【doc】 Tscherning波阵面像差仪测量眼高阶像差的临床研究

【doc】 Tscherning波阵面像差仪测量眼高阶像差的临床研究 Tscherning波阵面像差仪测量眼高阶像差 的临床研究 ? 520? 北京大学(医学版) JOURNALOFPEKINGUNIVERSITY(HEALTHSCIENCES)Vo1.37No .5Oct.2005 Tscherning波阵面像差仪测量眼高阶像差的 临床研究 陈跃国.仲燕莹,夏英杰 (北京大学眼科中心,第三医院眼科.北京100083) ? 论着? [摘要]目的:借助波阵面像差仪研究正视眼及屈光不正眼的高阶像差.方法:40人77只正视眼及屈光不正 眼.散瞳后用基于Tscherning原理的波阵面像差仪进行测量,记录高达6阶的波阵面像差Zemike系数和均方根值, 并进行统计学分析.结果:7mm瞳孑L下,受检对象的总体高阶像差zemike系数C06,C07.C08,C12,C13,C14,C24, C26,C27与0相比差异有统计学意义;4mm瞳孑L 下,C06,CIO.C12,C23,C24与0相比差异有统计学意义.除第2 阶像差均方根(RMS2)以外.正视眼及近视眼各阶像差平均RMS值 在7mill与4mill瞳孔下,差异均无统计学意义. 40岁及以下者与40岁以上者相比.在7mm瞳孑L时,两者第3阶像 差均方根(RMS3)差异有统计学意义;而在4mm 瞳:fLue,两者第6阶像差均方根(RMS6)及高阶像差均方根(RMSh)差 异均有统计学意义.结论:正常人眼的光学 系统中存在一定的高阶像差,尤其是在瞳孑L开大的情况下,高阶像 差更为显着;正视眼与近视眼的高阶像差差异无 统计学意义;40岁以上者所存在的高阶像差大于4o岁及以下者. [关键词]屈光,眼;检眼镜检查;视网膜 [中图分类号]R778.2[文献标识码]A[文章编 号]1671—167X(2005)05-0520-03 ClinicalstudyofhigherorderwavefrontaberrationswithaTscherningaberrometer CHENYue—guo,ZHONGYan—ying.XIAYing—jie (DepartmentofOphthalmology,PekingUniversityThirdHospital,PekingUniversityEyeCenter,Beijing100083,China) ABSTRACTObjective:Tostudythehigherorderaberrationsofemmetropicandametropiceveswith wavefrontaberrometer.Methods:Fortyofcases77emmetropicandametropiceyesweremeasuredwith anaberrometerbasedonTscherningprinciplewiththepupilsdilated.TheZernikecoefficientsandroot meansquarevaluesofwavefrontaberrationsuptothe6thorderwererecordedandstatisticallyanalyzed. Resuits:TheC06,C07,C08,C12,C13,C14.C24,C26.andC27weresignificantlvdifferentfromzero under7mmpupilsizeandtheC06,C10,C12.C23,andC24weresignificantlydifferentfromzerounder4 mmpupilsize.Therewasnosignifcantdifferenceofhigherorderwavefrontaberrationsbetweenem— metropicandametropiceyes.Comparingtheageof40yearsorlesswiththeageover40years. there weresignificantdifferencesinRMS3betweenthetwounder7mmpupilsize.andstatisticaldiffenences