一种人工晶体植入术后残留屈光的预测方法、系统及设备与流程

本发明涉及屈光度检测，尤其涉及一种人工晶体植入术后残留屈光的预测方法、系统及设备。

背景技术：

1、角膜屈光手术，是矫正近视、远视、散光的方法，按照国际标准，根据手术的部位，可分为角膜手术、人工晶体植入手术和巩膜手术共3大类13种。屈光度是屈光力的大小单位，以d表示，即指平行光线经过该屈光物质，以焦点在1m时该屈光物质的屈光力为1屈光度或1d。以透镜而言，是指透镜焦度的单位如一透镜的焦距1m时，则此镜片的屈折力为1d屈光度与焦距或反应。人工晶体，简称iol，是一种植入眼内的人工透镜，取代天然晶状体的作用。

2、人工晶体植入手术后的人工晶体度数计算是一个世界性的难题，造成计算误差的原因包括以下两个：

3、1.角膜屈光力相关误差：人工晶体植入手术改变了角膜曲率及角膜前后表面曲率半径的比值，传统的仅基于角膜前表面的模拟角膜曲率simk会高估角膜屈光力，造成较大的远视误差。

4、2.有效晶体位置elp相关误差：人工晶体植入手术改变了患者的simk，而眼睛内部的解剖结构并未改变。目前大多数计算公式都依赖simk预测术后的有效晶体位置elp，因此直接使用simk预测elp会造成较大误差。

5、基于早已公开经典的薄透镜公式，即经典光学物理公式，目前现有技术中的绝大多数公式都是基于此公式进行升级以及开发。

6、例如现有技术中的haigis-l公式通过简单回归对simk进行优化，以减少simk的远视误差，并将优化后的simk代入第四代公式haigis公式进行预测，该公式的特点是不依赖simk来预测elp，能减少elp相关的误差。但该公式使用简单线性回归对simk进行优化，研究发现容易对simk出现过度矫正，会造成较大的误差。

7、haigis-tk公式：使用了真实的全角膜屈光力，不依赖simk预测elp，最大程度减少了角膜屈光力相关及elp相关的误差。但是其内核是第四代公式haigis公式，研究发现在近视屈光术后，长眼轴患者会出现远视性误差，在远视屈光术后，短眼轴患者会出现近视性误差。

8、barrett truek公式：该公式是基于第五代公式barrett uii公式开发的，有内置的眼轴优化算法，在长眼轴及短眼轴患者中都具有较高准确性，是目前最为准确的公式之一。由于该公式elp的预测需要使用simk，因此会使用double-k法进行计算——即用人工晶体植入手术前的simk，根据患者历史资料或者用内置算法预测，来预测elp，后续计算则用当前的角膜屈光力，另外的内置算法对simk进行优化，角膜屈光力也是对simk进行优化，其elp的预测依赖simk，虽然使用了第五代公式，准确性仍然欠佳。

9、barrett truek-tk公式：该公式是barrett truek升级版本，使用了真实的角膜屈光力tk而非优化的simk，减少了角膜屈光力相关的误差，虽然结合了真实的角膜屈光力tk，但是其elp的预测依赖simk，因此其在人工晶体植入手术后患者中的准确性仍显著低于未手术患者。

10、现有技术中的公式存在各式各样的误差，且预测准确度低。

技术实现思路

1、本发明提供了一种人工晶体植入术后残留屈光的预测方法、系统及设备，以解决人工晶体植入手术后人工晶体屈光力预测不准确的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种人工晶体植入术后残留屈光的预测方法，包括：

3、获取人工晶体植入术前的术前数据，所述术前数据包括眼轴长度、晶状体厚度、前房深度和全角膜曲率；

4、根据术前数据计算优化眼轴长度、人工晶体有效位置和复合角膜曲率半径；

5、根据计算得到的优化眼轴长度、人工晶体有效位置和复合角膜曲率半径得到理想植入人工晶体屈光力和人工晶体植入术后残留屈光的预测值。

6、这样，通过优化眼轴长度来克服不同患者的长短眼轴的测量误差，通过计算得到的优化眼轴长度、人工晶体有效位置和复合角膜曲率半径得到理想植入人工晶体屈光力和人工晶体植入术后残留屈光的预测值，预测精度更高。

