[發明專利]一種角膜測量方法及系統

有效

• 申請號: 201810367783.5
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108634928B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 趙玉倩;王毅;馬振鶴
• 申請（專利權）人: 東北大學秦皇島分校
• 主分類號: A61B3/107
• 分類號: A61B3/107;A61B3/10
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 郭防;劉美蓮

本發明公開了一種角膜測量方法及系統，所述方法包括：首先，采用光學相干層析法測量獲得角膜前表面到后表面的光程L0；移動聚焦透鏡，當探測光的焦點位于角膜前后表面時，信號強度為極大值，獲得當探測光的焦點位于角膜前后表面時，聚焦透鏡所處的對應的兩個位置的間距L1；其次，利用光線追跡技術獲得角膜的折射率和角膜厚度。本發明實現了非接觸的在體角膜折射率及角膜厚度的準確測量，可以作為人眼進行屈光手術的參考，為眼睛參數計算提供可靠依據，從而使得人眼在術后獲得更為理想的屈光效果。

技術領域

本發明涉及一種角膜測量方法及系統，屬于光學干涉測量技術領域。

背景技術

眼角膜是人眼屈光系統的重要組成部分，它的屈光力占人眼總屈光力的74％左右。在對人眼進行屈光手術之前，如角膜屈光手術或者人工晶體植入術，只有對角膜屈光度進行準確有效的測量，才可能在術后獲得較為理想的屈光效果。角膜曲率、折射率及厚度，是表征角膜屈光能力(屈光度)的主要參數。角膜位于人眼的最前端，借助角膜曲率計或者基于頻域光學層析成像技術(Fourier-domain Optical Coherence Tomography，FD-OCT)的眼前節測量儀，能很方便地測得角膜前、后表面的曲率。目前，在使用光學干涉方法測量角膜的厚度及折射率時，還存在一定的問題，光學干涉方法具有高分辨率及非接觸的優點，但是使用光學干涉方法測量的是角膜前后表面間的光程，即厚度和折射率的乘積，無法直接得到厚度和折射率。由于目前角膜的折射率還無法實現在體測量，只能通過離體方法測量，所以通常情況下人眼角膜折射率用離體的實驗值代替，但是，隨著年齡的不同，對應的角膜折射率也會存在一定的個體差異，使用固定的角膜折射率，導致厚度及折射率的測量誤差，導致術后屈光效果的偏差。因此對不同個體而言，亟需一種檢測系統和方法來準確測量角膜折射率及厚度。

專利號為201410653561.1的發明專利公開了一種“透鏡折射率干涉測量方法”，其通過移動被測透鏡，使干涉儀射出的平行光束經過標準鏡頭后會聚在被測透鏡表面，然后采用雙路測距干涉儀進行距離測量及面形誤差補償，獲取被測透鏡前后表面頂點處兩次定位的位置坐標，利用光線追跡公式計算透鏡折射率。但是該方法在測量的過程中需要知道被測凹透鏡的中心厚度，也就是說，將該技術應用于角膜測量上時，還需要知道角膜的厚度，而根據前面的陳述，角膜厚度是無法獲得的，因此該技術并不能用于進行角膜折射率的測量。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種角膜測量方法及系統，它可以有效解決現有技術中存在的問題，準確測得人眼角膜的折射率和厚度，作為人眼進行屈光手術的參考，從而使得人眼在術后獲得較為理想的屈光效果。

為解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案：一種角膜測量方法，首先，采用光學相干層析法測量獲得角膜前表面到后表面的光程L0；其次，移動聚焦透鏡，當探測光的焦點位于角膜前后表面時，信號強度為極大值，獲得當探測光的焦點位于角膜前后表面時，聚焦透鏡對應的兩個位置的間距L1；最后，利用光線追跡技術獲得角膜的折射率和角膜厚度。

優選的，所述的利用光線追跡技術獲得角膜的折射率和角膜厚度，具體包括以下步驟：

a.按照探測臂光路，利用光線追跡技術建立角膜及檢測系統模型，其中，角膜模型所需參數包括：角膜曲率半徑(利用現有計算測量得到)、角膜厚度(待測)和角膜折射率(待測)；檢測系統模型參數包括：探測光束的寬度，探測光波長，聚焦透鏡的厚度、折射率和曲率；(光線追跡可以使用現有的軟件，例如ZEMAX等)

b.使聚焦透鏡的焦點位于角膜前表面，此時角膜前表面反射的探測光光強為極大值時，將聚焦透鏡向角膜方向移動L1；

c.假定角膜的折射率為n_x，角膜的厚度D則為L₀/n_x；將n_x和D帶入角膜模型，確定聚焦透鏡的焦點是否位于角膜后表面；