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自動驗光儀檢查(Autorefractometer Examination)

Huvitz自動驗光儀(客觀驗光設備)的外觀
Huvitz自動驗光儀(客觀驗光設備)的外觀
Stojkovic N. Huvitz auto refractometer for Ophthalmology. Flickr / Wikimedia Commons. 2020. Figure 1. Source ID: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Huvitz_auto_refractometer_for_Ophthalmology_(49667512111).jpg. License: CC BY 2.0.
眼科門診使用的Huvitz自動驗光角膜曲率計外觀。設備前方設有下巴托和額托,可固定患者頭部並自動測量客觀屈光值。對應正文什麼是自動驗光儀檢查一節中介紹的客觀驗光設備。

客觀驗光是一種客觀且自動測量患者眼屈光狀態的檢查。其目的是縮短主觀驗光所需時間,並提供客觀判斷,是眼科門診最常進行的檢查之一。

自動驗光角膜曲率計是一種可自動測量眼屈光(球面屈光力S、柱面屈光力C、軸位A)的設備,同時還能測量角膜曲率半徑(H/V)。測量結果會作為主觀驗光(視力檢查)的起點,眼鏡處方的最終數值由主觀檢查確定1)

屈光異常(近視遠視散光)是一種疾病,屈光矯正屬於醫療行為1)。正確的屈光檢查是配戴合適眼鏡與隱形眼鏡處方的依據,並直接關係到預防視力障礙與提升生活品質。此外,在3歲兒童健診中導入攜帶型自動驗光儀,大幅提高了弱視與高度屈光異常的早期發現率。

客觀驗光大致可分為兩種。

  • 自動驗光角膜曲率計:有固定式(桌上型)與攜帶式(Retinomax® 等)
  • 檢影法(sciascopy):分為靜態檢影法(固定50 cm)與動態檢影法
Q 自動驗光的數值可以直接當作眼鏡度數嗎?
A

不行。自動驗光儀的數值是主觀驗光的「起點」,最後的眼鏡度數由主觀驗光確定。自動驗光值與主觀驗光值平均相差約0.4 D,而且會受到調節作用(儀器性近視)影響,因此特別是在兒童和年輕人身上,不能直接拿來處方。

屈光力以屈光度(D)表示。1 D = 焦距1 m的倒數(1/焦距[m])1)。球面屈光力(S)、柱面屈光力(C)與軸(A)這三個要素決定眼睛的屈光狀態。也可以由角膜曲率半徑(H/V 的平均值)算出平均角膜屈光力(D)。

在確認測量結果時,請一併檢查以下項目。

  • 球面屈光力與柱面屈光力的絕對值,以及軸的穩定性
  • 雙眼屈光度差(是否存在屈光參差
  • 角膜散光度數與眼球整體柱鏡屈光力的差異(眼內散光的影響)
  • 可靠性係數(儀器提供的測量可靠性指標)

客觀驗光值與主觀驗光值的差異

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在具有調節能力的成人中,客觀驗光值與主觀驗光值的平均差約為0.4 D。將自動驗光結果加上+0.50 D的球面屈光力後,會更接近主觀值。如果希望更廣泛地涵蓋調節的影響,可根據標準差在自動驗光值上加+1.50 D,基本可以涵蓋。

原因內容
角膜水晶體混濁透明度下降,導致難以分析反射光
角膜形態異常在不規則散光圓錐角膜中,測量值會不穩定
上皮損傷淚液層不均勻會使散光值增加
斜軸散光+平均K值偏小(例如:6.89 mm)高度提示圓錐角膜的模式
淚膜破裂眨眼太用力或眨眼間隔變長時,散光值會突然改變
Q 為什麼自動驗光儀的數值會波動?
A

主要有四個原因:①淚膜破裂(眼睛乾、眨眼後馬上測量等),②角膜水晶體混濁,③角膜形狀異常(不規則散光圓錐角膜等),④調節時機不一致(如果不是在忍住眨眼後立刻測量,調節會介入而使數值波動)。如果測量值有波動,建議評估淚液狀態並採用多次測量的平均值。

自動驗光角膜曲率計的光學原理

Section titled “自動驗光角膜曲率計的光學原理”

將紅外光(波長約 850 nm)投射到眼底,再由多個感測器接收並分析來自視網膜的反射光。若有屈光異常,反射光聚焦的位置會偏移,並可由此偏移自動計算球面屈光力(S)、柱面屈光力(C)與軸(A)。