7、因实际植入的人工晶状体是有固定规格的，所以理想植入人工晶体屈光力的预测值与实际植入人工晶体的度数一般情况下是不一样的，本发明同时可在一定精度下得到人工晶体植入术后残留屈光的预测值。

8、作为优选方案，所述根据术前数据计算优化眼轴长度、人工晶体有效位置和复合角膜曲率半径，具体为：

9、根据术前数据中的眼轴长度和晶状体厚度计算得到优化眼轴长度；

10、根据计算得到的优化眼轴长度和术前数据中的前房深度确定人工晶体有效位置；

11、根据术前数据中的全角膜曲率计算得到复合角膜曲率半径。

12、这样，现有技术的hai gi s公式中elp预测公式，是使用al和acd预测elp，而本发明是hai gi s elp预测公式的改良版本，即将al改为cmal，不仅能避免第四代公式在长眼轴和短眼轴中的计算误差，还能减少人工晶体植入术后elp相关的人工晶体计算误差。

13、作为优选方案，所述根据计算得到的优化眼轴长度和术前数据中的前房深度确定人工晶体有效位置，具体为：

14、根据以下公式确定所述人工晶体有效位置：

15、

16、其中，elp为人工晶体有效位置，a0，a1，a2均为人工晶状体常数，cmal为优化眼轴长度，acd为前房深度。

17、这样，克服了现有技术中人工晶体有效位置elp计算不够准确的技术问题，与barrett truek公式和barrett truek-tk公式相比，使用了不依赖simk进行elp预测的方法，能减少人工晶体植入术后与elp相关的人工晶体计算误差。

18、作为优选方案，所述根据术前数据中的眼轴长度和晶状体厚度计算得到优化眼轴长度，具体为：

19、根据以下公式确定所述优化眼轴长度：

20、cmal＝1.23853+0.95855×al-0.05467×lt

21、其中，cmal为优化眼轴长度，al为眼轴长度，lt为晶状体厚度。

22、这样，克服了现有技术中第四代公式haigis在长眼轴和短眼轴中的计算误差，同时显示出了不弱于第五代公式的准确性。

23、作为优选方案，所述根据术前数据中的全角膜曲率计算得到复合角膜曲率半径，具体为：

24、根据以下公式确定所述复合角膜曲率半径：

25、

26、其中，rcomp为复合角膜曲率半径，tk为全角膜曲率。

27、角膜具有前后两个表面，光线通过角膜会发生两次折射，全角膜曲率tk是测量仪器通过角膜前表面曲率半径、角膜后表面曲率半径、角膜厚度、空气折射率、角膜折射率、房水折射率等多个参数计算得出的。因此为方便后续计算，将角膜假设为一个单一的复合表面，假设模拟角膜折射率为1.3375，而空气的折射率为1，将全角膜曲率换算为角膜前后表面的复合角膜曲率半径，完整公式应该为(1.3375-1)/tk。

28、作为优选方案，所述根据计算得到的优化眼轴长度、人工晶体有效位置和复合角膜曲率半径得到理想植入人工晶体屈光力的预测值，具体为：

29、根据以下公式确定所述理想植入人工晶体屈光力的预测值：

30、

31、其中，ppredict为最理想的人工晶体屈光力，cmal为优化眼轴长度，elp为人工晶体有效位置，rcomp为复合角膜曲率半径，rtarget为目标术后残留屈光。

32、这样，基于经典的薄透镜光学公式作出调整，主要区别是al调整为cmal，k调整为tk，elp使用的是改良的haigis的elp，且本发明因使用haigis公式故而采用模拟折射率1.3315，提高了理想植入人工晶体屈光力的预测精准度。

33、作为优选方案，所述根据计算得到的优化眼轴长度、人工晶体有效位置和复合角膜曲率半径得到人工晶体植入术后残留屈光的预测值，具体为：

34、根据以下公式确定所述人工晶体植入术后残留屈光的预测值：

35、

36、

37、其中，pactual为实际植入人工晶体的屈光力，cmal为优化眼轴长度，elp为人工晶体有效位置，rcomp为复合角膜曲率半径，rpredict为人工晶体植入术后残留屈光的预测值。

