[发明专利]自适应光学人眼微视野缺损评价系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种自适应光学人眼微视野缺损评价系统，是一种用于对人眼早期微视野缺损进行精细评价的光学仪器。

背景技术

视野(Visual Field)与视力一样对人的劳动生活有重大影响，世界卫生组织规定视野小于100者，即使中央视力正常也属于盲。视野检查为眼科工作者诊断和跟踪随访主要的致盲眼病提供了重要信息。勿庸置疑，视野检查是诊断和监测青光眼以及其它一些视觉、视神经疾病的基本方法。先进的视野检查为相关疾病的早期诊断和病情监测提供了可能，同时为成功治疗创造了条件。但是，早期细微视野缺损临床难以诊断；以青光眼为例，当采用标准自动视野计能够诊断存在视野缺损时，已有25％到30％的神经节细胞已经死亡，并且可能存在更多的神经节细胞已经丧失功能或灵敏度降低，疾病危害已经到了非常严重的程度。

早期视野缺损临床难以诊断的一个原因在于人眼存在“视觉冗余”，即人眼对刺激视标的响应是多个神经元或功能细胞共同作用的结果。另一个重要原因在于，现有视野计存在“刺激冗余”，即刺激视标在眼底覆盖一定区域而不是对单细胞刺激。以目前临床使用的视野计的最小刺激视标为例，其对应的视角为0.11°左右，即使在不考虑人眼屈光系统的影响下，该视标在眼底黄斑中心大约覆盖150个视锥细胞，使得人眼对视标的响应为视标覆盖区域视锥细胞以及与其直接或间接相连的所有功能细胞共同响应的综合结果。如果视标刺激范围内仅有一部分功能细胞功能丧失而其余细胞功能正常，借助于功能正常细胞对刺激视标的响应受试者仍然可以作出正确的判断，从而使得临床上很难发现早期细微的视野缺损或中心暗点，进而难以实现对青光眼、视神经萎缩等相关疾病的早期诊断。

为了降低“视觉冗余”和“刺激冗余”对早期细微的视野缺损或中心暗点检查的影响，近年来发展了短波长自动视野计、倍频视野计、高通分辨视野计等新型的视野计，通过对短波、中波和长波锥细胞及其对应视路进行选择刺激以降低“视觉冗余”对视野检查的影响，但是其刺激视标本身仍然是冗余的，因此同样难以发现早期细微的视野缺损或中心暗点。

解决“刺激冗余”的可能方法之一是采用尽可能小的刺激视标，其极限情况是进行单细胞刺激。但是，视野检查是一种心理物理学方法，刺激视标必须通过人眼屈光系统投射到视网膜上。刺激视标在眼底的成像不可避免地受到瞳孔直径和人眼像差的影响。瞳孔直径决定了可投射到眼底视网膜上最小的视标尺寸，它受限于屈光系统物理衍射极限，采用扩瞳的方式可以获得视细胞(微米量级)分辨的视网膜图像；而人眼像差的大小决定了投射到眼底的刺激视标图像质量，人眼像差的存在使得刺激视标在眼底产生变形和扩展，即使采用微小刺激视标也会形成冗余刺激。因此，采用微小刺激视标进行早期细微视野缺损或中心暗点评价时，必须消除人眼像差对微小视标向眼底投射的影响。

2006年，美国罗彻斯特大学视觉科学中心的Walter Makous和D.R.Williams等人首次提出将自适应光学技术用于人眼细微视野缺损或中心暗点检查(“Retinal microscotomas revealedwith adaptive-optics microflashes”，Walter Makous，Josepb Carroll，et al.，InvestigativeOphthalmology & Visual Science，9：4160-4167，2006)。他们采用视角为7.5’和0.75’的两种固定的微小刺激视标，通过自适应光学系统矫正人眼像差，使得0.75’刺激视标55％的光强作用于眼底单个锥细胞，矫正人眼像差后刺激的集中度相对于矫正前提高了6倍多，大大降低了刺激视标的冗余度。采用微小刺激视标，Walter Makous在实验中对1例存在中波锥细胞缺损的绿色盲和7例锥细胞正常(1例绿色盲，1例红色弱，5例色觉正常)的受试眼测量其视觉频率曲线(Frequency-of-Seeing curve)。目前Makous等人的研究还处于探索阶段，其主要目的是考察自适应光学技术对微视野检查的有效性，其研究手段还存在以下几个方面的不足：

第一，Makous等人采用已知存在锥细胞缺损的受试者作为测试对象，其刺激视标设计具有明确的针对性。如果受试者锥细胞缺损状态未知，其单一且固定的刺激视标未必能有效检测到随机分布的细微视野缺损或中心暗点。

第二，Makous等人所采用的刺激视标位置固定，本质上属于一种静态视野检查方法，仅能对有限的区域进行检查；