CN114569058A - 基于张力性调节机制的眼镜验配方法 - Google Patents

Abstract

本发明以眼睛张力性调节为研究对象，给出了张力性调节机制以及在该调节机制下眼睛调节时所产生的离焦形态以及对眼轴增长的影响作用。基于张力性调节机制，根据不同眼镜的使用场景，给出了包括视近时的近用眼镜和用来矫正屈光不正的远用眼镜的验配方法，到达控制近视发生和发展的目的。

Description

基于张力性调节机制的眼镜验配方法

说明：本申请是对申请文件（申请号:2019104943479；申请日：2019年06月09日；发明名称：基于张力性调节机制防控近视及屈光不正的矫正方法）依审查员意见所做的分案申请。

技术领域

本发明以眼睛张力性调节为研究对象，给出了张力性调节机制以及在该调节机制下眼睛调节时所产生的离焦形态以及对眼轴增长的影响作用。基于张力性调节机制，根据不同眼镜的使用场景，给出了包括视近时的近用眼镜和用来矫正屈光不正的远用眼镜的验配方法，达到控制近视发生和发展的目的。

背景技术

屈光不正的多发病为近视眼，从几何光学看是眼轴长度（视网膜）与眼部各屈光元件如角膜曲率、晶状体屈光力不匹配所造成的视力障碍，因而，眼轴长度的发展变化成为学术界研究的重点，对近视眼发病机理研究，学术界普遍的共识是，近视眼发生受遗传基因影响，近距离工作的视觉环境是形成近视眼的主要因素；随着研究的进展，通过建立和分析与人类更接近的“离焦型”动物实验模型，指出是物像焦点没能落在视网膜上，离焦造成视网膜成像模糊，眼睛为了获得清晰的像，通过“对焦生长机制”，致使眼轴增长变长。进一步的研究指出：近视性离焦能够抑制眼轴增长，远视性离焦刺激眼轴增长。

近几年来，不少学者从张力性调节入手，试图找到视网膜离焦、眼轴增长的原因，取得了不少成果，但仍未能完全揭示离焦和眼轴增长的原因。理论的缺憾，由此所生成的众多近视防控产品，包括矫正远视力的近视眼镜的足矫/欠矫，周边离焦以及多焦点渐变镜等，防控效果远低于预期。

基于此，本发明以眼睛张力性调节为研究对象，分析提出了张力性调节机制下眼睛发生调节时所产生的离焦形态；围绕张力性调节TA点，给出了与现有技术不同的眼镜验配设计方法，所述眼镜包括框架眼镜、角膜接触镜、多焦点渐变镜，低度凸透镜复合三棱镜等。

发明内容

张力性调节（以下用英文简称：TA）的概念：眼睛在无有效调节刺激状态时或于暗环境中（调节开环），屈光系统并不是处于无限远点，而是介于远点和眼前近点之间的某一位置，该点称为TA点，该点位置可以用正镜（凸透镜）屈光度描述；众多研究结果为：远视眼有较高的TA均值，正视眼TA居中，近视眼TA值较低；有代表性的TA检测结果为正视眼约+1.25D，远视眼（生理性远视眼）约+1.35D，近视眼约+0.79D，随个体不同TA点位于眼前0.58米至1.2米之间。TA值的大小描述了晶状体的工作态势，晶状体精准变形受控于睫状肌，睫状肌又受控于交感神经和副交感神经，TA点为交、副感神经的平衡点处。

本发明定义和解释以下概念：

看远和看近（视近）：以TA为基点，注视该基点以外至无限远点的视物被称为看远，注视TA基点以内至眼前近点的视物被称为看近。

前焦深和后焦深：以视网膜中心凹为基点，视网膜前面焦深范围内的部分称之为前焦深，视网膜后面焦深范围内的部分称之为后焦深；当视物焦点落在前焦深内时可称为前离焦，调节超前；当视物焦点落在后焦深范围内时可称为后离焦，调节滞后。

本发明所给出的张力性调节机制：

1. 晶状体为双凸面透明组织，发生调节时，通过改变双凸面的曲率和薄厚变化，以看清不同距离的视物；TA点为晶状体调节变化中的一个特殊点，位于远点和近点（眼前）之间，为需要调节时的出发点，可称为调节原点，其屈光状态为：未发生调节或发生位于该TA点的调节刺激时，该点与视网膜黄斑中心共轭。未发生调节时，TA点以外至无限远点之间的物点光线投射在视网膜上，其视角（光线发散度）小于TA点处的视角，其光线汇聚焦点必位于视网膜前；TA点以内至眼前的物点光线投射在视网膜上，其视角大于TA点处的视角，其光线汇聚焦点必位于视网膜后；此为晶状体判断调节方向的刺激源，即视物视角小于TA点处的视角时发生看远的调节，视物视角大于TA点处的视角时发生看近的调节，以获得清晰的视网膜图像；其晶状体调节遵循围绕TA点的最小变形的双向调节原则，即发生TA点以内的看近调节时，以晶状体变厚为特征；发生TA点以外的看远调节时，以晶状体向视网膜轴向移动为特征。

