论角膜与晶状体对眼睛屈光的影响

角膜与晶状体对眼睛屈光的影响

班级：金管1302

姓名：张晶晶

学号：20132207136

摘要

眼是人最重要的感觉器官之一。也是最能让人感受到其不适或病变的感觉器官。从光学观点看，眼睛可以被看做两个系统：角膜和晶体。其各表面的中心，近似位于共同轴即光轴上。光轴通常交视网膜于中心窝鼻侧并稍上方的一点，平均角度倾斜，在水平方向为4~5度（a角），而垂直方向的倾斜略大于1度。

关键词：眼睛角膜晶状体屈光

1.角膜

1.1角膜的介绍

角膜(Cornea)位于眼球前壁的一层透明膜，约占纤维膜的前1/6，从后面看角膜呈正圆形，从前面看为横椭圆形。成年男性角膜横径平均值为11.04mm，女性为10.05mm，竖径平均值男性为10.13mm，女性为10.08mm，3岁以上儿童的角膜直径已接近成人。中央瞳孔区约4mm直径的圆形区内近似球形，其各点的曲率半径基本相等，而中央区以外的中间区和边缘部角膜较为扁平，各点曲率半径也不相等。从角膜前面测量，水平方向曲率半径为7.8mm，垂直方向为7.7mm，后部表面的曲率半径为 6.22-6.8mm。角膜厚度各部分不同，中央部最薄。

1.2角膜组成结构

为眼睛提供大部分屈光力。加上晶体的屈光力，光线便可准确地聚焦在视网膜上构成影像。

角膜有十分敏感的神经末梢，如有外物接触角膜，眼睑便会不由

自主地合上以保护眼睛。为了保持透明，角膜并没有血管，透过外界空气、泪液及房水获取养份及氧气。

角膜分为五层，由前向后依次为：上皮细胞层、前弹力层、基质层、后弹力层、内皮细胞层。上皮细胞层厚约50um，占整个角膜厚度的10%，由5-6层细胞所组成，角膜周边部上皮增厚，细胞增加到8-10层。

1.3角膜的屈光作用

角膜的光学特性作为屈光介质的角膜是一透明、无血管的组织，是眼光学系统中最有效的折射面，要在视网膜上成一清晰的象，要求角膜具有透明性和适当的折射力。角膜透明除了依靠其无色素、无血管、仅有很少能吸收光线的混浊颗粒以外，主要是依靠其特殊的结构不发生光的散射现象及脱水作用来达到的。角膜折射力取决于角膜曲率及角膜与空气之间折射率的差异。中央部角膜的平均曲率半径是7.8mm，可以在7.0mm至8.5mm的范围变动，甚至在生理条件下可以更大。短的曲率半径，导致高屈光力和近视，可能是圆锥角膜的首要征象。角膜的折射率是 1.376，其屈光力（43D）占眼球屈光系统总屈光力的70%左右。角膜前表面呈椭圆形，垂直子午线直径为11mm，水平子午线直径为12mm，中央较薄，平均厚度0.56mm，周边厚度约1mm，中央部角膜厚度可以在0.45~0.65mm之间，较厚的角膜为高度近视的激光切削提供较大的余地。0.4mm以下的角膜不宜进行LASIK 手术。LASIK手术角膜瓣的大小以及相关并发症会受到角膜的形状如曲率和直径的影响。一般的来说，较平坦的角膜产生较小的角膜瓣，

而较陡峭的角膜产生较大的角膜瓣。平均角膜曲率小于41.00D的角膜容易产生游离角膜瓣。平均角膜曲率大于47.00D的角膜可能导致角膜瓣过大，使周边的角膜新生血管受损。手术前后角膜地形图检查对角膜前表面形态的了解相当有用。表面规则系数和表面非对称系数是对角膜地形图的定量性表达。有人对人眼的最佳矫正视力和表面规则指数(SRI)进行相关分析，表明两者有良好的相关性。即SRI值越大，视力越差。SAI与BSCVA也有较好的相关性，SAI值越低，BSCVA 越高。

