视光学基本知识及进展

1、 眼睛的生理结构 眼睛的生理结构 眼睛的生理结构 眼睛的生理结构 眼睛的生理结构 眼睛的生理结构 眼睛的生理结构 眼睛的生理结构 眼球光学 与眼睛相关的轴 眼球光学 Gullstrand NO.1 眼模型 角膜的屈光度为43.05D，约占整个眼睛屈光度的三分之二 Gullstrand-Emsley 眼模型 眼球光学 眼球光学 个性化眼模型 以以GullstrandGullstrand眼模型的参数为初始数据输入到眼模型的参数为初始数据输入到Zemax Radius Depth Refractive Medium （mm） （mm） Index R1=7.8 D1=0.55 1.3771 corn

2、ea R2=6.5 D2=3.05 1.3374 anterior chamber R3=10.2 D3=4.0 1.420 crystalline lens R4=-6.0 D4=16.60 1.336 vitreous body R5=-12.3 用用角膜地形图仪角膜地形图仪Orbscan 测量角膜前后表面曲率以及测量角膜前后表面曲率以及 相对于参考球面的高度值，用高次非球面拟合出角膜的非相对于参考球面的高度值，用高次非球面拟合出角膜的非 球面表面，置换初始数据：球面表面，置换初始数据： R Corneal surface Reference sphere O K )(),()(),( 2

3、22222 yxyxKRyxRyx ) 1(),(),( 22 1 yxyxZyx N i ii 眼球光学 用用医用医用BMF-200 A型超声仪测量眼轴的各部分间距：型超声仪测量眼轴的各部分间距： 角膜、眼前房、晶状体、玻璃体，置换初始数据角膜、眼前房、晶状体、玻璃体，置换初始数据 Eye Cornea Anterior Crystalline Vitreous chamber lens body Value 0.57 3.03 3.51 18.62 (mm) 眼球光学 用眼波像差仪测量个体眼的波前像差，把数据加到用眼波像差仪测量个体眼的波前像差，把数据加到 Zemax的优化函数中，定义人眼

4、的实际像差的优化函数中，定义人眼的实际像差 ) 1(),(),( 22 1 yxyxZyx N i ii 眼球光学 用用Orbscan II Orbscan II 测量测量 角膜表面的相对高度值角膜表面的相对高度值 用泽尼克多项式用泽尼克多项式 拟合角膜面型拟合角膜面型 用用BMF-200BMF-200测厚仪测厚仪 测量眼内轴向间距测量眼内轴向间距 用用H-SH-S传感器测量传感器测量 人眼波前像差人眼波前像差 定义优化函数定义优化函数 个性化人眼模型个性化人眼模型 晶状体面型晶状体面型 视功能分析视功能分析 如如PSFPSF，MTFMTF等等 构建个性化眼模型的程图构建个性化眼模型的程图 以

5、晶状体的前后表面的曲率和非球面系数以晶状体的前后表面的曲率和非球面系数 为变量，做光学优化（见流程图）为变量，做光学优化（见流程图） 眼球光学 用用ZEMAXZEMAX构建的个性化眼模型构建的个性化眼模型 点列图点列图 MTFMTF 眼球光学 个性化眼模型的特点： 1. 个性化的，不是平均模型； 2. 可以用于临床评估； 3. 可用来评价眼睛的成像质量 眼球光学 眼睛的入射光瞳和出射光瞳 瞳孔距角膜3.6mm，出射光瞳距角膜3.5mm，放大率为1.1313 眼球光学 瞳孔距晶状体后表面3.6mm，出射光瞳距晶状体后表面3.5mm， 放大率为1.03 眼球光学 眼睛的像差 色差 486nm到65

