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近视眼角膜前表面点扩散函数的斯特列尔比特征分析
目的 探讨不同瞳孔直径下近视眼角膜前表面总像差的斯特列尔比(SR)与总高阶像差SR的正常值及其与调制传递函数(MTF)的关系.方法 横断面研究.应用Sirius 3D角膜地形图仪对200例(400眼)进行角膜前表面总像差的SR和总高阶像差的SR检查.采用单因素方差分析比较角膜前表面总像差的SR和总高阶像差的SR分别在不同瞳孔直径下(3.0、5.0、6.0、7.0 mm)的差异.Pearson相关分析研究二者分别与对应的均方根值(RMS)的相关性,以及总像差SR与对应的MTF值的之间的相关性.结果 在不同瞳孔直径下(3.0、5.0、6.0、7.0mm)角膜前表面总像差100' SR值为(0.46±0.13) ～ (0.14±0.03)；总高阶像差100'SR值为(0.69±0.15)～(0.17±0.04);角膜前表面总像差200'SR值为(0.45±0.13)～(0.16±0.04)；总高阶像差200' SR值为(0.70±0.15) ～ (0.20±0.05),各组均逐渐变小；角膜前表面总像差SR值和总高阶像差SR值与对应的RMS值之间均存在负相关关系.当瞳孔直径小时,总像差SR值与MTF值的高频区相关性较高；而当瞳孔直径大时,总像差SR值与MTF值的低频区相关性较高.结论 近视眼角膜前表面总像差SR值和总高阶像差SR值与瞳孔直径呈负相关,并且SR值与RMS值及MTF值之间均存在一定的相关性.
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调制传递函数联合视觉电生理对糖尿病视网膜病变早期诊断的意义
目的 探讨调制传递函数( MTF)联合视觉电牛理对糖尿病视网膜病变(DR)早期诊断的意义.方法 横断面研究.通过对48例(80眼)无视网膜病变的糖尿病(NLDR)患者、52例(80眼)非增殖性DR(NPDR)患者和40例(80眼)正常对照者行MTF、闪光视网膜电图(ERG)、图形视诱发电位(PVEP)检查,NLDR和NPDR的三项测量结果与正常对照组的比较采用独立样本t检验.结果 相对正常对照者,NLDR和NPDR患者的MTF在中高频区均表现出幅值降低(P＜0.05);NLDR患者和NPDR患者,ERG Op2波表现为振幅下降和潜伏期延长(P＜0.05)；NPDR患者PVEP P100波表现为振幅下降和潜伏期延长(P＜0.05),但NLDR患者相比正常对照者PVEP P100波差异无统计学意义.NLDR患者采用MTF和ERG Op2波联合检测阳性率高达76％.NPDR患者采用两者联合检测阳性率高达90％,明显高于两者分别检测所得到的阳性率.结论 MTF和ERG Op2联合检测,可早期发现DR的视网膜功能性损害,是一种可行的敏感性较高的检测手段.
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正常人眼全角膜光学质量调制传递函数的分析
目的 用调制传递函数(MTF)客观分析正常人眼全角膜的光学特性.方法 横断面研究.选取200例(400眼),年龄为18～40岁拟做准分子激光手术的患者(柱镜度在-1.00以内),应用Sirius角膜地形图分析仪,经Phoenis分析软件模拟得出3、4、5、6、7 mm角膜光学区域,校正角膜低阶像差后,在全角膜的垂直和水平子午线的MTF曲线上,选取5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55和60 c/d空间频率的MTF值进行统计学描述,左右眼之间MTF值及斯特列尔比(SR)的比较采用配对t检验或符号秩和检验.结果 MTF曲线在各角膜光学区域从低频至中频(5～15 c/d)迅速下降,高频(＞15 c/d)趋向缓和至零.随角膜光学区域的增大,MTF曲线逐渐降低.在3～6 mm角膜光学区域时左右眼的SR值差异无统计学意义,呈镜像对称.7 mm时右眼的SR值较左眼高,且差异有统计学意义(t=2.220,P=0.028).3～5 mm角膜光学区域时,水平子午线各空间频率的MTF值均大于垂直子午线的MTF值,差异有统计学意义.6～7 mm在空间频率为20、25、30、35、40、45 c/d时,水平子午线的MTF值小于垂直子午线,但差异无统计学意义.结论 MTF能较客观、相对准确地对角膜成像质量进行评估描述.
