CN1423546A - 通过鉴别和校正光学象差阻止近视发展的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于防止近视和阻止近视发展至少其一的方法,该方法包括测量人眼中的光学象差(42、43、44)并且校正该光学象差(46)。测量光学象差(42、43、44)可以包括测量进入眼睛的平行光束的波前差(45)。

Description

通过鉴别和校正光学象差阻止近视发展的方法
技术领域
本发明涉及测量人眼中的光学象差，更具体地说，涉及通过校正所述象差来防止近视和阻止近视的发展。
背景技术
近视已经成为世界上最为普遍的视觉障碍。在西方工业化国家有大约25％的人并且在亚洲工业化国家有超过50％的人需要对近视进行光学矫正。随着教育需求的增加，近视的蔓延在稳定地增加。儿童和青少年的过量阅读会导致进行性近视。由于增加的教育需求已经导致近视的蔓延，所以光学矫正比如眼镜、接触透镜和近视屈光手术已成为主要的保健花费。
近视主要是由于在上学年纪时造成眼球后极的拉长。眼睛该区域的结构在成长过程中易于拉伸，从而损害了其完整性。这很可能会导致眼创伤、糖尿病、黄斑变性和其它疾病。这意味着近视也是导致不可复原失明的主要因素。
参照图1，在正常的眼睛中，位于眼睛前部的角膜10和晶状体12将视觉世界中的图象聚焦在眼睛后部的视网膜感受器14上。在视网膜感受器上开始对图象加以处理并将其作为复杂的神经信号传送至大脑。近视眼太长，以致于大多数视觉世界的图象聚焦在视网膜之前。因此，通过削弱眼睛前部的光焦度(optical power)使得图象聚焦在视网膜上对近视加以治疗。这意味着眼镜、接触透镜和屈光手术不是对基本障碍的治疗，而仅仅是对眼睛拉长结果的反作用。这些处理都具有其自身的问题，比较昂贵，并且不能减少近视者在后来生活中患继发于近视的一种失明疾病的可能性。
眼镜、接触透镜以及在较窄意义上的屈光手术通过将聚焦图象尽可能多地置于视网膜上可以精确地矫正近视原性散焦(通常称作眼睛的球差)。有些眼睛具有在一个子午线方向与另一个子午线方向之间产生光焦度差别的象差。该象差被认为是象散，可以用眼镜(尽管眼镜导致视觉畸变)以及用特制接触透镜(可能会不舒服)加以校正。
可以对人眼中至少三十种其它“高级”象差进行测量并量化。这些象差各引起视网膜图象的不同类型恶化。这些象差通常在实验室中用复杂的光学仪器加以测量，其中将激光束对准在人的视网膜上，人的瞳孔已用药物进行了扩大。然而，现在可以不用亮光或者无需药物扩瞳来测量儿童和青少年的这种象差。
光学散焦的传统临床矫正将视觉世界图象的平均位置置于视网膜上。然而，由于眼睛象差的折射特性，使得该图象部分位于视网膜之前或视网膜之后。因此，在已“完全”矫正眼睛中的大多数图象由于这些象差而可能会显著地离焦。
少数人由于罕见遗传疾病或者在老年时随着糖尿病晶状体变化而具有近视。但是有超过90％的具有近视的人是在其上学年纪时发展了近视。已经表明这种进行性近视清楚地与遗传倾向性有关(Pacella等，“Role of Genetic Factors in the Etiology of Juvenile-Onset Myopia Basedon a Longitudinal Study of Refractive Error”，Optom.Vis.Sci.76，381-386，(1999))，并且与学校工作特别是阅读的强度有关。
动物实验已经结论性地表明，使用眼睑盖或者烟色眼镜或喷砂眼镜使图象散射而造成视觉世界模糊会导致近视。类似地，用负透镜造成视觉世界散焦会引起近视反应。模糊(即一般图象恶化)以及近视原性散焦(myopigenic defocus)对近视形成的影响在某些物种中比在其他物种中要大，在相同的物种中在某些种群中比在其他种群中要大。这意味着针对环境影响的近视反应随遗传而变化。
流行病学研究和其它研究证明了相同类型的环境-遗传相互作用。
发明概述
本发明提供了一种通过测量人眼中光学象差并且校正该光学象差来防止近视和/或阻止近视发展的方法。
根据本发明的一个实施例，测量步骤包括测量进入眼睛的平行光束的波前差。测量步骤还可以包括测量进入眼睛的平行光束在视网膜处的偏移，以及测量进入眼睛的平行光束在瞳孔处的偏移。
根据本发明的另一实施例，测量步骤可以包括提供一个多通道光学***，其中将一个孔阑相对于眼睛瞳孔移动至多个位置，并且在至少一个光学距离记录各孔阑位置的对准参数。然后根据这些对准参数解一套方程以求出一组象差常数。测量步骤还可以包括探测一级和高级象散和/或探测一级和高级彗差、球差和其它象差至少其一。
