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近视散光患者的高阶像差研究(一)
http://www.39.net     时间:2005年07月25日
       随着准分子激光矫正屈光不正技术(PRK和LASIK)的开展,术后出现的眩光、光晕和夜间视力下降等有关视觉成像质量的并发症越来越受到重视。究其原因,是准分子激光对角膜的切削增加了角膜的像差。
      波前像差仪、小光斑飞点扫描准分子激光治疗仪和快速主动式跟踪技术的问世,一种波前像差引导的准分子激光矫治屈光不正技术应运而生,使得矫正眼球的像差,尤其是3阶以上的高阶像差成为可能。这些技术和问题的出现,对于我们了解国人的像差分布及其影响因素,提高准分子激光治疗技术有重要意义。
      像差是一个光学概念,最早在几何光学和物理光学领域应用,如几何光学中的色差(chromatic aberration)、球差(spherical aberration)、彗差(coma)等和物理光学中的波前像差(wavefront aberration),又称波阵面像差。
      用光线的矩阵轨迹形成波前,并和理想的球面波比较,两者存在偏差,Brown & Wolf称这种偏差为波前像差。
      目前在临床中,评价眼球系统的成像质量除了分辨率、对比敏感度外,波前像差是重要指标之一。表达波前像差的方法有很多,但易于评价且可以定量表达的方法是用Zernike多项式(Zernike. Polynomials)和波前像差图来描述。
       Zernike多项式为一正交于单位圆上的序列函数,可将波前像差分解成多个阶像,从而观察每一个阶像大小。常用的Zernike多项式为6阶27项,1阶像差表示倾斜(棱镜),2阶像差表示散光和离焦(近视和远视),3阶像差表示彗差等,4阶像差表示球差等,5阶像差表示次级彗差等,6阶像差表示次级球差等,其中1~2阶为低阶像差,3阶以上为高阶像差。   
      本研究结果显示,高阶像差中主要是3阶彗差,依次递减的还有4阶球差,5阶的次级彗差和6阶的次级球差。
      目前应用的波前像差检查技术,基于不同的原理,分为Hartmann-Shack原理⑸,Tscherning原理和屈光计原理的波前像差仪,前两种为客观测量,后一种为主观测量。由于Seiler教授于1999年3月首次成功应用Tscherning式像差仪进行了波前像差引导的LASIK治疗倍受重视。
      它是由大小、间距相等的168束激光光束(波长532nm ND:YAG激光)按13X13方阵排列,中央一激光束空缺用于设置微型高敏度CCD摄象机拍摄视网膜上的图像然后用相连的电脑进行计算分析。此方法有自动定中心系统,被认为是重复性良好的测定方法。本研究是使用Tscherning原理设计的像差仪,能检测6阶27项波前像差。各阶像差,个体差异很大,最大值与最小值相差4.5至36.6倍,尤其是球差和次级球差。
      在目前波前像差引导准分子激光矫治技术处于早期阶段时,选择高阶像差较大的近视散光患者可能更有意义。
      本研究显示瞳孔大小对像差的影响是最明显的,同阶像差内,随着瞳孔增大,各阶像差相应增加,以球差和彗差增速最大。这是因为角膜和晶状体前表面中央部比中周部凸,而且晶状体核的屈光指数中央比中周也高,瞳孔小的时侯,由于瞳孔的光栏作用,高阶像差处于一个合理的低水平;当瞳孔增大时,从瞳孔边缘进来的光线显著增加,高阶像差,尤其是球差也随之增加。临床实践也验证,准分子激光治疗近视中,当用较大角膜切削区时,夜间视觉质量明显改善,眩光和光晕的发生率明显下降。
      最近有报道说,视觉质量随着近视度数的增加而下降,在高度近视中彗差更多见。但散光对像差的影响未见报道。本研究显示近视度数影响球差或次级球差,在任何瞳孔大小对彗差都无影响,但随着瞳孔增大,也影响次级彗差。结果的差异可能与使用的方法(Tscherning与Hartmann-Shack)和样本量不同有关。
      散光度数在任何瞳孔大小下,既不影响球差,也不影响次级球差,只对彗差或次级彗差有影响。散光度数明显与彗差相关联。所以在治疗高度近视或高度散光时,更应考虑使用波前像差引导的准分子激光治疗。
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