HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京课件

1、HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京1 HexaVision 肝素表面处理非球面人工晶体的设计肝素表面处理非球面人工晶体的设计 及其科学背景及其科学背景 Nelson Zhang MD G M HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京2 第二代非球面设计人工晶体 HexaVision非球面人工晶体 HexaVision Aspheric XO2 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京3 目前全球四种典型非球面人工晶体设计的代表及其比较目前全球四种典型非球面人工晶体设计的代表及其比较 HOYA (Anterior)Carl Zeiss

2、(Acri. Tec) Canon- Staar;Rayner HumanOptics HexaVision Aspheric XO3 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京4 自非球面人工晶体面市以来，眼科临床学家一直存在的疑虑：自非球面人工晶体面市以来，眼科临床学家一直存在的疑虑： 如果我的患者角膜前表面非球面度（如果我的患者角膜前表面非球面度（Q Q值值) )不在某种非球面人不在某种非球面人 工晶体设计时的工晶体设计时的“理想适用范围理想适用范围”内，我该怎么办？内，我该怎么办？ 一项临床研究显示：使用一项临床研究显示：使用AcrySof IQAcrySof IQ的患

3、者与使用球面人工的患者与使用球面人工 晶体的患者相比，术后球差被显著地减小了，但患者远视力晶体的患者相比，术后球差被显著地减小了，但患者远视力 矫正之后的近视力变得更差。这是为什么？矫正之后的近视力变得更差。这是为什么？ “所有的非球面人工晶体设计时都基于在人工晶体眼中，人所有的非球面人工晶体设计时都基于在人工晶体眼中，人 工晶体始终处于理论视轴的中心位置；一旦这些非球面人工工晶体始终处于理论视轴的中心位置；一旦这些非球面人工 晶体术后发生通常出现的倾斜、偏心或偏心倾斜时，对视晶体术后发生通常出现的倾斜、偏心或偏心倾斜时，对视 觉质量的影响为何？觉质量的影响为何？” “如果一种非球面人工晶体无

4、法矫正人工晶体眼患者角膜的如果一种非球面人工晶体无法矫正人工晶体眼患者角膜的 正球差，对视觉质量的提高不明显；我有什么理由说服我的正球差，对视觉质量的提高不明显；我有什么理由说服我的 患者去使用这种价格昂贵的非球面人工晶体？使用球面的人患者去使用这种价格昂贵的非球面人工晶体？使用球面的人 工晶体不是性价比更好吗？工晶体不是性价比更好吗？” HexaVision Aspheric XO4 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京5 真实的人眼并非光学意义上的对称结构，其光轴与 视轴并非一致。 植入后房、囊袋内的人工晶体并不总是处于完美的 中心位置，而表现为某种程度的倾斜和/或偏

5、心 根据已经发表的文章进行统计分析发现：常见人根据已经发表的文章进行统计分析发现：常见人 工晶体发生倾斜的范围在：工晶体发生倾斜的范围在：3 30 0 7 70 0 之间；发生偏之间；发生偏 心的范围在：心的范围在：0.3 0.3 0.7 mm 0.7 mm之间之间 HexaVision Aspheric XO5 眼科学、视光学对人眼及人工晶体眼眼科学、视光学对人眼及人工晶体眼“准直状态准直状态”的论述的论述 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京6 HexaVision Aspheric XO6 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京7 HexaVis

6、ion Aspheric XO7 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京8 何为何为IOLIOL的非准直状态（的非准直状态（Mis-alignment)?Mis-alignment)? 准直：光轴重合 偏心：光轴平行不重合 倾斜：光轴不平行 偏心加倾斜： HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京9 HexaVision Aspheric XO9 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京10 25 years experience in optical design and new product development. Hold clo

7、se to 70 patents. General manager and Optical design expert, Vision Advancement LLC, Specialty optical design and product development Research Investigator, AMO, CA USA Member, American Academy of Optometry Member, ANSI Committee for Intro-ocular Implants HexaVision Aspheric XO10 HexaVision肝素表面处理非球面

