• 傅立葉前導波

    前導波運用於雷射視力矯正術

     

    前導波是美國太空總署(NASA)開發的技術。主因是透過望遠鏡觀看星象時,透過大氣層及雲霧的折射,星象位置會出現一定程度之差異,為了修正偏差,找到正確位置,便用前導波科技來修正。這項技術後來被運用於雷射視力矯正術。前導波技術為檢查眼睛像差之用,檢查的儀器稱為「波前像差儀」。其功用就是藉由波前技術對眼球屈光情形進行徹底檢測與分析,並導引雷射光束對角膜做精確且個人化的治療,以矯正屈光異常,改善高階與低階的像差問題,提升視力品質。 

     

     

    前導波原理

     

    前導波是指光線由一個光源發散出來後,在行進一定距離之每一個光波集合成的一個面,這個面為一個弧形,距離光源越遠,則弧度越平。

     

    當光線進入人類的眼睛,必須經過角膜、前房、水晶體、玻璃體,最後投影在視網膜黃斑部,光線在不同折射係數的介質中前進的過程,前導波表面會因為每個眼睛不同的個別差異而發生改變,這樣的改變就是所謂的前導波像差(wavefront errors)。

     

     

    視保眼科前導波儀內的鏡片系統

                 前導波將紅外線雷射穿過其儀器內部的鏡片系統將雷射光束射進受測者視網膜

     

     

     

    儀器會將稱為平面光波(規則的平面波)的光線打入人類的眼睛,投影在視網膜黃斑部,當平面光波從視網膜反射回來經過整個視覺系統(包含玻璃體、水晶體、角膜)之後,會由前導波儀器中的Hartmann screen與感應器所接收,由於光波在不同折射率的介質中前進會造成其平面光波改變波動方式,這樣的改變就會產生所謂的前導波像差(wavefront erroes)。

     

     

    視保眼科前導波HSS影像圖

    前導波儀器利用其內部的鏡片列陣將返回的光束做出點分析,並由終端的紅外線攝影機取像形成HSS 影像圖

     

     

     

    前導波內紅外線攝影機最後拍攝到的HSS 影像圖,藉由各光點形狀,大小,亮度,清晰度的不同,分析出眼睛各區域的視光誤差。

    視保眼科前導波HSS影像

     

     

     

    前導波如何重建影像?

    視保眼科前導波光點影像重建分析像差圖

     

     

     

    傳統Zernike演算法的分析方式,對光點圖的解析度不夠;240個像差點,只能分析其中40個像差點。傅立葉演算法可以達到全解析的分析,亦即240個像差點都能被分析到。

    視保眼科前導波分析比較圖

     

    傅立葉運算 20階 VS 傳統Zernike 6階 

     

    傅立葉(Fourier)前導波有別於市面上一般使用zernike運算方式的前導波。目前,傅立葉計算法可提供精準的波前像差數據,就等於20階zernike運算的數據。由傅立葉波前像差計算出的20階像差圖比一般的6階像差更接近實際眼睛的前導波影像。

     

    視保眼科雷射程式前導波分析-1

     

     

    真正個人量身訂做 – 前導波3D虹膜地圖

     

    前導波系統此時會將原始的平面光波(plant wave)和受屈光介質所改變的光波加以比較,並換算成3D影像圖,如此一來便可顯示出個人化的前導波地形圖或像差圖,然後手術過程就會採用這個3D立體圖像的參數,為您設計出個人化量身訂做的視力矯正方案。

     

    真正客製化的視力矯正,wavescan wavefront系統使用intuitive軟體,以多彩、易讀的3D視覺地形圖及差異圖協助醫師判斷適合的療程,醫師可在自動選取模式下選擇單筆或多筆數據。首先,前導波系統可自動記錄影像品質並擷取波前像差及地形圖來使用於虹膜定位功能,接著,它提供3D視覺地形圖、高階像差、點擴散函數(PSF )及擷取到的眼睛影像,最後,操作平台可計算出切削的深度及眼腈的影像,並將影像視覺化。醫師可輕鬆地進行調整,進一步客製化對消費者的療程。經治療規劃和施行之間步驟的簡化,此軟體可提高療程的效率。

     

     

     

    Advanced CustomVue客製化前導波雷射治療數據

     

    前導波像差分析儀(WaveScan)測量時模擬夜視狀態,可清楚偵測眼角膜、水晶體、玻璃體等,對各項影響眼睛屈光度的因素做整體的分析測量,並取得個人夜晚度數、視覺上微小瑕疵、虹膜圖像及20階像差,這就是專屬個人的雷射治療數據(Advanced CustomVue)

     

     

     

     

     

    視保眼科使用亞培(AMO) wavescan wavefront前導波儀器,其卓越的數據測取及診斷的能力享譽業界,強大及快速的wavescan系統提供了前所未有的測量精準度,並提升advanced customvue程序的精準度。

     

    傅立葉前導波測量以1度為一單位,相較於一般的電腦驗光方式所測得的度數以25度為一單位,精準度比一般電腦驗光方式高25倍,別於傳統儀器只能測量出低階像差(近視、遠視、散光),前導波不但可測量到低階像差,還可測量出高階像差。

     

    優點

     

    ●    根據眼睛的獨特特點,可為每一位消費者客製化advanced customvue療程

    ●    診斷的數據可與雷射儀器連結

    ●    進階功能包括離線編輯、自動選取數據,改善工作流程、提高效率

     

    每個人眼睛內的屈光系統不一樣,這裡面隱藏了每個人不同的高階像差及低階像差,單純依靠非球面修邊程式是無法解決問題的,必須要能同時處理高階及低階像差,才能擁有量身打造的優化視力品質。

     

     

    傅立葉運算(圖像數據化)導入準分子雷射儀VISX S4 IR 執行治療

     

    在傅立葉計算法的引導下,wavescan wavefront系統及STAR S4 IR準分子雷射系統,能提供您更精確的計算和切削狀態。前導波像差分析儀截取個人化的高、低階像差圖,並經傅立葉函數運算出的參數(此參數就是AdvanceD CustomVue),再將此參數導入VISX STAR S4 IR準分子雷射儀,配合虹膜定位、智慧型飛點式大小光斑V.S.S. (Variable Spot Scanning)及自動變頻雷射擊發V.R.R. (Variable Repetition Rate),量身雕琢您的角膜,達到全方位的清晰視力。

     

     

    您有心動嗎? 同樣是1.0的視力,使用虹膜定位前導波看出去真的不一樣! 

     

                                      以下同樣為1.0(20/20)視力,但真的一樣嗎?
    視保眼科雷射程式前導波

     

     

     

     

     

     

     

     

               

      

     

     

     

     

                                               傅立葉前導波像差分析儀

     
     

     

     

     

     

     

     

     

     (術前狀態因人而異,須由專業醫師評估療程,術後成效會因個人體質恢復有所不同)

    參考來源:
    通過美國FDA認證
    http://www.fda.gov/MedicalDevices/ProductsandMedicalProcedures/DeviceApprovalsandClearances/Recently-ApprovedDevices/ucm076936.htm


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