رویکرد جدید آنالیز لنز می‌تواند درمان‌های نزدیک‌بینی را بهبود بخشد

محققان ابزارهای جدیدی را برای تعیین کمیت دقیق و مقایسه خواص تمرکز نور در لنزهای تخصصی عینک ساخته اند که برای کاهش سرعت پیشرفت نزدیک بینی یا نزدیک بینی استفاده می شود. اطلاعات به‌دست‌آمده با این رویکرد جدید می‌تواند به اطلاع‌رسانی طرح‌های عدسی‌های آینده کمک کند که حتی در جلوگیری از کاهش بینایی مؤثرتر هستند.

نزدیک بینی در سراسر جهان، به ویژه در میان کودکان، در حال افزایش است. بر اساس گزارش موسسه برین هولدن ویژن در استرالیا، اگر روند فعلی ادامه یابد، نیمی از جمعیت جهان تا سال 2050 نزدیک بین خواهند بود.

اگرچه محرک های این روند نگران کننده کاملاً مشخص نیستند، اما نشان داده شده است که لنزهای تخصصی عینک از بدتر شدن نزدیک بینی جلوگیری می کنند. این امر مخصوصاً برای کودکان و نوجوانانی که اغلب با رشد بدنشان پیشرفت این بیماری را تجربه می کنند بسیار مهم است.

انتشار در اپتیکامحققان آزمایشگاه علوم بینایی ZEISS در دانشگاه توبینگن در آلمان و دانشگاه مورسیا در اسپانیا ابزارهای جدید خود را توصیف می کنند که عملکرد لنز را در شرایط مشاهده در دنیای واقعی اندازه گیری می کند. آنها همچنین نتایج حاصل از اندازه گیری ویژگی های تمرکز نور لنزهای مختلف مورد استفاده برای کاهش پیشرفت نزدیک بینی را گزارش کردند.

آگوستو آریاس گالگو، نویسنده این مطالعه، از آزمایشگاه علمی ZEISS Vision می‌گوید: «بینش‌ها درباره ارتباط بین ویژگی‌های نوری لنزهای مدیریت پیشرفت نزدیک‌بینی و اثربخشی در سناریوهای دنیای واقعی، راه را برای درمان‌های مؤثرتر هموار می‌کند.» این می‌تواند به میلیون‌ها کودک کمک کند و در درک مکانیسم‌های کارکرد این لنزها ضروری است.»

ثبت شرایط مشاهده در زندگی واقعی

نزدیک بینی معمولا زمانی ایجاد می شود که چشمان فرد کمی دراز می شود. این امر باعث می‌شود که اشیاء دور تار به نظر برسند، زیرا به جای تمرکز بر روی شبکیه، در جلوی شبکیه متمرکز شده‌اند. اگرچه لنزهای عینک سنتی می توانند این تاری را اصلاح کنند، لنزهای معمولی از بدتر شدن نزدیک بینی جلوگیری نمی کنند. پیشرفت نزدیک بینی می تواند احتمال سایر مشکلات چشمی و کوری غیرقابل برگشت را افزایش دهد.

عدسی هایی که سیگنال های شبکیه را برای کاهش پیشرفت نزدیک بینی تغییر می دهند، از نظر بالینی آزمایش شده اند و در حال حاضر در بازار موجود هستند. محققان فرض می کنند که این لنزها رشد کره چشم را کند می کنند و از کشیده شدن بیشتر آن جلوگیری می کنند. این لنزها انواع مختلفی از ساختارها مانند میکرولنزها یا میکرودیفیوزرها را برای دستکاری ویژگی های تصویر در شبکیه محیطی و در عین حال اصلاح دید مرکزی ترکیب می کنند. با این حال، خواص نوری این فناوری نسبتا جدید به طور گسترده مورد مطالعه و مقایسه قرار نگرفته است.

در کار جدید، محققان می‌خواستند لنزهای موجود در حال حاضر را در شرایط مشاهده در دنیای واقعی به طور کامل مشخص کنند. Arias-Gallego گفت: «پس از بررسی وضعیت هنر، روشی را پیدا نکردیم که بتوان از آن برای مشخص کردن ویژگی‌های نوری این لنزهای عینک در شرایط مشاهده واقعی استفاده کرد. بنابراین، ما ابزار جدیدی ساختیم که می‌تواند پاسخ نوری لنز را به زوایای مختلف نور اندازه‌گیری کند، در حالی که مردمک چشم نزدیک‌بین را بازتولید می‌کند و عیوب انکساری را نیز بازتولید می‌کند.

ابزار جدید از یک منبع روشنایی استفاده می کند که بر روی بازویی که به دور لنز می چرخد ​​نصب شده است. پس از عبور نور از لنز، یک آینه چرخان فرمان آن را به سمت یک مدولاتور نور فضایی (SLM) هدایت می کند که از سلول های کریستال مایع ریز تشکیل شده است که نور منتشر شده را با وضوح فضایی بالا تغییر می دهد.

SLM هسته دستگاه است زیرا عیوب انکساری و شکل مردمک چشم‌های نزدیک‌بین را بازتولید می‌کند. این به محققان این امکان را داد که برای اولین بار، انحرافات واقعی ایجاد شده توسط زوایای مختلف روشنایی برای چشمان نزدیک بینی مختلف را در حین آزمایش لنزها بازتولید کنند. آن انحرافات به عنوان نقشه های فازی با استفاده از SLM برنامه ریزی شدند.

علاوه بر این، مقادیر برنامه‌ریزی‌شده فوکوس را می‌توان با SLM القا کرد و محققان را قادر می‌سازد تا یک آزمایش تمرکز از طریق انجام دهند. این آزمایش کیفیت تصویر را در نزدیکی موقعیت شبکیه شبیه‌سازی شده ثبت می‌کند و نحوه تعامل لنز با افزایش طول چشم را که در شبکیه سیگنال داده می‌شود، روشن می‌کند.

محققان همچنین خاصیت پراکندگی نور لنزها را تعیین کردند، که مهم بود زیرا یکی از لنزهای آزمایش شده مبتنی بر کاهش کنتراست با افزودن پراکندگی است. برای این کار، آنها یک تنظیم سفارشی طراحی کردند که به آشکارسازهای تخصصی و قطعات متحرکی که معمولاً برای تعیین کمیت پراکندگی مورد نیاز است، نیاز ندارد.

مقایسه خواص لنز

آریاس گفت: «با ترکیب نتایج از طریق فوکوس با اندازه‌گیری‌های پراکندگی نور، ما توانستیم انواع مختلفی از عدسی‌های عینک را با دقت مشخص کنیم. ما سپس اندازه‌گیری‌های خود را برای هر لنز با اثربخشی بالینی گزارش‌شده آن‌ها برای کاهش سرعت پیشرفت نزدیک‌بینی مقایسه کردیم. نتایج سؤالات جدیدی را مطرح کرد که باید بیشتر مورد مطالعه قرار گیرد و همچنین به استراتژی‌های بالقوه‌ای اشاره کرد که می‌تواند کارایی طرح‌های آینده را افزایش دهد.»

در این کار، لنزها با استفاده از یک طول موج نور مشخص شدند تا تجزیه و تحلیل ویژگی های تصویر را ساده کنند. از آنجایی که روشنایی در سناریوهای واقعی شامل طول موج‌های زیادی است، محققان در تلاش هستند تا ابزار را با منابعی با طول‌موج‌های متفاوت تطبیق دهند.