近视矫正的方法有很多,不过只有离焦镜片和角膜塑形镜可以控制部分近视度数的增长,全是正离焦光信号的功劳。

离焦可以调控眼球的生长,那什么是离焦?
所谓的“离焦”,就是指平行光线经过屈光系统后形成的焦点没有落在视网膜上的情况。
如果焦点落在视网膜前面,形成近视,这种离焦状态我们把它叫做近视性离焦(或者正离焦);如果焦点落在视网膜后面,对应的是远视状态,这种离焦就叫做远视性离焦(或者负离焦)。
“离焦”是一个重要的视觉反馈信号,它改变了发育中的眼球的生长方式。如果在眼睛发育过程中通过配戴透镜予以离焦刺激,那么眼睛会朝着离焦信号的位置发育,以达到正视化,延缓近视发展开。

比如,给发育中的眼睛配戴凹透镜来施加一个负离焦,为了让这个焦点落到视网膜上,眼球会加快增长,也就促进近视的发展;而如果配戴的是凸透镜,眼睛接收到的是正离焦,眼球增长的速度会放慢,朝着远视发展。
最早从1988年的小鸡实验开始,离焦调节眼球生长发育已经在许多动物实验中得到了验证。
既然大脑可以通过识别焦点的位置从而调控眼球的生长发育,那么视网膜哪个部位的离焦信号对于调控眼球发育更重要呢?
一篇发表在IOVS杂志上经典的“猴子实验”给出了很好的解答。
实验中,研究人员让猴子长期佩戴一个中心有孔洞凹透镜,且镜片中心孔洞处无屈光效果,孔洞周边视野处的镜片有屈光效果。在光线经过该镜片可以在视网膜中央的黄斑区清晰成像前提下,研究发现,即便视网膜中央区域没有远视性离焦信号,但猴子依然快速形成近视状态。出现此实验现象的原因,是因为凹透镜在周边视网膜形成了远视性离焦。

周边视网膜的离焦信号对调控眼球生长发育具有重要作用,尤其当中央和周边的视觉信号不一致时,周边的信号会占主导。
眼球的生长发育,主要取决于周边部视网膜接收到的离焦信号!
这也就解释了配戴常规的单光框架眼镜时为什么度数增长这么快。中央焦点成像在视网膜上,周边焦点成像在视网膜后。周边部视网膜接受到的是远视性离焦信号,从而会导致眼轴增长,近视度数加深。
离焦镜片和角膜塑形镜巧妙地采用了周边近视性离焦原理,使周边的物像可以落在视网膜之前,此时给眼球传递的是可以减缓眼轴增长的保护因素。
比如说角膜塑形镜通过重塑角膜形态,产生正离焦保护!
在塑形镜与角膜相对密闭的空隙里,通过戴镜产生的机械力学及流体力学作用,加上眼睑的挤压,在中央部产生正压而中周部产生负压,从而改变角膜前表面上皮层的厚度,呈现中央变薄、中周部变厚的特点。中央区角膜的前表面曲率暂时趋于平坦,眼球的整体屈光度下降,暂时性地矫正近视;中周部角膜,变厚以及陡峭,形成“牛眼环”,曲率增加,屈光力也增加,形成正离焦。
角膜塑形术后,中央焦点刚好成像在视网膜上,保证了视物清晰;而周边焦点会通过“牛眼环”的位置成像在视网膜前,形成周边近视性离焦,这便会向发育中的眼球传递向前“缩短”的信号,努力使周边物像成像在视网膜上,可以在一定程度上减缓眼轴增长。这便是我们常说的角膜塑形术后的正离焦保护。
正离焦量越足,向眼球传递的信号也就越强,控制效果便会越好。这也正是眼视光医生在临床上设计塑形镜参数的时候考虑的重点问题,通过调整设计努力让离焦环更完美,争取达到最佳的近视控制效果。