我所率先研发可个性化治疗的优化切削模式的准分子激光屈光治疗设备
2014-02-10 17:37:00
生材所医用激光实验室在准分子激光应用关键技术和整机集成设计方面取得了突破性的成果，特别是在个性化切削、动态移心技术以及时空优化扫描技术方面形成了技术特色。同时，也率先研发了可个性化治疗的优化切削模式的准分子激光屈光治疗设备，整机技术处于国际先进水平。
眼科屈光矫正领域治疗设备结构复杂，涉及光学、机械、电子、软件以及眼科学等诸多技术领域。既要攻克关键的技术难题，又要系统集成设计，技术门槛高。因此，打破国外设备垄断，形成国内自主知识产权具有重要的意义。近来，生材所医用激光实验室在准分子激光应用关键技术和整机集成设计方面取得了突破性的成果，特别是在个性化切削、动态移心技术以及时空优化扫描技术方面形成了技术特色。同时，也率先研发了可个性化治疗的优化切削模式的准分子激光屈光治疗设备，整机技术处于国际先进水平。
（1）个性化切削技术
v围绕光斑大小、扫描模式、能量密度、微环境控制，利用数字仿真和PMMA试验测量相结合确定系统最佳参数；
v基于角膜地形图、波前像差和主觉验光设计角膜切削算法，以“因人而异、量体裁衣”的理念，节约角膜切削组织，降低术后引入的像差；
v综合考虑角膜的生物力学模型、光学模型、几何模型以及人眼的整体模型以达到稳定、舒适、安全有效的治疗效果。
（2）时空优化扫描技术
传统的准分子激光消融角膜组织时，在某一消融层上，对该层的所有扫描点进行随机抽点消融的方式，这虽然能一定程度上减少消融的不均匀性，但这种方法可能使两个连续的激光脉冲在治疗区中是彼此相邻的，前一个扫描点产生的粉尘很可能对下一个扫描点产生干扰，降低了到达待消融物体表面的激光能量，并且相邻两点之间重叠部分因热量未能完全发散，导致过热现象。实验室提出一种基于时空优化的激光角膜消融扫描方法，使时间连续的激光脉冲作用在有一定间距的扫描点上，使光斑重叠度降到最低；使两个坐标相邻扫描点作用拉开一定的时间间隔，使散热充分。
（3）动态移心技术
研究发现，人眼的瞳孔中心与视轴是不重合的。在传统的技术中，激光切削治疗是以瞳孔为中心，因此影响了术后的视觉质量。实验室提出了一种术中动态实时移心技术，通过测量不同光亮度下瞳孔直径及瞳孔中心相对角膜顶点中心的移心量，建立水平偏移量和垂直偏移量模型。运用计算机软件补偿技术，实现了对视轴的跟踪，明显地提高了术后的视觉质量。
眼科屈光矫正领域治疗设备结构复杂，涉及光学、机械、电子、软件以及眼科学等诸多技术领域。既要攻克关键的技术难题，又要系统集成设计，技术门槛高。因此，打破国外设备垄断，形成国内自主知识产权具有重要的意义。近来，生材所医用激光实验室在准分子激光应用关键技术和整机集成设计方面取得了突破性的成果，特别是在个性化切削、动态移心技术以及时空优化扫描技术方面形成了技术特色。同时，也率先研发了可个性化治疗的优化切削模式的准分子激光屈光治疗设备，整机技术处于国际先进水平。
（1）个性化切削技术
v围绕光斑大小、扫描模式、能量密度、微环境控制，利用数字仿真和PMMA试验测量相结合确定系统最佳参数；
v基于角膜地形图、波前像差和主觉验光设计角膜切削算法，以“因人而异、量体裁衣”的理念，节约角膜切削组织，降低术后引入的像差；
v综合考虑角膜的生物力学模型、光学模型、几何模型以及人眼的整体模型以达到稳定、舒适、安全有效的治疗效果。
（2）时空优化扫描技术
传统的准分子激光消融角膜组织时，在某一消融层上，对该层的所有扫描点进行随机抽点消融的方式，这虽然能一定程度上减少消融的不均匀性，但这种方法可能使两个连续的激光脉冲在治疗区中是彼此相邻的，前一个扫描点产生的粉尘很可能对下一个扫描点产生干扰，降低了到达待消融物体表面的激光能量，并且相邻两点之间重叠部分因热量未能完全发散，导致过热现象。实验室提出一种基于时空优化的激光角膜消融扫描方法，使时间连续的激光脉冲作用在有一定间距的扫描点上，使光斑重叠度降到最低；使两个坐标相邻扫描点作用拉开一定的时间间隔，使散热充分。
（3）动态移心技术
研究发现，人眼的瞳孔中心与视轴是不重合的。在传统的技术中，激光切削治疗是以瞳孔为中心，因此影响了术后的视觉质量。实验室提出了一种术中动态实时移心技术，通过测量不同光亮度下瞳孔直径及瞳孔中心相对角膜顶点中心的移心量，建立水平偏移量和垂直偏移量模型。运用计算机软件补偿技术，实现了对视轴的跟踪，明显地提高了术后的视觉质量。
