Показатель преломления роговицы глаза

Лекция №11. Биофизика зрения

Показатель преломления роговицы глаза

Человеческий глаз – замечательное достижение эволюции и отличный оптический инструмент. Порог чувствительности глаза близок к теоретическому пределу, обусловленному квантовыми свойствами света, в частности дифракцией света.

Диапазон воспринимаемых глазом интенсивностей составляет , фокус может быстро перемещаться от очень короткого расстояния до бесконечности.  

Глаз является системой линз, которая формирует перевернутое действительное изображение на светочувствительной поверхности.

Глазное яблоко имеет приблизительно сферическую форму с диаметром около 2,3см. Внешняя его оболочка является почти волокнистым непрозрачным слоем, называемым склерой. Свет поступает в глаз через роговицу, представляющую собой прозрачную оболочку на внешней стороне поверхности глазного яблока.

В центре роговицы расположено цветное кольцо – радужкой (радужная оболочка) со зрачком посредине. Они действуют подобно диафрагме, осуществляя регуляцию поступления света в глаз.

 

Хрусталик представляет собой линзу, состоящую из волокнистого прозрачного материала. Его форма и, следовательно, фокусное расстояние могут изменяться с помощью цилиарных мышц глазного яблока. Пространство между роговицей и линзой заполнено водянистой жидкостью и называется передней камерой. За линзой расположено прозрачное желеобразное вещество, называемое стекловидным телом.

 

Внутренняя поверхность глазного яблока покрыта сетчаткой, которая содержит многочисленные нервные клетки – зрительные рецепторы: палочки и колбочки, которые отвечают на зрительные раздражения, генерируя биопотенциалы.

Наиболее чувствительной областью сетчатки является желтое пятно, где содержится наибольшее число зрительных рецепторов. Центральная часть сетчатки содержит только плотно упакованные колбочки.

Глаз вращается, чтобы рассмотреть изучаемый объект.

Рис. 1. Глаз человека

Преломление в глазе

Глаз является оптическим эквивалентом обычной фотографической камеры. В нем есть система линз, апертурная система (зрачок) и сетчатка, на которой фиксируется изображение.

  Система линз глаза сформирована из четырех преломляющих сред: роговицы, водяной камеры, хрусталика, стеклянного тела. Показатели их преломления не имеют значительных отличий.

Они составляют 1,38 для роговицы, 1,33 для водяной камеры, 1,40 для хрусталика и 1,34 для стекловидного тела (рис. 2).

Рис. 2. Глаз как система преломляющих сред (числа являются показателями преломления)

В этих четырех преломляющих поверхностях происходит преломление света: 1) между воздухом и передней поверхностью роговицы; 2) между задней поверхностью роговицы и водяной камерой; 3) между водяным камерой и передней поверхностью хрусталика; 4) между задней поверхностью хрусталика и стекловидным телом.

  Наиболее сильное преломление происходит на передней поверхности роговицы. Роговица имеет небольшой радиус кривизны, и показатель преломления роговицы в наибольшей степени отличается от показателя преломления воздуха.   Преломляющая способность хрусталика меньше, чем у роговицы. Она составляет около одной трети общей преломляющей мощности систем линз глаза.

Причина этого различия в том, что жидкости, окружающие хрусталик, имеют показатели преломления, которые существенно не отличаются от показателя преломления хрусталика. Если хрусталик удалить из глаза, окруженный воздухом он имеет показатель преломления почти в шесть раз больший, чем в глазе.   Хрусталик выполняет очень важную функцию.

Его кривизна может изменяться, что обеспечивает тонкое фокусирование на объекты, расположенные на различных расстояниях от глаза.

Редуцированный глаз

Редуцированный глаз является упрощенной моделью реального глаза. Он схематически представляет оптическую систему нормального глаза человека. Редуцированный глаз представлен единственной линзой (одной преломляющей средой).

В редуцированном глазе все преломляющие поверхности реального глаза суммируются алгебраически, формируя единственную преломляющую поверхность.   Редуцированный глаз позволяет провести простые вычисления. Общая преломляющая способность сред составляет почти 59 диоптрий, когда линза аккомодирована на зрение отдаленных объектов.

Центральная точка редуцированного глаза лежит впереди сетчатки на 17 миллиметров. Луч из любой точки объекта приходит в редуцированный глаз и проходит через центральную точку без преломления. Так же, как стеклянная линза формирует изображение на листе бумаги, система линз глаза образует изображение на сетчатке.

Это уменьшенное, действительное, перевернутое изображение объекта. Головной мозг формирует восприятие объекта в прямом положении и в реальном размере.

