基于偏振敏感光学相干层析的视神经损伤评估

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作者 詹煌雄 张磊 +5 位作者 门淑君 王嘉敏 金梓 霍力 沈梅晓 王媛媛 《光电工程》 CSCD 北大核心 2024年第12期48-56,共9页

视神经损伤是视力丧失的主要原因之一,准确评估视神经损伤程度对相关疾病的有效治疗和康复至关重要。本文利用基于保偏光纤元器件构建的扫频偏振敏感光学相干层析系统,对损伤前后的离体猪眼视神经成像,观察视神经内的微观结构,并通过探... 视神经损伤是视力丧失的主要原因之一,准确评估视神经损伤程度对相关疾病的有效治疗和康复至关重要。本文利用基于保偏光纤元器件构建的扫频偏振敏感光学相干层析系统,对损伤前后的离体猪眼视神经成像,观察视神经内的微观结构,并通过探测光偏振态的斯托克斯参数Q、U、V反映视神经组织内的双折射特性。发现V横截面图对视神经的双折射特性具有较好的表征能力,通过阈值法对V横截面图对应的高双折射区域和无双折射或低双折射区域进行分割。V横截面图中的高双折射区域平均面积和平均高度的演化与视神经的损伤、修复和糜烂存在一定的对应关系。实验表明,偏振敏感光学相干层析对视神经损伤前后的变化具有较好的感知能力,对视神经损伤程度的评估至关重要,可以为视神经损伤的早期诊断和治疗提供重要参考数据。 展开更多

关键词 偏振敏感光学相干层析 视神经损伤 神经纤维 双折射

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光学相干断层扫描成像系统中消偏振分光膜的研制

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作者 陈童 侯习平 付秀华 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2015年第3期14-17,共4页

消偏振分束镜能够将光学相干断层扫描干涉成像系统中的信号光进行分束,是光学相干断层扫描成像系统中重要的组成器件。为了减小45度角入射时P光和S光造成的偏振分离,针对成像系统中分光棱镜的参数要求,选择Ti3O5、Al2O3和Mg F2薄膜材料... 消偏振分束镜能够将光学相干断层扫描干涉成像系统中的信号光进行分束,是光学相干断层扫描成像系统中重要的组成器件。为了减小45度角入射时P光和S光造成的偏振分离,针对成像系统中分光棱镜的参数要求,选择Ti3O5、Al2O3和Mg F2薄膜材料,借助Macleod膜系设计软件,结合Compact Design功能,运用Optimac和Needle Synthesis两种优化方法进行优化设计,选择电子束加热蒸发和离子源辅助沉积的方式镀制薄膜。根据实际镀膜结果,运用Independent Sensitivity功能对膜层敏感度进行分析,并采用Reverse Engineering模块进行逆向模拟分析,判断镀膜误差主要来源于不同监控波长的光控tooling值有细微的差距以及膜层的Final Swing值过大。通过改变不同监控波长的光控tooling值以及对敏感度较高的膜层进行重点监控,制备的消偏振分光膜经过测试,1310±50nm处P光平均透射比为51.47%,S光平均透射比为49.11%,偏振度为4.59%,满足成像系统的使用要求,并通过了环境测试。 展开更多

关键词 薄膜 消偏振分光膜 逆向模拟 光学相干断层扫描 工艺改善

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一种新颖的偏振不敏感的阵列波导光栅 被引量：2

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作者 鲁平 刘德明 +1 位作者 张江山 刘辛 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期39-41,共3页

提出了一种新颖偏振不敏感的阵列波导光栅(AWG)。器件的输入端增加了一个全光学偏振自动控制器(AOPSC),可将注入AWG的随机偏振的输入光转换为与AWG中TE0模偏振方向相同且功率损耗很小的线偏振光。AWG结构设计采用非对称的平面波导,包层... 提出了一种新颖偏振不敏感的阵列波导光栅(AWG)。器件的输入端增加了一个全光学偏振自动控制器(AOPSC),可将注入AWG的随机偏振的输入光转换为与AWG中TE0模偏振方向相同且功率损耗很小的线偏振光。AWG结构设计采用非对称的平面波导,包层与波导芯层的相对折射率差为0.7%,波导芯层的宽厚比要高,可以消除TE与TM模的简并,使波导中只能激励TE0模,而使TM0模截止。这种AWG结构完全消除了不同偏振态信号光对AWG工作性能的影响,从而使器件对偏振不敏感。设计的8×0.8nm器件整体尺寸为2cm×1cm,串扰优于-30dB,最大插入损耗为4.2dB。 展开更多

