[发明专利]测量眼科透镜设计效果的设备、方法和系统

说明书

本发明提供一种用于测量眼科透镜设计效果的方法。该方法包括将光学光束分为波前测量光路和波前调制光路；在位于波前调制光路中的自适应光学装置中实施眼科透镜设计；并在视觉生物识别测量光路和波前测量光路中获得视觉生物识别数据以测量眼科透镜设计的效果。本发明还公开了一种用于测量眼科透镜设计效果的设备和系统，以及用于组装该装置和系统的方法。视觉生物识别装置可以是干涉仪，自适应光学装置可以包括一个或多个波前整形器。

技术领域

本发明涉及一种实施和测量眼科透镜设计效果的设备、方法和系统。更具体地，本发明涉及一种设备、方法和系统，其包括自适应光学装置和视觉生物识别装置。

背景技术

眼科医生对近视眼的矫正传统上是使用透镜使光线聚焦在视网膜上，从而提高视觉质量。这种方法为近视患者提供了清晰的视野，但不能减缓或阻止近视的发展。现在很明显，人眼的发育和近视的发展是会受到视网膜图像的光学特性的影响。

迄今为止研究过的所有动物的眼睛都显示出能够探测到视网膜上光的散焦迹象(方向)，并通过向最佳焦点生长来对其作出反应。远视(负)模糊会导致眼睛变长，近视(正)模糊会导致眼睛停止发育，在某些情况下会稍微变短。这种将眼睛发育到将视线聚焦在视网膜平面上的长度的过程被称为正视化，而眼睛发育是为了获得正视眼和清晰的视力。当这种正视化过程不能提供眼睛的轴向长度和光学倍率之间的紧密匹配以产生清晰的视网膜图像、并且眼睛对于图像平面发育到太长时，就会出现近视(和远视)。在幼儿中，眼睛自然地发育更长并且眼睛的光学倍率降低，因此到了青春期的开始，眼睛已达到成人长度并且是正视眼。然而，在近视儿童中，眼睛在青少年时期迅速发育并继续发育。

导致近视儿童眼睛继续发育的原因尚未确定。它反映出正视化过程的明显失败。针对什么可能导致近视儿童的眼睛发育的远视线索(hyperopic cue)，人们提出了各种理论。另一方面，在近视儿童的视网膜图像中引入近视散焦，被认为是减缓或阻止眼睛过度发育的合乎逻辑的方法。近视散焦可减缓眼睛的发育，但也会降低视力。

前瞻性临床试验表明，软性隐形眼镜的光学设计可以影响人类近视的发展速度。这些临床试验已经证实，在儿童视网膜图像中引入正散焦可以减缓近视的进展。与散焦相关的眼长变化受巩膜生长和脉络膜厚度变化而调节，巩膜生长和脉络膜厚度变化的净效应导致视网膜向前或向后向图像平面移动。诱导近视散焦导致脉络膜增厚及巩膜发育速度下降(导致视网膜前移)，而诱导远视散焦导致脉络膜变薄及巩膜发育速度增加(导致视网膜后移)。在鸟类和灵长类动物模型中都观察到，脉络膜厚度的变化对施加的散焦有反应，并且已被证明是快速发生的，并且先于长期的、巩膜介导的眼睛尺寸变化。

由于引入了眼睛尺寸测量的精确方法，人们发现许多因素可以导致人类受试者的眼轴长度(从前角膜到视网膜色素上皮的轴距离)的短期变化。调节性和眼内压的变化都与眼轴长度的短期变化有关，也注意到人眼轴长度的微小但显著的日变化，这主要是由脉络膜厚度的变化来介导的。

研究表明，在年轻的成年人类受试者中，脉络膜厚度和轴向长度的短期变化与在其他动物物种中观察到的对光学散焦的反应相似。对脉络膜厚度相应于散焦随时间变化的研究表明，这些变化发生在曝光后几分钟内。当散焦被施加一天时，根据散焦迹象的预测变化模式，它会显著扰乱脉络膜厚度和轴向长度的正常昼夜节律。

目前用于控制近视发展的光学设计是基于结合正光学倍率(positive power)将光聚焦在视网膜前面的原理，同时将一些光聚焦在视网膜上以提供远距离视觉校正。这种光学限制导致视觉性能的损失。

因此，视网膜图像中存在正光学倍率会产生两种相互竞争的结果，即近视控制与视觉质量。为了优化透镜的光学设计，需要改进了解这些竞争因素如何相互作用的机制。

本说明书中对任何现有技术的引用不是、也不应被理解为认为现有技术构成了公知常识的一部分。

发明内容