高功率棱镜装置可进一步扩大偏视患者的视野
马萨诸塞州眼耳研究所和哈佛医学院的研究人员设计了三种新型眼镜,使用高倍棱镜,以最佳方式扩大偏视患者的视野,偏视患者的双眼视野被切成一半。新的设计,在验光和视觉科学中描述,解决了现有的棱镜矫正对这一人群的一些限制。
偏视损害双眼的左右半视野,影响了超过100万美国人,最常见的原因是中风、脑肿瘤和头部创伤。偏视降低了自然视野从180度到90度。患有偏盲的人很难发现他们盲区的危险,导致碰撞、摔倒和其他事故。在马萨诸塞州,偏视患者不能合法驾驶,因为该州的视野必须达到120度。
治疗偏视的一种方法是在眼镜上安装或嵌入棱镜以扩大视野。由Eli Peli, m.s., o.d., FAAO,哈佛医学院眼科学教授和Schepens眼科研究所的Moakley学者领导的研究小组。眼与耳,一直在发展棱镜这些设备为这些患者扩大视野超过15年。他们在2013年推出了最新的商用设备,外设棱镜眼镜,已被证明可以将偏视患者的视野扩大30度,将物体从视野的盲侧转移到可视侧。
为了进一步扩大盲人的视野,研究人员探索了新的光学技术,以创造更高功率的图像转移设备,旨在将光弯曲得比传统棱镜的30度极限更远。在传统的棱镜中,增加角度最终导致光线弯曲回到棱镜中,被所谓的“全内反射”所捕获。
“这不仅仅是因为我们需要一种具有更高光移角度的设备来让他们看得更远,”佩利博士说(图右)。“我们还希望新设备能在患者双向扫描眼睛时提供额外的视野范围。目前的棱镜装置只有在扫描看得见的一面时才支持这种灵活性。”
本文介绍了三种新型大功率棱镜概念器件验光与视觉科学论文:
载体透镜中的轭式棱镜
通过将当前的棱镜嵌入具有反方向棱镜功率的眼镜透镜中,图像移动效果通过两种棱镜类型的功率之和而增加。这种设计允许患者盲区的视野扩大至36度。这种设计允许5度的扫描范围的盲区,充分发挥作用。
双菲涅耳棱镜
为了增加外围棱镜的功率,两部分双菲涅耳棱镜结合了两个相互成角的棱镜段。这种设计允许患者盲区视野扩大43度,盲区扫描范围增加到14度。
基于镜面的潜望镜棱镜
第三种方法——尚未完全制造出来——使用一对有角度的镜子将图像从盲人的一侧偏转到有视力的一侧——这与棱镜校正类似。由于基于反射镜的设计,该设备是无失真的,不受棱镜的分色效果,降低图像清晰度。它可以使患者盲区的视野扩大40度,允许更大的扫描范围。
研究人员打算全面设计和实施基于镜面的潜望镜棱镜,并开始在偏视患者身上测试所有三种设计。
“新的光学设备可以提高目前用于视野扩展的棱镜设备的功能,并可能在各种其他领域扩展应用中使用,例如用于移动辅助病人视野狭窄,”佩利博士说。