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。     

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。     

非球面切削LASEK治疗薄角膜高度近视的临床疗效研究

目的 探讨角膜波前像差引导联合Q值优化的最优个性化角膜屈光矫正程序(ORK-CAM)引导的非球面切削准分子激光上皮下角膜磨镶术(LASEK)治疗角膜薄的高度近视临床疗效.方法 运用角膜波前像差引导联合Q值优化的ORK-CAM及小光斑高速飞点激光扫描系统对49例76只眼角膜薄的高度近视患者行LASEK.术后2周,1月,3及6月检查裸眼视力、验光、Haze等级.术后半年时复查角膜地形图、波前像差、视觉对比敏感度并进行满意度调查.结果 术前平均最佳眼镜矫正视力(BSCVA)为1.10+0.12,术后6月BUCVA(BUCVA)为1.12+0.17.术后平均模拟角膜记读数(SimK)等效值、慧差、球差、总体像差分别增加了-13.5%、93.87%、172.22%、23.81%、43.28%,较术前差异有统计学意义.角膜地形图形态有92.11%为同心圆型,视觉质量满意度为95.92%.结论 角膜波前像差引导的LASEK治疗角膜薄的高度近视,术后3个月以后平均视力稳定,且好于术前BCVA.术后6月时平均总波前像差增加百分比较小,球差增加较少,较好的保持了角膜的的非球面性.术后患者出现眩光、夜视力差的机率较低,具有较好的临床疗效.     

非球面切削LASEK和LASIK治疗不同厚度角膜的高度近视

目的 探讨角膜波前像差联合Q值优化的非球面切削准分子激光上皮下角膜切削术(LASEK)与角膜波前像差联合Q值优化的非球面切削准分子激光原位角膜磨镶术(LASIK),分别治疗角膜薄(<500μm)和角膜厚(>500μm)的高度近视的临床疗效比较.方法 选取角膜厚度薄的高度近视患者行LASEK治疗25例(42只眼),角膜厚的高度近视患者38例(65只眼),比较术前视力、年龄、角膜厚度、切削厚度、剩余角膜厚度、等效球镜度、球差、慧差、总阶像差,术后2周,4周,3月,6月的视力,比较术后6月两组视力、等效球镜度、球差、慧差、总阶像差、HAZE等级.结果 两种手术方式术后6月内的视力,术后6月的等效球镜度、球差、慧差、总阶像差均无统计学意义,治疗高度近视具有相同均具有很高的安全性、有效性及可预测性且两组具有相同的临床疗效.结论 非球面切削的LASEK治疗角膜薄的高度近视与非球面切削的LASIK治疗角膜厚的高度近视具有相同的临床疗效.     

角膜波前引导的LASIK治疗低中度近视角膜高阶像差的临床观察

目的:比较角膜波前像差引导下的准分子激光原位角膜磨镶术(laser in situkeratomileusi,LASIK)和常规的LASIK对低中度近视角膜高阶像差的影响。方法:采用前瞻性非随机对比研究,选取6mo内连续的低中度近视患者32例58眼实施常规LASIK(A组,其中低度近视24眼,中度近视34眼),34例52眼实施角膜波前引导下的个性化LASIK(B组,其中低度近视23眼,中度近视29眼)。所有手术均使用德国Schwind公司Esiris第九代准分子激光治疗仪和Carriazo Pendular钟摆式角膜板层刀,使用4.2.0版本的Optikon keratron Scout2000角膜地形图对两组患者在术前和术后3mo进行6mm瞳孔直径时角膜高阶像差检查。结果:两组病例角膜球差和均方根均高于术前。A组低度近视术后高阶像差增加量依次为均方根0.236μm、彗差0.146μm、球差0.139μm和三叶差0.054μm,中度近视高阶像差增加量依次为均方根0.367μm、球差0.284μm、彗差0.177μm和三叶差0.021μm。B组低度近视高阶像差增加量依次为球差0.127μm、均方根0.088μm、三叶差0.051μm、和彗差0.042μm,中度近视高阶像差增加量依次为均方根0.175μm、球差0.162μm、彗差0.027μm和三叶差0.024μm;两组病例术后3mo裸眼视力非常接近.同样条件下低中度近视角膜波前像差引导下的个性化LASIK切削的深度较常规LASIK深。结论:角膜波前像差引导下的低中度近视LASIK较常规LASIK角膜高阶像差影响少。     

