基于电调透镜与红外光折射技术的实时离焦反馈调控新策略及其在人眼调节机制研究中的可行性验证

【字体: 时间:2025年09月29日 来源:Optometry and Vision Science 1.8

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  本研究针对现有方法在调控人眼调节离焦反馈环路中的局限性,开发了一种整合电调透镜(ETL)与动态偏心红外光折射仪(PowerRef 3)的创新技术。来自瑞士和德国团队的研究人员通过实时反向折射信号输入,成功实现了对调节性离焦反馈的精准干预。实验表明该技术能显著抑制模糊驱动的人眼调节响应(基线中位值1.54D vs 干预后-0.34D, p=0.043),为研究感觉运动整合机制及屈光异常发展提供了突破性工具。

  
这项可行性研究展示了一种通过结合电调透镜(electrically tunable lens, ETL)与动态红外偏心光折射技术(eccentric photorefraction)来实时调控人眼调节(accommodation)过程中离焦反馈(blur feedback)的新方法。该技术不仅实施简便,更突破了现有方法(如针孔和低空间频率的高斯差分靶标)在打开离焦反馈环路中的局限。
研究目的旨在描述并验证通过整合Optotune公司EL-16-40-TC-VIS型电调透镜与PlusOptix公司PowerRef 3红外光折射仪,实现对 ocular accommodation 过程中模糊信号进行实时操控的技术路径。
研究方法中,电调透镜与光折射仪分别经过独立校准,并通过安全外壳(Secure Shell)网络协议实现系统集成。电调透镜被放置于受试者右眼前方,使其多次应对2D(屈光度)阶跃式光学聚散度变化。与此同时,红外滤光片遮蔽的左眼通过光折射仪以50帧/秒的速度采集共识性调节反应数据。通过以25帧/秒的速率实时向电调透镜输入符号反转的折射数据,成功取消到达右眼的离焦反馈。研究团队在五名 pre-presbyopic(老视前)成人中测试了该装置抑制强烈模糊驱动调节阶跃反应的能力。
实验结果显明:所有受试者在基线状态下均表现出强烈的单眼模糊驱动调节反应,中位反应幅度为1.54D(范围1.47D–1.54D)。而在实施离焦反馈调控后,反应幅度降至仅基线波动水平。调控后的中位反应幅度为-0.34D(范围-0.35D–0.09D),与基线值存在显著差异(Wilcoxon符号秩检验,p=0.043)。
结论认为,电调透镜与光折射仪的整合为在眼调节过程中操纵离焦反馈提供了一种实时有效的技术手段。这一方法有望成为研究调节感觉运动特性及屈光异常发展的有力工具。未来可通过对离焦反馈调控方案的优化、扩展电调透镜的工作范围以及减少信号传输延迟等措施,进一步提升该技术的效能。
通俗总结而言,研究人员开发出一种将电调透镜与动态偏心红外光折射仪相结合的新技术,用于实时干预人眼调节中的模糊反馈。该方法操作简便,且有效克服了现有技术(如针孔和低空间频率高斯差分靶标)的局限。在五名老视前成人中进行的测试表明,该技术能够将原先强烈的模糊驱动眼调节反应抑制至基线波动水平,显示出其在研究眼球调焦机制与屈光问题成因方面的应用潜力。后续可通过扩大透镜工作范围与降低信号延迟进一步提升其性能。
(注:文本为机器生成,可能存在不准确之处。)
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