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本发明提供了一种个性化屈光手术装置，旨在能够根据患者角膜实际的生理情况进行个性化切削，在不改变患者低阶像差的基础上补偿其高阶像差，提高患者视觉质量。

本发明公开了一种个性化屈光手术装置，首先根据患者角膜光学区各节点空间坐标，采用Zernike多项式对角膜前表面进行面形拟合，并根据矫正要求调整Zernike多项式对应项的系数，输出矫正后的目标面形；根据目标面形，确定初始激光切削深度，并作为当前激光切削深度；将术前角膜三维模型减去当前激光切削深度对应的激光加工区域，得到术后角膜三维模型；对所述术后角膜三维模型进行有限元分析，并采用Zernike多项式拟合角膜前表面的术后面形；通过比较术后面形与目标面形的偏差大小，确定最终激光切削深度。如此，本发明通过将角膜生物力学性能的影响与加工参数进行耦合，能够更真实的模拟角膜的屈光手术过程，术后像差小、视觉质量高。

近视已经成为困扰人类的全球化问题。目前，通过眼镜或隐形眼镜是矫正视力最普遍的方法，但是其易折损、使用环境受到限制等弊端为近视患者生活上带了诸多不便，因此长效稳定矫正视力的屈光手术方式成为另一种具有吸引力的选择，其中用激光进行角膜屈光手术治疗得到了较广泛应用。

准分子激光原位角膜磨镶术(LASIK)和飞秒激光小切口角膜微透镜取出术(SMILE)已成为21世纪的主流屈光手术。LASIK屈光手术是先将角膜基质上部进行制瓣，然后利用准分子激光对角膜基质层激光消融，已达到矫正视力的目的。SMILE技术改变了通过激光消融矫正度数的方式，使用飞秒激光在角膜基质内部切削出小透镜的形貌，再将其取出。

无论是LASIK还是SMILE都采用Munnerlyn方程定义激光切削深度，Munnerlyn方程基于角膜和加工轮廓都是球形的假设，诣在让部分角膜经过激光切削后角膜表面曲率得到矫正。由于眼内压(IOP)的存在，角膜中央区域的厚度减小使得变形幅度大于周围，不仅导致术后高阶像差的增加，也降低了屈光手术效果。

由于每个人的角膜形貌与IOP存在个体差异，因此每个角膜的屈光矫正过程都应采用个性化加工方式。现有技术中，通常优化切削模式来矫正视觉系统的高阶像差或减少术后高阶像差，来提高患者视觉质量。然而现有的个性化引导方式虽然矫正了高阶像差，但同时也改变了角膜的形貌，导致全眼低阶像差发生改变，CN 109491083 A提出了一种补偿高阶像差的方法，将Zernike多项式的表示方法与低阶像差屈光度进行了换算，在不影响低阶像差的情况下对球差、慧差、二级散光进行了补偿，但是并没有考虑角膜的生物力学效应。

华中科技大学（Huazhong University of Science and Technology），简称华中大、华科大 ，位于湖北省武汉市，是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学、位列国家“双一流”“985工程”“211工程”、入选“强基计划”“111计划”、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家级新工科研究与实践项目、基础学科拔尖学生培养计划2.0，是学位授权自主审核单位、全国深化创新创业教育改革示范高校、一流网络安全学院建设示范项目高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、教育部来华留学示范基地，为中欧工程教育平台成员和医学“双一流”建设联盟 、国际应用科技开发协作网 、全球能源互联网大学联盟成员。

本发明首先根据患者角膜光学区各节点空间坐标，采用Zernike多项式对角膜前表面进行面形拟合，并根据矫正要求调整Zernike多项式对应项的系数，输出矫正后的目标面形；根据目标面形，确定初始激光切削深度，并作为当前激光切削深度；将术前角膜三维模型减去当前激光切削深度对应的激光加工区域，得到术后角膜三维模型；对所述术后角膜三维模型进行有限元分析，并采用Zernike多项式拟合角膜前表面的术后面形；通过比较术后面形与目标面形的偏差大小，确定最终激光切削深度。如此，本发明通过将角膜生物力学性能的影响与加工参数进行耦合，能够更真实的模拟角膜的屈光手术过程，术后像差小、视觉质量高；且模型易收敛、求解效率高，操作方便，适用性较高。

本专利成果采用技术转让，技术入股，技术合作等成果转化方式，希望进一步实现该专利的有益效果，有兴趣皆可面议。