像差仪讲课之波前像差的检测

第二节课讲的是波前像差概述,第三节的内容是波前像差的检测。

三、波前像差的检测

波前像差的检测基于两种理论:

干涉度量学:利用光的干涉原理为基础,设计和制造出各种干涉仪和干涉装置用以各种精密的测量,各种干涉仪可以进行大到天体直径,小到物体内部结构及光波波长等精密测量。

光路追踪理论:是在用作图法研究光的传播和成像问题时,抓住物点上发出的某条光线为研究对象,不断追踪下去的方法。

测量人眼波前像差的方法:

主观测量法:主观像差仪具有测量准确性好,可测大像差,对人眼没有损害及不受人工晶体和瞳孔的影响等优点,但其检查需要患者的配合,耗时较长,并且受主观调节,矫正偏差的影响。

客观测量法:是目前检查眼波前像差主要的检查方法。通常需要用成像系统来分析从视网膜上发射回来的信息,多以光线追踪理论为基础,通过贯穿入瞳的列阵光线斜率的整合来重现眼内的波前像差。

波前像差的主观检查法:

泰曼-格林(Twyman-Green)干涉仪:原理是使平行光束分离,分离的光束分别从测试表面和参考表面反射后重新汇聚,在观察屏上形成一组类似于薄膜等厚的干涉样条纹图案,即波面相位差等值线或待测表面的等高线条纹。可以用来检测平行平板状透明介质的光学均匀性,但由于人眼稳定性和难以重构参考平面,其很少在生理光学中应用。

可调节入射光线折射仪:当一束光线从无限远入射入眼睛时,如果此时该眼的像差是球性屈光不正引起的(如近视眼),那么从瞳孔的上方,中心,下方三个位置点进入的光线会在视网膜前方交叉(假设上下两处是对称的),如果从上方进入眼睛的光线倾斜一下,使它和从瞳孔中央射入的光线在视网膜上成像在相同的位置上,这时,倾斜的角度即是角膜相应位置上的波前的倾斜情况,通过多测几个点,就可以得出整个角膜的波前像差。

Scheriner-Smirnov检测法:由于人眼不是理想的光学系统,因此平行光线从不同的瞳孔位置进入人眼后,并不会在相同的位置上穿过角膜,所以这种类型的像差测量就是通过在瞳孔面上选择一系列不同位置的点,同时调整测量光线,使测量光线与参考光线相重合,所调整的角度就是角膜相应位置上波前的倾斜量。

波前像差的客观检查法:

Hartmann-Shack像差仪:通过一束直径大约1mm的激光聚焦在人眼的黄斑上后形成一个点,其反射的光线通过人眼折射系统射出眼睛,形成波前像差的形式,被瞳孔入口处的CCD相机捕获。Hartmann-Shack像差仪是最常用的波前检测技术。包括ALCON的LADARwave,AMO的WaveScan和COAS,BAUSCH&LOMB的Zywave,Carl Zeiss的WASCA Analyzer,Schwind的ORK Ananlyer。

主要优点:非常高的填充方式对整个瞳孔区都进行了取样检测,因此敏感性非常高;以微米的方式检测了整个瞳孔区的眼波前像差;受到散射的影响很小。

主要缺点:激光光源中的小斑点,黄斑部被照亮的程度以及质量等都会限制检测的准确性;黄斑下脉络膜干扰会产生散射,产生干扰性回波;分辨率受单个透镜的尺寸所限制。

Tscherning视网膜成像像差仪: 波前像差的形式是由视网膜上成像的偏差来定义的。在该像差仪中,激光束经过校准平行后通过一个13*13的光点膜版,从而产生整齐排列的168个光点,在视网膜上成像,在经过眼的屈光介质时,光点会由于介质的不规则而产生像差,这种扭曲的光点排列会通过一个同轴的相机将主波记录下来,通过记录光点与无像差光点的位置偏差来准确计算波前像差。代表设备为Lumenis公司。

光线追迹像差仪:细光束通过一个扫描镜从瞳孔的不同部分顺序的投射到视网膜上,由于每个光线通过不同的光路,因此在视网膜上所得到的图像会产生一个与局部波前倾角成正比的移位。

波前像差检查的表现方法和形式:

点扩散函数(PSF):又称光学传递函数,是以空间频率为变量传递的像的调制度和相移的函数。一个非相干照明的光学成像系统,像的强度也是线性的,满足叠加原理。单位是um。对于人眼来说,PSF用来描述一个非常远的目标点光源在视网膜上成像的形状,因此可以通过PSF来重建患者“所见”的近似的图像。

均方根值:在瞳孔平面上对光学测量最常用的方法是均方根(RMS)波前误差。实际上均方根值是对各种误差或偏差的值进行统计平均时经常采用的方法。若简单算术平均,可能使平均误差为零,所以常常先求每次测量的误差E的平方,然后取平均值,再开方。国际上使用均方根值来表示总体像差和组成总像差的各个分阶像差的大小。

高阶像差的百分比:正常情况下,该数据应该小于10%。当高阶像差比列占到总像差的20%以上时,就应该考虑采用波前引导的屈光手术,而当高阶像差比例占到总像差的40%以上时,说明角膜存在明显问题,此时应该考虑角膜地形图引导的屈光手术。

有效模糊:是指眼光学表现的球镜的量值(以D为单位),它可以创造出总的RMS值,包括了所有像差。注意,该值得计算式以瞳孔平面为标准。

波前像差仪检查步骤:不同的设备检查步骤有所差异,这里就不详细解说了,在实际工作中大家可以慢慢体会。

最后一节课主要是波前像差的临床运用。

像差仪讲课之波前像差的检测

目前评论:2   其中:访客  1   博主  1

  1. jojo

    角膜地形图和波前像差引导的手术哪个好

    • emxz

      应根据具体情况而定,各有优势

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