波前像差及其应用与测量

波前像差引导的准分子激光角膜屈光手术，是通过测量人眼的波前像差，运用测量结果引导激光手术的一种个体化切削。随着这一手术的开展，波前像差成为屈光手术的一个热门话题。主要介绍波前像差的基础理论以及3种具有代表性的检测方法：外向型Shack—Hartmann波前检测、视网膜成像型Tscherning波前检测以及入射型空间解像屈光测量(Scheiner法)。     

亚临床期圆锥角膜的高阶波前像差表现

目的:了解亚临床期圆锥角膜(subclinical keratoconus,SKC)患者的高阶波前像差的表现。方法:采用病例对照研究,收集20例32眼SKC患者作为SKC组,选取同时期20例40眼近视患者作为对照组,分别测量两组的波前像差,用t检验比较两组间的总高阶像差、球差和彗差的RMS值,用χ2检验比较两组间负性球差所占的比例。结果:SKC组的总高阶像差、球差和彗差的RMS值分别为0.637±0.488μm,0.276±0.135μm,0.364±0.205μm,对照组为0.394±0.282μm,0.113±0.084μm,0.148±0.079μm,两组间的差异有统计学意义(t=2.160,2.341,3.679;P<0.05);SKC组共有19眼表现为负性球差,对照组有9眼为负性球差,两组间的差异有统计学意义(χ2=10.17,P=0.001)。结论:亚临床期圆锥角膜患者的高阶像差明显增加,波前像差检查有助于亚临床期圆锥角膜的辅助诊断。     

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.     

波前像差引导的LASIK术矫正眼球像差

目的：观察波前像差引导的LASIK术矫正人眼像差后的效果,以确定人眼是否获得超过一般的视敏度。方法：波前像差引导的LASIK手术对15只眼矫正近视和散光,同时矫正眼球的像差。结果：手术后1个月,4只眼（占27％）获得了20／10以上的超常视力。波前像差的均方根值从0．6增加到2．3,与视觉敏感度的提高呈显著性相关（P＜0．05）。结论：像差的矫正虽然还不能最令人满意,但这些结果表明,眼球的像差使人眼视敏度受限制,而通过手术矫正可获得超过一般的视敏度。     

近视患者眼高阶像差分析

目的了解近视患者眼高阶像差的分布规律,观察近视度数及年龄对高阶像差的影响。方法使用德国Alle-gretto波前像差仪,随机收集LASIK手术治疗前186眼扩瞳后的波前像差结果,根据近视度数高低和年龄分别分组进行对比研究分析。结果人群整体高阶像差从慧差(R3)至2次球差(R6)依次递减,以慧差(R3)和球差(R4)为最普遍的高阶像差,其他高阶像差近似为0。左、右眼高阶像差分布差别无统计学意义(P>0.05)。低中度近视组和高度近视组的高阶像差差别有统计学意义(P<0.05),主要表现为球差和2次慧差。青年组和中年组高阶像差分别无统计学意义(P>0.05)。结论(1)近视患者群体眼高阶像差以慧差和球差为主,但无年龄、眼别差异;(2)高度近视眼的球差和2次慧差比低中度近视眼大。     

波前像差的矫正原理及工作流程研究进展

本文研究波前像差及其矫正方法,为抑制术后像差的增大提供理论依据。详细介绍了波前像差的概念、形成原因及其表示方法,并重点研究了Zernike多项式与人眼波前像差的对应关系。研制出波前像差引导的准分子人眼像差矫正系统,并详细介绍了该系统的原理、结构和工作流程。目前,该系统已应用于临床治疗,并取得了良好的效果。     

