以單獨移動一根焦線的聚焦位置，從而縮小并消除焦間距，使光線入射規則性散光眼后形成焦點（圖4）。

圖4 光學圓柱透鏡矯正散光眼

1.6.2 矯正方法

（1）環曲面框架眼鏡（球柱鏡聯合）為最普遍的矯正手段，優點是矯正視力清晰，成功率高，缺點是：①矯正高度散光或斜向散光時單色像差會導致難以克服的影像變形、偏斜和空間定位的誤差；②不能矯正不規則性散光；③遇有雙眼球鏡焦度、柱鏡焦度或柱鏡軸位差異過大，達到屈光參差的程度，環曲面框架眼鏡不能被配戴者接受。

（2）球面角膜接觸鏡可利用鏡片下的淚液形成的圓柱透鏡對于散光眼進行補償性矯正，尤其是硬性球面接觸鏡矯正效果頗佳。優點是：①鏡片下的淚液透鏡不僅可以矯正眼的規則性散光，且能矯正不規則性散光；②有效地克服了光學透鏡矯正散光眼時的影像變形。缺點是：①遇到高度角膜散光，鏡片的附著不穩定，中心定位不理想；②可能產生指數性散光。

（3）軟性球面接觸鏡聯合單純性柱鏡框架眼鏡，常試用于高度近視合并不能忽略的散光，優點是有效地降低了框架眼鏡的厚度和重量，減少了高度近視框架眼鏡導致的影像畸變；缺點是接觸鏡與外置柱鏡的光軸不重合，在一定程度上會影響成像質量。

（4）軟性或硬性環曲面角膜接觸鏡用于矯正眼的散光，因矯正視力清晰穩定、像差相對較低已經越來越多成為視光師的選擇，缺點是驗配技術要求較高。

2 球面接觸鏡矯正散光眼的分析

2.1 接觸鏡的屈光分析

2.1.1 角膜的屈光

角膜的中心和邊緣的厚度差很小，在眼的屈光系統中，通常把角膜的前面和后面看作是近似平行的弧面，當平行光線通過很薄的平行弧面透鏡時并不發生折射（圖5-a），因而角膜本身的屈光作用被忽略不計。而沒有屈光作用的角膜藉自身的彎曲度包容了房水則形成了約為40.00D～45.00D平凸透鏡的屈光效果（圖5-b），占據了眼的總體屈光焦力的70%～75%，角膜的屈光力可計算如公式1。

式中DC為角膜的屈光力，rC為角膜的前曲率半徑，n為角膜和房水的綜合折射率（1.3375）。

圖5 角膜的屈光

2.1.2 配戴接觸鏡的屈光動態

配戴接觸鏡后，可以理解為接觸鏡修改了角膜原有的屈光狀態，由接觸鏡、鏡片下的淚液、角膜和房水組成了新的屈光體系。該新的屈光體系具有5個屈光界面和4個層次的屈光介質。屈光界面分別為鏡片的前表面、鏡片的后表面、淚-液的前表面、淚液的后表面、角膜的前表面；屈光介質分別為鏡片材料、淚液、角膜和房水(圖6）。

圖6 接觸鏡與角膜的綜合屈光

戴鏡后新的屈光體系屈光焦力可計算為接觸鏡焦度、淚液透鏡焦度和角膜原有的焦度的合量(公式2):

式中D為戴鏡后新的屈光體系屈光焦力，Dl為接觸鏡焦度，Dt為淚液透鏡焦度，Dc為角膜原有的焦度。

2.1.3 淚液透鏡

配戴接觸鏡后，夾在接觸鏡的后表面與角膜的前表面之間的淚液受前后界面的塑造形成淚液透鏡，雖然受瞬目影響淚液透鏡的厚度隨時會發生變化，但形態和焦度相對恒定，利用薄透鏡公式可求出淚液透鏡焦度的近似值(公式3):

