《3D焦深人工晶體面型最佳化設計和製作》是依託南開大學，由劉永基擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：3D焦深人工晶體面型最佳化設計和製作
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉永基
- 依託單位：南開大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
我國在用於白內障手術的人工晶體的設計和製造方面一直處於落後地位；具有連續調節範圍的人工晶體的設計是一個具有極大經濟價值和科學價值的重要課題。本項目擬將光學中大焦深設計的理念套用於人工晶狀體的設計，設計和製作3D焦深的人工晶體。使植入此人工晶體的人眼能夠在3D連續範圍內清晰視物，以恢復術後人眼的調節能力。本項目擬研究以下內容：3D焦深位相板及3D焦深人工晶體的設計方法；植入3D焦深人工晶體後人眼的成像和視覺性能；角膜像差存在時3D焦深人工晶體的設計；3D焦深人工晶體的製作和成像性能的實驗研究。項目的創新思想在於將光學中的大焦深技術套用於人工晶體的設計，使人眼獲得連續的範圍內的清晰視物，即調節能力。主要的創新點是：首次用全光學方法設計3D焦深人工晶體；首次研究了人眼角膜像差存在3D大焦深人工晶體設計；首次將設計的3D焦深人工晶體進行實際加工，分析其成像性能。
結題摘要
隨著老齡化社會的到來，老齡人口急劇攀升，白內障患者和老視人口也大幅增加，因此對於老視矯正的需求大增。老視矯正的最終目標是使老年人實現類似於年輕人的連續視物範圍。本項目針對此目標，旨在設計能夠提供連續清晰視物範圍的人工晶體，即3D焦深範圍的人工晶體。在項目的資助下，我們設計了考慮剩餘調節力的人工晶體、大焦深非球面衍射型人工晶體、基於長焦深小焦斑光束整形技術的人工晶體、大焦深非球面人工晶體和雙區域非球面衍射型人工晶體。通過一系列的研究，設計出焦深范為不等（1.5 D，3 D，4 D等）的人工晶體。該人工晶體在視網膜黃斑對應的±5°視場範圍內、白光成像條件下，成像性能良好（對3D範圍內的任意物距，50lp/mm 處的MTF值均高於0.38），且其成像質量基本不受瞳孔大小變化的影響，滿足了人工晶體植入人眼時，對成像的基本要求。根據該設計加工的人工晶體，表現出了與設計基本相符的實際光學性能。 同時我們也設計了矯正近視和老視的隱形眼鏡，研究了光劍原件及分型波帶片用於老視矯正的可能。另外，通過該項目的執行，我們掌握了大焦深人工晶體成像質量和視覺質量的評價方法，如MTF曲線、through focus MTF、Snellen E視網膜像的模擬、植入人工晶體人眼視力的模擬等方法。採用這些方法，可以在設計階段，對人工晶體的性能進行可靠的評估。 該項目的科學意義在於，單焦點的老視矯正，不能滿足老年人正常生活的需要，大焦深的人工晶體，在一定程度上為老年人提供了類似於年輕的連續視覺範圍，從而提高其生活質量。另外，多焦點或大焦深的人工晶體設計一直為外國醫療器械公司壟斷，國內自主智慧財產權極少。在基金委項目的支持下，我們申請了多項國家發明專利，目前有兩項已經獲得了國家發明專利的授權，形成了自主智慧財產權，在將來有望實現成果轉化。
