WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаРізне → Аберометрія оптичної системи ока методом рейтресинга (автореферат) - Реферат

Аберометрія оптичної системи ока методом рейтресинга (автореферат) - Реферат

4. Встановлено математичний зв'язок між лукошевськими і церніківськими апроксимаційними коефіцієнтами функції хвильової аберації оптичної системи ока.

5. Розроблено новий метод оцінки найважливіших офтальмологічних параметрів і характеристик вад зору, а саме аметропії (з використанням радіусу „світлової інерції") та астигматизму (на основі використання відповідних коефіцієнтів подвійної церніківської апроксимації функції хвильової аберації ока).

6. Створено новий метод об'єктивної оцінки якості зображень на сітківці з прогнозуванням гостроти зору і обсягу псевдоакомодації ока на основі використання компонентів тензора другого гауссового моменту розподілу освітленості в зображенні точки на сітківці.

7. Виявлено джерела і властивості систематичних і випадкових похибок, притаманних методу та апаратним засобам рейтресингової аберометрії, що пов'язані з використанням методу найменших квадратів і обмеженістю кількості церніківських мод для представлення функції хвильової аберації та з існуванням похибок позиціонування і вимірювання поперечних аберацій променя на сітківці, та з іншими факторами.

8. Отримано нові якісні та кількісні дані про взаємне розташування в площині зіниці живого ока геометричного центру зіниці, центру френелівського рогівкового зображення центрувальної марки, а також точки, що належить візуальній осі.

9. Розроблено метод багаторакурсної аберометрії просторових оптичних систем ока та принцип дії багаторакурсного аберометра.

Практичне значення одержаних результатіввизначається тим, що їх використання дозволяє:

1. Збільшити обсяг інформації про абераційний стан ока.

2. Підвищити точність розрахунків апроксимаційних коефіцієнтів функції хвильової аберації ока, а також стандартних офтальмологічних параметрів і характеристик вад зору просторових оптичних систем ока.

3. Обґрунтовано визначати при проектуванні аберометра допустимі похибки вимірювань поперечних аберацій променя на сітківці ока та потрібні величини зовнішніх та внутрішніх функціональних параметрів і характеристик структурних елементів рейтресингового аберометра, виходячи з вимог до потрібної точності відновлення абераційних характеристик оптичної системи ока.

4. Більш точно здійснювати позиціонування аберометра відносно ока перед проведенням сеансу рейтресинга.

5. Мати можливість діагностувати на основі аналізу коефіцієнтів подвійної церніківської апроксимації функції хвильової аберації причини появи у ока первинних аберацій його оптичної системи.

6. Проектувати систему і ключові структурні елементи багаторакурсного рейтресингового аберометра, здійснювати їх параметричну оптимізацію.

7. Вдосконалити конструкції рейтресингових аберометрів.

Основні наукові результати дисертаційної роботи впроваджені або використані: в НПК "Фотоприлад", м. Черкаси, в Інституті біомедичної техніки та технологій, м. Київ, в Компанії Tracey Technologies, м. Х'юстон, штат Техас, Сполучені Штати Америки, про що свідчать Акти в Додатку А дисертації.

Одержані в дисертації результати знайшли також застосування в навчальному процесі НТУУ „КПІ" на приладобудівному факультеті при підготовці фахівців в галузі оптичного медичного приладобудування, зокрема за спеціальністю „Лазерна та оптоелектронна техніка" і „Медичні прилади і системи".

Дослідні зразки рейтресингового аберометра використовувалися і використовуються в медичному закладі лазерної корекції вад зору„Оптимед" та в Київській міській клінічній офтальмологічній лікарні „Центр мікрохірургії ока".

Особистий внесок автора. В роботі узагальнено результати досліджень за темою дисертації, початих в 1994 році і висвітлених у 6 самостійних працях [10-13, 19, 21] та у 43 роботах у співавторстві. Автором запропоновано метод багаторакурсної аберометрії і пристосованої до неї узагальненої математичної моделі аберацій ока, методи та алгоритми розрахунків параметрів і характеристик вад зору за результатами багаторакурсної аберометрії та оцінок просторової роздільної здатності ОС ока, модуляційної передавальної функції і глибини фокусної області на основі використання компонентів тензору другого гауссового моменту від функції розсіювання точки на сітківці, теоретичні дослідження методичних та інструментальних похибок рейтресингової аберометрії. В роботах зі співавторством [5-9, 15-18, 20, 22, 32-37] безпосередньо здобувачу належить вибір та обґрунтування напрямків досліджень, в роботах [2, 3, 6, 8-22, 32-42] – методики досліджень, в роботах [16-18, 20, 22 ] – принципи дії, оптичні схеми і конструкції експериментальних установок, макетів і експериментальних зразків аберометрів, в роботах [4, 6-9, 15, 17-20, 27-42] – математичний апарат та алгоритми розрахунків параметрів і характеристик вад зору, в роботах [1, 5, 18, 20, 22-26, 31] – оригінальні схемотехнічні рішення. У всіх роботах зі співавторством здобувач приймав безпосередню участь в проведенні теоретичних чи експериментальних досліджень, в аналізі одержаних результатів та формулюванні висновків. Наукові положення, що виносяться на захист, та висновки дисертації належать автору. Автор приймав рівну участь в розробці і патентуванні оригінальних схемотехнічних рішень. Основна частина отриманих результатів доповідалась автором особисто на вітчизняних конференціях.

