ข้ามไปยังเนื้อหา
ประสาทจักษุวิทยา

การย้อมสีเลนส์สายตาและฟิลเตอร์เฉพาะความยาวคลื่น

1. การย้อมสีเลนส์สายตาและฟิลเตอร์เฉพาะความยาวคลื่น

หัวข้อที่มีชื่อว่า “1. การย้อมสีเลนส์สายตาและฟิลเตอร์เฉพาะความยาวคลื่น”

การย้อมสีเลนส์สายตาและฟิลเตอร์เฉพาะความยาวคลื่นเป็นเทคโนโลยีทางสายตาที่มีจุดประสงค์เพื่อลดความรู้สึกไม่สบายอย่างรุนแรงจากอาการกลัวแสง (ความไวต่อแสง)

เลนส์ FL-41 ถือเป็นความสำเร็จครั้งแรกในสาขานี้ พัฒนาขึ้นในช่วงปลายทศวรรษ 1980 เพื่อลดความรู้สึกไม่สบายจากแสงฟลูออเรสเซนต์และเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานในสถานที่ทำงาน 1) ชื่อนี้มาจากประวัติการพัฒนา และเป็นเทคนิคการย้อมสีเลนส์ที่ปิดกั้นแสงสีเขียวอมฟ้าที่ความยาวคลื่นประมาณ 480 นาโนเมตรอย่างเฉพาะเจาะจง 2)

ต่างจากเลนส์สีเข้มธรรมดา (แว่นกันแดด) ที่ลดปริมาณแสงทุกความยาวคลื่น เลนส์ FL-41 และฟิลเตอร์ออปติคัลแบบนอตช์แตกต่างกันตรงที่ ปิดกั้นความยาวคลื่นเฉพาะอย่างเลือกสรร

เมื่อไม่นานมานี้ ฟิลเตอร์แบบรอยบากเชิงแสง (optical notch filters) ได้รับการพัฒนา โดยการเคลือบฟิล์มบาง (thin film) บนพื้นผิวเลนส์ ทำให้สามารถปิดกั้นความยาวคลื่นเฉพาะได้แม่นยำยิ่งขึ้นกว่าเลนส์ FL-413).

การใช้ทางคลินิกในญี่ปุ่น: ในการรักษาภาวะหนังตากระตุก (blepharospasm) มีการลองใช้ แว่นตาป้องกันแสง ในผู้ป่วยที่มีอาการกระตุกที่เกิดจากแสงหรือกลัวแสง นอกจากนี้ ในผู้ป่วยโรคจอประสาทตาเสื่อมชนิด cone dystrophy ที่มีอาการกลัวแสงรุนแรง การสวมแว่นตาป้องกันแสงก็ถือว่ามีประสิทธิภาพในการบรรเทาอาการ

Q เลนส์ FL-41 คืออะไร? แตกต่างจากแว่นกันแดดทั่วไปอย่างไร?
A

เลนส์ FL-41 เป็นเลนส์สีที่คัดกรองแสงสีฟ้าเขียวบริเวณ 480 นาโนเมตรอย่างเฉพาะเจาะจง ซึ่งแตกต่างโดยพื้นฐานจากเลนส์สีเข้มทั่วไป ในขณะที่แว่นกันแดดธรรมดาจะลดปริมาณแสงอย่างสม่ำเสมอตลอดทุกช่วงความยาวคลื่น เลนส์ FL-41 จะกำหนดเป้าหมายและปิดกั้นเฉพาะความยาวคลื่นที่ทำให้เกิดอาการกลัวแสงเท่านั้น ดู ส่วนพยาธิสรีรวิทยาและกลไกโดยละเอียด สำหรับกลไกโดยละเอียด

อาการที่ผู้ป่วยรู้สึก (อาการที่เป็นเป้าหมายของเลนส์สี)

