小光斑准分子激光治疗单纯近视的机理及应用3张运海1∃沈建新1廖文和1孙斌21(南京航空航天大学机电学院,南京210016)2(苏州大学附属儿童医院,苏州215003)摘要在准分子激光治疗近视的手术中,角膜修正量的精确描述和激光实现方法是重点和难点问题,它直接决定了手术的效果。本文针对单纯近视情况,提出了一种角膜修正量模型,给出了其数学形式,在此基础上,设计了一种用小光斑准分子激光实现该修正量的方法。基于这种激光修正角膜矫正近视的原理,我们研制的准分子激光眼科治疗仪实现了治疗近视。目前该治疗仪已经用于临床。39例单纯近视眼睛在接受用该治疗仪做的LASIK手术后,眼屈光状况显著改善。术前平均球镜度为:-5.57±2.95D,平均裸眼视力为:0.12±0.07;术后一天平均球镜度为:-0.03±0.57D,平均裸眼视力为:0.90±0.29;术后一个月平均球镜度为:-0.68±0.98D,平均裸眼视力为:1.0±0.26。关键词角膜近视准分子激光原位角膜磨镶术数学模型TheMechanismandApplicationoftheCorrectionforSphericalMyopiaUsingSmallBeamExcimerLaserZhangYunhai1∃ShenJianxin1LiaoWenhe1SunBin21(CollegeofMechanical&ElectricalEngineering,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,China)2(TheChildren’sHospitalofSuzhouUniversity,Suzhou215003,China)AbstractInthelaserablationrefractivesurgeries,thecornealablationmodelanditsrealizationbylaseraredifficulttodesign.Theygreatlyaffecttheresultsofthosesurgeries.Thispaperfirstlypresentsamathematicalmodelforcornealablationtocorrecttherefractiveerrorofsphericalmyopia,andthengivesatechniqueofplanninglaserfocuspositionsoncorneatorealizetheablationmodel.Basedontheprincipleofthecorrectionforsphericalmyopiausingsmallbeamlaser,ourexcimerlasercornealsurgerysystemhasbeenabletoperformsuchrefractivesurgery.Nowthecornealsurgerysystemhasbeenappliedtoclinicalpractice.Thirty2nineeyeswithsphericalmyopiaunderwentLASIKusingthiskindofsystem.Theirrefractivestateshavebeengreatlyimproved.Preoperatively,themeanspherewas-5.57±2.95Dandthemeanuncorrectedvisualacuity0.12±0.07.Onedayaftersurgery,themeanspherewas-0.03±0.57Dandthemeanuncorrectedvisualacuity0.90±0.29.Onemonthaftersurgery,themeanspherewas-0.68±0.98D,andthemeanuncorrectedvisualacuity1.0±0.26.KeywordsCorneaMyopiaLaserinsitukeratomileusis(LASIK)Mathematicalmodel1引言近视是日常生活中常见的眼屈光性疾病,单纯近视在近视眼中占有较大的比例。目前用准分子激光治疗近视已得到了普遍的认同,手术具有较高的有效性和安全性[1]。手术的类型主要有:准分子激光3“十五”国家计委产业化资助项目(计产业[2002]1329号);江苏省十五高技术计划资助项目(GB2002012)∃通讯作者。E2mail:zhangyunhaiguan0@sina.com原位角膜磨镶术LASIK(Laserinsitukeratomil2eusis)和准分子激光屈光性角膜切削术PRK(Photorefractivekeratectomy)。手术中的难点问题是定量地计算角膜的修正量和激光对修正量的实现方法。中国科学院安徽光机所提出了一种角膜修正量模型,并采用大光斑掩模法实现了治疗近视[2]。国外学者对此也做了较多的研究,Nagy等[3]引入了眼波前像差技术治疗近视和近视散光,并采用光斑直径为1.8mm的激光对角膜进行飞点扫描切削;Lieberman等[4]采用NURBS曲面对角膜进行建生物医学工程学杂志JBiomedEng2005;22(2)∶355～359©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net模,并用大光斑激光治疗了近视。我们针对单纯近视情况提出了一种角膜修正量模型,并研制了用光斑直径为1.2mm的准分子激光实现该修正量的方法。基于这种激光修正角膜矫正近视的原理,我们研制的准分子激光眼科治疗仪实现了治疗近视。目前该眼科治疗仪已经应用于临床。2角膜修正量的数学描述2.1角膜修正原理根据Gullstrand设计眼模型及光学常数可知眼球的总屈光力是+58.64D,而角膜的屈光力为+43105D,占总屈...