Аккомодация

Для ясного видения объекта необходимо, чтобы после преломления лучей, изображение формировалось на сетчатке.

Изменение преломляющей силы глаза для фокусировки близких и отдаленных объектов называется аккомодацией.

 

Наиболее отдаленная точка, на которую фокусируется глаз, называется дальней точкой видения – бесконечность. В этом случае параллельные лучи, входящие в глаз, фокусируются на сетчатку.

 

Объект виден в деталях, когда он установлен как можно ближе к глазу. Минимальное расстояние четкого видения – около 7 см при нормальном зрении. В этом случае аппарат аккомодации находится в максимально напряжённом состоянии.

 

Точка, расположенная на расстоянии 25см, называется точкой наилучшего видения, поскольку в данном случае различимы все детали рассматриваемого объекта без максимального напряжения аппарата аккомодации, вследствие чего глаз может длительное время не утомляться.

  Если глаз сфокусирован на объект в ближней точке, он должен отрегулировать свое фокусное расстояние и увеличить преломляющую силу. Этот процесс происходит путем изменений формы хрусталика. Когда объект подносят ближе к глазу, форма хрусталика изменяется от формы умеренно выпуклой линзы в форму выпуклой линзы.  

Хрусталик образован волокнистым желеобразным веществом. Он окружен прочной гибкой капсулой и имеет специальные связки, идущие от края линзы к внешней поверхности глазного яблока. Эти связки постоянно напряжены. Форма хрусталика изменяется цилиарной мышцей.

Сокращение этой мышцы уменьшает натяжение капсулы хрусталика, он становится более выпуклым и из-за естественной эластичности капсулы принимает сферическую форму. И наоборот, когда цилиарная мышца полностью расслаблена, преломляющая сила линзы наиболее слабая.

С другой стороны, когда цилиарная мышца находится в максимально сокращенном состоянии, преломляющая сила линзы становится наибольшей. Этот процесс управляется центральной нервной системой.

Рис. 3. Аккомодация в нормальном глазе

Старческая дальнозоркость

Преломляющая сила хрусталика может увеличиваться от 20 диоптрий до 34 диоптрий у детей. Средняя аккомодация составляет 14 диоптрий. В результате общая преломляющая сила глаза составляет почти 59 диоптрий, когда глаз аккомодирован для дальнего зрения, и 73 диоптрия – при максимальной аккомодации.

 

При старении человека хрусталик становиться более толстым и менее эластичным. Следовательно, способность линзы изменять свою форму уменьшается с возрастом. Сила аккомодации уменьшается от 14 диоптрий у ребенка до менее 2 диоптрий в возрасте от 45 до 50 лет и становится равной 0 в возрасте 70 лет. Поэтому линза почти не аккомодируется.

Это нарушение аккомодации называется старческой дальнозоркостью. Глаза при этом сфокусированы всегда на постоянном расстоянии. Они не могут аккомодироваться как для ближнего, так и дальнего зрения.

Следовательно, чтобы видеть ясно на различных расстояниях, старый человек должен носить бифокальные очки с верхним сегментом, сфокусированным для дальнего видения, и более низким сегментом, сфокусированным для ближнего видения.

Ошибки преломления

Эмметропия. Считается, что глаз будет нормальным (эмметропичным), если параллельные световые лучи с отдаленных объектов фокусируются в сетчатку при полном расслаблении цилиарной мышцы.

Такой глаз видит ясно отдаленные объекты, когда расслаблена цилиарная мышца, то есть без аккомодации.

При фокусировании объектов ближнего диапазона расстояний в глазе сокращается цилиарная мышца, обеспечивая подходящую степень аккомодации.

Рис. 4. Преломление параллельных световых лучей в глазе человека.

Гиперметропия (гиперопия). Гиперметропия также известна как дальнозоркость. Она обусловлена либо малым размером глазного яблока, либо слабой преломляющей силой системы линз глаза.

В таких условиях параллельные световые лучи не преломляются системой линз глаза достаточно для того, чтобы фокус (соответственно изображение) находился на сетчатке. Для преодоления этой аномалии цилиарная мышца должна сократиться, увеличив оптическую силу глаза.

Следовательно, дальнозоркий человек способен фокусировать отдаленные объекты на сетчатке, используя механизм аккомодации. Для видения более близких объектов мощности аккомодации не хватает.

  При небольшом резерве аккомодации дальнозоркий человек часто не способный аккомодировать глаз достаточно для фокусирования не только близких, но даже отдаленных объектов.   Для коррекции дальнозоркости необходимо увеличить преломляющую силу глаза.

