Myopia (nearsightedness) is when the axial length of the eye is too long relative to its focal length. This typically occurs because of excessive eye growth in childhood, and results in blurred vision for distant objects. The elongation of the eye furthermore increases the risk for ocular sight-threatening diseases later in life. Myopia has increased globally in the past decades, but the underlying mechanisms behind myopic eye growth are not yet fully understood.

Studies in animals have found that a peripheral focus behind or in front of the retina can signal to the eye to grow or to stop grow, respectively. More recently, various optical myopia control spectacles and contact lenses that modify peripheral image quality have been able to slow myopia progression in children, i.e., act as myopia control, though there are large individual variations that are unexplained. The aim of this thesis is to identify characteristics in the peripheral image quality related to myopia.

In this thesis, peripheral image quality was predominantly measured with a dual angle wavefront aberrometer, employing two Hartmann-Shack wavefront sensors and connected relay systems. The properties of 4f relay systems, and an alternative non-4f relay system, were investigated, and the results used during development of the dual angle aberrometer.

We investigated the effect of optical myopia control spectacles (one progressive design and two microlens designs) on peripheral image quality. We found that the progressive design induced a more negative relative peripheral refraction (RPR), i.e., shifted the peripheral image more in front of the retina. The two microlens designs did not change the relative peripheral refraction; instead, they made the peripheral image blurrier, irrespective of habitual RPR. This indicates that progressive and microlens spectacles have different myopia control mechanisms. We also studied changes in corneal aberrations during orthokeratology (rigid night lenses that reshape the cornea), and found that higher baseline myopia was correlated with better myopia control effect, and with larger corneal changes. As orthokeratology has been found to induce more negative RPR, this implies that the working mechanisms of  keratology and progressive myopia control spectacles are similar.

Additionally, we investigated differences in peripheral image quality in children, as well as adult myopes and emmetropes. We found that the children and adult non-myopes had asymmetric RPR profiles (nasal vs. temporal visual field), but not the adult myopes. The asymmetry strengthened during near-work, suggesting that RPR during near work could be important for myopia regulation. We also found that non-myopes had less well-defined peripheral foci (a broader 'depth-of-refraction') than myopes (in both adults and children), often with multifocal characteristics.

Finally, we investigated the longitudinal development of the children over one year. Larger axial length growth was linked to more positive baseline RPR, particularly during near-work, although not to a significant degree. We will continue to monitor RPR, peripheral image quality, and axial growth in the children over the coming years.

Myopi (närsynthet) är när ögats axiallängd är för lång relativt dess fokallängd. Detta sker oftast under barndomen när ögat växer, vilket leder till suddig syn för avlägsna objekt. Den ökade ögonlängden ökar dessutom risken för flertalet synhotande ögonsjukdomar senare i livet. Myopin i världen har ökat under de senaste decennierna, men de underliggande mekanismerna bakom myopisk ögontillväxt är ännu inte helt kända.

Djurstudier har visat att perifert fokus bakom näthinnan kan signalera till ögat att växa, medan fokus framför signalerar det omvända. I nyare studier har man visat att optiska myopikontrollglasögon/-kontaktlinser som modifierar den perifera bildkvaliteten kan bromsa närsynthetsprogression hos barn, dock med oförklarat stora skillnader mellan individer. Målet med denna avhandling är att identifiera egenskaper i den perifera bilkvaliteten kopplade till närsynhet.

I denna avhandling mättes den perifera bildkvaliteten primärt med en tvåvinkelaberrometer som har två Hartmann-Shack-vågfrontssensorer med varsitt vågfrontsavbildande teleskop. Vi jämförde egenskaperna hos 4f-teleskop och icke-4f-teleskop, vilket sedan användes under utvecklingen av tvåvinkelaberrometern.

Vi undersökte vilken effekt optiska myopikontrollglasögon (varav en progressiv design och två mikrolinsdesigner) har på perifer bildkvalitet. Vi såg att den progressiva designen gjorde den relativa perifera refraktionen (RPR) mer negativ, d.v.s. flyttade den perifera bilden mer framför näthinnan. De två mikrolinsdesignerna ändrade inte RPR:en, utan gjorde istället den perifera bilden suddigare, oavsett habituell RPR. Detta tyder på att den progressiva designen och mikrolinsdesignerna har olika underliggande myopikontrollmekanismer. Vi studerade också hornhinneförändringar från ortokeratologi (hårda nattlinser som omformar hornhinnan), och upptäckte att större initial myopi var korrelerat med bättre myopikontrolleffekt och med större hornhinneförändringar. Eftersom ortokeratologi tidigare visats ge mer negativ RPR, tyder detta på att ortokeratologi och progressiva myopikontrollglasögon har liknande mekanismer.

Vi undersökte vidare hur den perifera bildkvaliteten skiljer sig mellan barn, vuxna myoper, och vuxna icke-myoper. Vi såg att barnen och de vuxna icke-myoperna hade en asymmetrisk RPR-profil (nasala synfältet jämfört med temporala), men inte de vuxna myoperna. Asymmetrin blev starkare under närarbete, vilket tyder på att RPR under närarbete kan vara kopplat till närsynthetsutveckling. Vi upptäckte också att icke-myoper hade mindre väldefinierade perifera fokus (större ''refraktionsdjup'') än myoper (både för vuxna och barn), dessutom ofta med multifokala egenskaper.

Slutligen undersökte vi den longitudinella utvecklingen hos barnen över ett år. Större axiallängdstillväxt var kopplat till mer positiv initial RPR, särskilt för närarbete, dock inte på en signifikant nivå. Vi kommer att fortsätta följa barnens RPR, perifera bildkvalitet, och axiallängdstillväxt under de nästkommande åren.