人眼像差在自适应光学系统矫正后的稳定性变化

摘要

背景 自适应光学（AO）系统在眼科临床及基础研究中日渐重要,但人眼像差矫正后Zernike系数主要项的稳定性变化特点尚少见报道. 目的 观察AO测量人眼像差的重复性,并探讨不同像差矫正后Zernike系数稳定性的变化. 方法 纳入2014年2-4月在校硕士研究生及符合条件的志愿者41名.应用AO测量波前像差,分别研究并分析散光（Z2-2、Z22）、离焦（Z20）、彗差（Z3-1、Z31）、三叶草（Z3-3、Z33）和球差（Z40）的Zernike系数,第3～7阶像差、总高阶像差（HOA）及总像差（TOA）的均方根值（RMS）重复性及矫正像差后的稳定性变化.测量的重复性评估采用重复测量的方差分析、组内标准差（Sw）、重测度（r）及组内相关系数（ICC）综合分析.波前像差矫正后的稳定性变化采用非参数Friedman双向秩次方差分析. 结果 Z2-2、Z22、Z20及TOA RMS的测量显示良好的可重复性（ICC＞0.9）;Z1、Z3-3、Z33、Z40、3阶像差RMS、4阶像差RMS、HOARMS的测量均显示较好的可重复性（均ICC＞0.75）;其余参数的测量显示可重复性弱（均ICC＜0.75）.各波前像差中Z31的r最大,为0.163 μm;各Zernike单项系数及各阶像差RMS值总体比较,差异均无统计学意义（均P＞0.05）.低阶像差矫正前后不同时间点Z2-2、Z20、Z22、Z3-3、Z3-1、Z31、Z33、Z40和HOA RMS总体比较,差异均有统计学意义（均P＜0.05）;Z2-2、Z22在矫正后第4秒进入稳定状态,Z20在矫正后第6秒进入稳定状态;Z3-3、Z33分别在矫正后第4秒、第3秒进入稳定状态,Z3-11在矫正后第4秒进入稳定状态,Z3-1在矫正后第3秒至第9秒处于稳定状态,Z0、HOA RMS分别在矫正后第3秒、第5秒进入稳定状态.矫正5阶内像差前后不同时间点Z2-2、Z20、Z2-2、Z3-3、Z3-1、Z33、Z40和HOA RMS总体比较,差异均有统计学意义（均P＜0.05）,Z31总体比较差异无统计学意义（P＞0.05）;Z2-2、Z20、Z22分别在矫正后第4秒、第5秒、第3秒进入稳定状态;Z3-3、Z33分别在矫正后第2秒、第3秒进入稳定状态,Z3-1及Z40均在矫正后第2秒进入稳定状态;HOA RMS在矫正后第5秒进入稳定状态.结论 人眼像差矫正后,不同像差达到稳定的时间不同.5阶内像差矫正后Z20、Z22、Z3-3、Z3-1、Z40比仅矫正低阶像差更早进入稳定状态.