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角膜地形图仪检测用模型眼的研制及应用
角膜地形图仪是眼科检查必不可少的仪器,目前国内测量角膜地形图仪的准确性尚没有统一的模型眼.该研究从角膜地形图仪的临床应用入手,介绍了几种角膜地形图仪的测量原理,研制了三种规格的角膜地形图仪检测用模型眼,并将这些模型眼应用于角膜地形图仪的检测.检测结果 表明,模型眼能够符合国际标准的要求,可以用于角膜地形图仪的检测.
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眼底成像检测用模型眼的研制及应用
眼底成像检测类设备是眼科检查必不可少的设备,目前国内测量该类设备的准确性尚没有统一的模型眼.现基于GullstrandⅠ号模型眼,设计一种用于检测眼底成像设备的模型眼,并将模型眼应用于眼底照相机的检测.检测结果表明,将ISO10940:2009《眼科仪器眼底照相机》中的测量方法与采用模型眼检测相比,视场角结果相对偏差0.2％,分辨力结果一致.模型眼可替代ISO10940:2009中的测量方法,用作检测眼底成像设备.
关键词： 眼底成像设备 模型眼 GullstrandⅠ号模型眼 人眼屈光组织 -
基于儿童正视眼的眼光学模型构建
目的 根据正视儿童眼部参数,构建正视儿童的眼光学模型.方法 实验研究.基于"安阳儿童眼病研究"数据,包括角膜曲率半径、角膜厚度、前房深度、晶状体厚度、屈光度和眼轴长度,取右眼数据,应用ZEMAX光学设计软件构建一个符合我国儿童眼球特点的正视眼光学模型.正态性检验采用单样本K-S分析.结果 共纳入正视儿童332名,年龄(7.1±0.4)岁,等效球镜度(SE)为(0.11±0.24)D.构建的正视儿童眼光学模型的光学参数为:角膜前表面曲率半径7.78 mm,非球面系数-0.18;后表面曲率半径6.4 mm,非球面系数-0.60;厚度0.54 mm,折射率1.376.前房深度3.00 mm,房水折射率1.336.晶状体前表面曲率半径12.4 mm,非球面系数-0.94;后表面曲率半径-8.1 mm,非球面系数0.96;厚度3.55 mm,折射率为梯度渐变折射率.玻璃体厚度15.94 mm,折射率1.336.视网膜曲率半径-12.3 mm,眼轴长度23.03 mm,总屈光力62.55 D.结论 本研究构建了一个符合儿童正视眼特点的眼光学模型,该模型眼的总屈光力为62.55 D,眼轴长度23.03 mm,该模型可作为儿童眼正视化和近视研究的参考工具.
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基于模型眼复曲面IOL纵向色差的评价
目的 评价复色光环境下球面、非球面、toric IOL的纵向色差.方法 实验研究.在Zemax光学设计软件中建立Hwey-Lan Liou模型眼,使用光线追迹法计算SN60AT IOL、YA60BB IOL、Tecnis ZA9003 IOL和3种型号toric IOL的纵向色差.使用Originpro 7.5(美国OriginLab公司)制图软件绘图.结果 复色强光环境下SN60AT IOL的纵向色差是2.35 D,YA60BB IOL是2.06 D,Tecnis ZA9003 IOL是1.57 D.3种型号toric IOL的纵向色差是2.34 D,材料色散系数小的IOL有较小的纵向色差;球面SN60AT和T3、T4、T5 toric IOL有相同的纵向色差;暗光环境的纵向色差大于强光环境.结论 Abbe数越大,IOL的纵向色差越小.低散光度的toric IOL与球面IOL有相同的纵向色差.
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基于模型眼的球面人工晶状体单色像差分析
目的 运用基于Hartmann-Shack原理的模型眼来评价球面人工晶状体(IOL)单色像差.方法 前瞻性研究.本研究分为2个部分.①选取SA60AT(美国Alcon公司)系列IOL 5片,屈光度分别为+10、+15、+20、+25、+30 D；②选取IOL 3片,屈光度均为+20 D,分别为SA60AT、Akreos Adapt(美国博士伦公司)、AR40e(美国AMO公司).搭建模型眼光路,将待测IOL置于光路中,以电子耦合设备(CCD)图像传感器接受像点,测出在436、486、525、546、589、660、710 nm不同波长下的像点图,经Matlab软件进行处理,采用双因素Pearson相关分析及单因素方差分析评价IOL的单色像差.结果 第一部分:SA60AT系列IOL的球差(Z12,r=0.599,P＜0.05)、垂直彗差(Z7,r=0.817,P＜0.05)、水平彗差(Z8,r=0.488,P＜0.05)与屈光度呈正相关,总高阶像差均方根值(RMSh)与屈光度不相关(r=0.007,P＞0.05)；波长与球差(r=-0.213,P＞0.05)、垂直彗差(r=-0.074,P＞0.05)、水平彗差(r=0.021,P＞0.05)及RMSh(r=-0.322,P＞0.05)均不相关.第二部分:3种IOL的球差(F=74.637,P＜0.05)、水平彗差(F=6.719,P＜0.05)及RMSh(F=11.768,P＜0.05)差异有统计学意义,垂直彗差差异无统计学意义(F=1.295,P＞0.05),AR40e的球差、水平彗差及RMSh相对小；波长与各IOL的球差(r=0.007,P＞0.05)、垂直彗差(r=-0.312,P＞0.05)、水平彗差(r=-0.238,P＞0.05)及RMSh (r=0.246,P＞0.05)均不相关.结论 利用Hartmann-Shack原理设计的模型眼可以便捷地检测IOL的单色像差,为临床上IOL的选择及其光学设计的改进提供了参考依据.
