[發明專利]基于個性化人眼模型的角膜切削深度的計算

無效

• 申請號: 200610013616.8
• 申請日: 2006-05-09
• 公開（公告）號: CN101069636A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 王肇圻;王楊
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: A61B3/00
• 分類號: A61B3/00;A61F9/007
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于視覺矯正技術領域。

背景技術

用屈光手術的方法矯正人眼的屈光不正已經廣泛地開展。傳統的準分子激光原位角膜磨鑲術(LASIK)在矯正人眼的近視、散光等方面已經趨于成熟，然而存在術后眩光、單眼復視等并發癥。其主要原因在于傳統的激光角膜切削手術容易導致術后人眼高級像差增大。波前像差引導的角膜切削手術不但可以矯正人眼的近視與散光，而且可以減少高級像差，提高人眼的視覺質量，因而越來越為人們所關注。

目前，波前像差引導的角膜切削手術對角膜切削深度的計算是用OPD(optical?pathdifference，從視網膜到測量平面的光程差)的方法進行的。

OPD＝(n_c-n₀)d????公式1

其中，n_c表示角膜的折射率，n₀表示空氣的折射率，d為角膜組織的切削深度。

不同的個體人眼具有不同的眼內光學特性。用公式來計算角膜切削深度的方法沒有考慮人眼的角膜形狀及眼內其它的特征參數，不是根據個體人眼的具體特征來精確地計算角膜切削深度，因而和理想的切削深度相比有誤差，這種誤差對于波前像差較大的人眼來說更為不可忽略。

發明內容

本專利的目的在于以實際測量的人眼波前像差、角膜特征參數及眼內各部分軸向間距數據為基礎構建晶狀體結構，從而進一步構建個性化人眼模型。在此基礎上，通過Zemax軟件的優化功能，優化角膜的前表面形狀，來矯正人眼的波前像差，計算角膜的切削深度，提高人眼的視功能。

該發明具有以下的功能及優點：

功能一，已知實際人眼的波前像差數據、角膜特征參數及眼內各部分軸向間距數據，運用光學設計軟件Zemax來構建個性化人眼模型。

功能二，以個性化人眼模型為基礎，優化角膜的前表面結構，不僅矯正人眼離焦與像散，而且矯正人眼的高級像差，改善人眼的視覺質量。

功能三，計算優化前后的角膜面型結構沿光軸方向的差值，得到個體人眼的角膜的切削深度。

具體的技術方案

該發明的技術方案包括以下幾個主要方面：

其一，通過醫用角膜地形圖儀精確測定個體人眼的角膜前后表面形狀，用高次非球面函數進行形狀擬合后置于眼模型中；用醫用A型超聲波技術測量得到人眼前房、晶狀體、玻璃體等各部分的軸向厚度，把這些厚度作為光學間距輸入進眼模型中；對晶狀體的表面形狀進行優化，使得全眼的波像差與用人眼波像差儀測量得到的實際波像差相等。

其二，優化角膜前表面的結構，減少人眼的波前像差。

其三，優化后的角膜表面結構與優化前的角膜表面結構相比較，計算角膜沿光軸方向的差值，得到個體人眼角膜的切削深度。

其四，移動角膜前表面，解決初步優化后的角膜前表面切削深度為負的問題，然后進行迭代優化，使新產生的離焦量為零。

附圖說明

附圖1是本發明基于個性化人眼模型的角膜切削深度的計算流程圖。

下面結合附圖具體說明本發明的實施方式。

具體的實施方式

如圖1所示，Hartmann-Shack波前傳感器[1]用來測量人眼的波前像差，把個體人眼的像差數據加入到光學設計軟件Zemax的優化函數中，以此來定義人眼的實際像差。

角膜地形儀Orbscan?II[2]用來測量角膜曲率以及角膜前后表面相對于參考球面的高度值。將角膜表面沿矢徑方向的高度差轉化為沿垂直方向的高度差，用高次非球面函數擬合出角膜的非球面表面。

A型超聲測厚儀[3]用來測量眼軸的各部分間距，包括角膜前后表面間距、眼前房深度、晶狀體厚度及玻璃體的厚度。

眼內光學系統包括角膜、房水、晶狀體及玻璃體的介質折射率[4]數據采用Gullstrand眼模型數值。

將晶狀體[5]的面型設置為澤尼克矢高面，優化晶狀體的前后表面，使得全眼的波像差與用人眼波像差儀測量得到的實際波像差相等。此時個性化的人眼模型[6]已構建完成。

優化角膜前表面，得到優化后的人眼模型[7]。在初步優化的基礎上，對個性化人眼模型進行迭代優化，得到迭代優化后的人眼模型[8]，該眼模型可以矯正人眼的離焦[9]，像散[10]，高級像差[11]，以及計算角膜的切削深度[12]。