Искажение изображений на сетчатке

Волновой фронт, аборрометрический анализКак и любой «неидеальной» оптической системе, человеческому глазу свойственны оптические дефекты — аберрации, которые снижают качество зрения, искажая изображение на сетчатке. Аберрация — это любое угловое отклонение узкого параллельного пучка света от точки идеального пересечения с сетчаткой при его прохождении через всю оптическую систему глаза.

В технической оптике качество оптической системы определяется аберрациями плоского или сферического фронта световой волны при прохождении через эту систему. Так, глаз без аберраций имеет плоский волновой фронт и дает наиболее полноценное изображение на сетчатке точечного источника (так называемый «диск Эйри», размер которого зависит только от диаметра зрачка). Но в норме, даже при остроте зрения 100%, оптические дефекты преломляющих свет поверхностей глаза искажают ход лучей и формируют неправильный волновой фронт, в результате чего изображение на сетчатке получается более крупным и асимметричным.

Порядки полиномов Зернике

Количественной характеристикой оптического качества изображения является среднеквадратичное значение ошибок отклонения реального волнового фронта от идеального. Немецкий математик Зернике (Zernike) ввел математический формализм, использующий серии полиномов для описания аберраций волнового фронта. Полиномы первого и второго, т. е. низших порядков, описывают привычные для офтальмологов оптические аберрации — близорукости, дальнозоркости и астигматизма. Менее известны полиномы высших порядков: третий соответствует коме — это сферическая аберрация косых пучков света, падающих под углом к оптической оси глаза. В ее основе лежит асимметрия оптических элементов глаза, в результате которой центр роговицы не совпадает с центром хрусталика. К аберрациям четвертого порядка относится сферическая аберрация, которая в основном обусловлена неравномерностью преломляемой силы хрусталика в различных его точках. Более высокие порядки известны как нерегулярные аберрации.

Как измеряется волновой фронт

Как происходит аберрометрический анализ?

Оптическая система считается хорошей, если коэффициенты Зернике близки к нулю и, следовательно, среднеквадратичное значение ошибок волнового фронта меньше 1/14 длины световой волны (критерий Марешаля). Исходя из данных этого коэффициента можно прогнозировать остроту зрения, моделируя изображение любых оптотипов на сетчатке. Для определения аберраметрии зрительной системы человека используется специальный прибор — аберрометр. В клиниках «Эксимер» использует аберрометр Wave Scan компании «VISX Inc» (США).

Методы определения аберрации глаза

В настоящее время известно несколько методов определения аберраций глаза, основанных на разных принципах.

Методы определения аберрации глазаПервый из них — это анализ ретинального изображения мишени (retinal imaging aberrometry). На сетчатку проецируются два параллельных лазерных луча с длиной волны 650 нм и диаметром 0,3 мм, один из которых падает строго по зрительной оси и является опорным, а другой расположен на заданном расстоянии от него. Далее регистрируется степень отклонения второго луча от точки фиксации опорного луча, и таким образом последовательно анализируется каждая точка в пределах зрачка.

Второй принцип — анализ вышедшего из глаза отраженного луча (outgoing refraction aberrometry). Широко применялся в астрономии для компенсации аберраций в телескопах при прохождении через атмосферу и космическое пространство. С помощью диодного лазера с длиной волны 850 нм в глаз направляется коллимированный пучок излучения, который, пройдя через все среды глаза, отражается от сетчатки с учетом аберраций и на выходе попадает на матрицу, состоящую из 1089 микролинз. Каждая микролинза собирает неискаженные лучи в своей фокальной точке, а подверженные аберрации лучи фокусируются на некотором расстоянии от нее. Полученная информация обрабатывается компьютером и представляется в виде карты аберраций. На этом принципе построена работа Wave Scan.

