專利名稱：人眼象差個(gè)性化校正系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種人眼象差個(gè)性化校正系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
準(zhǔn)分子激光角膜切削治療近視，是近年來高科技產(chǎn)品在眼科運(yùn)用的典范。1983年Torker第一個(gè)開始了準(zhǔn)分子激光治療近視的研究，為近視眼輕松地摘掉眼鏡開創(chuàng)了先河。從此，準(zhǔn)分子激光治療近視的技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，短短十幾年時(shí)間，這一技術(shù)已發(fā)展的日臻完善。準(zhǔn)分子激光角膜切削術(shù)(PRK)、準(zhǔn)分子激光角膜磨鑲術(shù)(LASIK)、角膜地形圖控制下的任意形狀弧度切削術(shù)(TOSCA)、準(zhǔn)分子激光程控去疤痕術(shù)(PTK)等手術(shù)，為改善角膜屈光狀態(tài)等治療提供了一系列安全有效的手段。不僅可以治療近視，而且對(duì)遠(yuǎn)視眼、老視(老花眼)、不規(guī)則散光等復(fù)雜的屈光狀態(tài)都可予以矯治。
眼屈光不正是一種常見的眼科疾病，它包括近視遠(yuǎn)視散光。用準(zhǔn)分子激光治療屈光不正，是指用波長為193nm的ArF準(zhǔn)分子激光對(duì)角膜進(jìn)行切削，改變角膜前表面的曲率半徑，從而改變角膜及總個(gè)眼屈光系統(tǒng)的屈光力，使得平行光線在經(jīng)過眼屈光系統(tǒng)(角膜，房水，晶狀體，玻璃體)后成像在視網(wǎng)膜上。
對(duì)于理想的眼睛，可將物體清晰地成像在視網(wǎng)膜上，讓物體表面光分布的對(duì)比在視網(wǎng)膜上保持不變，此時(shí)，光線從物體表面某一點(diǎn)發(fā)出(或反射)并通過人眼瞳孔后將匯聚在視網(wǎng)膜上的某一相應(yīng)點(diǎn)上。當(dāng)瞳孔擴(kuò)大時(shí)，若只考慮衍射對(duì)人眼空間分辨率的限制時(shí)，根據(jù)衍射公式分辨角的極限θ＝1.22λ/d，λ位光波長，d取為瞳孔的直徑，如直徑為6mm時(shí)，θ遠(yuǎn)小于1.0視力的視角。
物體上的一點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)過眼屈光系統(tǒng)后，并不在視網(wǎng)膜上匯聚成一個(gè)理想點(diǎn)，而是形成一個(gè)光斑，其中一部分達(dá)到理想點(diǎn)，大部分則偏離理想點(diǎn)，這種因眼睛光學(xué)系統(tǒng)所引起的光線偏離被稱為象差。在現(xiàn)實(shí)中，由于角膜和晶狀體的光學(xué)性能并非完美，人眼存在各種象差，因此人眼的視力只能達(dá)到20/10，20/20或更差。即使佩戴準(zhǔn)確度數(shù)的眼鏡或隱形眼鏡使眼睛的屈光狀態(tài)趨于最佳狀態(tài)，正常人眼仍存在高階單色象差，其對(duì)成像質(zhì)量產(chǎn)生影響，故其校正視力并不能達(dá)到衍射的極限。
正常視力人眼中，如果象差得到校正，并且不考慮衍射限制時(shí)，其分辨率可以和視網(wǎng)膜的感光細(xì)胞大小相一致，即空間分辨率可以達(dá)到20/8。
人眼象差可由人眼入瞳面上的二維波象差分布圖來表示，并可展開為ZERNIKE或其他多項(xiàng)式。在展開維ZERNIKE多項(xiàng)式時(shí)，其中的低階項(xiàng)表示低階人眼象差，這些低階人眼象差為離焦(近視，遠(yuǎn)視)和散光；高階項(xiàng)表示高級(jí)人眼象差如球差慧差等。只要給定了ZERNIKE多項(xiàng)式中各項(xiàng)的系數(shù)，就可寫出眼象差的ZERNIKE多項(xiàng)式，進(jìn)而繪出入瞳面上的二維波象差圖。ZERNIKE多項(xiàng)式有無窮項(xiàng)，但是隨著項(xiàng)的階次越高，該項(xiàng)所表示的象差在整個(gè)人眼象差中所占的比例越小，通常取前21項(xiàng)(5階象差)或者35項(xiàng)(7階象差)，已經(jīng)能很精確地描述眼睛的象差。
