115年:視覺光學(2)

一病患原配戴+9.00 D的鏡片(頂距為12 mm),近日因進行鼻子手術需改配頂距為22 mm的鏡架以避免壓迫鼻樑,其新眼鏡的度數應改為多少?

A+7.25 D
B+8.25 D
C+9.25 D
D+10.25 D

詳細解析

本題觀念

本題考眼鏡頂距改變時的等效屈光度換算。頂距是鏡片後表面到角膜前表面的距離;同一片正度數鏡片離眼睛越遠,眼睛實際感受到的會聚效果越強,所以當正鏡片由 12 mm 後移到 22 mm,若要維持原本的等效作用,新處方的正度數應降低。計算時最容易出錯的是把毫米直接代入公式,或忽略頂距變化的方向;距離必須先換成公尺,並依新、舊位置的差異帶入。

選項分析

  • A:不正確。 從 +9.00 D 換算到 22 mm 頂距的精確結果約為 +8.2569 D,依常用 0.25 D 刻度取 +8.25 D。+7.25 D 比所需值低了 1.00 D,並非本題的頂距補償結果。
  • B:正確。 頂距由 0.012 m 增加到 0.022 m,變化量依公式取 x = 0.012 − 0.022 = −0.010 m。代入 F_new = F_old/(1 − xF_old),得到 9.00/[1 − (−0.010 × 9.00)] = 9.00/1.09 = 8.2569 D,取四分之一屈光度為 +8.25 D。
  • C:不正確。 +9.25 D 比原來的 +9.00 D 更強,方向上已不符合正鏡片頂距增加後應降低度數的原則;數值也不是公式所得的約 +8.26 D。
  • D:不正確。 +10.25 D 同樣比原處方更強,與頂距由 12 mm 增加至 22 mm 的補償方向相反,而且與計算值相差約 1.99 D。

答案解析

先把兩個頂距換成公尺:舊頂距 d_old = 0.012 m,新頂距 d_new = 0.022 m。依本題採用的符號設定,x = d_old − d_new = −0.010 m。頂距補償公式為 F_new = F_old/(1 − xF_old),所以 F_new = 9.00/[1 − (−0.010)(9.00)] = 9.00/1.09 = 8.2569 D。眼鏡處方通常以 0.25 D 為一個刻度,故取 +8.25 D。

也可以先用方向做合理性檢查:正鏡片後移,鏡片與眼睛距離增加,等效會聚作用增強;若仍使用 +9.00 D,眼睛得到的效果會比原來強,因此為維持原本視覺效果,新處方需要減少正度數。這個方向與公式結果一致。12 mm 與 22 mm 的差距雖只有 10 mm,但在 +9.00 D 的高度數正鏡片上,已足以造成需要調整的屈光差異,不能直接沿用原處方。

核心知識點

  1. 頂距是鏡片後表面至角膜前表面的距離,改變頂距會改變鏡片對眼睛的有效屈光作用。
  2. 進行頂距換算時,距離要用公尺,屈光度用 D;本題 12 mm 與 22 mm 必須寫成 0.012 m 與 0.022 m。
  3. 正鏡片頂距增加時,為保持相同等效作用,處方正度數通常要降低;負鏡片的方向則相反,不能混用記憶。
  4. 計算後要依實際鏡片刻度取值,本題 +8.2569 D 取到 0.25 D 為 +8.25 D。
  5. 高度數鏡片或頂距變化較大時,換架後應重新換算,並以新的實際配戴狀況確認視覺效果。

參考資料

  1. Vertex distance
  2. Vertex Distance