适用于大范围角膜非球面系数的双区域非球面衍射型人工晶体
发布时间：2021-11-16 14:27
为了使白内障患者在术后获得良好的视觉效果,提出一种扩展焦深的双区域非球面衍射人工晶状体（IOL）设计。在Zemax软件中基于无晶状体眼模型对其进行了优化和分析。分析结果表明,在±4°的视场内,从0.75 m到无穷远的物距,佩戴此人工晶体的人眼模型在550 nm波长、2.5 mm瞳孔直径的条件下调制传递函数（MTF）值在空间频率为50 cycles·mm-1时保持在0.30以上。对角膜非球面系数的变化进行了蒙特卡罗分析,结果表明,当角膜非球面系数在-0.70～0.60的范围内变化时,从0.75 m到无穷远的物距,空间频率为50 cycles·mm-1处约有90%的MTF大于0.29。此外,理论分析表明,所设计的人工晶体在不同瞳孔和白光照明的情况下,其成像性能基本保持稳定。
【文章来源】：光学学报. 2020,40(10)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
图1 双区域非球衍射型人工晶体有效光学区的侧视图
用Zemax光学设计软件分析了此款双区域非球面衍射型人工晶体在人眼模型中的成像质量,由于人眼最敏感的波长为555 nm,因此首先分析了此波长下的成像质量。人眼的视网膜中心凹区域用来帮助人眼分辨物体的细节,此区域对应于人眼的4°～5°视场,因此主要分析此款人工晶体在人眼模型中0°和4°视场下的成像质量。为分析明视觉下的成像性能,将瞳孔直径Φ设定为2.5 mm,选定了从6.00 m到0.75 m之间的9个物距(L=6.00,5.00,4.00,3.00,2.00,1.50,1.20,1.00,0.75 m),分析了植入此款晶体人眼的MTF曲线,如图2所示。根据国际标准组织的建议,本研究使用空间频率为25 cycles·mm-1和50 cycles·mm-1的MTF来评价人工晶体的成像质量[17-18]。
因为人眼是在白光环境中视物,故有必要分析白光条件下人工晶体的性能。由波长分别为470,510,555,610,650 nm组成的复色光分析了植入此人工晶体的人眼模型在明视觉环境下的光学性能。根据人眼的视见函数,分别将这5个波长的权重系数设为0.091,0.503,1.000,0.503,0.107。将瞳孔直径设为2.5 mm,选定了从0.75～6.00 m 之间的9个物距,作出了植入此款设计的人眼在0°和4°视场下的成像MTF曲线,如图3所示。由图3可知,在明视觉条件下,植入此人工晶体的人眼模型在0°视场下物距从0.75～6.00 m 的范围内变化时,MTF值在空间频率为25 cycles·mm-1处位于0.65～0.86的范围内,在50 cycles·mm-1处位于0.32～0.70的范围内。在4°视场下物距从0.75～6.00 m的整个区间内,MTF曲线在25 cycles·mm-1处位于0.64～0.84之间,在50 cycles·mm-1处位于0.30～0.67之间。因此与单色光下的成像质量相比,此人眼模型在复色光下的成像质量并没有明显下降。结果表明,所设计的人工晶体的成像质量在±4°视场范围内对明视觉条件下色差的影响不敏感。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Design of double-zone aspheric diffractive intraocular lens with extended depth of focus[J]. 边亚燕,刘永基,姜来. Chinese Optics Letters. 2018(09)
[2]双通道视觉分析系统对高度近视合并白内障患者人工晶体植入术后的视觉质量评价[J]. 樊秋阳,滕妍,白晶. 中国医学装备. 2018(04)
[3]矫正老视新方法—光剑人工晶体[J]. 樊若愚,刘永基. 激光与光电子学进展. 2015(05)
[4]超声乳化白内障吸除折叠式人工晶状体植入联合青光眼小梁切除术[J]. 姚克,吴仁毅,徐雯,陈佩卿,尹金福. 中华眼科杂志. 2000(05)
硕士论文
[1]中原地区年龄相关性白内障人群术前角膜散光的分布及非球面性分析[D]. 张萌.郑州大学 2014
本文编号：3499065
【文章来源】：光学学报. 2020,40(10)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
图1 双区域非球衍射型人工晶体有效光学区的侧视图
用Zemax光学设计软件分析了此款双区域非球面衍射型人工晶体在人眼模型中的成像质量,由于人眼最敏感的波长为555 nm,因此首先分析了此波长下的成像质量。人眼的视网膜中心凹区域用来帮助人眼分辨物体的细节,此区域对应于人眼的4°～5°视场,因此主要分析此款人工晶体在人眼模型中0°和4°视场下的成像质量。为分析明视觉下的成像性能,将瞳孔直径Φ设定为2.5 mm,选定了从6.00 m到0.75 m之间的9个物距(L=6.00,5.00,4.00,3.00,2.00,1.50,1.20,1.00,0.75 m),分析了植入此款晶体人眼的MTF曲线,如图2所示。根据国际标准组织的建议,本研究使用空间频率为25 cycles·mm-1和50 cycles·mm-1的MTF来评价人工晶体的成像质量[17-18]。
因为人眼是在白光环境中视物,故有必要分析白光条件下人工晶体的性能。由波长分别为470,510,555,610,650 nm组成的复色光分析了植入此人工晶体的人眼模型在明视觉环境下的光学性能。根据人眼的视见函数,分别将这5个波长的权重系数设为0.091,0.503,1.000,0.503,0.107。将瞳孔直径设为2.5 mm,选定了从0.75～6.00 m 之间的9个物距,作出了植入此款设计的人眼在0°和4°视场下的成像MTF曲线,如图3所示。由图3可知,在明视觉条件下,植入此人工晶体的人眼模型在0°视场下物距从0.75～6.00 m 的范围内变化时,MTF值在空间频率为25 cycles·mm-1处位于0.65～0.86的范围内,在50 cycles·mm-1处位于0.32～0.70的范围内。在4°视场下物距从0.75～6.00 m的整个区间内,MTF曲线在25 cycles·mm-1处位于0.64～0.84之间,在50 cycles·mm-1处位于0.30～0.67之间。因此与单色光下的成像质量相比,此人眼模型在复色光下的成像质量并没有明显下降。结果表明,所设计的人工晶体的成像质量在±4°视场范围内对明视觉条件下色差的影响不敏感。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Design of double-zone aspheric diffractive intraocular lens with extended depth of focus[J]. 边亚燕,刘永基,姜来. Chinese Optics Letters. 2018(09)
[2]双通道视觉分析系统对高度近视合并白内障患者人工晶体植入术后的视觉质量评价[J]. 樊秋阳,滕妍,白晶. 中国医学装备. 2018(04)
[3]矫正老视新方法—光剑人工晶体[J]. 樊若愚,刘永基. 激光与光电子学进展. 2015(05)
[4]超声乳化白内障吸除折叠式人工晶状体植入联合青光眼小梁切除术[J]. 姚克,吴仁毅,徐雯,陈佩卿,尹金福. 中华眼科杂志. 2000(05)
硕士论文
[1]中原地区年龄相关性白内障人群术前角膜散光的分布及非球面性分析[D]. 张萌.郑州大学 2014
本文编号：3499065
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