inRMS6andRMShbetweenthetwounder4mmpupilsize.Conclusion:Therearecertainhigherorder wavefrontaberrationsinthenormalhumaneyes.especiallywiththepupisdilated.Nodifferencesare foundinhigherorderaberrationsbetweenemmetropicandametropiceyes.Thehigherorderaberrationsof theageover40yearsaremorethanthoseoftheageof40yearsoryounger. KEYWORDSRefraction,ocular;Ophthalmoscopy:Retina 使用波阵面像差仪测量分析人眼的高阶像差是 近几年发展的新技术.本研究旨在于利用这一最新 技术,研究正视眼及近视眼的高阶像差. 1资料与方法 1.1对象选择 40人77眼,其中男性8人14眼(18.2%),女 性32人63眼(81.8%);平均年龄(31.3?11.9)岁 ACorrespondingauthor’se—mail.chenyueguo@sina.eom (19,70岁),屈光度球镜平均(一3.18?3.41)D (一8.50,+2.25D),柱镜平均(一0.40?0.65)D (一3.O0,+0.75D);裸眼或矫正视力?1.0,眼部 检查除外器质性眼病,未曾进行过眼部手术治疗. 1.2测量方法 检查前10min托品酰胺散瞳2次,使瞳孔扩大 至直径7mm以上,Allegretto波阵面像差分析仪 (WavelightLaserTechnologicAG,德国)测量,每眼 陈跃国,等Tscherning波阵向像差仪测量眼高阶像差的临床研究 涣0量4次.比较4次结果,选择最具代表性的图像 进行分析. 2结果 2.1受检对象的总体高阶像差Zernike系数(表1) 7am瞳孔下,高阶像差zernike系数C06,C07, C08,C12,C13,C14,C24,C26,C27与0相比有差异 有统计学意义(配对t检验,P<0.01);高阶像差平 均均方根(rootmeansquare,RMS)值为0.24? 0.12.4mm瞳孔下,高阶像差zernike系数C06, El0,C12,C23,C24与0相比差异有统计学意义(配 对t检验,P<0.O1);高阶像差平均RMS值为0.11 ?0.04 表1受检对象的总体高阶像差Zemike系数(;?s) TablelTheZernikecoefficientsofhiigherorderaberrations(;?s) 2.2正视眼与近视眼的像差比较 受检对象中正视眼(等值球镜屈光度为一0.63 , +1.00D)14人26眼,裸眼视力?1.0;近视眼 (等值球镜屈光度<一1.00D)23人46眼,最佳戴 镜矫正视力?1.0.其平均波阵面像差在7mm及4 am瞳孔下,平均RMS值如下(表2):正视眼组各阶 像差的平均RMS值在7am下与4am瞳孔下比较 差异有统计学意义(配对t检验,P<0.01);近视眼 组各阶像差的平均RMS值在7am下与4am瞳孔 下比较差异均有统计学意义(配对t检验,P< 0.01).正视眼组与近视眼组相比,除第2阶像差均 方根(RMS2)以外,正视眼及近视眼各阶像差平均 RMS值分别在7am与4am瞳孔下比较,差异均无 统计学意义(t检验,P>0.05). 2.3不同年龄组高阶像差的比较 受检对象中,?40岁者33人65眼,>40岁者7 人12眼.7am及4am瞳孔下,波阵面像差平均 RMS值如下(表3):在7am瞳孔时,两组问第3阶 像差均方根(RMS3)差异有统计学意义(t检验, 0.01<P<0.05);而在4am瞳孔时,两组间R第6 阶像差均方根(MS6)及高阶像差均方根(RMSh)差 异有统计学意义(t检验,P<0.01及t检验, 0.01<P<0.05) 3讨论 Allegretto波阵面像差分析仪是基于Tscherning 理论的视网膜成像系统,它用一束平行绿色氦一氖 激光(入=543nm,0.5mW),穿过一个13×13 (168)点阵格栅罩,将激光格栅图案投影到眼的视 网膜上.这样,借助一架小光圈(1am)的数码相机 就能拍下异常的激光格栅图案.