2.晶状体解剖结构支持这种双向调节特征，即由睫状肌控制的3组悬韧带位于晶状体前、后两个曲面和中间的结合部即赤道部，没有发生调节时（调节开环），该赤道部并晶状体型态对应TA点，此时睫状肌处于张力平衡状态，发生调节时晶状体以赤道部为界变薄和变厚，合理也容易实现。人眼的调节是自主神经机制下交感神经和副交感神经共同作用，通过控制睫状肌的收縮和舒张以及瞳孔的大小实现的，其正常的TA点位于交、副感神经平衡位置，发生看近调节时，副交感神经主导，交感神经伴随产生拮抗；发生看远调节时，由交感神经主导，副交感神经伴随并产生拮抗；基于经典Helmholtz和Scratcher调节理论阐述：未发生调节或发生位于该TA点的调节刺激时，TA点对应的睫状肌、3组悬韧带（Scratcher调节理论）和晶状体囊膜都处于张力平衡（休息）状态，此时晶状体形状为原始型态，对应调节原点。当发生TA点以内的看近调节时，副交感神经控制睫状肌收缩将力传递到悬韧带，睫状肌不同的纤维组织结构产生三维的向前及向内后运动，使晶状体的前、后部悬韧带紧张，赤道部悬韧带松弛，晶状体直径变小，轴向变厚，晶状体前表面前移至虹膜，后表面后移，同时玻璃体前界面也后移，晶状体屈光变大。发生自看近到看远调节时，赤道部悬韧带紧张，前后部悬韧带张力松弛，晶状体囊膜张力恢复，使晶状体变扁平恢复原始型态（对应TA点），进一步，在交感神经兴奋作用下，晶状体赤道部后退，前极部表面后移，前房深度增大，景深加大，看远距离变大。同时于瞳孔，发生看近调节时，副交感神经主导瞳孔括约肌使瞳孔缩小，发生看远调节时，交感神经主导瞳孔开大肌使瞳孔扩大。

3.与TA点对应的晶状体合理的原始型态为晶状体囊膜张力恢复时的扁平形状，应为轴向最短的最薄形状，从晶状体发育规律分析，晶状体从儿童眼时的近似球状发育成扁平状，这种以扁平状为最终目的的发育进程，总使晶状体最薄形态为常态。

4. 看远看近的调节过程如果以TA点开始，则是其视物焦点逐渐远离视网膜，视力逐渐降低，视物逐渐模糊的过程；看远调节时，其清晰视物的最远点对应的焦点位于前焦深的边缘，再远则视物模糊；看近调节时，视物清晰的最近点的焦点位于后焦深边缘，再近则视物焦点离开后焦深而至不清楚。晶状体调节遵循围绕TA点的最小省力变形的双向调节原则(也或是晶状体黏弹性使然)，总是表现出调节刺激与调节反应不等的差异性，即看远时调节超前，看近时调节滞后，其离焦幅度以TA点为中心，离开TA点越远，离焦幅度相对越大。

有学者研究发现，低度调节刺激时，显示调节超前,高度调节刺激时，显示调节滞后；做镜片下加实验时，随着视物距离不同，凸透镜度数不同，总有一个调节滞后为零的屈光状态，该屈光状态即为本发明所述的张力性调节TA点；看远时，通过晶状体后退而靠近视网膜，同时大视场小焦深，加之视网膜周边视力参与，这些因素共同作用，使调节超前相对视网膜的离焦不会过大，有学者检测出离焦幅度为0.3D到0.5D之间。而看近时调节刺激大，小瞳孔下焦深更大，调节滞后的幅度也较调节超前要大；相同直径的弥散圆，其眼轴越长，焦深也越大，调节滞后的幅度也越大，近视眼眼轴长，会表现出比正视眼更大的调节滞后。

5. 每个个体眼都有一个符合视觉要求、处于交副感神经平衡的、相对稳定的TA点，是由大脑视觉中枢调控，与视网膜对应所建立的合理调节原点，即在调节开环时与视网膜共轭的眼前物点。

处于发育期的儿童生理性远视眼，因为眼轴短，无限远点对应的焦点落在视网膜后，但是儿童眼通过大脑视觉中枢的调控，自适应补偿机制，使晶状体原始型态更厚而适应短眼轴，进而表现为远点距离缩短的（视力0.8）晶状体双向调节机制，当验光时通过麻痹睫状肌，消除了福交感神经的作用，以无限远点对应视网膜检测时，表现出远视屈光状态，随着眼睛发育眼轴增长，正视化进程中该远视屈光（远视储备）逐渐减低，并且其TA点适应性地逐渐远离视网膜，为正视眼时，其远点才位于无限远处。

6. TA点除了与眼轴长度对应外，还与所注视物距离有关，因为晶状体调节时遵循最小变形原则，故总存在看近时调节滞后的离焦，当需要专注地看近用眼行为时，TA点会发生向着减少离焦幅度的方向偏移，即视网膜方向偏移，远视眼向远端偏移，正视眼和近视眼向近端偏移，发生调节适应。可以说建立了新的、暂时的工作原点即TA点，进而眼睛调节围绕该TA点进行，省力效率高，这个TA点的最近点正常表现应该不超过0.58米。

7. 调节与集合由共同的中脑动眼神经核支配，未发生调节时，交感神经和副交感神经在TA点处于平衡状态；同时，与TA点对应，支配双眼动的眼外肌在该点也处于静止的张力平衡状态，没有收缩做功，也不会产生拮抗。看TA点以内时，内直肌主导，外直肌拮抗，双眼产生向内的集合（辐辏）；看TA点以外时，外直肌主导，内直肌拮抗，双眼产生向外的集合（散开）。在发生调节时，眼外肌包括瞳孔括约肌同时协调作用，发生集合以使双眼视轴对准视物，以便能看清位于眼前的精细物（辐辏）和位于遥远的北斗星（散开）；与调节对应，大的集合变量发生在TA点以内。

