Predicting Visual Performance Following Excimer Photorefractive Keratectomy
Authors: Baron William S , Munnerlyn Charles 
Published: April 2021

ABSTRACT

BACKGROUND: A duplex optical image is created when the ablation zone formed by excimer photorefractive keratectomy is smaller than the entrance pupil. Visual performance and secondary effects are analyzed using a theoretical model of the optical image.

METHODS: A point-spread function having a centered in-focus component surrounded by an annular out-of-focus component is calculated from pupil size, ablation size, refractive error, and photoreceptor directional sensitivity. The linespread, edge-spread, and optical transfer functions are derived.

RESULTS: In the line- and edge-spread functions, secondary maxima and curvilinear ramps are most evident with low refractive errors. The halfheight widths of the point- and line-spread functions change little. The optical transfer function is reduced in proportion to the distribution of light between the image components.

CONCLUSIONS: Stable point and line half-height widths explain why Snellen visual acuity is insensitive to annular blur. Contrast sensitivity correlates with symptoms of haze and fog. Halos and ghost images are associated with secondary optical maxima and curvilinear ramps. Neither visual acuity nor contrast sensitivity can predict halos or ghost images. Halos and ghost images will be most prevalent in low illumination and for low refractive corrections. High refractive errors will produce fewer visual side effects than low refractive errors. Refract Corneal Surg 1992;8:355-362.)

RESUME

INTRODUCTION. Une double image optique est crée, quand Ia zone d'ablation façonnée par la kératectomie photo- refractive au laser excimer est plus petite que la zone de projection pupiliaire. Les performances visuelles et les effets secondaires sont analyses à partir de l'utilisation d'un modèle théorique des images optiques.

MÉTHODES. Une fonction de la diffusion d'un point ayant sa composante centrale focalisée, entourée par une composante annulaire défocalisée, est calculée à partir du diamètre pupiliaire, de la taille de l'ablation, des erreurs réfractives, et de la sensibilité des photorecèpteurs. Les fonctions de la diffusion d'une ligne, de la diffusion d'un bord et de transfert optique en sont déduites.

RÉSULTATS. Dans les fonctions diffusion d'une ligne et diffusion d'un bord, le maximum secondaire et les rampes curvi-lineaires sont les plus marqués dans les erreurs réfractives minimes. Les largeurs à mi-hautuer des fonctions diffusion d'un point et diffusion d'une ligne ne changent qu'un peu. La fonction de transfert optique est réduite proportionellement à la distribution de la lumière entre les différentes composantes.

CONCLUSION. Les largeurs à mi-hauteur des points et des lignes stables expliquent pourquoi l'acuité visuelle en échelle Snellen n'est pas sensible à la zone annulaire brouillée. La sensibilité aux contrastes est en corrélation avec les symptômes de brouillard et de flou visuel. Les halos et les images fantômes sont associés au maximum secondaire optique et à la rampe curvi-lineaire. Ni l'acuité visuelle ni la sensibilité aux contrastes ne peuvent être des facteurs prédictifs des halos ou des images fantômes. La prévalence de ces halos ou de ces images fantômes sera plus importante en basse luminosité ou pour de faibles corrections optiques. Des erreurs réfractives importantes produront moins d'effets secondaires en ce qui concerne la vision que de faibles erreurs réfractives. (Translated by Francois Kühne MD, Université de Bordeaux, France, and Pascal RoI, PhD, Universität Zürich, Switzerland.)