6、6nm的纵向色差为：+1D 400nm到700nm的纵向色差为：+1.75D 与光瞳大小相关 视力受色差的影响不大 眼睛成像质量的描述 Seidel像差 眼睛成像质量的描述 球差 彗差：轴外像差 眼睛成像质量的描述 像散 场曲：视网膜是曲面，能够进行补偿 畸变：相对不重要，大脑能够处理修正 W (u, v) = Ck Zk(u, v) Ck是展开系数，是展开系数，Zk是是Zernike多项式。多项式。 0.).(1 ).sin()() 1( 2 ).cos()() 1( 2 mRn evenkmRn oddkmRn m n m n m n k Z 0m 眼像差以眼像差以7阶阶35项项Zerni

7、ke项表示项表示; Zernike项在单位圆内正交；项在单位圆内正交； 和几何像差有简单的对应关系；和几何像差有简单的对应关系； 波前像差-描述像差的新方法 Zk 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 nmZernike 多项式多项式物理意义物理意义 10sin X方向倾斜方向倾斜 11cosY方向倾斜方向倾斜 202sin2二级二级45/135度像散度像散 2122-1离离 焦焦 222cos2二级二级0/900/90度像散度像散 303sin3三级三级0/900/90度像散度像散 31(33-2)sin三级三级X X方向慧差方向慧差 32(33-2)cos三级三级Y Y方向慧差方

8、向慧差 333cos3三级三级45/13545/135度像散度像散 404sin4四级四级45/13545/135度像散度像散 41(44-32)sin2四级四级Y Y方向慧差方向慧差 124264-62+1四级球差四级球差 1343(44-32)cos2四级四级X X方向慧差方向慧差 14444cos4四级四级0/900/90度方像散度方像散 15505sin5 1651(55-43)sin3 1752(105-123+3)sin五级五级X X方向慧差方向慧差 1853(105-123+3)cos五级五级Y Y方向慧差方向慧差 1954(55-43)cos3 20555cos5 21606s

9、in6 2261(66-54)sin4 2362(156-204+62)sin2 2463206-304+122-1六级球差六级球差 眼睛成像质量的描述 客观式测量方法：客观式测量方法： 主观式测量方法：主观式测量方法： Tscherning 技术技术 光线追迹技术光线追迹技术 缺点：测量时间长 需要患者的参与 精度不高 Hartman-ShackHartman-Shack波前测量方法波前测量方法 优点：客观、快速、准确 精度高 ) , (1 v vuW R ) , (1 u vuW R x = y = W (u, v) = Ck Zk(u, v) Ck是展开系数，是展开系数，Zk是是Zern

10、ike多项式。多项式。 0.).(1 ).sin()() 1( 2 ).cos()() 1( 2 mRn evenkmRn oddkmRn m n m n m n k Z 0m 眼像差以眼像差以7阶阶35项项Zernike项表示项表示; Zernike项在单位圆内正交；项在单位圆内正交； 和几何像差有简单的对应关系；和几何像差有简单的对应关系； 眼睛成像质量的描述 2 重构波前重构波前 0 10 20 30 40 50 60 0 10 20 30 40 50 60 -6 -4 -2 0 2 4 6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 眼睛成像质量的描述 Y pupil posit

11、ion (mm) -3-2-10123 -3 -2 -1 0 1 2 3 -33 -2-10123 -3 -2 -1 0 1 2 3 -3-2-10123 -3 -2 -11 0 1 2 3 OPMLJL X pupil position (mm) 眼睛成像质量的描述 02040 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 White 2.77mm White 2.9 mm White 3.84mm MTF Spatial frequency(c/deg) ZLOD 02040 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 White 2.77mm White 2.9 mm White

12、3.84mm MTF Spatial frequency(c/deg) ZLOS 02040 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 White 2.77mm White 2.9 mm White 3.84mm MTF Spatial frequency(c/deg) ZZHOD 02040 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 White 2.77mm White 2.9 mm White 3.84mm ZZHOS MTF Spatial frequency(c/deg) 眼睛成像质量的描述 眼睛的调制传递函数 眼睛成像质量的描述 点扩散函数 对比敏感度 CSF=MTF*N