关键词 阵列波导光栅 波分复用 偏振不敏感 全光学偏振自动控制器

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湍流中漫射目标偏振部分相干激光的闪烁特性

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作者 刘钧 王绍鹏 高明 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期31-36,共6页

采用广义惠更斯-菲涅耳原理和矩阵光学理论,研究了湍流大气中偏振部分相干激光波束从发射机到目标和从目标到接收机双程路径的闪烁特性。将产生任意偏振光束的琼斯矩阵和ABCD传输矩阵进行结合,围绕接收机处波场四阶矩展开推导,得出双程... 采用广义惠更斯-菲涅耳原理和矩阵光学理论,研究了湍流大气中偏振部分相干激光波束从发射机到目标和从目标到接收机双程路径的闪烁特性。将产生任意偏振光束的琼斯矩阵和ABCD传输矩阵进行结合,围绕接收机处波场四阶矩展开推导,得出双程路径下偏振部分相干激光波束在接收机处的闪烁指数表达式,数值分析了大气折射率结构常数、激光波束的波长、束宽、相干长度对接收机处光强闪烁指数的影响。结果表明:偏振部分相干激光波束的闪烁指数随着目标与发射机之间距离呈现先增大、到达峰值后逐渐减小的变化趋势;相干性差的光束产生的闪烁指数小,相干长度微小的变化将会产生较大的闪烁指数变化,相干性好的光束产生较大的闪烁指数,但是相干长度的变化对闪烁指数的影响很小。 展开更多

关键词 大气光学 偏振部分相干激光波束 双程传输 闪烁指数 四阶矩

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检偏器对轴角度误差对光纤环偏振耦合测量的影响研究

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作者 王学勤 曹志峰 梁兰菊 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期503-507,共5页

为了分析检偏器偏振轴与光纤偏振主轴间的对轴角度误差对光纤环偏振耦合强度测量结果的影响,从理论上分析了采用光相干域偏振检测(OCDP)技术测试光纤环偏振耦合强度的基本原理,建立了光纤环中偏振耦合点耦合强度与检偏器对轴角度间的关... 为了分析检偏器偏振轴与光纤偏振主轴间的对轴角度误差对光纤环偏振耦合强度测量结果的影响,从理论上分析了采用光相干域偏振检测(OCDP)技术测试光纤环偏振耦合强度的基本原理,建立了光纤环中偏振耦合点耦合强度与检偏器对轴角度间的关系模型。根据模型仿真分析了耦合点偏振耦合强度测量值随检偏器对轴角度的变化规律。仿真结果表明:当检偏器偏振轴与光纤环偏振轴夹角为45°时测量误差最小,夹角偏离45°越大,产生的强度测量误差越大。当检偏器偏振轴与光纤环偏振轴的对轴误差为0.6°时,对轴误差引起的偏振耦合强度测量误差为0.18 dB。将对轴误差控制在3°以内,可使得偏振轴对轴误差引起的偏振耦合强度测量误差<1 dB。 展开更多

关键词 光学计量 保偏光纤环 偏振耦合强度 对轴角度误差 检偏器 光相干域偏振检测技术

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基于全光纤相干层析系统快速扫描探头的研制 被引量：3

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作者 梁燕 刘铁根 +3 位作者 王佳佳 孟卓 兰寿锋 姚晓天 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1233-1236,共4页

提出并实现了应用于光学相干层析系统(OCT)的快速扫描探头结构。该探头利用带有自聚焦透镜的光纤悬臂的共振特性,通过对压电双晶片施加共振频率下的方波电压,实现光纤悬臂的一维线性扫描。利用二维位置敏感探测器,同步记录扫描轨迹。通... 提出并实现了应用于光学相干层析系统(OCT)的快速扫描探头结构。该探头利用带有自聚焦透镜的光纤悬臂的共振特性,通过对压电双晶片施加共振频率下的方波电压,实现光纤悬臂的一维线性扫描。利用二维位置敏感探测器,同步记录扫描轨迹。通过软件对光纤延迟线的非线性进行校正。并将扫描探头应用于OCT系统中的玻片实验,获得清晰玻片的二维图像。该探头具有结构简单、易于控制、成本较低、精度较高、速度较快等优点。 展开更多

关键词 光学相干层析 压电双晶片 自聚焦透镜 二维位置敏感探测器(PSD)

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激光多普勒测速系统的消偏振衰落技术研究 被引量：1

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作者 张月新 牛燕雄 《现代电子技术》 北大核心 2015年第2期5-8,共4页