根据本发明的再一个实施例，防止近视和/或阻止近视发展的方法包括鉴别(screen)人眼中的象差、测量该象差并且校正该象差。鉴别步骤可以包括通过测量视觉敏锐度、对比度敏感度和/或模糊敏感度来探测焦深，并且可以用精神物理学测试来测量视觉敏锐度、对比度敏感度和/或模糊敏感度。
根据本发明的其它实施例，校正步骤可以包括提供一个光学装置，提供至少一个光学透镜和/或提供至少一个接触透镜。校正步骤还可以包括改变眼的光学表面和/或进行角膜手术。校正步骤可以进一步包括提供眼内植入物。
根据本发明的附加实施例，校正步骤包括提供适配光学元件，该适配光学元件可以包括可变形反射镜、多透镜(multiple lenslettes)***、微反射镜电机部件(micro-mirror electro-machined components)、光学寻址的液晶空间光调制器、薄膜反射镜，和/或压电双晶反射镜。该适配光学元件可以产生阶段性的清晰视觉，并且可以小型化使得可配戴在人的面部。
校正步骤还可以包括提供高照明度以缩小眼睛的瞳孔。
附图的简要说明
图1表示与本发明有关的眼睛结构；
图2为表示本发明方法中所含步骤的流程图；
图3为表示本发明另一实施例的流程图；
图4为表示采用装置比如多通道光学装置的本发明实施例的流程图；
图5为表示其中通过确定焦深来鉴别人眼象差的本发明实施例的流程图；
图6为可用于进行本发明测量的多通道光学装置的示意图；
图7A表示现有技术的瞳孔采样孔阑的前视图；以及
图7B表示用图7A的装置获得的采样光束在受测者瞳孔处入射位置的图案。
具体实施例的详细描述
本发明人已经证明近视的儿童和青少年在其近视形成时期以及之前在观看近处目标时易处于不适应状态。这种不适应导致近视原性散焦，与动物实验中引起近视的散焦类似。本发明人还证明，正在变得近视的儿童和青少年具有一定的易于导致不适应的双眼反常(近内隐斜视和高AC/A比)(Gwiazda，J.、Thorn，F.、Bauer，J.和Held，R.，“MyopiaChildren Show Insufficient Accommodation to Blur”，Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.，34，690-694(1993)；Gwiazda，J.、Bauer，J.、Thorn，F.和Held，R.，“A Dynamic Relationship Between Myopia and Blur-DrivenAccommodation in School Aged Children”，Vision Res.，35，1299-1304(1995)；Gwiazda，J.、Grice，K.和Thorn，F.，“Response AC/A Ratiosare Elevated in Myopia Children”，Physiol.Optics.，19，173-179(1999)，其全部在此引入作为参考)。这说明由于不适应而造成的近视原性散焦在儿童和青少年中引致近视。
当儿童必须集中注意地观看近处图案时例如在阅读时，其眼睛适应(聚焦)并且会聚(聚在一起)于正在阅读的文本上。此适应性调节努力易于增加光学象差，造成模糊增加，并且眼睛易于处于不适应状态，造成近视原性散焦。这些先天因素，加上眼睛仍然在成长的儿童和青少年的过度阅读，会造成进行性近视。
本发明人已经证明所有具有大量光学象差的成人是近视的。实际上，大约25％的近视儿童和成人具有大于非近视成人的光学象差。近视眼中的象差通常是非近视成人中上限的两倍或三倍大。
根据本发明，教导了如果对儿童眼睛中的较大象差进行探测和处理，则可以阻止或消除近视的发展。
与测量光学象差有关的定义和建议标准在Atchison等人的“Mathematical Treatment of Optical Aberrations：A User’s Guide”，Trends in Optics and Photonic，Optical Society of America，35，110-130(2000)和Thibos等人的“Standards for Reporting the OpticalAberrations of the Eyes”，Trends in Optics and Photonics，Optical Societyof America，35，232-244(2000)中可以获得，其在此引入作为参考。
