几种人眼波前像差重建算法的对比研究

介绍了基于Hartmann-Shack传感器的Zernike模式法人眼波前像差重建模型和包括Gram-Schmidt正交变换?Householder变换和奇异值分解在内的3种算法的具体推导过程以及对比分析结论,并利用实验测量数据进行了仿真,结果表明3种算法精度相当,奇异值分解算法是较为理想的人眼波前像差重建算法。

人眼波前像差的动态特性研究

人眼波前像差随时间涨落会引起人眼光学性能和视觉功能的改变.采用改进的HartmannShack波前传感器人眼像差仪对10只屈光度为0D^-5.0D、直径为3mm和6mm的人眼瞳孔的波前像差进行测量,其中每只人眼在5s内连续测量125次,测量频率为25Hz.为确定测量过程中是否引入人为像差,对人造眼3mm和6mm瞳孔的动态波前像差进行测量比对.结果表明:所测量的10只人眼3mm和6mm瞳孔总的Zernike波前像差均方根涨落幅度的平均值分别为0.087μm和0.105μm,均大于Marechal衍射极限;Zernike第3阶到第7阶波前像差均方根涨落幅度随像差阶数的递增而下降,涨落幅度为0.06~0.02μm;人眼波前像差的涨落频率达6Hz.

人眼波前像差的生理改变

正常人眼波前像差随着眼球的发育和生理变化,受角膜、晶状体、泪膜、瞳孔大小和眼轴等因素的影响而变化。本文探讨了正常人眼波前像差可能存在的各种生理改变,并对相关因素进行分析,以期更全面而客观地认识人眼波前像差。

扩大人眼波前像差仪测量范围方法的研究

提出了一种扩大人眼波前像差仪测量范围的方法,该法综合了波前重建展开算法和波前探测的模板技术,大幅度扩大了波前测量范围.在待测波前像差超出展开算法测量范围的情况下,此方法仍能对像差正常测量.与模板技术相比,该法大幅扩大了可测的曲率范围.以球面波前入射的实验数据表明,所提出的新方法所能测量的最小曲率半径由模板法的75mm降低到10mm,并且由于本方法突破了展开算法的极限,实际上对局部曲率更高的波前仍可测量.

LASIK术后眼波前像差的变化

目的 通过WASCA波前像差分析仪检查和分析LASIK手术前后眼波前像差的改变。方法 对序列病例的 46人 86眼进行术前术后波前像差检查。分高、中、低 3个屈光度组。结果 各组内术后C8、C9、C12的改变有显著性差异 (P <0 0 1)。术前三组间的各项系数无显著性差异 ;而术后 10d及 1个月时 ,C12在三组间有显著性差异 (P <0 0 5 )。三组间术前的RMSPVOPD及PVOPD、PVOPDHO有显著性差异 (P <0 0 1) ,而RMSPVOPDHO无显著性差异。各组内术后的RMSPVOPD、PVOPD、PVOPDHO均比术前减小 ,有显著差异 ,但RMSPVOPDHO比术前增大。结论 屈光手术可以改变眼部的像差。屈光度愈高 ,总体像差愈大 ,术后变化愈大。但在不同的屈光度组间 ,高阶像差术前术后有差别 ,没有显著性。

基于眼波前像差的视觉矫正及超视觉的光学研究

结合眼波前像差和角膜面形的实际测量、视功能检测和激光角膜手术的临床、光学系统像差的矫正和优化,给出了在基于眼波前像差的视觉光学矫正和超视觉领域所取得的研究成果,其中包括不同孔径、不同视场、不同物距和瞬态调节下眼波前像差的特点,可见光复光波段对超视觉的局限,以及现行激光角膜手术对眼波前像差的影响等.研究结果表明,人眼的波前像差是一个动态、多元的像差的综合,需找到最优化的切削数据,才能从激光手术中获得趋于超视觉的效果,即使如此也涉及到动态自由面形光学;准分子激光角膜原位磨镶术虽能矫正一定程度的近视,却对暗视场情况下的视力起负面作用.

