(乾貨)紙上談兵-說說我對symfony新無級人工晶體的看法
今天我打算和大家談談一款新型的人工晶體:美國AMO公司的Tecnis Symfony 連續視程人工晶體。為什麼說是紙上談兵呢?因為這款人工晶體我關注了很久,但是還沒有用過,不僅我沒有用過,全中國的醫生也只有我們白內障學組的組長姚克教授剛剛在八月二號植入了一枚。
相關報道:
關於這個晶體,神交已久的冬雪村兄也寫過一篇文章,大家有興趣可以自行百度:
《我看「無極」人工晶體》
初次聽說symfony這款人工晶體是去年在杭州的全國白內障年會上,當時的中文名還是叫新無極變焦晶體。第一次聽說這個晶體時有兩點很詫異:1.當時報導該人工晶體在歐洲上市一年,佔據功能性人工晶體的市場份額的80%(當然,我覺得這個數字完全不可信,但是毫無疑問是非常的受歡迎)。
2.真的能夠做到連續變焦嗎?如果是,那麼對比於我們常用的多焦點人工晶體就有很大的優勢了。
到了會場一聽,完全不是那麼回事啊,這貨根本就不是變焦晶體,嚴格意義來講他是一款衍射設計的景深擴展型人工晶體(EDOF)。結果今年真正上市的時候中文名就改成了更準確的連續視程人工晶體。
那麼,什麼是EDOF呢?這裡要先解釋一個幾個概念:
焦點
? 與光軸平行的光線射入凸透鏡時,理想的鏡頭應該是所有的光線聚集在一點後,再以錐狀的擴散開來,這個聚集所有光線的一點,就叫做焦點。
彌散圓
? 在焦點前後,光線開始聚集和擴散,點的影像變成模糊的,形成一個擴大的圓,這個圓就叫做彌散圓。
容許彌散圓
? 在焦點前後各有一個容許彌散圓,這兩個彌散圓之間的距離就叫景深,即:在被攝主體(對焦點)前後,其影像仍然有一段清晰範圍的,就是景深。換言之,被攝體的前後縱深,呈現在底片面的影象模糊度,都在容許彌散圓的限定範圍內。
也就是說:人眼看東西並不是只有焦點那個位置是清晰,在焦點的前面和後面的都有一段距離是清晰的。其實景深是有大有小的。
大家看看下面的三張圖片:
小景深:
第一張圖後面的建築清晰了,前面的花就模糊了。(這張圖就和我們老視眼一樣)
第二張圖前面的花清晰了,後面的建築就模糊了。
(這張圖就和我們近視眼一樣)
大景深:
而這張圖就從前到後都很清晰。
大家或許會想:如果那樣,我們設計一款景深很大的人工晶體不就能夠像後面這張圖一樣什麼都看清楚了嗎?為什麼市場上見不到這樣的人工晶體呢?
「因為臣妾做不到啊!」
大家先來看看理想光學系統景深計算公式:
其中:
δ —— 容許彌散圓直徑
f —— 鏡頭焦距
F —— 鏡頭的拍攝光圈值
L —— 對焦距離
ΔL1 —— 前景深
ΔL2 —— 後景深
ΔL —— 景深
從公式(1)和(2)可以看出,後景深> 前景深。
從這個公式看,景深取決於幾個因素,但這些大多是很難影響的,比如容許彌散圓直徑,這個正常的視網膜差別都不大。
其次就是物距,因為後景深>前景深,所以遠處的景深是很容易實現的,近處的就非常難,實際上景深可以換算成調節力,從無限遠到1米,調節力才差1D,從33cm到50cm,也相差1D的調節力。
第三個影響景深的因素就是鏡頭的焦距,這個就和眼球大小有關了,小鼠的眼球實在太小,所以晶體完全沒有任何調節功能也能看遠看近,就是因為焦距太短的原因。
第四個就是光圈的調整,光圈越大,景深越小。不過光圈小,景深雖然大,但是進光量就要明顯的減少了。
PS:不知道有沒有人聯想到眼球近反射的三聯征:集合,調節,瞳孔縮小。這三項都是為了讓人能夠更好的進行近距離工作,集合為了雙眼同時注視同一個物體,調節為了讓近距離的物體能夠聚焦在視網膜上,而瞳孔縮小就是為了擴大景深,讓人在看近距離物體的清晰範圍更大。
第五個是
什麼?還有第五個?是的,剛才我說的是理想光學系統,實際上我們的光學系統是相當的不完美,所有的像差,色差都會加大彌散圈,從而引起景深的減小。要加大景深就要讓我們的光學系統更完美,減少像差和色差。當然這一點相對於前面四點影響要小很多。
前三個加深景深的方法是無法從晶體設計的角度實現的。
事實上通過限制光圈增加景深的人工晶體國外早已經上市。
大家看看下面這款:IC-8(AcuFocus)人工晶體,它就是一款通過限制光圈來實現景深擴展的人工晶體。(嘿嘿,are you kidding?這不就是一個小孔鏡嗎?)
