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基于前段光学相干断层扫描技术的多焦点接触镜在体适配评估及光学特性研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月03日 来源:Contact Lens and Anterior Eye 4.1
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本研究利用定制化前段光学相干断层扫描(OCT)技术,首次定量评估了1-Day Acuvue? Moist多焦点接触镜(MCL)在活体眼表的适配性及光学特性。通过分析13名受试者的角膜与镜片曲率半径相关性,发现MCL能高度贴合角膜形态(r>0.80),且中央近附加功率与离体测量结果一致(差异<0.3D)。该研究为MCL个性化适配提供了客观评估工具,推动了接触镜临床验配的精准化发展。
在老龄化社会背景下,老视矫正需求激增,多焦点接触镜(Multifocal Contact Lens, MCL)因其同时提供远近视功能的优势成为研究热点。然而,MCL的实际光学性能高度依赖其与角膜的动态适配关系——镜片在眼表的真实形态可能因角膜压迫、泪膜分布等因素与离体设计产生偏差。传统验配依赖主观反馈,缺乏客观评估手段,而现有离体检测设备(如NIMO TR1504)无法模拟活体环境。这种"设计-应用"的断层导致临床中常出现视觉质量不稳定、患者适配周期长等问题。
针对这一技术瓶颈,西班牙国家研究委员会(CSIC)的科研团队创新性地将高分辨率前段光学相干断层扫描(Anterior Segment Optical Coherence Tomography, AS-OCT)技术引入MCL评估领域。他们采用定制化光谱域OCT系统(轴向分辨率6.9μm,扫描速度25,000 A-scans/s),对13名健康受试者佩戴三种不同近附加度(+1.25D低/ +1.75D中/ +2.50D高)的1-Day Acuvue? Moist MCL进行三维形态学分析,结合自主研发的Zernike曲面拟合算法和光线追迹技术,首次实现了MCL在体光学特性的定量解析。相关成果发表于《Contact Lens and Anterior Eye》,为接触镜个性化适配树立了新标准。
关键技术方法
研究采用横断面设计,通过定制OCT系统获取11×11mm扫描区域的50幅B-scan图像。使用咬合器固定头部,Badal系统补偿屈光不正。图像经三层处理:1)深度学习辅助的角膜/镜片表面分割;2)55项Zernike多项式三维重建;3)基于光线追迹的扇形/光学畸变校正。关键参数包括中央3mm区域(附加区)与3-6mm周边区的曲率半径(RAL/RPL/RAC),并通过光线追迹计算相对角膜的功率分布。
研究结果
3.1 基于曲率半径的角膜适配性分析
数据显示MCL前表面曲率半径(RAL)与角膜前表面(RAC)呈强相关性(r>0.80),其中周边区相关性最高(r=0.90)。低附加镜片的RAL中心值为8.38±0.33mm,显著大于高附加组的8.29±0.32mm(p<0.05),证实中央区曲率随附加度增加而增大。值得注意的是,镜片厚度在三种附加度间无差异(101±5μm),且与角膜参数无相关性,表明MCL通过均匀形变实现角膜贴合。
3.2 OCT衍生的在体功率分布
功率剖面显示高附加组中央-周边差异达1.83D,低于标称值2.50D但与其他离体研究一致。低/中附加组的实测值(1.32D/1.36D)与标称值(1.25D/1.75D)偏差更小。个体间功率波动显著(平均SD=1.22D),提示角膜形态差异是影响光学性能的关键因素。
结论与意义
该研究证实AS-OCT可作为MCL在体评估的金标准:1)量化显示MCL通过前/后表面同步形变(RPL-RAC相关系数0.84)实现角膜共形适配;2)揭示标称附加功率与实际光学效果的差异机制;3)建立首个MCL在体-离体数据关联模型。这项技术突破不仅优化了临床验配流程,更为接触镜设计提供了动态力学反馈,未来可延伸至散光矫正、角膜塑形镜等领域。研究团队特别指出,将OCT与眼动追踪结合可进一步提升三维功率剖面的解析精度,这将是下一代智能验配系统的发展方向。
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