Сферическая аберрация глаза: Аберрации глаза: диагностика и лечение — Статьи

Оптические аберрации (искажения) зрительной системы человека

Как 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

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.

Первый 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.

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.

Аберрации глаза [виды и методы коррекции заболевания] – ГКДБ

Аберрации глаза – что это такое?

Оптические аберрации – результат несовершенства зрительной системы человека, когда попадающее на сетчатку изображение предметов искажается из-за отклонения луча света от точки нормального пересечения с сетчатой оболочкой глаза.

В офтальмологической практике аберрации глаза встречаются не так уж редко и подлежат коррекции, поскольку любое искажение получаемого глазом изображения влечет за собой дискомфортные ощущения в повседневной жизни и чревато развитием иных, в том числе более серьезных  глазных заболеваний.

Самый распространенный пример аберрации – близорукость, дальнозоркость, астигматизм. Однако есть и другие виды аберраций оптической системы, например:

• Сферическая аберрация глаза, возникающая из-за искривления поверхности роговицы или хрусталика
• Хроматическая аберрация глаза, проявляющаяся в появлении постороннего окрашивания у рассматриваемых предметов либо цветного контура, отсутствующего в реальности.

Для выявления аберраций оптической системы в современной офтальмологии используют совокупность объективных и субъективных диагностических методов под общим названием аберрометрия.

Виды и методы коррекции аберрации глаза

Аберрометрия позволяет выявить вид и степень оптических искажений, после чего Пациенту предлагаются варианты лазерной коррекции аберрации. В центре лазерной коррекции зрения доктора Беликовой можно пройти полное обследование на современном аберрометре за один визит к врачу в любое удобное вам время.

После диагностики врач определяет оптимальный для Пациента метод коррекции. Это может быть СУПЕР-ЛАСИК, ФЕМТО-ЛАСИК, Супер ФРК, ТКАНЕСОХРАННЫЙ ЛАСИК, СМАЙЛ.

Аберрации человеческого глаза, способы их измерения и коррекции (обзор литературы) | Егорова Г.Б., Бородина Н.В., Бубнова И.А.

This article is devoted to the new technology, «new diagnostic tool» –non–invasive wavefront sensing of the human eye, which can provide ophthalmologists with precise measurement of both higher– and lower–order aberrations. It describes most wide–spread types of wavefront systems, which use different principles in there functioning. Many factors, such as age of patient, accommodation, tear film break–up may cause the changes in wavefront map. Also higher order aberrations can be increased, by wearing soft or rigid contact lenses. Refractive and cataract surgery may induce large amount of higher order aberrations, which determine the cause the lower BCVA, than we can expect. This article describes different possible ways of correction higher order aberrations.

Современный мир предъявляет высокие требования к здоровью человека, и в первую очередь к зрению, так как основной объем информации поступает через зрительный анализатор. Для выполнения качественной и быстрой интеллектуальной работы специалист должен не только иметь хорошую остроту зрения, но удовлетворительную зрительную работоспособность, которая зависит от качества поступающего в головной мозг изображения.
Как 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 в центре фовеолы при его прохождении через всю оптическую систему глаза [3].
В технической оптике качество оптической системы определяется аберрациями плоского или сферического фронта световой волны при прохождении через эту систему [5]. 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) [1]. 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. Такое искажение называется «функцией светорассеяния изображения точки» [1].
Количественной характеристикой оптического качества изображения является среднеквадратичное значение ошибок отклонения реального волнового фронта от идеального [5]. Zernike ввел математический формализм, использующий серии полиномов для описания аберраций волнового фронта [31]. Полиномы первого и второго, т. е. низших порядков, описывают привычные для офтальмологов оптические аберрации – дефокусировку (аметропии), астигматизм. 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 и фовеолы. К аберрациям четвертого порядка относится сферическая аберрация, которая в основном обусловлена тем, что периферия хрусталика преломляет падающие на нее параллельные лучи сильнее центра. Более высокие порядки известны, как нерегулярные аберрации [2].
Кроме того, сама полихроматическая природа света обусловливает появление аберраций: лучи разной длины волны фокусируются на разном расстоянии от сетчатки (коротковолновые – ближе к роговице, чем длинноволновые). Такие аберрации называют хроматическими [3].
Оптическая система считается хорошей, если коэффициенты Цернике близки к нулю и, следовательно, среднеквадратичное значение ошибок волнового фронта меньше 1/14 длины волны (критерий Марешаля) [20]. При известных волновых аберрациях можно рассчитать коэффициент Штреля (соотношение между пиком интенсивности функции светорассеяния изображения точки определенного глаза и глаза без аберраций), который в определенных условиях хорошо коррелирует с остротой зрения [1]. Исходя из данных этого коэффициента можно прогнозировать остроту зрения, моделируя изображение любых оптотипов на сетчатке.
Вопрос разработки методов качественной и количественной оценки аберраций стоял перед офтальмологами давно. Еще в конце 19 века, в 1894 году, Tscherning разработал оригинальный метод, основанный на субъективном определении аберраций [23]. В дальнейшем он был доработан Howland в 1960 году, а в 1989 аберроскопом такого типа пользовался Ю.З. Розенблюм [3]. Но, к сожалению, такая аберрометрия носит только описательный характер, требует активного участия пациента и является весьма трудоемкой процедурой. С приходом в офтальмологию новых технологий появился широкий спектр точных объективных методов как качественного, так (и что особенно важно) количественного способа оценки аберраций глаза.
В настоящее время известно несколько методов определения аберраций глаза, основанных на разных принципах. Первый из них – это анализ ретинального изображения мишени (retinal imaging aberrometry), реализованный в двух вариантах. В усовершенствованном аберрометре Tscherning в качестве источника параллельных лучей используется YAG–лазер с длиной волны 532 нм, луч которого, пройдя через коллиматор, приобретает параллельное направление и проецирует на сетчатку решетку из 168 точек, расположенных в форме квадрата. Ретинальное изображение этой решетки регистрируется цифровой камерой и обрабатывается на компьютере [23]. При аберрометрии по отслеживанию луча (ray tracing aberrometry) используется прибор, разработанный В. В. и В.С. Молебными совместно с И. Паликарисом. 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 [22].
Второй принцип – анализ вышедшего из глаза отраженного луча (outgoing refraction aberrometry) – впервые был описан Hartmann в 1900 году, позднее модифицирован R.V. Shack и B.C. Platt в 1971 году и 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 неаберрированные 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 [28].
Третий принцип основан на компенсаторной юстировке падающего на фовеолу светового пучка. Основоположником его был русский физик М.И. Смирнов, который изобрел простейший метод измерения аберраций и опубликовал свою работу в 1961 году. В дальнейшем он был усовершенствован и в настоящее время 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 аметропия 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 [10].
Принцип классической скиаскопии реализован в виде сканирующего щелевого рефрактометра «OPD Scan», в котором через вращающееся колесо с щелью по оптической оси глаза проецируется инфракрасный пучок. Его отражение воспринимает фотодетектор и оценивает направление и скорость движения отраженного от сетчатки луча [18].
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.
Выявлено, что аберрации оптической системы глаза зависят от формы и прозрачности роговицы и хрусталика; локализации патологических изменений в сетчатке; прозрачности внутриглазной жидкости и стекловидного тела [3,4].
Известно, что увеличение диаметра зрачка вносит изменения в соотношение аберраций высших порядков. 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 и отвечают критерию Марешаля, составляет 3,22 мм [5].
Несомненно воздействие на карту аберраций аккомодации. 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 [6].
К факторам, влияющим на аберрации, относится и состояние слезной пленки. Авторами обнаружено, что при разрушении слезной пленки аберрации высших порядков увеличиваются в 1,44 раза [15].
Значительное место в использовании волнового фронта занимают исследования аберраций при кератоконусе. Отмечено значительное увеличение аберраций, особенно кома–подобных, которые превышали в 2,3 раза уровень сферических аберраций [8, 19]. Метод волнового фронта дает возможность создания «индивидуальной оптики» – контактной линзы (КЛ) для коррекции кератоконуса. «Индивидуальная оптика» предназначена для коррекции аберраций высшего порядка. Алгоритм дизайна КЛ разрабатывается на основе данных волнового фронта и компьютерной топографии роговицы [21].
Некоторые исследователи отмечают появление аберраций, индуцированных КЛ. Так, выявлено, что мягкие КЛ могут вызывать волновые монохроматические аберрации высокого порядка, тогда как жесткие КЛ значительно уменьшают аберрации 2–го порядка[14, 17]. Однако асферичность поверхности жестких КЛ может быть причиной сферических аберраций. Асферические КЛ могут вызывать большую нестабильность остроты зрения, чем сферические КЛ при одной и той же подвижности за счет индуцирования аберраций [7]. Мультифокальные КЛ могут индуцировать аберрации по типу комы и 5–го порядка [26].
Использование волнового фронта позволило разработать методы изготовления КЛ с целью максимальной нейтрализации аберраций глаза. Однако ротация и изменение положения линзы на роговице ограничивают возможности компенсации аберраций [ 16, 22, 29].
Исследования аберраций индуцированных КЛ открыли возможность изготовления линз определенного дизайна, который позволяет снизить уровень суммарных остаточных аберраций глаза и повысить контрастную чувствительность [9, 12].
Несомненным является тот факт, что практически любое хирургические вмешательство индуцирует аберрации высших и низших порядков. Так, фоторефракционные операции увеличивают аберрации роговицы (в основном 3–го и 4–го порядка) и изменяют их соотношение, что может обусловливать низкое зрение после операции и появление жалоб у пациентов на ослепление и двоение изображения [25]. Выявлена строгая корреляция между зрительными симптомами и аберрациями: монокулярная диплопия возникает при горизонтальной коме, а глэр–эффект – при сферических аберрациях [11]. Проведенные исследования показывают, что при диаметре зрачка, превышающем 7,0 мм, Laser in situ keratomileusis (LASIK) индуцирует больше сферических аберраций, чем фоторефрактивная кератэктомия (ФРК). Вероятно, этим можно объяснить, что после проведенного LASIK описывается большее количество жалоб пациентов, связанных с ослеплением, чем после ФРК [24].
В настоящее время разработана методика проведения индивидуализированной абляции на основе аберрометрии, которая позволяет достичь так называемого «суперзрения», т.е. остроты зрения 1,5 и более. Множество факторов могут ограничивать возможности данной методики. Во–первых, это постоянные динамические изменения параметров глаза, зависящие от тонуса аккомодации, размера зрачка, изменения направления взгляда, которые нельзя полностью учесть при прогнозировании результатов операции. Во–вторых, имеются так называемые рецепторные и нейронные ограничения остроты зрения: плотность фоторецепторов сетчатки определяет минимальные размеры деталей, возможных для их различения. Следовательно, совершенствование оптических свойств глаза, позволяющих получить на сетчатке изображение с более мелкими деталями, не только не улучшит его качества, но может даже исказить реальную картину [1, 2].
После экстракции катаракты даже таким современным методом, как факоэмульсификация с имплантацией ИОЛ, также отмечается значительное увеличение высших аберраций высших (преимущественно 4–го) порядков [30]. Предпринята попытка разработки ИОЛ с отрицательными сферическими аберрациями, которые частично компенсируют положительные сферические аберрации роговицы. Авторами, в предварительных сообщениях, отмечено некоторое повышение контрастной чувствительности при имплантации таких линз [13, 27]. Это направление коррекции аберраций представляется весьма интересным, но требует дальнейшего изучения.
Таким образом, изучение аберраций человеческого глаза позволяет дать дополнительную оценку оптическому аппарату глаза, что расширяет возможности для более углубленной и полноценной диагностики, адекватной коррекции и эффективного лечения большинства офтальмологических заболеваний, сопровождающихся снижением корригированной остроты зрения, появлением астенопических жалоб.

