Принципы коррекции зрения.

Курс лекций.

Авторы- составители: Лютинская А.П.

Михайлова С.Н.

Содержание:

1. Глаз и его зрительные функции, обзор способов

коррекции зрения.

2. Принципы очковой коррекции зрения.

2. Принципы контактной коррекции зрения.

2. Сравнительный анализ коррекции зрения с помощью очков и контактных линз.

2. Причины неудовлетворенности очками.

2. Причины неудовлетворенности контактными линзами.

1. Глаз и его зрительные функции,

обзор способов коррекции зрения.

План – конспект.

В данной лекции рассмотрено строение глазного яблока, функции его оболочек (наружной, сосудистой и сетчатке); описаны оптические (преломляющие) среды (роговица, хрусталик и стекловидное тело) их функциональные особенности; даны определения зрительной и оптической осей глаза.

В следующем разделе представлены основные зрительные функции, составляющие основу зрительной деятельности: аккомодация, острота зрения, бинокулярное зрение, адоптация (световая чувствительность), свето – и цветоощущение, поле зрения.

В обзоре способов коррекции, кратко перечислены традиционные способы коррекции зрения и более подробно освещены

рефракционные операции: интраокулярные способы хирургической

коррекции аметропии; роговичные способы хирургической

коррекции аметропии: кераторефракционные операции, передняя радиальная кератотомия (РК), автоматизированная ламеллярная кератопластика (АЛК), эксайм – лазерная абляция (фоторефрактивная кератэктомия ФРК) и «LASIK» или лазерный «IN SITU» кератомилез. Отмечены достоинства и недостатки этих операций.

Лекция 1 Глаз и его зрительные функции, обзор способов коррекции зрения.

Строение глазного яблока.

12

1. с етчаткаРис 1. Строение глазного яблока; 1- сетчатка

2. собственно сосудистая оболочка:

3. склера;

4. стекловидное тело;

5. роговица;

6. хрусталик;

7. цилиарное тело;

8. радужка;

9. зрительный нерв;

   10. - оптическая ось;

11- зрительная ось.

12- желтое пятно.

Глазное яблоко является периферическим отделом зрительного анализатора, представляет собой почти правильную сферу диаметром около 25 мм.

Оно имеет три основные оболочки: наружную, среднюю и внутреннюю.

Наружная оболочка (фиброзная капсула) выполняет защитную роль для более нежных внутренних оболочек, обеспечивает форму глазного яблока и служит местом для прикрепления наружных глазодвигательных мышц. В этой оболочке различают два отдела: передний (прозрачный) – роговица (5) и задний (непрозрачный)- склера (3).

Склера полностью лишена прозрачности и состоит из трех слоев: наружного (эписклера), собственно склеры и внутреннего слоя («бурая пластинка»). Склера пронизана отверстиями, через которые в глазное яблоко проникают сосуды, нервы, выходят венозные стволы.

Роговица (5), является частью оптического аппарата глаза и принимает участие в преломлении световых лучей, отличается оптической гомогенностью и полной прозрачностью. Прозрачность роговицы зависит от содержания в ней воды (в норме 78%). Основные параметры роговицы: диаметр – 11.2-12.0 мм, средняя толщина- 0.56 мм, оптическая сила 40-43 диоптрии (совместно с влагой передней камеры). Радиус кривизны роговицы в пределах – 7.0-8.0 мм. Роговица состоит из пяти слоев:

– эпителий

– боуменова оболочка

– строма

– десцеметова оболочка

– эндотелий

Эпителий – наружный слой роговицы, толщиной 0.05 мм, который защищает её от воздействия внешнего мира. Поверхностные эпителиальные клетки не имеют признаков ороговения и постепенно сшелушиваются. Время жизни эпителиальных клеток -5-7 дней.

Сразу под эпителием расположена бесструктурная пограничная мембрана – боуменова оболочка, которая представляет собой модифицированную часть стромы толщиной 8-12 микрон и состоит из коллагеновых волокон. Эта оболочка после повреждения не регенерирует, а на месте дефекта образуется рубцовая ткань.

Строма – собственно вещество роговицы, составляющая 9/10 всей её толщины. Она сформирована, в основном из 200 слоев.