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虹膜固定型人工晶状体植入矫正高度近视的疗效
目的 探讨虹膜固定型人工晶状体(IOL)植入术矫正高度近视的近中期安全性、有效性以及术后的视觉质量.方法 前瞻性临床研究.双眼植入虹膜固定型IOL患者89例,屈光度范围-6.00～-24.00 D.观察术前、术后3个月患者的裸眼视力(UCVA)、佳矫正视力(BCVA)、角膜内皮计数、眼压(IOP),以及3、4、5 mm瞳孔直径下像差均方根(RMS)值、调制传递函数(MTF)值.术前术后各指标变化采用配对t检验进行比较.结果 178眼均一次性成功植入虹膜固定型IOL,术后随访2～48个月.术后裸眼视力达到或超过术前佳矫正视力者占80％,且两者差异有统计学意义(t=6.187,P=0.003).术后残余屈光度(-0.36±0.53)D.患者术后眼压与术前相比差异无统计学意义.术后角膜内皮计数较术前稍有下降,差异有统计学意义(t=2.690,P=O.01).术后高阶像差与术前相比差异无统计学意义,所有瞳孔直径下的术后MTF值较术前稍有提高(5 mm瞳孔直径下的高频空间除外),且差异有统计学意义(P＜0.05).结论 虹膜同定型IOL植入术矫正高度近视安全有效,具有可逆性、可预测性等优点,并能够提供较好的术后视觉质量.但是虹膜固定型IOL对角膜内皮、晶状体、虹膜的远期影响还需进一步观察.
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不同设计多焦点人工晶状体植入术后视觉质量的比较
目的 比较植入REZOOM[折射型多焦点人工晶状体(MIOL)]、Tecnis ZMA00(全光学面衍射型MIOL)和Acri.Lisa 366D(折射-衍射混合型MIOL)三种不同特性MIOL的术后全程视力及视觉质量.方法 前瞻性病例对照研究.选取2008年9月至2010年3月期间,在天津市眼科医院白内障中心行白内障超声乳化联合MIOL植入术患者29例(40眼),分为三组,分别植入ReZoom MIOL 15眼；Tecnis ZMA00 MIOL 12眼;Acri.Lisa 366D MIOL 13眼.术后3个月随访,以Colenbrander Mixed Contrast视力测试卡分别测量佳矫正远视力下的中(66 cm)、近视力(40 cm).以iTrace视觉功能分析仪测量调制传递函数(MTF)、眼内像差及瞳孔直径.数据的比较采用单因素方差分析.结果 术后3个月,三组间佳矫正远视力、中视力及近视力差异无统计学意义.REZOOM、ZMA00、Acri.Lisa 366D三组所有患者术后佳矫正远视力均≥0.8；中视力≥0.8的眼数分别为7眼(47％)、5眼(42％)和7眼(54％)；近视力≥0.8的眼数分别为2眼(13％)、6眼(50％)和4眼(31％)；REZOOM组近视力明显低于ZMA00组和Acfi.Lisa组,但差异无统计学意义.将三组MIOL与传统球面人工晶状体(AR40e)和机械调节型人工晶状体(Tetraflex)进行比较.在5 mm瞳孔直径下,除三叶草外,各组人工晶状体眼各成分眼内像差差异均有统计学意义(P＜0.01).除5 c/d外,三种MIOL在其他空间频率下的MTF值差异均无统计学意义.结论 三种MIOL植入术后在远视力方面表现优秀且差异不大,在中距离视力和近视力方面也都有良好表现,但同时也体现出了一定的差异.非球面设计的Tecnis ZMA00和Acri.Lisa366D眼内像差及MTF值优于球面设计的REZOOM.
