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角膜屈光手术：波前像差仪最主要的应用领域之一是准分子角膜屈光手术。通过精确定位的个性化切削矫正人眼像差，手术的主要目的是使术后眼的波前像差尽可能保持在正常人眼的水平，而不能完全消除。这样可以优化屈光手术后的视觉质量，减少术后可能出现的眩光、光晕和单眼复视等视觉干扰症状。
框架眼镜和角膜接触镜：波前像差仪用于测量眼镜不同区域的像差，可以预测戴镜后的光学质量，特别是配戴多焦眼镜的光学质量评估。对于角膜不规则的患者，可能需要配戴硬性角膜接触镜，这时波前像差仪可以评估泪膜的矫正效果，以及个性化硬性角膜接触镜对高阶像差的矫正效果。
白内障手术：在白内障手术中，波前像差仪可以用来个体化地选择非球面人工晶状体，有效地补偿角膜球差，术后可以获得更好的视觉质量。
眼科疾病诊断：波前像差仪可以用于圆锥角膜、干眼症等眼科疾病的诊断和治疗评估。例如，圆锥角膜患者角膜形态的改变会导致像差增大，波前像差仪可以检测这些变化并评估治疗效果。
视觉质量评估：波前像差仪可以作为视力常规检查仪器，对接触镜配戴后眼睛光学质量进行准确描述，评价效果并依此定制接触镜。
研究工具：波前像差仪可以用于研究人眼空间视力的单色像差效果，研究眼睛调焦对像差的影响，研究屈光度的变化对像差的影响，研究角膜和晶状体像差产生的根源以及视锐度、视力辨别率、近视眼形成与像差的关系等。
屈光手术设计：波前像差仪可以用于屈光手术的术前规划，通过测量人眼的波前像差，设计个性化的切削模式，以矫正特定的像差，提高术后视觉质量。
人工晶状体个体化选择：在白内障手术中，波前像差仪可以帮助医生个体化地选择人工晶状体，以补偿角膜球差，提高术后视觉质量。
早期检查：波前像差仪在儿童波前像差的早期检查中也有应用，对儿童近视眼的早期防治具有重要意义。
自适应光学技术联合应用：波前像差仪可以联合自适应光学技术，进行视网膜成像检查，提供视网膜微血管的高分辨率图像，帮助临床医师及早发现眼科疾病如青光眼、糖尿病、高血压等引起的细微眼底病变。
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