13、CSF 眼睛成像质量的描述 眼睛成像质量的描述 其他评价眼成像质量的参数 RMS （root mean square） VA（visual acuity） 立体视觉 色觉 双眼视觉 传统的视觉矫正：传统的视觉矫正： 13 13世纪，对近视和远视的矫正世纪，对近视和远视的矫正 1850 1850年，对像散进行了矫正年，对像散进行了矫正 眼睛像差的矫正 仅能对离焦和像散进行矫正仅能对离焦和像散进行矫正 精度不高精度不高 眼睛像差的矫正 矫正手段：框架眼镜、隐形眼镜、激光角膜手术矫正手段：框架眼镜、隐形眼镜、激光角膜手术 大瞳孔下高级像差严重影响光学质量大瞳孔下高级像差严重影响光学质量 传统视觉矫正

14、的局限性：传统视觉矫正的局限性： 眼睛像差的矫正 眼睛像差的矫正 眼睛像差的矫正 眼睛像差的矫正 波前引导的视觉矫正：波前引导的视觉矫正： 19971997年，人眼高级像差的第一次矫正和人眼第一次实年，人眼高级像差的第一次矫正和人眼第一次实 现超常视觉（现超常视觉（Liang,Williams,Miller,Liang,Williams,Miller,罗彻斯特大学罗彻斯特大学) ) 眼睛像差的矫正 Wavefront Sensing Deformable Mirror lens array Wavefront Compensation Krypton flash lamp Light Deli

15、very Vision Test or Retinal Imaging computer Eye CCD laser grating CCD or 眼睛像差的矫正 No Higher Order Correction With Higher Order Correction and Image Averaging Improvement provided by adaptive optics 高级像差的矫正高级像差的矫正 视网膜成像视网膜成像 调制传递函数调制传递函数 对比敏感度对比敏感度 眼睛像差的矫正 视觉工程发生了巨大变革视觉工程发生了巨大变革： 波前技术为特征波前技术为特征 拓展人类视

16、觉潜能拓展人类视觉潜能 视细胞水平上的眼底诊断视细胞水平上的眼底诊断 视力标准的变革视力标准的变革 个体化眼外科手术和个体化仪器个体化眼外科手术和个体化仪器 眼睛像差的矫正 1.1. 提高基于提高基于H-SH-S波前传感器的眼波像差仪信噪比的研究波前传感器的眼波像差仪信噪比的研究 2.2. 提高眼波前像差仪动态范围的掩模技术提高眼波前像差仪动态范围的掩模技术 3. 3. 基于基于Z Zernikeernike多项式和傅立叶变换的波前重构混合算法多项式和傅立叶变换的波前重构混合算法 4. 4. H-SH-S眼波像差仪离焦数据的修正研究眼波像差仪离焦数据的修正研究 课题组对现行的波前像差测量系统和

17、技术的改良课题组对现行的波前像差测量系统和技术的改良 噪声的来源：噪声的来源： 系统中的光学器件和系统中的光学器件和人眼角膜的反射光人眼角膜的反射光形成的噪声；形成的噪声； 激光散斑所造成的噪声；激光散斑所造成的噪声； 视网膜的多层干涉形成的噪声视网膜的多层干涉形成的噪声 波前像差技术改良 BS :BS :薄半透半反镜，薄半透半反镜， PBS1: PBS1: 偏振分光镜正入射偏振分光镜正入射 PBS2: PBS2: 偏振分光镜斜入射偏振分光镜斜入射 不同分光条件下信噪比随入瞳的变化不同分光条件下信噪比随入瞳的变化 相对于传统的半透半反镜法，相对于传统的半透半反镜法，斜入射偏振分光镜有高信噪比斜