式中Dt為淚液透鏡焦度，rl為接觸鏡后表面曲率半徑，rc為角膜前表面曲率半徑，n為淚液的折射率（1.336）。

2.2 淚液透鏡矯正散光

2.2.1 矯正原理

角膜性散光眼配戴球面接觸鏡后，接觸鏡的內表面光學區為球面形，散光眼的角膜前表面為環曲面形，鏡片的內表面與角膜曲率較平的表面附著較緊，與角膜曲率較彎的表面附著較松，其間若填入淚液，則形成類似交叉柱鏡的淚液透鏡（圖7）。

圖7 淚液透鏡

例如:角膜曲率儀測試結果為42.25@180/42.75@90，屈光定量測試的結果為-4.00-0.50×180，若選擇接觸鏡的后曲率為42.50D，則理想的淚液透鏡應呈±0.25D交叉柱鏡（圖8）。

圖8 淚液透鏡的焦力分析

2.2.2 殘余散光

淚液透鏡與角膜前表面緊密嵌合，鏡片的外表面若為球面形，則眼的角膜散光理應得到充分矯正，然而如果軟性接觸鏡的可塑性過強，同時角膜的散光度過高，則有可能將角膜前表面的凸球柱面形態不同程度地復制到鏡片的前表面，從而留下一定量欠矯散光，影響矯正的效果，稱為殘余散光。所以淚液透鏡矯正角膜性散光的效果很大程度上是由鏡片的彈性模量來決定的，在實際應用中可知硬性接觸鏡優于軟性接觸鏡，軟性接觸鏡則應選擇低含水量、厚度較大或切削工藝制作的鏡片來最大限度地實現預期的淚液透鏡。

此外，淚液透鏡的形成有賴于接觸鏡和配戴眼兩方面的條件，若配戴眼的散光以角膜性散光為主，同時接觸鏡的彈性模量夠大，則淚液透鏡形成則較為充分，散光的矯正效果較好；配戴眼的散光以非角膜性散光為主，則淚液透鏡對于眼的屈光性散光并無矯正作用，戴鏡后欠矯的散光也稱為殘余散光。

2.2.3 指數性散光

已知球面接觸鏡是利用淚液的環曲面與角膜的環曲面相互嵌合來矯正散光的。在角膜散光度較高時，尤其是配戴硬性接觸鏡，淚液透鏡形成較為充分時，由于淚液的折射率為1.336，角膜的折射率為1.376，誘使上述互相嵌合的柱面透鏡的焦度不同，從而留下一定量欠矯散光影響矯正的效果，稱為指數性散光（圖9）。

圖9 指數性散光

如圖9所示，D1為淚液柱鏡的焦度，D2為角膜柱鏡的焦度。淚液透鏡的后曲率（即角膜透鏡的前曲率）半徑r1為7.67mm(44.00D)，淚液透鏡的前曲率（即接觸鏡的后曲率和角膜透鏡的后曲率）半徑r2為7.94mm(42.50D)，指數性散光Di可計算如下:

2.2.4 獲得性散光

屈光性散光為常規屈光定量測試后所得的散光值，屈光性散光為角膜性散光和非角膜性散光（主要為晶狀體散光）的合量，其中角膜性散光可通過角膜曲率儀測得。球面接觸鏡形成的淚液透鏡能夠在一定限度上矯正角膜性散光，當角膜性散光獲得矯正的同時可能會導致戴鏡眼的屈光狀態發生多種變化。

2.2.4.1 大部矯正

當角膜曲率儀測定所得的角膜散光處方與常規屈光定量測試所得屈光性散光處方的軸位和焦度相近時，證實眼的屈光性散光主要由角膜因素所致，可望通過淚液透鏡獲得大部矯正。例如：角膜曲率儀測試結果為42.25@180/43.25@90，屈光定量測試的結果為-4.00-1.00×180，則戴球面接觸鏡可望獲得較好的散光矯正效果。

2.2.4.2 部分矯正

當角膜曲率儀測定所得的角膜散光處方與常規屈光定量測試所得的屈光性散光處方的軸位和屈光度不一致時，說明屈光性散光為角膜性散光和非角膜性散光的合量，淚液透鏡只能使其獲得有限的矯正。例如：角膜曲率儀測試結果為42.25@180/43.25@90，屈光定量測試的結果為-4.00-1.25×30，則戴球面接觸鏡散光只能獲得部分矯正效果。

