浅谈自适应光学在眼科医疗中的应用论文_乔斌

浅谈自适应光学在眼科医疗中的应用论文_乔斌

山东医学高等专科学校附属医院 276004

摘要:自适应光学所指的是应用波前传感技术对人眼波前相差进行实时测量的方法,具有高效、可靠的特点。利用自适应光学得到的波前像差数据进行个体化的眼科疾病治疗能够在很大程度上减少屈光系统高阶像差的发生,从而改善眼睛的成像质量与视觉灵敏度,本文就自适应光学在眼科医疗中的应用情况予以综述。

关键词:自适应光学;眼科疾病;临床治疗

传统的人眼眼底成像技术难以克服自身像差对于成像结果造成的影响,因此最终也难以获得视网膜高分辨率的图像。而应用自适应光学矫正能够随时进行像差变化,获得接近人眼的、高分辨率的视觉细胞图像【1】。自适应光学的应用对于视觉领域和眼科医学领域的发展起到了重要作用,提供前所未有的观测手段。经过了数十年发展,自适应光学的技术越来越成熟,其应用领域也从天文望远镜逐渐扩展到眼科医学以及民用领域。本文分析自适应光学系统在眼科医疗中的实际应用,现综述如下。

10、自适应光学系统概述

自适应光学系统所指的是以光学波前作为对象的自动控制系统,利用实时测量、控制和矫正技术,使系统具有更好的适应外界条件变化及保持稳定的工作状态的能力。自适应光学系统的工作建立在波前补偿与相位共轭的基础上,典型的自适应光学系统的组成部分有波前校正器、波前探测器以及波前控制器共同构成。

11、自适应光学在眼科医疗中的应用

随着技术的发展,自适应光学逐渐从天文学以及大气光学领域中向其他学科及领域转移,眼科医学以及其他民用医学中都能够看到其身影。

2.1自适应光学视网膜细胞成像系统

世界上首套人眼观察自适应光学系统在上个世纪末得以建立,并通过该系统观测到活体人眼视网膜细胞。这一研究的实践为眼科研究疾病早期变化以及发病机制等提供了崭新的技术手段,共为疾病的早期诊断提供了更多的可能。但是这套系统的体积非常庞大,如何缩小系统的体积使之应用在临床上是需要探讨的重要问题。2000年,我国科学院技术人员研究得到了国内第一套人眼视网膜高分辨率观察自适应光学系统【2】,并通过该系统得到高分辨率的眼底微血管图像。并在之后的时间内对其进行改进,灵敏度及像差校正能力都得到了明显的提高。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随后全国陆续有相关的研究进展,深圳大学光电子学研究所的学者在前人的基础上研制出自适应光学视网膜相机【3】,使用中心波长为679nm的超辐射二极管与多模光纤耦合,并将其作为光源,极大的改善了照明亮度以及光照的均匀性,同时还减少了噪声对图像结果的影响,能够较好地满足高速视网膜成像的需求。对该系统进行试验发现,能够得到相同患者视网膜不同位置的单细胞图像,且结果非常清晰,成像的速度基本可以达到4.8幅/秒。但是由于该系统出了视网膜色素上皮细胞之外,其他光反射较弱脉络层等则难以实现成像。

2.2自适应光学相干断层扫描技术

自适应光学相干断层扫描属于新型的无损光学成像技术,能够得到生物组织高空间分辨层析图像,该技术手段发展较为成熟,是当前医疗研究中应用较多的设备之一【4】。自适应光学相干断层扫描的原理是通过近红外弱相干光对组织进行照射,根据光的相干性干涉,应用相关探测技术测量反射得到的光强,从而获得组织浅表层成像,该系统的组成部分主要有共焦显微镜以及弱相干干涉仪。

自适应光学相干断层扫描首先应用的领域就是眼科医疗诊断,有国外学者利用自适应光学相干断层扫描技术得到了活体人眼的视网膜成像结果。就当前的研究成果来说,自适应光学相干断层扫技术已经能够对人体视网膜进行快速二维成像,得到的图像具有很高的空间分辨率。临床医生可以借助图像结果测定实际的视神经纤维厚度,从而对眼科疾病进行诊断与监测。尤其是超高分辨率光学相干断层扫描技术的出现,采用钛蓝激光作为光源,昌盛的光谱光带更宽,灵敏度更高、噪声影响更小。近年来有研究已经得到了眼底中心凹旁1°与2.4°区域中单个椎状感光细胞的图像【5】,结果清晰。

总而言之,人眼是非常重要的组织器官。基于细胞学角度对人眼进行观察研究是改善眼科医疗现状水平的重要途径,而自适应光学的引进使这一设想具有实现的可能性。且随着技术水平的提高,国内外的科研成果也越来越多,但是很大程度上受到了设备体积与成本的限制,难以在眼科医疗中推广。基于此,今后研究成本较低、便于操作的自适应光学设备是重要方向。

参考文献:

[1] 吴榆可,樊映川,陈力等.自适应光学技术在眼科的应用新进展[J].实用医院临床杂志,2013,10(3):168-170.

[2] 赵超阳,戴云,姚军平等.自适应光学成像系统(MICRO/ZSC-1)活体测定正常人眼视锥细胞密度[J].中华眼视光学与视觉科学杂志,2011,13(6):419-422.

[3] 李仕明,熊瑛,李婧等.自适应光学技术矫正单项高阶像差对视力的影响[J].中华眼科杂志,2011,47(10):934-937.

[4] 李谦,杨旭波,刘陇黔等.弱视患者自适应光学系统矫正高阶像差前后视觉行为变化的研究[J].四川大学学报(医学版),2014,45(3):457-459.

[5] 王永康.自适应光学技术原理及临床应用价值[J].实用医技杂志,2012,19(9):979-981.

论文作者:乔斌

论文发表刊物:《名医》(学术版)2016年4期

论文发表时间:2016/10/28

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