常見近用光學(xué)助視器的原理與應(yīng)用

王玲 李成成/文

助視器是一種能夠改善和提高低視力患者活動能力的裝置，主要分為光學(xué)助視器和非光學(xué)助視器兩種。其中光學(xué)助視器分為遠(yuǎn)用助視器和近用助視器兩類，遠(yuǎn)用如眼鏡式望遠(yuǎn)鏡、單筒手持望遠(yuǎn)鏡、指環(huán)式望遠(yuǎn)鏡等，近用如眼鏡式助視器、手持式助視器、立式助視器等。在近用助視器中又分為含光源的和不含光源的兩種，其中含光源的近用助視器是通過增加照明亮度來提高部分低視力患者的視覺質(zhì)量。

眾所周知，助視器是不能取代正常眼球的全部功能的，而低視力患者因工作、生活及學(xué)習(xí)上有各種不同的要求，所以常常需要1種以上的助視器來提高其視覺能力。由于中國低視力人群文化水平的日益提高，近距離工作需求的增多，對近用光學(xué)助視器的使用需求日益增加。近用光學(xué)助視器的驗配與應(yīng)用日益成為視光師日常工作中的主要內(nèi)容。本文主要介紹常見近用光學(xué)助視器的光學(xué)原理和實際應(yīng)用。

1 近用助視器放大原理

近用助視器通常利用4種方法增大視網(wǎng)膜的成像大小，產(chǎn)生放大作用。

1.1 相對體積放大作用

所謂相對體積放大作用就是使目標(biāo)實際的體積或大小增大。例如大字書、大字報紙等；還有用粗筆尖代替一般圓珠筆寫字，使得字體變粗變大，更易辨別看清。目前市場上這種放大作用還常常將小目標(biāo)“復(fù)制成”大目標(biāo)，例如將普通書印成大字本，但這樣不僅增加印刷品的重量和體積，而且價格也高一些。盡管如此，上述方法所提供的放大作用，對有些低視力患者來說卻是十分重要的。譬如有些低視力患者需要近距離閱讀一些報刊時，常需要借助光學(xué)助視器，但在閱讀大字書刊時，有時卻不需要助視器，而且閱讀距離也可接近正常，某些地區(qū)利用此法甚至還設(shè)有低視力人群專用閱讀圖書。

1.2 相對距離放大作用

相對距離放大作用也稱移近放大作用（Approach Magnification），即將目標(biāo)向眼睛方向移近而產(chǎn)生的放大作用。當(dāng)目標(biāo)離眼睛40cm時，視網(wǎng)膜成像為1倍；距離為20cm時即為原來距離的1/2時，視網(wǎng)膜像放大2倍，依此類推。在使用過程中并未使用任何光學(xué)設(shè)備或助視器，所以對成像質(zhì)量無明顯的影響。

1.3 角放大作用

角放大作用是指物體通過光學(xué)系統(tǒng)后視網(wǎng)膜成像大小，與不通過光學(xué)系統(tǒng)視網(wǎng)膜成像大小之比，角放大作用最常見的光學(xué)設(shè)備是望遠(yuǎn)鏡。當(dāng)目標(biāo)離眼太遠(yuǎn)或目標(biāo)無法向眼前移近時，都可利用角放大作用。例如觀察遠(yuǎn)處的燈塔。

1.4 投影放大

投影放大即把目標(biāo)放大投影到屏幕上，例如電影、幻燈片及閉路電視（CCTV）等，都可以稱為投影放大。投影放大實際上也是一種線性放大作用，投影放大作用=投影像大小(cm)/目標(biāo)大小(cm)。

助視器可以利用上述4種放大作用中的一種或幾種，例如將目標(biāo)增大2倍（相對體積放大作用），然后目標(biāo)距離從眼前20cm移近到10cm（相對距離放大作用），又放大2倍，這時總的放大作用（即兩種放大作用的聯(lián)合）為4倍。通過對助視器的放大作用，使低視力患者對助視器的意識增強(qiáng)，從而根據(jù)自身條件更好地適配助視器。

2 常見典型近用助視器的應(yīng)用

2.1 眼鏡助視器

眼鏡助視器相比普通眼鏡只是屈光度增大，外形形似普通眼鏡。例如，一般老視眼鏡的度數(shù)為+1.00 D～+4.00D，而在眼鏡助視器里常常是從+4.00D開始。這種眼鏡助視器運(yùn)用的是相對距離放大作用，即將目標(biāo)向眼睛方向移近，縮短目標(biāo)與眼鏡之間的距離，從而使視網(wǎng)膜成像大小增大。該類助視器的缺點(diǎn)是周邊部不穩(wěn)定，常常會產(chǎn)生畸變。