Литература
1. Арталь П. «Суперзрение»: факты и вымыслы.// Вестник оптометрии. – 2002. – №4. – С.34–41.
2. Балашевич Л.И. Оптические аберрации глаза: диагностика и коррекция.// Окулист. – 2001. – №6(22). – С. 12–15.
3. Балашевич Л.И. Рефракционная хирургия. – Санкт–Петербург, 2002. – С.285.
4. Корнюшина Т.А., Розенблюм Ю.З. Аберрации оптической системы глаза человека и их клиническое значение.// Вестник оптометрии. – 2002. – №3. – С.13–20.
5. Семчишен В., Мрохен М., Сайлер Т. Оптические аберрации человеческого глаза и их коррекция.// Рефракционная хирургия и офтальмология. – 2003. – Т.3.– №1. – С. 5–13.
6. Artal P. Understanding Aberrations by using Double–pass techniques.// J. Refract. Surg. – 2000.– Vol. 16. – No 5. – P. 560–562.
7. Atchison D.A. Aberrations associated with rigid contact lenses.// J. Opt. Soc.Am. A. – 1995.– vol.– 12.– №10.– Р. 2267–2273.
8. Barbero S., Marcos S., Merayo–Lloves J., Moreno–Barriuso E. Validation of the estimation of corneal aberration from videokeratography in keratokonus.// J. Refract. Surg. – 2002. – Vol. 18. – No 3. – P. 263–270.
9. Brabander J., Chaten N., Bouchard F. et al. Contrast sensivitivity soft contact lenses compensated for spherical aberration in high ametropia. // Optom. Vis. Sci.– 1998.– Vol.75.– №1.– Р.–43.
10. Burns S.A. The Spatially Resolved Refractometer.// J. Refract. Surg. – 2000.– Vol. 16. – No 5 – P. 566–569.
11. Chalita M.R., Waheed S., Xu M., Krueger R.R. Wavefront Analysis in Post–LASIK Eyes and its Correlation with Visual Symptoms, Refraction and Topography.// Invest Ophthalmol Vis Sci. – 2003. – №44(5). – P. 2651.
12. Dietze H.H., Cox VJ. On– and of– eye spherical aberration of soft contact lenses and consequent changes of effective lens power [In Process Citation]. // Optom. Vis. Sci.– 2003.– Vol. 80.– №2.– Р.126–134.
13. Holladay J.T., Piers P.A., Koranyi G., Mooren M., Norrby S. A new intraocular lens design to reduce spherical aberration of pseudopfakic eyes.// J. Refract. Surg. – 2002.– Vol. 18. – No 6. – P. 683–691.
14. Hong X., Himebaugh N., Thibos LN. On – eye evaluation of optical performance of rigid and soft contact lenses. // Optom. Vis. Sci. –2001.– Vol. 78.–№12.– Р. 872–880.
15. Koh S., Maeda N., Kuroda T., Hori Y., Watanabe H., Fujikado T., Tano Y., Hirohara Y., Mihashi T. Effect of tear film break–up on higher–order aberrations measured with wavefront sensor.// Am J Ophthalmol. – 2002. – №134. – P. 115–117.
16. Lopez – Gil N., Castejon – Mochon JF.,Benito A. at al. Aberration generation by contact lenses with aspheric and asymmetric surfaces. // J.Refract. Surg.–2002.– Vol.–18.– №5.– Р. 603–609.
17. Lu F,.Mao X.,Qu J., еt al. Monochromatic wavefront aberration in the human eye with contact lenses.// Optom.Vis. Sci. –2003.– Vol.–80.–№2.– Р.135–141
18. MacRae S., Fujieda M. Slit Skiascopic–guided Ablation Using the Nidek Laser.// J. Refract. Surg. – 2000.– Vol. 16. – No 5. – P. 576–580.
19. Maeda N., Fujikado T., Kuroda T., et al. Wavefront aberrations measured with Hartmann–Shack sensor in patients with keratoconus.// Ophthalmology.– 2002.– Vol.109.– №11.– Р. 1996–2003.
20. Marechal A. Etude des effect combines de la diffraction et des aberrations geometriques sur L’image d’un point lumineux. // Revue d’optique. – 1947. – P. 257–277.
21. Marsack J., Milner T., Rylander G.,et al. Applying wavefront sensors and corneal topography to keratoconus. // Biomed. Sci. Instrum.– 2002.– Vol.38.– Р. 471–476.
22. Molebny V.V., Panagopoulou S.I., Molebny S.V., Wakil Y.S., Pallikaris I.G. Principles of Ray Tracing Aberrometry.// J. Refract. Surg. – 2000.– Vol. 16. – No 5. – P. 572–575.
23. Mrochen M., Kaemmerer M., Mierdel P., Krinke H.E., Seiler T. Principles of Tscherning Aberrometry.// J. Refract. Surg. – 2000.– Vol. 16. – No 5. – P. 570–571.
24. Oshika T., Klyce S.D., Applegate R.A., Howland H.C., Danasoury M.A. Comparision of corneal wavefront aberrations after photorefractive keratectomy and laser in situ keratomileusis.// Am J Ophthalmol. – Vol. 127. – №1. – P. 1–7.
25. Oshika T., Miyata K., Tokunaga T., Samejima T., Amano S., Tanaka S., Hirohara Y., Mihashi T., Maeda N., Fujikado T. Higher order wavefront aberrations of cornea and magnitude of refractive correction in laser in situ keratomileusis. // Ophthalmology. – 2002. – Vol. 109. – №6. – P. 1154–1158.
26. Patel S., Fakhry M., Alio JL. Objective assessment of aberrations induced by multifocal contact lenses in vivo.// CLAO J.– 2002 – Vol. 28.– №4.– Р. 196–201.
27. Piers P.A., Mester U., Anterist N., Dillinger P., Norrby S. How wavefront–based IOL designs affect pseudophakic visual quality.// Invest Ophthalmol Vis Sci. – 2002. – Vol. 43. – №12.– P. 2022.
28. Thibos L.N. Principles of Hartmann–Shack Aberrometry.// J. Refract. Surg. – 2000.– Vol. 16. – No 5. – P. 563–565.
29. Williams D., Yoon GY., Porter J.,et al. Visual benefit of correcting higher order aberrations of the eye.// J. Refract. Surg.– 2000.– Vol.– 16.– № 5.– Р. 554–559.
30. Xiong Y., Lu Y., Qu X., Xue F., Chu R., He J.C. Investigation of wavefront aberrations for patients with cataract surgery.// Invest Ophthalmol Vis Sci. – 2002. – Vol. 43. – №12.– P. 387.
31. Zernike F. Beugungstheorie des Schneidenverfahrens und seiner verbesserten Form der Phasenkontrastmethode. // Physica I. – 1934. – №2. – Р. 689–704.

.