Третий принцип основан на компенсаторной юстировке падающего на фовеолу светового пучка. В настоящее время этот способ применяется в качестве субъективного аберрометра, требующего активного участия пациента. В ходе исследования через вращающийся диск с отверстиями 1 мм, расположенный на одной оптической оси со зрачком, в глаз направляется пучок света. При вращении диска узкие параллельные пучки света проходят через каждую точку зрачка и при отсутствии аберраций проецируются на фовеолу, куда направлен другой луч с контрольной меткой в виде крестика. Если у пациента имеется близорукость, дальнозоркость, астигматизм или другие аберрации более высоких порядков, то он заметит несовпадение этих точек с крестиком и с помощью специального устройства должен будет их сопоставить. Угол, на который он смещает точку, отражает степень аберраций.

Разнообразие офтальмологических приборов, созданных с учетом новейших технологий и основанных на различных принципах действия, делает реальным не только качественную, но и количественную оценку аберрации низших и высших порядков, а также влияющих на них факторов.

Основные причины появления аберраций в оптической системе глаза

  • Формы и прозрачность роговицы и хрусталика; состояние сетчатки; прозрачность внутриглазной жидкости и стекловидного тела.
  • Увеличение диаметра зрачка. Если при диаметре зрачка равном 5,0 мм превалируют аберрации 3—го порядка, то при его увеличении до 8,0 мм возрастает доля аберраций 4 —го порядка. Рассчитано, что критический размер зрачка, при котором аберрации высших порядков оказывают наименьшее влияние, составляет 3,22 мм.
  • Аккомодация. Отмечено, что с возрастом аберрации увеличиваются, и в период от 30 до 60 лет аберрации высшего порядка удваиваются. Возможно, это связано с тем, что со временем эластичность и прозрачность хрусталика уменьшается, и он перестает компенсировать роговичные аберрации. Аналогично происходит и при спазме аккомодации.
  • Спазм аккомодации встречается достаточно часто у людей разного возраста. В офтальмологии под спазмом аккомодации понимается излишне стойкое напряжение аккомодации, обусловленное таким сокращением ресничной мышцы, которое не исчезает под влиянием условий, когда аккомодация не требуется. Проще говоря, спазм аккомодации — это длительное статичное перенапряжение, глазной мышцы, например, из-за длительной работы за компьютером и возникновение вследствие этого компьютерного синдрома. Спазмы аккомодации могут развиваться при всех рефракциях (включая астигматизм). Спазм аккомодации вызывает ложную близорукость или усиливает близорукость истинную.
  • Состояние слезной пленки. Была обнаружено, что при разрушении слезной пленки аберрации высших порядков увеличиваются в 1,44 раза. Одна из разновидностей нарушения слезной пленки — синдром сухого глаза.
    Синдром сухого глаза возникает в связи с пересыханием поверхности роговицы от редкого моргания и непрерывного смотрения на объект работы. Исследования показали, что при работе на компьютере, а также при чтении человек моргает в три раза реже, чем обычно. В результате чего слезная пленка высыхает и не успевает восстанавливаться. Причинами возникновения синдрома сухого глаза могут быть: большие нагрузки на глаза при чтении и работе за компьютером, сухой воздух в помещениях, неправильное питание с недостаточным количеством витаминов, большая загрязненность воздуха, прием некоторых медикаментов.
  • Ношение контактных линз. Выявлено, что мягкие контактные линзы могут вызывать волновые монохроматические аберрации высокого порядка, тогда как жесткие контактные линзы значительно уменьшают аберрации 2-го порядка. Однако асферичность поверхности жестких контактных линз может быть причиной сферических аберраций. Асферические контактные линзы могут вызывать большую нестабильность остроты зрения, чем сферические контактные линзы. Мультифокальные контактные линзы могут индуцировать аберрации по типу комы и 5—го порядка.
Читайте также:  Причина отека сетчатки глаза

В настоящее время разработана методика проведения индивидуализированной коррекции зрения (Super Lasik, Custom Vue) на основе аберрометрии, которая позволяет, максимальным образом компенсируя все возможные искажения в зрительной системе, добиваться отличных результатов в практически любых сложных случаях.