角膜屈光手术对眼波前像差的影响

目的 探讨大光斑式切削屈光手术对眼波前像差的影响 ,观察不同瞳孔区眼波前像差的改变。方法 检查 4 5例准分子激光原位角膜磨镶术 (laserinsitukeratomileusis,LASIK)患者术前、术后 10d和术后 1个月的裸眼视力 (uncorrectedvisualacuity ,UCVA)、最佳矫正视力 (bestcorrectedvisualacuity,BCVA)、等效球镜度 (sphericalequivalent,SE)及波前像差 ,根据术前SE将患者分为高度、中度和低度 3个不同的屈光度数组。使用Allegretto客观式波前像差分析仪检查眼部的波前像差 ,将所得数据进行统计学处理。结果 术前平均BCVA为 4 98± 0 0 7;术后 10d平均UCVA为 4 92± 0 10 ,BCVA为 4 95± 0 0 9;术后 1个月时平均UCVA为 4 96± 0 0 9,BCVA为 4 99± 0 0 9。视力在术后随时间延长而好转 ,术后 1个月时 2 6只眼 (30 6 % )BCVA好于术前。术后 10d各组的SE为轻度远视或正视状态 ,随时间延长向近视方向漂移。各屈光度数组内 ,术后 10d与 1个月时 ,高阶像差为术前的 2倍以上 ,以 5阶二次彗差为最 (P <0 0 5 ) ;术后 1个月 ,高阶像差比术后 10d有减小 (P >0 0 5 ) ,但未恢复至术前水平。总像差术后较术前减小。各组内 ,无论术前术后 ,瞳孔直径为 6 5mm时的像差显著大于瞳孔直径为 4mm时的像差 (P

掩模测量人眼波前像差技术研究

对基于Hartmann Shack(H S)原理测量人眼波前像差的掩模技术进行了研究。利用光学系统将液晶显示器(LCD)制成的掩模对应成像在微透镜阵列面,对模拟眼进行测量。设计了针对不同采样密度的H S系统的各类掩模,扩大子孔径内像差测量范围,最大可测像差分别提高到L2/f、2L2/f和4L2/f,解决了光斑溢出和粘连的问题,实现了对大像差人眼的准确测量。

人眼大视场波前像差特性研究

应用改进的Hartmann-Shack波前传感器人眼像差仪,测量了5只5.2mm瞳孔的正常眼,向鼻侧和颞侧两个水平方向50°视场角Zernike第二级到第十级的波前像差.视场角从鼻侧和颞侧两个水平方向从0°增大到50°时,Zernike第三级波前像差的rms值平均增大2倍;Zernike第四级波前像差的rms值平均增大1.8倍;Zernike第五级到第十级波前像差的rms值平均增大1.7～1.3倍.

提高人眼波前传感器信噪比的实验研究

Hartmann-Shack(H-S)人眼波前传感器噪声主要是角膜的反射光。本文用模拟人眼对消噪声的两种方法进行了实验研究。首先,对使用偏振分光棱镜(PBS)的H蛳S系统,在系统出瞳不变,入瞳变化的条件下测量了对应的信噪比。实验证明:与采用薄半透半反镜相比,在光线斜入射消除PBS内部反射噪声的前提下,该方法可使信噪比提高到11∶1。其次,对离轴入射法进行实验研究,获得200∶1信噪比,最后对上述两种方法获得的光斑点阵进行了比较分析。

人眼入射波前像差和出射波前像差的差异

利用临床采集的人眼波前像差、角膜地形图和眼轴数据,在光学软件Zemax中构建了60只个性化眼模型,得出在瞳孔直径为6mm和3mm时的入射波前像差和出射波前像差.在6mm瞳孔下,入射波前像差大小为3.753μm,出射波前像差大小为3.074μm,差异有统计学意义(显著性值<0.05).其中,入射波前像差和出射波前像差的离焦项差异大小为1.131μm,约占总差异的82%.入射波前像差和出射波前像差的球差项差异大小为0.185μm,约占总体差异的13%.6mm瞳孔下,除去高阶像差项,出射波前像差和入射波前像差的离焦项、像散项、彗差项和球差项均具有统计学差异性.而在3mm瞳孔下,入射波前像差为0.804μm,出射波前像差为0.732μm,两者具有统计学差异性(显著性值<0.05).入射波前像差和出射波前像差的离焦项差异大小为0.133μm,约占总体差异的80%.除去像散项,出射波前像差和入射波前像差的离焦项、彗差项、球差项和高阶像差项均具有统计学差异性.研究表明,无论在大瞳孔还是在小瞳孔下,人眼的入射波前像差和出射波前像差均具有统计学差异性.

《波前像差与临床视觉矫正》一书出版

由王雁教授、赵堪兴教授为主编,国内、外视觉领域著名专家和知名学者参与共同编写的《波前像差与临床视觉矫正》一书已由人民卫生出版社正式出版。目前视觉科学领域发展较快,许多新的视觉理论和知识已渗透到眼科各个专业中,在我国目前尚缺少一本系统介绍人眼视觉光学基础及波前像差等临床应用的专业书籍。本书从临床角度较全面地阐述了现代光学基本理论及原理,包括眼球光学结构、视觉成像的光学基础等内容,同时结合临床对波前像差基本概念、人眼波前像差的特点、波前测量、波前屈光等内容进行了较系统阐述,并将"波前屈光"的概念引入国内。

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