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1、 Http:/ 尊重生命 真诚关怀 地址：南京白下区马路街一号 咨询 80865261 急诊：80865081 题名: 正常飞行员在明暗环境下眼波前像差的分析字数: 约 2500 字图表: 3 表 2 图 作者单位: 210002 南京，解放军第 454 医院眼科（孙群林、樊凡、彭琦、何雨霞、赵长霖） ；215000 苏州，六六视觉科技股份有限公司（徐清、谢晔） 通讯作者: 樊凡，E-mail: ，电话：(25) 80865096Title: Characteristics of Wavefront Aberrations in Eyes of normal Air Force Pilots
2、in Bright and Dark ConditionsAuthor names and affiliations: 210002 the ophthalmology department of the 454th hospital of PLA, Nanjing (Qunlin Sun, Fan Fan, Qi Pen, Yuxia He，Changlin Zhao); 215000 66 Vision-Tech Co., Ltd，Suzhou（Qing Xu, Ye Xie） Http:/ 尊重生命 真诚关怀 地址：南京白下区马路街一号 咨询 80865261 急诊：80865081 正
3、常飞行员在明暗环境下眼波前像差的分析【摘要】 目的 研究正常飞行员在明暗环境下波前像差变化及在暗环境下对飞行员视觉评估的意义。方法 现役飞行员22例（44眼）,平均年龄31.76.4 岁，视力均在4.9以上， 采用WFA-1000型主觉像差仪（苏州六六视觉科技股份有限公司）分别在明暗环境下检测受试者的波前像差，得到各阶像差成分的均方根值（RMS）。并测量眼压（IOP）、角膜曲率、中央角膜厚度（CCT）等常规参数。 结果 飞行员的IOP、角膜曲率、 CCT均在正常范围。波前像差在暗环境下仅5阶像差有显著增大（P=4.9 were measured by a subjective measurem
4、ent of wavefront aberrations instrument, WFA-1000 (66 Vision-Tech Co., Ltd， Suzhou, China). RMS values were obtained in bright or dark room. Central corneal thickness (CCT), intraocular pressure (IOP), and corneal curvature were measured too. Results CCT, IOP, and corneal curvature were normal. Ther
5、e were no evident differences between the wavefront aberrations in eyes of the air force pilots in bright and dark conditions except the 5th order polynomial terms(P0.10），详见表2。双眼在亮暗环境下波前像差的RMS值仅第5阶有显著差异（P0.10），数据省略。表 1 一般测量结果Tab 1 Common results项目 Items 右眼 Right eye 左眼 Left eye视力 Vision acuity 5.150
6、.10 5.140.10中央角膜厚度 CCT (m) 549.530.0 550.030.5角膜曲率 corneal curvature (K) 42.791.12 42.881.13眼压 IOP (mmHg) 14.392.02 14.212.03表 2 左右眼波前像差 RMS 值配对 t 检验比较Tab 2 Comparatives of Wavefront aberrations RMS values between both eyes (pair-t test)项目Items右眼Right eye左眼Left eyet 值t valueP 值P valueRMSg 0.370.22 0
7、.400.22 0.860 0.395RMS(2) 0.240.19 0.250.16 0.503 0.617RMS(3) 0.160.08 0.190.12 1.464 0.151RMS(4) 0.130.08 0.140.10 0.799 0.429RMS(5) 0.140.12 0.160.12 0.529 0.600RMSh 0.260.15 0.290.19 1.062 0.294 Http:/ 尊重生命 真诚关怀 地址：南京白下区马路街一号 咨询 80865261 急诊：80865081 表 3 明暗环境下眼波前像差 RMS 值配对 t 检验比较Tab 3 Comparatives
8、 of Wavefront aberrations RMS values between eyes in bright and dark conditions (pair-t test)项目Items明环境Bright conditions暗环境Dark conditionst 值t valueP 值P valueRMSg 0.360.16 0.410.27 -1.386 0.173RMS(2) 0.240.15 0.250.20 -0.096 0.924RMS(3) 0.160.07 0.190.13 -1.452 0.154RMS(4) 0.120.06 0.150.11 -1.704 0