Десцеметова оболочка служит задней границей стромы, она является производной клеток эндотелия, её особенностью является прочность.

Задней границей роговицы является эндотелий, защищающий её от непосредственного воздействия влаги передней камеры. Она играет большую роль в поддержании водного равновесия в роговице

Роговица отличается высокой чувствительностью за счет нервных окончаний, идущих из двух цилиарных нервов.

Под склерой находится вторая оболочка глазного яблока – сосудистая, состоящая из трех отделов: собственно сосудистой оболочки(2), цилиарного тела (7) и радужной оболочки (8). Собственно сосудистая оболочка состоит из сети кровеносных сосудов, питающих глаз. Спереди сосудистый тракт утолщается и переходит в цилиарное тело, а затем в радужную оболочку. Цилиарное тело представляет собой мышцу, которая прикрепляется к склере. Функция цилиарного тела – продукция водянистой влаги и участие в процессе аккомодации. Радужная оболочка (8) представляет собой комплекс из кровеносных сосудов, мышечных волокон, пигментных клеток. Основная функция радужной оболочки – защита внутренних структур глаза от повреждающего действия света, а также фокусирование лучей путем диафрагмирования. Благодаря действию кольцевых и радиальных мышц зрачок может сужаться или расширяться (с 2мм до 8 мм), изменяя поток света в 32 раза.

Собственно сосудистая оболочка глаза расположена в задней части глазного яблока и выстилает его изнутри. Основная ее функция – питание третьей оболочки глаза – сетчатки (1).

Сетчатка (1) – световоспринимающий аппарат глаза, представляет собой самый внутренний слой глазного яблока. Сетчатка состоит из 10 слоев, основной её световоспринимающий аппарат – это слой палочек и колбочек. Колбочки обеспечивают остроту зрения, они менее светочувствительны, являются аппаратом дневного зрения и различают цвета, а палочки отвечают за сумеречное зрение. Распределение палочек и колбочек по сетчатке не равномерно: в центральной части, в желтом пятне сосредоточены в основном колбочки, а на периферии – палочки. Участок сетчатки несколько углубленный, диаметром примерно 0,4 мм, что соответствует углу 1,2 гр, называется центральной ямкой – fovea centralis (f.c.).

Внутренние сегменты палочек и колбочек переходят в нервные волокна, соединяющиеся со вторыми и затем с третьими нейронами. Зрительное восприятие передается из сетчатки через зрительный нерв (9) в мозг, где преобразуются в зрительные образы в затылочных долях коры головного мозга.

Хрусталик (6) представляет собой прозрачное полутвердое бессосудистое тело в форме двояковыпуклой линзы диаметром 9.0- 10.0 мм и толщиной от 3.6 до 5.0 мм. Преломляющая сила хрусталика может изменяться от19 до 33 диоптрий. Хрусталик находится в капсуле, которая прикрепляется при помощи цинновой связоки к цилиарной мышце. С возрастом с уплотнением вещества хрусталика уменьшается возможность изменения кривизны его поверхностей.

Стекловидное тело(4), расположено за хрусталиком, представляет собой бесцветную прозрачную массу – это высокогидрофильный гель органического происхождения, который содержит 98-99% воды. Стекловидное тело обеспечивает форму глаза и тесное прилегание внутренних оболочек к склере.

В глазу выделяют две оси: оптическую (10) – проходящую через вершину роговицы и задний полюс глазного яблока и зрительную (11) – походящую через центр желтого пятна и точку зрительной фиксации. Угол между этими осями 8º – 10º.

ОСНОВНЫЕ ЗРИТЕЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ

*Аккомодация.

*Острота зрения.

*Бинокулярное зрение.

*Адаптация (световая чувствительность).

*Свето – и цветоощущение.

*Поле зрения.

.

Аккомодация.

Аккомодация – приспособление глаза к резкому зрению на разных расстояниях. Аккомодация осуществляется согласованной работой трех элементов: цилиарной мышцей, цинновыми связками и хрусталиком. Во время покоя цилиарной мышцы (когда взгляд направлен в даль) цинновые связки натянуты и натянута капсула хрусталика (рис 2). Хрусталик имеет «уплощенную» форму. При напряжении цилиарной мышцы (взгляд направлен в близь) цинновые связки расслабляются, натяжение капсулы ослабевает и хрусталик принимает более выпуклую форму.