หัวข้อที่มีชื่อว่า “อาการที่ผู้ป่วยรู้สึก (อาการที่เป็นเป้าหมายของเลนส์สี)”
  • อาการกลัวแสง (Photophobia): ความรู้สึกไม่สบายอย่างมากจากแสง ซึ่งเป็นอาการหลักที่บ่งชี้สำหรับเทคโนโลยีนี้
  • ความรู้สึกไวต่อแสงและตาแห้ง: ผู้ป่วยเกร็งเปลือกตามักมีอาการไวต่อแสงและตาแห้งร่วมด้วย
  • อาการกระตุกแย่ลง: อาการกระตุกของเปลือกตาแย่ลงในที่สว่าง อ่อนเพลีย และอ่านหนังสือ และดีขึ้นในที่มืด

โรคหลักที่บ่งชี้สำหรับฟิลเตอร์สเปกตรัมเฉพาะมีดังนี้:

ไมเกรน

อาการหลัก: กลัวแสงเป็นอาการร่วมที่สำคัญ

ฟิลเตอร์ที่แนะนำ: เลนส์ FL-41 (ปิดกั้นประมาณ 480 นาโนเมตร)

หลักฐาน: มีประสิทธิภาพที่แสดงให้เห็น

ภาวะเปลือกตากระตุกไม่ร้ายแรงที่จำเป็น

อาการหลัก: การปิดเปลือกตาโดยไม่สมัครใจที่เกิดจากแสง

ฟิลเตอร์ที่แนะนำ: เลนส์ปิดกั้นแสงสีน้ำเงิน-เขียวและแว่นตาป้องกันแสง

หลักฐาน: แสดงให้เห็นถึงประสิทธิผล

กลุ่มอาการหลังการกระทบกระเทือนทางสมอง

อาการหลัก: อาการทางสายตาที่หลากหลายรวมถึงอาการกลัวแสง

ฟิลเตอร์ที่แนะนำ: เลนส์ FL-41

หลักฐาน: มีรายงานการปรับปรุงความสบายตามอัตวิสัย (การศึกษาในขนาดเล็ก)

ความผิดปกติของเซลล์รูปกรวยและอื่นๆ

ความผิดปกติของเซลล์รูปกรวยและรูปแท่ง: อาการกลัวแสงเด่นชัด คอนแทคเลนส์สีแดงแสดงการปรับปรุงที่น่าเชื่อถือที่สุด

ปวดตา: สอดคล้องกับอาการปวดที่แย่ลงเมื่อถูกกระตุ้นด้วยแสง.

กลุ่มอาการภาพหิมะ (VSS): เชื่อว่าแว่นตา FL-41 มีประสิทธิภาพสำหรับอาการกลัวแสง

ในภาวะอะโครมาทอปเซีย (achromatopsia) อาการกลัวแสง (photophobia) เป็นหนึ่งในอาการที่เด่นชัด และมาตรการป้องกันแสงจึงมีความสำคัญ

เซลล์ปมประสาทจอประสาทตาที่ไวต่อแสงโดยธรรมชาติ (ipRGC) มีบทบาทสำคัญในการเกิดอาการกลัวแสง

  • ความไวแสงของเมลาโนปซิน: เม็ดสีแสงเมลาโนปซินใน ipRGC มีความไวสูงสุดที่ความยาวคลื่นประมาณ 481 นาโนเมตร (แสงสีเขียวอมฟ้า) 2) ความยาวคลื่นนี้ทำให้เกิดไอโซเมอไรเซชันของเมลาโนปซิน
  • ความเสถียรคู่: เมลาโนปซินมีความเสถียรคู่ โดยเกิดไอโซเมอไรเซชันที่ความยาวคลื่นสองช่วงคือ 481 นาโนเมตรและ 587 นาโนเมตร
  • การส่งสัญญาณไปยังศูนย์รับความรู้สึกเจ็บปวด: การกระตุ้น ipRGC เกี่ยวข้องกับศูนย์รับความรู้สึกเจ็บปวดในทาลามัส และองค์ประกอบ 481 นาโนเมตรของแสงแวดล้อมอาจกระตุ้นศูนย์ความเจ็บปวดในทาลามัส
  • การส่งข้อมูลแสงอย่างอิสระ: ipRGC สามารถส่งสัญญาณแสงได้แม้ไม่มีเซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวย และยังเกี่ยวข้องกับจังหวะชีวภาพ รีเฟล็กซ์รูม่านตา และการรับรู้ความเจ็บปวดที่ทาลามัส