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眼老化过程中的视网膜成像特征
目的 通过点扩散函数分析系统,研究不同年龄段正常人眼视网膜成像质量的表达特征.方法 按入选标准将健康人83例(103只健康眼)纳入到本实验中.研究对象年龄为18～87岁,平均(49.1±21.3)岁,等效球镜范围+0.75～2.25D,散光范围为0.25～1.00 D,裸眼或矫正视力均≥4.9.按年龄分成3组:40岁以下组29例(43眼),41～65岁组26例(27眼),66岁以上组28例(33眼).在标准条件下使用PSF-1000分析仪进行3 mm和5 mm入瞳的视网膜像质检测,并得出调制传递函数(modulation transfer function,MTF)数据.实验结果 采用SPSS 13.0进行统计学分析.结果 ①在3 mm和5 mm入瞳时,40岁以下组的各空间频率的MTF值水平高,66岁以上组低,差异具有显著性(P=0.000);随空间频率增加,各年龄组的MTF值逐渐下降,差异具有显著性(P均＜0.01). ②3 mm入瞳的各空间频率MTF值均高于5 mm入瞳,差异均有显著统计学意义(P均＜0.01).结论 随着年龄的增加,视网膜成像质量在逐渐下降;在晚间瞳孔散大的情况下,视网膜像质会进一步下降,尤其在老年时会更加明显.
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全息光栅法视网膜调制传递函数测定装置的实验研究
目的 验证在光学实验平台上利用全息光栅法及"0"级空间滤过法搭建的调制传递函数(modulation transferfunction,MTF)测量装置的可行性,从而为今后该种仪器的顺利开发、生产做好相关理论和实验的基础工作.方法 利用全息光栅法及"0"级空间滤过法在光具座上搭建视网膜调制传递函数测定实验装置,并进行一般人群测量,根据所测量结果与25例正常人(50眼)的调制传递函数进行比较分析.结果 用本实验装置所测量的MTF曲线结果为:MTF的峰值位于中空间频率区6 cpd,在低频区和高频区MTF呈下降趋势,曲线表现一倒置的"U"字形,符合人眼MTF的特点.结论 本实验装置经过初步试用表明,利用全息光栅法及"0"级空间滤过法制作的视网膜调制传递函数测定装置所测人眼的MTF曲线特征,与正常人眼MTF值的符合性好,为今后开发基于全息光栅法及"0"级空间滤过法的人眼调制传递函数测量产品提供了可靠的实验依据.
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点扩散函数法在人眼成像质量分析中的特征
目的 采用点扩散函数(point spread function,PSF)分析系统,获得在人眼的视网膜成像质量表达中的各种特征,研究其在人眼成像质量评价中的作用.方法 应用点扩散函数分析系统(PSF-1000),测量22例近视无散光者的视网膜成像质量,在瞳孔3 mm和6 mm的状态下,取22眼调制传递函数(modulation transfer function,MTF)曲线中的12个点,分别等同于对数视力表4.0～5.1的12个点,针对PSF分析系统中的MTF参数进行比较和统计学分析.结果 ①PSF反映的是光强度大小和位置的偏差.PSF分析系统可直接采用屈光系统MTF曲线表达人眼的成像特征,该曲线MTF值从低频至中频迅速下降,高频趋向缓和至零,定量并客观地表达了人眼成像质量从低频至高频的改变.②左、右眼的MTF表达具有镜像对称性.③个体之间MTF值差异大(如空间频率为3.00 c/d时,3 mm瞳孔直径的MTF值为0.68～0.98,6 mm瞳孔直径的MTF值为0.51～0.85).④3 mm和6 mm瞳孔直径时的MTF值差异有统计学意义(P＜0.01).结论 点扩散函数分析系统既能表达总眼球成像的各种光学特性,又体现了像差、衍射和散射的共同影响.
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6种人工晶状体调制传递函数的研究
目的:研究人工晶状体的佳光学结构,为人工晶状体的设计提供理论依据.方法:以Gullstrand Ⅰ号模型眼为基础,计算6种不同光学结构人工晶状体植入后的调制传递函数(MTF).结果:6种不同光学结构人工晶状体植入后的MTF有明显差异.结论:一些特定结构的人工晶状体具有较好的成像质量,其中以双凸结构为佳.