18、入射偏振分光镜有高信噪比 3 mm 3 mm 孔径时，提高孔径时，提高4.54.5倍倍 波前像差技术改良 细光束离轴入射对提高信噪比的作用细光束离轴入射对提高信噪比的作用 光束孔径光束孔径1.5 mm 1.5 mm 入射点偏离中心入射点偏离中心1 mm1 mm，2 mm2 mm，2.8 mm2.8 mm 控制光栏可以很好消去反射噪声。控制光栏可以很好消去反射噪声。 孔径越大，获得的信号光能量也增大孔径越大，获得的信号光能量也增大 中心偏离中心偏离2 mm2 mm，光栏，光栏3 mm 3 mm 此时所测信噪比达此时所测信噪比达200200：1 1 波前像差技术改良 薄半透半反镜时的光斑薄半透半反

19、镜时的光斑 偏振分光棱镜正入射时的光斑偏振分光棱镜正入射时的光斑 偏振分光棱镜斜入射时的光斑偏振分光棱镜斜入射时的光斑 细光束离轴入射时的光斑细光束离轴入射时的光斑 波前像差技术改良 2. 2. 提高眼波前像差仪动态范围的掩模技术提高眼波前像差仪动态范围的掩模技术 问题：待测波前像差较大，子孔径光斑与其它临近光斑粘连、问题：待测波前像差较大，子孔径光斑与其它临近光斑粘连、 重合，形成质心探测误差。重合，形成质心探测误差。 波前像差技术改良 动态掩模由动态掩模由SVGA1 TFT-LCDSVGA1 TFT-LCD薄膜晶体管液晶显示器制成薄膜晶体管液晶显示器制成 掩模阵列元与微透镜阵列元一一对应，

20、黑白分别对应透过率掩模阵列元与微透镜阵列元一一对应，黑白分别对应透过率0 0和和1 1 一次完备的波前测量由该掩模的两种子模式交替测量完成一次完备的波前测量由该掩模的两种子模式交替测量完成 实验中所用的掩模版实验中所用的掩模版 波前像差技术改良 光斑粘连问题的解决：光斑粘连问题的解决： 对相同波前进行对相同波前进行2 2次不重叠采样，得到完备的次不重叠采样，得到完备的2 2幅分立光斑阵列幅分立光斑阵列 分别参照各自的参考光斑进行处理分别参照各自的参考光斑进行处理 波前像差技术改良 三种不同扩大范围的的掩模板三种不同扩大范围的的掩模板 f L W 2 2 max 子孔径测量范围是原来扩大子孔径测

21、量范围是原来扩大2 2、4 4、8 8倍，倍， 测量时间也延长为原来的测量时间也延长为原来的2 2、4 4、8 8倍倍 f L W 2 max f L W 2 4 max 波前像差技术改良 3. 3. 基于基于Z Zernikeernike多项式和傅立叶变换的波前重构混合算法多项式和傅立叶变换的波前重构混合算法 ),(),(),( 21 yxWyxWyxW W W1 1(x,y)(x,y)为用为用ZernikeZernike多项式拟合出的波前多项式拟合出的波前 W W2 2(x,y)(x,y)为由傅立叶算法计算出的波前为由傅立叶算法计算出的波前 f xx x yxW 21 ),( 用用Zern

22、ikeZernike多项式拟和出波前多项式拟和出波前W W1 1(x,y)(x,y) 由由W W1 1(x,y)(x,y)确定确定 x x1 1 由由 x x2 2 x x x x1 1求得求得 x x2 2 傅立叶变换迭代求出傅立叶变换迭代求出W W2 2(x,y)(x,y) 波前像差技术改良 叠代傅立叶变换算法波前重构的流程图叠代傅立叶变换算法波前重构的流程图 波前像差技术改良 Zernike Zernike 多项式、傅立叶变换、及其混合算法的重构误差多项式、傅立叶变换、及其混合算法的重构误差 1 1秒秒2525幅图像采样平均幅图像采样平均 1515项项ZernikeZernike多项式与