针对偏振衰落现象导致干涉信号丢失使激光多普勒测速系统可见度降低的问题,提出了一种消偏振衰落方案来保持系统检测信号的有效性。以激光多普勒测速系统的工作原理为基础,分析了偏振衰落产生的机理,建立了干涉信号可见度与偏振态的椭... 针对偏振衰落现象导致干涉信号丢失使激光多普勒测速系统可见度降低的问题,提出了一种消偏振衰落方案来保持系统检测信号的有效性。以激光多普勒测速系统的工作原理为基础,分析了偏振衰落产生的机理,建立了干涉信号可见度与偏振态的椭率角和方位角之间的数学模型,数值模拟研究了偏振衰落对系统可见度的影响。对基于三态偏振分集接收的消偏振衰落方案进行理论分析,搭建激光多普勒测速系统,并进行了实验验证。实验结果表明,系统可见度的最小值由接近0提高到0.32,验证了该方案的可行性和有效性。研究结果可为激光多普勒测速仪的工程性应用提供依据。 展开更多

关键词 相干光学 激光多普勒测速 偏振衰落 数学模型

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非偏振光叠加传播及散射势获取的相关讨论

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作者 张明辉 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期665-672,共8页

经典的Stokes理论认为非偏振光叠加仍为非偏振光。以高斯·谢尔模光束为示例,表明光场在自由传播的过程中情况并非总是如此。并以此为例,展示Stokes理论的可叠加性原理在描述光场传播过程中的本地行为和全局行为上是有区别的。作为... 经典的Stokes理论认为非偏振光叠加仍为非偏振光。以高斯·谢尔模光束为示例,表明光场在自由传播的过程中情况并非总是如此。并以此为例,展示Stokes理论的可叠加性原理在描述光场传播过程中的本地行为和全局行为上是有区别的。作为应用示例,讨论了一个与大气和生物组织相关的散射势获取的问题。 展开更多

关键词 物理光学 部分相干 部分偏振 自由传播 散射势

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光纤偏振器件与组件的分布式串音测量研究进展 被引量：3

9

作者 杨军 苑勇贵 +4 位作者 喻张俊 李寒阳 侯长波 张浩亮 苑立波 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期78-89,共12页

偏振串音是指光纤偏振器件与组件中两个正交偏振传输模式之间在微扰点发生的能量相互耦合的现象,而沿传输方向串音的连续分布既能够直接反映其光学偏振性能,如起偏、椭偏、消偏等特性,也能间接反映其制备工艺和外部环境状态,如连接与固... 偏振串音是指光纤偏振器件与组件中两个正交偏振传输模式之间在微扰点发生的能量相互耦合的现象,而沿传输方向串音的连续分布既能够直接反映其光学偏振性能,如起偏、椭偏、消偏等特性,也能间接反映其制备工艺和外部环境状态,如连接与固定处的应力和应变、温度状态等。因此,偏振串音是光纤偏振器件与组件的固有性能和环境影响的综合体现,有望发展成为在线测试、诊断评价光纤偏振器件与组件性能的通用特征参量。基于白光干涉原理的光学相干域偏振测量(OCDP)技术是实现分布式偏振串音检测的最优方法,它利用扫描式白光干涉仪实现不同偏振模式间的干涉,对分布式串音发生的空间位置及幅值强度进行精确测量,具有超高灵敏度、超大动态范围、超长测量长度等优点。本文以光纤偏振器件与组件——保偏光纤环和多功能集成光学调制器作为分布式偏振串音精确测量与应用的范例,介绍了基于OCDP技术的分布式串音测试原理,回顾了测量误差的来源及相应的抑制方法,如由测试光路的参数非理想引入的静态误差以及由测试环境变化引入的动态误差,展示了不同环境温度下光纤偏振器件与组件的精确测试结果。最后,结合光纤偏振器件与组件复杂多变的工作环境,对分布式串音测量方法的发展进行了展望。 展开更多

关键词 偏振串音 分布式测量 光学相干域 保偏光纤(环) 多功能集成波导调制器

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风振对OPGW偏振态和通信的影响 被引量：4

10

作者 赵晗祺 连伟华 +3 位作者 吴斌 黄强 洪丹轲 谢尧 《光通信技术》 2021年第3期58-62,共5页

光纤复合架空地线(OPGW)中光信号的偏振态会因风振而改变,进而导致系统性能的劣化。为了了解风振对OPGW偏振态的影响,通过实验模拟了在不同摆动情况下OPGW的偏振态变化,并基于所测试的数据分析了偏振态的变化规律和风振对相干光通信的影... 光纤复合架空地线(OPGW)中光信号的偏振态会因风振而改变,进而导致系统性能的劣化。为了了解风振对OPGW偏振态的影响,通过实验模拟了在不同摆动情况下OPGW的偏振态变化,并基于所测试的数据分析了偏振态的变化规律和风振对相干光通信的影响,给出了相干光通信系统中所需要补偿算法的计算依据。实验结果表明:2种风振导致的信号光偏振态旋转速度分别达到700 r ad/s和7 kr ad/s,接收端需补偿该量级速度的偏振态变化。 展开更多