8、人工晶体设计重庆南京11 Dr. Portney拥有的主要美国专利: : US No. 4,842,782 (1989) Manufacture of ophthalmic lenses by excimer laser US No. 4,898,461 (1990) Multifocal ophthalmic lens. It later became AMO Array IOL, first multifocal intra-ocular lens approved in the USA US No. 5,088,809 (1992) Teledioptric lens system. I

9、t was implantable device for Low Vision US No. 6,210,005 (2001) Multifocal ophthalmic lens with reduced halo size. It later became AMO ReZOOM IOL, second generation refractive multifocal IOL US No. 7,073,906 (2006) Aspherical diffractive ophthalmic lens. It is to combine Refractive multifocality and

10、 Diffractive bifocality HexaVision Aspheric XO11 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京12 如何回答、解决眼科临床学家遇到的如何回答、解决眼科临床学家遇到的 现实问题？现实问题？ 可否设计一种对患者角膜可否设计一种对患者角膜Q值不要那么苛求值不要那么苛求 的非球面人工晶体？的非球面人工晶体？ 植入非球面人工晶体术后不需要过分担心植入非球面人工晶体术后不需要过分担心 出现人工晶体偏心和出现人工晶体偏心和/或倾斜造成人工晶体或倾斜造成人工晶体 眼整体成像质量再度下降。眼整体成像质量再度下降。 如何保证患者使用非球面人工晶体如何保

11、证患者使用非球面人工晶体“物有物有 所值所值”？ HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京13 新一代非球面人工晶体设计时设定的目标 新一代的非球面人工晶体要能改善真实术后临 床情况下人工晶体眼的总体成像质量 基于临床上人工晶体通常发生倾斜和/或偏心 的范围，考虑到临床意义上的患者角膜的非球 面度分布范围；利用评估调制传递函数（MTF) 的方法，最大限度地优化人工晶体的光学表现 继续保持HexaVision 肝素表面处理肝素表面处理 (HSM)(HSM)丙丙 烯酸酯材料人工晶体的各种优点烯酸酯材料人工晶体的各种优点 HexaVision Aspheric XO13 HexaV

12、ision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京14 HexaVision Aspheric XO14 球面表面与非球面表面的定义球面表面与非球面表面的定义 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京15 Aspheric surface Zasph can be described: 1。Radius (x) 2。Asphericity (Q）: Q = 0 is spherical, Q 0 is ellipses and prolate, which is flatter in the peripheral than in the center HexaVision As

13、pheric XO15 Z asph (x) = cx2 cx2 cx2 1+ 1-(1+Q)c2x2 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京16 采用高级多项式非球面表面采用高级多项式非球面表面 (Zasph) (Zasph) 包含了多个高次包含了多个高次 系数项【多元高次方程】（系数项【多元高次方程】（即变量组即变量组） where ,c = surface curvature, x = distance to the surface vertex, Q = asphericity, and Aj = high order aspheric coefficients H

14、exaVision Aspheric XO16 Z asph (x) = cx2 1+ 1-(1+Q)c2x2 + + A4 x4+ A6 x6+ A 8 x8 + A 10 x10 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京17 HexaVision Aspheric XO17 扁长椭球非球面可聚焦全部光线于一点以矫正人工晶体处于理论中心位置 时的球差，但一旦人工晶体处于非准直状态时它却会产生各种高阶像差。 而非扁长椭球非球面在人工晶体处于理论中心位置时可能存在很小的球 差，但它却控制了当人工晶体处于非准直状态时产生的各种高阶像差。 HexaVision肝素表面处理非球面人工

15、晶体设计重庆南京18 经线方向上的不同像差及其发展趋势 HexaVision Aspheric XO18 Pupil radius 3.5mm Longitudinal aberrations Dash line Spherical Aberration can be corrected by a Prolate surface Solid line High Order Aberrations can not be corrected by the Prolate surface, Require a Non-prolate surface. HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设