Для этого используют выпуклые линзы, которые добавляют преломляющую силу к силе оптической системе глаза.  

Миопия. При миопии (или близорукости) параллельные световые лучи с отдаленных объектов фокусируются перед сетчаткой, несмотря на то, что цилиарная мышца полностью расслаблена. Это бывает из-за слишком длинного глазного яблока, а также вследствие слишком высокой преломляющей силы оптической системы глаза.

  Нет механизма, с помощью которого глаз мог бы уменьшить преломляющую силу своего хрусталика менее, чем возможно при полном расслаблении цилиарной мышцы. Процесс аккомодации приводит к ухудшению видения. Следовательно, человек с миопией не может фокусировать отдаленные объекты на сетчатку. Изображение может сфокусироваться только, если объект находится достаточно близко от глаза. Следовательно, у человека с миопией ограничена дальняя точка ясного видения.   Известно, что лучи, проходящие через вогнутую линзу, преломляются. Если преломляющая сила глаза слишком велика, как при миопии, иногда она может быть нейтрализована вогнутой линзой. Используя лазерную технику, можно также откорректировать слишком большую выпуклость роговицы.  

Астигматизм. В астигматическом глазе преломляющая поверхность роговицы является не сферической, а эллипсоидальной. Это происходит из-за слишком большой кривизны роговицы в одной из своих плоскостей.

В результате световые лучи, проходящие через роговицу в одной плоскости, не преломляются так же сильно, как лучи, проходящие через нее в другой плоскости. Они не собираются в общем фокусе.

Астигматизм не может компенсироваться глазом с помощью аккомодации, но корректировать его можно с помощью цилиндрической линзы, которая исправит ошибку в одной из плоскостей.

Коррекция оптических аномалий контактными линзами

Недавно для коррекции различных аномалий зрения стали использовать пластические контактные линзы. Они устанавливаются против передней поверхности роговицы и фиксируются тонким слоем слез, который заполняет пространство между контактной линзой и роговицей. Жесткие контактные линзы делают из жесткой пластмассы.

Их размеры составляют 1мм в толщину и 1см в диаметре. Также существуют мягкие контактные линзы.   Контактные линзы заменяют роговицу как внешнюю сторону глаза и почти полностью аннулируют долю преломляющей способности глаза, которая происходит в норме на передней поверхности роговицы.

При использовании контактных линз передняя поверхность роговицы не играет значимой роли в преломлении глаза. Основную роль начинает выполнять передняя поверхность контактной линзы. Особенно важно это у лиц с ненормально сформированной роговицей.

  Другой особенностью контактных линз является то, что, поворачиваясь вместе с глазом, они дают более широкую область ясного видения, чем это делают обычные очки. Они являются также более удобными в использовании для художников, спортсменов и т.п.

Острота зрения

Способность человеческого глаза ясно видеть мелкие детали ограничена. Нормальный глаз может различать различные точечные источники света, расположенные на расстоянии 25 секунд дуги.

То есть, когда световые лучи с двух отдельных точек попадают в глаз под углом более 25 секунд между ними, они видны в качестве двух точек. Лучи с меньшим угловым разделением не могут быть различены.

Это означает, что человек с нормальной остротой зрения может различить две точки света на расстоянии 10 метров, если они друг от друга находятся на расстоянии 2 миллиметра.

Рис. 7. Максимальная острота зрения для двух точечных источников света.

Наличие этого предела предусмотрено структурой сетчатки. Средний диаметр рецепторов в сетчатке составляет почти 1,5 микрометров.

Человек может нормально различить две отдельные точки, если в сетчатке расстояние между ними составляет 2 микрометра. Таким образом, чтобы различать два небольших объекта, они должны возбудить две разных колбочки.

По крайней мере, между ними один будет находиться 1 невозбужденная колбочка.

В современном мире многие деловые люди, зачастую, не имеют возможности целиком посвятить себя домашнему хозяйству и уходу за детьми. И  рано или поздно наступает момент, когда персонал просто необходим.

Подобрать персонал для дома ответственная задача, ведь нанимая, няню, родители доверяют ей самое драгоценное в своей жизни – своих детей, а помощница по дому должна быть профессионалом в своем деле.

Социальные комментарии Cackle

Источник: https://www.all-fizika.com/article/index.php?id_article=1982

Расшифровка кератометрии: оптические свойства роговицы глаза и их измерение

Показатель преломления роговицы глаза

Кератометрия – особенная диагностическая процедура в офтальмологии, применяемая не так часто. Цель этого исследования заключается в детальном изучении рефракционных свойств роговицы, что дает представление об эффективности работы зрительного аппарата в целом.