隐斜的检测和判断应该以双眼视轴对应TA点为正位眼（正位线）判断，即马氏杆检测时的点与线重合于TA点处。

8. 视网膜离焦机制和调节机制共同影响眼轴增长。正视眼为胜任看远看近的最佳屈光状态，

视网膜离焦机制下于正视眼，视物焦点离开视网膜，于视网膜前（近视性离焦）时会抑制眼轴增长，于视网膜后（远视性离焦）时促使眼轴增长，通过巩膜重塑完成。目前研究提示，当视网膜远视性后离焦时，视网膜上某些神经递质会改变（如多巴胺），产生的一级信使作用于视网膜色素上皮细胞和葡萄膜细胞，使之产生下一级的生化物质，通过脉络膜再作用于巩膜，使巩膜在生物化学、超微结构和生物力学方面发生改变，强度减弱，后极部蠕变增加，最终通过巩膜重塑，眼轴增长变长。

同时在视网膜水平，于近距离工作后调节适应发生时起，正常的、平衡的交、副感神经关系被打破，与视网膜对应的TA点发生近端偏移；调节、集合、包括眼压等眼动参数都发生很大变化，伴随的是眼轴（玻璃体）弹性变长，脉络膜变薄，有学者检测出近距离用眼5至10分钟后即发生眼轴变长脉络膜变薄的变化，该变化（血供减少）势必影响到巩膜的生化反应，其反应时间和程度可以认为与调节适应后NITM表现时间正相关，调节刺激越大，看近时间越长，调节适应后TA偏移也越大， NITM表现时间越会越长，巩膜生化反应的时间也越长，也即巩膜非正常的生化反应时间，起始于专注看近发生调节适应时，终止于NITM反应消除后正常的TA点恢复；如果正常的TA点不能恢复，则意味着近视眼形成或发展了。

9. 包括视网膜在内的前离焦是人类眼睛为防止后离焦造成眼轴过度增长的保护机制。当视物焦点与交、副感神经平衡的TA点对应时，其焦点落在视网膜上，包括看TA点以外的视物其焦点落在前焦深内时，瞳孔开大焦深变小，包括集合（眼外肌作用）在内的各眼动参数变量小，眼压低，没有触发玻璃体形变，脉络膜供血良好，使巩膜强度增加，形态保持完整，眼轴没有变化；或者说，视物焦点落在前焦深和后焦深的时间比恰当合理，则发生调节适应后TA偏移能够快速恢复，伴随发生的NITM反应得以快速消除，巩膜生化反应没有质变，完整性得以保护，眼轴没有过增长，即于儿童眼，伴随身体的发育保持正常生长，于正视眼，眼轴停止增长。

10. 现行相关近视产品其矫正机理和方法，如矫正近视的眼镜，不能遏制眼轴进一步增长。正视眼发展成近视眼的初期未矫正时，远点近移，交感神经主导的视觉空间缩短，增大了视物焦点落在后焦深的时间，眼轴继续增长；而一旦按既有理论和方法进行矫正，其防控产品包括框架眼镜、渐进镜、角膜接触镜和准分子激光角膜屈光矫正手术等，其所依据的重要参数验光所得屈光度，机理为5米远1分角所对应的视标经红绿视标平衡后使之与视网膜共轭，即使无限远点与视网膜共轭，违背了TA点与视网膜共轭的晶状体调节机理，破坏了交感神经和副交感神经的平衡关系，使调节自无限远点起，副交感神经进入持续的紧张兴奋状态，使视物焦点包括TA所对应的点，只能落在后焦深内，交感神经主导的看远空间被压缩，交感神经被抑制，同时加大了看近的调节负荷，于看近中表现出更大的调节滞后，进而会发生更大的TA偏移的调节适应；在没有了前离焦对眼轴增长的遏制作用后，眼轴只能不断增长，于缺乏理论基础且没有统一标准的配镜欠矫和足矫，都未能遏制眼轴继续增长。

未配镜时，近视眼看远时视物焦点于视网膜前，远视眼看远时视物焦点于视网膜后；当按上述配镜方法矫正远视眼屈光不正，使无限远点的焦点前移到视网膜上时，交、副感神经的平衡被打破，触发了交感神经的兴奋，因此远视眼发生调节适应时TA总是向远端漂移，与近视眼相反。

低度近视眼在摘掉眼镜一段时间后，远视力会提高，有学者归结为大脑视觉中枢水平的模糊适应；进一步用本发明给出的张力性调节机制解释：其摘镜后，释放了交感神经活动的视觉空间，交感神经的兴奋得以恢复，从而改善了看远的调节能力，TA点向远端偏移，表现出远视力提高。

以阿托品麻痹睫状肌的扩瞳剂，影响看近，远视力不受影响，消除的是副交感神经的作用，证明了交感神经在调节中的作用，即交感神经主看远，其作用止于人死亡后瞳孔散开。而于低浓度阿托品每天滴眼控制近视的发展，作用机理包含抑制过强的副交感神经冲动，客观上恢复了交感神经的冲动，使调节适应所引发的TA偏移得以回归，所发生的NITM反应及累积得以快速消除，从而抑制眼轴过增长。

双焦镜或渐变镜防控眼轴增长效果有限，是因为其以减少看近调节以减少调节滞后为目的，没有从根本上触及TA点对应视网膜机理；其对内隐斜患者更有效说明，内隐斜患者在长期看近后多半伴随AC/A高，在减少了看近调节后，也带来集合减少且回归正常，对包括动眼参数在内的干预效果变大，增大了视物焦点落在视网膜上（前焦深）的几率，因而减缓眼轴增长的效果增强。