Аккомодация характеризуется несколькими параметрами. Пространство, на протяжении которого глаз может приспосабливаться к четкому зрению на различных расстояниях, находится между дальнейшей и ближайшей точками ясного видения. Дальнейшая точка ясного видения (R) – точка в пространстве, в которой сохраняется четкое видение при максимальном расслаблении аккомодации; ближайшая точка ясного видения (Р) – точка, в которой сохраняется четкое видение при максимальном напряжении аккомодации. Отрезок между этими точками определяется как область аккомодации. Этот показатель, выраженный в изменении преломляющей силы глаза при переводе взгляда от дальнейшей к ближайшей точке ясного видения, определяется термином «объём аккомодации», измеряется в диоптриях

и рассчитывается по формуле: АpR =1\аR —1\аp (рис 3).

Рис. 2 Схема механизма аккомодации.

Рис 3. Объем аккомодации.

Острота зрения.

Острота зрения (V) – одна из важнейших функций зрения, обеспечивающая возможность обнаруживать объекты, определять их форму и взаимное расположение в поле зрения. Острота зрения V- величина, обратная наименьшему угловому промежутку µ между двумя объектами, которые глаз еще может воспринимать раздельно. Этот промежуток представляет собой перепад яркости. В основе остроты зрения лежит контрастная чувствительность.

V = 1/µ

Острота зрения – это способность глаза четко различать две близко расположенные точки раздельно. Она определяется углом разрешающей способности µ (рис 4). Если угол разрешающей способности равен одной минуте, то острота зрения будет равняться единице. Если две точки видны раздельно под углом 0,5 минуты, то острота зрения V= 2,0.

Максимальная острота зрения наблюдается в центральной зоне сетчатки. Чем дальше от центральной ямки, тем ниже острота зрения;

На расстоянии 20º от центра она составляет всего 0.1 от максимального значения.

А`

Рис 4. Угол разрешающей способности.

Для исследования остроты зрения используют тестовые таблицы, содержащие ряды черных знаков на белом фоне. Одной из весьма распространенных видов таблиц для определения остроты зрения являются таблицы с так называемыми знаками Снеллена и таблицы Д.А. Сивцева с кольцами и буквами (рис 5). По этим таблицам исследования проводят с расстояния 5 метров.

Для создания равномерной освещенности таблиц их помещают в специальный ящик с боковыми осветителями.

Толщина штрихов и белых промежутков между ними делаются такими, чтобы с определенного заданного расстояния они были видны глазу под углом в 1 минуту (весь знак в 5 раз по длине и ширине своей больше толщины одного штриха, т.е. виден под углом в 5 минут).

Знаки в таблице сгруппированы в отдельные строки. Расстояние D, с которого знаки одной и той же строки видны под углом 1 минута, помечается против каждой строки с левой стороны. С правой стороны, тоже против каждой строки, помечена острота зрения, при наличии которой знаки данной строки должны различаться с расстояния 5 метров. Если тест распознается не с расстояния D (в метрах), а с иного (d), то острота зрения рассчитывается по формуле V= d/D.

Для исследования остроты зрения ниже 0,1 (от 0,04 до 0,09) применяется набор оптотипов (знаков) Б.Л. Поляка, состоящего из шести кольцевых знаков и шести трехлинейных знаков различного размера.

При утрате способности считать пальцы даже у самого лица еще может различаться направление движения руки перед глазом. Такая острота зрения регистрируется как V= движение руки у лица, или V= 0.001. Если и этого нет, но свет отличается от темноты, то остроту зрения обозначают как бесконечно малую (1/∞), или светоощущение. Для этого в глаз пациента последовательно с разных сторон направляют пучок света от зеркального офтальмоскопа. При сохранении способности четко указывать, откуда падает свет, остроту зрения обозначают как V=1/ ∞ pr. certa. (светоощущение с правильной проекцией света). При отсутствии такой способности V=1/ ∞ pr. incerta (светоощущение с неправильной проекцией света).

