115年:視覺光學(2)

某人裸視時,平行光源能在視網膜上形成最小模糊圈,此規則性散光主要由角膜造成,角膜垂直方向曲率半徑為7.7 mm,水平方向曲率半徑為7.5 mm,其可能散光種類?

A單純性順規散光
B單純性逆規散光
C混合性順規散光
D混合性逆規散光

詳細解析

本題觀念

本題要同時判斷兩件事:最小模糊圈落在視網膜上的意義,以及角膜兩個主子午線的曲率差異。最小模糊圈(circle of least confusion)位於視網膜,表示一條焦線在視網膜前、另一條焦線在視網膜後;兩條焦線分居視網膜兩側,這是混合性散光的光學特徵,而不是單純性散光。

判斷順規或逆規時,先找出較陡的主子午線。對同一角膜而言,曲率半徑越小,曲率越大,屈光力也越強,因此半徑 7.5 mm 的水平方向比半徑 7.7 mm 的垂直方向更陡。水平子午線較陡屬逆規散光,所以本題應選混合性逆規散光。

選項分析

A. 單純性順規散光:錯誤。

單純性散光是其中一條主子午線的焦線落在視網膜上,另一條焦線則位於視網膜前方或後方。題目明確指出最小模糊圈在視網膜上,並不是一條焦線在視網膜上,因此不符合單純性散光。即使只看方向,順規散光也應是垂直子午線較陡;本題卻是水平方向曲率半徑較小。

B. 單純性逆規散光:錯誤。

水平方向較陡確實支持逆規方向,但「單純性」不符合焦線位置。最小模糊圈在視網膜,代表兩條焦線分別位於視網膜前後,而非只有一條焦線落在視網膜上;因此不能因為方向判對,就把整體分類判為單純性。

C. 混合性順規散光:錯誤。

「混合性」符合最小模糊圈在視網膜的條件,但順規散光要求垂直子午線較陡,通常表現為垂直方向曲率半徑較小、屈光力較強。本題垂直半徑 7.7 mm 大於水平半徑 7.5 mm,垂直方向反而較平,因此不是順規。

D. 混合性逆規散光:正確。

最小模糊圈位於視網膜,確立混合性散光;水平方向半徑 7.5 mm 小於垂直方向 7.7 mm,表示水平子午線較陡,確立逆規方向。兩項判斷合併後即為混合性逆規散光。

答案解析

本題可以按照「先判型、再判方向」處理。第一步,規則性散光有兩個互相垂直的主子午線,各自形成一條焦線。若最小模糊圈在視網膜,表示兩條焦線一前一後,光學焦點跨過視網膜,故為混合性散光。單純性散光則只有一條焦線在視網膜上,不能套用。

第二步,利用曲率半徑判斷較陡子午線。角膜半徑越小,表面越彎、屈光力越強。水平半徑 7.5 mm 小於垂直半徑 7.7 mm,所以水平子午線是較陡子午線。垂直較陡稱為順規散光,水平較陡稱為逆規散光;本題因此是混合性逆規散光,答案為 D

核心知識點

  • **依焦線與視網膜的關係分類:**一條焦線在視網膜、另一條在前或在後,是單純性散光;兩條焦線分居視網膜前後,是混合性散光;兩條焦線都在視網膜前或都在後,則分別屬複合性近視散光或複合性遠視散光。
  • **最小模糊圈:**它是兩條焦線之間最接近圓形、整體模糊度相對較小的位置。若裸視時落在視網膜,可視為兩條焦線跨越視網膜的結果,不代表其中一條焦線直接落在視網膜上。
  • **依較陡子午線判方向:**垂直子午線較陡是順規;水平子午線較陡是逆規。判斷時不要直接比較半徑大小後就停止,必須先把「半徑較小」轉換成「曲率較大、屈光力較強」。
  • **本題數值:**7.5 mm(水平)<7.7 mm(垂直),因此水平較陡;最小模糊圈在視網膜,因此分類為混合性,最後組合成混合性逆規散光。

參考資料

  1. The Conoid of Sturm, StatPearls, NCBI Bookshelf
  2. Astigmatism Correction at the Time of Cataract Surgery, American Academy of Ophthalmology EyeWiki
  3. Evaluation of the orientation of the steepest meridian of regular astigmatism
  4. Astigmatism, Wikipedia