防止眼轴过增长的关键点：是使视物焦点尽可能地长时间地落在包括视网膜的前焦深内，减少近距离用眼时间，保持交感神经的兴奋，抑制副交感神经的过度兴奋；在看近的视觉环境中，应该对专注长时间地用眼保持警觉，特别是调节适应后TA偏移所建立的暂时工作原点。参照TA点，合理地使用看远和看近交替的用眼方式，消除以NITM反应为特征的巩膜生化改变；在看近的视觉环境中，尽量使视距增大减少调节以减少晶状体形变，或者借助镜片进行光学干预，对近视物的焦点变焦，总使晶状体处于最薄状态来避免巩膜非正常的生化反应造成眼轴过快的增长。

张力性调节TA可以有不同的方法在调节开环的状态下检出，如通过人工检影或电脑验光仪；正常的TA值是位于交感神经和副交感神经的平衡点，通过雾视或看远可以消除TA的偏移使其恢复正常。能够统一的检测TA的标准是：对屈光不正进行矫正，使无限远点与视网膜共轭，统一在视力最高点上进行TA检测。影响TA值的因素包括个体眼之间的差异，眼轴处于增长变化时期TA起伏不稳定（调节适应）。对于稳定的正视眼，大部分研究学者检测到的TA点在1米左右。即便是TA点位于近点0.58米，显然所有日常的近距离工作，包括阅读、写作业和看手机视频，都不会超过这个距离而处于看近的视觉环境中，促使眼轴增长。因而，对于未知TA值或TA不稳定的个体眼，包括儿童眼、正视眼和近视眼，参考以TA点下限0.58米设计，是一个简便的选项，可以减少晶状体形变，根据个体眼巩膜强度的不同，从而减缓或遏制眼轴增长。

拥有正视眼，是近视防控工作的终极目标，因而对于发育过快的生理性远视眼，其防控产品或方法中参数的确定可以考虑以正视眼TA值设计。

根据所述张力性调节机制，无有效调节刺激或发生位于TA点的调节刺激时，TA点或位于TA点处的物点与视网膜黄斑中心共轭机理，其应用于通过佩戴眼镜（通过镜片屈光度的设计以改变视物焦点）进行干预表现为以下两个方面：一方面是用于矫正屈光不正改善远视力的产品，包括框架眼镜、角膜接触镜等，其矫正方法或方案的确定以TA点进行设计，使位于TA点处的视标或视物与视网膜共轭，即处于交、副感神经平衡位置的TA点所对应的焦点落在视网膜黄斑中心，进而留出TA点以外的远端视物焦点落在前焦深内的视觉空间，以符合晶状体调节原则，采取多看远的用眼方式，遏制眼轴进一步增长，同时也能使散光和像差对视力的影响降至最小。

实现的方法可以是在规范验光时，依据最佳矫正视力原则获取基础屈光度，最佳矫正视力是指能够看清的5米远最小视标，为视力最高点，即能看清1.5时而不取1.0，此时，无论是远视眼还是近视眼，其无限远点对应的焦点都落在视网膜上，定义此时被检眼的的矫正度数为基础屈光度（即现有验光方法中以无限远点所确定的屈光不正度）；进一步，在调节开环下检测出TA值；实现使TA点与视网膜对应的机理是：在完全矫正了远视眼或近视眼的镜片上附加凸透镜来改变入眼光线的视角，随着凸透镜度数的增加，无限远点与视网膜对应的焦点会离开视网膜前移，相应地，此时落在视网膜后的与TA点对应的视物焦点也向视网膜靠近，当凸透镜的度数等于TA值时，则使TA点对应的焦点落在视网膜上，即我们要获得的屈光不正的终点矫正度数为：基础屈光度加上TA值。

对于远视眼，是基础屈光度（正镜）加上TA值，例如，经规范验光后所得基础屈光度为+5D，TA值为+1D，则所需矫正的终点屈光度为：+5+1=+6D，此时TA点落在视网膜上。远视眼常伴随弱视，治疗弱视的方法是以近距离精细用眼来刺激视网膜视锥细胞打开视觉通道，故在治疗弱视的同时眼睛受过多的看近刺激，促使眼轴过增长而发展成为近视眼，既往使无限远点对应视网膜的传统配镜方法加重了这一进程。

对于近视眼，是基础屈光度（负镜）加上TA值。例如，经规范验光后所得基础屈光度为-5D，TA值为+1D，则所需矫正的终点屈光度为：-5+1= -4D，此时TA点落在视网膜上；在此基础上再对近视眼进行双眼平衡,且最终使矫正视力≥0.8（4.9）。

进一步，瞳距、镜片光学中心应以TA点所指示的距离设计，镜片光学中心与双眼视轴重合，其双眼视轴的集合点于TA点处。

另一方面是通过眼镜干预应用于近视防控，即在视近的视觉环境中，通过佩戴近用眼镜，该近用眼镜能把近距离视物的焦点于视网膜后的离焦，前移到包括视网膜的前焦深内，即通过附加凸透镜改变近距离视物的视线聚散度，使近视物的焦点落在交感神经和副交感神经平衡位置时的TA点所对应的视网膜上，在看近的视觉环境中保持TA点所对应的晶状体处于最薄状态，避免产生TA偏移的调节适应，遏制眼轴过增长。