23、傅立叶变换迭代混合算法波前重构，多项式与傅立叶变换迭代混合算法波前重构， 可以兼顾前者的运算速度和大动态范围与后者的重构精度可以兼顾前者的运算速度和大动态范围与后者的重构精度 波前像差技术改良 4. H-S4. H-S离焦数据的修正研究离焦数据的修正研究 问题：问题：H-SH-S测量的离焦量与主观验光数据不符（测量的离焦量与主观验光数据不符（0.55D)0.55D) 测量波长和可见光的中心波长的差别测量波长和可见光的中心波长的差别 瞳孔尺寸的影响瞳孔尺寸的影响 眼调节的影响（视标）眼调节的影响（视标） 波前像差技术改良 -0.7809 0.0345 0.0088 -0.8456 0.0187

24、0.0182 -0.7902 -0.0064 0.0110 -0.8142 -0.0330 0.0127 -0.7985 0.0173 0.0093 -0.8123 -0.0140 0.0135 -0.8237 -0.0125 0.0146 -0.8273 0.0044 0.0146 Defocus(D) Astigmatism(D) HOA(m) 0.3551 0.3596 0.3918 0.3950 0.1773 0.1796 0.2967 0.3034 0.2492 0.2521 0.2432 0.2416 0.2187 0.2292 0.2462 0.2550 HOA1(m) HOA2

25、(m) -0.5869 -0.5524 -0.6132 -0.5945 -0.6316 -0.6380 -0.8594 -0.8924 -0.6945 -0.6772 -0.0892 -0.1032 -0.2264 -0.2389 -0.5820 -0.5776 Astigmaitsm1(D) Astigmaitsm2(D) -2.0445 -2.8254 -4.8915 -5.7371 -6.1036 -6.8938 -6.1441 -6.9583 -6.4108 -7.2093 -7.9536 -8.7659 -8.5694 -9.3931 -9.3909 -10.2182 Defocus

26、1(D) Defocus2(D) 87654321 Eye number H-SH-S测量的波前像差和个性化眼模型得出波前像差比较测量的波前像差和个性化眼模型得出波前像差比较 8 8只眼只眼 不同的个体人眼，离焦的不同的个体人眼，离焦的修正量接近，但不完全相同修正量接近，但不完全相同, ,在在0.78D0.78D到到0.85D0.85D 之间，并且与本身离焦量大小无关；之间，并且与本身离焦量大小无关； 像散和高级像差的差别较小，最大分别为像散和高级像差的差别较小，最大分别为0.035D0.035D和和0.0180.018mm。 波前像差技术改良 1 1 不同调焦、不同瞳孔直径、不同波长下眼波前

27、像差特性不同调焦、不同瞳孔直径、不同波长下眼波前像差特性 2020只眼只眼 大瞳孔情况，大瞳孔情况，第第3 3阶阶的的ZernikeZernike波像差波像差rmsrms值就低于值就低于MarechalMarechal衍射极限衍射极限 小瞳孔，直到小瞳孔，直到第第7 7、8 8阶阶的的ZernikeZernike波像差的波像差的rmsrms值刚低于衍射极限值刚低于衍射极限 大瞳孔波像差的大瞳孔波像差的rms值前者是小瞳孔的值前者是小瞳孔的2-5倍倍 获得了眼波前像差随瞳孔的变化特点获得了眼波前像差随瞳孔的变化特点 波前像差特性的研究波前像差特性的研究 获得了眼波前像差随视场角的变化特点获得了眼

28、波前像差随视场角的变化特点 视角分辨率随视场角的变化视角分辨率随视场角的变化 5 5只眼只眼 第第3 3阶到第阶到第1010阶阶Zernike 波像差向鼻子和向颞侧波像差向鼻子和向颞侧 两个方向不是对称的两个方向不是对称的 视场角从视场角从0增大增大50： 第 第3阶阶像差均值像差均值增大增大 2倍倍 第第4阶阶像差均值像差均值增大增大1.8倍倍 第第51010阶阶像差均值增大像差均值增大 1.71.3倍倍 波前像差特性研究 离焦随波长的变化大，离焦随波长的变化大， 平均变化量平均变化量2.15 D2.15 D 像散随波长的变化相像散随波长的变化相 对小，最大为对小，最大为0.06 D0.06