图2表示用于防止近视和/或阻止近视发展的方法。在步骤21测量光学象差。象差可以用泽尼克多项式(Zernike polynomials)表示；但是用其它表达方式也是在本发明的范围内。然后在步骤22用本领域公知的光学校正手段对光学象差进行校正，这些光学校正手段包括，但不限于，眼镜、接触透镜、适配光学元件、角膜手术、激光手术和眼内植入物。
图3表示用于防止近视和/或阻止近视发展的方法，其中在步骤31测量进入人眼的平行光束(例如图1中16)在瞳孔或视网膜位置处的偏移。然后在步骤32根据前一步骤获得的测量值计算光学象差，并且在步骤33用结合图2所述的光学校正装置对该象差进行校正。
图4表示用图6中所示的三通道***测量波前差的程序。对该程序的讨论见于He等人的“High Optical Quality is a Necessary Conditionfor the Human Eye to Maintain Emmetropia”，(1999)一文，其附录于此并且在此引入作为参考。参照图6，该***具有独立的通道61、62、63，分别用于测试、定位促进(fixation-stimulus)和瞳孔监视。受测者的瞳孔位于P0处，受测者的视网膜位于R0处。Badal视力计(聚焦组件)64使得操作者可以一起改变测试通道61和瞳孔监视通道62的折射状态，而不会改变瞳孔共轭面(P1、P1′、P2和P2′)以及视网膜共轭面(R1、R2、R2′和R3)的位置。
用543nm的He-Ne激光器60产生用于测试通道61的光束。用旋转漫射器65来阻断激光器60的相干性。来自激光器60的光束由透镜66和12mm钢球68加以准直。从钢球68反射的光束形成发散的高数值孔径光束67，由后面的光学元件成象为点光源。用万向架支承的反射镜69由一个模拟操纵杆(未画出)加以控制，该模拟操纵杆使得受测者可以沿两个维度快速地改变反射镜69的角度。使反射镜69倾斜可以改变测试光束进入眼睛的角度，因而可以改变测试光斑在视网膜上的位置。
在瞳孔监视通道62中，通过旋转一个与瞳孔光学共轭的孔阑金属轮(见图7A)，从贴附于眼睛瞳孔的一组1mm孔72(表示在图7A中)中选择测试光束的瞳孔入射位置。孔阑轮70构造成可以旋转至37个预设位置之一。
在定位促进通道63中设有一个定位目标，一般为十字。定位促进通道63由一个光源比如光纤照明器75进行照明。来自照明器75的光束被准直然后通过位于视网膜共轭面R2′中的滤波器支架-幻灯片支架74。来自照明器75的光束然后成象在位于瞳孔共轭面P1中的可调光圈76上。该可调光圈设置为1mm的直径以与瞳孔采样的尺寸匹配。然而，对于当眼睛适应高照明度时测量眼睛波前特性的情况，可以将直径增加至6mm以提供更好的促进。定位促进通道63在分束器77处与瞳孔监视通道62结合。
在图4的步骤41，首先用红外感应CCD摄象机78将受测者的眼睛与***的光轴对准。摄象机78提供瞳孔的放大图象。通过观看计算机(未画出)的监视屏幕并且调节Badal***64以使屏幕清晰，使眼睛处于休息状态。参照瞳孔内的入射位置进行测量。测量包括几次实际尝试和六次测试，每只眼睛三次。在步骤42，将孔阑72相对于瞳孔移动至多个位置以形成如图7B所示的图案。测试可以包括39次尝试，其中第一次和最后一次针对瞳孔的中心。其它37次用7×7矩阵以1mm的步幅随机地对整个瞳孔采样，除了在四个角上的12点之外。受测者的任务是在每次尝试时将光标与定位目标的中心对准并且点击计算机的鼠标。每次测试通常持续约3分钟，整个过程需要大约30分钟。
在步骤43，用计算机记录在37个瞳孔位置处的定位目标的偏移并且将其转换成波前的斜率。在步骤44，用最小平方过程解一套方程，以使所述斜率测量值与泽尼克多项式函数的35项导数相一致。导出的系数提供了对单个象差权数的估计，并且用在步骤45中以重新构造瞳孔平面处的整个波前。在步骤46用图2的步骤22中所述的相同方式对象差进行校正。
测量波前差的程序和装置进一步讨论见于Liang等人的“ObjectiveMeasurement of Wave Aberrations of the Human Eye With the Use of aHartmann-Shack Wave-Front Sensor”，Journal of the Optical Society ofAmerica A，11，1-9(1994)；Thibos的“Principles of Hartmann-ShackAberrometry”，Trends in Optics and Photonics，Optical Society ofAmerica，35，163-169(2000)；以及He等人的“Measurement of theWave-Front Aberration of the Eye by a Fast Psychophysical Procedure”，Journal of the Optical Society of America A，15，2449-2456(1998)，其在此都引入作为参考。