其实现的方法是：在看近的视觉环境中 获取用户习惯的用眼距离L，则眼睛付出1/L的调节力，其焦点落在视网膜后焦深内，所视物离眼睛越近，眼睛需付出的调节也越大，晶状体变厚程度也越大；此时于眼睛前附加凸透镜，来改变近视物入眼光线的视角，随着凸透镜度数的增加，眼睛付出的调节力逐渐减小，晶状体厚度降低，其视物焦点逐渐向视网膜靠近，因而，随着凸透镜度数的改变增大，其屈光状态的改变有以下过程，即：当所附加的凸透镜度数为TA值时，近视物经晶状体调节后，其焦点离视网膜最近，离焦幅度最小；当所附加的凸透镜度数为1/L -TA值时，晶状体不发生形变，其近视物焦点落在视网膜上；当所附加的凸透镜度数为1/L时，其近视物焦点落在视网膜前焦深内。

本发明的有益效果是，给出张力性调节机制，创新性地阐述了眼轴增长机理，指出了目前近视防控工作没有产生预期效果的理论缺憾，给出了矫正屈光不正的眼镜以及在近距离用眼时通过近用眼镜防控近视的技术方案，使近视防控工作有了新的可行途径和预期。

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐述本发明所给出的眼轴增长机理和屈光不正的矫正方法和涉及的产品，包括用于视力矫正的眼镜和用于防控近视的近用眼镜，所述方法和实施方式，属于本发明的一部分，构成权利保护范围但不于限制本发明；凡在本发明所述机理下，对所述方法和实施方式进行任何修改、等效替换、增减改进等，均在本发明的保护范围内。

附图说明

图1.本发明所阐述的离焦形态影响眼轴增长变化的机理图。

图2.调节刺激与调节反应曲线图。

图3.本发明所述张力性调节离焦形态图。

图4. 近视矫正镜片的设计机理图。

图5. 近用眼镜片设计机理图。

图6. 球镜复合基底向内的三棱镜设计机理图。

图1至图3中，对本发明所述调节机理做进一步阐述；图4至图6中，对本发明所述的方法和实施方式做进一步说明。

图1中，（101）为当视物焦点落在视网膜前焦深内时的离焦增量区域，随着眼轴的增量变化，该离焦区域增大。（102）为当视物焦点落在视网膜后焦深内时，眼轴的增量变化，带来视网膜上该离焦区域的减小。（101）区域的增大，视网膜上感光面积也随之增大，增加了周围无长突细胞的兴奋度进而导致无长突细胞释放更多的神经调控因子（例如多巴胺），通过体积传导信号簇传导，把这个增益的信号通过脉络膜传递到巩膜，巩膜蛋白多糖合成的增加巩固了巩膜结构的稳定性，从而减缓了眼轴的增长；相反的，当焦点位于视网膜后面时，视网膜上离焦区域(102)随眼轴的变长而减少，进而使无长突细胞释放的神经调控因子减少，巩膜蛋白多糖合成减少，巩膜完整性降低，眼轴增长。

图2为研究学者研究眼睛发生调节刺激时所对应的调节反应曲线图。研究该图可以发现：在调节刺激为1D左右时，调节反应与之对应相等，指示出该点与视网膜对应共轭，即本发明所述的张力性调节TA点；图中调节刺激小于1D时，在该点以左，斜率为45度的直线上方，表现出调节反应超前，也就是在该范围内的视物焦点都落在前焦深内。在该点以右，斜率为45度的直线下方，调节反应小于调节刺激，表现出调节滞后，其所视物的焦点都落在后焦深内，离焦幅度随调节刺激增大而变大。（）

该图证明了本发明所述的张力性调节机制，即：TA点是晶状体处于需要调节时的工作原点，未发生调节或发生位于该点的调节时，调节刺激与调节反应相等，该点光线与视网膜共轭；这一现象被很多研究学者观察到，且在做ADD下加光实验时，可以检测出调节从滞后到超前的过程。当发生看远和看近的调节时，TA隐形发挥作用，晶状体以该点出发变形，遵循最小变形的省力高效调节原则，因而表现出调节超前或者滞后。

进一步于图3中，描绘出眼睛未调节时的屈光状态：（302）为本发明描述的TA点，该点与视网膜共轭，位于该点处的视物光线落在视网膜上；（301）为TA点以外有限远点，其视角小于（302）处TA点视角，其最远距离时对应的焦点位于（304）所指示的前焦深边缘；（303）为TA点以内的物点光线，其视角大于（302）处TA点视角，焦点落在（305）所指示的后焦深内。

具体实施方式

图4为基于张力性调节机制参考TA点后所设计的近视矫正机理图。

图中：（504）为改善远视力的凹透镜。（502）指示TA点，合理选择凹透镜的屈光度，使TA点处的视标焦点落在视网膜（505）上。实现的机理为：根据基础屈光度选择凹透镜，使无限远点的焦点落在视网膜上，此时（502）所指示的TA点位于视网膜后面，当减低凹透镜的度数或附加正镜屈光度等于TA值时，其视物焦点前移，则使（502）所指示的TA点落在视网膜上，继而（501）所指示的远点，经凹透镜和眼睛调节后（晶状体后移）其焦点落在前焦深（507）内，（503）为TA点以内的近点，其焦点经凹透镜和眼睛调节后落在后焦深（506）内。此矫正方法留出了远端视物焦点落在前焦深内的视觉空间，即（501）所在的视觉空间。这样用户可以采取看远的行为方式，遏制眼轴的进一步增长。

进一步阐述合理选择凹透镜实现TA点位于视网膜上的机理：正视眼合理的TA点对应的是晶状体最薄形态，看远的调节通过晶状体后退位移完成，以等效的晶状体调节通过薄厚变形分析时，其与TA点对应时非最薄状态，其厚度为所检测出的TA值，当看无限远时其调节变为最薄状态，调节力等于TA值，此调节力可以通过附加凸透镜代替，即选择凸透镜的屈光度为TA值时，晶状体形态回归TA点；当矫正屈光不正时如近视眼，通过规范验光所获得无限远点落在视网膜上的矫正屈光度，为晶状体最薄形态，此形态可以通过减低凹透镜的度数或附加正镜屈光度等于TA值时，恢复TA点所对应的晶状体形态。

