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【首都转化医学创新大赛优秀获奖项目展示】个性化定制3D打印眼镜镜片的应用

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9月20日,首都转化医学创新大赛总决赛暨颁奖典礼于在北京隆重举行,总决赛采取现场路演+评委现场打分的形式进行项目比拼,27个项目依次由10个专业评委和36个大众评委现场亮分,最终共评出一等奖3名、二等奖7名、三等奖17名、最佳创意奖3名、最具投资价值奖3名,同时前期赛程中确定的最佳组织奖3名及优秀组织奖8名也一并揭晓(点击查看获奖名单)

转化医学创新大赛优秀获奖项目展播活动将对27个项目逐一进行展示,欢迎联系咨询。本期将介绍本届大赛二等奖获奖项目——“个性化定制3D打印眼镜镜片的应用”,项目来源:北京市眼科研究所


项目详情

眼睛是一个复杂的光学器官,光学通路由角膜,晶体等组织构成。但是人的眼睛不是一个完美的光学系统,由于角膜晶体等结构的原因,造成了人的眼睛有各种不同的像差,会影响我们眼睛的成像质量,造成各种视觉障碍。像差包括低阶像差和高阶像差,我们最熟悉的近视,远视,散光等就是最常说的低阶像差,这些低阶像差是影响我们视力的最主要的因素。但是高阶像差,例如球差,慧差等也是影响我们视力的重要因素,但是目前的技术,能够应用眼镜来解决的像差只有近视,远视和散光,对于高阶像差我们尚没有有效的检测和矫正的手段。对于临床上很多患者,例如角膜移植术后,圆锥角膜,眼睛外伤后等,因为他们具有非常复杂的像差,无法应用我们现在的技术进行矫正,因此这些患者无法获得良好的矫正视力。

图一

自适应光学技术最早应用在天文领域中,用来检测大气中的像差并应用变形镜技术来矫正。在1997年自适应光学的技术被Liang 和 Williams 最早应用眼科领域中,应用Shack-Hartmann Sensor进行眼睛像差的检测,之后应用变形镜技术进行低阶和高阶像差的矫正,矫正眼睛的光学像差后进行眼底成像可以达到的分辨率比临床上应用的眼底照相机提高了10倍以上,可以达到活体细胞成像的水平。应用自适应光学技术可以改善眼底成像的技术(从眼外看到眼内,图一),我们也可以应用自适应光学技术检测并矫正像差后,提高患者的视觉质量(从眼内看到眼外)。

图二

在2004年北京同仁医院眼科中心与成都光电所合作开发了基于自适应光学技术的高阶像差检测仪,应用Shack-Hartmann Sensor 检测眼睛的低阶及高阶像差,并应用变形镜进行矫正,成功的证明了应用自适应光学除了可以改善眼底成像质量外,通过矫正高阶像差还可以提高受试者的视力。应用自适应光学技术来检测患者的低阶及高阶像差后,我们可以应用3D打印技术制作出具有矫正低阶及高阶像差镜片来矫正因为复杂高阶像差引起的视觉障碍,解决现在普通眼镜无法解决的问题,并有希望通过这项技术改变百年来眼镜制作的方法(图二)。

 

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