不同角膜接触镜对人眼Zernike像差的影响

背景 以往研究分析了角膜接触镜配戴产生的像差变化,但这些变化发生的机制仍不明确.完整理解镜-眼系统引起的波前像差变化原因是进一步改良角膜接触镜的设计、提高视觉矫正质量的基础.目的 通过分析近视患者配戴角膜接触镜状态下的Zernike像差,研究角膜接触镜对人眼光学特性的影响.方法 纳入双眼为近视状态的26例志愿者52眼,等效球镜屈光力为-1.75～-8.50 D,使用WASCA波前像差分析仪分别测量受试眼在未矫正状态、硬性透氧性角膜接触镜(RGP-CL)状态及软性角膜接触镜(Soft-CL)状态的人眼像差.采用重复测量单因素方差分析法比较3种状态下人眼波前像差及Zernike系数间的差异性,采用Pearson相关分析法分析受试眼未矫正状态下各像差与RGP-CL矫正状态或Soft-CL矫正状态下像差变化的关系、未矫正状态下各像差与RGP-CL矫正状态或Soft-CL矫正状态下双眼像差的关系及3种状态下双眼间像差变化的关系. 结果 在未矫正状态、RGP-CL矫正状态下及Soft-CL矫正状态下整眼像差的均方根值(RMS)分别为(0.71±0.30)、(0.54±0.19)、(0.74±0.32) μm,总体比较差异有统计学意义(F=8.758,P＜0.001).RGP-CL矫正状态下的整眼像差RMS明显低于未矫正状态,差异有统计学意义(t=2.746,P=0.008),Soft-CL矫正状态下的整眼像差RMS与未矫正状态相比差异无统计学意义(t=0.631,P=0.531),RGP-CL矫正状态下的整眼像差RMS显著低于Soft-CL矫正状态,差异有统计学意义(t=3.428,P=0.001).未矫正状态、RGP-CL矫正状态及Soft-CL矫正状态下的3～7阶高阶像差RMS分别为(0.34±0.12)、(0.28±0.12)、(0.40±0.14)μm,差异有统计学意义(F=10.681,P＜0.001).与未矫正状态相比,RGP-CL矫正状态下的高阶像差RMS略下降,差异无统计学意义(t=1.987,P=0.053),Soft-CL矫正状态下的高阶像差RMS明显高于未矫正状态,差异有统计学意义(t=2.101,P=0.041);RGP-CL矫正状态下的高阶像差RMS显著低于Soft-CL矫正状态,差异有统计学意义(t=4.266,P＜0.001).与未矫正状态相比,RGP-CL矫正状态的主轴散光(C5)和球差(C12)、Soft-CL矫正状态的球差(C12)均明显降低,差异均有统计学意义(P＜0.05).与未矫正状态相比,RGP-CL矫正的三叶草像差(C6)、垂直彗差(C7)和四叶草像差(CL0)的平均绝对值显著降低,而Soft-CL矫正状态垂直彗差(C7)的平均绝对值显著增加,差异均有统计学意义(P＜0.05).未矫正状态与RGP-CL矫正状态下球差(C12)的正相关性最显著(r=0.763,P＜0.001),与Soft-CL矫正状态下二阶散光(C11)的相关性最低(r=0.469,P＜0.001). 结论 RGP-CL配戴和Soft-CL配戴与角膜产生的相互作用不同,因此对人眼像差结构的影响不同.RGP-CL矫正可能基于对角膜表面形态的影响而减弱了双眼像差的双侧对称性,因此对人眼像差的改变最大,而Soft-CL矫正改变了人眼的高阶像差.     

