基于体外光学质量测试设备的非球面人工晶状体光学性能评价.pdf
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1、实验研究基于体外光学质量测试设备的非球面人工晶状体光学性能评价谢丽暄 廖萱 兰长骏 谭青青 潘若琳 唐玉玲 秦苏云 王艳川北医学院附属医院眼科川北医学院眼视光医学院南充 成都东区爱尔眼科医院成都 通信作者:兰长骏:.【摘要】目的 应用体外光学质量测试设备 比较 种具有相同负球差值的非球面人工晶状体()和 的光学性能方法应用 设备分别在球差为 ()和 ()的模型角膜以及孔径为 和 条件下对 蓝光滤过型 和高次非球面设计的非蓝光滤过全像差补偿型 进行光学性能评估 分别测量 居中偏心 、和 倾斜、和 的调制传递函数()以及 分辨率测试图 采用紫外可见分光光度计 测试 的光谱透射比结果与 相比 对 波
2、长蓝光的光谱透射比明显降低能明显减少蓝光透过 当孔径为 时居中位置的 和 在 /空间频率时 角膜测量条件下 值分别为 和 角膜测量条件下 值分别为 和 当孔径为 时 角膜测量条件下 值分别为 和 角膜测量条件下 值分别为 和 在 孔径下/空间频率时 角膜测量条件下 值均较 角膜测量条件下升高在 角膜测量条件下 相比于 展现出更优越的光学质量而在 角膜测量条件下 种 的光学质量相似 在 孔径下偏心 的 和 在 /空间频率时 角膜测量条件下 值分别为 和 角膜测量条件下 值分别为 和 倾斜 的 角膜测量条件下 值分别为 和 角膜测量条件下 值分别为 和 在 种角膜测量条件下的 值和 分辨率测试图未
3、发生显著改变 当 发生相同程度偏心或倾斜时除 孔径 角膜测量条件以外 各空间频率的 值相较于 均下降 随着孔径的增大 偏心或倾斜对 值和 分辨率测试图的影响更加显著 结论 能有效滤过波长在 范围内的蓝光 当 种 发生大于 的偏心或大于 的倾斜时均会造成 的光学质量下降 相较于 在体外抗偏心和倾斜性能方面具有一定优势【关键词】人工晶状体 光学性能 体外 偏心 倾斜 成像质量基金项目:四川省医学科研课题():./.:.().()()中华实验眼科杂志 年 月第 卷第 期 .()./././.:():./.近年来人工晶状体()材料和设计不断更新同时 眼内位置对其光学性能的影响也值得关注 的理想位置是居
4、于囊袋内且中心与视轴重合但由于患者眼部解剖结构、特性和手术操作等因素 不可避免地发生偏心和倾斜轻微的 偏心和倾斜不会引起患者明显的主观不适但一定程度的偏心和倾斜可能导致近视漂移、斜向散光、彗差等高阶像差增加、最佳矫正视力下降和视觉质量下降等 通常情况下角膜的球差为正值且相对稳定 瞳孔直径下约为 而晶状体的球差为负值 个光学系统之间呈相互补偿的理想状态 然而随着年龄增长晶状体的球差逐渐从负值变为正值导致全眼总球差增加和视觉质量下降 目前临床上非球面 应用广泛如散光矫正型、老视矫正型 等其光学性能的影响程度与非球面 的球差值紧密相关 本研究团队在前期临床研究中发现植入囊袋的单焦点非球面 如 和 存
5、在不同程度的偏心和倾斜然而其在患者视力、对比敏感度和视觉质量方面并未显示出临床意义上的差异这说明术后轻度的 偏心和倾斜对患者来说是可以良好耐受的 既往关于 偏心和倾斜对视觉质量影响的研究大多为体内研究容易受到个体差异、光学介质和患者主观感受的影响具有一定的局限性因此难以确切地评价偏心、倾斜和瞳孔大小等因素的影响另一方面一些体外研究依赖光学设计软件如、等得到的结果可能与真实值存在一定差异 光学测试设备 能够根据不同研究目的来设置光学参数对功能性 进行光学性能评估能更客观、准确地评价 的光学性能 据了解目前已有关于不同球差 体外光学性能比较的研究但不同 光 学 设 计 对 光 学 性 能 的 影
6、响 尚 不 清楚 因此本研究拟采用 设备比较 种具有相同负球差值但不同平台设计的非球面 的光学性能旨在从光学层面为临床个性化选择 提供理论基础中华实验眼科杂志 年 月第 卷第 期 .材料与方法.材料.实验()非球面蓝光滤过型 (美国 公司)由疏水性丙烯酸酯 制 成 基 于 一 片 式 平 台 设 计 全 长 球差为 光学区直径为 襻为改良型的 型()非球面非蓝光滤过型 (北京爱博诺德医疗科技股份有限公司)由疏水性丙烯酸酯制成可折叠一片式全长 球差为 光学区直径为 襻为改良型的 型采用“高次”非球面设计能够补偿球差、彗差、三叶草像差等是全像差补偿型.主 要 仪 器 体 外 光 学 质 量 测 量