眼鏡助視器驗配時要注意：一般的屈光不正者在驗配普通老視眼鏡時，需要將散光加在原有的近用鏡片上，否則視力會下降。而對于低視力患者來講，散光加上與否取決于散光度數(shù)的大小。如眼鏡助視器的屈光度數(shù)≥+10.00D，散光度數(shù)≤2.00D的散光則可以忽略，因為低視力患者此時看到的是大而模糊的像，他們對散光加上與否已不易察覺，因此視力影響不明顯。

對于單眼配戴眼鏡助視器的患者，若視力較差的眼睛具有光感以上的視力，會干擾視力較好眼，從而出現(xiàn)視物不清或視疲勞的癥狀，可將視力較差的那只鏡片上貼上不透明紙以避免視覺干擾。訓(xùn)練時首先讓其學(xué)會調(diào)焦，讓患者閱讀一篇感興趣的文章并大聲朗讀，同時調(diào)節(jié)照明亮度。閱讀文章時最好伴隨著頭部移動而不是眼球轉(zhuǎn)動，同時注意避免患者使用屈光度數(shù)大的助視器閱讀標(biāo)準(zhǔn)印刷體時會比較困難，因為+20.00D以上的助視器，視野范圍較小，當(dāng)患者能熟練閱讀時，再給予較小字體的閱讀材料進(jìn)行閱讀訓(xùn)練。

若要求使用眼鏡助視器的患者書寫，可將助視器的屈光度數(shù)更換為原閱讀屈光度數(shù)的1/2以增加書寫距離。例如，一位正視眼無調(diào)節(jié)力的低視力患者，若配戴一副+20.00D的普通眼鏡助視器，其閱讀距離為1/20=0.05m=5cm。但在5cm處書寫非常困難，但如果將助視器的屈光度數(shù)減少為原先的1/2，即為+10.00D，則其書寫距離為1/10=0.1m=10cm。

在使用過程中，由于屈光度數(shù)較大的助視器，閱讀距離過近，閱讀一段時間后，患者很容易出現(xiàn)視疲勞現(xiàn)象，使患者體位不佳，造成肌肉疲勞，老年人更為明顯，考慮給予患者閱讀架及良好的燈光照明，并適時休息。

眼鏡助視器的優(yōu)點(diǎn)：①在所有凸透鏡的助視器中，眼鏡助視器的視野是最寬的；②眼鏡助視器是低視力患者最容易接受的助視器；③使用時，可以騰出雙手拿材料或書寫；④可以長時間閱讀；⑤可適用于手臂震顫的患者，可單眼或雙眼使用。

眼鏡助視器的缺點(diǎn)：①凸透鏡的度數(shù)越高，閱讀距離越近，最高度數(shù)的眼鏡助視器的閱讀距離為2.5cm；②透鏡度數(shù)越高，閱讀速度會減慢；③透鏡度數(shù)超過+10.00D時，會造成書寫困難；④較近的閱讀距離，會影響照明；⑤凸透鏡的度數(shù)越高，視野范圍會逐漸縮小；⑥光學(xué)中心固定，對于偏中心注視患者，閱讀有一定困難，他們必須通過轉(zhuǎn)動眼睛或歪頭視物才能看清。

目前眼鏡助視器中也可使用非球面透鏡，又稱非球面放大鏡可以使屈光度數(shù)較大的透鏡變薄，并可以減少圖像周邊的畸變。同時也可以考慮正透鏡加三棱鏡的組合。主要原因是由于正透鏡代償了患者的部分或全部的調(diào)節(jié)，患者實際付出的調(diào)節(jié)比未戴時的調(diào)節(jié)要小，從而相應(yīng)產(chǎn)生的輻輳小于實際所需的輻輳，而所加的底朝外的三棱鏡彌補(bǔ)了輻輳的不足。

2.2 近用（或中距）望遠(yuǎn)鏡

近處使用的望遠(yuǎn)鏡稱近用望遠(yuǎn)鏡，又稱望遠(yuǎn)鏡顯微鏡。其最大優(yōu)點(diǎn)就是能在較高放大倍率下使用，且仍有較長的工作距離。

最簡單的一種近用望遠(yuǎn)鏡是由一個非調(diào)焦望遠(yuǎn)鏡在其物鏡上加一個正透鏡的閱讀帽而成。這樣將遠(yuǎn)用望遠(yuǎn)鏡變?yōu)榻没蛑芯嚯x望遠(yuǎn)鏡用。在使用近用望遠(yuǎn)鏡時，應(yīng)該先矯正患者的屈光不正，從而獲得最佳放大作用及最適宜的閱讀工作距離。對于近視眼減少閱讀距離，放大作用增加；對于遠(yuǎn)視眼可延長閱讀距離，降低放大作用。