图5表示其中对人眼象差进行鉴别的用于阻止近视发展的方法。在步骤51中测量视觉敏锐度、对比度敏感度和/或模糊敏感度。在步骤52根据步骤51中进行的测量确定焦深，所采用的程序在Thorn等人的“Myopia Adults See Through Defocus Better than Emmetropes”，Myopia Updates，Springer，Tokyo，368-374，T.Tokoro(ed.)(1998)以及Rosenfield和Abraham-Cohen的“Blur Sensitivity in Myopes”，Optometry and Vision Science，76，303-307(1999)中有描述，其在此也引入作为参考。在步骤53测量进入人眼的平行光束(例如图1中的16)在眼睛的视网膜或瞳孔处的偏移。然后在步骤54根据前一步骤中获得的测量值计算象差。如上所述精确地计算出象差，然后在步骤55进行校正。
可以通过几种不同的光学途径提供对人眼中象差的光学校正。在本发明的一个实施例中，用眼镜来减小象散。在本发明的另一个实施例中，用接触透镜来减小二级和三级也许包括更高级的象差，因为接触透镜与眼睛一起移动，从而在眼睛运动过程中将接触透镜的光学表面保持与眼睛的光学表面对准。参见Bartsch等人的“ResolutionImprovement in Confocal Scanning Laser Tomography of the HumanFundus”，Technical Digest Series 2，Optical Society of America，2，134-137(1994)和Guirao等人的“Effect of Rotation and Translation on theExpected Benefit of Ideal Contact Lenses”，Trends in Optics andPhotonics，Optical Society of America，35，324-329(2000)，其在此引入作为参考。
也可以用透镜来改变(一般降低)光学适应水平以减小光学象差。已有几种研究为不同的目的采用该方法。参见例如Jackson和Brown的研究，“Progression of Myopia in Hong Kong Chinese School Childrenis Slowed by Wearing Progressive Lenses”，Optometry and VisionScience，76，346-354(1999)中有描述，其在此引入作为参考。
进行角膜手术以减小象差也是在本发明的范围内。该方法的描述见于Hamam的“A Quick Method for Analyzing Hartmann-Shack Patterns：Application to Corneal Surgery”，Trends in Optics and Photonics，OpticalSociety of America，35，187-198(2000)；Hong和Thibos的“OpticalAberrations Following Laser in Situ Keratomileusis(LASIK)Surgery”，Trends in Optics and Photonics，Optical Society of America，35，220-226(2000)；以及Munger的“New Paradigm for the Treatment of MyopiaRefractive Surgery”，Trends in Optics and Photonics，Optical Society ofAmerica，35，227-230(2000)，其全部在此引入作为参考。
另外，可以采用眼内植入物来减小象差。眼内植入物实施例所用的原理、测量和分析与上面屈光手术减小象差中所述相同。
