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1、屈光手术时代 如何理解屈光系统成像质量郝燕生 北京大学第三医院 眼科中心白内障手术已经进入屈光手术时代 微切口、冷超声、扭动、ICE-CASE和 OZIL, AFS等技术 轻损伤，高效率，效果 好 新型人工晶体改善成像质量 扩大功能 ： 非球面IOL、矫正散光IOLToric, Phakic Lenses、拟调节IOL、多焦IOL角膜手术有了更大的进步 个性化准分子角膜切削术 飞秒激光 老花眼治疗 角膜内皮移植术联合手术使很多疑难眼病恢复视力1.白内障摘除人工晶体植入/缝线固定 2.联合小梁切除/前房成型手术虹膜/瞳孔成型 3.联合玻璃体切除/后囊切除 4.联合眼肌手术：本体感受器切除/ 斜视
2、矫正1.准分子激光切削术后, 视网膜成像质量下降，是术 后高阶像差增加,眼内散射增加，患者视敏度和主 观视力情况一致，并未抱怨 2. 高度近视白内障术后视网膜成像质量并无明显下 降，眩光症状加重，（散射） 3. 角膜瘢痕散射的干扰远远大于像差的影响，视力 提高有限，还没有更好的鉴别方法 4. 高对比环境散射干扰也不小（夜间眩光） 5. 衍射多焦IOL降低了对比视力质量屈光手术时代面临的困难主觉检查干扰因素过多 视锐度和LOCS都不能充分明确白内障与视力下 降之间的关系， 因为它们忽略了混浊介质光散射和衍射 视力还包含了视网膜、视神经和大脑的非光学因 素客观光学成像质量是主流评价方法MTF PS
3、F 等方法是透射检测， 以前没有直接应用于眼 现在检测是基于光线进出二次路径客观光学成像质量是主流评价方法测定总波前像差 地形图检查角膜像差 iTrace 将角膜像差和晶 体像差定量分离像差检查高估了成像质量 忽略了散射和衍射的 作用 散射降低对比度 衍射降低分辨率和对 比度 没考虑边缘效应 未区分波位相差变化 模拟视网膜成像了解 对成像大干扰有多大消减散射光的模拟实验 散射光是离交发散光 视网 膜分布有规律 提高10%对比度，减弱散 射 成像分辨率和对比度提高无晶体眼植入IOL前后屈光介质十分透明 成像质量主要受像差干扰波位相反转产生不同的光能量分布 总像差 = 高阶像差 + 低阶像差 低阶
4、像差中存在位相反转混浊介质产生衍射，降低分辨率 无法区别小瞳孔衍射 和混浊介质生衍射产 生的模糊衍射多焦人工晶状体模拟调节 明显降低人工晶状体的成像质量 降低对比度角膜和晶状体散射降低成像对比度 随年龄增长，角膜晶体散射增大 视网膜成像对比度降低（照片） 散射产生的影响无法区分出来角膜和晶状体散射降低成像对比度 随年龄增长，角膜晶体散射增大 视网膜成像对比度降低（照片） 散射产生的影响无法区分从像差、波位相、散射、衍射等方面 综合分析人眼屈光系统成像质量对所有屈光介质手术都有重要意义 是未来的方向评价晶状体混浊程度的思考 裂隙灯照片是一次后散射成像 OQAS是透射光前散射成像 两者不同，但之间
5、有恒定的比例关系OQAS和C-QUANT 都测量了入眼光散射， 客观评估了视网膜成像质量OQAS是新一代客观眼内散射分析仪 通过客观散射指数（ OSI）来量化评估。 OSI是双通道影像外周与中心的光能量之比 。介于0至10之间，值越高，眼内散光程度 也越高。正常眼OSI一般低于0.5， 大于1.5表示眼内散射较高 早期白内障眼OSI介于1.5至4之间 成熟白内障眼OSI值则高于4多种方法可以减弱和消除散射光 比矫正像差容易 有利于选择低散射材料 改进手术方式，减弱角膜、人工晶体散射 ，提高视觉质量黄MY 虹膜前粘连针尖状瞳孔 瞳孔成型 术前术后 ,散射影响大于像差朱ZQ， 眼外伤 玻切术后无晶