通过像差仪中的软 件计算分析由来自视网膜的这种异常格栅图案形成 的数码影像,以显示波阵面像差图形特征J.在测 量前必须散瞳,因为未散大的瞳孔不能使这种13X 13点阵格栅的重要部分投影于受检眼的视网膜上. 值得注意的是,为了消除睫状肌麻痹后调节消失而 对测量结果的影响,应使用无睫状肌麻痹作用或睫 状肌麻痹作用微弱的散瞳剂.而且,明显的屈光异 常比如超过6屈光度的远视和超过12屈光度的近 视,因为视网膜上的影像扭曲太大,照相机难以分 析,也可造成测量结果的误差. 基于视网膜的马赛克结构,人眼的视力可达 20/10或更好.在视网膜内层进行处理的”次级像 素”影像应该进一步提高视力.然而,正常情况下 很少得到这样的理想视力,眼光学系统所存在的单 色像差是其中的主要原因J.但以前由于受测量 设备的限制,尚未以系统性大样本研究过人眼单色 像差,因此,未能获得标准人群的平均值.通过 Zernike多项式来评估直至第六阶的波阵面像差,是 当前评估人眼单色像差最为常用的物理光学方法, 其中Zernike系数c至c:被用来描述更高阶的波 阵面像差(第3至第6阶).理论上,完美的无像差 北京大学(医学版) JOURNALOFPEKINGUNIVERSITY(HEALTHSCIENCES)Vo1.37No .5Oct.2005 的光学系统其Zernike系数为0.我们的研究表明, 受检对象的总体高阶像差Zernike系数在7mm直 径瞳孑L时,高阶像差zernike系数C06,C07,C08, C12,C13,C14,C24,C26,C27与0相比有显着性差 异(配对t检验,P<0.O1);高阶像差平均均方根值 (RMS)为0.24?0.12.4mm直径瞳孑L下,高阶像 差zernike系数C06,C10,C12,C23,C24与0相比差 异有统计学意义(配对t检验,P<0.01);高阶像差 平均RMS值为0.11?0.04.由此证明人眼的光学 系统中存在一定的高阶像差,尤其是在瞳孑L开大的 情况下,高阶像差更为显着. 表2正视眼与近视眼的像差比较(?) Table2Theaberrationsinemmetropicandmyopiceyes(i?) 表3不同年龄组高阶像差的比较(;?) Table3Comparisonofhigherorderaberrationsindifferentagegroups(;?) 受检对象中正视眼与近视眼相比,除RMS2外, 各阶像差平均RMS值在直径为7mm与4mm瞳孑L 下,差异均无统计学意义.表明正视眼与近视眼的 像差区别在于第2阶像差(球镜和柱镜),而两者的 高阶像差无显着性差异.另一方面,受检对象中,40 岁及以下者与40岁以上者相比,在7mm直径的瞳 孑L时,两组间RMS3差异有统计学意义;而在4mm 直径的瞳孑L时,两组间RMS6及RMSh差异均有统 计学意义.这表明40岁以上者所存在的高阶像差 大于40岁及以下者,光学像差不是仅仅来源于角膜 的外表面,而且还来自其它屈光成分(如后角膜和 晶状体).4O岁以上者晶体密度增高或轻度浑浊, 可能是导致高阶像差增加的主要原因. 本研究借助Tscherning像差仪,通过对于不同 年龄组正视眼及屈光不正眼各阶波阵面像差的测 量,比较全面地反映了裸眼视力或矫正视力正常人 群的单色像差尤其是高阶像差状况,为今后指导用 屈光手术或纯光学手段矫正高阶像差以提高视觉质 量奠定了基础. 参考文献 lMrochenM,KaemmererM.MierdelP.KrinkeHE.SeilerT.Prin. ciplesofTschemingaberrom~[J].JRefractSurg,2000,16: s570—57l 2SellerT,KaemmererM,MierdelP.KrinkeHE.Ocularopticalab. errations’afterphotorefractivekeratectomyformyopiaandmyopica. stigmatism【J].ArchOphthalmol,20o0,ll8:l7—2l 3KaemmererM,MrochenM,MierdelP,KrinkeHE.SeilerT.Clini. calexperiencewiththeTschemingaberrometer[J].JRefractSurg, 20oO.16:s584—587 (20o5l一28收稿) (本文编辑:王蕾)