СФЕРИЧЕСКИЕ АБЕРРАЦИИ ПРИ НОШЕНИИ КОНТАКТНЫХ ЛИНЗ

04.06.2017

Глаз не является совершенным оптическим инструментом, в котором точечный источник отражался бы на сетчатке в виде точечного же изображения. Изображение на сетчатке искажено по причине иррегулярности преломляющей среды, вызывающей оптические аберрации.
Миопия, гиперметропия и астигматизм уже долгое время корригируют с помощью сферических линз и линз с тороидальной поверхностью. Однако чтобы на сетчатке получилось совершенное изображение, средство коррекции должно также исправлять и различные типы аберраций.
Искажения волнового фронта глаза можно разделить на аберрации низшего и высшего порядка. Аберрации нулевого, первого и второго порядка, для описания которых используются полиномы Цернике (Zernike), называются аберрациями низшего порядка. Аберрации нулевого и первого порядка не влияют на качество монохромного изображения. Ко второму порядку относятся сферические и астигматические рефрактивные ошибки, которые обычно и корригируются с помощью очков или контактных линз. Большая часть (в среднем 80%) ошибок волнового фронта глаза вызывается аберрациями второго порядка.
Как правило, чем выше порядок аберраций, тем меньше их величина. Общая сумма аберраций высшего порядка, определяемая по среднеквадратическому значению, колеблется в диапазоне от 0,04–0,1 мк при зрачке диаметром 3 мм до 0,2–0,5 мк при зрачке в 6 мм. Сферическая аберрация существенно влияет на рефрактивные ошибки высшего порядка. Положительная сферическая аберрация возникает, когда периферийные лучи, проходя через линзу или оптическую систему, преломляются с большей положительной силой, чем центральные лучи. Отрицательная сферическая аберрация возникает, когда периферийные лучи преломляются с меньшей положительной или большей отрицательной силой, чем центральные лучи. Согласно законам лучевой оптики, в случае со сферической поверхностью (как, например, поверхность контактной линзы) положительная оптическая сила вызовет положительные сферические аберрации, а отрицательная сила – отрицательные. Сферическая аберрация по определению осесимметрична и в пределах популяции существенно варьирует – в среднем 0,1±0,1 мк при 6-милиметровом зрачке.
Научные исследования показали, что стандартная мягкая контактная линза, надетая на глаз, может повысить среднеквадратичное значение аберраций высшего порядка. Однако это подразумевает, что с помощью специальных мягких контактных линз (МКЛ) подобные аберрации можно было бы корригировать. И действительно, по индивидуальным заказам изготавливаются МКЛ, позволяющие уменьшить все аберрации конкретного глаза. Сегодня подобные МКЛ дороги и не являются общедоступным товаром. С другой стороны, доступны пущенные в массовое производство «аberration control contact lenses» (ACCL), которые, как заявляется, кроме коррекции дефокуса и астигматизма уменьшают сферические аберрации. При этом используется асферическая передняя поверхность, которая создает отрицательные сферические аберрации для нейтрализации типичных положительных сферических аберраций неаккомодирующего глаза.
Поскольку в основе ACCL лежит предположение, что у большинства людей наблюдается одна и та же суммарная величина сферических аберраций, не совсем понятен эффект, который эти линзы оказывают в каждом индивидуальном случае. С целью выяснить это Британская ассоциация контактологов обратилась за помощью к специалистам из Стокгольма. A.Lindskoog Petterson, C.Jarko, A.Alvin и R.Brautaset (Каролинский институт) при участии P.Unsbo (Королевский технологический институт) провели в этом году два исследования.
В первом исследовании сравнивались остаточные сферические аберрации при ношении стандартных однодневных МКЛ Focus Dailies Disposable (8,6/14,2) производства компании Ciba Vision и при ношении однодневных МКЛ с контролем над аберрациями Definition AC Everyday (8,6/14,2) производства Optical Connection. В ходе второго исследования оценивались остаточные сферические аберрации при ношении силиконгидрогелевых МКЛ месячной замены PureVision (8,6/14,0) производства компании Bausch & Lomb.
Проведенные исследования показали, что средняя величина сферических аберраций в некорригированном глазу положительная и практически не отличается от величины, приведенной в предыдущих исследованиях. Однако при диаметре зрачка в 6 мм индивидуальные различия немного сильнее, чем предполагалось раньше. Возможно, это объясняется тем, что величина сферических аберраций зависит от аккомодации. Поскольку в данных исследованиях не применялись мидриатические средства, аккомодация могла влиять на аберрации. Предыдущие исследования показали, что при надетых МКЛ достоверность и воспроизводимость результата аберрометрии уменьшается.
Утверждается, что преимущество использованных ACCL состоит в том, что они уменьшают сферические аберрации, не создавая новых. В результате картина волнового фронта должна быть как можно более близкой к идеалу, то есть качество зрения повышается независимо от оптической силы линз, необходимой для исправления рефрактивной ошибки. Оба исследования показали, что при диаметре зрачка 6,0 мм использование ACCL ведет к перекоррекции положительных сферических аберраций, и в результате средняя сферическая аберрация из положительной становится отрицательной. Та же тенденция наблюдалась даже в случае меньшего диаметра зрачка (4 и 5 мм). На индивидуальном уровне у некоторых участников исследований сферическая аберрация оставалась положительной, иногда практически нулевой, но у большинства возникла индуцированная отрицательная сферическая аберрация. С другой стороны, стандартные МКЛ в первом исследовании производили сходный эффект, но почти у всех обследуемых уровень полученной отрицательной сферической аберрации стремился к нулю.
С годами положительная сферическая аберрация увеличивается из-за изменений в хрусталике. Поэтому неудивительно, что во втором исследовании получилась такая перекоррекция аберраций: дизайн линз разрабатывался в расчете на лиц старшего возраста.
При использовании обычных МКЛ отрицательная сферическая аберрация возрастает по мере увеличения отрицательной силы линз и для линз -5,0 D составляет около -0,15 мк. У участников первого исследования была средняя миопическая рефракция -2,63 D. При такой оптической силе и размере зрачка 6 мм обычные сферические МКЛ уменьшают положительную сферическую аберрацию приблизительно на 0,075 мк. Это уменьшение хорошо заметно по результатам первого исследования.
Оба исследования показали, что в дополнение к вариациям сферической аберрации, связанным с возрастом и оптической силой МКЛ, разные МКЛ также по-разному влияют на сферическую аберрацию. Результирующая остаточная аберрация часто оставалась неизвестной. Поэтому для изменения сферической аберрации в нужном направлении подбор линз должен основываться на сравнительном измерении аберраций в некорригированном и корригированном глазу.

Опубликованные ранее данные говорят, что в неаккомодирующем глазу сферическая аберрация положительна, но в процессе аккомодации переходит в отрицательную. А значит, ни к чему вызывать значительную отрицательную сферическую аберрацию в неаккомодирующем глазу. Также отмечалось, что это «переключение» сферической аберрации в процессе аккомодации – сигнал, прекрасно позволяющий наблюдать за реакцией аккомодации. С другой стороны, индуцированная отрицательная сферическая аберрация вызовет увеличение глубины резкости, что сократит потребность в аккомодации. Таким образом, нельзя точно предсказать окончательный итог: как изменения сферической аберрации повлияют на аккомодацию. Авторы полагают, что все-таки лучше подбирать контактные линзы, при ношении которых глаз останется с привычными аберрациями, к которым зрительная система уже приспособлена.

Таким образом, все МКЛ, стандартные и ACCL, изменяют результирующую сферическую аберрацию. В группе молодых людей со слабой миопией, как в исследованиях, проведенных в Швеции, проявилась тенденция скорее к перекоррекции, чем к сокращению общей суммы сферических аберраций. Авторы исследований полагают, что было бы благоразумно хотя бы измерять аберрации у каждого пациента с линзами на глазах. Только таким путем можно реально оценить, какое действие в конкретном случае оказывают МКЛ с опцией контроля над аберрациями.

Источник: журнал «Глаз»,
№5-2008

АБЕРРАЦИИ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ • Большая российская энциклопедия

АБЕРРА́ЦИИ ОПТИ́ЧЕСКИХ СИСТЕ́М (от лат. aberratio – ук­ло­не­ние), ис­ка­же­ния изо­бра­же­ний, соз­да­вае­мых оп­тич. сис­те­ма­ми. Про­яв­ля­ют­ся в том, что оп­тич. изо­бра­же­ния не впол­не от­чёт­ли­вы, неточ­но со­от­вет­ст­ву­ют объ­ек­там или ока­зы­ва­ют­ся ок­ра­шен­ны­ми. Су­ще­ст­ву­ет неск. ви­дов абер­ра­ций. Наи­бо­лее рас­про­стра­нён­ны­ми яв­ля­ют­ся хро­ма­ти­че­ская абер­ра­ция и сле­дую­щие гео­мет­рич. абер­ра­ции: сфе­ри­че­ская, ас­тиг­ма­тизм, ко­ма, дис­тор­сия, кри­виз­на по­ля изо­бра­же­ния.

Сфе­ри­че­ская абер­ра­ция за­клю­ча­ет­ся в том, что све­то­вые лу­чи, ис­пу­щен­ные од­ной точ­кой объ­ек­та и про­шед­шие од­ни из них вбли­зи оп­тич. оси, а дру­гие че­рез от­да­лён­ные от оси час­ти сис­те­мы, не со­би­ра­ют­ся в од­ной точ­ке. Вслед­ст­вие это­го изо­бра­же­ние, соз­да­вае­мое па­рал­лель­ным пуч­ком лу­чей на пер­пен­дику­ляр­ном оси эк­ра­не, име­ет вид не точ­ки, а круж­кá с яр­ким ядром и ос­ла­бе­ваю­щим по яр­ко­сти оре­о­лом (т. н. кру­жок рас­сея­ния). Спе­ци­аль­ным под­бо­ром линз (со­би­раю­щих и рас­сеи­ваю­щих) сфе­рич. абер­ра­цию мож­но поч­ти пол­но­стью уст­ра­нить.

Рис. 1. Световой пучок, прошедший через оптическую систему, обладающую астигматизмом. Внизу показаны сечения пучка плоскостями, перпендикулярными оптической оси системы.

Ас­тиг­ма­тизм про­яв­ля­ет­ся в том, что изо­бра­же­ние точ­ки, не ле­жа­щей на глав­ной оп­тич. оси, пред­став­ля­ет со­бой не точ­ку, а две вза­им­но пер­пен­ди­ку­ляр­ные ли­нии, рас­по­ло­жен­ные в раз­ных плос­ко­стях на не­ко­то­ром рас­стоя­нии друг от дру­га. Изо­бра­же­ния точ­ки в про­ме­жу­точ­ных ме­ж­ду эти­ми плос­ко­стя­ми се­че­ни­ях име­ют вид эл­лип­сов (рис. 1). Ас­тиг­ма­тизм обу­слов­лен не­оди­на­ко­во­стью кри­виз­ны оп­тич. по­верх­но­сти в раз­ных плос­ко­стях се­че­ния па­даю­ще­го на неё све­то­во­го пуч­ка и воз­ни­ка­ет ли­бо вслед­ст­вие асим­мет­рии оп­тич. сис­те­мы (напр., в ци­лин­д­рич. лин­зах), ли­бо в обыч­ных сфе­рич. лин­зах при па­де­нии све­то­во­го пуч­ка под боль­шим уг­лом к оси. Ас­тигма­тизм ис­прав­ля­ют та­ким под­бо­ром линз, что­бы од­на ком­пен­си­ро­ва­ла ас­тиг­ма­тизм дру­гой. Ас­тиг­ма­тиз­мом мо­жет об­ла­дать че­ло­ве­че­ский глаз (см. Асти­гма­тизм гла­за).