38、这样，通过目前已公开的第四代公式haigis公式，结合tk及cooke modified眼轴调整公式，预测人工晶体植入术后患者的人工晶体屈光力，克服了人工晶体计算误差和不同患者眼轴长度的计算误差，使得预测精度更高。

39、本发明实施例还提供了一种人工晶体植入术后残留屈光的预测系统，包括获取模块、计算模块和预测模块；

40、其中，所述获取模块，用于获取人工晶体植入术前的术前数据，所述术前数据包括眼轴长度、晶状体厚度、前房深度和全角膜曲率；

41、所述计算模块，用于根据术前数据计算优化眼轴长度、人工晶体有效位置和复合角膜曲率半径；

42、所述预测模块，用于根据计算得到的优化眼轴长度、人工晶体有效位置和复合角膜曲率半径得到理想植入人工晶体屈光力和人工晶体植入术后残留屈光的预测值。

43、作为优选方案，所述计算模块包括眼轴计算单元、位置计算单元和半径计算单元；

44、其中，所述眼轴计算单元，用于根据术前数据中的眼轴长度和晶状体厚度计算得到优化眼轴长度；

45、所述位置计算单元，用于根据计算得到的优化眼轴长度和术前数据中的前房深度确定人工晶体有效位置；

46、所述半径计算单元，用于根据术前数据中的全角膜曲率计算得到复合角膜曲率半径。

47、作为优选方案，所述位置计算单元，具体为：

48、根据以下公式确定所述人工晶体有效位置：

49、

50、其中，elp为人工晶体有效位置，a0，a1，a2均为人工晶状体常数，cmal为优化眼轴长度，acd为前房深度。

51、作为优选方案，所述眼轴计算单元，具体为：

52、根据以下公式确定所述优化眼轴长度：

53、cmal＝1.23853+0.95855×al-0.0546×lt

54、其中，cmal为优化眼轴长度，al为眼轴长度，lt为晶状体厚度。

55、作为优选方案，所述半径计算单元，具体为：

56、根据以下公式确定所述复合角膜曲率半径：

57、

58、其中，rcomp为复合角膜曲率半径，tk为全角膜曲率。

59、作为优选方案，所述预测模块中根据计算得到的优化眼轴长度、人工晶体有效位置和复合角膜曲率半径得到理想植入人工晶体屈光力的预测值，具体为：

60、根据以下公式确定所述理想植入人工晶体屈光力的预测值：

61、

62、其中，ppredict为最理想的人工晶体屈光力，cmal为优化眼轴长度，elp为人工晶体有效位置，rcomp为复合角膜曲率半径，rtarget为目标术后残留屈光。

63、作为优选方案，所述预测模块中根据计算得到的优化眼轴长度、人工晶体有效位置和复合角膜曲率半径得到人工晶体植入术后残留屈光的预测值，具体为：

64、根据以下公式确定所述人工晶体植入术后残留屈光的预测值：

65、

66、

67、其中，pactual为实际植入的人工晶体屈光力，cmal为优化眼轴长度，elp为人工晶体有效位置，rcomp为复合角膜曲率半径，rpredict为人工晶体植入术后残留屈光的预测值。

68、本发明实施例还提供了一种终端设备，包括存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如上述一种人工晶体植入术后残留屈光的预测方法。

69、本发明实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机调用并执行，实现如上述一种人工晶体植入术后残留屈光的预测方法。

70、相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：

71、现有技术的haigi s公式中elp预测公式，是使用al和acd预测elp，而本发明是haigi s elp预测公式的改良版本，即将al改为cmal，通过优化眼轴长度来克服不同患者的长短眼轴的测量误差，避免了第四代公式在长眼轴和短眼轴中的计算误差，同时显示出了不弱于第五代公式的准确性，还将k改为tk，减少了人工晶体植入术后患者角膜屈光力的测量误差。

72、同时，克服了现有技术中人工晶体有效位置elp计算不够准确的技术问题，与barrett truek公式和barrett truek-tk公式相比，使用了不依赖simk进行elp预测的方法，还能减少人工晶体植入术后elp相关的人工晶体计算误差，使得预测精度更高。

73、因实际植入的人工晶状体是有固定规格的，所以理想植入人工晶体屈光力的预测值与实际植入人工晶体的度数一般情况下是不一样的，本发明同时可在一定精度下得到人工晶体植入术后人工晶体屈光力的预测值。