7、 设 备 (德国 公司)设备的设置和测量符合国际标准化组织()和规定的指南紫外可见分光光度计(上海美谱达仪器有限公司).方法.光谱透射比的测量设置紫外可见分光光度计 测试孔径光阑直径为 放置在充满 氯化钠溶液的石英比色皿中确保 光学区与固定支架平行将石英比色皿放入分光光度计吸收池支架中在光检测器前面放置 个辅助积分球以收集 折射的所有光测量 波长范围内 的光谱透射比即透射光通量与入射光通量之比.不同偏心和倾斜程度下的调制传递函数和 分辨率测试图测量 通过 自检校正后开始测量 下将 置于折射率为(接近房水和玻璃体液的折射率)的 氯化钠溶液中平衡至少 分钟 设置 孔径大小为 和 分别模拟 岁以上患
8、者明视和暗视条件下的瞳孔大小分别在居中偏心 、和 倾斜、和 条件下测试 /空间频率下的调制传递函数()值并拍摄最佳远焦点处的 图像 通过测量探测器(由物镜显微镜镜头和集成自动对焦的高分辨率电荷耦合设备相机组成)捕获测试 所投射目标的焦点平面将捕获的图像生成线扩散函数以反映光学系统重现无限小细缝图像的能力通过傅里叶变换技术将细缝图像的截面强度分布计算成 值 同一特定条件下重复测量 次取平均值 本实验采用的 均为旋转对称性 故取矢向 值和切向 值进行分析.评价指标.光谱透射比 光谱透射比越大表明物质对光的吸收越弱反之光谱透射比越小表明物质对光的吸收越强.反映光学系统对不同空间频率的响应能力 值越高
9、透镜的光学质量越好 和/空间频率下的 值分别相当于/()和/()的视力.分辨率测试图用于测试光学成像系统的分辨能力可定性地比较不同光学系统的光学性能.离焦曲线通过 随焦距响应试验得到以反映 焦深范围 结果.与 的光谱透射比比较 和 对 波长光的光谱透射比分别为 和 对 波长光的光谱透射比分别为 和 对 波长光的光谱透射比分别为 和 种 对 及以上波长光的光谱透射比相一致 与 比较 能明显减少 波长的蓝光透过(图)1 2 01 0 08 06 04 02 00光谱透射比(%)3 0 04 0 05 0 06 0 07 0 0波长(n m)图 和 的光谱透射比曲线 .与 在不同空间频率下 值比较当
10、孔径为 时 角膜测量条件下居中位置 /空间频率的 值大于 而在 角膜测量条件下 种中华实验眼科杂志 年 月第 卷第 期 .BCDAM T F1.00.80.60.40.202 55 07 51 0 0 1 2 5 1 5 0空间频率(l p/m m)M T F1.00.80.60.40.202 55 07 51 0 0 1 2 5 1 5 0空间频率(l p/m m)M T F1.00.80.60.40.202 55 07 51 0 0 1 2 5 1 5 0空间频率(l p/m m)M T F1.00.80.60.40.202 55 07 51 0 0 1 2 5 1 5 0空间频率(l p
11、/m m)图 各孔径及角膜条件下 和 不同偏心程度的空间频率 变化曲线:孔径 角膜条件下:孔径 角膜条件下:孔径 角膜条件下:孔径 角膜条件下:调制传递函数 :BACDM T F1.00.80.60.40.202 55 07 51 0 0 1 2 51 5 0空间频率(l p/m m)M T F1.00.80.60.40.202 55 07 51 0 0 1 2 51 5 0空间频率(l p/m m)M T F1.00.80.60.40.202 55 07 51 0 0 1 2 51 5 0空间频率(l p/m m)M T F1.00.80.60.40.202 55 07 51 0 0 1 2
12、 51 5 0空间频率(l p/m m)图 各孔径及角膜条件下 和 不同倾斜程度的空间频率 变化曲线:孔径 角膜条件下:孔径 角膜条件下:孔径 角膜条件下:孔径 角膜条件下:调制传递函数 :/频率 值接近 孔径各角膜条件下 种 /空间频率 值较 孔径均有不同程度下降 当 发生偏心和倾斜时 和 角膜测量条件下 种 各空间频率的 值均下降随着偏心和倾斜量的增加 降幅增大 在 孔径 角 膜 测 量 条 件 下 偏心 时 曲线较居中时变化很小/空间频率时 的 值由居中 位 置 的 降 为 偏 心 的 倾斜 时的 曲线与居中位置的 曲线基本保持一致而 出现 偏心和 倾斜时 曲 线 发 生 较 明 显 改
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