Рис.5 Таблица для определения остроты зрения Д.А. Сивцева.

Бинокулярное зрение.

Бинокулярным зрением называется способность формировать единый образ из изображений одного предмета, образующихся на сетчатках двух глаз. Бинокулярное зрение имеет ряд преимуществ: расширяется поле зрения; благодаря усилению сигнала в центральном отделе зрительного анализатора острота зрения при наличии бинокулярного зрения примерно на 40% выше, чем при монокулярном зрении; появляется более точная оценка относительной удаленности предметов в пространстве (стереоскопическое зрение).

Бинокулярное зрение – физиологическая функция, обеспечиваемая согласованным движением обоих глаз, поддерживающих постоянное направление зрительных осей на точку фиксации и слияние двух изображений в единый зрительный образ (фузией).

Различают движение глаз: верзионные вергентные.

Верзионные движения – это согласованные повороты зрительных осей на один и тот же угол в одну сторону.

Вергентные движения – согласованные повороты зрительных осей на один и тот же угол в противоположные стороны. Движение глаз связано со сведением зрительных осей называют конвергентными, а движения связанные с разведением зрительных осей называют дивергентными.

Конвергенция тесно связана с аккомодацией.

Условия, необходимые для бинокулярного зрения:

- небольшое различие в остроте зрения каждого глаза;

- достаточная острота зрения каждого глаза;

- согласованная работа глазодвигательных мышц;

- баланс в работе глазодвигательных и аккомодационных мышц;

- незначительное отличие размеров ретинальных изображений;

- достаточные фузионные резервы.

Нарушение бинокулярного зрения чаще проявляется в виде косоглазия, то есть отклонения зрительной оси одного из глаз от совместной точки фиксации. Косоглазие классифицируется как содружественное, когда движения глаз не ограничены, а угол косоглазия сохраняется при разных направлениях взора, и как паралитическое, если отклонение глаза в каком – либо направлении взора увеличивается, уменьшается или исчезает. По направлению отклонения глаза различают три основных вида косоглазия: сходящееся, расходящееся и вертикальное. Различают так же явное (гетеротропия) и скрытое (гетерофория) косоглазие.

Кроме косоглазия, затруднения при бинокулярном зрении могут возникать в том случае, если разница в рефракции левого и правого глаза (анизометропия) превышает 2.0 дптр.

Для сохранения бинокулярного зрения, необходимо, чтобы разница в размерах ретинальных изображений (анизейкония) не превышала 6 –10 %.

К нарушению бинокулярного зрения приводит наличие: афакии (отсутствие хрусталика); кератоконус, кератоглобус.

Адаптация (световая чувствительность).

Роль палочек и колбочек в зрительном акте различна. Палочки чувствительны к слабому свету и возбуждаются при низкой освещенности, не различают цвета и приспособлены к сумеречному зрению.

Колбочки менее чувствительны к свету, они приспособлены к яркому освещению, воспринимают различные цвета и приспособлены к дневному зрению. При воздействии яркого света в одном из слоев сетчатки (пигментном) начинают перемещаться пигментные зерна, которые поглощают свет и тем самым предохраняют глаз от ослепления.

Известно, что при переходе из яркого освещения в помещение, недостаточно освещенное и наоборот, глазу требуется некоторое время на приспособление к новым условиям освещенности. Такое приспособление глаза к работе при различных освещенностях называется адаптацией. Явление адаптации объясняется тем, что аппарат зрения двойственный – для сумеречного и дневного зрения.

Глаз человека реагирует на световые излучения в широком диапазоне. Наименьшую яркость, вызывающую зрительное ощущение называют абсолютным порогом яркости. Световую чувствительность глаза характеризуют наименьшим количеством световой энергии, которая вызывает зрительное ощущение.

Свето- и цветоощущение.

Под светоощущением понимают способность глаза воспринимать световые волны в виде зрительного впечатления, а под цветоощущением – способность глаза различно реагировать на излучения различных длин волн.

Степень восприятия глаз неодинаковая к лучам различных длин волн. Если это максимальное световое действие на глаз условно принять равным единице, то степень светового действия других монохроматических излучений будет характеризоваться числами, меньшими единицы, называемыми коэффициентами относительной видимости (Кλ).

