Асферическая оптика и новая программа лазерной коррекции миопии — «Асферическая коррекция миопии»

Гельмгольц был не прав!

Широко известно высказывание Гельмгольца, что если бы оптик изготовил ему такую оптическую систему, как глаз человека, то он бы его, оптика, выгнал и не заплатил. Настолько несовершенной казалась Гельмгольцу оптическая система глаза человека.

И действительно! Ни одной правильной сферической поверхности, ни одной симметричной линзы, все как-то асимметрично, неровно, неправильно! Во всяком случае, на взгляд человека, вооруженного знанием классической «геометрической» оптики.

На самом деле, именно такая асимметричная оптика дает максимально четкое изображение, и Создатель (или матушка Природа) не случайно снабдили человека именно такой «неправильной» оптической системой.

В силу законов физической оптики, линзы, имеющие правильную сферическую поверхность, не могут создавать совершенно четкое изображение. Это обусловлено тем, что сферическая поверхность собирающей линзы преломляет параллельный луч света по-разному, в зависимости от того, на какую часть поверхности попал луч.

При этом часть луча, прошедшая через парацентральную часть линзы, преломляется в меньшей степени, чем та, что прошла через ее периферические участки. Чем периферичнее участок, тем сильнее луч преломляется.

Таким образом, фокус собирающей линзы, имеющей правильную сферическую поверхность, представляет собой не точку (как мы все учили в школе), а отрезок прямой линии, расположенной на оптической оси линзы. Другими словами, можно сказать, что сферическая собирающая линза имеет не один, а множество фокусов, расположенных на ее оптической оси. При этом центральный фокус расположен дальше всех остальных по оси, а «периферический фокус» – ближе всего к поверхности линзы.

Поэтому на экране, находящемся на расстоянии центрального фокуса от собирающей сферической линзы, получается четкое изображение, сформированное частью луча, прошедшего через центральную часть линзы, окруженное «ореолом». Этот «ореол» создается частью луча, прошедшего через периферические участки линзы, преломленного сильнее, сфокусировавшегося в «периферическом фокусе» (перед экраном), и поэтому на экране уже «расфокусированного».

Это явление получило название – сферические аберрации. Величину (степень выраженности) сферических аберраций выражают в микронах (микрометрах – μм). Уменьшить сферические аберрации можно диафрагмированием, т.е. блокированием периферической части линзы. Уменьшить – но не избавиться, т. к. формирование сферических аберраций присуще любому участку сферической поверхности. Избавиться же от сферических аберраций можно, создав АСФЕРИЧЕСКУЮ поверхность, т.е. поверхность с неравномерной кривизной.

Логически понятно, что если, с одной стороны, периферические участки сферической поверхности преломляют луч света сильнее, а, с другой стороны, степень преломления зависит от степени кривизны поверхности, то поверхность, имеющая большую кривизну в центре и, соответственно, меньшую кривизну на периферии, будет равномерно преломлять луч света по всей площади. Такими свойствами обладает поверхность эллипса в более «крутой» своей части. Именно такую форму имеют поверхности собирающих линз глаза человека, т. е. роговицы и хрусталика.

Степень асферичности их идеально сбалансирована не только между собой, но и с формой поверхности сетчатки – «экрана», на котором и фокусируется изображение в человеческом глазу. Более того, вогнутая поверхность сетчатки также способствует формированию более четкого изображения.

Чем глубже становятся знания человечества, тем больше мы понимаем, насколько совершенным является «венец творения» – сам человек.

Степень АСФЕРИЧНОСТИ поверхности определяется Q-фактором. Q-фактор отражает степень эллиптичности данной поверхности по отношению к идеальной сфере и определяется формулой:
где a и b – соответственно, максимальный и минимальный эллиптические радиусы.

Понятно, что Q-фактор может быть величиной положительной – для поверхностей с большей крутизной центральной части, и отрицательной – для поверхностей с уплощенной центральной частью. Для сферической поверхности Q-фактор равен нулю, т.к. a равно b (радиус сферы одинаков во всех направлениях).

Идеальная асферическая поверхность, преломляясь через которую луч фокусируется в одной точке (т.е. сферические аберрации не формируются), имеет Q-фактор, равный (-)0.5. Среднестатистическая роговица человека имеет Q-фактор, равный (-)0.2.

По полиномам Зернике (наиболее широко применяемый метод анализа аберраций), сферические аберрации являются аберрациями 4-го порядка и имеют № – Z-400.

В результате лазерной коррекции миопии происходит уплощение центральной зоны роговицы, за счет чего и уменьшается преломляющая сила глаза. Однако в результате изменяется и асферичность роговицы – ее центральная часть становится «площе» периферической. Что, в свою очередь, ведет к возрастанию количества сферических аберраций.

В 2006 году компания Bausch & Lomb разработала программу «Асферическая коррекция миопии», призванную предотвратить возникновение сферических аберраций. Принцип этой программы можно сформулировать так: уменьшить общую кривизну роговицы, не изменяя при этом присущую ей асферичность (эллиптичность), то есть взаимоотношение степени кривизны ее центральной и периферической части.

Основой для расчетов являются данные топографических исследований роговицы, по которым вычисляется степень асферичности (Q-фактор) каждой конкретной роговицы. На основании полученных результатов (рефракция, Q-фактор, данные топографически исследований) рассчитывается программа коррекции, учитывающая существующую асферичность (эллиптичность) роговицы.

Программа «Асферическая коррекции миопии» успешно прошла клинические испытания, вслед за чем началось ее применение в клинической практике. Программа «Асферическая коррекции миопии» совместима со всеми лечебно-диагностическими комплексами ZYOPTIX-100 компании Bausch & Lomb.

Медицинский центр АЙЛАЗ – одна из первых клиник, где началось внедрение в практику программы «Асферическая коррекции миопии», применяющейся с октября 2006 года и имеющей в активе накопленный опыт коррекции более 100 пациентов.

Полученные клинические данные показывают, что впервые в мировой практике создана программа лазерной коррекции, дающая возможность снизить уровень аберраций высшего порядка после коррекции миопии.

Коментарі

Завантаження...