29、 D 球差随波长的变化大，球差随波长的变化大， 最大从最大从0.120.12到到0.21 0.21 m m 慧差随波长的变化相对小，慧差随波长的变化相对小， 平缓平缓（0.03 0.03 m m） 三叶草随波长的变化相三叶草随波长的变化相 对小，平缓对小，平缓（0.03 0.03 m m） 获得了获得了不同波长下的眼前像差波差不同波长下的眼前像差波差 8 8只眼只眼在在1212个波长下的波像差的特点个波长下的波像差的特点 波前像差特性研究 获得了离焦随波长的变化关系获得了离焦随波长的变化关系 用于眼波前像差仪的离焦补偿用于眼波前像差仪的离焦补偿 波前像差特性研究 0D到到-2D：多数眼波像差下

30、降；：多数眼波像差下降； -2D到到- 4D：多数像差上升；：多数像差上升； 多数眼波像差变化很大多数眼波像差变化很大（1、2、7、9、10、12、17、20） 少数变化较小少数变化较小（3、5、8、11、18） 获得了眼波前像差随调焦的变化特点获得了眼波前像差随调焦的变化特点 （2020只眼只眼，不包括像散，从，不包括像散，从0D0D到到-4D)-4D) 波前像差特性研究 瞳孔瞳孔6mm6mm，5s5s，测量速率每秒，测量速率每秒2020次次 总体、总体、ZernikeZernike第第2 2、第、第3 3、第、第4 4、人造眼、第、人造眼、第5 5、第、第6 6、第、第7 7、第、第8 8

31、阶阶 整体变化和离焦变化一致整体变化和离焦变化一致 总的总的Zernike 波像差波像差rms 涨落幅度的平均值为涨落幅度的平均值为 0.1m 高级高级Zernike 波前像差波前像差rms 涨落幅度的平均值为涨落幅度的平均值为0.06m大于大于 Marechal衍射极限衍射极限 人造眼：人造眼：0.004 m 2 2 研究眼波像差随时间变化的动态特性（在研究眼波像差随时间变化的动态特性（在5s5s内涨落曲线内涨落曲线) ) 波前像差特性研究 3. 3. 研究了有视功能病症者的眼波前像差特性研究了有视功能病症者的眼波前像差特性 8484只角膜手只角膜手 术的眼术的眼： 无症状无症状 参考组参考

32、组 有症状组有症状组 眩光组、眩光组、 雾像组、雾像组、 复视组复视组 Zernike coefficient Z35 Z33 Z31 Z29 Z27 Z25 Z23 Z21 Z19 Z17 Z15 Z13 Z11 Z9 Z7 Z5 Z3 Z1 Absolute value(micrometer) 2.5 2.0 1.5 1.0 .5 0.0 -.5 Zernike coefficients Z35 Z33 Z31 Z29 Z27 Z25 Z23 Z21 Z19 Z17 Z15 Z13 Z11 Z9 Z7 Z5 Z3 Z1 Absolute value (micrometer) 2.5 2.0

33、 1.5 1.0 .5 0.0 -.5 Zernike coefficient Z35 Z33 Z31 Z29 Z27 Z25 Z23 Z21 Z19 Z17 Z15 Z13 Z11 Z9 Z7 Z5 Z3 Z1 Absolute value(micrometer) 2.5 2.0 1.5 1.0 .5 0.0 -.5 ZernikeZernike绝对值（绝对值（参考组）参考组） ZernikeZernike绝对值（绝对值（眩光组）眩光组） Zernike coefficient Z35 Z33 Z31 Z29 Z27 Z25 Z23 Z21 Z19 Z17 Z15 Z13 Z11 Z9 Z7

34、 Z5 Z3 Z1 Absolute value (micrometer) 2.5 2.0 1.5 1.0 .5 0.0 -.5 有症状组的有症状组的ZernikeZernike分布起伏大分布起伏大 有症状组高阶像差大；有症状组高阶像差大； 术后术后ZernikeZernike球差（球差（Z3Z3）和彗差（）和彗差（Z5,Z6Z5,Z6）明显增大）明显增大 ZernikeZernike绝对值（绝对值（复视组）复视组）ZernikeZernike绝对值（绝对值（雾像组）雾像组） 波前像差特性研究 r2z3z4z5z6z7 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 RMS value(m)

