自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)眼科檢測中的應(yīng)用.pdf

1、隨著大型激光工程和光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展，自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)已得到長足發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域從軍事應(yīng)用、科學(xué)研究逐漸擴(kuò)展到民用領(lǐng)域。 人眼視網(wǎng)膜是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的人體組織，眼睛本身的疾病和人體的其它疾病(如糖尿病等)都可以在眼底得到反映。自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)具有實時校正動態(tài)波前誤差的能力，用于人眼像差的校正，實現(xiàn)接近衍射極限的活體人眼高分辨率觀察。獲得高清晰度的視網(wǎng)膜圖像，從而實現(xiàn)對嚴(yán)重影響人眼視力以及致盲疾病的更早期診斷，幫助醫(yī)生和患者及時治療，減少患者失明

2、的風(fēng)險。 本文研究了自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)眼科檢測中的應(yīng)用，具體內(nèi)容如下： (1)系統(tǒng)總結(jié)了自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)在空間探測、空間光通信、星基對地望遠(yuǎn)鏡、核聚變裝置、高能激光武器五個領(lǐng)域中的應(yīng)用，這是以往人們所研究的。本文主要研究了自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)在視網(wǎng)膜檢測中的應(yīng)用和自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)在人眼視力檢測中的應(yīng)用。 (2)介紹了人眼像差的概念以及幾何像差與波像差之間的關(guān)系，研究了影響人眼視覺成像質(zhì)量的光學(xué)因素。用哈特曼-夏克波前傳感

3、器分別測量了8只人眼的零視場波前像差，取前35項澤尼克系數(shù)，并運用Zemax光學(xué)設(shè)計軟件分別為8只正常人眼構(gòu)建了個性化的人眼模型，該人眼模型由實際測量的人眼波前像差數(shù)據(jù)、角膜地形數(shù)據(jù)及眼內(nèi)各部分軸向間距數(shù)據(jù)優(yōu)化得來，與個體人眼具有相同的光學(xué)特性。在此基礎(chǔ)上，分析了人眼顳側(cè)方向(0°、10°、20°、30°、40°、50°)視場的離軸像差隨視場角的變化趨勢，得出人眼的邊緣視覺成像質(zhì)量比中央凹的視覺成像質(zhì)量差，其主要來源在于像散與彗差。

4、 計算結(jié)果表明人眼像差隨著視場角的逐漸增大而增大，四階以上的高階像差隨著視場角的改變，變化不大。大視場波前像差對人眼光學(xué)系統(tǒng)的影響主要來源于低階像差。將個性化人眼模型計算得到的大視場波前像差值與用哈特曼-夏克波前傳感器實際測量得到的人眼像差值相比，兩者結(jié)果相吻合。 (3)研究了視網(wǎng)膜檢測自適應(yīng)光學(xué)成像系統(tǒng)的工作原理。介紹了哈特曼-夏克波前傳感器的基本工作原理，分析了影響哈特曼-夏克波前傳感器探測精度的因素。介紹了用于自適應(yīng)光

5、學(xué)系統(tǒng)的幾種新型可變形反射鏡，敘述了可變形反射鏡的工作原理、人眼像差校正原理。研究了視網(wǎng)膜圖像與眼底疾病之間的關(guān)系。 (4)研究了客觀驗光儀的光學(xué)原理，并基于自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的工作原理對客觀驗光儀進(jìn)行光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計。基于人眼視力CCD測量技術(shù)對人眼近視、遠(yuǎn)視、散光和老視眼進(jìn)行了測量，研究了客觀驗光儀的光源，分析了激光光源驗光儀產(chǎn)生散斑的原因和散斑的特性，介紹了發(fā)光二極管光源的設(shè)計原理，最后提出采用紅外發(fā)光二極管作為客觀驗光儀的光源。