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TitleAnalysis of light visual distortion and quality of vision with different multifocal lens designs for the compensation of presbyopia
Author(s)Neves, Helena Isabel Ferreira
Advisor(s)González-Méijome, José Manuel
Pereira, António Queirós
Issue date19-Dec-2019
Abstract(s)The present Thesis integrates the results of the studies conducted at the Clinical & Experimental Optometry Research Lab – Minho University (CEORLab) and in collaboration with hospital and clinics that were interested in knowing how we can quantify the sensations that the patients normally describe when using optical devices that change their quality of vision under certain conditions, as night time conditions. In the second chapter of this thesis, we initially explain Night Vision Disturbances (NVD) in the form of haloes, glare, and starburst that affect many subjects when viewing under dim illumination conditions. First, we tried to define several terms relating to this topic due to a lack of standardization. Next, and due to lack of scientific validity of some tests, there were explained how some of them work and why they are sometimes hard to interpret by the physician and by the patient. In chapter 3, we conducted measurements with the new prototype device Light distortion Analyzer (LDA) in a series of subjects to evaluate the repeatability of the prototype device under different conditions of brightness of the stimuli, pupil size, and different examination strategies previously configured in the software of the device. Simultaneously, the times of examination were recorded in order to determine if they are feasible in the clinical practice. One of the goals of the present thesis, resulting in chapter 4, was to apply the measurement of disturbances in contact lens wearers. To test this, two different contact lens materials were fitted to subjects and the light disturbances were measured under different blinking intervals. This work concluded that the perception of light disturbance is affected by the frequency of blinking and this effect worsens with contact lenses. However, under frequent blinking it is not expected that the contact lens material do play a role in the measurement of light disturbance. Chapter 5 reports the results of a study that investigated the impact of different multifocal contact lens (MFCLs) designs in the perception of light disturbance. The multifocal contact lenses produce multiple simultaneous foci that can compromise the quality of the images viewed by the subjects, especially under night vision conditions. The device used to measure night vision disturbances NVD, the Light Distortion Analyzer (LDA), showed to be sensitive to differences in the patterns of disturbance generated by multifocal systems. Besides quantifying NVD, subjective assessment of patient’s complaints was measured by means of two questionnaires in chapter 6. We compared for three different multifocal soft contact lenses worn by presbyopic patients for a 15 days period, using the LDA to quantify the NVD and the questionnaires to know more about the subject’s subjective perceptions. NVD can be can be exacerbated by certain ocular conditions, such as cataract, and refractive surgery procedures. To understand the quality of vision of patients implanted with Multifocal IOL’s, it is important to analyse not only visual acuity and contrast sensitivity, but also try to examine the disturbance caused by punctual sources of light under night vision conditions. The purpose of chapter 7 was to evaluate the light disturbance after refractive lens exchange (RLE) with diffractive bifocal and trifocal intraocular lenses (IOLs) in comparison to a monofocal procedure. Outcome measures showed the reliability of the Light Distortion Analyser (LDA) in finding increased light disturbance index (LDI) in the multifocal groups, as a result of the diffractive optics systems of the current lenses. The perceptions of the patients involve much more factors than the optical ones measurable in the optical bench, as it was study in Chapter 8. However, this experiment confirms that the perception measured with LDA depends in part of the optical design of the lens and its physical performance, as might be anticipated.
A presente Tese integra os resultados dos estudos realizados no Clinical & Experimental Optometry Research Lab – Minho University (CEORLab) e em colaboração com hospitais e clínicas interessados em perceber como podemos quantificar as perceções que os pacientes normalmente descrevem ao utilizar dispositivos óticos que alteram sua qualidade de visão sob certas condições, como por exemplo, em condições noturnas. No segundo capítulo, inicialmente descrevemos as Distorções da Visão Nocturna (NVD) sob a forma de halos, brilho e “starburst” que afetam muitos sujeitos ao visualizar objetos em condições de baixa iluminação. Primeiro, tentamos definir vários termos relacionados este tema devido à falta de padronização. Em seguida, e devido à falta de validade científica de alguns testes, foram explicados como alguns deles funcionam e por que às vezes são difíceis de interpretar pelo profissional da visão e de realizar pelo paciente. No capítulo 3, realizamos medidas com o novo protótipo de quantificação das NVD, o Light Distortion Analyzer (LDA) numa série de condições para avaliar a repetibilidade do protótipo em diferentes condições de brilho dos estímulos, tamanho da pupila e diferentes estratégias de exame previamente configuradas em o software do dispositivo. Simultaneamente, os tempos de exame foram registrados para determinar a sua viabilidade para ser realizado em prática clínica. Um dos objetivos da presente tese, que resultou no capítulo 4, consistiu em medir as NVD em usuários de lentes de contato. Para tal, dois materiais diferentes de lentes de contato foram adaptados em voluntários e as NVD medidas sob diferentes intervalos de pestanejo. Este trabalho concluiu que a percepção das NVD é afetada pelo material da lente de contacto e pela frequência de pestanej. O efeito de NVD piora com lentes de contato. No entanto, sob um pestanejo frequente, não se espera que o material da lente de contato desempenhe um papel muito importante na percepçãi das NVD. O Capítulo 5 relata os resultados de um estudo que investigou o impacto de diferentes tipos de lente de contacto multifocais (MFCLs) na percepção de NVD. As lentes de contacto multifocais produzem múltiplos focos em simultâneo que podem comprometer a qualidade das imagens vistas pelos sujeitos, especialmente sob condições de visão noturna. O dispositivo usado para medir as distorções visuais noturnas, o Light Distortion Analyzer (LDA), mostrou-se sensível às diferenças nos padrões de distorção gerados pelos diferentes sistemas multifocais. Além de quantificar as NVD, a avaliação subjetiva das queixas do paciente foi medida por meio de dois questionários no capítulo 6. Procedeu-se à comparação de três lentes de contato multifocais diferentes usadas por pacientes présbitas por um período de 15 dias, utilizando o LDA para quantificar as NVD e os questionários para avaliar as percepções subjetivas dos sujeitos. As NVD podem ser exacerbadas por certas condições oculares, como a catarata e procedimentos de cirurgia refractiva. Para entender a qualidade de visão dos pacientes implantados com lentes intra oculares (IOL) multifocais, é importante analisar não apenas a acuidade visual e a sensibilidade ao contraste, mas também tentar examinar as distorções visuais causadas por fontes pontuais de luz, principalmente em condições de visão noturna. O objetivo do capítulo 7 foi avaliar as NVD implantação de lentes intraoculares difractivas bifocais e trifocais em comparação com um procedimento controlo de implantação de uma lente intraocular monofocal. Os resultados mostraram que o Light Distortion Analyzer (LDA) em foi sensível para detetar o aumento do Índice de Distorção Luminosa (LDI) nos grupos multifocais, como resultado dos sistemas ópticos difractivos das lentes atuais. As percepções dos pacientes envolvem muito mais fatores do que os ópticos mensuráveis no banco óptico, como foi estudado no Capítulo 8. No entanto, esta experiência confirma que a percepção medida com LDA depende, em parte, do design óptico da lente e sua desempenho físico, como poderia ser antecipado.
TypeDoctoral thesis
DescriptionPhD Thesis in Science (Specialty in Physics)
URIhttp://hdl.handle.net/1822/60069
AccessEmbargoed access (3 Years)
Appears in Collections:BUM - Teses de Doutoramento
CDF - OCV - Teses de Doutoramento/PhD Thesis

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