CN1541634A - 人眼象差个性化校正系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种人眼象差个性化校正系统，该装置包括由计算机A控制的人眼象差测量仪，人眼象差测量仪测量的偏离结果传输给计算机A，计算机A计算的象差系数传输给计算机B，由计算机B控制准分子激光眼科治疗机对人眼角膜执行切削治疗；它是由主观式人眼象差仪引导的准分子激光眼科治疗机，它不仅能够校正象近视、远视和散光这样的低阶象差，也能校正象球差慧差等高阶象差。
Description
技术领域
本发明涉及一种人眼象差个性化校正系统。
背景技术
准分子激光角膜切削治疗近视，是近年来高科技产品在眼科运用的典范。1983年Torker第一个开始了准分子激光治疗近视的研究，为近视眼轻松地摘掉眼镜开创了先河。从此，准分子激光治疗近视的技术得到了突飞猛进的发展，短短十几年时间，这一技术已发展的日臻完善。准分子激光角膜切削术(PRK)、准分子激光角膜磨镶术(LASIK)、角膜地形图控制下的任意形状弧度切削术(TOSCA)、准分子激光程控去疤痕术(PTK)等手术，为改善角膜屈光状态等治疗提供了一系列安全有效的手段。不仅可以治疗近视，而且对远视眼、老视(老花眼)、不规则散光等复杂的屈光状态都可予以矫治。
眼屈光不正是一种常见的眼科疾病，它包括近视远视散光。用准分子激光治疗屈光不正，是指用波长为193nm的ArF准分子激光对角膜进行切削，改变角膜前表面的曲率半径，从而改变角膜及总个眼屈光系统的屈光力，使得平行光线在经过眼屈光系统(角膜，房水，晶状体，玻璃体)后成像在视网膜上。
对于理想的眼睛，可将物体清晰地成像在视网膜上，让物体表面光分布的对比在视网膜上保持不变，此时，光线从物体表面某一点发出(或反射)并通过人眼瞳孔后将汇聚在视网膜上的某一相应点上。当瞳孔扩大时，若只考虑衍射对人眼空间分辨率的限制时，根据衍射公式：分辨角的极限θ＝1.22λ/d，λ位光波长，d取为瞳孔的直径，如直径为6mm时，θ远小于1.0视力的视角。
物体上的一点发出的光线经过眼屈光系统后，并不在视网膜上汇聚成一个理想点，而是形成一个光斑，其中一部分达到理想点，大部分则偏离理想点，这种因眼睛光学系统所引起的光线偏离被称为象差。在现实中，由于角膜和晶状体的光学性能并非完美，人眼存在各种象差，因此人眼的视力只能达到20/10，20/20或更差。即使佩戴准确度数的眼镜或隐形眼镜使眼睛的屈光状态趋于最佳状态，正常人眼仍存在高阶单色象差，其对成像质量产生影响，故其校正视力并不能达到衍射的极限。
正常视力人眼中，如果象差得到校正，并且不考虑衍射限制时，其分辨率可以和视网膜的感光细胞大小相一致，即空间分辨率可以达到20/8。
人眼象差可由人眼入瞳面上的二维波象差分布图来表示，并可展开为ZERNIKE或其他多项式。在展开维ZERNIKE多项式时，其中的低阶项表示低阶人眼象差，这些低阶人眼象差为离焦(近视，远视)和散光；高阶项表示高级人眼象差如球差慧差等。只要给定了ZERNIKE多项式中各项的系数，就可写出眼象差的ZERNIKE多项式，进而绘出入瞳面上的二维波象差图。ZERNIKE多项式有无穷项，但是随着项的阶次越高，该项所表示的象差在整个人眼象差中所占的比例越小，通常取前21项(5阶象差)或者35项(7阶象差)，已经能很精确地描述眼睛的象差。
目前运用准分子激光治疗眼屈光不正的设备仅能校正近视、远视和散光，对于高阶象差则不能校正，这使得手术后眼视觉质量的提高受到一定的限制。
发明内容
本发明的目的是：提供一种人眼象差个性化校正系统，它是由主观式人眼象差仪引导的准分子激光眼科治疗机，它不仅能够校正象近视、远视和散光这样的低阶象差，也能校正象球差慧差等高阶象差。