目前運(yùn)用準(zhǔn)分子激光治療眼屈光不正的設(shè)備僅能校正近視、遠(yuǎn)視和散光，對(duì)于高階象差則不能校正，這使得手術(shù)后眼視覺質(zhì)量的提高受到一定的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種人眼象差個(gè)性化校正系統(tǒng)，它是由主觀式人眼象差儀引導(dǎo)的準(zhǔn)分子激光眼科治療機(jī)，它不僅能夠校正象近視、遠(yuǎn)視和散光這樣的低階象差，也能校正象球差慧差等高階象差。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種人眼象差個(gè)性化校正系統(tǒng)，該裝置包括由計(jì)算機(jī)A控制的人眼象差測量儀，人眼象差測量儀在計(jì)算機(jī)A的控制下測量出入射光線經(jīng)過人眼入瞳面上各點(diǎn)后的偏離情況，將結(jié)果傳輸給計(jì)算機(jī)A，計(jì)算機(jī)A計(jì)算出5階或7階象差的系數(shù)，并將這些系數(shù)傳輸給計(jì)算機(jī)B，計(jì)算機(jī)B根據(jù)這些系數(shù)計(jì)算出激光在人眼角膜上的切削量，生成激光切削的脈沖位置，然后用這些脈沖位置控制準(zhǔn)分子激光眼科治療機(jī)上的X向和Y向掃描器的運(yùn)動(dòng)，準(zhǔn)確地控制激光脈沖照射在角膜上的位置，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)切削。
本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是一種人眼象差個(gè)性化校正系統(tǒng)，該裝置包括由計(jì)算機(jī)A控制的主觀式人眼象差測量儀，主觀式人眼象差測量儀在計(jì)算機(jī)A的控制下測量出入射光線經(jīng)過人眼入瞳面上各點(diǎn)后的偏離情況，將結(jié)果傳輸給計(jì)算機(jī)A，計(jì)算機(jī)A計(jì)算出5階(21項(xiàng))或7階(35項(xiàng))象差的系數(shù)(c1，c2，......c35)，并將這些系數(shù)存儲(chǔ)起來，通過互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)或移動(dòng)磁盤將這些系數(shù)值傳輸給計(jì)算機(jī)B，計(jì)算機(jī)B根據(jù)這些系數(shù)計(jì)算出激光在人眼角膜上的切削量，生成激光切削的脈沖位置，然后用這些脈沖位置控制準(zhǔn)分子激光眼科治療機(jī)上的X向和Y向掃描器的運(yùn)動(dòng)，準(zhǔn)確地控制激光脈沖照射在角膜上的位置，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)切削。
本發(fā)明更詳細(xì)的技術(shù)方案是一種人眼象差個(gè)性化校正系統(tǒng)，該裝置包括由計(jì)算機(jī)A控制的主觀式人眼象差測量儀，主觀式人眼象差測量儀在計(jì)算機(jī)A的控制下測量出入射光線經(jīng)過人眼入瞳面上各點(diǎn)后的偏離情況，將結(jié)果傳輸給計(jì)算機(jī)A，計(jì)算機(jī)A計(jì)算出5階(21項(xiàng))或7階(35項(xiàng))象差的系數(shù)(c1，c2，......c35)，并將這些系數(shù)存儲(chǔ)起來，通過互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)或移動(dòng)磁盤將這些系數(shù)值傳輸給計(jì)算機(jī)B，計(jì)算機(jī)B根據(jù)這些系數(shù)計(jì)算出激光在人眼角膜上的切削量，生成激光切削的脈沖位置，然后用這些脈沖位置控制準(zhǔn)分子激光眼科治療機(jī)上的X向和Y向掃描器的運(yùn)動(dòng)，準(zhǔn)確地控制激光脈沖照射在角膜上的位置，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)切削；所述準(zhǔn)分子激光眼科治療機(jī)包括由計(jì)算機(jī)B控制的計(jì)算機(jī)控制板，計(jì)算機(jī)控制板上連接有準(zhǔn)分子激光發(fā)射器、激光能量傳感器、激光衰減器、光閘開關(guān)、激光光閘、XY向掃描驅(qū)動(dòng)器，激光發(fā)射器通過激光衰減器、受光閘開關(guān)控制的激光光閘、聚焦系統(tǒng)、受XY向掃描驅(qū)動(dòng)器控制的XY掃描器、折光鏡片作用于人眼角膜，XY掃描器還連接有眼球自動(dòng)跟蹤裝置。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1.目前運(yùn)用準(zhǔn)分子激光治療眼屈光不正的設(shè)備僅能校正近視、遠(yuǎn)視和散光，對(duì)于高階象差則不能校正，這使得手術(shù)后眼視覺質(zhì)量的提高受到一定的限制，本發(fā)明彌補(bǔ)了這一不足之處，它不僅能夠校正象近視、遠(yuǎn)視和散光這樣的低階象差，也能校正象球差慧差等高階象差。