Оценка статьи:
4.5/5 (25 оценок)

Оцените статью

Запись оценки…

Спасибо за оценку

Источник

Искажение зрения возникает в результате зрительных аберраций. При этом предметы могут быть размытыми, иметь неясные пятна. Также возникает метаморфопсия (искажение формы предметов), макропсия (увеличение предмета), микропсия (уменьшение предмета).

Искажения предметов

Причины искажения зрения

Макулодистрофия

В случае развития возрастной макулярной дегенерации повреждается центральная зона сетчатки, то есть желтое пятно. При этом чаще поражаются оба глаза. Если у пациента возникает нарушение восприятия величины предметов, их формы, изменение их контуров (метаморфопсия), а также имеется снижение центрального зрения и появляется темное пятно в центре изображения, то следует немедленно посетить окулиста.

При влажной форме макулодистрофии в веществе сетчатки появляется большое количество измененных сосудов, которые прорастают из хориоидеи. Сквозь стенки этих сосудов постепенно просачивается жидкая часть крови, в результате чего плазма откладывается в зоне макулы в виде холестериновых липидных конгломератов. В результате этого процесса острота зрения быстро снижается, пациент перестает различать цвета, а предметы кажутся искаженными. Несмотря на сохранение периферической зоны сетчатки, а, следовательно, и периферического зрения, влажный тип макулодистрофии вызывает серьезный дискомфорт у пациента.

В случае сухой формы макулярной дегенерации имеется нарушение обмена веществ. Это приводит к скоплению пигментных коллоидных веществ (друзы), которые образуются из нерасщепленных протеинов и полисахаридов. Со временем количество друз обычно увеличивается, однако прогрессирование сухой макулодистрофии чаще медленное. Изначально заболевание вообще может протекать бессимптомно, однако затем у пациента возникает ощущение затуманивания зрения, нарушается цветовосприятие. Нередко пациенты жалуются на искажение предметов и невозможность распознать лицо знакомого человека.

Центральный серозный хориоретинит (макулит)

При центральном серозном хориоретините имеет место воспаление, которое поражает центральную ямку сетчатой оболочки. При макулите у пациента быстро возникают проблемы с выполнением точных зрительных манипуляций, которые требуют хорошего бинокулярного зрения. Также может присоединиться искажение предметов, текста книги (излом строчки, выпадение букв). Появляется центральная скотома, в результате чего острота зрения снижается до сотых.

Хориоидит

Задний увеит представляет собой воспаление, которое происходит позади сосудистой оболочки. Чаще всего воспаление связано с проникновением микроорганизмов в капиллярное русло из очага системной инфекции.

При хориоидите симптомы на начальных стадиях заболевания обычно отсутствуют. Чаще признаки воспаления удается выявить в ходе диагностического офтальмологического осмотра. Признаки хориоидита включают специфические изменения в структуре сетчатки. При локализации очага воспаления в центральной зоне сосудистой оболочки, могут беспокоить световые вспышки, искажение предметов или мерцание перед глазами.

Отслойка сетчатки

При отслойке сетчатки возникает ощущение пелены перед глазами. Также иногда присоединяется выпадение поля зрения, появление молний или искр перед глазами, искажение предметов. При появлении каких-либо из перечисленных симптомов, следует обязательно посетить окулиста, не откладывая. При этом важно отметить, что чем раньше начато лечение при отслойке сетчатки, тем больше нервных клеток удастся спасти. Поэтому даже при успешной операции в случае позднего обращения за медицинской помощью, восстановление зрение будет очень длительным.

Астигматизм

Астигматизм часто встречается среди населения. При этом заболевании пациенты также жалуются на искажение предметов и размытие их контуров. Связано это с тем, что при астигматизме имеется деформация роговичной оболочки, а иногда и самой хрусталиковой линзы. В отличие от правильной сферической поверхности, при астигматизме преломляющая сила глаза по разным осям может значительно различаться. Это приводит к тому, что точка фокусировки, которая в норме располагается в плоскости сетчатки, превращается в круги или черточки, поэтому изображение изменяется.