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微机控制激光视网膜MTF测定技术的研究
目的:研究视觉系统视网膜-大脑部分的调制传递函数MTF(或称对比敏感度函数CSF)的测定技术,并研制开发新一代微机控制的激光视网膜-大脑MTF测定仪.方法:以He-Ne激光为光源,利用杨氏干涉法,经光学系统在视网膜上呈现正弦干涉条纹.测定不同空间频率条纹分辨的对比度阈值,便可测算出 MTF.结果和结论:初步临床应用表明,该仪器性能稳定,精度高.由于采用微机控制,具有方便、快捷的特点,适于在科研和临床上推广使用.
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可直接观察通过人工晶状体后成像的模型眼
随着白内障摘除联合人工晶状体植入手术病例的增加,已有多种人工晶状体如多焦人工晶状体等应用于此类手术.如果眼科医师、患者及其家属在术前能观察通过人工晶状体所成的像,他们就会根据个人的要求而选择合适的人工晶状体.依照上述要求,我们设计了一种能直接观察到物体图像的模型眼,该模型眼能即时地给出人工晶状体所成的像.直接让我们观察到模型眼构成的图像而不是数据,并能显示出各种人工晶状体的差异.
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Array人工晶状体眼调制传递函数和对比敏感度与瞳孔大小的关系
目的 研究 Array多焦点人工晶状体(SN-40N,AMO)术后调制传递函数(modulation transfer function,MTF)及对比敏感度(contrast sensitivity,CS)与瞳孔直径之间的关系.方法 随访近2年于我科行Array人工晶状体植入术的患者共124例(196眼),按严格的纳入标准选取研究对象,得到38例(57眼).用iTrace视觉功能分析仪测量MTF及瞳孔直径,以iTrace3.1软件分析不同瞳孔直径下的MTF.用CGT-1000对比度眩光测试仪测量患者的对比敏感度及眩光敏感度,将患者按瞳孔直径≤3.5 mm及＞3.5 mm分为两组,比较两组患者的裸眼视力、佳矫正视力、佳矫正远视力下的近视力、波前像差及时比敏感度函数(contrast sensitivity function,CSF).结果 当瞳孔直径在2.0～3.5 mm时,MTF随瞳孔增大而减小(P=0.000～0.025);当瞳孔直径＞3.5 mm时,MTF基本不变(P＞0.05).瞳孔直径＞3.5 mm组在佳矫正远视力下有着更好的近视力(P=0.049),球差Z12较大(P=0.006),两组患者之间的CSF差异没有统计学意义(P＞0.05).结论 Array人工晶状体的调制传递函数及佳矫正远视力下的近视力受到瞳孔大小的影响,但是,没有发现对比敏感度与瞳孔直径之间存在相关性.
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用于电子助视器的有限远共轭距连续变焦光学系统
目的 按照变焦光学系统设计原理,设计一款可供电子助视器使用的10X变倍比的有限远共轭距连续变焦光学系统.方法 利用高斯光学原理进行变焦光学系统初始结构设计,利用光学设计软件对系统进行像差校正和件能评价,包括调制传递函数(MTF)、点列图和弥散斑直径分析,并通过公差灵敏度分析和蒙特卡罗法对变焦光学系统的容差能力进行研究.结果 所设计的变焦光学系统为四组元结构,分前固定组、变倍组、中间固定组和补偿组,共10片透镜,采用机械补偿方式,光学筒长84 mm,前截距316 mm.可以实现10～60 mm的连续变焦,倍率变化范嗣为-0.03～-0.3.变焦轨迹平滑,整个变焦过程无渐晕,图像质量清晰稳定.结论 借助高斯光学理论和像差理论能够设计出符合电子助视器使用要求的大变倍比有限远共轭距连续变焦光学系统.