关键词 风振现象 光学偏振态 光纤复合架空地线 相干光通信算法

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脑功能光学成像研究进展 被引量：5

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作者 胡德文 雷震 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期78-82,共5页

首先对脑功能成像技术的研究背景和发展历程进行了简单的回顾 ,然后对脑功能光学成像方法进行了分类综述 ,主要介绍了电压敏感性染色成像、内源光学成像、光学相干层析成像、神经元活动相关光信号成像等成像方法的原理和最新进展 ,并总... 首先对脑功能成像技术的研究背景和发展历程进行了简单的回顾 ,然后对脑功能光学成像方法进行了分类综述 ,主要介绍了电压敏感性染色成像、内源光学成像、光学相干层析成像、神经元活动相关光信号成像等成像方法的原理和最新进展 ,并总结了选择光学成像系统所应考虑的因素 ,最后 ,通过对各种成像方法的分析和比较 ,提出了改进和完善脑功能光学成像技术的建议 。 展开更多

关键词 脑功能成像 内源信号 电压敏感染料 光学相干层析 神经元活动相关光信号 信息处理 脑功能光学成像

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部分相干电磁光束的焦移

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作者 刘晓云 石丽芬 +1 位作者 渠彪 蒲继雄 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期903-906,共4页

基于有效菲涅耳数的概念,给出一种简单的表达式来评估部分相干电磁光束经圆形光阑透镜后所产生的相对焦移,对部分相干电磁光束经透镜聚焦的情况进行了研究。结果表明:当交叉谱密度函数的非对角元素为零时,有效菲涅耳数不仅依赖于真实的... 基于有效菲涅耳数的概念,给出一种简单的表达式来评估部分相干电磁光束经圆形光阑透镜后所产生的相对焦移,对部分相干电磁光束经透镜聚焦的情况进行了研究。结果表明:当交叉谱密度函数的非对角元素为零时,有效菲涅耳数不仅依赖于真实的菲涅耳数大小,而且依赖于光束的偏振分布和入射部分相干电磁光束两个偏振分量的空间相干长度;相对焦移量仅由等效菲涅耳数决定。将此方法与数值积分法进行的比较表明,等效菲涅耳数可以简单、准确地评估焦移。 展开更多

关键词 物理光学 电磁光束 焦移 偏振 有效菲涅耳数 部分相干

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采用短相干光源的动态斐索干涉仪 被引量：7

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作者 孙沁园 陈磊 +3 位作者 郑东晖 朱文华 张瑞 丁煜 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期202-208,共7页

为了实现斐索型干涉仪的动态干涉测试,研究了一种采用短相干光源的动态斐索干涉仪。以中心波长为638 nm、带宽为0.1 nm的二极管泵浦固体激光器作为光源,与偏振延迟装置结合得到一对短相干正交线偏振光,通过调节光源模块中两支线偏振光... 为了实现斐索型干涉仪的动态干涉测试,研究了一种采用短相干光源的动态斐索干涉仪。以中心波长为638 nm、带宽为0.1 nm的二极管泵浦固体激光器作为光源,与偏振延迟装置结合得到一对短相干正交线偏振光,通过调节光源模块中两支线偏振光的光程差来匹配斐索干涉腔的长度,从而获取一对光程差为0的相干光束。使用偏振相机采集得到四幅位相依次相差π/2的移相干涉图,按照四步移相算法解算相位,恢复待测元件的表面面形。采用光强归一化算法有效地抑制了偏振态误差导致的移相干涉图光强不一致在最终恢复波面中引入的一倍频波纹误差。采用琼斯矢量和琼斯矩阵分析了干涉图对比度与s光和p光光强比值的关系,并分析了1/4波片方位角误差对最终恢复波面的影响。利用该装置和Zygo GPI XP型干涉仪测量了同一块光学平晶,其均方根值相差0.024λ,峰谷值相差0.026λ。 展开更多

关键词 光学测量 动态干涉仪 短相干光源 偏振移相

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RTVue OCT、GDxVCC和HRT-Ⅲ视网膜神经纤维层厚度参数在青光眼诊断中的作用 被引量：10