Офтальмологи куда чаще прибегают к использованию более рутинных методов – офтальмоскопии и таблицам определения остроты зрения. Расшифровка кератометрии может указать на определенные патологические изменения в роговице глаза.

Что такое кератометрия?

Кератометрия — топография роговицы

Кератометрию также называют топографией роговицы. Это диагностический метод с компьютерным управлением, создающий трехмерную карту кривизны поверхности роговицы.

Дело в том, что роговица – это главная преломляющая структура глазного яблока, она отвечает за 70% рефракционной силы зрительного аппарата.

Человек с нормальным зрением имеет равномерно закругленную роговицу, но если роговица слишком плоская или слишком круглая и неравномерно изогнутая, то острота зрения падает. Самым большим преимуществом кератометрии является ее способность обнаруживать транзиторные патологии, недоступные для диагностики обычными методами.

Топография роговицы дает подробное визуальное описание формы и свойств роговицы. Этот метод предоставляет офтальмологу очень тонкие детали состояния оптической системы глаза. Расшифровка кератометрии помогает в диагностике, мониторинге и лечении различных глазных заболеваний.

Эти данные также используются для назначения контактных линз и для планирования операций, включая лазерную коррекцию зрения. В случае необходимости лазерной коррекции топографическая карта роговицы используется вместе с другими методами с целью точного определения необходимого объема удаляемой ткани роговицы.

Технологии визуализации роговицы быстро развиваются, главным образом благодаря значительным успехам рефракционной хирургии. Чтобы понять значение новых методов визуализации, необходимо рассмотреть механизм работы оптики глаза.

Строение и функции роговицы глаза

Роговица – это прозрачная выпуклая линза соединительнотканного строения, входящая в состав глазного яблока. Это самая наружная структура глаза.

Самая главная структура зрительного аппарата – сетчатка. Она содержит огромное количество цветных и черно-белых рецепторов, улавливающих отраженный от окружающих предметов свет. Для того чтобы свет правильным образом достиг сетчатки, необходим преломляющий аппарат глаза. Это роговица, водянистая влага, хрусталик и стекловидное тело.

Роговица выполняет главную преломляющую функцию.

Оптические свойства роговицы и их измерение

Так выглядит кератометр

Для описания оптических свойств роговицы используются различные понятия, а именно:

  • Кривизна передней и задней поверхности роговицы. Она может быть выражена как в радиусах кривизны в миллиметрах, так и в кератометрических диоптриях.
  • Форма передней и задней поверхности роговицы. Эта характеристика может быть выражена в микрометрах как высота фактической поверхности роговицы относительно опорной точки. В это понятие входит не только описание формы роговицы, но и анализ неровностей поверхности роговицы (например, астигматизм роговицы).
  • Локальные изменения поверхности роговицы. Они могут быть выражены в микрометрах. Оптическая гладкость поверхности роговицы очень важна, поэтому любые микроскопические неровности могут значительно уменьшить остроту зрения.
  • Мощность роговицы. Это сила преломления роговицы, выраженная в диоптриях. Термин обозначает оптические свойства роговицы, зависящие от формы поверхности и показателей преломления.
  • Толщина и трехмерная структура роговицы. Эти показатели могут быть выражены в микрометрах. Изменение трехмерной структуры роговицы (например, после рефракционной хирургии) могут вызывать дальнейшие изменения ее формы вследствие биомеханических преобразований, таких как измененная эластичность остаточной ткани роговицы.

Кератометрическая диоптрия рассчитывается из радиусов кривизны роговицы. Применяется специальная формула:
K = показатель преломления x 337,5 / радиус кривизны.

Этот расчет можно назвать упрощенным, так как он игнорирует факт того, что преломляющая поверхность контактирует с воздушным пространством. Этот расчет также не учитывает наклонную частоту входящего света на периферию глаза.

В результате в измерении кератометрической диоптрии учитывается истинный показатель преломления роговицы от 1,375 до 1,338. Именно поэтому диоптрии в данном случае правильнее называть кератометрическими доптриями, чтобы отличать два разных термина.

Форма роговицы

Расшифровка кератометрии

Средний показатель преломления передней и задней поверхности роговицы составляет 48,5 и -6,9 диоптрий соответственно. Чтобы упростить эти показатели, в клинической практике часто используется показатель результирующей силы роговицы, равный 43-45 кератометрических диоптрий.

Обычно роговица мало меняется с возрастом. Она уплощается примерно на 0,5 диоптрий к 35 годам и округляется на 1 диоптрий к 75 годам.