关键词： 人工晶状体 Hartmann-Shack 模型眼 单色像差 -
蓝光滤过型人工晶状体的多色光高阶像差研究
目的 比较蓝光滤过型人工晶状体(IOL)与普通透明IOL多色光入射高阶像差,尤其是球差的大小.方法 实验研究.选取Alcon公司的+20D蓝光滤过型IOL(SN60AT)置于模型眼中,由短、中、长3个波段光源出射光分别通过模型眼光路成点阵图像,利用matlab程序分析得到Zemike多项式的7阶36项像差,取高阶像差进行分析,进一步得到调制传递函数(MTF)和点扩散函数(PSF),利用以上结果分析SN60AT IOL的色像差.选取+20D的透明IOL(SA60AT)做对照,比较2种IOL的高阶色像差.结果 蓝光滤过型IOL在486 nm成像时,MTF曲线在各个频率均低,在546 nm对焦时PSF图显示差别小；蓝光滤过型IOL较透明IOL多色光高阶像差小,特别是球差更小,有显著差别.结论蓝光滤过型IOL较普通透明IOL多色光高阶像差、尤其是球差小,故成像质量较好.
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无晶状体后房型人工晶状体模型眼的设计研究
目的:探讨并设计无晶状体后房型人工晶状体模型眼. 方法:以Gullstrand(1号)模型眼及标准人工晶状体眼部分数据为基础进行数理推导,导出无晶状体植入后房型人工晶状体模型眼的理论参数. 结果:设计出无晶状体植入后房型人工晶状体1号与2号模型眼. 结论:无晶状体植入后房型人工晶状体1号与2号模型眼,为研究无晶状体植入人工晶状体后的光学系统提供了基本参数.
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准分子激光原位角膜磨镶术治疗超高度近视的理论参数计算与临床疗效分析
目的:以Gullstrand(1号)精密模型眼视光参数为设计基础,探讨准分子激光原位角膜磨镶术(LASIK)理论参数的精确计算,并以此筛查、分析、探讨LASIK治疗超高度(等效球镜度数>-10.00 D)近视的中远期效果和安全性.方法:以Gullstrand(1号)精密模型眼的生理光学参数为基础,推导出LASIK手术理论参数,并以之为超高度近视LASIK术前筛查指标,结合我院德国SCHWIND ESIRIS准分子激光屈光不正矫治系统治疗超高度近视的实际手术矫正值,对48例(83只眼)超高度近视行LASIK矫正,患者术前屈光度数-10.00～-21.50 D,平均(-12.48±3.12)D(等效球镜),其中-15.00 D以上9只眼.常规行裂隙灯显微镜、三面镜眼底检查、角膜地形图ORK分析系统、眼压、A超、角膜测厚、电脑验光、散瞳检影、主观验光等检查.术后随访12个月以上.结果:LASIK单光学区切削矫正屈光不正度(R)、切削半径(r)、切削厚度(T)、切削光学区弦长(L)的理论参数及数理关系是:r=0.346/(R+44.928)=L2/[8(C-T)]+[(C-T)/2];LASIK术后12个月时裸眼视力≥0.5者72只眼(86.75%),佳矫正视力高于或等于术前佳矫正视力者69只眼(83.13%),未见术后佳矫正视力较术前佳矫正视力低于2行以上的眼;屈光度数稳定在±1.00 D以下者59只眼(71.08%),角膜上皮瓣微皱褶1只眼,诉暗视力下降、眩光3例(6只眼).结论:LASIK治疗超高度近视有效安全.对于屈光度数太高而角膜厚度偏薄者行LASIK应慎重,可考虑应用Epi-LASIK、眼内屈光手术或联合手术矫治.