При на­клон­ном па­де­нии лу­чей на оп­тич. си­сте­му в ре­зуль­та­те на­ру­ше­ния сим­мет­рии пуч­ка воз­ни­ка­ет ещё од­на абер­ра­ция – ко­ма, при ко­то­рой изо­бра­же­ние точ­ки име­ет вид не­сим­мет­рич­но­го пят­на рас­се­я­ния. Её раз­ме­ры про­пор­ци­о­наль­ны квад­ра­ту уг­ло­вой апер­ту­ры оп­тич. си­сте­мы и уг­ло­во­му уда­ле­нию точ­ки-объ­е­кта от оп­тич. оси. Ко­ма ве­ли­ка в те­ле­ско­пах с па­ра­бо­лич. зер­ка­ла­ми. Ис­прав­ля­ют ко­му под­бо­ром линз.

Рис. 2. Дисторсия.

Для дис­тор­сии ха­рак­тер­но на­ру­ше­ние гео­мет­рич. по­до­бия ме­ж­ду объ­ек­том и его изо­бра­же­ни­ем. Дис­тор­сия обус­лов­ле­на не­оди­на­ко­вым ли­ней­ным уве­ли­че­ни­ем оп­тич. сис­те­мы на раз­ных уча­ст­ках изо­бра­же­ния. При­мер ис­ка­же­ний, ко­то­рые да­ёт сис­те­ма, об­ла­даю­щая дис­тор­си­ей, при­ве­дён на рис. 2. Сле­ва от цен­траль­но­го квад­ра­та по­ка­за­но его изо­бра­же­ние, ис­ка­жён­ное за счёт по­душ­ко­об­раз­ной (по­ло­жи­тель­ной) дис­тор­сии, спра­ва – ис­ка­жён­ное за счёт боч­ко­об­раз­ной (от­ри­ца­тель­ной) дис­тор­сии. Дис­тор­сия ус­тра­ня­ет­ся под­бо­ром линз.

Кри­виз­на по­ля – абер­ра­ция осе­сим­мет­рич­ной оп­тич. сис­те­мы, она за­клю­ча­ет­ся в том, что изо­бра­же­ние плос­ко­го пред­ме­та по­лу­ча­ет­ся пло­ским не в плос­ко­сти, как долж­но быть в иде­аль­ной сис­те­ме, а на ис­крив­лён­ной по­верх­но­сти. В слож­ных оп­тич. сис­те­мах кри­виз­ну по­ля ис­прав­ля­ют, со­че­тая лин­зы с по­верх­но­стя­ми раз­ной кри­виз­ны.

Оп­тич. сис­те­мы мо­гут об­ла­дать од­но­вре­мен­но неск. абер­ра­ция­ми, уст­ра­нить их все сра­зу – очень слож­ная за­да­ча. Обыч­но абер­ра­ции уст­ра­ня­ют час­тич­но в за­ви­си­мо­сти от на­зна­че­ния оп­тич. сис­те­мы. В не­ко­то­рых слу­ча­ях ис­поль­зу­ют ме­то­ды адап­тив­ной оп­ти­ки.

Хро­ма­тич. абер­ра­ция свя­за­на с за­ви­си­мо­стью по­ка­за­те­ля пре­лом­ле­ния сред от дли­ны вол­ны све­та.

Не­со­вер­шен­ст­ва изо­бра­же­ний, фор­ми­руе­мых оп­тич. сис­те­мой, воз­ни­ка­ют так­же в ре­зуль­та­те ди­фрак­ции све­та на оп­ра­вах линз, диа­фраг­мах и т. п. Та­кие абер­ра­ции прин­ци­пи­аль­но не­уст­ра­ни­мы, хо­тя и мо­гут быть умень­ше­ны. Но они обыч­но не так силь­но влия­ют на изо­бра­же­ние, как гео­мет­ри­че­ские и хро­ма­ти­че­ские.

Оптика-Центр

Аберрациями глаза называются различного типа искажения изображения, формируемого на сетчатке глаза. Хорошо известными примерами аберраций являются миопия (близорукость), гиперметропия (дальнозоркость) и астигматизм,С этими аберрациями обычно имеют дело при исследовании рефракции в кабинете врача-офтальмолога, и их величина определяет, главным образом, качество нашего зрения без применения средств коррекции зрения.

Однако даже при полной коррекции указанных аберраций зрение может оставаться неудовлетворительным.Существуют и другие аберрации которые влияю назрение в очках. Очки  могут обладать одновременно несколькими видами аберраций. Перечисленные ниже аберрации называют геометрическими. Идеальный глаз (без аберраций) должен собирать пучок параллельных лучей света в точку на сетчатке глаза.Реальный глаз не является идеальной оптической системой, и у него имеется ряд аберраций, которые ухудшают качество изображения.

Линзы, способные собирать свет, исходящий из точечного источника света и формировать точечное изображение, совершенствуются. Но, к сожалению, любой линзе присущи оптические искажения (аберрации), которые Зейдель (Seidel) классифицировал по этим пяти типам.

Аберрации оптических систем

Аберрации оптических систем (от латинского aberratio – отклонение) – искажения, ошибки, или погрешности изображений, формируемых оптическими системами (очками, контактными линзами). Причина их возникновения в то, что луч отклоняется от того направления, по которому в близкой к идеалу оптической системе он должен был бы идти. Различные нарушения гомоцентричности (отчетливости, соответствия или окрашенности) в структуре выходящих из оптической системы пучков лучей характеризуют аберрации. Аберрации оптических систем проявляются в том, что оптические изображения не вполне отчётливы, не точно соответствуют объектам или оказываются окрашенными. Наиболее распространены след, виды :

• Сферическая аберрация — недостаток изображения, при к-ром испущенные одной точкой объекта световые лучи, прошедшие вблизи оптической оси системы, и лучи, прошедшие через отдалённые от оси части системы, не собираются в одну точку. К примеру

 

лучи света, попадающие на края  линз положительных рефраций, преломляются сильнее, чем лучи вблизи от оптической оси. Поэтому лучи по краям линзы не собираются в фокусе. Это явление в геометрической оптике называется сферической аберрацией.В периферийных зонах очковых линз глаз воспринимает «разброс» рефракций и отклонение от определенной рефракции линзы (сферическая аберрация). Теми, кто носит очки, это воспринимается как нечеткость изображения. 

 

• Кома — аберрация, возникающая при косом прохождении световых лучей через оптическую систему( из-за наклонного положения линзы). . Кома-абреррация дает изображение, похожее на комету. Кома-аберрация характеризуется тем, что изображение сдвигается тем дальше, чем больший угол наклона имеют лучи 

  

• Дисторсия – это такая аберрация, при которой изменяется форма объекта  , причем для положительных и отрицательных линз изображения квадрата будут различными

 

 К Аберрации оптических систем , относится также кривизна поля изображения.

• Кривизна поля изображения: несовпадение положения фокусов в центре и на периферии.

При использовании линз с аберрацией кривизны поля, изображение плоских объектов уже не будет лежать в одной плоскости. Т.е. изображение плоской поверхности искривляется и перестает быть плоским (см. рисунок). Когда мы смотрим через периферическую зону линзы, благодаря вращению глазного яблока изображение идеально плоского объекта,удаленного на бесконечность, находится на сферической поверхности, центром которой является центр вращения глазного яблока. В очковых линзах отклонение точек изображения на эту сферическую поверхность часто принимают за ошибку оптической силы вдоль зрительной линии, проходящей через периферию линзы, а не за кривизну поля изображения. Асферические и прогрессивные линзы контролируют аберрации кривизны поля изображения.

• Астигматизм косых пучков: разница в положении фокальных точек.

Если при прохождении оптической системы  световая волна деформируется так, что пучки лучей, исходящих из одной точки объекта, не пересекаются в одной точке, а располагаются в двух взаимно перпендикулярных отрезках на некотором расстоянии друг от друга, то такие пучки наз. астигматическими, а сама эта аберрация — астигматизмом. 

• Астигматизм косых лучей (пучков) происходит, когда объект изображается линзой вне оптической оси.Точка изображается не как точка, а как изображение двух линий.

  

Если точка, находящаяся вне оптической оси, рассматривается через сферическую линзу, то в результате косо направленного пучка света возникает астигматизм. В этом случае точка будет восприниматься не как точка, а как черта (отрезок).

Подобное искажение изображения, называемое в геометрической оптике астигматизмом косых пучков, серьезно влияет на качество изображения очковой линзы. При взгляде в сторону через очковую линзу возникает искажение изображений (астигматическая аберрация). Аберрации тем больше, чем больше значение рефракции очковой линзы. 

Астигматизм косых пучков может быть минимизирован с помощью асферических и аторических поверхностей, то есть отдаленных от классической формы сферы. 

В линзах с этим типом аберраций свет, проходящий через линзу в стороне от оптической оси, не фокусируется в одной точке. В таком случае, в зависимости от расстояния от линзы, изображения точки приобретают форму эллипса, круга или отрезка. Отметим, что астигматическая линза – это линза, которая преднамеренно формирует положение фокальных линий, но это не является астигматической аберрацией. Астигматические линзы предназначены для коррекции астигматизма, и их название не означает наличия в них астигматических аберраций. Астигматические аберрации очковых линз – это аберрации, возникающие при определенных условиях, когда взгляд проходит через периферические зоны линз большой оптической силы Асферические и прогрессивные линзы контролируют аберрации астигматизма косых пучков.

Аберрации в оптической системе глаза | Певко

1. Аветисов С.Э., Шелудченко В.М. Нужно ли нам суперзрение? Аберрации глаза // Клиническая физиология зрения: очерки. — 2-е изд., перераб. и доп. — М., 2002. -С. 488-501.