這款人工晶體的缺點顯而易見:進光量大大減少,陽光下還好,暗處就比較糟糕了。
國外還有一款新型的人工晶體WIOL-CF,對於這款連襻都沒有光學面直徑高達9mm,神一樣的人工晶體我還了解不多,研究清楚後我會另外寫一篇文章。先上幾張圖片給大家看看。
那麼symfony又是怎麼實現大景深的呢?
AMO公司告訴我們他們應用了兩個獨特的技術,第一個是用Echelette 光柵,第二個是用了消色差技術,當然他們也用了非球面技術,只是這個技術誰家都有,就沒有專門強調。
消色差技術很好理解,色差小了,彌散圈就變小,景深自然就變大,這個通過提高材料的阿貝數就可以實現了。
那麼Echelette光柵又是什麼呢?很遺憾官方沒有給出很明確的原理,只知道也是一種衍射光柵,它的專利設計可以做到將人工晶體的焦點延長。我猜想,它這個光柵是能夠改變視軸外光線的方向,使得遠軸光線走近軸光線的路徑,從而加大景深,這樣就既能加大景深,也不會像IC-8那樣減少光線的進入。(非常期待AMO公司能夠給出明確的答案,各位老師有什麼好的解釋也歡迎告訴我)
通過這兩個技術,symfony將焦點延長,加大景深,使得在景深範圍內的物體都變得清晰。同時由於不像多焦點,三焦點等人工晶體會有雙個或多個焦點的干擾,它的對比敏感度會提高,眩光也會大大減少。
在這裡冬雪村兄有個誤區:認為焦點延長和增粗一定會引起最佳視力的下降。事實上,人眼光學系統的解析度要遠高於視網膜的解析度,只要這個擴大的焦點還是小於視網膜能夠分辨的最小彌散圈那就對最佳視力不造成影響。就是下面這張圖,不知道冬雪村兄是如何解讀出最好視力比其他晶體要差一頭,大家看看圖片中最好視力出現在0D處,明明和單焦是一模一樣的嘛。
理論上是這麼講,實際上是怎麼樣呢?我們總得講點證據吧。好在這款人工晶體雖然才剛剛在CFDA和FDA批准上市,但是在歐洲和新加坡已經上市兩年,我們還是可以找到點資料的。
首先,我們看看MTF值,symfony和自家的非球面單焦人工晶體沒有明顯差別,比起球面人工晶體就要好一大截了。這是一個非常了不起的成績啊,其他的多焦人工晶體壓根就不敢和單焦比這個,他居然不差於非球面單焦。
接下來我們看看眩光,從這圖可以看出眩光的發生率非常的低。
未矯正遠視力稍好於單焦點人工晶體(這是因為大景深使得屈光誤差減少),中近距離視力遠好於單焦點人工晶體。
術後接近百分百的脫鏡率
還有人將symfony和三焦點還有單焦點做了對比
先看視力,能夠達到良好視力的比例,遠距離大家都很滿意,中距離三焦點稍好,而近距離居然是symfony更好。
再看對比敏感度,顯然Symfony就要高出一頭,不僅比三焦點要好,比單焦點都還要好!
最後看看離焦曲線,在2.5D以前symfony都是比三焦點和單焦點要好,同時曲線也非常的平滑。
這麼說好像這個人工晶體好完美啊,有沒有什麼缺點啊?有,缺點就是視近不夠。從最上面的離焦曲線圖可以看到,在66cm以外的視力是能夠保持在1.0以上,只相當於提供了1.5D的全程視力。在40cm處的近視力只有0.5.
官方的解讀是如下圖:
記得我剛跟李新小兄弟聊這個晶體的時候,他一聽到看近不行,馬上就說,那有什麼用,這個沒有三焦點好。
且慢,前面我們不是說過了景深分為前後景深嗎?當我們的焦點設置在無限遠的時候(預期屈光值為0D),我們只利用到前景深,後景深白白浪費掉了。從離焦曲線看,我們現在相當於只用了離焦曲線這座山的右手邊,山的左邊一半高峰完全浪費掉了。如果我們把焦點位置調整一下,把山峰的左邊也利用上,那麼會出現什麼情況呢?
結果出來了,我們來看看下面一組臨床數據:
當我們預期屈光值為-0.50D(焦點在兩米處)時,遠視力無明顯區別,近視力卻有了明顯的提升。
當我們預期屈光值為-0.75D時,(焦點在1.3米處)遠視力有輕微的下降,中距離視力和近視力都有了提升。
即使我們的預期屈光值加到-1.0D(焦點在一米處)時,遠視力依然有接近1.0,而近距離視力還會進一步提升。
這三個不同的焦點微單眼視都能夠讓全程視力(這是真正的全程)保持在0.8甚至1.0以上。
SO:我認為Symfony是一款擁有良好對比敏感度,很少不良視覺反應的優秀人工晶體。但是要發揮好它的優點避開它的缺點,最理想的預期屈光值應當在-0.50到-0.75之間。
利益聲明:本文作者與AMO公司無利益相關
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