專利名稱：切削式人眼象差個體化校正方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)學中的測量和手術(shù)裝置中的控制方法，特別是一種眼科測量和視力校正裝置中所使用的控制方法。
背景技術(shù)：
人眼作為一個生物體，其光學質(zhì)量并不理想，存在光學上稱之為象差的光學缺陷。造成這種光學缺陷的原因很多，例如角膜和晶狀體表面不理想，角膜和晶狀體不共軸，等等。人眼象差有高低階之分。近視、遠視和散光為低階象差，其它更多的象差包括慧差和球差等則為高階象差。所有人眼都存在象差，但程度不同，大小因人而異，對于視力的影響也大不相同?，F(xiàn)在，對人眼象差的研究發(fā)現(xiàn)象差嚴重影響光線較暗條件下的視力，如在夜間。象差嚴重時看物體會出現(xiàn)重影。象差影響人眼的調(diào)焦功能是導致近視發(fā)生和加深的危險因子。象差也影響通常驗光中對近視、遠視和散光這些低階象差的測量精度。這也是為什么有很多近視患者難以得到滿意的視力校正的原因。
通常驗光所能測得象差僅限于近視、遠視和散光這些低階象差，而不能測得高階象差。但由于測量技術(shù)的進步，現(xiàn)在的人眼象差儀能測得幾十項象差，其中包括近視、遠視和散光這些低階象差。象差測量同時給出波象差在人眼中的分布，從而對象差作精確地定位。為校正高階象差提供必要的信息。然而，這這信息在現(xiàn)在的激光校正系統(tǒng)中并沒有被很好地利用。不僅如此，現(xiàn)行的激光手術(shù)往往對一部份人眼引起更多象差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種切削式人眼象差個體化校正方法，該方法將人眼象差儀測得的人眼波象差值轉(zhuǎn)換成角膜厚度切削量，并用此角膜切削量來指導屈光手術(shù)裝置在個體的角膜上進行人眼屈光手術(shù)，從而校正人眼象差，所校正的象差不僅包括近視、遠視和散光一類的低級象差成份，而且包括慧差和球差等高級象差成份，為最大程度地改善人眼光學特性、提高人眼視力提供必要的手段。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種切削式人眼象差個體化校正方法，該方法利用人眼象差儀測得個體的人眼波象差值來指導屈光手術(shù)裝置在個體的角膜上進行人眼屈光手術(shù)，其中人眼象差的校正是通過切除由人眼波象差值轉(zhuǎn)換而來的角膜厚度切削量來完成。
本發(fā)明進一步的技術(shù)方案是一種切削式人眼象差個體化校正方法，該方法利用人眼象差儀測得個體的人眼波象差值來指導屈光手術(shù)裝置在個體的角膜上進行人眼屈光手術(shù)，其中人眼象差的校正是通過切除由人眼波象差值轉(zhuǎn)換而來的角膜厚度切削量來完成；該方法中所采用的人眼波象差值由主觀或客觀人眼象差測量裝置測得；該方法中所采用的人眼波象差值分布為人眼入瞳面上的兩維波象差分布圖，并可展開為ZERNIKE或其它多項式表示；所述人眼波象差中的高低給成份可由多項式中的高低階函數(shù)表示；所述低級人眼波象差為近視、遠視和散光；所述角膜厚度的切削量由人眼波象差值乘以空氣折射率再除以角膜折射率與空氣折射率之差求得；所述人眼波象差值所求得角膜厚度切削量值中部分為負值；所述角膜厚度切削量值通過加上一正的常數(shù)值而全部轉(zhuǎn)換成大于等于零的正量值；所述正的常數(shù)值等于轉(zhuǎn)換前負角膜厚度切削量值中最小的絕對值；該方法利用屈光手術(shù)裝置在角膜上將由個體的人眼波象差值所轉(zhuǎn)換得到的角膜厚度切削量削去；所述手術(shù)裝置包括小光斑激光屈光手術(shù)裝置；所述手術(shù)裝置包括PRK、LASIK和LASEK。
本發(fā)明的優(yōu)越性在于不僅能將低階象差而且能將高階象差轉(zhuǎn)換為角膜切量用于指導激光手術(shù)以達到最大限度地提高人眼視力的目的。


下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述圖1為一個波前象差的三維分布圖；圖2為圖1相對應的Zernike系數(shù)分布圖；圖3為在圖1情況下假定第三階、第四階、第五階的Zernike象差被傳統(tǒng)激光切削手術(shù)矯正，所形成的波前象差圖；圖4為圖3相對應的Zernike系數(shù)分布圖；圖5為圖1的波前象差經(jīng)過式(1)轉(zhuǎn)換成角膜切削深度的分布；圖6為瞳孔平面上最終的角膜厚度切削值。
具體實施例方式
實施例如圖1、圖2所示，這是使用主觀式象差儀檢查一個特定的病人得出的波前象差和Zernike系數(shù)。當然，本發(fā)明方式同時適用于其他形式的波前象差儀和適用于其他病人。圖中X-Y軸用來表征瞳孔的位置。波前象差圖表示從物體發(fā)出的一束平行光到達人眼和通過特定的瞳孔位置在視網(wǎng)膜上聚焦成一個理想的像點的光程差。光程差的單位是微米。它被用波前象差圖來詳細表示。如果光程差被修正，人眼將是無散射的理想眼。
另一種描述波前象差的方法是將波前象差圖分解成一系列的Zernike函數(shù)項。此Zernike函數(shù)項被OSA所規(guī)定推薦。不同Zernike函數(shù)項的特定權(quán)重表示特定的波前象差圖。圖2顯示了用Zernike系數(shù)來描繪每個Zernike方程權(quán)重的情況。
Zernike系數(shù)的單位也是微米。第四階Zernike象差表示的是近視或遠視，第三階和第五階表示散光。比第五階高的象差是高階象差。傳統(tǒng)的屈光手術(shù)只能矯正低階象差，但不能有效的矯正高階象差。