Читайте также:  Капли для глаз при дистрофии сетчатки глаза

Диагностика искажения предметов

Диагностика

Чтобы диагностировать метаморфопсию, обычно используют оборудование для летального осмотра глазного дна. Если в зоне сетчатки нет типичных визуальных отклонений, то проводят КТ центральной зоны сетчатки (оптическая когерентная томография), которая помогает выявить начальные проявления дегенерации, отек и истощение клеток сетчатки.

Источник

Четыре типа нарушения зрения

При нормальном зрении,
оптическая система глаза правильно преломляет лучи света. Для того чтобы
понять как происходит нарушение зрения, необходимо знать анатомию и
физиологию глаза. Глаз как оптическая система в норме (видео).

Расстройства зрения, как правило, возникают из-за неспособности нашего
глаза преломлять правильно свет, а именно, на сетчатке глаза не точно
фокусируется изображение. Существует четыре типа нарушений зрения.

I. Дальнозоркость (гиперметропия)

— это нарушение рефракции глаза, при котором изображение предметов
фокусируется ЗА сетчаткой глаза. Гиперметропия возникает при
значительном укорачивании глазной оси, либо роговица обладает слабой
преломляющей силой.

При дальнозоркости расстояние между роговицей глаза и сетчаткой слишком
маленькое. Фокусировки не происходит, т.к луч света сталкивается на
своем пути с сетчаткой глаза. Приведем пример из жизни. Если вы будете
фокусировать на экран картинку диапроектором, а затем перемещать экран
ближе к диапроектору, то вы заметите, что изображение на нем становится
размытым. Так и при дальнозоркости сетчатка (экран) располагается
слишком близко к зрачку. Головной мозг, воспринимая размытую картинку,
дает хрусталику команду на аккомодацию (увеличение оптической силы
сферы), чтобы фокус сместить вперед на сетчатку глаза. Эта
«автоматическая система» работает, пока хватает эластичности хрусталика.

Часто люди с дальнозоркостью не жалуются на качество зрения, так как способность к аккомодации у них вполне развита.

  1. Выделяют несколько степеней гиперметропии:
  2. слабая — до +2 диоптрий. Симптомы: хорошее зрение вблизь и вдаль, жалобы на головную боль, быструю зрительную утомляемость.
  3. средняя — до +5 диоптрий. Симптомы: зрение вдаль хорошее, но вблизи затруднено.
  4. сильную — выше +5 диоптрий. Симптомы: зрение плохое вблизь и вдаль.
    Ресурсы глаза фокусировать изображение на сетчатке исчерпаны. Даже
    далеко расположенные предметы невозможно рассмотреть.
  1. Профилактика и лечение:
  2. Соблюдение режима освещения. Нагружать зрение рекомендуется только при
    достаточном освещении. Если используете настольную лампу, то ее
    мощность должна составлять не > 60-100 Ватт. Рекомендуется не
    использовать искусственный дневной свет.
  3. Соблюдение режима физических и зрительных нагрузок. Необходимо чередовать зрительные нагрузки с активным отдыхом.
  4. Проведение гимнастики для глаз. Гимнастику для глаз рекомендовано
    проводить через 20-30мин усиленной нагрузки на глаза. Под наблюдением
    офтальмолога показана тренировка мышц, отвечающих за аккомодацию, такими
    способами как: видеокомпьютерная коррекция зрения, лазерная стимуляция,
    закапывание лекарственных препаратов.
  5. Правильная диагностика и коррекция зрения.
  6. Общеукрепляющие мероприятия — массаж воротниковой зоны, плавание, контрастный душ и т.д.
  7. Полноценное и сбалансированное питание (пища обогащенная белками, витаминами и микроэлементами: Mn, Zn, Cr, Cu).

Способы коррекции дальнозоркости (гиперметропии):
      — контактные линзы;
      — очки;
      — лазерная коррекция.

