[发明专利]一种个体化仿真人工晶状体模型眼的建立方法

说明书

本发明公开了一种个体化仿真人工晶状体模型眼的建立方法，包括：获取眼部生物测量数据；眼部生物测量数据包括角膜结构参数和人工晶状体结构参数；人工晶状体结构参数包括人工晶状体相对于锚定眼轴的倾斜角度和偏心量；锚定眼轴为角膜地形轴时，在同一轴位上，倾斜角度和偏心量的获取方法包括：确定人工晶状体的光轴和光学中心点；光轴与角膜地形轴之间的夹角即为倾斜角度；光学中心点与角膜地形轴之间的垂直距离即为偏心量；对角膜结构参数进行处理得到角膜前/后表面面型数据；将角膜前/后表面面型数据和人工晶状体结构参数输入到现有软件中利用现有软件对其公差分布和波像差进行分析，根据分析结果优化模型，得到眼模型。

技术领域

本发明涉及视觉矫正领域，更具体地，涉及一种个体化仿真人工晶状体模型眼的建立方法及其系统。

背景技术

模型眼的建立与仿真改进经历了百余年的不断完善，目的就是使模型眼无限接近人眼的光学特性。自从1841年Karl Friedrich Causs提出近轴光学理论以来，许多科学家基于该理论设计自己的模型眼。20世纪初期，瑞典的Gullstrand提出了一种更复杂的用以表示人眼的模型，该模型包含6个球面折射面，其中晶状体包含了外层皮质和内部核体，四个折射面将晶状体分为三个部分，称为Gullstrand I号模型眼(简称G模型眼)。后来LeGrand将G模型眼改善为4球面折射面的Gullstrand Le Grand模型眼(简称GL模型眼)，在人眼近轴光学成像特性的研究中，GL模型眼得到了很大程度上的认可和推崇。1997年，墨尔本大学的Liou和Brennan等人，依托解剖学得出的数据提出Liou模型眼，在该模型中，四个折射面都是用非球面的形式来表示；另外，Liou这个模型中还在晶状体中定义了一个假想的平面(Coordinate Break)，把晶状体分成了前后两个部分，通过一系列的数学表达式，引入晶状体梯度折射率。与此同时，Liou在建立模型的时候还考虑到实际上光轴与视轴在严格意义上并不是完全重合的，到目前为止，Liou模型眼是最能反映真实人眼成像特性的一种模型眼。

综合前期研究结果和研究报告认为，个体化模型眼的发展趋势是向着无限逼近真实个体眼的光学特性进行优化，如模型眼中角膜光学结构数学模型的更精确表达、更准确的眼内生物测量数据的应用、考虑泪膜、视网膜等对模型眼的影响、不同锚定眼轴下IOL位置异常精准数据的获取和应用等；同时，应用光学分析软件对模型眼进行准确的数字化表达，将更方便后期对眼内成像单元视觉质量进行比较、分析；虽然仿真及个体化效果不断提高，但还是有改进空间，这一优化趋势没有最精确，而是更精确。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种个体化仿真人工晶状体模型眼的建立方法，通过选取代表不同成像方式的3种不同锚定眼轴，研究IOL的变化，也可以满足同一人能够建立不同光线通路的模型眼，为临床提供白内障等手术置入效果具有更好地研究意义；同时还考虑到泪膜、视网膜厚度等弱光学透镜合不同锚定眼轴对个体化模型眼成像质量的影响；应用目前更准确的眼部生物测量数据，建立基于个体特性的高仿真数字模型眼光学结构，进而从深层次挖掘隐含在眼部生物测量数据背后的生命规律，解决相关的生命科学问题。

本申请第一方面公开一种个体化仿真人工晶状体模型眼的建立方法，包括：

获取眼部生物测量数据；所述眼部生物测量数据包括角膜结构参数和人工晶状体结构参数；所述人工晶状体结构参数包括人工晶状体相对于锚定眼轴的倾斜角度和偏心量；所述锚定眼轴为角膜地形轴时，在同一轴位上，所述倾斜角度和偏心量的获取方法包括：确定所述人工晶状体的光轴和光学中心点；所述光轴与所述角膜地形轴之间的夹角即为所述倾斜角度；所述光学中心点与所述角膜地形轴之间的垂直距离即为所述偏心量；

对所述角膜结构参数进行处理得到角膜前/后表面面型数据；

将所述角膜前/后表面面型数据和所述人工晶状体结构参数输入到现有软件中利用现有软件对其公差分布和波像差进行分析，根据分析结果优化模型，得到具有个性化角膜形状和个性化人工晶状体形状的模型眼。