В зрелом возрасте роговица, как правило, более выпуклая в вертикальном меридиане, примерно на 0,5 диоптрий по сравнению с горизонтальным меридианом, что способствует более высокому риску возникновения астигматизма именно у молодых людей.

Эта разница между вертикальной и горизонтальной кривизной уменьшается с возрастом, и, наконец, исчезает в возрасте 75 лет. Изменения формы роговицы вносят большой вклад в распространенность астигматизма.

В норме роговица представляет собой выпуклую линзу, то есть имеет более крутую поверхность в центре и сглаженность на периферии. Редуцированная поверхность (например, на фоне лазерной коррекции) может быть, наоборот, более плоской в центре и крутой на периферии.

Значимая для зрения площадь поверхности роговицы приблизительно равна площади расширенного зрачка. Диаметр зрачка уменьшается с возрастом. У людей разных возрастных групп все эти показатели вариативны. Исследования показывают, что средний размер зрачка при ярком освещении у лиц в возрасте от 25 до 75 лет составляет 4,5 и 3,5 миллиметров соответственно.

Эти данные имеют важное клиническое значение, так как большинство лазерных методик обрабатывает область роговицы диаметром 6,5 миллиметров.

Механические свойства роговицы

Механические свойства роговицы человека изучены недостаточно. Толщина роговицы в центре составляет 250 микрометров, что считается достаточным для обеспечения долговременной механической устойчивости.

Периферическая толщина исследуется реже, но она, безусловно, также имеет клиническое значение при изучении преломляющей силы глаза с помощью радиальной и астигматической кератометрии.

Последние достижения в сфере офтальмологии могут помочь более детально изучать механику роговицы.

Расшифровка кератометрии

Кератометрия — информационный метод диагностики

Для построения топографической карты на роговицу проецируют несколько светлых концентрических колец. Отраженное изображение захватывается камерой, соединенной с компьютером. Программное обеспечение компьютера анализирует данные и отображает результаты в нескольких форматах.

Каждая карта имеет цветовую гамму, присваивающую каждому определенному кератометрическому диапазону определенный цвет. В интерпретации используются не только цвета, но и другие показатели. Кератометрические диоптрии имеют решающее значение в интерпретации карты.

Абсолютные топографические карты роговицы имеют заданную цветовую шкалу с уже известными диоптрическими шагами. Недостатком является недостаточная точность – диоптрические шаги изменяются на большие величины (обычно на 0,5 диоптрий), что не дает возможности детально изучить локальные изменения роговицы.

Адаптированные карты имеют разные цветовые шкалы, построенные с помощью специальных программ, идентифицирующих минимальное и максимальное значение кератометрических диоптрий. Диапазон диоптрий адаптированных карт, как правило, меньше, чем аналогичный диапазон у абсолютной карты.

Итоговые значения кератометрии может комментировать только офтальмолог. Расшифровка кератометрии – трудоемкий процесс, требующий опыта.

Мы выяснили, что кератометрия – это важный диагностический метод исследования преломляющей силы роговицы. К сожалению, это исследование применяется нечасто, хотя его точность может конкурировать со многими другими методами.

Как проводится кератометрия, увидите в видеоматериале:

Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

Источник: https://glaza.online/issled/kerat/rasshifrovka-keratometrii.html

Рефрактометрия глаза

Показатель преломления роговицы глаза

Множество людей в своей жизни сталкиваются, или хотя бы отдаленно слышат о таких понятиях как дальнозоркость, близорукость или астигматизм. Все они являются терминами, которые описывают различные нарушения зрения, связанные с рефрактерной способностью глаза. Определить их наличие и выявить степень прогрессирования помогает специальное обследование – рефрактометрия.

Рефракция – это способность преломлять лучи света. Глаз собой представляет систему оптических сред, в которой базовыми преломляющими компонентами выступают хрусталик и роговица. Чтобы рефракция была полноценной, все среды внутри него должны быть оптически прозрачными.

Рефрактометрия – это метод диагностики зрения, целью которого является определение преломляющей силы глаза. Для исследования используется специальный прибор – авторефрактометр или более его современная его версия – авторефкератометр.

Он позволяет в кратчайшие сроки определить аномалии рефракции (дальнозоркость, близорукость и астигматизм) даже на ранней стадии заболевания.

Последнее очень важно для начала своевременного лечения и более высоких шансов выздоровления, особенно у детей.