2. Балашевич Л.И. Диагностика и коррекция оптических аберраций глаза // Международный медицинский журнал. — 2003. — Т. 9. — № 3. — С. 62-69.

3. Вит В.В. Строение зрительной системы человека. -Одесса: Астропринт, 2003.

4. Герман И. Физика организма человека /Пер. с англ. -Долгопрудный, 2011.

5. Ландсберг Г.С. Оптика. — Изд. 5-е, перераб. и испр. -М.: Наука, 1976.

6. Луизов А.В. Глаз и свет. — Л., 1983.

7. Можаров Г.А. Основы геометрической оптики: Учеб. пособие. — М., 2006.

8. Офтальмология: национальное руководство /Под ред. С.Э. Аветисова, Е.А. Егорова, Л.К. Мошетовой, В.В. Нероева, Х.П. Тахчиди. — М., 2008.

9. Розенблюм Ю.З. Оптометрия (подбор средств коррекции зрения). — Изд. 2-е, испр. и доп. — СПб., 1996.

10. Справочник медицинского оптика, часть первая. Основы физической оптики. Физиология зрения. Контактная коррекция. Очковые линзы / Певко Д.В., Кушель Т.К., под ред. В.Г. Бахтина. — СПб., 2016.

Сферическая аберрация и ее симптомы

Чтобы просмотреть таблицы и рисунки, относящиеся к этой статье, пожалуйста, обратитесь к печатной версии нашего майского выпуска, стр. 55.

Текущие эксимерные фотоабляционные процедуры стали популярным хирургическим вариантом для исправления аномалий рефракции, и офтальмологи во всем мире проводят быстро растущее число лазерные рефракционные операции каждый день. Недавно новая технология, способная измерять картину аберраций оптических волн (включая аберрации более высокого порядка), показала, что, хотя лазерная рефракционная хирургия уменьшает или устраняет обычные ошибки рефракции, она обычно вызывает аберрации более высокого порядка.1-4

НОВОЕ ВНИМАНИЕ НА АБЕРРАЦИИ
Цели сегодняшних процедур рефракционной хирургии изменились. Вместо того, чтобы просто перемещать изображение, формируемое глазом, на сетчатку, хирурги теперь также пытаются гарантировать, что изображение, сформированное на сетчатке, не искажено, особенно в глазах с большими зрачками. Количество сферических аберраций увеличивается после стандартного лазерного лечения для коррекции миопической и гиперметропической рефракции.5,6 Обычная лазерная абляция изменяет асферичность роговицы, что может объяснить наблюдаемое увеличение сферической аберрации.

ЧТО ТАКОЕ СФЕРИЧЕСКАЯ АБЕРРАЦИЯ?
Сферическая аберрация — это аберрация четвертого порядка, которая изменяется в зависимости от радиального расстояния от центра зрачка. Следовательно, оптическая система может не иметь ошибки рефракции в центре зрачка и увеличивать ошибку в кольцевых зонах, которые окружают центр зрачка. Результирующее изображение может казаться резким при небольшом диаметре зрачка, но ухудшаться по мере расширения зрачка. На рисунке 1 показано влияние сферической аберрации на параксиальные и краевые лучи.Первые перемещаются близко к оптической оси и минимально подвержены аберрации. Следовательно, эти лучи фокусируются в задней фокусной точке F глаза. Краевые лучи проходят по краю зрачка. При наличии сферической аберрации они будут фокусироваться не в F, а в краевом фокусе M. Уровень продольной сферической аберрации, измеренный в диоптриях, равен разнице в вергенции между краевыми и параксиальными лучами.

Сферические аберрации могут быть положительными или отрицательными.Нормальные предоперационные глаза обычно содержат небольшое количество положительной сферической аберрации, которая имеет центральную ускоренную область (фокус дальнозоркости), окруженную кольцом замедленного света (кольцо миопии). С нормализацией на дальней периферии трехмерный профиль волнового фронта напоминает плоское сомбреро (рис. 2). Небольшой процент нормальных пациентов может иметь отрицательную сферическую аберрацию с инверсией формы. Отрицательная сферическая аберрация имеет центральную замедленную область (очаг миопии), окруженную ускоренным световым кольцом (кольцо дальнозоркости).Мы описываем этот узор как перевернутую шляпу сомбреро или профиль в форме пончика (рис. 3).

МАГНИТНОСТЬ СФЕРИЧЕСКОЙ АБЕРРАЦИИ ПОСЛЕ LASIK
Пациенты, которые проходят лечение миопии, развивают сплющенный рисунок роговицы.7 Рисунок волнового фронта показывает уплощение или вогнутость по сравнению с чашеобразным волновым фронтом миопии. Анализ волнового фронта этих миопических методов лечения показывает, что сферическая аберрация увеличивается в числовом значении и размере на трехмерном профиле волнового фронта.

При гиперметропической абляции хирург удаляет ткань из периферической области, тем самым сглаживая эту область и, в конечном итоге, увеличивая центральную кривизну роговицы.Пациенты, которые проходят лечение дальнозоркости, имеют подчеркнутый вытянутый рисунок роговицы, который приводит к демпфированию или инверсии гиперметропического волнового фронта, который в противном случае имеет форму холма.8,9 Когда мы анализируем рисунок сферической аберрации этих глаз, величина сферической аберрации уменьшается, и узор формы становится перевернутым (перевернутая форма сомбреро или пончика).

КЛИНИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Мы проанализировали 60 здоровых девственных глаз с помощью аберрометра Shack-Hartmann (LADARWave Wavefront System; Alcon Laboratories, Inc., Форт-Уэрт, Техас) и обнаружил, что среднее значение сферической аберрации для нормальной популяции составляет 0,36 мм (SD = 0,31) среднеквадратичное значение (RMS). Наша команда провела еще одно исследование, проанализировав 105 глаз после LASIK, и обнаружила среднее значение сферической аберрации 1,27 мм (SD = 0,60) RMS. Это значение согласуется с другими статьями в литературе. Одно исследование, опубликованное в 2001 году, проанализировало 14 глаз после стандартных процедур LASIK и подтвердило, что общие аберрации пациентов и аберрации роговицы увеличились в 1 раз.92 (всего) и 3,72 (роговица) в среднем. Сферическая аберрация была основной аберрацией высшего порядка, создаваемой стандартным LASIK. Интересно отметить, что передняя сферическая аберрация роговицы увеличивалась больше, чем величина общей сферической аберрации, это открытие предполагает изменение сферической аберрации задней поверхности роговицы.

В другом исследовании, опубликованном в 2002 году, сообщалось о значительном увеличении сферической аберрации после LASIK, даже при анализе зрачков размером до 4 мм.10 Другие исследователи проанализировали сферические аберрации, вызванные миопическим LASIK, и обнаружили увеличение в 3 раза.9.2 Еще одно исследование, опубликованное в 2002 году, изучило 100 глаз, подвергшихся коррекции миопической LASIK, и обнаружило, что сферические аберрации значительно увеличились по сравнению с дооперационным значением для зрачка 3 мм и зрачка 6 мм. Обнаружилась значительная корреляция между степенью достигнутой коррекции миопии и хирургически индуцированными изменениями сферической аберрации11

СИМПТОМЫ, СВЯЗАННЫЕ С СФЕРИЧЕСКИМИ АБЕРРАЦИЯМИ
Стандартная лазерная рефракционная хирургия, проводимая пациентам с большими размерами скотопического зрачка, связана с проблемами ночного зрения, такими как ореолы.12 Увеличение количества аберраций более высокого порядка после стандартного LASIK согласуется с относительно частым комментарием пациентов: «Я могу читать 20/20, но мое зрение не так хорошо, как было раньше» 13

Мы проанализировали 105 глаз, подвергшихся LASIK-коррекции, и сопоставили их симптомы с аберрациями более высокого порядка. Наш анализ оптических симптомов и измеренных аберраций для размера скотопического зрачка показал статистически значимую корреляцию между аберрациями более высокого порядка и яркостью (P =.041), а также звездообразование (P = 0,004). Когда мы разбили эти аберрации на отдельные компоненты Цернике, сферическая аберрация была преобладающей причиной со статистически значимой корреляцией с бликами (P = 0,010) и звездообразованием (P = 0,014). Ореолы, казалось, были связаны со сферической аберрацией для размера скотопического зрачка (P = 0,053). В таблице 1 показана взаимосвязь сферической аберрации и комы с симптомами пациентов.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ И КОРРЕКЦИЯ СФЕРИЧЕСКОЙ АБЕРРАЦИИ
Хирурги должны проявлять осторожность при лечении глаз с большими скотопическими зрачками, особенно если ожидается, что процедура вызовет более высокий уровень сферической аберрации (у пациентов с большими зрачками будет больше симптомов с более высоким уровнем сферической аберрации).Индивидуальные лазерные абляции пытаются свести к минимуму эти симптомы, более эффективно избегая сферических аберраций, вызванных лазером. Идеальный профиль абляции для исправления ошибки рефракции без создания сферической аберрации — это изменение формы роговицы с меньшим радиусом кривизны в средней периферии, а не в центре. Эта разница в асферичности корректирует сферическую аберрацию глаза, поскольку более плоская поверхность вызывает меньшее преломление периферических лучей14.

Хирурги пытались исправить сферические аберрации, увеличивая как зону смешения, так и абляцию в средней и периферийной частях роговицы.В одном исследовании, опубликованном в 2002 году, анализировалось послеоперационное уменьшение сферической аберрации с помощью программного обеспечения с асферическим алгоритмом, которое увеличивало абляцию в средней периферии. Исследователи обнаружили, что сферические аберрации были уменьшены или сохранены с помощью этой новой технологии15.

