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第三章眼科光学仪器 

生理光学 

眼底检测仪器--检眼镜 

眼底照相机 

验光检测仪器 

角膜测量仪器--眼角膜计 

角膜地形测量仪 

裂隙灯 

视野计 

眼压计 

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眼科光学仪器分类 

• 诊断(检查眼部病变及屈光异常)用:检眼镜、裂 

隙灯、验光仪、角膜曲率计、眼压计、眼底相 

机等,这一类是大量的。 

• 治疗用:激光治疗仪器、眼科手术显微镜、视 

网膜凝结机、各种眼功能治疗仪器等。 

• 提高眼睛功能的器械:眼镜、角膜接触镜、人 

工晶体、人工角膜等。 


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第一节生理光学 

§ 1-1 眼的屈光系统 

人类的眼睛就好似一架 

相机:屈光系统(包括角膜、 

房水、晶体和玻璃体)可以 

比作镜头,光线经过屈光系 

统及自动光圈( 瞳孔 ),再 

由镜头( 晶体 )聚焦到菲林 

( 视网膜 )上。晶体的调 

节作用犹如调整照相距离, 

而视网膜则是最理想的彩色 

底片。 


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外层 

• 角膜(cornea) 

角膜是眼球前部 

的透明部分。实际上 

是个凹透镜 ,角膜 

的形状对眼的屈光影 

响较大。 

角膜前的一层泪 

液膜有防止角膜干燥、 

保持角膜平滑和光学 

特性的作用。因此角 

膜除了是光线进入眼 

内和折射成像的主要 

结构外,也起保护作 

用,并是测定人体知 

觉的重要部位。角膜 

含丰富的神经,感觉 

敏锐。 


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• 巩膜(sclera) 

眼外层由角膜、巩 

膜组成。前1/6为透明的 

角膜,其余5/6为白色的 

巩膜,俗称"眼白"。巩 

膜为致密的胶原纤维结 

构,不透明,呈乳白色, 

质地坚韧。 


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人眼结构(水平切面) 

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中层 

又称葡萄膜,色素膜,具有丰富的色素 

和血管,包括虹膜、睫状体和脉络膜三部分。 

• 虹膜(iris) 

呈环圆形,在葡萄膜的最前部分,位于晶 

体前。不同种族人的虹膜颜色不同。虹膜具有 

丰富的色素,不透光,中央有2.5-4mm的圆孔, 

称瞳孔。瞳孔就相当于照相机的光阑。在光猛 

及望近物件的时候会缩小。 


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人眼结构(水平切面) 

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• 脉络膜 

(choroid) 

脉络膜位 

于巩膜和视网 

膜之间。脉络 

膜的血循环营 

养视网膜外层, 

其含有的丰富 

色素起遮光暗 

房作用。 


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• 睫状体(ciliary body) 

睫状体前接虹膜根部,后接脉络膜,外侧为 

巩膜,内侧则通过悬韧带与晶体赤道部相连。睫 

状体分为两部分:前1/3宽约2mm较肥厚称睫状冠, 

其内侧面有70 ~ 80个纵行放射状突起叫睫状突, 

主要功能是产生房水。后2/3宽约4~4. 5mm,薄 

而平坦称睫状体平坦部(或睫状环)。 

睫状体的生理特点是:(1)睫状突的上皮 

细胞产生房水,与眼压及眼球内部组织营养代谢 

有关。(2)调节晶状体的屈光力。当睫状肌收 

缩时(主要是环行肌),悬韧带松驰,晶体借助 

于本身的弹性变凸,屈光力增加,可看清近处的 

物体。 


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内层 

• 视网膜(retina) 

是一层透明的膜,也是视觉形成的神经信息传递的第一站。 

视网膜的视轴正对终点为黄斑中心凹。黄斑区是视网膜上 

视觉最敏锐的特殊区域,直径约1-3mm,其中央为一小凹,即 

中心凹。 

黄斑鼻侧约3mm处有一直径为 

1.5mm的淡红色区,为视盘,亦称 

视乳头,是视网膜上视觉纤维汇集 

向视觉中枢传递的出眼球部位,无 

感光细胞,故视野上呈现为固有的 

暗区,称生理盲点。 


成在视网膜上的倒像 

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眼内腔和内容物 

眼内容物包括房水、晶体和玻璃体。三者均透 

明,与角膜一起共称为屈光介质。 

• 房水(aqueous humor) 

房水由睫状突产生,有营养角膜、晶体及玻璃 

体,维持眼压的作用。 

• 玻璃体(vitreous) 

玻璃体为透明的胶质体,充满眼球后4/5的空腔 

内。主要成分为水。玻璃体有屈光作用,也起支撑 

视网膜的作用。 


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l 晶状体(lens) 