Зависимость величины светового действия на глаз от длины волны монохроматических излучений может быть представлена графически (рис).

Откладывая по оси абсцисс длины волн λ различных монохроматических излучений, а по оси ординат – соответствующие коэффициенты относительной видимости Кλ, получим так называемую кривую спектральной чувствительности глаза. Из рисунка видно, что чувствительность глаза падает до нуля в обе стороны от максимального ее значения для лучей с длиной волны, равной 555 нм.

Рис. 7 График спектральной чувствительности глаза.

Поле зрения.

Совокупность точек пространства, воспринимаемых глазом, называется полем зрения. Статистическая граница поля зрения для неподвижного глаза: 60º вверх, 75º вниз, 60º внутрь и 100º кнаружи. При этом в поле зрения различают три зоны: центральную зону, или зону наиболее ясного зрения (2º); зону ясного зрения (30º горизонтально и 22º вертикально); зону периферического зрения (все остальные зоны) (Рис 8).

Однако в процессе зрения глаз не остается неподвижным, и поэтому часть пространства, охватываемая центральной зоной зрения, значительно больше этой зоны.

Рис. 8 Поле зрения правого глаза.

Обзор способов коррекции аметропии.

Сегодня людям, страдающим аномалиями зрения, современная офтальмология может предложить различные способы коррекции: это и самые привычные для нас очки, и контактные линзы, и рефракционная хирургия.

На сегодняшний день они претерпели значительные изменения; появилось большое количество оптических материалов для очковых линз, позволяющих существенно уменьшить их вес и толщину. Современные оптические покрытия позволили повысить светопропускание и поверхностную прочность линз. За счет применения асферических и аторических поверхностей повысилось качество изображения формируемое линзами.

В контактной коррекции зрения произошли большие изменения, связанные с появлением новых материалов и современных иехнологий.

Рефракционные операции – это хирургические вмешательства, которые изменяют свойства и параметры частей оптической системы глаза (длину оси, силу роговицы или хрусталиковой линзы). Мы хорошо знакомы с хирургическими операциями по экстракции катаракты и имплантации ИОЛ (интраокулярной линзы) при коррекции афакии. Но разработано много способов коррекции аметропии путем рефракционной хирургии.

Интраокулярные способы хирургической коррекции аметропии.

К внутриглазным способам коррекции аметропии относятся удаление прозрачного хрусталика. Методы интраокулярной коррекции афакии позволили использовать отрицательные ИОЛ для коррекции миопии различной степени и положительные ИОЛ при гиперметропии высокой степени. В последнее время предложен ряд хирургических операций для коррекции пресбиопии.

Роговичные способы хирургической коррекции аметропии.

Кераторефракционные операции, более щадящие, так как уменьшается риск осложнений при хирургических вмешательствах по сравнению с интраокулярными операциями.

Операции на роговице с целью изменения рефракции глаза получили название рефракционной кератопластики. До последнего времени самой распространенной рефракционной операцией оставалась передняя радиальная кератотомия (РК).

Данный способ применяется для исправления близорукости. Принцип его основан на изменении анатомической формы роговицы в ответ на нанесение наружных радиальных несквозных надрезов периферии ее, не затрагивая центральную часть. Изменение формы роговицы приводит к ее уплощению и ослаблению преломления с перемещением фокуса на сетчатку. Эта методика отличается простотой, эффективностью, а главное, быстротой наступления желаемого эффекта. Применение компьютерного расчета и прогнозирования способствовало в свое время большому количеству выполнения этих операций.

Достоинством этого метода является то, что наиболее важная центральная часть роговицы остается незатронутой.

К недостаткам операции можно отнести то, что надрезы несколько ослабляют прочность роговицы. Как любая другая хирургическая операция, кератотомия может послужить толчком к инфекционному заболеванию глаза, и хотя такое осложнение встречается редко, об этом всем нужно знать. Возможны суточные колебания остроты зрения.

Как и любая хирургическая операция, кератотомия не обеспечивает на 100% прогнозируемый компьютером эффект, и иногда он может быть неполным или избыточным.