圖3、圖4所示的是在圖1情況下假定第三階、第四階、第五階的Zernike象差被傳統(tǒng)激光切削手術(shù)矯正，所形成的波前象差圖和Zernike系數(shù)分布圖。圖3表示了這些殘余的波前象差仍然影響著人的視力。并且傳統(tǒng)的激光切削手術(shù)甚至會給病人帶來更多的高階象差。所以，本發(fā)明所完成的這種可以矯正所有低階和高階象差的方法是達到理想矯正的必需。
激光屈光手術(shù)是通過消融角膜表面部分角膜組織來達到矯正目的的。所以要把波前象差值轉(zhuǎn)換成角膜切削深度。轉(zhuǎn)換的公式為Dc(x，y)＝W(x，y)*n1/(n2-n1) (1)式中x和y分別表示光入瞳孔的橫縱坐標位置，Dc和W分別表示角膜切削深度和波前象差值。常數(shù)n1(＝1)和n2(＝1.376)分別是光在空氣中和角膜中的折射率。
圖5所表示的是圖1的波前象差經(jīng)過式1轉(zhuǎn)換成角膜切削深度的分布。角膜切削深度也是微米。但是，正如圖5所示的那樣一些角膜切削深度的值是負值。這是因為波前象差是以零平面作為基準繪制的。而切削不可能在角膜上再增加組織，為了解決這一問題，做如下的轉(zhuǎn)換Dc(x，y)＝Dc(x，y)+AMNDc (2)式中AMNDc是負角膜厚度切削值中最小值的絕對值。通過式2的修正所有的角膜厚度切削值都是正的了。
圖6表示的瞳孔平面上最終的角膜厚度切削值。通過準確切削圖5所表現(xiàn)的角膜厚度切削值，將矯正圖1所示的病人人眼的波前象差，使人眼成為無散射的理想眼。
權(quán)利要求
1.一種切削式人眼象差個體化校正方法，其特征在于該方法利用人眼象差儀測得個體的人眼波象差值來指導屈光手術(shù)裝置在個體的角膜上進行人眼屈光手術(shù)，其中人眼象差的校正是通過切除由人眼波象差值轉(zhuǎn)換而來的角膜厚度切削量來完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削式人眼象差個體化校正方法，其特征在于該方法中所采用的人眼波象差值由主觀或客觀人眼象差測量裝置測得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削式人眼象差個體化校正方法，其特征在于該方法中所采用的人眼波象差值分布為人眼入瞳面上的兩維波象差分布圖，并可展開為ZERNIKE或其它多項式表示。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的切削式人眼象差個體化校正方法，其特征在于所述人眼波象差中的高低給成份可由多項式中的高低階函數(shù)表示。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的切削式人眼象差個體化校正方法，其特征在于所述低級人眼波象差為近視、遠視和散光。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削式人眼象差個體化校正方法，其特征在于所述角膜厚度的切削量由人眼波象差值乘以空氣折射率再除以角膜折射率與空氣折射率之差求得。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削式人眼象差個體化校正方法，其特征在于所述人眼波象差值所求得角膜厚度切削量值中部分為負值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削式人眼象差個體化校正方法，其特征在于所述角膜厚度切削量值通過加上一正的常數(shù)值而全部轉(zhuǎn)換成大于等于零的正量值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的切削式人眼象差個體化校正方法，其特征在于所述正的常數(shù)值等于轉(zhuǎn)換前負角膜厚度切削量值中最小的絕對值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削式人眼象差個體化校正方法，其特征在于該方法利用屈光手術(shù)裝置在角膜上將由個體的人眼波象差值所轉(zhuǎn)換得到的角膜厚度切削量削去。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的切削式人眼象差個體化校正方法，其特征在于所述手術(shù)裝置包括小光斑激光屈光手術(shù)裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的切削式人眼象差個體化校正方法，其特征在于所述手術(shù)裝置包括PRK、LASIK和LASEK。
全文摘要
本發(fā)明公開一種切削式人眼象差個體化校正方法，該方法將人眼象差儀測得的人眼波象差值轉(zhuǎn)換成角膜厚度切削量，并用此角膜切削量來指導屈光手術(shù)裝置在個體的角膜上進行人眼屈光手術(shù)，從而校正人眼象差，所校正的象差不僅包括近視、遠視和散光一類的低級象差成分，而且包括慧差和球差等高級象差成分，為最大程度地改善人眼光學特性、提高人眼視力提供必要的手段。
文檔編號A61F9/01GK1541633SQ200310106229
公開日2004年11月3日 申請日期2003年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月6日
發(fā)明者賀極蒼 申請人:賀極蒼, 蘇州六六視覺科技股份有限公司