波前像差的研究进展

像差是指某一光学系统与理想光学系统的光学偏差。人眼并非理想的光学系统,组成这一系统的角膜、晶状体、玻璃体等存在各自的光学缺陷,因此人眼存在像差,而像差的大小直接影响视网膜的成像质量。本文就人眼像差的概念、测量方法及其与调节、近视的关系等作一综述。     

波前像差技术与屈光手术

一、人眼球的像差像差 (ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ)存在所有光学系统 ,人眼球是一种极其复杂的光学系统 ,它同样存在像差。像差分色差 (ｃｈｒｏｍａｔｉｃａｂｅｒｒａｔｉｏｎ)和单色差 (ｍｏｎｏｃｈｒｏ ｍａｔｉｃａｂｅｒｒａｔｉｏｎ) ,后者又分为球差、慧差、斜向散光 (像散 )、像的场曲和畸变 ,人眼成像的最大缺陷是球差和色差〔1〕。用光线的巨阵轨迹形成波前 ,并和理想的球面波相比较 ,可以发现两者存在的偏差 ,这种偏差称为波前像差 (ｗａｖｅｆｒｏｎｔａｂｅｒｒａｔｉｏｎ) 〔2〕。通过检测人眼的波前像差可以详细分析人眼光学系…     

人眼高阶像差与调节间关系的研究进展

目的 波阵面像差是评价眼睛光学性能的重要客观指标.人眼作为动态变化的光学系统,其调节和高阶像差间相互作用,影响视网膜图像质量.研究此二者间的关系,可以更合理解释复杂视觉问题.本文就人眼高阶像差的调节线索作用,伴随调节的改变,调节静止时的高阶像差微波动,以及近视性屈光不正与调节相关的高阶像差变化做一综述.     

波前理论在视觉质量方面的应用及其意义

1　理想眼的光学状态　　人眼并非是理想的光学系统 ,假如不考虑到角膜和晶状体的像差 ,以及衍射对人眼视觉质量的限制 ,那么根据视网膜的光感受器细胞的大小以及细胞之间的距离 (2 .5 μｍ) ,则视网膜像的空间分辨率应达到 2 0 /8。当瞳孔直径相对较小 (小于或等于 2ｍｍ)时 ,     

人眼视觉光学波阵面像差的研究及进展

人眼作为视觉器官,与光学有共同的物理基础。近年来,随着科学技术的迅猛发展,特别是现代眼科学视光学领域中一些技术的突破,已使波阵面像差理论由一单纯的物理光学概念成为可以影响人眼视觉功能的焦点,甚至作为可能改善视觉功能的研究方向之一,日趋受到关注。本文以眼光学系统为基础,对目前较受关注的波阵面像差问题做一综述。     

自适应光学人眼最优化球差矫正初探

目的通过自适应光学视觉仿真系统矫正及叠加球差,探讨球差对人眼视力的影响.方法在暗室内,通过自行研制37单元变形镜的自适应光学人眼视觉仿真系统进行球差的矫正及叠加,该系统具有矫正叠加像差同时测量视力的能力.对6名(6眼)进行6.0 mm瞳孔下保留其他像差矫正球差,及全矫基础上叠加球差,同时测量视力.结果 6名被试者球差RMS值分布于-0.10～0.11 μm,在存在其他像差的同时,矫正球差后视力平均提高2.3%.在全矫基础上叠加不同水平球差,视力逐渐下降.结论本研究中的自适应光学人眼视觉仿真系统可以实现球差的体外矫正及叠加,在人眼动态变化过程中,有其他像差存在时,较小的球差对人眼视力的影响不明显.     

不同光学结构人工晶状体的像差

目的：比较不同光学结构的人工晶状体植入人眼后的单色光像差，为人工晶状体的设计提供理论依据。方法：采用Gullstrand Ⅰ号模型眼为基础，运用光路追迹程序计算不同光学结构的人工晶状体植入人眼后成像的5种单色光像差，运用Microsoft Excel软件对计算结果做曲线图。结果：不同光学结构的人工晶状体均存在单色光像差，其中球差的影响最明显。结论：一些特定结构的人工晶状体具有较好的成像质量。     

波前像差技术及其在屈光手术中的应用

介绍测量人眼像差的几种主要方法及其在屈光手术中的应用。以Hartmann-Schack、Tsherning or Scheiner-Smirnov theories理论为基础的像差仪或像差镜能测量人眼屈光系统所有的像差,所得到的数据与屈光手术系统相结合后设计个性化切削方案,从而能提高PRK、LASIK等屈光手术术后的视觉质量。     