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多焦点人工晶状体眼与正常年轻人眼视觉质量对比分析
目的 比较白内障超声乳化吸除联合植入多焦点人工晶状体(MIOL)眼与正常年轻人有晶状体眼视力、高阶像差(HOAs)及调制传递函数(MTF),分析多焦点人工晶状体眼患者的视觉质量.方法 前瞻性病例对照研究.收集2016年5~10月就诊于我科的年龄相关性白内障术中植入多焦点IOL患者13例(21只眼),对照组为正常有晶状体眼的年轻人14例(26只眼).术后3个月检查各组纳入眼的裸眼远视力(UCDVA)、裸眼近视力(UCNVA),佳矫正远视力(BCDVA),视远矫正下的近视力(BCNVA)、屈光状态(球、柱镜度数)以及使用iTRACE全视觉功能分析仪测量角膜高阶像差(HOAs)及调制传递函数(MTF).结果 MIOL组术后裸眼远视力与对照组裸眼远视力差异有统计学意义(P <0.05),但两组间裸眼近视力、佳矫正远视力及远视矫正下近视力差异无统计学意义(P >0.05);MIOL组术后3个月球镜、柱镜度数与对照组差异无统计学意义(P >0.05);4 mm瞳孔下MIOL组全眼总高阶像差、球差、三叶草差差异无统计学意义(P >0.05),但慧差两组间差异有统计学意义(P <0.05);在510152025及30 cpd各空间频率下,MIOL组与正常年轻人对比差异均无统计学意义(P >0.05).结论 多焦点人工晶状体植入术后远、近全程视力、高阶像差及调制传递函数均接近正常年轻人眼水平,明显改善了白内障患者术后视觉质量.
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球面与非球面人工晶状体在不同瞳孔直径下的视觉效果分析
目的 观察白内障患者植入球面与非球面人工晶状体后,不同的瞳孔直径下的视觉质量差异.方法将42例(60只眼)年龄相关性的白内障患者随机分为2组,每组30例,第1组植入RN普通球面人工晶状体,第2组植入RA非球面人工晶状体.术后3个月,应用Topcon KR-1W视觉分析仪采集上述两组患者在瞳孔直径3 mm和5 mm情况下的调制传递函数(MTF)值并对其进行分析.结果 瞳孔直径在3 mm情况下,空间频仅在30 c/d时,两组患者的MTF值差异有统计学意义,P <0.05.瞳孔直径在5 mm情况下,两组患者的MTF值差异在15 c/d、30 c/d、60 c/d空间频率下均有统计学意义,P <0.05.结论 非球面人工晶状体在大瞳孔情况下视觉质量优于球面人工晶状体.
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16层螺旋CT的z轴空间分辨力测试
目的:采用主客观两种方法评价16层螺旋CT系统的z轴空间分辨力,分析16层螺旋CT的螺距(Pitch)对z轴空间分辨力的影响.方法:把Catphan 500模体的CTP528模块水平放置在检查床面上,使用Somatom Cardiac 16层CT机和腹部螺旋扫描模式:准直宽度0.75mm×16,重建间隔0.1mm,重建层厚0.75mm,不同螺距进行扫描,然后重建图像.在后处理工作站对各Pitch的序列图像进行冠状位多平面重组后目测图像上z轴方向可识别的线对测试卡的大线对数.使用上述扫描条件,对Delta模体进行扫描,制作不同螺距的MTF曲线.结果:采用线对测试卡测试的Pitch分别为0.75、1.00、1.25的z轴空间分辨力是10、9、9LP/cm.采用MTF方法测试的相对信号强度2%的空间分辨力分别是11.31、9.51、9.70LP/cm.结论:Somatom Cardiac 16层螺旋CT机具有比较高的z轴空间分辨力.对于该机型,Pitch的变化对z轴空间分辨力的影响非常小.
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数字X线摄影的MTF检测方法的进展
随着计算机技术和数字化技术的发展,数字摄影,特别是CR(computed radiography)、DR( direct radiography)正逐步代替传统屏-片X线摄影系统.成像质量评价也上了一个新台阶,即对数字影像的评价.调制传递函数是评价模拟X线摄影影像质量的一个重要参量,其对于数字X线摄影仍很重要.但是因混叠误差的存在,其检测方法与模拟X线摄影不同.本文就MTF检测方法在数字X线摄影中的应用历史和进展作以回顾.
