自适应光学在人眼微视野缺损评价中的应用研究

发布时间：2017-08-01 03:04

  本文关键词：自适应光学在人眼微视野缺损评价中的应用研究

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【摘要】：视野检查是针对视觉观察范围进行评估的一种主要的诊断性检查方法,为诸多眼病的诊断与病情的跟踪随访提供重要信息,尤其是青光眼。早期微小视野缺损的有效评估及诊断一直以来都是临床视野检查的一大瓶颈,其主要原因是现有视野检查流程中刺激视标存在“刺激冗余”:由于人眼屈光系统及其波前像差的影响,刺激视标在眼底成像并非是理想的对微小缺损区域的单独刺激,而是扩散覆盖一定区域,造成响应的误判。自适应光学技术(AO,Adaptive Optics)为刺激冗余的控制提供了行之有效的解决方法,它最早应用于高分辨率天文望远镜技术,可以针对动态波前误差进行实时探测-控制-矫正,使光学系统得以克服动态干扰,分辨能力接近衍射极限,系统性能趋于最佳状态。本文的主要研究内容是建立了一套人眼自适应光学微视野检查实验装置,通过自适应光学技术实时矫正人眼像差,结合微小刺激视标以大大降低刺激冗余。根据心理物理学原理,结合现有的视野检查策略,设计的视野阈值分布图(VF)及可见概率曲线(FOS)测量软件,通过特殊的视频转换电路实现了刺激强度的精细调整。联合四川大学附属华西医院,通过实验对自适应光学微视野检查系统(AOMP)进行评估。实验中分别测量了正常人眼和锥细胞营养不良患者在人眼像差矫正前后的VF和FOS。实验结果发现:矫正人眼像差大大降低了刺激视标在眼底视网膜上的弥散程度,降低了视野检查的“刺激冗余”,实验中表现为VF均值的降低及FOS的左移;人眼像差矫正后,屈光不正引起的敏感度下降被试的VF及FOS相对于参照样本的差异性增大,比像差矫正前更易于发现视野中的低敏感度特征;锥细胞营养不良患者VF较正常人眼高,自适应光学微视野检查对该类患者有差异性表现。自适应光学技术在微视野缺损评估上的优势在实验中得到了验证,通过进一步的实验研究,有望应用于临床眼底疾病的早期筛查。
【关键词】：自适应光学 微视野检查 视觉心理物理学 视野阈值 可见概率曲线
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（光电技术研究所）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R77;TP391.41
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 前言10-21
• 1.1 课题来源10-11
• 1.2 视野检查技术发展概况11-19
• 1.2.1 手动视野检查时代11-12
• 1.2.2 常规检查方案12-13
• 1.2.3 自动视野检查的发展概况13-17
• 1.2.4 微视野检查技术的国内外发展现状17-19
• 1.3 论文工作内容19-21
• 第2章 视觉光阈值的测量与自适应光学21-34
• 2.1 引言21
• 2.2 视觉的生理基础21-24
• 2.2.1 人眼屈光系统21-22
• 2.2.3 视网膜的分层结构22-23
• 2.2.4 视觉形成机制23-24
• 2.3 视野24-26
• 2.3.1 视野范围24-25
• 2.3.2 可见概率曲线FOS25
• 2.3.3 阈值分布图VF25-26
• 2.4 人眼波前像差26-29
• 2.4.1 人眼波前像差的Zernike多项式正交分解27-28
• 2.4.2 人眼波前像差特性28-29
• 2.5 自适应光学技术的基本原理29-31
• 2.5.1 波前探测29-30
• 2.5.2 波前矫正30
• 2.5.3 波前控制30-31
• 2.6 视觉光阈值的测量31-33
• 2.6.1 心理判定的偶然性31
• 2.6.2 阈值测试方法31-33
• 2.7 本章小结33-34
• 第3章 基于自适应光学技术的微视野检查34-47
• 3.1 自适应光学微视野缺损评价系统34-36
• 3.1.1 系统结构34-35
• 3.1.2 系统工作流程35-36
• 3.2 刺激视标36-39
• 3.2.1 刺激视标发生装置36-37
• 3.2.2 灰度阶次延展37
• 3.2.3 光强标定37-38
• 3.2.4 刺激视标尺寸38-39
• 3.2.5 检查区域39
• 3.3 微视野检查39-44
• 3.3.1 标准测试条件39-40
• 3.3.2 可见概率曲线FOS的测量40-42
• 3.3.3 阈值分布图VF的测量42-44
• 3.4 系统性能验证44-46
• 3.5 本章小结46-47
• 第4章 自适应光学微视野检查实验47-69
• 4.1 人眼波前像差矫正前后的阈值分布VF对比实验47-61
• 4.1.1 AO矫正前后VF对比实验结果47-60
• 4.1.2 人眼像差矫正对VF测量的作用分析60-61
• 4.2 AOMP检查近视屈光带来的敏感度降低61-64
• 4.2.1 近视屈光被试的阈值分布VF62-63
• 4.2.2 近视屈光被试的可见概率曲线FOS63-64
• 4.2.3 实验小结64
• 4.3 锥细胞营养不良患者的微视野缺损评价实验64-68
• 4.3.1 病眼实验结果65-67
• 4.3.2 病眼实验小结67-68
• 4.4 本章小结68-69
• 第5章 总结与展望69-72
• 5.1 论文工作总结69-70
• 5.2 未来工作展望70-72
• 参考文献72-77
• 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果77

【参考文献】

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本文编号：602225