Апробація результатів дисертації здійснена на 12 міжнародних науково-технічних конференціях: 1. Ophthalmic Technologies VII, Сан Хосе, США, лютий, 1997 р. 2. Lasers in Ophthalmology V, Санремо, Італія, вересень, 1997 р. 3. Ophthalmic Technologies VIII, Сан Хосе, США, січень, 1998 р. 4. Physiological Optics , Вроцлав, Польща, вересень, 1999 рік. 5. AeroSense , Київ, Україна, жовтень. 1999 рік. 6. Lasers in Ophthalmology, Амстердам, Нідерланди, липень, 2000 рік. 7. Photonics-ODS 2000, Вінниця, Україна, жовтень, 2000 рік. 8.Optoelectronic Information-Energy Technologies, Вінниця, Украіна, квітень, 2001р. 9. Приладобудування – 2002, Підсумки і перспективи. Київ, Україна, квітень, 2002 р. 10. Приладобудування – 2003, Підсумки і перспективи. Київ, Україна, квітень, 2003 р. 11. Приладобудування –2004, Підсумки і перспективи. Київ, Україна, квітень, 2004 р. 12. Приладобудування – 2005, Підсумки і перспективи. Київ, Україна, квітень, 2005 р., у формі доповідей з публікацією тез і повного змісту.

Публікації. Всього за матеріалами дисертації опубліковано 49 робіт, з них 22 статті у фахових наукових журналах (6 статей без співавторів), 3 патенти України та 1 патент США, 1 стаття у науковому медичному журналі, 7 статей у збірниках праць конференцій, 15 тез доповідей на наукових конференціях.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, 7 розділів, загальних висновків, списку використаних джерел і додатків. Загальний обсяг роботи 399 сторінки з обсягом основного тексту 230 сторінок, 122 рисунки на 81 сторінках, 47 таблиць на 43 сторінках, список використаної літератури з 149 найменувань на 13 сторінках, 4 додатки на 22 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обгрунтовано актуальність роботи, сформульовано мету і задачі досліджень, визначено наукову новизну і практичну цінність отриманих результатів, наведені дані щодо їх апробації і впровадження.

В першому розділі зроблено аналіз стану офтальмологічної аберометрії, її сучасних потреб та протиріч, що виникли між потребами і станом справ в цій галузі. Показано місце рейтресингової аберометрії серед інших методів офтальмологічної аберометрії, її переваги. На основі результатів первинних теоретичних та експериментальних досліджень рейтресингової аберометрії обґрунтовано мету і головні наукові задачі дисертаційної роботи.

Із аналізу потреб клінічної практики створено перелік головних і допоміжних функцій сучасного офтальмологічного аберометра та вимог до його функціональних параметрів і характеристик. Показано, що задоволенню цих вимог перешкоджають фізіологічні властивості ока, такі як 1) безперервний і швидкий кутовий рух очного яблука, 2) швидкі флуктуаційні акомодаційні зміни „конструктивних" параметрів ОС ока, 3) надзвичайно висока чутливість сітківки та пов'язане з цим жорстке і несприятливе для точних вимірювань нормування допустимої дози опромінювання очного дна, 4) адаптація ока до яскравості простору об'єктів і захисту сітківки від її фотопередозування, механізми якої перешкоджають здійсненню аберометрії.

Порівняльний аналіз великої кількості відомих, а також оригінальних схем аберометрії ока (знайдених в роботі за допомогою морфологічного методу з використанням для цього принципових класифікаційних ознак методів), дозволив обгрунтувати переваги методу рейтресинга ока, який забезпечує просторово-роздільну здатність аберометрії на зіниці за допомогою послідовного у часі трасування ОС ока тонким (Ш 0.2...0.4 мм) світловим пучком з вимірюваннями лінійного абераційного зсуву світлової мікроплями на сітківці від вказаного пучка.

Показано, що найбільш суттєвими перевагами методу рейтресинга є те, що він потребує лише однієї вимірювальної субапертури на зіниці, яку можна переміщувати по зіниці у вільний спосіб, тобто розташовувати її в будь-якій точці зіниці, в будь-якому порядку у вигляді зіничної сітки вимірювальних точок, зменшувати або збільшувати її розмір залежно від умов аберометрії. При цьому методі світловий потік, що направляється в око, не розпорошується між окремими субапертурами, як це має місце в альтернативному методі аберометрії з датчиком Гартмана-Шека, а формує на фотоприймачі єдину світлову пляму. Це сприяє істотному підвищенню відношення сигнал/шум і, як наслідок, підвищенню точності визначення координат плями (поперечних аберацій). Не виникає проблем з ідентифікацією належності плями до відповідних субапертур зіниці та з обмеженнями динамічного діапазону аберометрії, які з'являються при намаганнях збільшити просторово-роздільну здатність датчика Гартмана-Шека.

Loading...

 
 

Цікаве