II Близорукость (миопия)

— это нарушение рефракции глаза, при котором изображение предметов
формируется ПЕРЕД сетчаткой. Миопия бывает двух видов: 1) осевая — из-за
увеличения длины глаза; 2) рефракционная — роговица с большой
преломляющей силой.

При близорукости расстояние от роговицы глаза до сетчатки слишком
большое. Луч света, попадая в оптическую систему глаза, фокусируется
перед сетчаткой, а затем рассеивается, что формирует размытое
изображение. При фокусировке хрусталиком, размытость изображения только
увеличивается. Четкость видения у близоруких людей увеличивается
благодаря приближению предмета к глазам. Слабый прищур помогает
рассматривать удаленные объекты, поскольку образуется малое входное
отверстие для прохождения световых лучей.

  1. Выделяют несколько степеней миопии:
  2. слабая — до 3 диоптрий;
  3. средняя — до 6 диоптрий;
  4. сильная — выше 6 диоптрий.

Факторы риска:
— Наследственность. Считается, что если оба родителя со 100% зрением,
то вероятность возникновения миопии у их детей до 18 лет составляет 8%, а
если оба родителя с миопией, то 50%. Для строения оболочки глаза
организму необходим синтезируемый им белок соединительной ткани
(коллаген). При передаче наследственной информации бывают случаи, когда
ген, отвечающий за синтез коллагена, дефективен и это порождает
недостаток строительного материала оболочки глаза.
— Питание с низким содержанием микроэлементов, таких как цинк,
марганец, медь, хром может способствовать развитию близорукости,
поскольку эти элементы необходимы для синтеза белка склеры.
— Нарушение гигиены зрения. Недостаточное освещение при зрительной
нагрузке, длительное пребывание за компьютером, телевизором, пребывание в
яркую солнечную погоду без солнцезащитных очков.
— Неправильно подобранная коррекция.

  1. Профилактика и лечение миопии:
  2. Соблюдение режима освещения. Нагружать зрение рекомендуется только при
    достаточном освещении. Если используете настольную лампу, то ее
    мощность должна составлять не > 60-100 Ватт. Рекомендуется не
    использовать дневной свет.
  3. Соблюдение режима зрительных и физических нагрузок. При миопии до трех
    диоптрий не ограничиваются физические нагрузки. При миопии свыше 3
    диоптрий не допустимы тяжелые физические нагрузки (поднятие тяжестей и
    т.д). Тренировка мышц под наблюдением офтальмолога следующими способами:
    видеокомпьютерная коррекция зрения, лазерная стимуляция, закапывание
    лекарственных препаратов.
  4. Проведение гимнастики для глаз. Каждый раз через 20-30 минут активной
    зрительной работы рекомендовано проводить гимнастику для глаз.
  5. Правильная коррекция зрения.
  6. Общеукрепляющие мероприятия — массаж воротниковой зоны, плавание, контрастный душ и т.д.
  7. Полноценное и сбалансированное питание, обогащенное витаминами,
    белками, микроэлементами цинк, медь, хром, марганец поможет в комплексе
    мер по коррекции нарушения зрения.
Читайте также:  Лекарства для лечения дистрофии сетчатки

Способы коррекции близорукости (миопии):
      — контактные линзы;
      — очки;
      — лазерная коррекция.

III. Астигматизм

– это нарушение преломления света в теле глаза, при котором изменяется
сферичность роговицы (иногда хрусталика, сетчатки), соответственно,
изображение предмета формируется не в виде точки, а как отрезок прямой. В
нормальном состоянии оптические системы глаза (роговица, хрусталик)
имеют ровную сферическую поверхность. При астигматизме поверхность
дефективна. Она обладает разной кривизной по разным направлениям.
Соответственно, при астигматизме в разных меридианах поверхности
роговицы присутствует разная преломляющая сила и изображение предмета
при прохождении световых лучей через такую роговицу получается с
искажениями. Некоторые участки изображения могут фокусироваться на
сетчатке, другие — «за» или «перед» ней (бывают и более сложные случаи).
В результате вместо нормального изображения человек видит искаженное, в
котором одни линии четкие, другие — размытые. Представить это можно,
посмотрев на свое искаженное отражение в овальной чайной ложке.