16、计重庆南京19 利用多元高次方程系数 (A4, A6,) 作为设计 时的各种变量组，而不使用常规非球面晶体设 计时采用的单一 Q 值变量的方法 所产生的非球面表面更为复杂（理论上可以是 任意形态表面），它不仅仅可以矫正球差(SA), 还要矫正其他各种高阶像差 (HOAs) HexaVision Aspheric XO19 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京20 设计时考虑到的各种变量因素设计时考虑到的各种变量因素 在人工晶体眼中，晶体通常所处的位置：允 许晶体存在大到70 的倾斜及1.0 mm的偏心 使用MTF评估方法最大限度优化设计，以期达 到均衡矫正全部像差均衡矫正

17、全部像差 (不仅仅是球差，而是 包括其他各种高阶像差) 优化的光学表现应满足不同患者角膜非球面 度的分布范围 HexaVision Aspheric XO20 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京21 肝素表面处理所带来的益处肝素表面处理所带来的益处 HexaVision Aspheric XO21 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京22 肝素表面处理所带来的益处肝素表面处理所带来的益处 有可能使植入的人工晶体发生偏心，倾斜的程 度减轻 更为重要的是: 它为那些复杂白内障患者提高、 改善在低照度、暗视野情况下的视觉质量提供 了可能性 它或许为这一特

18、殊的非球面设计提供了“担 保”；并帮助患者获得长期良好的视觉质量 HexaVision Aspheric XO22 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京23 为什么要使用为什么要使用MTFMTF检测评估方法检测评估方法? ? MTF是对成像质量的直接与定量的检测 MTF检测技术是客观的和广泛使用的方法 MTF可以通过测量加以验证 MTF容许系统对接近于实际应用环境的情况 进行检测 MTF可用人工晶体设计软件去精确地预测和 决定误差 HexaVision Aspheric XO23 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京24 不同人工晶体的MTF比较 H

19、exaVision XO 非球面人工晶体 AMO Tecnis 非球面人工晶体 Alcon AcrySof IQ 非球面人工晶体 B & L AO 非球面人工晶体 球面人工晶体 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京25 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京26 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京27 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京28 什么原因造成什么原因造成MTFMTF曲线下降的曲线下降的? ? 波面像差的出现导致MTF的变化。这 其中包括低阶像差(包括离焦及散光）； 高阶像差(主要是球差、慧差、

20、三叶草 等) 高阶像差是无法通过术后屈光方法得 以矫正的 HexaVision Aspheric XO28 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京29 人工晶体处于视轴中心位时的各种高阶像差人工晶体处于视轴中心位时的各种高阶像差 HexaVision Aspheric XO29 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京30 人工晶体处于人工晶体处于1mm1mm偏心时出现的各种高阶像差偏心时出现的各种高阶像差 HexaVision Aspheric XO30 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京31 人工晶体同时出现偏心和倾斜时人工晶体

21、同时出现偏心和倾斜时 出现的各种高阶像差出现的各种高阶像差 HexaVision Aspheric XO31 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京32 结果与分析结果与分析 晶体处于中心位时，Tecnis的高阶像差为0, 其他全部晶体都有或多或少的球差。 晶体处于1mm偏心位时，Tecnis有大的负球 差及负慧差, XO的正球差与负慧差均衡相 抵。 同时出现偏心和倾斜时，XO依然具备最小 的总高阶像差。其他晶体由于各种像差具 有相同的正或负号，其球差及慧差值会相 加到一起，使总高阶像差加大。 HexaVision Aspheric XO32 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京33 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京34 你是不是给了我们极端的例子？你是不是给了我们极端的例子？ HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京35 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京36 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京37 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京38 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京39 HexaVision肝素表面处理非球面人工晶体设计重庆南京40 HexaVision肝素表面处理非球