2.2.4.3 無矯正

當角膜曲率儀測定所得的角膜散光度很低，而常規屈光定量測試所得的處方有一定量散光時，說明屈光性散光主要為非角膜性散光，淚液透鏡無望使其矯正。例如：角膜曲率儀測試結果為42.25@180/42.25@90，屈光定量測試的結果為-4.00-1.00×90，則戴球面接觸鏡散光無望獲得矯正效果。

2.2.4.4 獲得性散光

當角膜曲率儀測定所得的處方有較大散光，而常規屈光定量測試所得的處方散光值很低，間接證實被測眼角膜性散光與非角膜性散光焦度相近，軸向相垂直，二者發生抵消。淚液透鏡的介入，由于矯正了部分角膜性散光，可使原來常規屈光定量測試并無屈光性散光的眼顯示出獲得性散光。例如：角膜曲率儀測試結果為42.25@180/43.25@90，屈光定量測試所得的結果為-4.00，則戴球面接觸鏡有可能發生-1.00×90的獲得性散光。

2.3 等效球鏡矯正散光

2.3.1 矯正原理

軟性球面接觸鏡所形成的淚液透鏡對于角膜性散光的矯正度是有限的，即使鏡片的彈性模量較理想，矯正限度也仍然不超過0.75D；依靠硬性球面接觸鏡的淚液透鏡矯正散光，對于非角膜性散光則沒有矯正作用，通常配戴接觸鏡后的殘余散光是依靠等效球鏡來矯正的。

如前所述，平行光線進入散光眼就會形成一前一后兩條相互垂直的焦線，兩焦線之間形成頂點相對的史氏光錐，接觸鏡的矯正焦度若使前焦線接近視網膜，則與前焦線垂直的目標影像都不清晰；若使后焦線接近視網膜上，則與后焦線垂直的目標影像都不清晰；若調整接觸鏡的球鏡矯正焦度，使史氏光錐的最小彌散圓接近視網膜，則各方位的目標影像都有相同的清晰度，能夠使散光眼最小彌散圓影像落在視網膜焦面的球面焦度稱為等效球鏡焦度。

2.3.2 矯正原則

等效球鏡的計算方法是將常規屈光定量測試所得屈光性散光處方中的球鏡焦度DS加上散光焦度DC的半量（公式4）。

采用等效球鏡接觸鏡矯正散光眼是有限度的，主要受配戴眼的耐受度和散光的焦量兩方面的制約。

2.3.2.1 配戴眼的耐受度

若在屈光處方中球鏡焦度相對散光焦度比例過小，則配戴眼對于等效球鏡矯正的耐受度就會下降，原則如下。

原則1：在屈光處方中散光焦度≤0.75D，則球鏡焦度至少比散光焦度大兩倍才能耐受等效球鏡的矯正，如散光焦度為0.75D，球鏡焦度須≥2.25D。

原則2：在屈光處方中散光焦度≥1.00D，則球鏡焦度至少比散光焦度大3倍才能耐受等效球鏡的矯正，如散光焦度為1.00D，球鏡焦度須≥4.00D。

2.3.2.2 散光的焦量限度

若散光焦度≥2.00D，則無望利用接觸鏡的等效球面焦度進行矯正，因為點目標光線入散光眼后焦間距過大，所形成的彌散圓直徑過大，注視眼無法通過視心理將其理解為點目標影像。

2.4 散光眼矯正效果的評估

（1）散光眼配戴接觸鏡的矯正視力以不低于驗光的球柱面聯合試片的矯正效果為成功的標準。

（2）常見散光眼配戴接觸鏡的矯正視力低于驗光的球柱面聯合試片的矯正視力，若僅比驗光的矯正視力低一行，則仍是可以接受的。

（3）散光矯正的成功與否與配戴者對矯正視力的心理期望相關，不全矯正所產生的視力模糊和視疲勞等臨床癥狀，以及配戴者對這些癥狀的耐受程度等決定了矯正的成功。

本欄目由上海齊備視光學研究所特供稿