При лечебном применении лазеров в офтальмологии обычно используют три вида их действия на живые ткани:

- деструкцию (например, создание искусственного зрачка, окна во вторичной катаракте или нового канала оттока при глаукоме);

- коагуляцию (например, разрушение опухолей, новообразованных сосудов или других патологических образований на глазном дне);

- абляцию, т.е. удаление (испарение) каких-либо участков тканей.

Автоматизированная ламеллярная кератопластика (АЛК).

Почти одновременно с развитием кератотомии появилась технология, позволяющая с помощью специальных приборов моделировать роговицу как в сторону уплощения с усилением рефракции, так и наоборот.

Классический кератомилез предусматривал удаление верхушки роговицы, ее обтачивание до нужной кривизны и затем пришивание оптического элемента на место. Применяется бесшовная фиксация, так как прогресс этой технологии обеспечил возможность моделирование основания роговицы, а не ее «верхушки». Данная операция требует дорогостоящей и сложной аппаратуры, а также высочайшего профессионализма хирурга и выполняется только в крупных клиниках высокого уровня.

Операция дает быстрое восстановление остроты зрения, она практически не нарушает естественную структуру роговицы и обеспечивает стойкий эффект.

Среди осложнений следует упомянуть смещение поверхностного лоскута роговицы, а также врастание ее эпителия под лоскут, что может явиться причиной повторных операций. Операция в классическом варианте не отличается прогнозируемостью конечного результата из-за невозможности точно иссечь лезвием ножа микрокератома оптический диск нужной толщины. В настоящее время эта операция в чистом виде почти не используется.

Эксайм – лазерная абляция (фоторефрктивная кератэктомия ФРК)

Коррекция зрения с помощью эксимерных лазеров переживает сегодня тот же бум, что и кератотомия в 80-е годы, вследствие этого данному способу уделяется большое внимание.

Лазерный метод основан на испарении поверхностного слоя оптического центра роговицы с помощью высокоинтенсивного ультрафиолетового излучения. В зависимости от дозы изменяется ее форма, что позволяет ослабить преломление и корригировать близорукость до 6.0 -10.0 дптр. Этим способом можно корригировать также дальнозоркость и астигматизм.

Достоинством метода являются простота расчета, точно соблюдаемая дозировка воздействия излучения и краткость операции, более точный, чем при кератотомии, прогноз.

Недостатком следует считать то, что операции подвергается самая функционально важная центральная часть роговицы, вследствие чего любые осложнения в послеоперационном периоде приводят к значительному снижению зрения. Кроме того, вместе с основным веществом роговицы (стромой), испаряется и функционально важный слой – боуменова оболочка, защищающая строму от внешних влияний и регулирующая осмотические процессы, что оставляет строму прикрытой только эпителием и слезной пленкой и делает ее чувствительной к любым внешним воздействиям.

По сравнению с кератотомией, болевые ощущения после операции более выражены и прекращаются после нарастания эпителия на обнаженную часть роговицы примерно через 3-4 суток. Среди осложнений встречаются также островковые помутнения роговицы с потерей части остроты зрения.

«LASIK» или лазерный «IN SITU» кератомилез.

В последние годы все чаще используется комбинация автоматизированной ламеллярной кератопластики и эксимерной лазерной кератэктомии, именуемая «LASIK» - лазерный «in situ» кератомилез.

После образования поверхностного лоскута роговицы как при кератомилезе, ее строма частично испаряется лазером на строго дозированную величину, а затем лоскут возвращается на место.

Достоинством операции является сохранение боуменовой оболочки, что не нарушает естественной структуры роговицы. Кроме того, метод испарения оптического диска лазером обеспечивает высокую точность.

После операции эффект коррекции наступает очень быстро и в послеоперационном периоде почти отсутствуют болевые ощущения. Этот метод обеспечивает более точный прогноз. Коррекция дальнозоркости до +8.0 дптр и близорукости до 12.0- 15.0 дптр.

Операцию делают относительно недавно, но уже ясно, что она более физиологична, чем другие виды хирургических операций. Аналитики предсказывают, что эта операция займет лидирующее место в рефракционной хирургии.