实验室眼模型中IOL发生位置变化的彗差和视觉质量分析

发布时间：2020-05-14 09:17

【摘要】：目的利用计算机模拟制作人工晶体眼模型,比较不同瞳孔直径、不同人工晶体屈光度数、含不同光学面设计方法的人工晶体(intraocular lens,IOL)在发生偏心和倾斜时,所产生的彗差值及相应的调制传递函数曲线;分析彗差产生的影响因素和对视觉质量的影响,以及不同屈光度数(diopter,D)和瞳孔状态对彗差及其他像差的影响;首次在实验室模型下,分析能够降低彗差产生的光学曲面设计,并对彗差所产生的不良视觉影响做初步的理论探究。方法本研究为计算机模拟数值研究。选取更接近人眼屈光状态的Liou-Brennan眼模型为基础,利用Zemax光学系统设计软件,以IOL具体参数替代原眼模型中晶状体的相关数据,建立人工晶体眼模型。分别模拟人眼植入屈光度为10D、20D、30D的非球面平衡曲面(aspherical balance curve,ABC)人工晶体(球差值为-0.18)和22D的普通非球面人工晶体(球差值为-0.27),并通过改变软件中所建立光学系统的光学设置,模拟各种人工晶体发生0.4mm偏心和7°倾斜,记录并比较各种人工晶体眼在3mm瞳孔和6mm瞳孔下,发生偏心或倾斜后,产生的彗差值和眼模型的调制传递函数(modulation transfer function,MTF)曲线,从而分析不同光学曲面的设计、不同瞳孔直径、不同屈光度数对彗差值和视觉质量的影响。结果除3mm瞳孔下IOL发生倾斜时,非球面平衡曲面人工晶体眼的彗差值与普通非球面人工晶体眼相差并不明显外,在其他模拟光学情况下,非球面平衡曲面人工晶体眼产生的彗差值均小于普通非球面人工晶体眼。就MTF曲线而言,3mm瞳孔下,20D非球面平衡曲面人工晶体和22D普通非球面人工晶体未发生偏心或倾斜时,两种人工晶体眼的调制传递函数曲线无明显差别,但当处于6mm瞳孔下时,普通非球面人工晶体眼的MTF曲线则明显优于平衡曲面人工晶体眼。然而,当人工晶体发生0.4mm偏心或7°倾斜时,普通非球面人工晶体的MTF曲线明显下滑,劣于平衡曲面人工晶体,同时其下滑幅度也明显超过平衡曲面人工晶体。此外,MTF曲线的下滑程度在6mm瞳孔条件下较3mm更为显著。植入10D、20D、30D的非球面平衡曲面人工晶体的模型眼在发生偏心和倾斜后产生的彗差值随屈光度数的增加而增大。在未发生人工晶体移位时,10D IOL的MTF值最差,而30D最优。6mm瞳孔下的MTF曲线较3mm瞳孔下出现大幅下滑。当IOL发生0.4mm偏心时,三种屈光度数人工晶体的MTF曲线均有下降且幅度相近,6mm瞳孔下降的幅度大于3mm瞳孔。当IOL发生倾斜时,30D人工晶体的MTF值大幅下滑,三种屈光度数的人工晶体MTF曲线呈30D最差,而10D人工晶体最优。结论1.ABC设计可有效降低IOL移位后产生的彗差,并保证较高的术后视觉质量。2.IOL偏心对彗差产生的影响较倾斜更为明显。3.IOL发生移位后,IOL屈光度数越大,产生彗差越大。4.不同屈光度的ABC人工晶体发生倾斜后,屈光度数越小,视觉质量越好。
【图文】：

大学硕士学位论文 刻物镜、投影物镜等成像设计，各种照明设计，以及人眼视中。利用 Zemax 光学软件，不仅可以进行人眼光学系统的模，还可以智能化分析所建眼模型的视觉质量，导出 Zernike 多数、点扩散函数，进行模拟成像分析等多角度、全面化地评

利用 Zemax 光学软件，不仅可以进行人眼光学系统的模，还可以智能化分析所建眼模型的视觉质量，，导出 Zernike 多数、点扩散函数，进行模拟成像分析等多角度、全面化地评图 1.1aZemax 软件中视场设置
【学位授予单位】：天津医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R779.66

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 邢晓杰;宋慧;汤欣;;年龄相关性白内障角膜前表面高阶像差与年龄和眼轴的相关分析[J];中华眼科杂志;2017年11期

2 翟奕;王肇圻;王雁;刘永基;张琳;何远清;常胜江;;用特殊眼模型研究人眼像差与色差对视觉的影响[J];光学学报;2014年11期

3 朱海丰;张另坦;方志良;;基于不同人眼模型的非球面人工晶体光学性能研究[J];光电子.激光;2014年09期

4 朱海丰;张亚萍;王龙;;Phakic IOL结构及植入位置对人眼视觉质量的影响[J];科学技术与工程;2014年16期

5 韩启超;冯梅艳;;近视屈光度数与角膜屈光力和非球面系数的相关性[J];国际眼科杂志;2014年05期

6 郝烨;王权;任海萍;冯继宏;;多焦点人工晶体成像质量的影响因素研究[J];中国医疗设备;2013年08期

7 南莉;汤欣;刘永基;李丽华;;不同种类人工晶状体在眼内位移产生的人工晶状体眼调节变化[J];中国组织工程研究与临床康复;2010年21期

8 陈迎迎;谭少健;凌宇;梁皓;李霞;;Tecnis Z9000人工晶状体植入术后的视功能改变[J];国际眼科杂志;2008年11期

9 孔梅梅;高志山;陈磊;李新华;;人眼光学模型的研究与发展[J];激光技术;2008年04期

10 郑燕;周跃华;鲁静;李仕明;;近视散光患者角膜形态对高阶像差的影响[J];眼科新进展;2007年08期

相关会议论文 前1条

1 饶丰;楮静;潘恂;王雁;;基于眼模型的LED视网膜光热效应研究[A];海峡两岸第二十二届照明科技与营销研讨会专题报告暨论文集[C];2015年

相关博士学位论文 前1条

1 饶丰;基于个性化眼模型的人工晶体设计及其特性研究[D];南开大学;2010年

相关硕士学位论文 前3条

1 陈雪红;不同类型的人工晶状体的囊袋旋转稳定性比较及对高阶像差的影响[D];天津医科大学;2012年

2 余美群;我国人眼光学数字模型的建立[D];南京理工大学;2009年

3 彭海峰;人体模型眼的建立和应用[D];南京理工大学;2004年

本文编号：2663135