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從非侵入性的醫(yī)療程序，以及超靈敏的診斷儀器，光子器件在今天的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)中，發(fā)揮不可或缺的作用。過去的四分之一世紀里，資深光學工程師借助先進的軟件工具與適時的設計，將這些新技術引進市場。然而Photon Engineering公司堅信其光學工程軟件產(chǎn)品FRED，可以幫助并加快創(chuàng)新的步伐，使生物醫(yī)學界的成員，更能直接、充分地參與這一進步的過程。FRED結合人機界面(GUI)，可任意建構幾何圖形，并可直接由此接口中獲得其對象外觀，并擁有可滿足此一精密設計需求的強大計算引擎之能力。而最能表達呈現(xiàn)FRED與生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)相關性的幾個熟悉但創(chuàng)新的應用范例：諸如前房視鏡、激光誘導熒光毛細管、以及人體皮膚模型。 (;N_lF0 rcOmpgew 
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U\N`[k.F 一個精確的人眼模型，是進行前房角鏡模擬運算中不可或缺的組件。以下圖1所顯示的是以FRED建構的人眼前庭部份的構造。此一特定的人眼模型，是根據(jù)Smith & Atchison以及Schwiergling所提出的人眼參考模型。此人眼模型的材料性質，則取材自Tuchin。而所有眼睛的主要組件，也都包含于此模型中，包括：角膜的前方和后方表面、虹膜、晶狀體和水漾液。數(shù)種完整的人眼模型可于FRED安裝后目錄的范例數(shù)據(jù)夾下獲得。 P<1zXs.H
:n=+$Dq 如果有需要對人眼模型的組件進行修改一完整的多參數(shù)匯集的輸入對話窗口能給予使用者有效的定義其特性，如圖2 所示。 WW.=>]7;
,aeFEsi 使用者可以直接在FRED人機化界面中存取曲率、孔徑、微調、定位、材質，散射，鍍膜與中心位置上可視化的對象特性。 WG,{:|!E %/7`G-a.B 圖1. LED 模型：人眼的前房部位
圖2. FRED的表面特性對話窗口
.gB*Y!c7 在人眼模型能使用的情況下，下一步將要建構前房角鏡頭的模擬。FRED可以輕松的從CodeV、ZEMAX或OSLO匯入所設計的透鏡。在FRED中經(jīng)由一個簡單的操作，就可以將前房角鏡定位在眼角膜上。FRED對于每個表面，都存在一個局部坐標系統(tǒng)。當加入任何一個對象時，可以相對地定位于其它的物件。如圖3所示，前房角鏡頭被置于相對于眼角膜的外表面。 1 <*-, f
Rs dACP > }iYZ[ V 圖 3. 在任一坐標系統(tǒng)定位一個對象.
ZHT.+X:_ 實際上，此前房角鏡是藉由一種表面間的指數(shù)匹配液耦合到角膜上。FRED具有獨特的"膠合"特性，可以很容易地插入這個指數(shù)匹配層。接觸這些表面的操作非常的簡單：進入前房角鏡后表面的編輯模式，打開"Gule"的目錄選項，選擇角膜前表面作為"膠合"面，最后選擇要粘合的材料。其操作如圖4所示。圖5為完整的幾何模型。 :3k(=^%G! PF~&!~S>W 圖 4. “膠合”房角鏡到角膜上 ^t"\PpmK<d
圖5. FRED系統(tǒng)內(nèi)前房角鏡和人眼模型的剖面圖
a)]N#gx 幾何模型建構完成后，仿真程序準備的下一步驟是建構光源，照亮眼睛前房（在角膜和虹膜之間）。標準前房角鏡的程序指出，所需的最理想照明光源為狹縫光源。于圖6展示的為FRED光源設定對話窗口。Positions/Directions目錄選項可允許使用者設定所需的光線數(shù)、光源的尺寸和角度的特性。 *m2 :iChY
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j_j#0 OtJS5 A 圖 6. Source對話框的位置/方向目錄選項. F
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為進行更深入的分析，使用者或許需要的光源為具有特殊的光頻譜信息、切趾角度或位置。這些操作以及許多其它關于光源的定義，都可以在Source對話窗口的各種目錄選項找到。使用者可以選擇如圖7所顯示的標準CDF波長，或如同圖8所示的來數(shù)字化光源光譜曲線。注意這兩個實例，F(xiàn)RED可將不同的波長以顏色區(qū)別，而易于觀看。 :mij%nQ>$
M:A 7=rO~ lp6GiF 圖 7. 設定FRED中的光源頻譜 4H'9y3dk
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