在另一个实施例中用适配光学元件来减小象差。适配光学元件可以采用可变形反射镜、微反射镜电机部件、镜片阵列、光学寻址的液晶空间光调制器、薄膜反射镜或压电双晶反射镜来校正眼睛的象差。该适配光学元件当为了配戴而小型化时可以用在能够配戴的装置中。适配光学装置还可以用在可以通过减小象差使病人能够经历阶段性清晰视觉的仪器中。参见例如Roorda和Williams的“Adaptive Optics andRetinal Imaging”，Trends in Optics and Photonics，Optical Society ofAmerica，35，151-162(2000)以及Munger的“New Paradigm for theTreatment of Myopia Refractive Surgery”，Trends in Optics andPhotonics，Optical Society of America，35，227-230(2000)，其全部在此引入作为参考。
在另一实施例中用高照明度来缩小瞳孔尺寸从而减小光学象差的量。该方法的讨论见于Campbell的“Contributions to the Optical Qualityof the Eye：Implications for‘Perfect’Optical Correction”，Trends in Opticsand Photonics，Optical Society of America，35，227-230(2000)，其也在此引入作为参考。
应当指出，此处所述各实施例并不是互相排斥而是可以组合使用的。例如，可以结合对波前象差的测量来测量视觉敏锐度、对比度敏感度和/或模糊敏感度。类似地，上述校正象差的多种装置可以彼此组合使用以产生相当的或更好的效果。
尽管上述各实施例是优选的，但是本领域技术人员可以作出不偏离本发明精神和范围的诸多变型和改进。应当理解，包括但不限于上述的所有这些变型都由所附的权利要求所覆盖。
高光学质量是人眼保持屈光正常的必要条件(High optical quality is a necessary condition for the human eye to maintain emmetropia)Ji C.He*，Pei Sun§，Richard Held*，Frank Thorn*，Editha Ong*，Xiuru Sun§，Jane E.Gwiazda* *New England College of Optometry，424 Beacon Street，Boston，MA 02115，USA§Institute of Psychology，Chinese Academy of Science，P.O.Box 1603，Beijing，Beijing 100012，P.R.China
当眼睛光学***的焦平面与视网膜一致从而远处物体的图象落在感光层上时视觉是最佳的：称作屈光正常的情况。焦距与眼睛轴长的不匹配导致折光误差，其形式或者为焦平面位于视网膜之后时的远视，或者为焦平面位于视网膜之前时的近视。大多数儿童的眼睛从幼年的不匹配到大约5岁时达到屈光正常1-2。许多儿童将其正常视觉保持到成年，另一些人则由于眼睛长得太长而变为近视。动物研究表明图象质量降低会导致近视3-8。对于人眼的类似因果关系则不甚清楚。近年来发现人眼具有不规则的象差9-16，这会降低图象质量，从而使他们成为近视可能者。我们测量了近视和屈光正常的儿童和成人中的单色象差，发现成人屈光正常者比近视和屈光正常的儿童具有较小的象差。这些结果表明高图象质量对于保持屈光正常是必要的。
单透镜将远处物体的图象形成在其焦平面上。透镜与其焦平面之间的距离为焦距，这是透镜的特征参数。人眼的焦距决定于角膜和晶状体表面的几何曲率以及其眼内介质的折射率。在大多数婴儿中，其焦距大于轴向长度，从而焦平面位于视网膜平面之后(远视)。儿童时期的眼睛发育会使其焦平面与视网膜匹配从而达到屈光正常。然而，如果通过眼睑融合3-5或者使眼睛丧失空间信息6-8而破坏图象清晰度，则在动物试验中不能保持该匹配。这些操作导致眼睛长得太长从而焦平面位于视网膜之前(近视)。近视发展与图象质量的这种相关性已经在从鸡到猴子的不同物种中观察到，但是其下的机理还没有完全理解。尽管对人眼的试验操作是不可能的，但是大自然在此问题上进行着其自身的试验。人眼不是理想光学***。其缺陷称作象差，是由角膜和晶状体中的表面曲率和折射率的局部变化以及/或者角膜和晶状体的光轴相对于眼睛视线轴不对准所引起的。象差使光束通过瞳孔时从其理想光路转向，并且成比例地降低了图象质量，使得即使在焦平面与视网膜完全匹配的情况下也不能达到最清楚的视觉。最近对人眼的测量已经证明象差在其形式和量方面在不同的人之间有实质性的变化9-16。在此研究中我们测量了具有不同年龄和不同屈光误差的280个受测者的象差以便论证象差乃至图象质量对人眼中焦平面与视网膜匹配性的影响。