不同Zernike组分高阶像差对人眼视锐度的影响

目的应用自适应光学技术探讨不同Zernike组分高阶像差对人眼视锐度的影响。方法在暗室内,通过自行研制的自适应光学高阶像差验配与视觉分析系统进行高阶像差的矫正与叠加,6名(6眼)正常被试者散瞳后,在6mm孔径下全矫像差,并在全矫的基础上叠加彗差、三叶草及球差,测量视锐度。结果 6名被试者矫正全眼像差后,残余像差均<0.05μm,视锐度平均提高了0.075logMAR。叠加不同量(0.10μm、0.30μm、0.50μm、-0.10μm、-0.30μm、-0.50μm)三叶草、彗差及球差后,随着叠加量的增加,视锐度逐渐下降,其中球差对视锐度的影响最为明显。除负向球差以外,均方根值为0.10μm的正向球差、彗差及三叶草叠加于人眼后,视锐度下降均<0.100logMAR。结论在主导高阶像差中,球差对人眼视锐度的影响最明显,其次为彗差和三叶草。较小量的主导高阶像差对人眼视锐度影响小。     

波前像差及波前像差仪在眼科的应用及发展

一、概述　　理想光学系成像要求应当是 :1点状物成一点状像 ;2所有像点都在垂直于光轴同一平面 ;3像与物相似 ,各点对应都有相同的比例 ;不论物点上所发出的光含有多少不同波长的复色光 ,都应成像在一点上 ,但实际的光学系统不能满足这些要求而产生像差。其原因在于 :1光学系统有一定通光孔径才能使所成的像有一定的照度或观察一定范围的物体 ,因而入射光束的张角就有很大差别 ,非皆近轴光线 ,张角愈大 ,像点偏差愈大 ;2由于物体有一定大小 ,物点发出的倾斜光束就不能保持近轴光束而引起像差 ;3由于物体是立体的 ,其各物点的像不可能在同一…     

大视场像差与视觉矫正

随着自适应光学在眼科的应用以及对视觉光学认识的深入,视觉矫正已不再局限于屈光度(低阶像差),更多反应细节的高阶像差可被新技术与设备检测并矫正,视网膜光学成像质量也得到很大程度提升。然而以往有关人眼屈光状态及像差的研究多是在以瞳孔轴(视轴)为中心进行光学分析,仅反映黄斑区视网膜的成像质量。如从零视场(人眼光轴)向更大视场角扩展,周边光学质量如何尚不清楚,这也成为眼视光研究的一个热点话题。大视场像差作为中心像差的有效补充,可反映视网膜的整体成像质量,接近人眼正常视物的生理状态,在暗光下瞳孔自然散大时更是如此。本文综合阐述了大视场像差的特点及其在视觉发育与视觉矫正中的特点,为进一步对人眼大视场像差及其视觉作用机制研究提供基础。     

波前像差仪在白内障研究的应用

一、像差的概念一束平行光线经过理想的光学系统后聚集于一点。对于无屈光异常的眼球 ,只有通过瞳孔中心的光线才满足这一条件 ,其它光线特别是由瞳孔周边进入眼内的光线经过不对称和不规则的屈光介质 ,发生方向偏差 ,光线在视网膜平面放大 ,从而产生像差 ,包括球面像差 ,斜射像散 ,彗星像差 ,像的畸变和像的场曲〔1〕。像差可概括为两类 ,一类是色像差 ,由屈光介质的分散性决定 ,另一类是单色像差 ,由屈光介质的几何学特性决定 ,屈光介质的倾斜 ,偏心和以光轴为中心的非对称性改变是单色像差的基础。这些复杂的光学误差除了散光外均不能用…     

调节放松及调节状态人眼波前像差的研究

目的研究正视眼、低中度近视眼的调节作用对波前像差的影响。方法采用Hartmann—Shack原理的WASCA波前像差仪．分别测量64例正视眼和中低度近视眼（其中正视组9眼．低度近视组21眼，中度近视组34眼）在调节放松和调节状态的波前像差。结果调节放松状态各组间的总高阶像差、彗差、球差差异均无显著性，水平彗差和球差与总高阶像差存在线性相关（P值分别为0．0019和0．0008）;左右眼别的高阶像差差异无显著性。调节状态各组间总高阶像差、彗差、球差差异均无显著性。调节前后进行配对t检验．结果示调节导致球镜度增加（P〈0．01），球差减小（P〈0．01），并有向负值方向改变的趋势，调节作用能够产生明显的彗差和总高阶像差的改变。结论近视屈光度的增加并不会引起高阶像差的改变，两者无相关性。水平彗差、球差与总高阶像差存在线性相关性．正常人眼高阶像差主要由彗差和球差决定。人眼调节时，高阶像差发生改变，尤其球差的改变有统计学意义，人眼可能通过球差的负向改变来完成视近。     

自适应光学技术在眼科的应用进展

自适应光学(AO)技术能够实时测量和校正波前像差,使光学系统能适应外界条件变化,保持良好光学性能,在眼科领域逐渐受到关注。AO技术可以根据波前像差进行验光,提高主客观验光的效率和准确性;消除人眼像差对视网膜成像的影响,为视神经功能评价提供更精准的数据;改善视知觉学习训练的效果,为特殊人群提供视力保健和治疗方法;模拟和预...     

