眼的高階像差與視覺質(zhì)1doc-眼的高階像差與視覺質(zhì)量.doc

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1、眼的高階像差與視覺質(zhì)量常州市中西醫(yī)結合醫(yī)院劉峰黃永健許曼王旭輝馮偉審校上海瑞金醫(yī)院廉井財摘要：近年來，隨著準分子激光屈光手術的廣泛開展，許多手術后的并發(fā)癥如眩光、光暈及夜視力下降等問題開始涌現(xiàn)。而波陣面像差的提出和研究為解決上述問題提供了新思路。本文就高階像差的研究進展及與視覺質(zhì)量的關系等作一綜述。關鍵詞高階像差；眼；近視High-orderaberrationandvisualqualityRecently,withthegeneraldevelopmentofeximerlaserrefractivesurgery,manypost

2、operativecomplicationssuchasglare,halosanddecreasedvisualacuityatnightoccurred.Theintroduceandresearchofwavefrontaberrationprovidenewmethodstoresolvetheabove-mentionedproblems.Herewereviewtheprogressionofhigh-orderaberrationresearchanditsrelationshipwithvisualquality.Key

3、words:high-orderaberration;eye;myopia.?1波陣面像差的描述波陣面像差的概念源于天體物理學領域，天文學家們?yōu)榱耸雇h鏡的像質(zhì)盡善盡美，從而研究如何測量并校正來自星空的光線所產(chǎn)生的高階像差或波陣面形變[1]。人的眼睛是一種極其復雜但也存在缺陷的光學系統(tǒng)，它同樣存在像差。從實際測量的角度考慮，人眼的波陣面像差即是在出瞳孔平面時眼的實際波陣面與理想波陣面之間的偏差。波陣面像差多采用Zernike多項式來描述。Zernike多項式為一正交于單位圓上的序列函數(shù)，可以將波前像差分解成多個階像差，從而觀察每一階像差

4、大小。Zernike多項式由三部分組成：標準化系數(shù)，半徑依賴性成分（n），方位角依賴性成分（m）。常用的Zernike多項式為6階27項,表示為Znm()。2階以上的像差屬于高階像差，不能被傳統(tǒng)的框架眼睛或接觸鏡所矯正。1階：表示棱鏡的傾斜[Z(1)(-1)—Z(1)(1)]，Z(1)(-1)為Y軸的傾斜，Z(1)(1)為X軸的傾斜。2階：表示散光和離焦[Z(2)(-2)—Z(2)(2)]，Z(2)(-2)表示45度方向上的規(guī)則散光，Z(2)(0)表示離焦（近視和遠視），Z(2)(2)表示180度方向上的規(guī)則散光。3階：[Z(3)(-3

5、)—Z(3)(3)]，Z(3)(-3)、Z(3)(3)表示三角散光（三葉草），Z(3)(-1)、Z(3)(1)分別表示Y軸和X軸方向上的三階慧差。4階：表示球差[Z(4)(4)—Z(4)(-4)]，Z(4)(4)、Z(4)(-4)為四葉草，Z(4)(2)、Z(4)(-2)為二級散光，Z(4)(0)為四階球差。5階：[Z(5)(-5)—Z(5)(5)]，Z(5)(-1)、Z(5)(1)表示次級慧差。6階：[Z(6)(-6)—Z(6)(6)]，Z(6)(0)表示次級球差。2影響眼高階像差的因素：2.1瞳孔大小：瞳孔大小與視網(wǎng)膜成像質(zhì)量密切相

6、關[2-5]。一般認為，當瞳孔大小為2-3mm時視網(wǎng)膜成像質(zhì)量最佳[4]。小于此范圍則光線通過瞳孔邊緣所產(chǎn)生的衍射成為限制因素，大于此范圍則球差和色像差隨之增加。許多研究[4-7]已證實，在同階像差內(nèi)，，各階像差隨瞳孔直徑增大而增大，以球差和慧差增速最大。其原因可能是角膜和晶體前表面中央部較中周部凸，晶體核的屈光指數(shù)中央也較中周高。當瞳孔直徑小時，由于瞳孔的光柵作用，高階像差處于一個合理的低水平。瞳孔直徑增大時，從瞳孔邊緣進入的光線使高階像差尤其是球差隨之增大。Martinez等[6]報道，當瞳孔直徑由3.0mm增至7.0mm時，球面像

7、差增加了7倍。2.2年齡：諸多研究表明，眼的波陣面像差隨年齡的增加而增加[2-3,7-10]，這種增加與其他研究所發(fā)現(xiàn)的對比敏感度隨年齡增加而下降相一致。Amano等[8]最近研究發(fā)現(xiàn)，在自然瞳孔狀態(tài)下，中央直徑6mm范圍內(nèi)眼睛慧差[2]及角膜慧差的RMS值都隨年齡增加而增加，且這兩種慧差RMS值之間也呈正相關。研究同時發(fā)現(xiàn)，角膜球差不隨年齡變化[2,8-9]，而整個眼睛的球差隨年齡增加而增加[8]。Fujikado等[11]進一步研究發(fā)現(xiàn)，中央直徑4mm范圍內(nèi)，眼睛的慧差、球差及總高階像差皆隨年齡增加而增加，而角膜的慧差、球差則不與年

8、齡顯著相關。Fujikado等[11]同時發(fā)現(xiàn)，50歲之后眼睛的總高階像差顯著增加，究其原因可能是老視后晶體變化所導致。Wang等[3]研究發(fā)現(xiàn)，在瞳孔6.0mm時，眼睛的高階像差、球差和慧差皆隨年齡增加而