Нормальная рефракция называется эмметропией. При ней изображение формируется, как положено, на сетчатке. Есть и аномальная рефракция – аметропия. Она представляет собой нарушение преломляющей способности глаза и приводит к таким патологиям, как:

  • Близорукость, при которой формирование увиденного происходит перед сетчаткой.
  • Гиперметропия – за ней.
  • Астигматизм. При нём лучи света не сходятся в точку, из-за чего изображение формируется неверно.
  • Пресбиопия. Нарушение, которое развивается у людей старшего возраста, связанное с невозможностью фокусировать зрение на мелких предметах.

Рефрактометрия базируются на том, чтобы фокусировка лучей соотносилась со степенью преломления, чтобы выявлять его нарушения. Максимально точной считается компьютерная диагностика, поскольку в таком случае анализ лучей, отраженных от сетчатки происходит автоматически, что позволяет практически полностью избежать погрешностей.

Для чего проводится

Обычно процедура проводится по медицинским показаниям, которые выявляются на анализах лазерной коррекции. Также рефрактометрия может быть назначена перед операцией, если необходимо проведение соответствующих исследований и серьезном ухудшении зрения без видимой причины.

У около половины людей в молодом возрасте выявляется нормальная рефракция. У остальных, в основном, миопия. С возрастом показатели ухудшаются, что связано с изменениями хрусталика. В этот период все чаще начинает встречаться пресбиопия. Чаще всего выделяют такие показатели рефракции:

Сфера (sph) сферический компонент, имеющий положительный или отрицательный результат. Первый говорит от дальнозоркости, второй – о близорукости. В норме эта величина соответствует значению от -1 до +1.

Ось (axis) и цилиндр (cyl). Эти параметры относятся к установлению астигматизма (без его наличия они не имеют смысла). Cyl определяет, нужную для корректировки линзу. Axis показывает угол, при котором она должна быть выставлена.

Показания и противопоказания

Рефрактометрия назначается в таких случаях:

  • для диагностики различных нарушения преломления на любых стадиях прогрессирования;
  • при аномалии рефракции у пожилых, вызванных пресбиопией;
  • при внезапном ухудшении зрения или двоении;
  • для установления направления и степени астигматизма;
  • во время подготовки к операции и для установления тактики её проведения;
  • в послеоперационный период для оценки результатов.

В отдельных случаях процедура является противопоказанной.

Рефрактометрия не проводится, если:

  • Имеется помутнение хрусталика – катаракта. Заболевание преимущественно встречается у людей в пожилом возрасте.
  • При помутнении роговицы или появление белого пятна на глазу.
  • При наличии высокого ВГД.
  • Если имеется помутнение стекловидного тела, вызванное недостаточной прозрачностью оптических средств.
  • При алкогольном опьянении у пациента, нахождении под действием наркотических препаратов, серьезных психических расстройствах.

Исследование проводится для каждого глаза с целью выявить одно из заболеваний, связанных с отклонениями рефракции. Прой рефрактометрию можно как в частных, так и в государственных клиниках. При наличии современного оборудования, данные будут точнее. Особых указаний при подготовке нет, но отдельные рекомендации все же имеются.

За 3 дня до процедуры врач может назначить Атропин. Он представляет собой лекарство, способствующее расширению зрачка. Атропин капают в глаза дважды в сутки, дозировка зависит от возраста и определяется врачом. Обязательно перед назначением делается аллергопроба.

Стандартной дозировкой атропина считается следующая:

  • детям в возрасте до года – 0,1%;
  • 1-3 лет капают в глаза 0,5% раствором препарата;
  • детям после 3 лет- 1% раствор.

Самостоятельно назначать себе капли строго воспрещается, подобное самолечение может привести к проблемам со зрением.За 2 дня до обследования не стоит употреблять спиртные напитки.

Рефрактометр Хартингера

Выделяют два типа рефлектометров. Прибор первого типа базируется на получении четкого изображения на глазном дне. Измерении рефракции производится наводкой резкости, изменением конвергенции лучей. К подобным рефрактометрам относятся: Роденшток, Топкон, Оптон и другие.

Прибор 2 типа основан на эффекте Шейнера – раздвоении изображения, которое проецируется через разные участки среды. На этом же принципе основан прибор Хартингера. он также носит название рефрактометра сообщения.

Изображение проецируется на дно глаза через разные участки, которые отдалены друг от друга на 2,5 мм. Оно содержит по две горизонтальные и вертикальные полосы. Оба изображения врач наблюдает в окуляр.

При эмметропии картина симметрична: полоски располагаются друг напротив друга, при аметропии они расходятся. Причем могут расходится только горизонтальные или только вертикальные полосы, или все сразу. Для их совмещения используется компенсирующая оптическая система.
Рефракция измеряется отдельно в двух основных меридианах. Сбоку на панели находятся рукоятки градусов и диоптрий.

