光学系统像差

光学系统像差
• 光学系统相差（aberration）的一般概念是指系统实际 成像与理想成像相比的缺陷。波阵面相差用来表示光 学系统所存在的缺陷。全面评估视觉质量、从波阵面 像差的角度研究影响视觉质量的问题和改善视觉质量 的方法已成为当前角膜屈光手术关注的热点和前沿。
像差概念
• 几何光学中，光是传导中的电磁波。波阵（waveftont）是距光源的光 程为常数的表面或点光源发出的所有光线垂直的表面，即连续的等相 位面（isophase surface）它的形状被直接用于表征光学系统的像差。 波阵面与光的传播方向垂直，如果光束通过光学系通折射后相交与一 点，那么波阵面将是球面，反之，波阵面是球面的光线通过光学系统 后相交于一点。。这样，点的理想成像就有两个等效定义，即所有成 像光线相交于一点，或所有的波阵面是球面，而平行光线所成的波阵 面为平面。 • 所谓的波阵面像差就是实际的波阵面与理想波阵面之间的偏差。
手术方法
• 1.
波前相差数据的选择：波前检查数据的是否准确，直接影响手术效果，因此，正确 的选择波前检查数据至关重要。一般情况下，每只眼应进行3-5次检查，如果重复性很 高，可被接受。否则，应重复检查，直到达到满意效果。在比较各次检查结果时，尤 其应注意比较视觉影响最大的相差成分，如慧差、球差、等如果可能的话，最好能检 查每次检查的原始图象。 2. 切削中心确定：传统的LASIK对偏中心有一定容忍度，一般来说，偏中心切削小于 0.5mm则不会明显影响术后视力（但会引起慧差增加，视觉质量下降）但波前像差引 导的个体化切削则对切削区中心的准确性有很高的要求。有研究报道，偏中心0.1 mm 即可对高阶像差的矫正产生影响。临床上尚无理想的的定位方法，（有十字、瞳孔中 心、虹膜定位）尽管存在误差，目前仍采用术中目测定位、对准瞳孔中心的办法，值 得注意是许多激光系统虽可以自动确定瞳孔中心，往往由于前房深度、红外照明情况、 图象对比度等差异而存在误差。因此术中应于纠正。此外，多数情况下波前相差是术 前散瞳下检查，而手术在自然情况下，瞳孔中心往往不一致，60%散瞳前后差0.1mm 在这种情况下则需做出相应调整。 3. 参考标记：术前标记3、9点位。术中/根据显微镜的刻度作出调整，某些虹膜识别 技术，减少眼球旋转的影响。 4. 手术参数的调整：与传统方法不同也需要参数调整，在调整参数前，应对环境（湿 度）角膜刀、角膜床暴露时间、等影响因素尽量控制一致。
人眼像差形成原因
对于人眼，像面在视网膜的准确聚焦并不能保证视网膜 成像的高度清晰，其像差来源于光学系统的缺陷： （1）角膜和晶体表面不理想，其表面存在局部偏差 （2）角膜与晶体不同轴。 （3）角膜、晶体密度不均，以致折射率有局部偏差。 以上因素导致物体上的一点在视网膜的对应点不是一个理 想的像点，而是一个发散的光斑，结果是整个视网膜对比 度下降，视觉模糊，这种成像偏差就是人眼的像差。
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源自文库
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影响像差因素
• 1. 瞳孔大小 • 2. 泪膜的影响：泪膜的破坏所导致的角膜 表面不规则性改变是高级相差增加的原因。 • 3. 年龄 4.调节力 5.测量焦点
影响波前像差、角膜地形图的因素
• 1.偏离焦点（offer） • 2.偏离注视中心：被检者应注视中心标志，有 人研究表明：规则散光偏离注视中心5o- 10o • 角膜地形图与与圆锥角膜地形图相同，因此应 该避免偏离注视中心 • 3.泪液膜影响：泪液缺少影响地形图的清晰 度。，过多也影响地形图，一般应瞬目几次。 • 4.瞳孔大小：直接影响球差一般瞳孔直径7㎜ 时球差、慧差、等高阶相差增大。（波前） • 5.牵拉眼睑：压迫眼球影响测量。
像差表示方法
波前可以被分解为基本的形状 (Zernike 多项式)
Renzo Mattioli, PhD
临床应用
• 1.总体高阶像差大，6mm瞳孔时，总体高 阶像差的RMS值超过0.2um • 2.以前因屈光手术不理想造成的显著的球 差和慧差增加者 • 3.暗光下具有大瞳孔的年轻人和需要夜间 开车的人。