晶状体为富有弹性的透明体,位于虹膜、瞳孔之 

后、玻璃体之前。是一双凸的、略带黄色的、扁圆形 

的弹性透明体。通过睫状肌紧张或放松可调节晶状体 

的屈光度,调节时不仅其形状变化,折射率分布亦随 

之变化。 


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简化眼 

为便于研究,常根据大量的统计资料来确定比 

较标准的数值,把人眼简化成单一球面折射的光学 

系统,提出一种简化眼模型,球面曲率半径之选择 

使其与正常眼在网膜上成像一致。 

折射率 4/3 

折射面半径 5.7mm 

物方焦距 17.1mm 

像方焦距 22.8mm 

光焦度 58.48m 

网膜曲率半径 9.7mm 


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§ 1-2 视觉生理 

• 光轴和视轴 

• 眼的屈光 

• 远点、近点于明视距离 

• 视角与视力 

• 视野 

• 双目立体感 

• 视觉暂留 


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• 光轴和视轴 

眼球的光学对称轴为 

光轴。 

人为了观察得清晰, 

常自动地将黄斑部对准观 

察物。所以观察方向是黄 

斑和眼节点间的连线,此 

连线称为视轴。 

视轴和光轴相交约成 

5°角。 


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• 眼的屈光 

光线进入眼球,经眼球光学系统折射而 

在视网膜上成像的过程称为眼屈光。 

通常,光焦度的单位是屈光度,定义为 

m -1 ,屈光状态(调节)也用这单位,其定义为 

以米为单位的眼的焦距的倒数。 

从远点调节至近点的调节程度称为该眼 

的调节力。人眼的调节力随年龄增加而减小, 

主要是因晶状体老化、睫状肌的肌的力逐渐 

变弱所致,其平均结果如图所示。 

一般正视眼的人40岁以后开始老花,到 

45岁时大约老花+1.00—+1.50D左右,50岁时 

老花+2.00D,55岁、60岁和70岁的人则分别 

为+2.50D、+3.00DS和+4.00D左右的老花 


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• 近点、远点 

使用最大(极度)调节力,即睫肌处于紧张 

状态、水晶体表面曲率最大,能在黄斑上成清晰 

像时的物距称作近点。正常眼的近点约为10cm, 

近(远)视眼的近点小(大)于10cm。 

眼在不用调节时,能看清楚最远的一点,称 

为远点。正常眼的远点在无限远,近视眼的远点 

不到无限远。 

• 明视距离 

把眼觉得不太累的最近物距称作明视距离。 

正常人眼的明视距离为25cm。 


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• 视角与视力 

视角是指外界物体两端射向眼内的两条光线在 

结点处交叉所形成的角。 

视力就是眼睛能够分辨二物点间的最小距离的 

能力,以视角来衡量,与视细胞直径0.004mm一致, 

相当于1’视角。视角越小,视力越好。 


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• 视野 

视野(Visual field)是指眼向前方固视时所见的空间 

范围,它反映了周边视力。 

距注视点30°以内的范围称为中心视野,30°以外的 

范围为周边视野。 

如同视力,视野对人的工作及生活有很大影响,视野 

狭小者不能驾车或从事较大范围活动的工作。世界卫生组 

织规定视野小于10°者,即使视力正常也属于盲。 


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补充:眼科诊疗项目 

• 人工晶体及其分类 

• 人工晶体治疗白内障 

• 人工晶体植入治疗超高度近视 

• 准分子激光治疗近视 


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人工晶体及其分类 

• 人工晶体(IOL)。是一种植入眼内的人工透镜,取代天然 

晶状体的作用。第一枚人工晶体是由John Pike,John Holt和 

Hardold Ridley共同设计的,于1949年11月29日,Ridley医生在 

伦敦St.Thomas医院为病人植入了首枚人工晶体。 

• 在第二次世界大战中,人们观察到某些受伤的飞行员眼中有 

玻璃弹片,却没有引起明显的、持续的炎症反应,于是想到 

玻璃或者一些高分子有机材料可以在眼内保持稳定,由此发 

明了人工晶体。 

•人工晶体的形态,通常是由一个圆形光 

学部和周边的支撑袢组成。光学部的直径 

一般在5.5~6mm左右。在夜间或暗光下, 

人的瞳孔会放大,直径可以达到6mm左右, 

而过大的人工晶体在制造或者手术中都有 

一定的困难。支撑袢的作用是固定人工晶 

体,形态就很多了,基本的可以是两个C 

型的线装支撑袢。 


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人工晶体的分类 

一类是前房型人工晶体,包括虹膜爪型 

和房角支撑型。房角支撑型人工晶体容易 

使瞳孔变形,而且可能影响房角,造成眼 

压升高。目前临床常用的IOL主要有荷兰 

OPHTEC B.V.公司生产的前房型人工晶体, 

商品名为Artisan。 

另一类是后房型人工晶体。STAAR 

Surgical AG 公司的后房型屈光晶体,商品 

名为Collamer可植入接触镜,即 ICL TM 。 


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虹膜支撑型晶体 