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作者 王晓贞 李树宁 +3 位作者 李松峰 吴葛玮 牟大鹏 王宁利 《眼科新进展》 CAS 北大核心 2010年第8期762-765,共4页

目的探讨应用频域光学相干断层扫描(spectral-domain optical coherence tomo-graphy,SD-OCT)-RTVue OCT、偏振激光扫描(scanning laser polarimetry,SLP)-偏振光青光眼检测联合个性化角膜补偿系统(glaucoma detection with variable co... 目的探讨应用频域光学相干断层扫描(spectral-domain optical coherence tomo-graphy,SD-OCT)-RTVue OCT、偏振激光扫描(scanning laser polarimetry,SLP)-偏振光青光眼检测联合个性化角膜补偿系统(glaucoma detection with variable corneal compensation,GDxVCC)和海德堡视网膜断层扫描-Ⅲ(Heidelberg retina tomography-Ⅲ,HRT-Ⅲ)测量所得的视网膜神经纤维层(retinal nerve fiber layer,RNFL)厚度参数在青光眼诊断中的作用。方法应用RTVue OCT、GDx VCC和HRT-Ⅲ分别测量62人正常个体和72例青光眼患者总的以及各区域的RNFL厚度,比较正常个体和青光眼患者RNFL厚度。用受试者工作特性曲线下面积(area under the receiver operating characteristic curve,AUC)来评价每一个参数区分正常眼与青光眼的能力大小。结果正常个体和青光眼患者各参数测量值(总的及各区域RNFL厚度)之间比较,差异均有统计学意义(均为P<0.001)。平均RNFL厚度RTVue OCT正常个体为(109.758±9.095)μm,青光眼患者为(80.455±19.353)μm;GDx VCC正常个体为(57.013±5.132)μm,青光眼患者为(45.374±10.417)μm;HRT-Ⅲ正常个体为(295.833±69.485)μm,青光眼患者为(201.385±105.235)μm。各测量参数中,诊断效能最高的是RTVue OCT测得的平均RNFL厚度,其AUC值为0.914±0.026,最低的是颞侧TU和TL区域,其AUC分别为0.783±0.040和0.805±0.039。结论 RTVue OCT测得RNFL厚度参数具有很好的区别正常个体和青光眼患者的能力,在青光眼诊断方面是一个有用的工具。 展开更多

关键词 光学相干断层扫描 偏振激光扫描 海德堡视网膜断层扫描 视网膜神经纤维层

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薄角膜高眼压症患者的OCT、GDxVCC检测与分析 被引量：1

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作者 张瑜 张琳 《临床眼科杂志》 2012年第6期481-485,共5页

目的研究薄角膜高眼压症患者视盘周围视网膜神经纤维层(RNFL)光学相干光断层扫描(OCT)、偏振激光扫描仪联合个体化角膜补偿技术(GDxVCC)的参数特点。方法收集2010年9月至2011年9月在上海交通大学医学院附属仁济医院眼科门诊就诊的高眼... 目的研究薄角膜高眼压症患者视盘周围视网膜神经纤维层(RNFL)光学相干光断层扫描(OCT)、偏振激光扫描仪联合个体化角膜补偿技术(GDxVCC)的参数特点。方法收集2010年9月至2011年9月在上海交通大学医学院附属仁济医院眼科门诊就诊的高眼压患者38例(38只眼)的病例资料做回顾性研究。把中央角膜厚度(CCT)高于中国人角膜厚度平均值(≥555μm)[1]共11只眼,分为组1。把CCT低于中国人角膜厚度平均值(<555μm)共27只眼,根据其CCT分为2组:组2(520μm≤CCT<555μm)和组3(CCT<520μm),比较分析3组眼压和视盘周围RNFL厚度等相关检查结果。结果 3组患者的OCT和GDxVCC检测参数包括Savg、Iavg、Avg.Thick、SA、IA、TSNIT、NFI比较,无显著性差异(P>0.05)。所有27例薄角膜高眼压患者(CCT<555μm)的视网膜神经纤维层缺损(RNFLD),以下方象限局限性缺损多见。盘沿面积(mm2)与RNFL平均厚度(μm)呈直线相关。结论 OCT和GDxVCC能对薄角膜高眼压患者视盘及RNFL做出定量测量和分析,在高眼压的诊断中有重要意义。而对于薄角膜高眼压患者,其角膜厚度水平与RNFLD程度无明显相关。 展开更多

关键词 高眼压患者 光学相干断层成像 偏振激光扫描仪联合个体化角膜补偿技术 中央角膜厚度

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