相同的机理同样适应于远视眼镜片验配。

所述用于矫正和改善远视力的产品，包括框架眼镜、角膜接触镜等，其屈光度和TA的获取方法为：扩瞳后客观验光，复光后主觉验光，遵循最佳视力下之最正镜片（MPMVA）原则取得最佳视力，确定屈光不正度数为基础屈光度；佩戴此度数镜片在调节开环状态下检测出张力性调节TA值。具体为：按步骤先检测右眼，后左眼；步骤：（1）医学散瞳后进行客观验光；（2）复光后根据客观验光结果在综合验光仪上进行；（3）雾视以消除可能存在的调节；（4）初次单眼最佳视力最正镜片。（5）初次单眼红绿平衡；（6）交叉圆柱镜确定散光度数和轴向；（7）再次单眼最佳视力最正镜片；（8）再次红绿测试，获得基础屈光度；（9）将屈光度中的散光按等效球镜处理（柱镜度/2计入球镜），佩戴试镜架，绝对暗室环境下适应10分钟后，在调节开环下遮盖一眼，分别检测出双眼TA值；（10）初步确定终点屈光度为：基础屈光度加上TA值；（11）依据常规方法进行双眼平衡；且最终矫正视力需≥0.8，确定终点屈光度；（12）开具验光处方，内容包括：TA值，基础屈光度及对应的视力；终点屈光度及对应的视力；散光等参数在内的左右眼屈光参数。

双眼平衡的终点是双眼看视标具有同样的清晰度，大致为屈光平衡、视力平衡。可以用常规方法在综合验光仪上进行，注意对远点平衡时不是最佳视力。一个参考的方法是以增加正镜片为主要调整方向，达到双眼平衡的目的，如果无法使双眼的视标一样清楚，则使优势眼略为清楚。

双眼平衡的另一个方法是参考TA点进行双眼平衡，方法是所投放的平衡视标位于TA点所指示的距离，用常规方法在综合验光仪上或佩戴试镜架进行，可以追求该点的视力最高点，并且进行精细的红绿平衡。

一种矫正近视的框架眼镜设计方法：依据上述验光处方，（1）首先确定双眼瞳距，使双眼视轴（瞳孔）与镜片光学中心重合，其集合点位于TA点处；确定方法可以用瞳距仪，将瞳距仪中的视距调整到TA点所指示的距离。（2）按终点屈光度确定试镜架试戴；散光度小于0.5柱镜可以不用给镜矫正，大于0.5柱镜时可以按柱镜的1/2加到球镜中。（3）对于通过改变球镜度数以改善视觉效果所进行的微调整，其镜片最终屈光度的改变量必须小于TA值，以留出看远时视物焦点落在前焦深内的视觉空间。

进一步，通过常规检查，在获取包括角膜曲率和地形图等眼部参数后，确定患者适合佩戴角膜接触镜片，依据上述验光处方，角膜接触镜设计方法为：包括远视眼和近视眼，其角膜接触镜的终点度数为：根据所述镜片终点屈光度（基础屈光度加上TA值）,消除镜眼距后的屈光度即为角膜接触镜的屈光度。

镜眼距（框架镜片的后顶点距离角膜的距离）换算公式为：D’=D/（1-LD）。其中：D’为所求角膜接触镜度数；D为验光处方中的终点屈光度；L为镜眼距，通常为12毫米。遵循传统的角膜接触镜处理方法，当终点屈光度（D）的度数小于正、负4D时，也可以不考虑消除镜眼距。

进一步，通过试戴角膜接触镜片进行验配时，在依据常规方法确定适配的镜片后，进行主觉验光，获取无限远点对应视网膜的最佳视力即为基础屈光度，佩戴此镜片进一步在调节开环下检测获取TA值；确定其终点度数为:基础屈光度加上TA值。在此屈光度数上对双眼平衡，并且最终使矫正视力≥0.8。

散光的处理方法遵循传统的角膜接触镜处理方法。参考验光处方参数，选用球性软镜，可将散光度数的一半加到球镜度数中。选用硬镜时，若散光≤1D，且球镜度与柱镜度的比例≤3:1，或散光≥在1.D，且球镜度与柱镜度的比例≤4:1，可选择普通的单光镜（泪液镜作用）片；当散光超出上述范围时，则考虑采用特殊的散光镜片。

进一步，所述以TA点对应视网膜的屈光不正矫正方法，还包括眼内镜片、角膜嵌体或角膜高嵌体。

图5为根据张力性调节机制，参照TA点，通过附加凸透镜，将近距离视物的焦点于视网膜后的离焦，前移到包括视网膜的前焦深内的光学镜片设计原理图。

图中，（601）为TA点；（602）为TA点以内的视物近点，距离眼镜L远。（603）为使工作近点处的视物于视网膜后的离焦前移到视网膜上所设置的凸透镜。

根据本发明所述调节机理，对于正视眼，TA点（601）处的视物，其焦点落在视网膜上，注视于（602）近距离视物时，眼睛付出1/L的调节力，其焦点落在视网膜后焦深内，所视物离眼睛越近，眼睛需付出的调节也越大，晶状体变厚程度也越大；此时于眼睛前附加一凸透镜，来改变近视物入眼光线的视角，随着凸透镜度数的增加，眼睛付出的调节力逐渐减小，晶状体厚度降低，其焦点逐渐向视网膜靠近，因而，随着凸透镜度数的改变增大，其屈光状态的改变有以下过程，即：当所附加的凸透镜度数为TA值时，近视物经晶状体调节后，其焦点离视网膜最近，离焦幅度最小；当所附加的凸透镜度数为1/L -TA值时，晶状体不发生形变，其近视物焦点落在视网膜上；当所附加的凸透镜度数为1/L时，其近视物焦点落在视网膜前焦深内。