В том же году другие исследователи пытались уменьшить сферические аберрации с помощью сложной абляции. Этот метод состоял из лечения миопии путем увеличения предоперационной миопической сферы на 25% и применения гиперметропической абляции 25% предоперационной миопической сферы для теоретического увеличения оптической зоны и устранения сферической аберрации.Результаты были разочаровывающими; они фактически увеличили количество оптических аберраций16

Индивидуальные абляции волнового фронта имеют большие оптические зоны и зоны смешения для компенсации и лечения сферических аберраций. Первые результаты индивидуальной абляции показали, что даже если сферическая аберрация не устранена, ее индукция значительно меньше, чем при стандартной лазерной абляции. Пациенты отметили лучшее качество зрения глаза, подвергнутого коррекции волнового фронта.9

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ
Сферическая аберрация — это оптическое осложнение лазерной коррекции зрения, которое приводит к визуальным симптомам в виде бликов, звездообразования и ореолов. Их можно свести к минимуму путем правильного отбора пациентов (избегая пациентов с большими зрачками и требующими серьезной коррекции миопии). Однако индивидуальная лазерная абляция может безопасно лечить даже таких пациентов, сводя к минимуму индуцированную сферическую аберрацию. Может также помочь при симптоматической индуцированной сферической аберрации на ранее обработанных глазах.

Мария Регина Чалита, доктор медицины, работает научным сотрудником по рефракционной хирургии в Глазном институте Коула при Фонде клиники Кливленда в Кливленде. Она не имеет финансовой заинтересованности в каких-либо продуктах или технологиях, упомянутых здесь. С доктором Чалитой можно связаться по телефону (216) 444-8158; chalitm@ccf.org.
Рональд Р. Крюгер, доктор медицины, магистр медицины, является медицинским директором отделения рефракционной хирургии Глазного института Коула при Фонде клиники Кливленда в Кливленде. Он получает поддержку командировок и финансирование исследований от Alcon Laboratories, Inc.С доктором Крюгером можно связаться по телефону (216) 444-8158; krueger@ccf.org.
1. Зайлер Т., Кеммерер М., Миердель П., Кринке Х. Оптические аберрации глаза после фоторефрактивной кератэктомии по поводу миопии и миопического астигматизма. Arch Ophthalmol. 2000; 118: 17-21.
2. Морено-Барриузо Э., Мерайо-Лавс Дж., Маркос С., Наварро Р. и др. Глазные аберрации до и после миопической рефракционной хирургии роговицы: изменения, вызванные LASIK, измерены с помощью лазерной трассировки лучей. Инвестируйте Ophthalmol Vis Sci. 2001; 42: 1396-1403.
3.Кэмпбелл М.В., Хаман Х., Симонет П., Брюнетт И. Зависимость качества оптического изображения от ошибки рефракции: глаза после фоторефракционной кератэктомии (ФРК) эксимерным лазером по сравнению с контролем. Инвестируйте Ophthalmol Vis Sci. 1999; 40 (приложение 4): 7.
4. Тибос Л.Н., Хонг Х. Клинические применения аберрометра Шака-Хартмана. Optom Vis Sci. 1999; 76: 817-825.
5. Маркос С., Барберо С., Льоренте Л., Мерайо-Лавс Дж. Оптический ответ на операцию LASIK при миопии по измерениям общей аберрации и аберрации роговицы. Инвестируйте Ophthalmol Vis Sci.2001; 42: 3349-3356.
6. Оливер KM, O’Brart DPS, Stephenson CG, et al. Передние оптические аберрации роговицы, вызванные фоторефракционной кератэктомией по поводу дальнозоркости. J Refract Surg. 2001; 17: 406-413.
7. Петтит Г.Х., Кампин Дж., Лидель К., Хаузенд Б. Клинический опыт использования измерительного устройства CustomCornea. J Refract Surg. 2000; 16 (доп.): 581-583.
8. Ардженто CJ, Consentino MJ. Лазерный кератомилез при дальнозоркости. J Cataract Refract Surg. 1998; 24: 1050-1058.
9. Макдональд МБ.Summit-Autonomous CustomCornea laser in situ результаты кератомилеза. J Refract Surg. 2000; 16 (доп.): 617-618.
10. Миллер Дж. М., Анваруддин Р., Штрауб Дж., Швигерлинг Дж. Высшие окулярные аберрации в нормальных, расширенных, интраокулярных линзах и лазерном кератомилезе роговицы in situ. J Refract Surg. 2002; 18: (доп.): 579-583.
11. Ошика Т., Мията К., Токунага Т. и др. Аберрации волнового фронта высших порядков роговицы и величина коррекции рефракции при лазерном кератомилезе in situ. Офтальмология.2002; 109: 1154-1158.
12. Брюнетт И., Гресс Дж., Бойвин Дж. Функциональный результат и удовлетворение после фоторефрактивной кератэктомии: Часть 2: обследование 690 пациентов. Офтальмология. 2000; 107: 1790-1796.
13. Эпплгейт Р.А., Сарвер Э.Дж., Хемсара В. Все ли аберрации равны? J Refract Surg. 2002; 18 (доп.): 556-560.
14. Швигерлинг Дж., Снайдер Р.В.. Схемы абляции роговицы для коррекции сферической аберрации при фоторефракционной кератэктомии. J Cataract Refract Surg. 2000; 26: 214-221.
15.Саркисян К.А., Петров А.А. Клинический опыт применения индивидуального профиля абляции с низкой сферической аберрацией для миопии. J Refract Surg. 2002; (доп.): 352-356.
16. Винчигерра П., Муньос, Массачусетский технологический институт, Камезаска, FI. Уменьшение сферической аберрации: экспериментальная модель фотоабляции. J Refract Surg. 2002; 18 (доп.): 366-370.

Что такое аберрации глаза?

На человеческий глаз может воздействовать ряд аберраций, которые могут снизить качество изображений сетчатки и общее зрительное восприятие.Исследования показали, что возраст, в частности, увеличивает вероятность развития аберраций более высокого порядка.

Что такое аберрации глаза?

Аберрации, описываемые как небольшие оптические неоднородности, представляют собой дефекты глаза, которые приводят к тому, что свет не может эффективно фокусироваться на сетчатке, а также к дефектам визуального изображения. Есть два типа аберраций; аберрации низшего порядка (0, 1 и 2 порядок) и аберрации высшего порядка (3, 4…).

Аберрации высшего порядка

Аберрации высшего порядка (HOA) глаза не могут быть исправлены цилиндрической или сферической коррекцией и включают сферические аберрации, кому и трилистник.

Аберрации комы

Коматозные аберрации возникают, когда световые лучи с одного края зрачка фокусируются раньше, чем с противоположного края. Визуально люди с таким типом аберрации могут испытывать смазывание изображения, так что изображение может выглядеть как хвост кометы.

Аберрации трилистника

Трилистник, классифицируемый как аберрация третьего порядка, оказывает меньшее влияние на качество изображения по сравнению с такой же степенью комы.

Сферические аберрации

Сферические аберрации могут вызвать ореолы вокруг точечных источников света и снизить контрастную чувствительность.

Считается, что ТСЖ несут ответственность за людей, которые жалуются на блики, ореолы и снижение контрастной чувствительности после операции по рефракции роговицы. Примерно 90% аберраций вызваны роговицей.

Глаза молодых людей менее подвержены аберрациям более высокого порядка из-за частичной компенсации аберраций между поверхностью роговицы и внутренней оптикой. Было обнаружено, что этот механизм систематически работает при сферических аберрациях и горизонтальной коме.Поскольку на них влияет лишь небольшое количество сферических аберраций и ком, молодые глаза считаются приближенными к апланатической оптической системе. Однако с возрастом в среднем возникает больше аберраций, особенно сферических аберраций, а также горизонтальных ком.

Аберрации низшего порядка

Аберрации низшего порядка включают астигматизм, положительный дефокус (миопия) и отрицательный дефокус (дальнозоркость).

Астигматизм

У людей с астигматизмом глаз имеет форму мяча для регби, а не футбольного мяча.В результате свет, как правило, фокусируется более чем в одном месте глаза, вызывая нечеткое зрение, напряжение глаз и головные боли. Обычно это сопровождается близорукостью или дальнозоркостью.

Астигматизм. Кредит изображения: Slave SPB / Shutterstock

Близорукость

Близорукость, обычно называемая близорукостью, представляет собой заболевание глаз, при котором люди воспринимают отдаленные объекты нечетко, а близкие объекты видны четко. Считается, что это происходит, когда глаза становятся слишком длинными, что приводит к неправильной фокусировке света на сетчатке.

дальнозоркость

Дальнозоркость или дальнозоркость противоположны миопии. Люди с этим заболеванием могут ясно видеть объекты на расстоянии, но не могут четко видеть объекты на расстоянии. Это, как правило, влияет на людей старше 40 лет, однако может повлиять на людей всех возрастов.

Дальнозоркость. Кредит изображения: Slave SPB / Shutterstock

Как обнаруживаются аберрации?

Анализ волнового фронта используется для измерения аберраций оптической системы.Существует множество методов, которые можно использовать для оценки аберраций глаза, включая зондирование волнового фронта Шака-Гартмана, метод Чернинга, рефрактометрию с пространственным разрешением и аберрометрию разности оптических путей. Кроме того, это обычно выполняется с использованием устройств, подобных датчикам волнового фронта Хартмана-Шака.

Устройства фокусируют маломощный луч на сетчатке, а затем полученные отраженные лучи света могут быть проанализированы. После прохождения через множество линз на детектор в идеальной оптической системе лучи будут параллельны и фокусируются в одной плоскости.Из-за сложности оптики глаз этого может не произойти. Степень отклонения изображения от ожидаемой точки фокусировки каждой линзы в системе представляет собой «ошибку волнового фронта» или аберрацию. Ошибка волнового фронта, полученная в результате анализа волнового фронта, далее разбивается на компоненты, которые математически и визуально описывают конкретные элементы аберрации. Эти компоненты разделены на две категории; аберрации высшего порядка и аберрации низшего порядка.