2.本發(fā)明能校正前35項(xiàng)象差值，如果象差儀只能給出前21項(xiàng)象差系數(shù)，則只要令這21項(xiàng)象差以后的各項(xiàng)系數(shù)為零，仍舊可按35項(xiàng)象差處理。


下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中1計(jì)算機(jī)A；2人眼象差測量儀；3計(jì)算機(jī)B；4準(zhǔn)分子激光眼科治療機(jī)；5計(jì)算機(jī)控制板；6準(zhǔn)分子激光發(fā)射器；7激光能量傳感器；8激光衰減器；9光閘開關(guān)；10激光光閘；11 X向Y向掃描驅(qū)動(dòng)器；12聚焦系統(tǒng)；13X向Y向掃描器；14人眼角膜；15眼球自動(dòng)跟蹤裝置；16折射鏡片；17手術(shù)用顯微鏡；18紅外固視光。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例如圖1所示，一種人眼象差個(gè)性化校正系統(tǒng)，包括由計(jì)算機(jī)A(1)控制的主觀式人眼象差測量儀(2)，主觀式人眼象差測量儀(2)在計(jì)算機(jī)A(1)的控制下測量出入射光線經(jīng)過人眼入瞳面上各點(diǎn)后的偏離情況，將結(jié)果傳輸給計(jì)算機(jī)A(1)，計(jì)算機(jī)A(1)計(jì)算出5階(21項(xiàng))或7階(35項(xiàng))象差的系數(shù)(c1，c2，......c35)，并將這些系數(shù)存儲(chǔ)起來，通過互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)或移動(dòng)磁盤將這些系數(shù)值傳輸給計(jì)算機(jī)B(3)，計(jì)算機(jī)B(3)根據(jù)這些系數(shù)計(jì)算出激光在人眼角膜上的切削量，生成激光切削的脈沖位置，然后用這些脈沖位置控制準(zhǔn)分子激光眼科治療機(jī)(4)上的X向和Y向掃描器(11)的運(yùn)動(dòng)，準(zhǔn)確地控制激光脈沖照射在角膜上的位置，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)切削。
上述實(shí)施例中使用的主觀式人眼象差測量儀(2)的結(jié)構(gòu)和測量方法可參照中國專利ZL98125083.1和專利申請(qǐng)00123571.0。
上述實(shí)施例中使用的準(zhǔn)分子激光眼科治療機(jī)(4)包括由計(jì)算機(jī)B(3)控制的計(jì)算機(jī)控制板(5)，計(jì)算機(jī)控制板(5)上連接有準(zhǔn)分子激光發(fā)射器(6)、激光能量傳感器(7)、激光衰減器(8)、光閘開關(guān)(9)、激光光閘(10)、XY向掃描驅(qū)動(dòng)器(11)，激光發(fā)射器(6)通過激光衰減器(8)、受光閘開關(guān)(9)控制的激光光閘(10)、聚焦系統(tǒng)(12)、受XY向掃描驅(qū)動(dòng)器(11)控制的XY掃描器(13)、折光鏡片(16)作用于人眼角膜(14)，XY掃描器(13)還連接有眼球自動(dòng)跟蹤裝置(15)。
準(zhǔn)分子激光眼科治療機(jī)(4)的工作過程為1.手術(shù)前進(jìn)行系統(tǒng)校準(zhǔn)，通過改變激光衰減器(8)的角度調(diào)節(jié)激光光束的能量，同時(shí)校準(zhǔn)激光光束切削的中心位置；2.輸入病人手術(shù)參數(shù)，由計(jì)算機(jī)A(1)通過互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)或移動(dòng)磁盤傳輸給計(jì)算機(jī)B(3)，治療機(jī)的控制軟件計(jì)算出所需切削的角膜厚度；3.計(jì)算機(jī)B(3)對(duì)激光器(6)發(fā)出發(fā)射激光的指令，激光器(6)發(fā)出矩形光斑，且能量高于手術(shù)時(shí)所需的能量；4.