Artisan人工晶体植入侧面观 


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Artisan,是一种位于前房内、虹膜固定的有晶 

体眼人工晶体,通过晶体襻上的“爪”抓持住部 

分虹膜组织而附着于虹膜前表面。主要材料为 

PMMA,中央光学区直径有5mm和6mm两种,人 

工晶状体长度为8.5mm。矫治度数范围 : -3.0D to - 

23.5D(近视)及+1.0D to +12.0(远视)。 

ICL植入位置模拟图 Artisan人工晶体植入正面观 


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后房型晶体 


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ICL TM :商品名为Collamer可植入接触镜,是瑞典 

STAAR Surgical AG 公司生产的后房型屈光晶体,为单镜 

片型。中央为直径为4.5至5.5 mm的凹陷形或隆凸形光学区 

(根据型号或屈光度)。 

为了配合不同的眼睛大小,镜片以6种总长度生产,其 

中近视镜片的包括11.5、12.0、12.5、13.0和13.5 mm,远视 

镜片的包括 11.0、11.5、 12.0、12.5和13.0 mm。镜片的生 

产原料为该公司拥有专利的猪胶原与聚甲基丙烯酸羟乙酯 

(HEMA polymer)的复合物,具有良好的生物相容性, 

在眼内无任何不良反应。其折光率在35℃下时为1.453,比 

重为1.21,硬度(邵氏A硬底计)为45。 HEMA聚合物可 

吸收紫外线辐射,故可阻挡90%的光波长小于387 nm紫外 

线辐射,其可见光透光率约为90%±5%。该种镜片可折叠, 

并可通过3.5 mm或更小的切口(1.4mm)植入。用于近视 

和远视的ICL度数范围分别为-3.0至-23.0 和+3.0至21.0。 


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Eyeonics CrystaLens AT-45 Overview 


n Silicone (Biosil) plate 

haptic lens 

n Plate length is 10.5 mm; 

overall length 11.5 

n Optic diameter is 4.5 

mm 

n Available in +10.0 to 

+27.0 D 

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人工晶体治疗白内障 

白内障是常见的主要致盲性眼病。晶状体正常情况下它是透明的, 

一旦晶状体由于某些原因发生混浊,就会影响视网膜成像,使人看不清东 

西。也就是说,晶状体混浊导致视力下降,这就是白内障。 

白内障的主要症状表现为视力减退,视物模糊,临床上初起时眼前出 

现固定性飞蚊症、复视或单眼多视症等。视力逐渐下降,甚至失明,仅有 

光感。 

老年性白内障是老年人中最常见的致盲性眼病。它是由于眼内透明的 

晶状体发生变性和“老化”,逐渐变得混浊而不透明,并造成视力减退, 

甚至看不见。多发生在50岁以后,且随年龄增加而增加。老年性白内障, 

从初起到完全成熟,时间长短不一,少则数月,长者可达数十年,一般为2 

~5年,也有可能停止在某一个阶段,静止不变。 


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初发期白内障 

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白内障进行性发展 

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白内障进行性加重影响视力 


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白内障治疗 

手术治疗白内障是目前最佳手段: 

白内障囊内摘除术 

白内障囊外摘除术 

现代白内障囊外摘除及后房型人工晶体植入术 

白内障超声乳化吸出术及人工晶体植入术 

其它:激光乳化手术;水乳化手术 


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超声乳化技术与人工晶体的植入手术Phakic IOL Implantation 

手术采用超声乳化机器,通过约3mm左右的角膜或巩膜 

切口粉碎吸出晶状体核与皮质,保留晶状体后囊膜以便能植 

入后房型人工晶状体。其显著优点手术切口小,只有2.8~ 

5.5mm,术后切口愈合快,角膜散光小,早期即可获得满意 

的视力,而且可在门诊手术,不需住院。缺点为:费用高, 

依赖机器,手术复杂,难度较大,一旦发生并发症,容易造 

成永久性损伤。 

白 

内 

障 

超 

声 

乳 

化 

仪 


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1.撕开晶体前囊 2.超声乳化 3.IOL 植入 


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注入式晶体:将注入针深入晶状体囊袋内,注入水凝胶或液状硅胶, 

重新按囊袋形状形成晶状体。注入的凝胶物质在数小时内固化,残留的 

空气泡消散,晶状体膨胀到原来的大小,并保持透明。这种手术正在改 

进完善中,手术的切口仅需1mm左右,手术并发症将明显减少,在很短的 

时间内让患者重见光明。 


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人工晶体植入治疗超高度近视 

主要有两种手术方式: 