Варианты лечения аберраций

Существует ряд вариантов лечения, в частности аберраций более низкого порядка.Детям и молодым людям с дальнозоркостью и близорукостью лечение может не потребоваться, поскольку их глаза могут адаптироваться естественным образом, в результате чего их зрение существенно не пострадает. Для пожилых людей обычно требуется лечение, так как из-за возраста глаза менее способны адаптироваться. Основное лечение — это очки или контактные линзы, чтобы свет фокусировался на сетчатке, и лазерная хирургия глаза, которая изменяет форму роговицы и избавляет от необходимости носить контактные линзы и очки. Такие же варианты лечения существуют и при астигматизме.

Дополнительная литература

Основы сферической аберрации

Pearl No. 1: Характеристики волнового фронта света можно описать математически, используя различные системы, включая полиномы Цернике и анализ Фурье. С помощью полиномов Цернике сфера (дефокус) и цилиндр (астигматизм) описывают две аберрации высшего порядка (HOA), которые мы измеряем с помощью фороптеров. Эти аберрации составляют примерно 83% величины волнового фронта света.Следующие по значимости ТСЖ — сферическая аберрация и кома. Сферическая аберрация описывает величину изгиба, возникающего при прохождении света через преломляющую поверхность, такую ​​как роговица, и сравнивает относительное положение фокусных точек для периферийных и центральных световых лучей. Положительная сферическая аберрация возникает, когда периферические лучи фокусируются перед центральными лучами; это значение выражается в микронах.

Pearl No. 2: Волновой фронт человеческого глаза можно измерить с помощью анализаторов волнового фронта, таких как системы Шака-Хартмана и аберрометры Tracey (iTRACE; Tracey Technologies, Corp.). Топографы роговицы могут измерить переднюю поверхность роговицы (рис. 1), и эти данные могут быть преобразованы для определения HOA роговицы. Обычно сферическая аберрация роговицы составляет 6 мм. ¹

Жемчуг № 3: В человеческом глазу ТСЖ в основном образуются с передней поверхности роговицы и хрусталика; другие источники — задняя поверхность роговицы и сетчатка. В афакическом глазу на переднюю поверхность роговицы приходится 98% изменений волнового фронта. Мелкий разрез (менее 2.8 мм) операция по удалению катаракты вызывает минимальные изменения сферической аберрации глаза и с практической точки зрения может считаться неэффективной. ²

Pearl No. 4: Измерения сферических аберраций передней поверхности роговицы показали, что среднее значение составляет 0,27 мкм с большим стандартным отклонением 0,10 мкм. Из-за такого разброса значение следует измерять для каждого отдельного пациента. ³

Жемчуг № 5: Наличие сферических аберраций может вызвать блики и ореол вокруг источников света.Чем больше степень сферической аберрации, тем больше возникает ореол (рис. 2).

Жемчуг № 6: В хирургии катаракты нацеливание на эмметропию оказывает большее влияние на остроту зрения по Снеллену, чем манипулирование сферической аберрацией. Таким образом, хирурги должны сначала оптимизировать свои формулы для расчета силы ИОЛ, прежде чем корректировать сферическую аберрацию. Асферические ИОЛ улучшают качество зрения за счет большей контрастной чувствительности, а не за счет увеличения остроты зрения по Снеллену. Увеличение сферической аберрации от 0.00 вызывает снижение контрастной чувствительности. ⁴

Pearl No. 7: Использование асферических ИОЛ повышает безопасность вождения за счет улучшенной контрастной чувствительности. Это особенно очевидно при испытаниях имитацией в ночное время, в которых может быть достигнуто преимущество до 45 футов в тормозном пути на скорости 55 миль в час (88,51 км / час). ⁵

Жемчуг № 8: Влияние сферической аберрации зависит от размера зрачка. Для практических целей сферическая аберрация вступает в игру, когда зрачки больше 4 мм; таким образом, он оказывает наибольшее влияние на мезопические или скотопические состояния и у более молодых пациентов.У пожилых людей могут быть большие зрачки, поэтому зрачки следует измерять для каждого пациента, если будут использоваться асферические ИОЛ.

Pearl No. 9: наиболее четкое изображение обеспечивается, когда общее значение сферической аберрации для глаза равно 0,00. Большая часть эффекта нацеливания на это значение наблюдается в условиях ночного освещения (рис. 3). ⁶

Pearl No. 10: Ошибка рефракции может компенсировать остаточную сферическую аберрацию. Положительная сферическая аберрация вызывает миопический сдвиг, а отрицательная сферическая аберрация вызывает гиперметропический сдвиг рефракции.Хотя ошибка рефракции не зависит от размера зрачка, сферическая аберрация зависит от размера зрачка; для маленьких учеников он может быть незначительным, но для больших учеников он имеет большое значение. Таким образом, ошибка рефракции будет компенсировать сферическую аберрацию при больших размерах зрачка, но приведет к расфокусировке при меньших размерах зрачка (Рисунок 4). Эта информация может использоваться для настройки результатов для отдельных пациентов в зависимости от выбора асферической ИОЛ. ⁷

Pearl No. 11: Послеоперационная хирургия роговицы для коррекции астигматизма оказывает минимальное влияние на сферическую аберрацию.

Pearl No. 12: Отрицательные асферические ИОЛ имеют немного большую оптическую силу в центре. Для линзы 20,00 D эта оптическая сила может быть на 0,50 D больше и, таким образом, обеспечивает некоторый псевдоаккоммодативный эффект. Это одно из объяснений увеличения зрения вблизи у пациентов с имплантированными асферическими ИОЛ.

Жемчуг № 13: Сферическая аберрация роговицы и значение Q — не одно и то же. Сферическая аберрация описывает, как волновой фронт отклоняется от идеального после прохождения через преломляющую поверхность. Фактически, это мера воздействия поверхности на свет и измеряется в микронах.Значение Q описывает преломляющую поверхность и является мерой формы поверхности; у него нет единиц. Форма поверхности влияет на сферическую аберрацию. Идеальная сферическая поверхность имеет значение Q, равное 0,00. Вытянутая поверхность имеет отрицательное значение Q; парабола — это вытянутая поверхность, которая устраняет все сферические аберрации и имеет значение Q -0,50. Роговица человека имеет среднее значение Q -0,26; для устранения всех сферических аберраций потребуется значение -0,52. Значение Q хрусталика молодого взрослого составляет -0.25; таким образом, комбинированное значение для молодого факичного глаза приводит к устранению сферической аберрации. По мере старения линзы значение Q изменяется и после 40 лет составляет 0,00. С идеальной единственной преломляющей поверхностью, такой как эллипс, кератометрия и значение Q могут использоваться для расчета сферической аберрации этой поверхности. При значении Q роговицы -0,26 и средней кератометрии 44,00 D расчетная сферическая аберрация составляет 0,18 мкм. Средняя измеренная сферическая аберрация роговицы составляет 0,27 мкм, потому что роговица имеет сложную поверхность, которая более крутая в центре.Обычные асферические ИОЛ корректируют среднюю теоретическую сферическую аберрацию роговицы, среднюю измеренную сферическую аберрацию роговицы или не влияют на нее.

Pearl No. 14: Наклон и децентрация влияют на характеристики асферических ИОЛ. Асферические линзы должны быть децентрированы более чем на 0,8 мм и наклонены более чем на 10 °, прежде чем весь эффект будет потерян. ⁸

Pearl No. 15: Оставление сферической аберрации (положительной или отрицательной) в оптической системе улучшает глубину резкости, но за счет потери контрастного зрения.Текущие стратегии включают нацеливание на сферическую аберрацию от -0,30 до -0,40 мкм в одном глазу, чтобы увеличить глубину фокуса без значительного влияния на остроту зрения по Снеллену.

Джордж Х. Х. Бейко, BM, BCh, FRCSC, является доцентом офтальмологии в Университете Макмастера и лектором в Университете Торонто, Канада. Доктор Бейко заявляет, что он является консультантом Abbott Medical Optics Inc. С ним можно связаться по электронной почте: george.beiko @ sympatico.ca.

1. Barbero S, Marcos S, Merayo-Lloves L, Moreno-Barriuso E.Подтверждение оценки аберраций роговицы по видеокератографии при кератоконусе. J Refract Surg. 2002; 18: 263-270.
2. Guirao A, Tejedor J, Artal P. Аберрации роговицы до и после операции по удалению катаракты с малым разрезом. Инвестируйте Ophthalmol Vis Sci. 2004; 45: 4312-4319.
3. Beiko GHH, Haigis W, Steinmueller A. Распределение сферической аберрации роговицы в комплексной офтальмологической практике, и может ли кератометрия предсказать значение сферической аберрации роговицы? J Cataract Refract Surg.2007; 33 (5): 848-858.
4. Песудов К. Метаанализ исследований, сравнивающих аберрацию волнового фронта и зрительные характеристики сферических и асферических интраокулярных линз. Документ представлен: ESCRS; Сентябрь 2008 г .; Берлин.
5. Данные в файле. Вкладыш в пакет TECNIS. Апрель 2004 г. AMO. Санта-Ана, Калифорния.
6. Beiko GHH. Целенаправленная коррекция сферической аберрации в хирургии катаракты: сравнение 0,00 и 0,10 микрон. Документ представлен на: Ежегодном собрании ASCRS; 4-9 апреля 2008 г .; Чикаго.
7. Beiko GHH, Zhao H. Нормограмма имплантации асферических ИОЛ на основе размера зрачка, асферичности роговицы и целевой рефракции. Документ представлен на: Ежегодном собрании ASCRS; 4-9 апреля 2008 г .; Чикаго.
8. Пирс П.А., Табернеро Дж., Бенито А. и др. Оптические и визуальные характеристики хорошо коррелируют у псевдофакичных глаз. Доклад представлен на симпозиуме ASCRS по катаракте, ИОЛ и рефракционной хирургии; 16 апреля 2005 г .; Вашингтон.