近年来已经用瞳孔平面处的波前差来表征象差的整体影响9-11，13- 16。波前表示通过瞳孔的光束在任何给定时刻的等相位面，如果眼睛是理想的则波前在瞳孔平面处形成为一个平面。眼睛光学***的缺陷导致波前偏离理想表面，并且波前偏移的程度或者波前差直接取决于该光学***具有何种缺陷。我们用精神物理学光束跟踪技术通过自然瞳孔测量波前差9，16，并且采用相对于理想平面波前的偏移波前的均方根(RMS)作为对波前差影响的估算。将受测者根据表1中所示的其年龄和屈光误差分成四组。在这280个受测者中，有18％是白人，82％是中国人。
图1中示出了对于这四组受测者在各受测者最差眼睛中的波前差RMS的频率直方图。如图1中所示，每个受测者具有大于0.5的波象差RMS。此结果意味着人眼不是完美的而是承受由光学***缺陷导致的图象恶化。然而成人屈光正常者具有的最低平均波象差RMS显著不同于其它组中的平均值(对比于儿童屈光正常组，t＝5.55，P＜0.0001；对比于近视成人组，t＝4.85，P＜0.0001；以及对比于近视儿童组，t＝6.45，P＜0.0001。)他们具有最小的标准偏差，并且同样显著不同于其它组(对比于屈光正常儿童组，F＝2.39，P＜0.005；对比于近视成人组，F＝8.89，P＜0.001；以及对比于近视儿童组，F＝10.72，P＜0.001)。在我们的样本中，成人屈光正常组中的最高RMS值为1.62，超过近视成人40％，超过近视儿童37.5％，并且超过屈光正常儿童23％。此结果说明成人屈光正常者承受最小的图象恶化，并且大约40％的近视者产生较大的图象恶化程度，其具有的象差大于所有的成人屈光正常者。
与屈光正常的儿童(其中某些人后来发展成近视)的波象差相比，成人屈光正常者的有限波象差表明人眼为了保持屈光正常其图象恶化程度必须要小。具有较大波象差的人承受较大的图象恶化，会导致不能保持焦平面与视网膜平面之间的匹配，从而发展成近视。这些发现与来自动物研究的证据相一致。
已有研究提出近视导致象差15，但是如果近视眼的拉长通常造成角膜和晶状体的光学缺陷，则我们可以预计所有或者大多数近视者比屈光正常者具有更多的象差。但是对于60％的近视者情况不是这样，其具有的象差不大于成人屈光正常者。
人们已经早就认识到遗传对于近视的影响17-19，但是其下的机理还不清楚。由角膜和晶状体缺陷引起的眼睛象差可以遗传。因此引起图象恶化的象差可以是导致近视的遗传机理之一。同时，近距离工作的作用不能排除。对于已适应的眼睛据称有较强的象差20-21。近距离工作使眼睛承受较强的图象恶化，因而也造成发展成近视的较高风险。在或者遗传或者与近距离工作有关的象差因素之外，60％具有较小象差的近视者的存在必然表明还有其它的因素造成近视的发展。
在成人屈光正常者中具有较少变化的小象差，如本研究中所发现的，表明图象的高光学质量是人眼保持屈光正常的必要条件。我们的结果还表明严重的象差与形成近视相关。在近视者中存在的强烈象差不能用已有技术加以校正，这就需要研制新的技术用于临床实践中的视觉保护。该结果还提供了关于人眼光学***的重要信息，用于设计视觉研究方面的试验和光学工业中的视觉仪器。试验方法设备.
用于该研究的设备是三通道光学***，包括一个测试通道、一个参考通道和一个瞳孔监视通道，其原则上与先前研究16中所述的受测者波前传感器的设计相同，但是改成了计算机监视器的形式。测试通道通过1mm直径的移动孔阑在视网膜上提供一个绿十字目标。随着该孔阑在受测者自然瞳孔中的37个位置之间于每次尝试时的移动，十字在视网膜上的位置因眼睛象差而相应地移位。由受测者用设在参考通道中的计算机监视器上的光标对十字的移动进行跟踪。受测者的瞳孔在试验过程中由监视通道中的CCD摄像机和监视器进行监视，通过移动受测者头部置于其上的3D变换器对眼睛相对于***光轴的任何运动进行补偿。在该***中，具有一个移动台，其共同路径上有两个反射镜，设成Badal***用于补偿受测者的屈光误差。程序.
首先将受测者的眼睛与所述光学***对准。通过经由1mm孔阑观看监视器屏幕并调节Badal***以使图象清楚，使眼睛处于其休息状态。测量包括几次实际尝试和6次测试，每只眼睛3次。每次测试包括39次尝试，其中第一次和最后一次针对瞳孔的中心。其它37次尝试用7×7矩阵以1mm的步幅随机地对整个瞳孔采样，除了在四个角上的12个点之外。受测者的任务是在每次尝试时将光标与十字的中心对准并且点击鼠标。每次测试通常持续约3分钟，整个过程需要大约半小时。数据分析.
