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基于人眼波前像差数据的客观验光研究

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主观验光是目前临床上公认的验光方法，但它存在速度慢，验光精度受限和依赖于被测者等缺点。寻找一种准确可靠的客观验光方法来取代主观验光方法，一直是眼视光领域关注的课题。上世纪九十年代起，波前像差技术被广泛的运用于眼科领域，已经在个性化准分子激光矫正术、个性化人工晶体植入术方面取得成功。眼波前像差技术也给提供了客观验光的新途径，可从人眼波前数据出发，根据衍射光学的原理或用光学设计软件的方法，较准确地得到人眼的屈光度。这是一种客观的验光方法，它不依赖于测试者的主观感觉，并且有更高的精度。
　　 本论文根据波前传播的衍射光学理论和用光学设计的优化方法，研究了基于波前像差数据的客观验光技术，主要开展了以下工作：
　　 (1)提出了波前拟合验光方法，对由波前像差的2～6阶拟合出屈光度的方法进行了改善，首先运用菲涅尔衍射积分计算了波前在出瞳平面和矫正镜片之间的传播；然后用最小二乘拟合的方法，对镜片平面处的波前像差进行拟合，得到矫正波前像差最优的镜片球度、柱度和散光轴位角，从而给出验光配方。并将该方法得到的验光结果与波前验光和主观验光的结果进行比较。研究表明：(a)波前拟合验光方法与主观验光方法吻合较好，平均球度差，柱度差，散光轴位角差分别为0.09D，0.08D和-0.1°。球度差小于0.25D的人眼占总数的80％，柱度差小于0.25D的人眼占总数的70%，散光轴位角差小于5°的人眼占总数的100%。波前拟合验光方法可以作为一种可靠的客观验光方法。(b)波前验光，即通过Zernike多项式系数，由公式计算屈光度的方法，在4mm条件下，与主观验光差异较大。平均屈光度差超过0.1D。因此不能作为临床给出验光配方的方法。
　　 (2)开发了基于Matlab的波前拟合验光程序的图形化操作界面，具备文件读写，数据输入和数据计算等功能，使更多人能够方便快捷的利用波前拟合验光方法得到人眼的验光配方。
　　 (3)提出了基于个性化眼模型的验光方法。首先在Gullstrand-Le Grand眼模型基础上根据眼波前像差的数据构建了个性化眼模型，然后添加矫正镜片并进行优化，得到矫正镜片的屈光度，从而给出验光配方。将通过个性化眼模型得到的验光结果与主观验光和波前拟合方法得到的结果进行了比较。研究表明，眼模型验光结果与主观验光结果的平均球度差，柱度差和散光轴位角差分别为0.08D，-0.09D和3.88°。其中球度差小于0.25D的人眼达到了总数的62.5%；柱度差小于0.25D的人眼达到了总数的75%；散光轴位角差小于10°的人眼占总数的75%。眼模型验光结果与波前拟合验光结果的差异也较小。平均球度差，柱度差和散光轴位角差分别为-0.05D，0.12D和-2.93°。其中球度差和柱度差小于0.25D的人眼以及散光轴位角差小于10°的人眼均占总数的62.5%。综上，眼模型验光方法也可以作为一种基于人眼波前像差数据的可靠的客观验光方法。

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