波前像差引导个体化角膜切削术的研究和临床应用

波前像差引导的个体化角膜切削术与常规的准分子激光切削术比较,术后视力恢复的预测性更好.眼表泪膜、瞳孔大小和调节等因素的不断变化,影响着像差测量的准确性.制作角膜瓣的过程、激光切削的深度及直径、术后角膜伤口的愈合反应(基质重塑和上皮增生)及生物力学变化均带来新的像差.准分子激光仪眼球跟踪和虹膜识别技术也是影响波前像差引导个体化切削术疗效的因素.虽然波前像差引导的个体化切削术获得零像差和超级视力仍与现实有一定距离,但它能降低部分高阶像差,提高视觉对比敏感度,至少对部分患者有益.     

波前像差引导的LASIK手术的临床效果观察

目的观察波前像差引导的LASIK手术矫正近视性散光的效果。方法28例35只眼，平均术前球镜屈光度为（-4.8±2.3）D，柱镜屈光度为（-1.1±0.9）D。手术前和手术后均使用Tscherning像差计测量,分析波前像差。应用1.0mm光斑、频率200Hz的飞点扫描准分子激光进行屈光手术。结果术后3个月，68.0%的眼屈光度在±0.5D（正视眼）内，93.5%眼在±1.0D内。93.5%的裸眼视力为20/20或更好。裸眼超常视力(BSCVA在20/10或更好)占16.0%。高阶像差(球差，彗差)矫正不足，而波前像差全部均方根增加值为1.44±0.74，彗差的矫正好于球差。结论波前像差引导的LASIK手术是一种很可靠的技术，可有效地矫正屈光不正，改善视觉敏感度，提高视觉质量，尤其是提高夜间视力的视觉质量。     

中老年白内障患者中角膜高阶波前像差与眼轴长度相关性变化

目的调查我国中老年白内障患者角膜高阶波前像差分布的特点,探讨眼轴长度是否对角膜高阶波前像差产生影响,为白内障手术非球面人工晶状体的选择提供参考。方法前瞻性临床研究。使用i Trace视觉功能分析仪测量319例319只优势眼的角膜前表面高阶像差,使用IOL Master测量眼轴长度,并按眼轴长度(AL)分为短眼轴组、正视及轻度近视组、高度近视组3组。记录6 mm瞳孔直径下的总高阶像差(HOAs)、彗差(coma aberration)、球差(spherical aberration)、三叶草像差(trefoil aberraition)的均方根值(RMS)。分析角膜总高阶像差、彗差、球差、三叶草像差与眼轴长度的关系。结果短眼轴组HOAs平均值为(0.586±0.593)μm,正视及轻度近视组HOAs平均值为(0.428±0.320)μm,高度近视组HOAs平均值为(0.680±0.518)μm,正视及轻度近视组及高度近视组与短眼轴组HOAs比较无明显差异,正视及轻度近视组与高度近视组HOAs差异有统计学意义(u=-0.840,P=0.401;u=-1.845,P=0.065;u=-3.185,P=0.001);短眼轴组彗差平均值为(0.184±0.148)μm,正视及轻度近视组彗差平均值为(0.158±0.111)μm,高度近视组彗差平均值为(0.265±0.216)μm,短眼轴组三叶草像差平均值为(0.177±0.140)μm,正视及轻度近视组三叶草像差平均值为(0.155±0.102)μm,高度近视组三叶草像差平均值为(0.299±0.256)μm,短眼轴组球差平均值为(0.030±0.140)μm,正视及轻度近视组球差平均值为(0.010±0.119)μm,高度近视组球差平均值为(0.025±0.099)μm,3组间彗差、三叶草像差的差异均有统计学意义(F=12.321,F=20.515,P=0.000),3组间球差的差异无统计学意义(F=0.911,P=0.403)。结论研究表明我国中老年白内障患者中不同眼轴长度分组的瞳孔中央6 mm直径的角膜总高阶像差、彗差及三叶草像差存在着一定的差异,当AL≥25.00 mm时,总高阶像差、彗差及三叶草像差明显增大,而在不同眼轴长度分组中球差未发现明显差异。角膜球差具有较大个体差异性且未发现与眼轴有任何相关性,手术前角膜球差的精准测量是非球面人工晶状体个性化选择的必要步骤。     

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...     

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。     

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…