眼睛看不清了,佩戴眼鏡是很多人的選擇。但你真的會挑眼鏡嗎?它們是如何幫助人看清的?鞏膜鏡和RGP鏡都是啥?一文了解。
撰文/記者 王雪瑩 編輯/劉昭
新媒體編輯/房永珍
采訪專家:
宋紅欣(北京同仁醫院眼科醫學視光中心副主任、主任醫師)
張景尚(北京同仁醫院眼科主治醫師)
“又圓又亮,左右一樣,腳蹬兩耳,腰跨鼻梁”,打一個物品是什麼呢?謎底其實很簡單:眼鏡。
随着光學的秘密一一被科學家揭開,眼鏡也應運而生。在幾百年的時間裡,眼鏡從曾經王公貴族的“特供”配飾,早已變成普通百姓所用的尋常物品。但是你知道嗎,眼鏡其實有很多種,讓我們一起盤點種類繁多的眼鏡吧!
01
近視、遠視…我們為何看不清?
想要了解眼鏡,首先要說說人類為什麼會看不清。眼睛的工作機制跟照相機差不多,角膜、房水、晶體和玻璃體是眼睛的屈光系統,如同眼睛這個“相機”的“鏡頭”,視網膜就是“相機”的底片。
當光線經過眼球的“鏡頭”聚焦成像,對于屈光系統正常的眼球來說,成像會不偏不倚地落在眼球的“底片”上。此時,我們就能夠看到清晰的圖像。如果屈光不正,譬如近視、遠視或是散光,人眼所看到的東西就模模糊糊。
近視中最常見的就是軸性近視,即由于眼睛的眼軸距離——從角膜到視網膜的眼球前後徑距離——變長了。在這種情況下,光的聚焦成像提前,就無法将圖像準确地落在“底片”上。反之,對于軸性遠視的人而言,因為眼軸的長度不足,光線會聚而成的圖像會落在“底片”之後。在這種情況下,人看遠處的東西反而會比看近處更清晰。
(圖片來源/視覺中國)
很少有人知道,人類的眼軸長度其實并非一成不變,而是會随着人年齡的增長而發育變長:原來,剛剛出生的嬰兒眼軸非常短,長度約為16毫米,是一個典型的“遠視”;3歲後,幼兒的眼軸會快速增長直至成年停止,在這一過程中,人的視力會從兒時的“遠視”,逐漸變為成年時的“正視”。對于一個視力正常的成年人,其眼軸平均長度一般約為23.5毫米~24毫米。
盡管會在發育中不斷變長,但人的眼軸卻無法逆向生長。也就是說,眼軸要麼保持不變、停止變長,要麼繼續發育、長度變長。在這種情況下,對于屈光異常的人群,想要矯正視力最簡單的一種方法,就是借助“外力”對進入人眼的光線進行“調整”,譬如—在眼睛前放一副光學鏡片。
02
近視鏡與遠視鏡:用鏡片幫助眼軸
近視鏡和遠視鏡,是矯正視力最常見的眼鏡種類。如前文所說,軸性近視是近視眼中最為常見的一種。現代人之所以會近視,抛開遺傳等因素,不健康的生活習慣,如長期盯着電腦、使用手機、不注意用眼衛生等,很容易導緻眼睛長期處于調節緊張狀态,引發眼球充血、眼壓增高、眼球壁彈性降低,進而導緻眼軸變長。
▲近視與遠視的矯正原理(制圖/王雪瑩)
近視眼所戴的近視鏡,是利用凹透鏡能發散光線的原理使像距變長,其鏡片采用凹透鏡,特點就是中間薄、邊緣厚。具體來說,給近視眼面前加上一副凹透鏡,讓光線先發散再傳入眼球,使光線經過眼球的晶狀體後,能準确地在視網膜上成像。
相比于近視,遠視眼的情況又略有不同。如前文所說,正常情況下,生理性遠視的嬰兒,其眼軸會随着眼球的發育而不斷增長,但部分人會受遺傳、環境等因素影響,其眼軸無法長到正常長度,最終導緻軸性遠視。軸性遠視雖然看遠處更清晰,但看近處卻會更吃力,尤其對于高度遠視者,非常容易造成斜視、弱視,因此遠視眼也應該及時進行視力矯正。