本发明的技术方案是：一种人眼象差个性化校正系统，该装置包括由计算机A控制的人眼象差测量仪，人眼象差测量仪在计算机A的控制下测量出入射光线经过人眼入瞳面上各点后的偏离情况，将结果传输给计算机A，计算机A计算出5阶或7阶象差的系数，并将这些系数传输给计算机B，计算机B根据这些系数计算出激光在人眼角膜上的切削量，生成激光切削的脉冲位置，然后用这些脉冲位置控制准分子激光眼科治疗机上的X向和Y向扫描器的运动，准确地控制激光脉冲照射在角膜上的位置，实现定点切削。
本发明进一步的技术方案是：一种人眼象差个性化校正系统，该装置包括由计算机A控制的主观式人眼象差测量仪，主观式人眼象差测量仪在计算机A的控制下测量出入射光线经过人眼入瞳面上各点后的偏离情况，将结果传输给计算机A，计算机A计算出5阶(21项)或7阶(35项)象差的系数(c1，c2，......c35)，并将这些系数存储起来，通过互联网或局域网或移动磁盘将这些系数值传输给计算机B，计算机B根据这些系数计算出激光在人眼角膜上的切削量，生成激光切削的脉冲位置，然后用这些脉冲位置控制准分子激光眼科治疗机上的X向和Y向扫描器的运动，准确地控制激光脉冲照射在角膜上的位置，实现定点切削。
本发明更详细的技术方案是：一种人眼象差个性化校正系统，该装置包括由计算机A控制的主观式人眼象差测量仪，主观式人眼象差测量仪在计算机A的控制下测量出入射光线经过人眼入瞳面上各点后的偏离情况，将结果传输给计算机A，计算机A计算出5阶(21项)或7阶(35项)象差的系数(c1，c2，......c35)，并将这些系数存储起来，通过互联网或局域网或移动磁盘将这些系数值传输给计算机B，计算机B根据这些系数计算出激光在人眼角膜上的切削量，生成激光切削的脉冲位置，然后用这些脉冲位置控制准分子激光眼科治疗机上的X向和Y向扫描器的运动，准确地控制激光脉冲照射在角膜上的位置，实现定点切削；所述准分子激光眼科治疗机包括由计算机B控制的计算机控制板，计算机控制板上连接有准分子激光发射器、激光能量传感器、激光衰减器、光闸开关、激光光闸、XY向扫描驱动器，激光发射器通过激光衰减器、受光闸开关控制的激光光闸、聚焦系统、受XY向扫描驱动器控制的XY扫描器、折光镜片作用于人眼角膜，XY扫描器还连接有眼球自动跟踪装置。
本发明的优点是：
1.目前运用准分子激光治疗眼屈光不正的设备仅能校正近视、远视和散光，对于高阶象差则不能校正，这使得手术后眼视觉质量的提高受到一定的限制，本发明弥补了这一不足之处，它不仅能够校正象近视、远视和散光这样的低阶象差，也能校正象球差慧差等高阶象差。
2.本发明能校正前35项象差值，如果象差仪只能给出前21项象差系数，则只要令这21项象差以后的各项系数为零，仍旧可按35项象差处理。
附图说明
下面结合实施例对本发明作进一步的描述：
图1为本发明的结构示意图；
其中：1计算机A；2人眼象差测量仪；3计算机B；4准分子激光眼科治疗机；5计算机控制板；6准分子激光发射器；7激光能量传感器；8激光衰减器；9光闸开关；10激光光闸；11 X向Y向扫描驱动器；12聚焦系统；13X向Y向扫描器；14人眼角膜；15眼球自动跟踪装置；16折射镜片；17手术用显微镜；18红外固视光。
具体实施方式
实施例：如图1所示，一种人眼象差个性化校正系统，包括由计算机A(1)控制的主观式人眼象差测量仪(2)，主观式人眼象差测量仪(2)在计算机A(1)的控制下测量出入射光线经过人眼入瞳面上各点后的偏离情况，将结果传输给计算机A(1)，计算机A(1)计算出5阶(21项)或7阶(35项)象差的系数(c1，c2，......c35)，并将这些系数存储起来，通过互联网或局域网或移动磁盘将这些系数值传输给计算机B(3)，计算机B(3)根据这些系数计算出激光在人眼角膜上的切削量，生成激光切削的脉冲位置，然后用这些脉冲位置控制准分子激光眼科治疗机(4)上的X向和Y向扫描器(11)的运动，准确地控制激光脉冲照射在角膜上的位置，实现定点切削。