1.晶体置换术 

适应症:近视超过1200度,角膜相对较薄不足以完成 

LASIK或LASEK手术者。 

特点:与白内障超声乳化手术及人工晶体植入手术完 

全相同。 

过程:在角膜缘做微小切口(2.5~3.5mm),用超声乳 

化仪将晶体乳化吸出,植入人工晶体,技术熟练的医生只 

需约3~5分钟即可完成手术。 

优点:技术比较成熟,费用相对较低(6000 ~ 6500元/ 

眼) 缺点:术眼无调节力,术后要保持150 ~ 200近视以方 

便中近距离生活。 


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2. ICL晶体植入术 

在美国,ICL通常被非正式地定义为“植入性眼内接触镜”,但 

是实际上ICL中的ICL代表的是“implantable Collamer lens(植入性 

Collamer晶体)”。这是由其晶体的独特材料来定名的。 

适应症:近视超过1200度,角膜相对较薄不足以完成LASIK或 

LASEK手术者。 

特点:保留自身晶体,在眼内前房晶体前植入人工晶体(又分为三 

种:房角支撑型人工晶体、虹膜夹持型人工晶体、虹膜后晶体前人工 

晶体)。 

过程:在角膜缘做小切口(3 ~ 6mm),注入软性粘弹剂撑起前房, 

将人工晶体植入,吸出粘弹剂,切口可缝或不缝。 

优点:保留人自身的晶体,术后有调节力,生活较为方便,如果 

不理想可将晶体取出。 

缺点:术后有可能出现青光眼、并发性白内障,费用相对较高 

(10000 ~ 12000元/眼),也是只能由白内障专科医生来操作。 

无论是晶体置换术或晶体植入术,术后的矫正度数都不可能十 

分精确,有可能会有不同程度的近视或散光残留。 


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近视手术最新手术ICL晶体植入.avi 


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人工晶体日光下视近模拟 

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人工晶体日光下视远模拟 

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人工晶体夜光下视远模拟 

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激光治疗近视眼 

准分子激光角膜屈光手 

术是通过激发气态氟化氩 

(ArF)所产生波长为193nm的 

“冷激光”。 

手术医生在矫治前将采 

集到的参数输入计算机,由 

计算机控制切削范围和深度。 

通过每一激光切除一薄层中 

心角膜组织,多个脉冲照射 

到角膜组织上后,角膜曲率 

变平,光线能够直接聚焦到 

视网膜上,视力变得清晰。 

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准分子激光角膜屈光手术安全性 

准分子激光矫正屈不正已有十余年历史,临床 

证明手术过程是安全的,效果是明显的。准分子激 

光照射到组织时可以使组织分子气化。每个脉冲切 

削深度为0.2μm, 而人类的角膜全层厚度大约是500- 

600μm。在计算机控制下,切削是非常安全和精确 

的。 

另外由于是冷激光,被照射部位的组织不产生 

热效应,准确的气化可以把角膜精确地切去一层, 

但对角膜的构造不会产生不良的影响。 


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PRK-准分子激光角膜切削术 

用角膜上皮刀刮除角膜中央区上皮组织,然后 

对上皮下组织进行准分子激光切削,使角膜前表面 

弯曲度变小,屈光力降低,焦点后移至视网膜上, 

达到矫正近视的目的。 

PRK 术后引起的角膜愈合反应较强,特别是高 

度近视患者需切削的组织较多,术后更易发生回退, 

所以不适合高度近视及瘢痕体质患者。适于近视在 

800度、散光在200度以内的患者。 

PRK 手术的优点在于手术费用低,较为经济, 

适于中低度近视患者。但是其不足之处也较为明显: 

由于破坏了角膜的前弹力层,可能造成角膜雾状混 

浊引起屈光回退;术后用药时间长易引发类固醇性 

高眼压;术后疼痛,刺激症状也较 LASIK 和 LASEK 

手术强烈。 


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LASEK手术 

97年在意大利开始在临床上应用的。它是利 

用酒精软化上皮然后,用角膜上皮刀制作一个厚 

度为 60~80 微米,直径 8 ~ 10 毫米,蒂的 

弧度为 30 度的上皮瓣,掀开上皮瓣后用准分子 

激光进行原位磨削来改变角膜的屈光度从而达到 

矫正近视、散光的目的,而后复位上皮瓣,4 天 

后由新的上皮替代。由于上皮瓣厚度为60 ~ 80 

微米,所以 LASEK 更适宜于角膜较薄的患者,避 

免了LASIK手术中制作角膜瓣引起的并发症,手术 

安全性高,较好地保持了角膜的整体性。 

LASEK 手术在矫正轻度和中度近视的远期效 

果已经得到证实。 


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