常用的近用望遠(yuǎn)鏡有眼鏡式望遠(yuǎn)鏡，其閱讀帽的“帽”是由橡皮制成，在橡皮套內(nèi)放置所需之正球鏡片，然后再將它套在望遠(yuǎn)鏡的物鏡上。閱讀帽的屈光度數(shù)及閱讀距離分別有以下幾種：+2.00D、50cm；+4.00D、25cm；+8.00D、12.5cm；+10.00D、10cm。指導(dǎo)患者將不同屈光度數(shù)的閱讀帽套在望遠(yuǎn)鏡上，使其既能望遠(yuǎn)也能看近。

近用（或中距）望遠(yuǎn)鏡優(yōu)點(diǎn)：比同樣放大倍數(shù)的眼鏡助視器閱讀或工作距離要遠(yuǎn)；中距離望遠(yuǎn)鏡更適合一些特殊工作，如畫圖、修理工作等；雙手可自由活動，可以獲得較好的照明。缺點(diǎn)：近用（或中距）望遠(yuǎn)鏡的視野較小、其光學(xué)成像的景深較短。

2.3 立式放大鏡

立式放大鏡是一種固定于一個支架上的凸透鏡，讀物或目標(biāo)與透鏡間的距離可以是恒定或改變，即固定焦距的或可調(diào)焦的。常用的立式放大鏡，因自身帶光源，所以使用比較方便。有些立式放大鏡自身還帶有刻度尺，放大后可對圖像進(jìn)行測量。低倍及中倍數(shù)的不帶光源的立式放大鏡一般為非球面透鏡，鏡片成像周邊較穩(wěn)定，畸變不明顯，而且質(zhì)量較輕。立式放大鏡分為固定焦距和可調(diào)焦式。其中固定焦距的立式放大鏡要配合使用閱讀眼鏡或動用調(diào)節(jié)，例如視網(wǎng)膜色素變性、青光眼等，這種放大鏡一般比較容易為兒童所接受，也適用于視野缺損嚴(yán)重但尚存在視力較好的患者?？烧{(diào)焦式立式放大鏡一般為正視眼或輕度近視眼所用，使用時不必使用調(diào)節(jié)，體積小，攜帶方便。

立式放大鏡主要優(yōu)點(diǎn)：①放大鏡是固定在支架上的，可預(yù)測焦距；②對于一些低視力兒童或者不能夠手持放大鏡的患者比較適用；③可與閱讀眼鏡聯(lián)合起來使用；④適用于視野受限的患者；⑤有些立式放大鏡自身帶光源，照明方便；⑥適用于短時間內(nèi)近距離閱讀或工作。

固定焦距立式放大鏡的缺點(diǎn)：①其視野較小，在使用時還需要配合放大鏡使視野放大；②一般屈光度數(shù)不超過+20.00D；③因框架、照明條件受限，除非框架是透明的或自身帶有光源；④使用時，若觀察角度有偏差，會產(chǎn)生像差，因此應(yīng)指導(dǎo)患者從放大鏡的垂直方向正確視物。

對于那些使用眼鏡或其他助視器而無法固定焦距的患者，可嘗試使用這種可調(diào)焦式的立式放大鏡，但也存在缺點(diǎn)，即使用時患者的體位姿勢比較差，易于產(chǎn)生身體疲勞，且視野較小。

2.4 手持放大鏡

手持放大鏡是一種手持的可在離眼不同距離使用的正透鏡，即眼與透鏡的距離可任意改變的近用助視器。手持放大鏡是低視力患者包括正常人比較常用的一種助視器，最常用的屈光度數(shù)范圍是+5.00D～+12.00D；最適合于短時間內(nèi)讀近處細(xì)小物體，在照明條件不佳時，可使用含有光源的手持放大鏡。

一般而言手持放大鏡，放大倍數(shù)越高，透鏡直徑越??；反之，放大倍數(shù)越低，透鏡直徑較大。常用的手持放大鏡的屈光度數(shù)范圍是+4.00D～+20.00D。屈光度數(shù)越大，放大倍數(shù)越大，但焦距變短，景深變短，視野變小。手持放大鏡相比立式放大鏡使用調(diào)節(jié)力少，但是若離遠(yuǎn)，則視野變小，故對患者的手眼協(xié)調(diào)能力要求較高。

當(dāng)手持放大鏡的屈光度數(shù)較大時，如+20.00D以上時，透鏡的直徑會比較小，這時患者可能要離放大鏡近些，甚至放在眼前才能看清物體。同時，使用時若不易控制目標(biāo)（如書本）與放大鏡之間的距離，可以考慮使用立式放大鏡。尤其是老年人群，因為距離稍微改變，放大鏡的放大效果發(fā)生明顯改變。