6、体眼Artisan IOL 虹膜后固定+ 虹膜缝合 V=0.6 术后像差受限制 +散射仍然存在例：蔡DK 查找深层原因散瞳加小孔矫正视力+0.75DS-5.0DC103=0.3 地形图：60轻度角膜散光，150严重角膜彗差 视力低下的原因是 150轴位严重角膜彗差+例：蔡DK 避开难矫正的彗差利用偏位缩小的瞳孔遮挡跨过视轴的彗差 经偏位小瞳，矫正视力 -1.0DC 105= 0.9右内皮移植 左穿透性角膜移植例：王wr 自幼角膜白斑角膜散光期望OQAS在中国更加普及 在评价屈光系统成像质量中 发挥更大作用OQAS 以测量受像差和眼内散射影响的 点扩散函数（PSF）和调制传递 函数（MTF），客
7、观反映眼的视 觉功能，克服了单纯采用视力描 述视觉质量的局限性。人工晶状体眼调节检查 A区：上方数字 为调节幅度值， 下方分别显示对 应不同调节刺激 下的视网膜像和 100%对比度时 模拟的视力情况 。 B区：以曲线的 方式显示不同调 节刺激下患者的 视力变化情况。ABMTF： 是指不同空间频率处像与物对比 度之间的差异，即视网膜上所成 像与实际物的对比度的比值，反 应光学因素对成像质量的影响。 如果像的对比度与物体一样，此 时的MTF值最高，只可能发生在 空间频率为0的情况下，换言之物 体看上去如同平面一般。空间频 率越高，则对比度下降程度越大 ，MTF值下降。MTF值还会随瞳 孔直径而变化
8、，建议采用人工瞳 孔进行测量，确保结果有可比性 和重复性。例：蔡DK 治疗要点n 前玻切，后囊切除，IOL抛光，分离虹膜粘连 n 光学方法无法消除彗差，不再做瞳孔成型，保持 偏位瞳孔位于鼻上。遮挡跨过视轴区的彗差； n 人工晶体适当偏向于鼻上遮住偏位瞳孔+视力：模拟在该视觉质量时的视网 膜像对应的视力情况，此时的视力 并不是患者大脑处理视网膜像后的 真实视力。OQAS主要临床应用如下 主要用于白内障手术及屈光手术 的客观视觉质量的评估 眼部其他方面的客观视觉质量的 评估 以上图像直观表达客观视觉质量 （MTF，Strehl ratio,对比度视力 ） 白内障程度的分级及后发性白内 障的分级 泪
9、膜功能的评价 光晕和眩光的客观测量光散射技术在白内障诊断上的进展 Pablo Artal,医学博士联系患者的症状体征通过直接检查 进入眼内的光线的散射情况更优于 通过常规检查视锐度及晶体混浊程 度来指导临床手术。众所周知snellen敏锐度图表在衡 量白内障所致的视力下降方面并不 完善。未完全成熟的白内障它对视 力的影响是变化的，并且能够通过 多种方式降低患者的视觉感受但是 并不能通过常规的检查得以获得。谈到原因，必须牢记白内障影响 晶体曲光学的方式不能通过检查视 锐度的标准来量化。关键点是进入 眼内的光线发生了散射，这破坏了 视网膜上的成像从而使病人眼中的 世界越来越模糊，另外，白内障的 进
10、展使晶体变污浊并失去透明性加 重了虹视。同时尽管年龄的增长所 致的晶体结构的高度改变将会加深 病人视觉的减低，但同一个病人在 一间光线充足的检查室内视锐度得 分确可能并不低。LOCS3 晶体混浊分类系统-Snellen 敏锐 度 都不能完整的解释进入眼内的光 线被散射所造成的视力下降 波前像差仪-不检测散射-可能高估 视觉质量 3C-Quant(OCULUS),OQAS(Visiometri cs) 直接评估进入眼球的光线的散射 情况 适合检测量化白内障造成的视觉 损失 晶体混浊程度 通常的视锐度检查的是通过裂隙 灯直接观察晶体同时根据LOCS( 晶体混浊分类表)的分级来确定。 单纯根据晶体的
11、外观来判断存在 两大缺陷 LOCS分级是主观的 不同的眼科医师针对同一个病人的 晶体可能会给出不同的分级。 另一个严重的局限性是不能评估 成像于视网膜上的被散射了的进 入眼球的光线 裂隙灯下观察晶体的光线则是被晶 体散射了的眼内反射出的光线 进入眼内和眼由内反射出的光线的 散射情况存在差异真实视力比LOCS 得分更低。 少量临床医生附加了第三种标眩光 情况下的视锐度先进的白内障诊断方法 波前像差仪可以获得单色光情况 下视觉表现的有用信息 看重畸变，低估显著的散光所造 成的视力降低程度。原理 一束低能量的双极管激光进入眼 球并在视网膜上形成一个光斑； 被反射的光线又穿出眼球并被高 精度的数码摄像