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Hwey-Lan Liou模型眼中Toric人工晶状体旋转对成像质量的影响
背景 目前关于Toric人工晶状体(IOL)旋转造成散光残留的研究较多,但其对成像质量和波前像差带来的影响尚不清楚. 目的 评价Toric IOL旋转对成像质量、波前像差及球镜和柱镜度残留的影响. 方法 将+22.0 D T3、T4、T5型Toric IOL分别植入Hwey-Lan Liou精密模型眼,IOL后表面平坦轴置于X轴,陡峭轴置于Y轴,在波长为550 nm的单色光和瞳孔直径4 mm条件下采用Zemax光学设计软件模拟带有Toric IOL的角膜散光模型眼.将Toric IOL分别旋转5°和10°,分别测定Toric IOL在居中位及旋转位的调制传递函数(MTF)及离焦、散光、彗差、三叶草像差和球差,计算该条件下模型眼出现的球镜和柱镜的屈光误差. 结果 Toric IOL居中时角膜散光可完全矫正,T3、T4、T5型Toric IOL的MTF非常接近,随着Toric IOL旋转度变大,40 ～ 60 c/d高空间频率下成像质量明显下降,3种晶状体MTF曲线均逐渐下降,以散光度大的T5型Toric IOL下降为明显.Toric IOL旋转后彗差、三叶草像差和球差无明显变化,但散光度和离焦均增加.Toric IOL旋转后残留散光度增加,同时球镜度增大.结论 Toric IOL植入后位置的旋转导致眼的成像质量下降,散光度较大的Toric IOL旋转引起的MTF曲线降低更为明显.Toric IOL的旋转主要造成散光和球镜度的增加,但高阶像差不受影响.
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利用Hwey-Lan Liou模型眼研究的复曲面人工晶状体焦深的变化
背景 复曲面人工晶状体(IOL)虽然能有效矫正角膜散光,提高患者的视觉质量,但由于其光学结构复杂,故许多条件下其光学质量与球面IOL存在差异.目的 评价和比较复曲面IOL、球面IOL和非球面IOL在复色光环境下的焦深变化.方法用Zemax光学设计软件建立Hwey-Lan Liou模型眼,采用光线追迹法进行计算,评价并比较Tecnis ZA9003 IOL、SN60AT IOL、Arcysof Toric IOL在复色光条件下和在不同瞳孔直径条件下的焦深变化,并绘制离焦曲线.结果 瞳孔直径为3 mm时,球面和复曲面IOL在离焦=0的情况下均有较好的调制传递函数(MTF),上述3种IOL的焦深范围非常接近,正负方向的离焦曲线对称.瞳孔直径为5 mm时,球面和复曲面IOL的MTF明显较瞳孔直径为3 mm时降低,离焦MTF曲线向负离焦方向偏移,焦深较瞳孔直径3 mm时减小.非球面IOL的离焦MTF稳定,不随瞳孔直径的增大而发生明显变化,但焦深明显减小.结论 复曲面IOL有与球面IOL相近的焦深变化规律,焦深随着瞳孔直径的增大而减小,对负离焦耐受较好.
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眼内硅油对屈光状态影响的理论推导与临床观察
目的研究眼内硅油对屈光状态的影响.方法 (1)理论推导:在5种模型眼上推导硅油填充后屈光变化.在无晶状体模型眼上设计4种硅油状态,计算其对屈光的影响.(2) 临床观察:34只硅油填充眼,测定硅油取出前后的镜片屈光度.结果(1)理论推导:不同折射率的硅油可导致不同有晶状体模型眼镜片屈光度增加6.07～8.39 D.对于无晶状体眼,房水/硅油界面为平面时,眼屈光无变化;硅油形成与玻璃体腔相同的球体、屈光指数为1.405时,镜片屈光度改变-5.47;硅油量过大或不足时,眼屈光度随硅油量不同而改变.(2) 临床观察:硅油导致有晶状体眼屈光改变6.905 D±1.403 D;无晶状体眼无巩膜环扎者屈光改变-6.58 D±-3.38 D,巩膜环扎眼屈光改变-9.10 D±-4.42 D.结论(1) 硅油导致无晶状体眼近视化,有晶状体眼远视化.(2)Helmholtz模型眼是研究硅油对有晶状体眼屈光影响的佳理论模型.(3)眼内硅油对无晶状体眼屈光状态的影响与硅油填充量密切相关.
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一种新型的可检测不同人工晶状体植入术后功能视力的模型眼
目的:通过这种新型的模型眼比较各种人工晶状体(以Tecnis为代表的非球面晶状体、以Array为代表的多焦晶状体及以EPOCH为代表的传统单焦球面晶状体)植入术后的功能视力.方法:我们这种新型的模型眼是根据理论模型眼的光学特性设计而来的.该模型眼是由一个焦距为35mm的球面设计的摄影镜头、一个置于房水的人工晶状体、一个电荷耦合照相机(CCD camera)构成,图像分析采用目前国际上标准的商业化遥感处理软件系统.结果:模型眼和人眼具有相似的调制传递函数(modulation transfer frequency,MTF).模型眼所成的像和植入人工晶状体的眼睛所成的像相似,光阑的孔径和人工晶状体的屈光度可以改变,也可将镜片置于摄影镜头之前.结论:该模型眼能够即时的给出人工晶状体植入术后所成的像,让我们可以直接观察到模型眼构成的图像而不是数据,并能显示出各种人工晶状体的差异.