上述实施例中使用的主观式人眼象差测量仪(2)的结构和测量方法可参照中国专利ZL98125083.1和专利申请00123571.0。
上述实施例中使用的准分子激光眼科治疗机(4)包括由计算机B(3)控制的计算机控制板(5)，计算机控制板(5)上连接有准分子激光发射器(6)、激光能量传感器(7)、激光衰减器(8)、光闸开关(9)、激光光闸(10)、XY向扫描驱动器(11)，激光发射器(6)通过激光衰减器(8)、受光闸开关(9)控制的激光光闸(10)、聚焦系统(12)、受XY向扫描驱动器(11)控制的XY扫描器(13)、折光镜片(16)作用于人眼角膜(14)，XY扫描器(13)还连接有眼球自动跟踪装置(15)。
准分子激光眼科治疗机(4)的工作过程为：
1.手术前进行系统校准，通过改变激光衰减器(8)的角度调节激光光束的能量，同时校准激光光束切削的中心位置；
2.输入病人手术参数，由计算机A(1)通过互联网或局域网或移动磁盘传输给计算机B(3)，治疗机的控制软件计算出所需切削的角膜厚度；
3.计算机B(3)对激光器(6)发出发射激光的指令，激光器(6)发出矩形光斑，且能量高于手术时所需的能量；
4.激光经过衰减器(8)，被调节成所需要的能量；
5.医生踩下光闸开关(9)后，激光束到达聚焦系统(12)，经过聚焦系统(12)的聚焦后光斑的形状由矩形变为1.2毫米的圆形；
6.计算机B(3)控制X向和Y向扫描器(13)的折射镜片(16)作适当的转动，使得激光光束通过X向和Y向扫描器(13)的折射镜片(16)反射后打在角膜(14)上正确的位置；
7.眼球自动跟踪装置(15)跟踪眼球的运动情况，并实时向扫描器(13)发出补偿信号。
Claims (4)
1.一种人眼象差个性化校正系统，其特征在于：该装置包括由计算机A(1)控制的人眼象差测量仪(2)，人眼象差测量仪(2)在计算机A(1)的控制下测量出入射光线经过人眼入瞳面上各点后的偏离情况，将结果传输给计算机A(1)，计算机A(1)计算出5阶或7阶象差的系数，并将这些系数传输给计算机B(3)，计算机B(3)根据这些系数计算出激光在人眼角膜上的切削量，生成激光切削的脉冲位置，然后用这些脉冲位置控制准分子激光眼科治疗机(4)上的X向和Y向扫描器(11)的运动，准确地控制激光脉冲照射在角膜上的位置，实现定点切削。
2.根据权利要求1所述的人眼象差个性化校正系统，其特征在于：所述人眼象差测量仪(2)为主观式人眼象差仪。
3.根据权利要求1所述的人眼象差个性化校正系统，其特征在于：所述计算机A(1)通过网络或磁盘把象差系数传输给计算机B(2)。
4.根据权利要求1所述的人眼象差个性化校正系统，其特征在于：所述准分子激光眼科治疗机(4)包括由计算机B(2)控制的计算机控制板(5)，计算机控制板(5)上连接有准分子激光发射器(6)、激光能量传感器(7)、激光衰减器(8)、光闸开关(9)、激光光闸(10)、XY向扫描驱动器(11)，激光发射器(6)通过激光衰减器(8)、受光闸开关(9)控制的激光光闸(10)、聚焦系统(12)、受XY向扫描驱动器(11)控制的XY扫描器(13)、折光镜片(16)作用于人眼角膜(14)，XY扫描器(13)还连接有眼球自动跟踪装置(15)。
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