普瑞眼科波前像差基础知识科普课件

上海普瑞眼科医院 传统概念 屈光不正 离焦 近视 远视 散光矫正 柱镜 球镜没有仪器测量 高阶 像差 即使测出 也没办法矫正即使不矫正高阶像差 也不影响视觉质量 10 情况已经改变 屈光手术的开展 带来一些新的视觉问题测量高阶像差的仪器已经出现高阶像差已经可以矫正 波前相差的定义 光 几何光学 line物理光学 wave 光是一种传导中的电磁波 波前的概念 波前 wavefront 点光源向周围发出的电磁振动公式 在某一瞬时t 可在振动传播的方向上同位相的点 能形成一个平面 称波阵面 wavefront 直译为波前 波前的概念 在理想成像情况下 点光源经过光学系统后所成的像应是一个以理想像点为中心的球面理想波面 波前像差 波阵面是持续的等相位面 波阵面与光线的传播方向垂直 实际的波阵面 wavefront 和理想的波阵面之间的光程差 平行光线 成像 理想波前 变形的波前 近视 模糊成像 平行光线 不规则波前 理想波前 C ofAustinRoorda 平行光线 不规则波前 理想波前 像差 理想波前 像差的类型 色像差 多色光 或称复色光 即由不同波长的光构成的混合光 成像时 由于介质折射率随着光的不同波长而变所引起的像差 简称色差 单色像差 单色光成像时的像差 进一步可分为球差 慧差等 引起像差的原因 人眼并不是一个理想的光学系统 像差的原因 角膜和晶状体的表面不理想 其表面曲度存在局部偏差角膜与晶状体 玻璃体不同轴角膜和晶体的内含物不均匀 以致折射率有局部偏差 我们怎样描述一个波前 FritzZernike 1953诺贝尔物理学奖得主荷兰物理学家建立光学像差的数学模型 1888 1966 Zernike多项式 一组正交于单位圆上的序列函数 应用已超过60年 表示人眼像差10年 建立数学模型以描述波前像差数据 其坐标系统表达式 最普遍的Zernike项 2nd球差 离焦 柱差 3rd慧差 三叶草差 4th球面像差 3DimensionalView 2DimensionalView ZernikeModes trefoil coma coma trefoil quadrafoil secondary spherical 2nd 3rd 4th 5th secondary quadrafoil pentafoil secondary secondary secondary pentafoil secondary defocus astigmatism astigmatism astigmatism astigmatism trefoil trefoil coma coma ConventionalRefraction HigherOrderAberrations 各个像差对成像质量的影响 coma coma 2nd 3rd 4th 5th 像差的表示方法RMS RootMeanSquare 1 Zernike RMS2 WF RMS 1 Zernike RMS 1 n ai 2whereai Zernike coefficients 2 WF RMS perdefinitiontheaverageheightofWFoverfullsizeiszero WF RMS SquaretheWF function TheaverageheightofWF2overfullsizeistheWF RMS 瞳孔大小与RMS的关系 像差的表示方法 点离散函数 PSF 像差的测量 基于两种理论 干涉理论光路追踪理论 像差的测量 干涉理论 Twyman Green干涉仪 其原理是使一准直光束分离 分离的光束分别从测试表面和参考表面反射后重新汇聚 只有当两个波面完全一致时 重新汇聚的光线不会出现干涉的模糊边缘 否则 边缘干涉图形就表现为不同的波前像差图形 由于人眼稳定性和难以重构参考表面 用干涉理论测量像差的方法在生理光学很少应用 像差的测量 光路追踪理论 整合进入人眼瞳孔的阵列光线斜率 重现波前像差平面 建造波前像差仪 像差的测量 Hartmann Schack 出射型光学像差仪客观型像差仪 将测量光路透射到眼底形成点后 由点光源反射光形成的波前 经过一系列小镜片 分析每个小镜片上的聚焦点与理想状态的偏离程度 计算出相应的波前像差 AlconSummit自动角膜个性化测量仪 博士伦的Zyoptics系统和Aescu lapMeditecWOSCA以及LaserSightTsherning 视网膜像型像差仪 如WaveLight和Schwind公司的像差仪 Tracey公司的视网膜光线追迹仪 Scheiner Smirnov 入射可调式屈光计 如Emory视觉矫正系统 日本尼德克的OPD扫描系统 Hartmann Shack像差计 入射光波 透镜系统 激光束 Hartmann Shack像差计 微型透镜列阵对空间的波前扭曲进行取样 Hartmann Shack 客观型像差仪 将测量光路透射到眼底形成点后 由点光源反射光形成的波前 经过一系列小镜片 分析每个小镜片上的聚焦点与理想状态的偏离程度 计算出相应的波前像差 传统的矫正方式 包括眼镜和标准切削方式的手术 是把人眼看作单一的 均匀的屈光系统 用一个透镜矫正视力 波前相差引导的 个体化的 手术是考虑到人眼的不均匀性 用很多不同的透镜来矫正视力 宝山壁画 宝山壁画是引人注目的昂贵文物 此壁画发现于阿鲁科尔沁旗东沙布乡境内 1994年列为 全国十大考古新发现 之一 宝山壁画中最引人注目的是 杨贵妃教鹦鹉图 该画高0 7米 宽2 3米 用于笔重彩绘制 最突出的表现了晚唐风格 唐代擅长绘贵妇仕女的大师周昉绘制了 杨贵妃教鹦鹉图 不仅享誉中原 而且还影响全国各地 发现于阿旗宝山古墓里