据此，对于儿童眼、正视眼、近视眼：当以TA近点0.58米，对应的TA值为1.72D设计近用眼镜时，其所附加的凸透镜度数为：≥1.75D；当以个体眼TA值设计时，其附加的凸透镜度数，最小值为：1/L -TA值，最大值为：1/L；进一步确定所附加的凸透镜度数为：用户近距离工作时的用眼距离L所对应的屈光度减去被检眼的TA值。

所述附加的凸透镜，对于儿童眼和正视眼，是直接用该镜片度数；对于近视眼，是其按照本发明所述机理确定的终点屈光度附加近用镜片度数；所述附加凸透镜的设计方法，还包括双焦镜、渐变镜的视近区镜片设计；所述用户近距离工作的用眼距离L，为最短的用眼距离，近距离工作时应该保持不小于该距离，才能保证其近视物焦点落在包括视网膜的前焦深内。

例如：设定用户近距离工作的用眼距离L为33厘米，则对应的屈光度为+3D，假定用户被检眼的TA值为1D，对于儿童眼和正视眼，确定近用凸透镜度数为：0+3D-1D=+2D。对于屈光不正的近视眼，如其终点屈光度为-4D，则看近用镜片的屈光度为：-4D+2=-2D。

进一步，对于儿童眼和正视眼，设定近距离工作的用眼距离为30厘米，对应的屈光度为3.33D，以正视眼典型的TA值为1D设计，则正视眼的近用镜片度数为：3.33-1=2.3D，确定为2.5D，此时用眼距离如果小于30厘米，则晶状体可能产生少量看近调节，大于30厘米时则发生看远调节，能起到遏制眼轴过增长的作用；对于处于近视防控重点的儿童眼，其6岁时的屈光状态应有1D左右的隐形远视即远视储备，典型TA值为1.35D，佩戴此参数的眼镜，需使用眼距离变大，即视物于30厘米处时可能使儿童眼产生少量的后离焦，但也能起到遏制眼轴过快增长的作用，随着正视化进程中远视屈光逐渐降低，TA值逐渐变小，为正视眼时，符合上述正视眼佩戴近用眼镜的视觉环境而遏制眼轴增长，应此，儿童眼佩戴近用镜镜片为2.5D、瞳距可调的眼镜，自6岁时起至15岁正视化结束而不用换镜以降低使用成本。

以上所述近用眼镜，其光心对应的是眼前近点，需在远用瞳距上做向内偏心1.5毫米左右的处理，且通过试戴确定最终参数。

图6中，给出了一种按上述方法确定近用球镜屈光度后，复合设置了基底向内的三棱镜，以平衡双眼调节与集合关系的原理图。

图中：位于眼前的视物光线（701），由所确定的近用球镜（702）替代部分调节后，经基底向内的三棱镜（703）折射，变为近似的平行光入眼。佩戴所述近用眼镜时，根据本发明所述调节机理，其视物焦点落在视网膜上，双眼视轴的集合点应该位于TA所指示的距离处。

已知个体眼近用镜片的屈光度和TA值，双眼看远瞳距，屈光不正患者佩戴按本发明所述机理验配的眼镜，依常规方法检测隐斜度，一种看近用的球镜复合棱镜的设计方法为，获取：5米远隐斜度，0.33米处隐斜度，以及位于TA点处的隐斜度，计算给出AC/A，因而，其三棱镜棱镜度的确定为：AC/A乘以附加的近用镜片度数；即AC/A乘以用户近距离工作时的用眼距离所对应的屈光度减去该用户的TA值。

进一步，依据本发明所述调节机理，当近距离视物的焦点落在视网膜上时，双眼视轴的集合点应该位于TA所指示的距离处，因而，如果用户为正眼位，即马氏杆检测时的点与线重合于TA点处时，其三棱镜棱镜度的确定可直接用0.33米处隐斜度，此时用户用眼距离最近点为33厘米。

对于儿童眼和正视眼，AC/A正常时可按3～5棱镜度/D设计；设定最小用眼距离是30厘米，对应的屈光度为+2.3D，确定近用凸透镜度数为：2.5D；三棱镜棱镜度的确定：3～5棱镜度/D乘以2.3D设计，所确定的棱镜度平均分配给左右眼，通过试戴调整后，最终确定棱镜处方。

根据本发明所述调节机理，双焦、多焦以及多焦点渐变框架眼镜的设计方法是：依据验光处方，确定视远区光学镜片的屈光度为：终点屈光度；或者是基础屈光度加上TA值。视近区光学镜片的屈光度为近用镜片度数，即下加屈光度为：用户近距离工作时的用眼距离所对应的屈光度减去该用户的TA值。

进一步，视远区光学镜片中心对应于TA点，视近区光学镜片中心按常规方法向内进行移心处理。

进一步，根据上述镜片屈光度的确定方法，还包括眼内的双焦、多焦以及同心双焦或区域双焦的角膜接触镜片设计，即进行消除镜眼距屈光换算后确定角膜接触镜片度数。

Claims (10)