現代機器主要使用兩種方式:Hartmann-Shack 波前感測器方式與傳統角膜反射方式。

  • Hartmann-Shack波前感測器方式:可一次性分析波前像差的空間分布。也可測量高階像差
  • 角膜反射方式:將Placido環投影到角膜前表面,並同時測量角膜曲率半徑。

在測量的同時,可測量角膜曲率半徑(H方向與V方向),並計算平均角膜屈光力(D)。這在眼科門診中作為「角膜曲率計」功能日常使用。

在自動驗光中,調節的介入(儀器性近視)無法避免。兒童和年輕人更明顯,即使在成人中,約1D的調節介入也並不少見。因此,自動驗光結果需要與主覺驗光對照。

患者使用自動驗光儀進行屈光檢查的情形
患者使用自動驗光儀進行屈光檢查的情形
Neubert HJ. Rodenstock RX900 Autorefractor HaJN 4415. Wikimedia Commons. 2013. Figure 2. Source ID: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rodenstock_RX900_Autorefractor_HaJN_4415.jpg. License: CC BY 4.0.
使用 Rodenstock RX900 自動驗光儀對兒童患者進行屈光檢查。患者將臉靠在下巴托上,檢查者調整對位並進行測量。此圖對應本文「檢查方法與步驟」一節中所述的頭位固定、對位與測量步驟。

自動驗光角膜曲率計的步驟

1. 防止跌倒與引導:患者接近設備時,注意引導以免跌倒。

2. 說明:向患者清楚說明將測量眼屈光值。

3. 頭位固定:將下巴穩穩放到底,固定頭位,避免傾斜。

4. 對位:將儀器中心對準,以便準確測量。

5. 檢查邁耶環:把焦點調準,讓邁耶環清楚可見。

6. 眨眼提示與測量:先讓患者輕輕眨幾次眼,再在睜大眼睛並忍住眨眼的狀態下進行測量。

檢影法(視網膜鏡檢查)概述

環境:在半暗室中使用發散光

檢查距離:固定為50 cm(靜態檢影法標準)。

光影判定:同向移動(同行)表示屈光力在 -2.00 D 以上的正側。反向移動(逆行)表示 -2.00 D 以下。

中和點:根據眼屈光力 = 所戴鏡片 +(-2.00 D)的關係計算屈光力。

適應症:尤其適用於兒童、心因性視功能障礙和自閉症譜系障礙患者。

如果頭位固定和對位不足,屈光值可能向遠視側偏移,還可能出現散光增加或散光軸變化。特別是散光軸很容易因測量不佳而改變,因此每次測量都要確認穩定性。

如果用力強烈眨眼,或者測量時機太晚,就會發生淚膜破裂。由此會出現數據大幅波動、散光增加以及散光軸變化。測量前應先輕輕眨眼幾次,然後在剛張開眼瞼後立即測量,這是提高精度的關鍵。

透過確認Mayer環的紊亂情況,可以獲得淚膜是否破裂、角膜狀態、瞳孔直徑大小以及瞳孔是否為正圓的資訊。它也有助於事先推測對後續視力屈光檢查的影響,並作為制定檢查計畫的有用資訊來源。

以Retinomax®為代表的攜帶式設備,適用於健檢現場、兒童以及行動不便的患者。在3歲兒童視力篩檢的二次篩檢中實施屈光檢查,對於減少漏診弱視和高度屈光異常具有很大效果。

在客觀驗光檢查之後,結合以下主觀驗光檢查來確定最終屈光度。

  • 鏡片交換法:結合驗光架和試鏡片調整球鏡和柱鏡屈光
  • 交叉圓柱鏡法:使用具有相互垂直的正、負屈光力的鏡片,精確確定散光軸和散光度數
  • 雙色(紅綠)測試:用於球鏡屈光力的微調(區分過矯和欠矯)

交叉圓柱鏡是一種在一個子午線上具有正屈光力、在垂直方向具有負屈光力的鏡片。在有散光的眼睛中,它可以將一條焦線移向正側、另一條焦線移向負側,並用於精確確定散光軸和散光度數。