Для отчёта имеется две шкалы:

  • градусная – показывает на каком меридиане расположено изображение;
  • диоптрийная – указывает на рефракцию глаза в нем.

В основе метода лежит автоматический анализ отраженных от глазного дна марок. Как и при ручной рефрактометрии световая мишень проектируется на глазное дно, после этого прибор анализирует полученные отражение и определяет искажения. Таким образом результаты независимы от субъективного восприятия врача или пациента. Эта методика намного легче в освоении и более точна.

Современные авторефрактометры поддерживают измерение дополнительных параметров и учет различных нарушение, таких как асимметрия лица или маленький диаметр зрачка, позволяющих значительно снизить погрешность компьютерного рефрактометра.

Проведение рефрактометрии

Продолжительность процедуры обычно составляет от 1 до 2 минут. Перед ее проведением пациента высаживают перед прибором и укладывают на предназначенную для этого подставку подбородок для лучшей фиксации головы. Пациенту не разрешается зажмуриваться. Следует постоянно смотреть на марку перед глазами, четкость которой плавно будет меняться.

Изображения в современных рефрактометрах бывают разные, в том числе и картинки, рассчитанные для определения преломляющей способности глаза у детей. Врач направляет прибор и фокусирует изображение в центр зрачка и проводит измерения.

Расшифровка показателей

Данные могут выдаваться в компьютерном или ручном режиме в зависимости от того, какой рефрактометр используется. Поскольку на сегодняшний день чаще всего применяется первый тип, то данные представляются в виде распечатки с такими записями:

  • Ref – сам по себе результат рефрактометрии;
  • VD – расстояние от роговицы до окуляра прибора;
  • PD – дистанция между зрачками;
  • Cyl, Sph – оптическая сила цилиндрической (сферической) линзы, выражается в диоптриях;
  • AX – направление оси;
  • S.E. – суммарная сила сферической линзы и 1/2 цилиндрической;
  • R1, R – цифровые значения радиуса кривизны роговицы, в ее меридианах (максимальном и минимальном).

Возможные осложнения

Сама процедура не сопровождается какими-либо осложнениями. Единственным исключением может быть аллергия на атропин, который часто назначается за несколько дней до рефрактометрии.

Обследование не является болезненным, продолжается недолго и считается абсолютно безопасным. Даже если не проводится лечение имеющихся проблем, рефрактометрия помогает более точно подобрать очки для коррекции зрения.

Источник: https://oftalmologiya.info/diagnostika/158-refraktometriya-glaza.html

2.1. Глаз как оптическая система

Показатель преломления роговицы глаза

На рисунке 2.1. изображен разрез глазного яблокаи показаны основные детали глаза.

Рис. 2.1. Горизонтальный разрез правого глаза.

Глаз представляет собой шаровидное тело (глазное яблоко), почти полностью покрытое непрозрачной твердой оболочкой (склерой). В передней части глаза оболочка переходит в выпуклую и прозрачную роговицу. Склера и роговица обуславливают форму глаза, защищают его и служат местом крепления глазодвигательных мышц. Диаметр всего глазного яблока около 22-24 мм, масса 7-8 г.

Тонкая сосудистая пластинка (радужная оболочка) является диафрагмой, ограничивающей проходящий пучок лучей. Через отверстие в радужной оболочке (зрачок) свет проникает в глаз. В зависимости от величины падающего светового потока диаметр зрачка может изменяется от 1 до 8 мм.

Помимо сосудов радужная оболочка содержит большое количество пигментных клеток, в зависимости от их содержания и глубины залегания радужная оболочка имеет различный цвет.

Когда в радужной оболочке нет никакого цветного вещества, то она кажется красной от крови, заключенной в пронизывающих ее кровеносных сосудах.

В этом случае глаза плохо защищены от света и иногда страдают светобоязнью (альбинизмом), но в темноте превосходят по остроте зрения глаза с темной окраской.

Хрусталик представляет собой двояковыпуклую эластичную линзу, которая крепится на мышцах ресничного тела. Ресничное тело обеспечивает изменение формы хрусталика. Хрусталик разделяет внутреннюю поверхность глаза на две камеры: переднюю камеру, заполненную водянистой влагой, и заднюю камеру, заполненную стекловидным телом.

Внутренняя поверхность задней камеры покрыта сетчаткой, представляющей собой светочувствительный слой. Получаемое светочувствительными элементами сетчатки раздражение передается волокнам зрительного нерва и по ним достигает зрительных центров мозга. Между сетчаткой и склерой находится тонкая сосудистая оболочка, состоящая из сети кровеносных сосудов, питающих глаз.