1.基于张力性调节机制，用于矫正屈光不正的（远用）眼镜和用于看近时的（近用）眼镜，其眼镜验配方法，特征在于：

所述用于矫正屈光不正的眼镜，其镜片终点屈光度确定方法为：验光获取被检眼基础屈光度；验光获取被检眼张力性调节TA屈光度；镜片终点屈光度的确定以TA点对应视网膜中心凹设计，即矫正镜片终点屈光度为：基础屈光度加上TA值；

所述近用眼镜，其镜片终点屈光度的设计方法为：依据上述矫正镜片终点屈光度和TA值；获取用户近距离工作时的用眼距离；通过对远用眼镜片附加凸透镜镜片完成近用眼镜的设计，所述附加凸透镜镜片屈光度为：用户近距离工作时的用眼距离所对应的屈光度减去该用户被检眼的TA值；其中，对于儿童眼和正视眼是直接用该凸透镜镜片度数；对于屈光不正者是矫正镜片的终点屈光度加上所附加的凸透镜度数。

2.根据权利要求1所述的矫正屈光不正的眼镜片终点屈光度的方法，其特征在于：所述验光包含以下步骤：（1）医学散瞳后先进行客观验光；（2）复光后根据客观验光结果在综合验光仪上进行主观验光；（3）雾视以消除可能存在的调节；（4）初次单眼最佳视力最正镜片；（5）初次单眼红绿平衡；（6）交叉圆柱镜确定散光度数和轴向；（7）再次单眼最佳视力最正镜片；（8）再次红绿测试，获得基础屈光度；（9）验光先检测右眼再检测左眼，完成双眼检测；（10）佩戴试镜架，将屈光度中的散光按等效球镜处理（柱镜度/2计入球镜），绝对暗室环境下适应10分钟后，遮盖一眼，在调节开环下分别检测出双眼TA值；（11）初步确定屈光度为：对于远视眼，是基础屈光度（正镜）加上TA值；对于近视眼，是基础屈光度（负镜）加上TA值；（12）依据常规方法进行双眼平衡；且终点视力需≥0.8，确定为终点屈光度；（13）开具验光处方，内容包括：TA值，基础屈光度及对应的视力；终点屈光度及对应的视力；散光等参数在内的左右眼屈光参数。

3.根据权利要求2所述通过验光获取的眼屈光参数，一种矫正近视眼的框架眼镜制备方法，其特征在于：依据验光参数，（1）首先确定双眼瞳距，使双眼视轴（瞳孔）与镜片光学中心重合，其集合点位于TA点处，确定方法可以用瞳距仪，将瞳距仪中的视距调整到TA点所指示的距离；（2）按终点屈光度确定试镜架试戴；散光度小于0.5DC柱镜可以不用给镜矫正，大于0.5DC柱镜时可以按柱镜的1/2加到球镜中；（3）通过试戴确定最终屈光度；（4）对于通过改变球镜度数以改善视觉效果所进行的双眼平衡等调整，其镜片最终屈光度的改变量须小于TA值，以留出看远时视物焦点落在前焦深内的视觉空间。

4.根据权利要求2所述通过验光获取的眼屈光参数，用于矫正视力的角膜接触镜片的确定方法，其特征在于：通过常规检查，在获取包括角膜曲率和地形图等眼部参数后，确定患者适合佩戴的角膜接触镜片，根据上述验光参数的终点屈光度，包括远视眼和近视眼，其角膜接触镜的终点度数为消除镜眼距后的屈光度，即对所述的终点屈光度进行顶点屈光力换算，换算公式为：D’= D/（1- LD），其中：D’为所求角膜接触镜度数；D为验光处方中的终点屈光度；L为镜眼距，通常为12毫米。

5.根据权利要求1所述的近用眼镜所附加凸透镜的镜片屈光度确定方法，其特征在于：TA点参照0.58米、对应的屈光度为1.72D设计，所附加的凸透镜度数为：≥ +1.75DS。

6.根据权利要求1所述近用眼镜所附加凸透镜的镜片屈光度确定方法，对于儿童眼和正视眼，其特征在于：规定近距离用眼距离不小于30厘米，TA点参照1米设计，确定附加凸透镜镜片屈光度为：+2.5DS。

7.根据权利要求1所述的近用眼镜，一种看近用的球镜复合棱镜的设计方法，其特征在于：获取用户的AC/A参数，在近用镜片上复合设置基底向内的三棱镜，确定其棱镜度为：AC/A乘以附加的凸透镜镜片度数。

8.根据权利要求7所述的一种球镜复合棱镜的设计方法，对于儿童眼和正视眼，其特征在于：（1）设定用眼距离最近点为30厘米，确定凸透镜度数为2.5DS；（2）三棱镜棱镜度的确定，用正常AC/A（3～5）棱镜度/D乘以2.3D设计，通过试戴调整确定棱镜处方。

9.根据权利要求1、5、6、7、8的任意一项所述的通过在远视镜片上附加凸透镜以改变看近时焦点位置的方法，一种双焦、多焦以及多焦点渐变框架眼镜，所述眼镜包括视远区和视近区，其镜片屈光度的设计方法，特征在于：视远区镜片屈光度为：终点屈光度；视近区镜片屈光度为：附加所述权利要求任意一项的凸透镜镜片屈光度。

10.根据权利要求10所述的双焦、多焦以及多焦点渐变框架眼镜的镜片屈光度的确定方法，其特征在于：还包括眼内的双焦、多焦以及同心双焦或区域双焦的角膜接触镜片设计，即进行消除镜眼距屈光换算后确定角膜接触镜片度数。

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