Считается, что примерно одна шестая часть населения всего мира страдает
от астигматизма разной степени выраженности. Астигматизм до 0,5 DD
(«функциональный», врожденный) встречается у многих людей и почти не
влияет на остроту зрения. Никакие коррекционные мероприятия не
проводятся.

При астигматизме в 1DD и выше ощущается сильный зрительный дискомфорт.
Необходима коррекция нарушения, иначе возможно ухудшение зрения и
развитие косоглазия.

По характеру изменения рефракции астигматизм различают:
— простой (нормальное зрение в одном меридиане+дальнозоркость/близорукость в другом);
— сложный (дальнозоркость/близорукость в обоих меридианах, но в разной степени);
— смешанный (дальнозоркость в одном меридиане, близорукость в другом).

  1. Астигматизм по степени различают:
  2. — слабая — до 3 DD;
  3. — средняя — от 3 до 6 DD;
  4. — высокая — свыше 6 DD.

Способы коррекции астигматизма:
      — Контактные линзы (торические);
      — Очки.
При использовании впервые очков для коррекции астигматизма, в течение
первых дней у человека будет происходить адаптация к ним, поскольку
первоначально он будет видеть объекты наклоненными и бесформенными до
того момента, пока мозг не приспособится к новому видению.
      — Лазерная коррекция нарушения зрения.

IV. Пресбиопия (возрастная дальнозоркость)

— это такое нарушение рефракции, при котором человек теряет возможность
видеть объекты на разном расстоянии, вследствие старения хрусталика.

Пресбиопии подвержены все взрослые люди в возрасте от 40–50 лет. В
связи с естественными возрастными изменениями уплотняется ядро
хрусталика, он теряет прозрачность и, как следствие, нарушается
способность правильно преломлять свет. Также ослабевает цилиарная мышца,
отвечающая за фокусировку хрусталика.

  • Симптомы при пресбиопии:
  • — зрительное утомление (аккомодативная астенопия): усталость глаз,
    головные боли, тупая боль в глазных яблоках, переносице и надбровьях,
    слезотечение и легкая светобоязнь;
  • — предметы, расположенные вблизи, становятся расплывчатыми, нечеткими,
    что проявляется желанием отодвинуть объект занятий подальше от глаз,
    включить более яркое освещение.

Дальнозоркие люди раньше ощущают проявления пресбиопии, чем другие.
Люди с близорукостью, особенно неглубокой (от -1 до -2 DD), имеют самое
выгодное положение. Небольшой минус компенсирует нарушение фокусировки и
смещает момент начала использования очков для чтения вблизи. Людям с
более глубокой близорукостью (от -3 до -5 DD), вероятно, плюсовые очки
вообще не понадобятся, они будут использовать только линзы для зрения в
даль.

  • Профилактика пресбиопии:
  • — избегать чрезмерных зрительных нагрузок;
  • — правильно подбирать освещение;
  • — выполнять гимнастику для глаз;
  • — полноценное и сбалансированное питание содержащие достаточное
    количество витаминов А, В1, В2, В6, В12, С и микроэлементов Cr, Cu, Mn,
    Zn и др. поможет в комплексе мер для коррекции нарушения зрения.
  1. В настоящее время можно корректировать пресбиопию разными способами:
  2. контактные линзы:
    — мультифокальные;
    — отдельно для близи и если необходимо для дали;
  3. очки:
    — отдельно для дальнозоркости, отдельно для близорукости;
    — с бифокальными линзами;
    — с прогрессивными линзами.
  4. хирургическое лечение:
    — лазерная коррекция (дает возможность в одном глазу сделать зрение вдаль, а в другом – зрение вблизь);
    — замена натурального хрусталика искусственным.

Источник