9、.096RMS(5) 0.130.07 0.170.15 -2.190 0.034*RMSh 0.250.09 0.310.22 -1.882 0.067*有显著差异讨论像差，又称波前像差，存在于所有光学系统。人眼是极其复杂的光学系统，它也同样存在像差。目前波前像差测量主要以光线追踪原理为基础，主要分为Hartmann-Shack 2,3, Tscherning4,5, 和Scheiner-Smirnov三大理论。以前两者为基础设计了客观像差仪，以后者为基础设计了主观像差仪。根据Scheiner-Smirnov 理论设计的像差仪主要有日本NIDEK的OPD扫描系统，EMORY视觉矫正系统及本研
10、究所使用的苏州六六视觉医疗器械有限公司生产的WFA1000系列像差仪等主观像差仪。眼的波前像差是评价眼光学质量的重要指标，通常用图像（图1）或者Zernike多项式（图2）来表示。波前像差分为低阶像差和高阶像差，低阶像差（1阶和2阶）主要是离焦与散光，可用球柱镜镜片矫正；高阶像差为3阶以上的像差即Zernike系数第6项以上，不能用普通球柱镜片矫正。波前像差Zernike多项式系数20项对应于传统几何光学: 1阶：Z1（X轴偏移），Z2（Y轴偏移）；2阶：Z4（离焦） Http:/ 尊重生命 真诚关怀 地址：南京白下区马路街一号 咨询 80865261 急诊：80865081 ，Z3、 Z5（
11、散光） 6,7；3阶：Z6 、Z9（三叶草像差），Z7、Z8（彗差）；4阶：Z10、Z14（四叶草像差），Z11、Z13（二次散光），Z12（球差）。图1 某飞行员双眼总像差平面图和立体图（上：右眼，下：左眼）Fig 1 General wavefront aberrations figures(2D, 3D) of a pilots both eyes (up: Right eye, down: Left eye)-0.4-0.20.00.20.40.60.81.01.21.43 6 9 12 15 18Zernike系 数像差值左 眼 Left eye 右 眼 Right eye图2 某飞
12、行员双眼像差Zernike系数值Fig 2 Wavefront aberrations of a pilots both eyes showed in Zernike Http:/ 尊重生命 真诚关怀 地址：南京白下区马路街一号 咨询 80865261 急诊：80865081 coefficients像差与视觉质量密切相关。屈光手术后虽然大多数患者视力提高到5.0及以上，但视觉质量不一定提高。有些患者会有眩光、重影及夜视力差等抱怨，究其原因大多是术后像差增大引起，特别是高阶像差的增大 8,9,10。像差引导的屈光手术可以减少这些像差，减轻患者的上述症状 11。所以应当重视像差的应用研究，以提高
13、视觉功能、改善视觉质量 12。本研究发现，飞行员在亮环境条件下波前像差的RMS值平均0.36 0.16，暗环境条件下为0.410.27，小于程振英等 13研究的正视眼的总像差平均RMS 值1.010.53，也较鲍兰等 14研究的正视眼总像差0.5860.429为小。一是考虑仪器不同，程振英等所用仪器为客观像差仪，仪器间可能有差异。客观像差仪，像点的清晰度是依据视网膜的反射光判断，不需患者手工操作，测试的速度较快，测量时像差仪调焦对结果影响不大，结果较客观。但测试的各条光线一起入眼，相互间易引起光干涉，影响精确性。主观像差测量无须散瞳，准确性好，不受轻度屈光间质混浊的干扰，高阶像差的精确度高。但
14、测试时每条光线依次入眼，患者手持按钮操作，患者反应迟钝时测量误差增大；而且像点的清晰度由患者主观判断，测量速度较慢，测量时像差仪调焦不清易引起低阶像差误差增大。二是我们所测量的飞行员平均年龄是31.76.4 岁，而鲍兰等是 20.131.06岁，年龄的差异可能有所影响。Guirao等 15，Oshika 16等研究结果是随着年龄增长，波前像差中的球差彗差有所增大。但我们研究在明暗环境下双眼波前像差Z7、Z8（彗差） ，Z12（球差）的绝对值与年龄均无显著线性相关（P0.10）。考虑我们研究的飞行员年龄范围是2346岁，跨度比较小，因而年龄的影响不一定能显现出来。三是所用的Zernike多项式项
15、数不同，可能有所影响。本研究发现双眼在亮暗环境下波前像差的RMS值仅第5阶有显著差异（P3mm时，光可以透过更大范围的角膜和晶状体，由于中央与周边屈光力不一致，导致高阶像差增大 17。在暗环境或者散瞳时，当进入瞳孔的光线扩大到直径7mm时，会较多增大波前像差 18。我们的研究与上述研 Http:/ 尊重生命 真诚关怀 地址：南京白下区马路街一号 咨询 80865261 急诊：80865081 究是一致的。另外角膜屈光手术后角膜表面曲率及半径发生变化，波前像差也会发生变化，变化的程度因手术方法不同而不同 8。瞳孔中心的偏移也可导致高阶像差增大 19。总之，暗环境条件下飞行员的视觉质量在高阶波前像差方面有所下降，但总体无影响。波前像差对飞行员视觉功能的评估具有一定意义。当然飞行是复杂的，其中还有很多因素，比如速度、加速度等均会综合影响飞行员的视觉质量，所以上述结果还有待于进一步实践检验。 Http:/