Место входа зрительного нерва представляет собой слепое пятно. Немного выше расположено желтое пятно – участок наиболее ясного видения. Линия, проходящая через центр желтого пятна и центр хрусталика, называется зрительной осью. Она отклонена от оптической оси глаза на угол около 5°.

2.1.2. Упрощенная оптическая схема глаза

Поток излучения, отраженный от наблюдаемого предмета, проходит через оптическую систему глаза и фокусируется на внутренней поверхности глаза – сетчатой оболочке, образуя на ней обратное и уменьшенное изображение (мозг «переворачивает» обратное изображение, и оно воспринимается как прямое).

Оптическую систему глаза составляют роговица, водянистая влага, хрусталик и стекловидное тело (рис. 2.2). Особенностью этой системы является то, что последняя среда, проходимая светом непосредственно перед образованием изображения на сетчатке, обладает показателем преломления, отличным от единицы.

Вследствие этого фокусные расстояния оптической системы глаза во внешнем пространстве (переднее фокусное расстояние) и внутри глаза (заднее фокусное расстояние) неодинаковы.

Рис. 2.2. Оптическая система глаза.

Преломление света в глазе происходит главным образом на его внешней поверхности – роговой оболочке, или роговице, а также на поверхностях хрусталика. Радужная оболочка определяет диаметр зрачка, величина которого может изменяться непроизвольным мышечным усилием от 1 до 8 мм.

Оптическая система глаза чрезвычайно сложна, поэтому при расчетах хода лучей обычно пользуются упрощенными, эквивалентными истинному глазу «схематическими глазами». В таблице 2.1 приведены данные для аккомодированного и не аккомодированного глаза.

В состоянии покоя В состоянии наибольшей аккомодации
пов-ти радиус
кривизны
осевое
расстояние
показатель
преломления
радиус
кривизны
осевое
расстояние
показатель
преломления
1 7,7 0,5 1,376 7,7 0,5 1,376
2 6,8 3,1 1,336 6,8 2,7 1,336
3 10,0 3,6 1,386 5,33 4,0 1,386
4  -6,0 15 1,336  -5,33 15 1,336
Оптическая сила Оптическая сила

Таблица 2.1. Данные «схематического глаза».

Оптическая сила глаза вычисляется как обратное фокусное расстояние:

,(2.1)

где  – заднее фокусное расстояние глаза, выраженное в метрах.

2.1.3. Аккомодация

Аккомодация – это способность глаза приспосабливаться к четкому различению предметов, расположенных на разных расстояниях от глаза.

Аккомодация происходит путем изменения кривизны поверхностей хрусталика при помощи натяжения или расслабления ресничного тела. Когда ресничное тело натянуто, хрусталик растягивается и его радиусы кривизны увеличиваются. При уменьшении натяжения мышцы хрусталик под действием упругих сил увеличивает свою кривизну.

В свободном, ненапряженном состоянии нормального глаза на сетчатке получаются ясные изображения бесконечно удаленных предметов, а при наибольшей аккомодации видны самые близкие предметы.

Положение предмета, при котором создается резкое изображение на сетчатке для ненапряженного глаза, называют дальней точкой глаза.

Положение предмета, при котором создается резкое изображение на сетчатке при наибольшем возможном напряжении глаза, называют ближней точкой глаза.

При аккомодации глаза на бесконечность задний фокус совпадает с сетчаткой. При наибольшем напряжении на сетчатке получается изображение предмета, находящегося на расстоянии около 9 см (рис. 2.4).


а) дальняя точка

б) ближняя точка
Рис. 2.4. Изображение ближней и дальней точки.

Разность обратных величин расстояний между ближней и дальней точкой называют диапазоном аккомодации глаза (измеряется в дптр).

С возрастом способность глаза к аккомодации постепенно уменьшается.

Скажем, в возрасте 20 лет для среднего глаза ближняя точка находится на расстоянии около 10 см (диапазон аккомодации 10 дптр), в 50 лет ближняя точка располагается на расстоянии уже около 40 см (диапазон аккомодации 2.

5 дптр), а к 60 годам уходит на бесконечность, то есть аккомодация прекращается. Это явление называется возрастной дальнозоркостью или пресбиопией.

Расстояние наилучшего зрения – это расстояние, на котором нормальный глаз испытывает наименьшее напряжение при рассматривании деталей предмета.

В среднем расстояние наилучшего зрения составляет около 25-30 см, хотя для каждого человека оно может быть индивидуальным.

Источник: http://aco.ifmo.ru/el_books/introduction_into_specialization/glava-2/glava-2-1.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.