35、Zernike order reference starburst doublevision moisture 各组各组ZernikeZernike阶像差的阶像差的RMSRMS值值 参考组的参考组的RMSRMS低于其它有症状组低于其它有症状组 眩光组的眩光组的RMSRMS远高于参考组，第远高于参考组，第3 3阶和第阶和第4 4阶约是参考组的阶约是参考组的2 2倍倍 雾像组的第雾像组的第3 3阶和第阶和第4 4阶的阶的RMSRMS值明显大于参考组值明显大于参考组 复视组不明显复视组不明显 波前像差特性研究 4.4.视觉矫正前后眼波前像差的测量和比对研究视觉矫正前后眼波前像差的测量和比对研究 02

36、468 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 0 1 2 3 4 5 6 RMS() Pre-LASIK Post-LASIK 02468 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 RMS() Pre-LASIK Post-LASIK 3mm3mm瞳孔下人眼整体的波前像差和高阶像差的变化瞳孔下人眼整体的波前像差和高阶像差的变化（2929眼眼） 左图：整体波前像差包括离焦和像散，屈光手术矫正了大部分离焦和像散左图：整体波前像差包括离焦和像散，屈光手术矫正了大部分离焦和像散 ，

37、但是有整体像差的残余，其，但是有整体像差的残余，其RMSRMS为为0.08-1.52m0.08-1.52m。 右图：术后高阶像差（不包括离焦和像散）均大于术前，屈光度数的越大右图：术后高阶像差（不包括离焦和像散）均大于术前，屈光度数的越大 ，差别越大，差别越大，变化最大的第变化最大的第2424眼为术前的眼为术前的2.112.11倍，最小的是第倍，最小的是第1010眼几乎相眼几乎相 等。等。但绝大部分的但绝大部分的RMSRMSH H 0.12 0.12mm，较小。，较小。 波前像差特性研究 02468 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 0 2 4 6 8 10 R

38、MS () Pre-LASIK Post-LASIK 6mm 6mm瞳孔，瞳孔，LASIKLASIK手术前后人眼整体的像差和高阶像差的变化（手术前后人眼整体的像差和高阶像差的变化（2929眼眼） 02468 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 0.0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 RMS() Pre-LASIK Post-LASIK 左图：左图：6 mm6 mm瞳孔下，瞳孔下，屈光手术后屈光手术后整体波前像整体波前像RMSRMS为为0.44-2.94m0.44-2.94m，较大，较大。 右图：手术后人眼的高阶像差均大于术前，屈光度数越大右图：手术后人眼的

39、高阶像差均大于术前，屈光度数越大RMSRMS增量越大增量越大， 最大的第最大的第2525眼术后为术前的眼术后为术前的8.48.4，最小的第，最小的第1616眼术后为术前的眼术后为术前的1.11.1倍，术倍，术 后高阶像差的范围为后高阶像差的范围为0.150.151.51.5mm较大较大。 结论：手术产生新的高阶像差，特别是大瞳孔时更为明显。结论：手术产生新的高阶像差，特别是大瞳孔时更为明显。 波前像差特性研究 RMS (m) 3mm pupil 6mm pupil LASEKLASIKP LASEKLASIKP RMS0.0770.0250.0810.0340.591 0.6720.2520.7240.2950.453 RMS3 0.0720.0240.0760.0340.649 0.5940.2470.5950.2870.987 RMS4 0.0220.0120.0240.0120.425 0.2480.1190.3140.1350.042 RMS5 0.0100.0060.0120.0060.21 0.0960.0440.1510.1080.021 RMS6 0.0010.0020.0010.0010.827 0.0740.0490.0930.0530.151 RMS7 0.0010.0010.0010