世界近视眼大会|华盛顿大学Rachel Langan教授分享《为什么近距离工作会导致近视以及我们该如何进行光学干预》

健康   2024-10-17 08:03   福建  

编者按

在第19届世界近视眼大会上,来自华盛顿大学Rachel Langan教授带来了《为什么近距离工作会导致近视以及我们该如何进行光学干预?》的研究,探讨了近距离工作为何会导致近视,并提出新型光学干预方法。尽管有关近视成因存在争议,但研究表明,近距离高对比度图像(如屏幕和文本)可能通过过度激活周边小神经节细胞,促进眼球生长,从而引发近视。采用点扩散光学技术(DOT)镜片可以降低这种激活,使近距离视觉的对比度接近自然场景,进而减缓近视发展。研究结果支持了近距离工作引发近视的假设

讲题:《为什么近距离工作会导致近视以及我们该如何进行光学干预》

作者:Rachel Langan, James A. Kuchenbecker, Dragos Rezeanu, Maureen Neitz, Jay Neitz


目的

尽管存在争议,但似乎很明显近距离工作是近视的一个成因。扩散光学技术(DOT)镜片是一种基于对比度理论的近视控制设计,在临床试验中被证明是有效的。DOT镜片被提出通过模仿自然对比度来减轻近距离工作的近视形成效应。本研究旨在测试这样一个假设:近距离工作导致近视是因为屏幕和阅读中的高对比度图像过度激活周边小神经节细胞的活动,发出眼轴生长的信号。反过来,DOT镜片被提出可以减少这种活动,使其降至自然刺激产生的水平。


方法


在人类侏儒神经节细胞水平上,视锥细胞的汇聚随着视网膜偏心率的增加而增加,导致视力急剧下降。侏儒双极细胞是对比度探测器,与周边的侏儒神经节细胞不同,它们与视锥细胞有1:1的比例。因此,它们支持比周边神经节细胞更高的视力。侏儒双极细胞的高视力可能可用于正视化机制。因此,近距离工作期间填充周边视网膜的图像(如文本)的高对比度细节可能发出眼轴生长的信号,导致近视。为了找出答案,我们根据已知的人类视网膜解剖学和生理学开发了周边侏儒双极细胞感受野的模型。通过使用这些模型推导出侏儒双极细胞的空间调制传递函数(MTFs),结合人眼的光学空间MTF,产生一个过滤器,用以确定视觉刺激对周边侏儒双极细胞的相对激活。使用MATLAB中的2D快速傅里叶变换计算图像的功率谱,通过旋转平均功率值将2D功率谱转换为1D谱。将1D功率谱乘以双极细胞的MTF并求和产品,得到由视觉场景产生的侏儒双极细胞的相对激活。


结果


周边侏儒双极细胞的调制传递函数与正常观看距离下屏幕图像的功率谱非常匹配。屏幕上黑白文本的高对比度在侏儒双极细胞中产生高活动。相比之下,当人近距离调节时,填充周边视网膜的自然场景中的远处风景的失焦图像模拟产生最小的侏儒双极细胞激活。即使是用远距离调节的眼睛观看图像的模拟,远处的自然风景产生的侏儒双极细胞激活也比近距离观看的屏幕图像少。降低屏幕图像的对比度,如SightGlass Vision DOT镜片所做的那样,可以将侏儒双极细胞的激活降低到接近户外远处风景的水平,同时文本保持清晰易读。结论 结果与这样一个假设一致:近距离工作导致近视是因为屏幕和阅读中的高对比度图像过度激活周边小神经节细胞,促进眼球生长,从而引发近视


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