與近視鏡原理恰恰相反,遠視鏡主要是利用凸透鏡能彙聚光線的原理,讓光線先“聚攏”再傳入眼球。其鏡片采用凸透鏡,特點就是中間厚、邊緣薄。
值得注意的是,老花眼和遠視眼雖然表象差不多,都是看近處不清而遠處很清楚,且眼鏡戴的都是凸透鏡,但二者卻有本質性區别:老花是生理現象,是自然衰老、眼球調節功能逐漸減弱的結果,而遠視卻是一種病理現象。
03
散光鏡:“柱面鏡”登場
除了近視和遠視,還有一種屈光不正叫做散光,它主要跟眼球的角膜有關。
在讨論近視和遠視時,人們都是基于眼球屈光系統是規則的這一前提,即各個方向上的屈光度是一樣的,但人的眼球顯然不是一個完美的球,而更像是一個水平放置的雞蛋。
在這種情況下,角膜垂直方向的屈光力強,導緻垂直光線會先會聚,而角膜水平方向的屈光力弱,水平光線會後會聚,即便晶體、眼軸距離和視網膜的位置都沒有問題,人看到的圖像也會是“重影”的,就像光線散開了一樣,而這就是我們所說的散光。
盡管在現實配鏡時很少有人會提起,但事實上散光也分很多種:根據屈光度在垂直方向和水平方向上的不同,散光也被分為細化為順規散光、逆規散光和斜軸散光三大類。其中,順規散光者是最常見的一種散光。
▲柱面鏡原理(制圖/王雪瑩)
由于散光是角膜某一個方向的屈光力異常,因而使用凹透鏡或凸透鏡這種球面鏡無法達到矯正視力的目的。為此,科學家們想到了另一種鏡片——柱面鏡,即将一個圓柱體順着軸線所切而得到的部分。
在垂直方向上,柱面鏡是直線,沒有曲面,因而不屈光;在水平方向上,柱面鏡有曲面,可以屈光。相比于能将光線聚為一個點的球面鏡,柱面鏡則是将光線聚成一根線,而散光正是球面在某個方向上聚焦效果不一緻所導緻的,使用柱面鏡恰好可以糾正這一點。
值得注意的是,實際生活裡,散光往往會跟近視或遠視一同出現,因而在制作鏡片時,人們會将球面鏡和柱面鏡合二為一——遠視散光使用的是凸柱鏡,近視散光則使用凹柱鏡,隻是肉眼很難簡單地分辨。
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角膜塑形鏡與RGP鏡:新一代的隐形眼鏡?
除了常見的近視鏡、遠視鏡和散光鏡,角膜塑形鏡和硬性透氣性角膜接觸鏡片(Rigid Gas Permeable Contact Lens,簡稱RGP)也是當下眼鏡界裡的“網紅”産品。
角膜塑形鏡(Orthokeratoloy Lens)也被稱為OK鏡,是一種特殊用途的RGP。其内表面由多個弧段組成,戴上後可以使角膜中央區域的弧度在一定範圍内變平,通過負壓抽吸和正壓壓迫的物理作用,使角膜上皮細胞重新排列組合,将角膜中央區前表面的曲率變平坦,而周邊角膜變陡峭。
通過這種方式,透過角膜正中的光線能夠正好成像在視網膜上,從而暫時性降低近視度數,提高裸眼視力,同時有效地控制眼軸距離的增長,減緩近視的發展速度。
▲軟性角膜接觸鏡片、硬性角膜接觸鏡片和鞏膜鏡的大小有明顯區别(制圖/王雪瑩)