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一种调制传递函数的表达式
调制传递函数(modulation transfer function,MTF) 是对线性影像成像系统或其环节空间频率转输特性的定量描述,是评价X线成像系统或器件性能的重要指标.MTF的测试方法得到了放射技术工作者的关注并应用于放射设备成像性能的测试[1～6].用对比度测试MTF时的表达式为输出调制度与输入制度之比,该方法的不足之处有二:其一是无法做出正弦波测试卡,只能先测算出矩形波测试的MTF然后再转换成正弦波测试卡的MTF;其二是只能测试有限个空间频率时的MTF.本文经推导给出了另一种MTF的表达式,该表达克服了上述方法的不足,优于对比度测试法,现将这一表达介绍如下.
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iTrace评估飞秒激光辅助白内障超声乳化手术术后视觉质量的临床观察
目的 比较飞秒激光辅助白内障超声乳化手术与传统超声乳化手术后自然状态下高阶像差、调制传递函数值(mod-ulation transfer function,MTF)的变化,为白内障患者术前手术方式方案选择以及提高白内障患者术后视觉质量提供指导.方法 对2016年7月至2017年7月在山东潍坊眼科医院就诊行白内障超声乳化吸除联合人工晶状体(IOL)植入术,随机选取且随访资料完整白内障患者82例100眼,按手术方式分组:实验组为飞秒激光辅助白内障超声乳化手术组45例52眼,对照组为传统超声乳化手术组37例48眼.术后1天、1周、1月分别测量2组患者的佳矫正视力(BCVA),使用iTrace视功能分析仪测量两组术眼自然状态下取瞳孔直径为3 mm的高阶像差(总眼高阶像差、球差、彗差、三叶草像差)及总高阶像差下的MTF.数据采用单因素方差分析.结果 2组的BCVA在术后1天、1周有差异,有统计学意义,术后1月的BCVA无明显差异,不具统计学意义;术后1天、1周、1月实验组术眼自然状态下取得瞳孔直径为3 mm全眼的总高阶像差、慧差、球差、三叶草像差优于对照组,具有统计学意义,高阶像差下MT F优于对照组,具有统计学意义;术后1天、1周、1月实验组术眼全眼总高阶像差均值低于对照组,两组都随时间变化呈递减趋势,且两者均值随时间变化逐渐接近.术后1天、1周、1月实验组术眼总高阶像差下的MT F均值高于对照组,两组都随时间变化呈递增趋势,且两者均值随时间变化逐渐接近.结论 飞秒激光辅助白内障手术与传统超声乳化白内障手术相比具有更好的视觉质量.飞秒激光辅助白内障手术术后早期能获得更好的视觉质量.
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儿童散光度数变化对波前像差的影响
目的 探讨儿童散光度数变化对波前像差的影响,进而评估儿童视觉质量.方法 收集就诊于大连医科大学附属第二医院眼科门诊的7 ～10岁儿童,散瞳3d,第4天行验光和OPD像差仪检查,选取符合入选标准的顺规散光儿童59例.患者依散光度大小分为低散光度组(1.00D≤散光度＜2.00D)、中散光度组(2.00 D≤散光度＜3.00 D)、高散光度组(3.00D≤散光度＜4.00 D).通过OPD检查获取波前像差、调制传递函数(modulation transfer function,MTF)和点扩散函数(point spreadfunction,PSF)等光学信息,进而分析全眼的总高阶像差、总彗差、总球差、总三叶草所对应的均方根值(root mean square,RMS)和MTF曲线对应的面积比值(area ratio,AR)及PSF曲线对应的斯特列尔比值(strehl ratio,SR).我们采用单因素方差分析比较三组间各高阶像差所对应的RMS值、AR值及SR值的差异.结果 4 mm瞳孔直径下,总高阶像差的均方根值、总彗差的均方根值及总三叶草的均方根值随着散光度的增加而增大,且三纽之间差别均有统计学意义(均为P＜ 0.05).总球差的均方根值随着散光度的增加而增大,但组间差别无统计学意义(P＞0.05).MTF曲线的AR值及PSF曲线的SR值都随着散光度增大而减小,且三组之间差别均有统计学意义(均为P＜0.05).结论 顺规散光儿童散光度的变化对高阶像差、MTF、PSF均有影响,顺规散光的大小主要对高阶像差的不对称成分产生影响.