จากกลไกเหล่านี้ การปิดกั้นความยาวคลื่นประมาณ 481 นาโนเมตรจะลดการส่งข้อมูลแสงของ ipRGC และยับยั้งการส่งสัญญาณไปยังศูนย์รับความรู้สึกเจ็บปวดที่ทาลามัส ซึ่งเป็นพื้นฐานทางทฤษฎีของฟิลเตอร์เฉพาะความยาวคลื่น

Q ทำไมแสงบางความยาวคลื่นเท่านั้นที่ทำให้เกิดความรู้สึกไม่สบาย?
A

เนื่องจากเมลาโนพซินใน ipRGC มีความไวสูงสุดต่อแสงสีเขียวอมน้ำเงินที่ประมาณ 481 นาโนเมตร เชื่อกันว่าช่วงความยาวคลื่นนี้กระตุ้นศูนย์รับความเจ็บปวดในทาลามัสอย่างเฉพาะเจาะจง ดังนั้น การปิดกั้นแสงที่ประมาณ 480 นาโนเมตรอย่างเฉพาะเจาะจงจึงมีประสิทธิภาพในการลดอาการกลัวแสงมากกว่าการลดความเข้มของแสงทั้งหมดอย่างเท่าเทียมกัน

เพื่อพิจารณาความเหมาะสมของฟิลเตอร์เฉพาะความยาวคลื่น สิ่งสำคัญคือต้องแยกแยะโรคที่เป็นสาเหตุของอาการกลัวแสงก่อน

  • การแยกโรคที่เป็นสาเหตุ: อาการกลัวแสงเป็นอาการของโรคหลายชนิด เช่น ไมเกรน หนังตากระตุก ความผิดปกติของเซลล์รูปกรวย และกลุ่มอาการหลังการบาดเจ็บ การระบุสาเหตุจะนำไปสู่การเลือกฟิลเตอร์ที่เหมาะสม
  • การทดสอบการกระพริบตา: ในภาวะเกล็ดกระดี่หดเกร็ง จะพยายามกระตุ้นให้เกิดการหดเกร็งโดยการทดสอบการกระพริบตา มี 3 ประเภท ได้แก่ การกระพริบเร็ว การกระพริบเบา (หลับตาเบาๆ) และการกระพริบแรง (หลับตาแรงๆ) เพื่อประเมินรูปแบบการกระตุ้นให้เกิดการหดเกร็ง
  • การวัดขนาดรูม่านตา (Pupillometry): เป็นวิธีการตรวจที่สามารถประเมินการทำงานของ ipRGC ในเชิงปริมาณได้
  • การทดสอบรีเฟล็กซ์ม่านตาต่อสี (chromatic pupillometry): วัดการตอบสนองของม่านตาต่อสิ่งเร้าแสงที่มีความยาวคลื่นต่างกัน ทำให้สามารถประเมินการตอบสนองของเมลาโนพซินได้อย่างเฉพาะเจาะจง