角膜地形图的追踪分析对圆锥角膜的诊断和处理尤为重要，从地形图可以明显地看出圆锥角膜的初发期进展及其后期的变化情况，可以看出主要表现为中央区曲率增高，镜度高达46D。角膜地形图能从整体形状上对角膜散光进行定量观察，眼散光主要由角膜散光所致，确定顺规性散光和逆规性散光，从而指导散光的切削。角膜地形图可以发现偏心的切削。

2.晶状体

2.1晶状体介绍

晶状体位于玻璃体前侧，周围接睫状体，呈双凸透镜状。晶状体为一个双凸面透明组织，被悬韧带固定悬挂在虹膜之后玻璃体之前。晶体是眼球屈光系统的重要组成部分，也是唯一具有调节能力的屈光间质，其调节能力随着年龄的增长而逐渐降低，形成老视现象。晶体的前凸曲率半径为10mm，后凸曲率半径为6mm，前后径为5mm，直径为10mm。

2.2晶状体的屈光作用

晶状体是眼球中重要的屈光间质之一。它最重要的作用是通过睫状肌的收缩或松弛改变屈光度，晶体屈光力是眼的总屈光力的一小部分，起到平衡眼屈光力的效果。另外，晶体还提供对不同距离的对焦作用，称为调节。晶体会随着年龄的增长发生一系列老化改变，从而影响其弹性和透明度。晶体实质部分包裹在一个弹性囊袋中。晶体悬韧带从囊袋的周边延伸到睫状体，支撑晶体的位置，并通过睫状肌的作用产生小带的张力变化，从而改变晶体表面的曲率。

2.3晶状体屈光原理

晶体的直径约9 mm，呈双凸状，且前面比后面略平坦。其前面离角膜前顶点约3.6mm。当无调节时，前后面的曲率半径各为+10.0mm 和-6.0mm （Gullstrand氏数据），厚度为3.6mm。晶体由多层不同折射率的物质组成，向着中心在光学上变得更为致密，这使得晶体的光学复杂化。于是，从前极到后极，从中心到赤道，有一个折射率梯度。Gullstrand氏在其1号模型眼中，欲反映出此一情况，即将晶体表示为一个双凸形式透镜（r1=+7.911mm，r2=-5.76mm）的核心（n=1.406），被一个折射率为 1.386的更大的双凸形式透镜(r1=+10.00mm,r2=-6.0mm)的皮质所围绕。这样，使得整个晶体的折射力为+19.11 D。当眼睛调节以对近点聚焦时，晶体折射力增加，此种改变的完成，主要通过：前面曲率增加，后面曲率少许增加，并由于厚度增加而前顶点少许向前移动（增加距离效果）。

晶体后面和玻璃体相接触，玻璃体是透明的凝胶，充满眼球的

后段。光线通过晶体之后，行进于玻璃体而到达视网膜。玻璃体的折射率可以取同于房水的折射率（1.336）。

3.角膜与晶状体对眼睛屈光的比较

3.1角膜的屈光计算

屈光力的计算公式为：F=(n’-n)/r眼前为空气时，角膜前表面的屈光力：角膜前表面曲率半径7.7 mm,角膜的折射率为1.376,前方为空气折射率为1，F1=（1.376-1）/0.0077=+48.83D。

眼前为水时，角膜前表面的屈光力：角膜前表面曲率半径7.7 mm,角膜的折射率为1.376,前方为水的折射率为1.333=+5.58D。

3.2晶状体的屈光率

人眼晶状体的屈光度，不同的操作者检测结果有不同，在正视眼中，晶状体的屈光度有一定的范围，在屈光不正眼中晶状体的屈光度也不恒定。

根据Tscheming模型眼的总屈光度为+58．38D，正视状态下晶状体在房水中的屈光度是+21．72D。Gullstrand模型眼为+58．64D，正视状态下晶状体在房水中的屈光度是+19．11D，如把晶状体放在空气中计算，由于介质的折射率不同，屈光度大大增加，假设晶状体在空气中作为薄透镜计算，其屈光度为+109．25D，即使扣除厚度等有关因素的影响，也有+100D以上。

从各学者的测量结果显示，正视眼晶状体平均值在+20D左右，分布范围在+15D～+25D之间，这提示正视眼晶状体屈光度可有+9D的差异。