激光經(jīng)過衰減器(8)，被調(diào)節(jié)成所需要的能量；5.醫(yī)生踩下光閘開關(guān)(9)后，激光束到達(dá)聚焦系統(tǒng)(12)，經(jīng)過聚焦系統(tǒng)(12)的聚焦后光斑的形狀由矩形變?yōu)?.2毫米的圓形；6.計(jì)算機(jī)B(3)控制X向和Y向掃描器(13)的折射鏡片(16)作適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)，使得激光光束通過X向和Y向掃描器(13)的折射鏡片(16)反射后打在角膜(14)上正確的位置；7.眼球自動(dòng)跟蹤裝置(15)跟蹤眼球的運(yùn)動(dòng)情況，并實(shí)時(shí)向掃描器(13)發(fā)出補(bǔ)償信號(hào)。
權(quán)利要求
1.一種人眼象差個(gè)性化校正系統(tǒng)，其特征在于該裝置包括由計(jì)算機(jī)A(1)控制的人眼象差測量儀(2)，人眼象差測量儀(2)在計(jì)算機(jī)A(1)的控制下測量出入射光線經(jīng)過人眼入瞳面上各點(diǎn)后的偏離情況，將結(jié)果傳輸給計(jì)算機(jī)A(1)，計(jì)算機(jī)A(1)計(jì)算出5階或7階象差的系數(shù)，并將這些系數(shù)傳輸給計(jì)算機(jī)B(3)，計(jì)算機(jī)B(3)根據(jù)這些系數(shù)計(jì)算出激光在人眼角膜上的切削量，生成激光切削的脈沖位置，然后用這些脈沖位置控制準(zhǔn)分子激光眼科治療機(jī)(4)上的X向和Y向掃描器(11)的運(yùn)動(dòng)，準(zhǔn)確地控制激光脈沖照射在角膜上的位置，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)切削。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人眼象差個(gè)性化校正系統(tǒng)，其特征在于所述人眼象差測量儀(2)為主觀式人眼象差儀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人眼象差個(gè)性化校正系統(tǒng)，其特征在于所述計(jì)算機(jī)A(1)通過網(wǎng)絡(luò)或磁盤把象差系數(shù)傳輸給計(jì)算機(jī)B(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人眼象差個(gè)性化校正系統(tǒng)，其特征在于所述準(zhǔn)分子激光眼科治療機(jī)(4)包括由計(jì)算機(jī)B(2)控制的計(jì)算機(jī)控制板(5)，計(jì)算機(jī)控制板(5)上連接有準(zhǔn)分子激光發(fā)射器(6)、激光能量傳感器(7)、激光衰減器(8)、光閘開關(guān)(9)、激光光閘(10)、XY向掃描驅(qū)動(dòng)器(11)，激光發(fā)射器(6)通過激光衰減器(8)、受光閘開關(guān)(9)控制的激光光閘(10)、聚焦系統(tǒng)(12)、受XY向掃描驅(qū)動(dòng)器(11)控制的XY掃描器(13)、折光鏡片(16)作用于人眼角膜(14)，XY掃描器(13)還連接有眼球自動(dòng)跟蹤裝置(15)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種人眼象差個(gè)性化校正系統(tǒng)，該裝置包括由計(jì)算機(jī)A控制的人眼象差測量儀，人眼象差測量儀測量的偏離結(jié)果傳輸給計(jì)算機(jī)A，計(jì)算機(jī)A計(jì)算的象差系數(shù)傳輸給計(jì)算機(jī)B，由計(jì)算機(jī)B控制準(zhǔn)分子激光眼科治療機(jī)對(duì)人眼角膜執(zhí)行切削治療；它是由主觀式人眼象差儀引導(dǎo)的準(zhǔn)分子激光眼科治療機(jī)，它不僅能夠校正象近視、遠(yuǎn)視和散光這樣的低階象差，也能校正象球差慧差等高階象差。
文檔編號(hào)G06F19/00GK1541634SQ200310106230
公開日2004年11月3日 申請(qǐng)日期2003年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月6日
發(fā)明者賀極蒼, 廖文和, 周永耀, 祁巨 申請(qǐng)人:蘇州六六視覺科技股份有限公司, 賀極蒼, 南京航空航天大學(xué)