แว่นตาป้องกันแสงถูกกล่าวถึงเป็นทางเลือกในการรักษาสำหรับโรคต่อไปนี้

  • ภาวะเปลือกตากระตุก (Benign Essential Blepharospasm): แว่นตาป้องกันแสงหรือแว่นตาชนิดหนีบถูกระบุเป็นหนึ่งในทางเลือกการรักษา สามารถลองใช้แว่นตาป้องกันแสงในกรณีที่มีอาการกระตุกที่เกิดจากแสงหรือกลัวแสง
  • โรคจอประสาทตาเสื่อมชนิด Cone Dystrophy: ในกรณีที่มีอาการกลัวแสงรุนแรง การสวมแว่นตาป้องกันแสงมีประสิทธิภาพในการบรรเทาอาการ

ตัวกรองที่แนะนำตามโรคหรืออาการแสดงไว้ด้านล่างนี้

โรค/อาการตัวกรองที่แนะนำแนวโน้มของหลักฐาน
ไมเกรนเลนส์ FL-41แสดงให้เห็นประสิทธิผล
ภาวะเปลือกตากระตุกไม่ร้ายแรงชนิดไม่ทราบสาเหตุแว่นตากันแสง - FL-41แสดงให้เห็นถึงประสิทธิผล
กลุ่มอาการหลังการกระทบกระเทือนทางสมองเลนส์ FL-41การปรับปรุงตามอัตวิสัย (การศึกษาในขนาดเล็ก)
ความผิดปกติของเซลล์รูปกรวยคอนแทคเลนส์สีแดงการปรับปรุงที่น่าเชื่อถือที่สุด
อาการเห็นแสงวูบวาบแว่นตา FL-41มีรายงานประสิทธิภาพต่ออาการไวแสง
  • เลนส์สีที่ปิดกั้นความยาวคลื่นบริเวณ 480 นาโนเมตรอย่างเฉพาะเจาะจง2).
  • แสดงให้เห็นประสิทธิผลในอาการไมเกรนและ BEB
  • เลนส์สีชมพูถึงสีอำพันเป็นที่นิยม และกลไกแตกต่างจากแว่นกันแดดที่ลดปริมาณแสงโดยรวม
  • โดยการเคลือบฟิล์มบางบนพื้นผิวเลนส์ สามารถปิดกั้นความยาวคลื่นได้แม่นยำกว่า FL-413).
  • เนื่องจากสามารถกำหนดเป้าหมายช่วงความยาวคลื่นที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้น จึงคาดว่าจะมีการประยุกต์ใช้ทางคลินิกในอนาคต
Q โรคใดที่เลนส์สีใดมีประสิทธิภาพ?
A

เลนส์ FL-41 (ซึ่งปิดกั้นแสงสีเขียวอมฟ้าที่ประมาณ 480 นาโนเมตร) แสดงประสิทธิภาพในอาการไมเกรนและภาวะเปลือกตากระตุกที่ไม่ร้ายแรงชนิดปฐมภูมิ ในความผิดปกติของเซลล์รูปกรวย (ความผิดปกติของเซลล์รับแสงรูปกรวย) เลนส์สัมผัสสีแดงแสดงการปรับปรุงที่น่าเชื่อถือที่สุด ในกลุ่มอาการหลังการกระทบกระเทือนทางสมอง การศึกษาขนาดเล็กรายงานการปรับปรุงความสบายตามอัตวิสัยด้วย FL-41

Q เลนส์ FL-41 ที่วางจำหน่ายในท้องตลาดเชื่อถือได้หรือไม่?
A

แม้จะติดฉลากว่า FL-41 แต่ผลิตภัณฑ์บางชนิดอาจไม่มีคุณสมบัติการปิดกั้นตามที่กำหนด สิ่งสำคัญคือต้องตรวจสอบว่าผู้จัดจำหน่ายเป็นไปตามข้อกำหนดอย่างเป็นทางการก่อนซื้อ ควรปรึกษาแพทย์ผู้เชี่ยวชาญและเลือกผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสม

6. พยาธิสรีรวิทยาและกลไกการเกิดโรคโดยละเอียด

หัวข้อที่มีชื่อว่า “6. พยาธิสรีรวิทยาและกลไกการเกิดโรคโดยละเอียด”

ipRGC เป็นเซลล์รับแสงชนิดที่สามที่สามารถรับรู้แสงได้โดยอิสระจากเซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวย พวกมันมีเม็ดสี melanopsin ซึ่งมีความยาวคลื่นดูดกลืนสูงสุด (λmax) ที่ 482 นาโนเมตร

  • Giant ipRGC: มีประมาณ 3,000 เซลล์ ซึ่งแผ่เดนไดรต์ไปยังบริเวณจอประสาทตากว้างและแสดงออก melanopsin
  • หน้าที่หลากหลายของ ipRGC: สร้างทางเดินนำเข้าหลักของรีเฟล็กซ์รูม่านตาต่อแสง และยังมีส่วนร่วมในการควบคุมจังหวะชีวภาพ อารมณ์ และการสร้างภาพทางสายตา แสงได้รับการพิสูจน์แล้วว่าส่งผลโดยตรงต่ออารมณ์และการเรียนรู้ผ่านเซลล์ประสาทที่แสดงออก melanopsin

ขนาดของรูม่านตาถูกกำหนดโดยการบูรณาการแบบบวกของสัญญาณจากจอประสาทตาชั้นใน (ระบบ ipRGC/เมลาโนปซิน) และจอประสาทตาชั้นนอก (ระบบเซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวย)

  • การตอบสนองของรูม่านตาที่อาศัยเซลล์รูปกรวย: ระยะแฝงสั้น ความเร็วในการหดตัวเร็ว และกลับสู่เส้นพื้นฐานทันทีหลังการกระตุ้นด้วยแสง ควบคุมการหดตัวแบบตึงตัวต่อการเปลี่ยนแปลงความเปรียบต่าง
  • การตอบสนองของรูม่านตาที่อาศัยเมลาโนปซิน: ระยะแฝงยาว ความเร็วในการหดตัวช้า และมีลักษณะเด่นคือความคงทน กำหนดขนาดรูม่านตาที่ปรับต่อแสงระหว่างการได้รับแสงเป็นเวลานาน
  • การบูรณาการที่ขึ้นกับความสว่าง: ระหว่างการปรับต่อความมืด การตอบสนองของเซลล์รูปแท่งจะเด่นชัด ระหว่างการปรับต่อความสว่าง การตอบสนองของเมลาโนปซินจะปรากฏและเซลล์รูปแท่งจะหายไป และที่ความสว่างสูง การตอบสนองของเซลล์รูปกรวยจะถูกเพิ่มเข้ามา
  • การควบคุมเกน: การควบคุมเกนของการควบคุมรูม่านตาคาดว่าอยู่ที่นิวเคลียสเอดิงเงอร์-เวสต์ฟาล

การทำงานของเมลาโนปซินค่อนข้างคงที่ในช่วง 1-8 ทศวรรษแรกของชีวิต หลังจากนั้นการทำงานที่ลดลงจะเด่นชัดขึ้น เนื่องจากการตอบสนองของรูม่านตาที่อาศัยเมลาโนปซินค่อนข้างคงที่โดยไม่ขึ้นกับอายุ จึงสามารถคาดหวังผลของฟิลเตอร์เฉพาะความยาวคลื่นในผู้สูงอายุได้

หลักการทำงานของเลนส์ FL-41 และฟิลเตอร์ notch คือการปิดกั้นความยาวคลื่นประมาณ 481 นาโนเมตรเพื่อลดอินพุตไปยัง ipRGC ซึ่งจะยับยั้งการส่งสัญญาณไปยังศูนย์รับความเจ็บปวดในทาลามัส 2, 3) แม้ในกรณีที่เซลล์รูปกรวยและเซลล์รูปแท่งไม่ทำงาน (เช่น โรคจอประสาทตาเสื่อม) ipRGC ยังคงสามารถส่งสัญญาณแสงได้ ดังนั้นฟิลเตอร์ความยาวคลื่นอาจช่วยลดอาการกลัวแสงในโรคเหล่านี้ได้เช่นกัน


