視網(wǎng)膜微血管是唯一可以進(jìn)行無創(chuàng)觀察及成像的人體細(xì)小血管。任何系統(tǒng)性及血液性病變都會導(dǎo)致視網(wǎng)膜微細(xì)血管的病變,因此,高分辨率高對比度的視網(wǎng)膜微血管圖像對系統(tǒng)性及血液性疾病的早期診斷和醫(yī)學(xué)研究具有重大意義。借助于自適應(yīng)光學(xué)技術(shù),有效地提高了視網(wǎng)膜成像的分辨率。然而,由于傳統(tǒng)的波前探測算法精度較低,且波前探測的動態(tài)范圍較小,無法滿足高度近視或散光人眼的像差探測。另一方面,由于人眼像差的動態(tài)特性,從像差探測到最終成像人眼像差會在一定幅度內(nèi)波動,導(dǎo)致成像時系統(tǒng)存在殘余像差,從而導(dǎo)致視網(wǎng)膜圖像分辨率以及對比度的降低,不利于疾病的早期診斷。針對這一問題,目前普遍采用盲解卷積的方式對獲得的視網(wǎng)膜圖像進(jìn)行處理,圖像復(fù)原效果較差。因此,本文主要針對改進(jìn)視網(wǎng)膜自適應(yīng)光學(xué)成像質(zhì)量進(jìn)行了詳細(xì)研究。本文在充分研究了視網(wǎng)膜自適應(yīng)光學(xué)成像系統(tǒng)及核心器件的基礎(chǔ)上,首先對哈特曼波前探測器的探測精度及動態(tài)范圍進(jìn)行了全面的分析,提出了一種匹配濾波質(zhì)心探測算法。該算法從整幅光斑圖入手,采用匹配濾波的方式同時計算所有光斑質(zhì)心,與傳統(tǒng)質(zhì)心探測方法相比,探測精度提升約一個數(shù)量級。在此基礎(chǔ)上,運用幾何學(xué)手段,將計算出的質(zhì)心圖與微透鏡陣... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所)吉林省

【文章頁數(shù)】：151 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

人眼結(jié)構(gòu)示意圖

圖 1.2 視網(wǎng)膜多層結(jié)構(gòu)示意圖線通過由角膜、房水、晶狀體以及玻璃體組成的屈光系受器細(xì)胞層將捕獲的光子，在視色素的作用下轉(zhuǎn)化為輸至大腦從而形成視覺。視網(wǎng)膜中含有 4 種視色素：1 ，3 種視紫藍(lán)質(zhì)位于視錐細(xì)胞中。每種視色素的吸收光譜nm)，將各種視色素細(xì)胞受到的刺激混合，便形成了彩眼具有調(diào)節(jié)功能，但是只有在光線充足且瞳孔收縮足夠區(qū)(晶狀體節(jié)點和視網(wǎng)膜黃斑中央小凹的連線稱為視軸)成像效果。人眼有非常廣的視角，對于固定目標(biāo)，人眼的，分別有 65、75、60 和 95 度視角，雙眼重合的視場約，隨著成像區(qū)域偏移視軸而急劇下降。視網(wǎng)膜黃斑中央個區(qū)域引起的視覺最好，因此，當(dāng)人眼觀察物體時，通眼球轉(zhuǎn)動，使所成的像恰好落在這一區(qū)域，從而產(chǎn)生最視網(wǎng)膜病癥表現(xiàn)

中國科學(xué)院大學(xué)博士學(xué)位論文：視網(wǎng)膜自適應(yīng)光學(xué)成像質(zhì)量的改進(jìn)研究病變的疾病，均會在視網(wǎng)膜有所表征。臨床研究發(fā)現(xiàn)，多種全身疾病，如動脈硬化、高血壓、糖尿病、甲狀腺功能亢進(jìn)、結(jié)核病、顱內(nèi)高壓以及維生素缺乏等疾病均會在人眼造成損害。由于人類生活質(zhì)量的提高，生活節(jié)奏的加快，高血壓、糖尿病等內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病已經(jīng)成為危害人類健康的首要因素，并且發(fā)病率逐年上升。據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)的統(tǒng)計，目前我國人口糖尿病發(fā)病率約為 1%，此外，仍有 68.6%的患者未被確診。按照這一趨勢，到 2030 年，我國的糖尿病患者人數(shù)將會突破 4 千萬[11]。由于缺乏有效的早期診斷依據(jù)，當(dāng)糖尿病患者被確診時，已經(jīng)出現(xiàn)了不同程度的并發(fā)癥，且這些并發(fā)癥往往會導(dǎo)致人體不可逆的損害。據(jù)不完全統(tǒng)計，在已經(jīng)確診的糖尿病患者當(dāng)中，超過 35%出現(xiàn)糖尿病性視網(wǎng)膜病變[12]，而且糖尿病性視網(wǎng)膜病變導(dǎo)致的并發(fā)癥已經(jīng)成為當(dāng)今四大致盲性眼病之一。常見的視網(wǎng)膜病變主要有出血、脂質(zhì)滲出、微血管梗阻、微血管瘤以及新生微血管等。如圖 1.3所示，為正常人眼以及糖尿病患者視網(wǎng)膜微血管切片顯微圖。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]新型大視場消雜光眼底相機光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 楊加強,程德文,王慶豐,王涌天.  光學(xué)學(xué)報. 2012(11)
[2]手持式眼底相機光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計[J]. 李燦,宋淑梅,李淳,劉英,孫強.  光學(xué)學(xué)報. 2012(09)
[3]高血壓眼底病變的臨床觀察[J]. 任玉梅.  中國保健營養(yǎng). 2012(08)
[4]腎病眼底改變1例[J]. 孫則紅,王志學(xué),王虹霞.  實用醫(yī)學(xué)雜志. 2011(07)
[5]解讀視網(wǎng)膜外層及色素上皮層的3D-OCT圖像和臨床意義[J]. 孫心銓,劉曉玲.  中華眼視光學(xué)與視覺科學(xué)雜志. 2010 (05)
[6]消除角膜前表面反射雜散光方法的比較[J]. 程少園,曹召良,胡立發(fā),穆全全,宣麗.  中國光學(xué)與應(yīng)用光學(xué). 2010(03)
[7]微機械薄膜變形鏡在人眼像差校正中的波前控制算法研究[J]. 李邦明,廖文和,沈建新,梁春,鈕賽賽.  光學(xué)學(xué)報. 2010(04)
[8]一種提高波前空間校正能力的組合變形鏡自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)[J]. 楊華峰,饒長輝,張雨東,姜文漢.  光學(xué)學(xué)報. 2009(03)
[9]液晶空間光調(diào)制器用于波前校正的性能[J]. 蔡冬梅,姚軍,姜文漢.  光學(xué)學(xué)報. 2009(02)
[10]現(xiàn)代醫(yī)學(xué)角度解釋中醫(yī)的“肝開竅于目”[J]. 張嬋,陳永,楊梅,王光義,周平,寇英華,高宏偉.  時珍國醫(yī)國藥. 2009(01)

博士論文
[1]基于液晶自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)的視網(wǎng)膜微血管成像研究[D]. 齊岳.中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機械與物理研究所） 2013
[2]高精度人眼像差哈特曼探測器的研制[D]. 夏明亮.中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機械與物理研究所） 2011



本文編號：3271017