《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。     

《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。     

人工晶状体研究最新进展

一、非球面人工晶状体 波阵面像差检测结果表明，功能性视觉的降低与晶状体的球差增加密切相关。随着波阵面像差检测技术的不断提高，临床认识到对比敏感度和功能性视觉质量与高阶像差密切相关。人眼角膜存在正球差，而年轻人的晶状体则存在负球差，两者相互抵消；随着年龄的增长，老化的晶状体由于核硬化以及屈光指数改变等原因，其球差逐渐增大，失去了补偿角膜正球差的能力。传统的人工晶状体增加了人眼的球面像差，降低了视网膜的成像质量，从而影响了功能性视觉。非球面人工晶状体能够消除部分像差，在一定程度上提高了光学质量，可产生良好的视网膜图像。     

应当重视波前像差的应用研究

近年来随着角膜屈光手术的不断发展 ,波前像差成为目前眼视光学研究的热点之一。但直至目前 ,许多人对波前像差的概念还不甚明了 ,对其应用也只局限于准分子激光治疗屈光不正时的个体化切削。本期发表了任泽钦的“波前的概念及其与屈光系统的关系”和王雁等“人眼视觉光学波阵面像差的研究和进展”文章 ,旨在促进波前像差知识的普及和研究的进一步深入。波前和波前像差作为物理学概念 ,早已存在。光线是一种向前行进的电磁波。在某一时点 ,振动传播方向上同位相的点能形成一个面 ,称为波阵面 ,简称为波前。如果入射光为单色近轴光 ,物体上的…     

自适应光学技术矫正单项高阶像差对视力的影响

目的 采用自适应光学技术分析实时动态矫正单项高阶像差对视力的影响.方法 对照研究.在暗室中,对12位年轻健康志愿者给予右眼5 g/L盐酸去氧肾上腺素散瞳,使瞳孔直径达到6.0mm以上.通过光学镜片对受试者的近视和散光充分矫正,利用自适应光学系统进行彗差、三叶草像差、球差和球差外4阶像差等不同单项高阶像差的矫正,同时进行100％对比度视力的检测.采用配对t检验来分析不同矫正策略之间的视力差异和像差RMS值差异.结果 不同单项高阶像差均被彻底矫正,其余像差保持不变.矫正彗差、三叶草像差、球差和球差外4阶像差后,受试者的视力分别平均提高了0.021 LogMAR、0.017 LogMAR、0.022 LogMAR和0.025 LogMAR,视力变化率分别为(-0.40±1.22)LogMAR/μm、(-0.20±0.61)LogMAR/μM、(-0.80±1.44)LogMAR/μm和(-0.30±0.57)LogMAR/μm.不同单项高阶像差矫正下的视力和残余像差均方根值呈线性关系(R2=0.13,P＜0.01).结论 在正常人眼高阶像差中,球差对视力的影响程度最大,其次是彗差、球差外4阶像差和三叶草像差,视力的变化和残余像差均方根值呈线性相关.     

瞳孔直径对波前像差的影响

目的分析瞳孔直径对人眼与模拟眼的波前像差的影响。设计实验性研究。研究对象正常眼21例(21眼)与模拟眼。方法选择正视眼21例(21眼)作为被试者,采用硫酸阿托品滴眼液点眼放松睫状肌,通过调整哈特曼波前传感器微透镜阵列数,控制瞳孔直径2.07~5.96 mm,评估间隔为0.26 mm,同时进行波差像差的测量。模拟眼作为对照。主要指标人眼和模拟眼总波前像差均方根值(t-RMS),高阶像差均方根值(h-RMS),第2~7阶分阶像差均方根值(j2～j7)。结果模拟眼与人眼波前像差RMS值均随着瞳孔直径的增大而增高(相关系数r=0.937~0.993,P=0.000),2阶像差的变化趋势最明显。人眼高阶像差与瞳孔直径存在着线性相关性,人眼高阶像差均方根值=0.069×瞳孔直径(mm)-0.126,确定系数R2为0.7809。结论人眼高阶像差具有明显的瞳孔依赖性,并随瞳孔直径增大而增高。