7. งานวิจัยล่าสุดและแนวโน้มในอนาคต (รายงานในระยะวิจัย)

หัวข้อที่มีชื่อว่า “7. งานวิจัยล่าสุดและแนวโน้มในอนาคต (รายงานในระยะวิจัย)”

การวิจัยด้านออพโตเจเนติกส์กำลังดำเนินการเพื่อฟื้นฟูการทำงานของเซลล์รับแสงที่สูญเสียไปโดยใช้วิศวกรรมพันธุศาสตร์

  • การแสดงออกของเมลาโนปซินนอกตำแหน่ง: โดยการแสดงออกของเมลาโนปซินนอกตำแหน่งในเซลล์ปมประสาทจอตา ทำให้เกิดการปรับปรุงรีเฟล็กซ์รูม่านตาและการฟื้นฟูความสามารถในการแยกแยะความสว่าง-มืดในหนูตาบอด
  • การประยุกต์ใช้โปรตีนลูกผสม: การวิจัยกำลังดำเนินการเพื่อแสดงออกโปรตีนลูกผสม Opto-mGluR6 ในเซลล์สองขั้วชนิด ON เพื่อฟื้นฟูการตอบสนองต่อแสงในแบบจำลองจอตาเสื่อม
  • การบำบัดด้วยยีนแชนเนลโรดอปซิน: การทดลองทางคลินิกของการบำบัดด้วยยีนโดยใช้แชนเนลโรดอปซินกำลังดำเนินอยู่ (NCT02556736 เป็นต้น)

ในการศึกษาที่ให้สารพิษภูมิคุ้มกันที่จำเพาะต่อเมลาโนปซินแก่ลิงแสมเพื่อกำจัด ipRGC แบบเลือกสรร พบว่าการตอบสนองของรูม่านตาลดลงอย่างมีนัยสำคัญหลังการกำจัด ipRGC ซึ่งช่วยอธิบายบทบาทของ ipRGC ในการตอบสนองของรูม่านตาต่อแสง

การกระตุ้นแม่เหล็กผ่านกะโหลกศีรษะซ้ำๆ (rTMS) กำลังถูกศึกษาในฐานะการรักษาโดยไม่ใช้ยาสำหรับอาการกลัวแสงในกลุ่มอาการหิมะทางการมองเห็น (VSS) การประยุกต์ใช้ร่วมกันของ rTMS และฟิลเตอร์เฉพาะความยาวคลื่นจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติม

ในปัจจุบัน ความพร้อมใช้งานที่ต่ำในร้านแว่นตา การขาดความรู้ของแพทย์ และต้นทุนที่สูงในการซื้อออนไลน์ เป็นอุปสรรคที่ขัดขวางการแพร่หลายของฟิลเตอร์เฉพาะความยาวคลื่น


  1. Wilkins AJ, Wilkinson P. A tint to reduce eye-strain from fluorescent lighting? Preliminary observations. Ophthalmic & physiological optics : the journal of the British College of Ophthalmic Opticians (Optometrists). 1991;11(2):172-5. doi:10.1111/j.1475-1313.1991.tb00217.x. PMID:2062542.

  2. Katz BJ, Digre KB. Diagnosis, pathophysiology, and treatment of photophobia. Surv Ophthalmol. 2016.

  3. Hoggan RN, Subhash A, Blair S, Digre KB, Baggaley SK, Gordon J, et al. Thin-film optical notch filter spectacle coatings for the treatment of migraine and photophobia. Journal of clinical neuroscience : official journal of the Neurosurgical Society of Australasia. 2016;28:71-6. doi:10.1016/j.jocn.2015.09.024. PMID:26935748; PMCID:PMC5510464.

คัดลอกข้อความบทความแล้ววางในผู้ช่วย AI ที่คุณต้องการใช้