如果懷疑為器械近視,或在兒童需要排除調節影響時,應點用睫狀肌麻痺藥後進行驗光1)。標準流程是在點用賽普雷金®(1%環噴托酯)約1小時後測量。

Q 兒童屈光檢查時需要注意什麼?
A

主要有3點。① 器械近視(調節介入)比成人更明顯,因此自動驗光的結果不能直接作為處方值。② 若懷疑有明顯調節介入,或需要評估弱視斜視,應進行賽普雷金® 1%點眼液的睫狀肌麻痺驗光。③ 在3歲兒童健檢中,使用攜帶式自動驗光儀進行驗光,對早期發現弱視屈光參差有很大幫助。對無法配合檢查的幼兒,檢影法很有用。

根據屈光檢查結果的處理流程如下。

疑似器械近視(調節介入較大時)

  • 施行睫狀肌麻痺下驗光(賽普雷金® 1%點眼液 → 約1小時後測量)
  • 特別是在內斜視遠視與嬰幼兒中,應積極施行

柱鏡屈光力較小且軸位變動較大時

  • 懷疑不規則散光乾眼症角膜上皮損傷
  • 在決定處方值時,更重視主觀驗光結果

高度屈光異常(尤其是兒童)

  • 以睫狀肌麻痺驗光確認,並配適當的眼鏡
  • 評估是否合併弱視,必要時及早開始弱視治療

定期屈光檢查的頻率

  • 弱視治療中:每3個月重新評估屈光
  • 近視進展者:建議每年進行2次屈光檢查
  • 成長期兒童:每年至少定期檢查1次

完全矯正(與自動驗光儀數值相同的度數)未必就是最適合的眼鏡處方1)。考量日常使用情況(近距離用眼多寡、配戴時間等)來處方,更能舒適地長時間配戴。

將紅外光(約850 nm)投射到眼底,並由哈特曼-夏克波前感測器或角膜反射感測器接收來自視網膜的反射光。透過分析感測器上亮點分布的偏移(波前像差),自動計算球面屈光力(S)、柱面屈光力(C)及軸位(A)。

角膜曲率半徑的測量,是將普拉西多環(同心圓狀光)投射到角膜前表面,並根據反射影像的曲率計算平均角膜屈光力及各經線的曲率半徑。這樣可以客觀掌握角膜散光的軸位與大小。

檢影法是根據來自視網膜的反射光到達檢查者眼內時光影移動的情況來計算屈光力的方法。靜態檢影法是在半暗室內、檢查距離50 cm時使用發散光。確認光影的移動(同向或逆向)與中和點,並根據達到中和所需的鏡片度數計算眼睛的屈光力。動態檢影法則是在改變距離的同時尋找中和點。由於可在雙眼睜開的狀態下進行,因此較不受器械性近視影響。

交叉柱鏡在屈光十字表示法中,是指某一經線具有正屈光力、與之垂直的方向具有負屈光力的鏡片。檢查時會注重這種鏡片的負柱鏡軸位與中間軸。對於有散光的眼睛,可以將一條焦線向正側、另一條焦線向負側移動,用於決定散光軸並精細調整散光度數。

隨著數位裝置的普及,近視的盛行率在全球範圍內急劇上升1)屈光矯正的重要性日益提高,準確屈光檢查的定位也再次受到重視。

基於哈特曼-夏克波前感測器方式的測量精度持續提升,能夠評估高階波前像差的機型也逐漸普及。搭載AI(人工智慧)的自動驗光儀也在開發中,預期可自動判定測量品質,並提升不規則角膜中的測量精度。

另一方面,在角膜移植後或屈光矯正手術後(LASIK、PRK等)的眼睛中,由於角膜形狀有很大的變化,已知自動驗光儀的測量準確度會下降。開發能對應這類特殊角膜形狀的測量演算法,是一項課題。此外,在高度近視(-10 D以上)和高度遠視(+10 D以上)中,可能會達到測量範圍的極限,因此需要謹慎解讀測量結果。

  1. 成人視力検査眼鏡処方手引き作成委員会. 成人の視力検査および眼鏡処方に関する手引き. 日眼会誌. 2025;129(2):150-304.
  2. Arslantürk Eren M, Nalcı Baytaroğlu H, Atilla H. Comparison of Spot Vision Screener and Tabletop Autorefractometer with Retinoscopy in the Pediatric Population. Turk J Ophthalmol. 2024;54(2):56-62. PMID: 38644780.
  3. Demir MS, Muhafiz E. Performance of a photoscreener in detecting accommodation spasm. Clin Exp Optom. 2022;105(8):817-821. PMID: 34751084.

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