近視是全球最常見的眼部疾病之一，也是兒童視力損害的主要原因。近視眼球的軸長過長，導致遠處物體的成像在視網膜前方，而不是在視網膜上。中高度近視的眼球軸長增加，會增加嚴重眼部病變的風險，可能導致不可逆的失明。因此，控制近視發展和異常眼球生長是眼科醫生和研究者的重要目標。

近幾十年來，設計、制造和臨床測試了各種眼鏡鏡片，用于治療近視進展和兒童眼球生長。然而，這些鏡片的光學特性還沒有得到全面的評估和比較。因此，在一篇論文中（DOI:10.1364/OPTICA.486389），研究人員量化并比較了單焦點（SV）鏡片和兩種用于近視管理的鏡片：多段式內置散焦（DIMS）和擴散光學技術（DOT）的聚焦和散射特性。

為了研究鏡片偏心處的聚焦特性，他們開發了一種基于空間光調制技術的儀器，能夠復現近視眼鏡的中心和周邊像差。他們的表征結果顯示，在誘導近視散焦時，與SV和DOT鏡片相比，DIMS鏡片在周邊視網膜處提高了圖像對比度和清晰度。另一方面，DOT鏡片引起的對比度降低強烈依賴于瞳孔處的亮度。通過他們對鏡片成像特性的理解，可能有助于優化未來用于近視進展管理的眼鏡設計。

什么是DIMS和DOT鏡片？

DIMS和DOT鏡片都是利用了周邊散焦對近視進展的影響。周邊散焦是指在眼睛中心以外區域產生的散焦。一些研究表明，周邊散焦可以影響眼球軸長的生長。如果周邊散焦與中心散焦相反（即周邊遠視散焦），則可以抑制近視進展；如果周邊散焦與中心散焦相同（即周邊近視散焦），則會促進近視發展。

DIMS鏡片是由許多小型透鏡組成，每個透鐲都有不同的屈光度 。這些小型透鐲在中心區域形成一個單一聚焦區域，在周圍區域形成多個遠視散焦區域。這樣就可以在保證中心清晰度的同時，在周邊產生遠視散焦信號，從而抑制眼球軸長增加。

DOT鏡片是利用了擴散光學技術，在普通單焦點鏡片上添加了一層微結構 。這些微結構可以改變光線在瞳孔處的亮度分布，從而降低圖像對比度，并在周邊產生遠視散焦信號。這樣就可以在不影響中心清晰度太多的情況下，減少圖像對比度對眼球軸長增加的刺激。

如何評估這些鏡片的光學特性？

為了評估這些鏡片在不同偏心處（即距離中心不同距離）的聚焦特性，他們使用了一種基于空間光調制器（SLM）技術的儀器 。SLM是一種可以改變入射光波前形狀和相位分布的器件。他們利用SLM模擬了不同屈光度、不同像差、不同瞳孔大小和形狀的人類眼睛，并通過它們觀察了不同類型和強度的物體圖像。

為了評估這些鏡片在不同亮度條件下的散射特性，他們使用了一個基于LED陣列背景光源和CCD相機的儀器 。他們利用LED陣列產生了不同亮度水平和分布模式（均勻或非均勻）的背景光，并通過CCD相機記錄了通過各種鏡片觀察背景光時產生的散射圖案。

得到了什么結果？

他們發現，在誘導近視散焦時（即將物體放置在距離眼睛遠于最佳聚焦位置），DIMS鏡片在周邊區域提高了圖像對比度和清晰度，而SV和DOT鏡片則降低了圖像對比度和清晰度。這說明DIMS鏡片可以有效地產生周邊遠視散焦信號，并保持中心區域清晰。

他們還發現，在不同亮度條件下，DOT鏡片引起的對比度降低強烈依賴于瞳孔處的亮度水平。當瞳孔處亮度較高時（例如白天或室內燈光下），DOT鏡片會顯著降低圖像對比度；當瞳孔處亮度較低時（例如夜間或暗室下），DOT鏡片對圖像對比度影響較小。這說明DOT鏡片可以根據環境亮度自適應地調節圖像對比度，并產生周邊遠視散焦信號。

這些結果有什么意義？

通過他們對三種類型眼鏡鏡片（SV、DIMS、DOT）進行深入、全面、客觀地光學表征，他們揭示了它們在不同條件下對圖像聚焦和散射特性的影響。他們認為，這些結果有助于理解各種眼鏡設計對近視進展管理效果的差異，并為未來優化眼鏡設計提供參考依據。

同時，他們也認識到，僅僅從光學角度評估眼鏡效果是不夠的，還需要考慮其他因素，如個體差異、佩戴習慣、視覺需求、生活環境等。因此，我們建議在光學表征的基礎上，結合臨床試驗和生物力學模型，進行更全面的評估和比較。