在37个瞳孔位置处用计算机记录的十字目标的偏移被转换成波前的斜率。用最小平方过程将所述斜率测量值与泽尼克多项式函数的35项导数相配合。导出的系数提供了对单个象差权数的估计，并且用于重新构造瞳孔平面处的整个波前。参考文献
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我们感谢Jinhua Feng在数据采集方面的帮助。此项工作由美国卫生署国家眼睛研究所、中国国家自然科学基金会以及香港K.C.Wang教育基金会资助。
                 表1 受测者信息
            受测者人数      年龄(岁)        等效球差
            男      女    平均    范围      (屈光度)屈光正常成人    20      25    21.5    19-27    0.75至-0.5屈光正常儿童    45      35    15.1    12-17    0.75至-0.5近视成人        39      41    21.4    19-29    -0.6至-9.0近视儿童        35      40    15.0    11-18    -0.6至-7.0图例说明
图1对于四组中280个受测者其人眼中波前象差均方根(RMS)的直方图。对于每组标出了受测者的人数(N)和带有标准偏差的平均RMS。

Claims (29)

1.一种用于防止近视和阻止近视发展之中至少其一的方法，该方法包括：
测量人眼中的光学象差；并且
校正该光学象差。
2.如权利要求1所述的方法，其中测量步骤包括测量进入眼睛的平行光束的波前差。
3.如权利要求1所述的方法，其中测量步骤包括测量进入眼睛的平行光束在视网膜处的偏移。
4.如权利要求1所述的方法，其中测量步骤包括测量进入眼睛的平行光束在瞳孔处的偏移。
5.如权利要求1所述的方法，其中测量步骤包括提供一个多通道光学***。
6.如权利要求5所述的方法，进一步包括：
将一个孔阑相对于眼睛瞳孔移动至多个位置；
在至少一个光学距离上记录各孔阑位置特征的对准参数；并且
根据这些对准参数解一套方程以求出一组象差常数。
7.如权利要求5或6所述的方法，其中测量步骤包括探测一级和高级象散。
8.如权利要求5或6所述的方法，其中测量步骤包括探测一级和高级彗差、球差和其它象差之中至少其一。
9.一种用于防止近视和阻止近视发展之中至少其一的方法，该方法包括：
鉴别人眼中的象差；
测量该人眼中的象差；并且
校正该象差。
10.如权利要求9所述的方法，其中鉴别步骤包括测量视觉敏锐度和对比度敏感度。
11.如权利要求9所述的方法，其中鉴别步骤包括测量模糊敏感度。
12.如权利要求10所述的方法，其中视觉敏锐度和对比度敏感度用精神物理学测试加以测量。
13.如权利要求11所述的方法，其中模糊敏感度用精神物理学测试加以测量。
14.如权利要求1或9所述的方法，其中校正步骤包括提供光学装置。
15.如权利要求1或9所述的方法，其中校正步骤包括提供至少一个光学透镜。
16.如权利要求1或9所述的方法，其中校正步骤包括提供至少一个接触透镜。
17.如权利要求1或9所述的方法，其中校正步骤包括改变眼中的光学表面。
18.如权利要求1或9所述的方法，其中校正步骤包括进行角膜手术。
19.如权利要求1或9所述的方法，其中校正步骤包括提供眼内植入物。
20.如权利要求1或9所述的方法，其中校正步骤包括提供高照明度以缩小眼睛的瞳孔。
21.如权利要求1或9所述的方法，其中校正步骤包括提供适配光学元件。
22.如权利要求21所述的方法，其中适配光学元件包括可变形反射镜。
23.如权利要求21所述的方法，其中适配光学元件包括至少一个多透镜***。
24.如权利要求21所述的方法，其中适配光学元件包括微反射镜电机部件。
25.如权利要求21所述的方法，其中适配光学元件包括光学寻址的液晶空间光调制器。
26.如权利要求21所述的方法，其中适配光学元件包括薄膜反射镜。
27.如权利要求21所述的方法，其中适配光学元件包括压电双晶反射镜。
28.如权利要求21所述的方法，其中适配光学元件被小型化以便可配戴在人的面部。
29.如权利要求21所述的方法，其中适配光学元件产生阶段性的清晰视觉。
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