【摘要】  目的 采用点扩散函数（point spread function，PSF）分析系统，获得在人眼的视网膜成像质量表达中的各种特征，研究其在人眼成像质量评价中的作用。方法 应用点扩散函数分析系统（PSF-1000），测量22例近视无散光者的视网膜成像质量，在瞳孔3 mm和6 mm的状态下，取22眼调制传递函数（modulation transfer function，MTF）曲线中的12个点，分别等同于对数视力表4.0～5.1的12个点，针对PSF分析系统中的MTF参数进行比较和统计学分析。结果 ①PSF反映的是光强度大小和位置的偏差。PSF分析系统可直接采用屈光系统MTF曲线表达人眼的成像特征，该曲线MTF值从低频至中频迅速下降，高频趋向缓和至零，定量并客观地表达了人眼成像质量从低频至高频的改变。②左、右眼的MTF表达具有镜像对称性。③个体之间MTF值差异大（如空间频率为3.00 c/d时，3 mm瞳孔直径的MTF值为0.68～0.98，6 mm瞳孔直径的MTF值为0.51～0.85）。④3 mm和6 mm瞳孔直径时的MTF值差异有统计学意义（P<0.01）。结论 点扩散函数分析系统既能表达总眼球成像的各种光学特性，又体现了像差、衍射和散射的共同影响。

【关键词】  点扩散函数法 调制传递函数 成像质量

   近年来，对人眼视觉质量和成像质量的评价研究逐渐受到眼科医生的重视，检测的方法也很多，临床上使用较多的是主观的检查方法，如视力、对比敏感度等，它们结合了客观和主观的综合影响，反应的是全视系统的视觉质量。而在客观检测方面使用比较多的是眼像差测量系统，像差测量是一种对眼屈光系统成像质量的客观评估，但该系统忽略了散射和衍射的作用。由于在日常生活中，当瞳孔直径逐渐变小，衍射的作用就会逐渐增强[1]，而随着屈光介质透明度的下降和表面不规则性的增加，散射对成像质量的影响也会明显增强[2-3]，因此，研究者开始关注能综合衍射和散射等光学因素的分析体系，以期对人眼光学成像质量进行更全面的认识。本研究使用了一种新的点扩散函数分析方法，描述了一个物点经过光学系统后在像面上的光强分布函数，从综合角度来研究和分析人眼在像差、散射和衍射的共同作用后所表达的视网膜成像质量[4]。

    1  材料与方法

    1.1  研究对象  22位患者参与了该项研究，男2例，女20例，年龄18～27岁，平均（21.7±2.8）岁。每位患者均在非散瞳状态下通过客观验光和主觉验光获得远用验光处方和最佳矫正视力（均能达到5.0或以上），球镜度数为-3.25～-6.00 D，平均（-4.28±0.81）D，散光度数为0～-0.50 D，平均（-0.17±0.21）D。通过仪器内置透镜相对位置的调整，模拟框架眼镜完全矫正屈光不正。

    1.2  测量仪器  我们使用TOPCON的点扩散函数（point spread function，PSF）分析仪（PSF-1000   analyzer）检测患者在最佳矫正状态下的视网膜成像质量。点扩散函数反映的是一个光点投射到视网膜上后发生的光强度和位置的偏差，是一种客观的检查方法。它的值决定于投射过程中发生的衍射、像差和散射[3]。其检测原理见图1。它是将一红外点光源(840 nm，φ=5.0 μm)作为注视目标，通过一系列的光学元件、入瞳、眼屈光系统，投射到视网膜上，由于视网膜上没有接收器截取这个像，让像再次通过眼屈光介质、出瞳出射，被传感器所接收，传输到电脑终端，再进行相关处理。该仪器经重复性测量，标准差范围是0.012～0.024，平均值为0.020，低于其他像差仪的研究值0.169[5]，具有良好的可重复性。

    1.3  测量流程  测量时，首先在患者屈光度上下范围进行粗测，通过透镜的移动，补偿屈光不正。接着，再进行两次细测，先进行等径测量，即入瞳孔径与出瞳孔径相等，从而测量出患者的调制传递函数（modulation trumsfer function，MTF）。MTF描述的是在不同频率处物像对比度与光学系统成像质量的关系，表达的是对称性像差。继而再进行异径测量，即入瞳孔径与出瞳孔径不相等，从而获得被测眼的位相传递函数（phase transfer funtion，PTF），表达成像时间的延迟对成像质量的影响，评价一些非对称性像差，如彗差或一些高阶像差。将MTF与PTF进行整合，获得一个两次经过眼球屈光系统通路测量的PSF值，通过计算获得单次经过眼球屈光系统通路的PSF值，从而反映出点光源经眼屈光系统投射到视网膜上的光斑像的成像质量。

    在PSF的测量中，包含了MTF、PTF等测量参数，其中对人眼成像质量具有更重要意义的参数是MTF值的大小， MTF值越大，成像越清晰[6]。而成像时间的延迟（PTF）由于影响较小，因此，在评估人眼的成像质量时，往往被忽略。所以，在本研究中，我们选用MTF值的变化代表PSF的改变。由于MTF曲线是由不同空间频率的MTF值构成，为了便于对比和统计学分析，我们根据对数视力表选择了与之相对应的12点空间频率的MTF值进行分析。

    在检查中，为了避免对眼成像质量的影响，不采用任何药物散瞳，而选择在暗室状态下瞳孔直径自然放大到6 mm以上再进行测量，重复测量3次，取平均值。

    1.4  统计学方法  用SPSS12.0软件进行统计学分析。左、右眼MTF值比较和不同瞳孔直径下MTF表现使用配对样本t检验。

    2  结果

    2.1  人眼光学系统的PSF表现及MTF曲线的标准表达  图2和图3分别表达人眼光学系统的PSF表现和MTF曲线，图2横坐标代表光斑在水平和垂直方向的直径大小，纵坐标代表距光斑不同距离点光能量的大小，PSF值是通过形成的光斑面积大小和光斑光强度对成像质量进行评估的。它所表达的MTF曲线如图3所示，横坐标表示空间频率，纵坐标表示MTF值的大小，MTF曲线从低频至中频迅速下降，高频趋向缓和至零。

    2.2  MTF值在左、右眼的镜像对称  22名近视患者，分别选用瞳孔直径3 mm和6 mm时的MTF值进行左、右眼的配对样本t检验，发现左、右眼在两种瞳孔直径下，12个空间频率的MTF值差异均无统计学意义（P>0.05），说明MTF值在左、右眼中存在较强的一致性。

    2.3  MTF值的个体差异性表现  在不同的空间频率和瞳孔直径下，MTF值均表现出明显的个体差异性，如表1所示。

    2.4  不同瞳孔直径下的MTF值表现  12个空间频率在瞳孔直径为3 mm和6 mm时表达的MTF值差异均有统计学意义（P<0.01）。

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