12、机所捕捉。 电脑通过分析反射光线揭示高低 阶相差的影响， 同时测量进入眼球的光线在视网 膜成像的散射情况。因为光源是点光源，一个完美 的光学系统应该是反射回一个点 光源。因此，一个紧密细小的反 射成像提示了一个好的视觉质量 ，相反地，一个弥散或者模糊的 点反映了一个较差的视觉质量。 最重要的是，本仪器的软件系统 还通过量化散射情况来数字化的 定量视觉质量，我们称之为OSI 。针对那些与主观不符的白内障 患者OQAS测量的OSI值比 Hartmann-Shack波前像差仪的数 据更加准确。OQAS系统临床应用 白内障及屈光手术前后的视觉质 量比较 临床上可与之相比较的另一个仪 器则是C-QUAN
13、T散射仪，C- QUANT可以量化眼内的散射情况 。然而，它的检查记录涉及到的 一系列的受检病人的反馈表明其 检查较为繁琐难于配合，尤其是 老年患者，并且检查需要数分钟 才能完成。相反地，OQAS仅仅 需要受检者能够注视视标不到一 秒就可完成。OQAS与C-QUANT都 不能明确的把光散射中分属于白 内障和角膜的部分分开。 相对于视锐度和晶体混浊程度常 规检查手段，OQAS和C-QUANT 在量化白内障诊断方面都更为先 进。基于此，可以极大地改善白 内障手术的时效性，尤其是视锐 度和LOCS分值不能与患者的视 觉感受相符时。可以预见， OQAS和C-QUANT它们中的其中 之一或者两者都将被政
14、府或者个 人作为量化白内障情况的必要技 术。 OQAS的实际应用 目前包括OQAS在内的白内障评 估手段仅仅给白内障术的常规检 查增加了一点点时间或者说复杂 性。患者的评估过程首先是检查 患者视锐度情况然后使用裂隙灯 检查晶体的外观并运用LOCS进 行分级。受检者将下巴放在 OQAS仪器上测出散射指数，该 仪器的大小和外观如同常见电脑 验光仪差不多。在昏暗的背景光 下（保证受检者的瞳孔自然情况 下最少可以达到5mm），受检者 注视视标，通过采集到几个点光 源在视网膜上的成像情况，然后 软件分析系统提供PSF和OSI数值 （图2）。OSI值 小于等于1时提示视力较好；1与2 之间提示视力的早期降
15、低但仍在“ 正常”范围内；大于2则代表显著 的散光并有可能达到行白内障手 术的标准；当值大于4则表明严重 的视力下降并达到明确的手术适 应症。 显然，这些分值的作用在针对那 些视锐度和LOCS分值与患者实 际视觉质量不符的患者时尤其显 著表。这时，OSI的低分值便可 以排除掉是白内障的潜在影响， 而分值较高既能明确诊断又能给 患者一个明确的解释。（亦即，“ 通过这个检查使我们明确了投射 到视网膜上的光线被白内障散射 了，所以视力才如此模糊。”）即 使是在视力检查时便易于发现的 中到重度白内障，OQAS检查同 样可以提供可靠的诊断。Pablo Atal博士是西班牙穆尔西斯大 学视觉和奈米物理研究
16、中心的主任 ，他是文章中描述的OQAS的发明 者和Visiometrics的股东，既仪器的 制造厂商。该手稿准备中的医学方 面的作者。文献 1.Diaz-Douton F,Benito A,Pujol J,Arjona M,Guell JL,Artal P.Comparision of the retinal image quality with a Hartmann-Shack wavefront sensor and a double- pass instrument. Invest Ophthalmol Vis Sci.2006;46(4):1710-6. 2.Santamaria J,Artal P,Bescos J.Determination of the point