不同于以控制近視發展為目的的角膜塑形鏡,RGP則主要是用來提高因高度屈光不正、不規則散光人群的視覺質量。舉例來說,高度近視者所佩戴的框架眼鏡,其本質是一個縮小鏡,由于眼球與鏡片之間存在一定距離,因而人眼看到的物體會被一定程度上縮小,而RGP因為能夠緊貼眼球,故而不會存在類似問題。
此外,由于RGP材質的特殊性能顯著增加氧氣的通過量,因而與傳統的隐形眼鏡(即軟性角膜接觸鏡片)相比,它在透氧性、牢固性、濕潤性和抗沉澱性方面的表現都要更好,對角膜的損傷也更小,更适合長時間佩戴。鑒于此,市場也普遍将RGP視為新一代的隐形眼鏡。
在使用時,角膜塑形鏡通常是在夜間睡覺時使用,佩戴約8-10個小時,白天摘下後裸眼視力幾乎可以達到最佳矯正視力,給8歲-18歲的人群使用效果最為顯著;RGP則恰恰相反,需要佩戴者白天戴、晚上睡覺時摘——這一點又跟普通的隐形眼鏡相同,在适配年齡上也沒有更大的限制。
自上世紀90年代末進入中國市場以來,角膜塑形鏡一直毀譽參半:引進之初,角膜塑形鏡的質量參差不齊,加之對佩戴和護理缺乏一定的重視,曾多次引發兒童佩戴後出現眼部疾病的案例。然而時至今日,角膜塑形鏡技術已經頗為成熟,許多城市的三甲醫院、專科醫院甚至開設了角膜塑形鏡服務項目。
“現在(角膜塑形鏡的)技術發展已經非常成熟了,嚴格按照醫囑正确佩戴幾乎沒有什麼問題”,北京同仁醫院眼科主治醫師張景尚告訴記者。
對此,北京同仁醫院眼科醫學視光中心副主任、主任醫師宋紅欣也表示,角膜塑形鏡和角膜之間會有淚液保護,隻要參數合适,配鏡的安全性“很高”,“而且人眼的角膜上皮具有自行修複功能,一般24小時就會自然更替一次,且7天就有一次大更新。因此如果發生角膜上皮損傷,隻要及時正确處理,角膜很快就能修複如初”。
05
鞏膜鏡:“跨過”角膜
近年來,鞏膜鏡(scleral contact lenses)也越來越常被人們談起。
作為一種大直徑的硬性高透氧性眼接觸鏡,鞏膜鏡的直徑能夠達到15~25毫米之間。人們可能會好奇:普通的隐形眼鏡那麼小都很難戴,鞏膜鏡比它還大,戴上能舒服嗎?
原來,鞏膜鏡的設計與普通的隐形眼鏡并不相同,而是在中部隆起形成了一個特殊的拱頂,這樣特殊的造型使其能夠直接“跨過”角膜,在不接觸角膜的情況下,讓鏡片延伸至鞏膜,實現完全由鞏膜承重。
▲鞏膜鏡示意圖(制圖/王雪瑩)
“其實,鞏膜鏡這項技術并沒有特别特殊的地方,一是跟硬性隐形眼鏡比它的直徑比較大,二就是不跟角膜接觸,而是跟鞏膜接觸”,宋紅欣告訴記者,一般的角膜接觸鏡直徑隻有11~12毫米,而鞏膜鏡的直徑會“超過人眼的黑眼珠,而是跟白眼仁直接接觸”。理論上,鞏膜鏡能夠達到矯正視力的作用,提供更好的視覺質量,改善不規則散光患者的視力,尤其适用于以圓錐角膜為代表的各種角膜擴張性疾病、透明邊緣變性等。
同時,在佩戴鞏膜鏡之前,會在鏡片中充滿生理鹽水等特殊流體,因而鏡片與角膜形成的淚液層能使角膜一直處于濕潤的狀态,從而鎖住角膜的水分,明顯改善眼幹、眼澀等症狀。
盡管網上對鞏膜鏡的讨論越來越多,但是宋紅欣也告訴記者,目前,鞏膜鏡的使用還是主要集中于國外,“國内因為國家藥品監督管理局尚未批準,因而在國内并不常見”。■
出品:科普中央廚房
監制:北京科技報 | 北科傳媒
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