對于周邊視野縮小的患者，如青光眼、視網(wǎng)膜色素變性等，手持放大鏡是首選助視器之一，常用中等放大倍數(shù)（+10.00D～+20.00D）的手持放大鏡。在使用過程中，選擇適合患者的視力和視野情況的放大倍數(shù)，注意調(diào)整放大鏡與目標(biāo)之間的距離。具體使用手持放大鏡的方法為：先讓患者戴上遠(yuǎn)用的矯正眼鏡解決屈光不正，將手持放大鏡放在讀物上，然后慢慢垂直離開讀物，直至成像變形最輕為止，這樣讀物即在放大鏡的焦距之內(nèi)，逐漸接近焦點(diǎn)，目標(biāo)與放大鏡之間的距離可根據(jù)患者實際需求自行變動。

當(dāng)目標(biāo)（或閱讀物）位于手持放大鏡的1倍焦距以外，經(jīng)放大鏡后，以平行光線射出，這時，等效屈光度等于手持放大鏡本身的屈光度。如果物體始終位于手持放大鏡的焦點(diǎn)上，物體和手持放大鏡同時移近或移遠(yuǎn)患者，等效屈光度保持不變，前提是患者首先應(yīng)矯正屈光不正。放大率M=放大鏡屈光度數(shù)D/4，即相對于明視距離（25cm）處的像的放大率。例如+10.00D放大鏡，其放大率M=10/4=2.5×； +20.00D放大鏡，其放大率M=20/4=5×?；蛘?，放大率M=25cm（明視距離）/放大鏡的焦距f，例如上例：M=25/10=2.5×；M=25/5=5×。

如果目標(biāo)或閱讀物處于手持放大鏡的1倍焦距以內(nèi)，經(jīng)放大鏡后的光線為發(fā)散光線，此時，對于正視眼的患者來說，必須要動用調(diào)節(jié)或配戴閱讀近附加，和手持放大鏡聯(lián)合起來看清物體。此時，等效屈光度用以下公式表示：FD = FM + A - dFMA。放大率M= FD/4。式中，F(xiàn)D 為等效屈光度；FM 為手持放大鏡的屈光度；A為調(diào)節(jié)力或閱讀近附加；d為眼鏡平面或眼睛與手持放大鏡的距離。例如：一名正視眼的低視力患者，通過戴一副下加光度為+2.00D的雙光鏡和+15.00D的手持放大鏡來閱讀報紙。如果手持放大鏡距雙光鏡為5cm，則系統(tǒng)的等效屈光度FD = FM + A - dFMA=15.00+2.00-（0.05）×（15.00）×（2.00）=+9.50D放大率為M=FD/4=9.50/4=2.375×。

少數(shù)患者在使用高倍數(shù)的放大鏡時，常常把手持放大鏡放在眼前，此時放大鏡的放大作用與普通的眼鏡助視器相同，手持放大鏡的屈光度數(shù)F除以4即為放大鏡的放大倍數(shù)。不考慮間隔的情況下，若患者戴閱讀眼鏡+4D，將放大鏡10D緊貼眼鏡，則兩鏡聯(lián)合的屈光度數(shù)為14D。如果患者在看近時不戴眼鏡，而使用調(diào)節(jié)力A，則屈光度仍是F+A，此時的A不再是眼鏡的屈光度，而是眼睛的調(diào)節(jié)力。

如放大鏡不放在眼前，因放大鏡的直徑是固定不變的，當(dāng)眼睛離手持放大鏡越遠(yuǎn)視野越小，眼睛離手持放大鏡越近，視野越大。

手持放大鏡的優(yōu)點(diǎn)：①工作或閱讀距離可自行改變，一般要比眼鏡助視器遠(yuǎn)些，可用于視野范圍小的患者；②放大倍數(shù)可以改變；③可適用于非中心注視患者；④對照明要求不高；⑤放在眼前，可以做眼鏡助視器使用，一般不需要閱讀眼鏡；⑥價格便宜，易于買到；⑦適合于短時間內(nèi)讀細(xì)小材料。

缺點(diǎn)：①視野較小，尤其是在使用高放大倍數(shù)的放大鏡時；②相比眼鏡助視器，需要占用一只手；③患者有手顫時，很難使用這種放大鏡；④閱讀速度較慢，不利于雙眼單視。

總體而言，視光師應(yīng)根據(jù)患者的視覺能力條件，遵循實用的原則適配、靈活使用近用光學(xué)助視器。有時患者會拒絕使用效果不明顯的光學(xué)助視器，但是若能正確選擇近用光學(xué)助視器，結(jié)合正確的訓(xùn)練方法，則可以讓其堅持使用，幫助低視力患者進(jìn)行視覺康復(fù)。