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| 高次角膜非球面眼光学模型的构造研究 |
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作者：郭欢庆1 … 文章来源：南开大学、天津大学联合研究院，南开大学现代光学研究所 天津 3000712.天津眼科医院眼科研究所屈光手术中心 天津 300020 点击数：2205 更新时间：2004/6/21 
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| 目的：在Gullstrand-Le Grand眼模型基础上，用光学建模软件ZEMAX构造带有个体化角膜的活体人眼光学模型，进行近轴成像的计算。
方法：构造此模型的步骤叙述如下：
1 用Orbscan II型角膜地形图仪测量得到角膜前后表面相对高度图、角膜厚度数据；
2 用BMF-200 A/B型超声波诊断仪测量得到人眼前房深度、晶状体厚度、玻璃体厚度等参数；
3 从Orbscan II得到的角膜表面高度的二维数据中，选择直径5.2mm的规则圆形孔径角膜区域，此区域内的高度值是球坐标系下参考球面与实际角膜表面的差值，把这些值经坐标变换变为光学建模需要的直角坐标；
4 选择下式作为角膜形状的拟合曲面：
式中z代表选取的光轴方向，R和k分别角膜前后表面的曲率半径二次曲面系数。求和项中αi即为所选用的高次非球面系数，非球面表达式的选取是参考了二次球面表达式形式提出的，N是所取的高次非球面项数。显然Gullstrand-Le Grand眼模型选取拟合角膜的二次曲面是在αi等于零的情况下的，而这里选择加入高次非球面目的是进一步提高对活体角膜形状的拟合精度，从而可以精确的区分所建立的眼模型中不同个体人眼角膜的地形特征；
5 根据实际所测量的数据，结合上面公式，用高斯最小二乘方法求解不同个体眼角膜的高次非球面系数αi；
6 把第2步所得数据以及拟合曲面的表达式z输入到光学建模软件Zemax中，在Gullstrand-Le Grand眼模型基础上完成带有高次角膜非球面眼模型的建立。
结果：利用上述方法测量并构造了4只眼睛（2只正常眼，2只近视眼）的模型，其中近视的眼睛在模型中设计一眼镜加以矫正。
结论：通过带有个体化角膜的眼模型，可以方便的进行角膜屈光及成像特性分析、眼光学系统近轴光学计算，可以用到医用眼科仪器的定标、评价等方面。
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| 会议投稿录入：毛进 责任编辑：毛进 |
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