Что такое сферическая аберрация | Профиль миопии

Многие исследования на животных показали четкую взаимосвязь между оптическим дефокусом и прогрессированием миопии: было показано, что фокус изображения позади сетчатки «гиперметропический дефокус» ускоряет рост глаза, а в противоположном случае, когда фокус изображения перед сетчаткой «миопический дефокус» имеет было показано, что он замедляет рост глаз.Вам нужно будет жить под камнем, чтобы не слышать о периферическом дефокусе, где, опять же в исследованиях на животных, было показано, что он способствует миопическому дефокусу только через периферические области сетчатки, сохраняя при этом хороший фокус на макуле (относительная периферическая миопия). замедляет прогрессирование роста миопических глаз. Оптические устройства, обеспечивающие такой же эффект, продемонстрировали хорошую эффективность в замедлении прогрессирования миопии у людей.

Однако мы также должны иметь в виду, что зрительная система человека невероятно сложна, в то время как система фокусировки человеческого глаза также очень сложна.В среднем наши глаза имеют тенденцию включать некоторую степень задержки фокусировки, когда оптический фокус системы отстает от макулы при просмотре объекта, что по своей сути является тем, что я только что описал как гиперметропический дефокус, который, как было показано, ускоряет прогрессирование миопии у исследования на животных. Это отставание фокуса обычно описывается как отставание аккомодации, потому что в недресбиопическом глазу с коррекцией рефракции на расстоянии именно аккомодация контролирует положение фокуса сетчатки. Ученые все еще обсуждают, является ли задержка аккомодации фактором прогрессирования миопии, однако это хорошо подводит нас к теме SA, потому что, как описано выше, увеличение SA увеличивает глубину фокуса и тем самым обеспечивает возможное оптическое решение для компенсации отставания. жилья.

Увеличение периферийной преломляющей силы оптической системы по сравнению с центральной преломляющей силой заставляет больше периферийных параксиальных световых лучей фокусироваться все больше спереди, чем параксиальные лучи, которые выровнены ближе к оптической оси (см. Изображение ниже). Это имеет эффект увеличения продольного диапазона фокуса, который, если его измерить датчиком волнового фронта, будет иллюстрировать увеличенное количество положительной SA.

Starburst Vision, Trefoil и многое другое

Дом Условия »Аберрации высшего порядка в глазу

Сделано Мадлен Сосудом; проверено Вэнсом Томпсоном, MD

Аберрации высшего порядка (HOA) — это более тонкие и сложные аномалии рефракции, чем близорукость, дальнозоркость и астигматизм.Из-за своей сложной природы эти аберрации невозможно исправить с помощью обычных очков и большинства контактных линз.

Если у вашего глазного врача есть специальное оборудование, необходимое для обнаружения ТСЖ [см. Технологию волнового фронта при обследовании глаз] и говорит, что у вас значительное количество этих аберраций, вы можете интересно, что это означает и какое влияние — если таковое имеется — на качество вашего видения.

Аберрации высших порядков имеют относительно незнакомые имена — например, кома, сферическая аберрация и трилистник.Эти аберрации могут вызвать проблемы со зрением ночью, блики, ореолы, нечеткость, звездообразование или двоение в глазах (диплопия).

Без глаза идеально, что означает, что все глаза имеют хотя бы некоторую степень аберрации высшего порядка. Если вам поставлен диагноз более высокого порядка аберрации, вам не нужно беспокоиться, если они не являются значительными достаточно, чтобы вызвать симптомы зрения.

Что такое аберрация высшего порядка?

Аберрация высшего порядка — это искажение, приобретаемое волновым фронтом света, когда он проходит через глаз с неровностями его преломляющих компонентов (слезная пленка, роговица, водянистая влага, хрусталик и стекловидное тело).

Аномальная кривизна роговицы и хрусталика может способствовать искажению, создаваемому волновым фронтом света. Серьезные аберрации высшего порядка также могут возникать в результате рубцевания роговицы в результате хирургической операции на глазах, травм или болезней.

Катаракта, затуманивающая естественный хрусталик глаза, также может вызывать аберрации более высокого порядка. Аберрации также могут возникнуть, когда из-за сухого глаза уменьшается слезная пленка на глазу, которая помогает изгибать или преломлять световые лучи для достижения фокусировки.

Общие формы волнового фронта (аберрации)

На этой диаграмме показаны наиболее распространенные формы аберраций, возникающих, когда волновой фронт света проходит через глаза с несовершенным зрением.Теоретически идеальный глаз (вверху) представлен безаберрационной плоской плоскостью, известной, например, как поршень.

Как диагностируются аберрации высшего порядка?

Аберрации высшего порядка идентифицируются по типам искажений, возникающих при прохождении светового фронта через глаз.

Потому что ни один глаз не является оптически идеальным, однородный волновой фронт проходящих световых лучей через глаз приобретает некие объемные, искаженные формы. Так было обнаружено более 60 различных форм волнового фронта или аберраций. идентифицированы.

Две категории аберраций обычно используются для описания аномалий рефракции глаза:

• Аберрации более низкого порядка состоят в основном из близорукости и дальнозоркости (дефокусировки), а также астигматизма. Они составляют около 85 процентов всех аберраций глаза.

• Аберрации высшего порядка включают множество разновидностей аберраций. Некоторые из них имеют такие названия, как кома, трилистник и сферическая аберрация, но многие из них идентифицируются только с помощью математических выражений (полиномы Цернике).Они составляют около 15 процентов от общего количества аберраций в глазу.

Порядок относится к сложности формы волнового фронта, выходящего через зрачок — чем сложнее форма, тем выше порядок аберрации.

Какое влияние аберрации высшего порядка оказывают на качество зрения?

влияние аберраций высших порядков на качество зрения зависит от различных факторы, включая первопричину аберрации.

Люди с большими размерами зрачка, как правило, может быть больше проблем со зрением симптомы, вызванные аберрациями более высокого порядка, особенно при низком уровне условия освещения, когда зрачок открывается еще шире.

Но даже люди с маленькими или средними зрачками могут иметь хорошее зрение проблемы, когда аберрации более высокого порядка вызваны такими условиями, как рубцевание поверхности глаза (роговицы) или катаракта, затуманивающая глаз естественный хрусталик. Также специфические типы и ориентация высшего порядка В некоторых исследованиях было обнаружено, что аберрации влияют на качество зрения глаза с меньшими зрачками.

Большое количество определенных аберраций более высокого порядка может иметь серьезное влияние на качество зрения, вплоть до потери трудоспособности.

Какие симптомы связаны с аберрациями высшего порядка?

An глаз обычно имеет несколько различных аберраций более высокого порядка, взаимодействующих все вместе. Следовательно, корреляция между конкретным высшим порядком аберрацию и конкретный симптом выделить нелегко. Тем не менее, аберрации высшего порядка обычно связаны с двоением в глазах, размытость, привидения, ореолы, звездообразования, потеря контраста и плохая ночь зрение.

Можно ли исправить аберрации высшего порядка?

Довольно немного внимания уделяется аберрациям более высокого порядка, которые дней, потому что они, наконец, могут быть диагностированы с помощью технологии волнового фронта (аберрометрия), и потому, что они недавно были идентифицированы как иногда серьезные побочные эффекты рефракционной хирургии.

в В настоящее время различные формы адаптивной оптики использовались или разрабатываются. разработан для индивидуальной коррекции аберраций более высокого порядка. К ним относятся новые виды очков, контактные линзы, интраокулярные линзы и рефракционная хирургия, которая изменяет форму поверхности глаза или роговицы.

цель адаптивной оптики — добиться такого типа коррекции зрения, который может сделать более плоской форму выходящего в плоскости волнового фронта зрачок, компенсируя его искажение.

Однако адаптивная оптика может быть не в состоянии определить конкретные физические недостатки рефракционной компоненты глаза, которые в первую очередь вызывают эти искажения.

[Для получения дополнительной информации о коррекции зрения для аберраций более высокого порядка прочтите об очковых линзах высокой четкости, волновом фронте или индивидуальном LASIK.]

Страница опубликована в марте 2019 г.

Страница обновлена ​​в марте 2021 г.

Сферическая аберрация глаза

Описание общепризнанных методов исследования сферической аберрации глаза дано Чернингом, «Доклады представлены в Международном конгрессе по восстановлению физиологии в Париже в 1900 году», том III., стр. 551-557. Эти методы, по большей части, требуют специальных экспериментальных приспособлений, а для некоторых для достижения успеха необходимо прибегать к инъекциям кокаина или гоматропина, чтобы увеличить размер зрачка. Следующий метод /, не требующий специального оборудования или подготовки, по-видимому, ускользнул от наблюдения и, следовательно, заслуживает описания. Поместите лист белой бумаги, на котором широкая черная полоса размечена по горизонтали, сразу за кратчайшим расстоянием, на котором отчетливо виден глаз, и, глядя на верхний край черной полосы, постепенно закройте зрачок снизу и снизу. означает карту с горизонтальным верхним краем, расположенным как можно ближе к глазу.В тот момент, когда зрачок будет почти полностью закрыт, край черной полосы окажется в углублении, и его исходное положение будет восстановлено при открытии зрачка. При подъеме и опускании карты со скоростью один или два раза в секунду это смещение очень заметно. Наилучший успех достигается при довольно тусклом свете, когда зрачок расширен; Необходимо следить за тем, чтобы глаз был тщательно сфокусирован на краю черной полосы, иначе это может привести к чрезмерному смещению из-за расслабления аккомодации глаза.Вышеупомянутый эксперимент показывает, что при приспособлении для зрения вблизи оптическая система глаза чрезмерно скорректирована на сферическую аберрацию, а лучи, проходящие вблизи края зрачка, отклоняются недостаточно. Чтобы доказать это, предположим, что край черной полосы расположен на продолжении оптической оси глаза. Затем, при условии правильной аккомодации глаза, лучи, проходящие через середину зрачка, будут формировать изображение края черной полосы в той точке сетчатки, которая пересекается оптической осью.Если лучи, проходящие через верхнюю периферическую часть зрачка, недостаточно отклоняются, они рассекают сетчатку в точке, находящейся выше истинного изображения, и из-за мысленной инверсии изображений сетчатки изображение; видимо ниже будет наблюдаться истинное изображение. При закрытии зрачка снизу истинное изображение затемняется, и видно только то, что образовано лучами, проходящими через верхний край зрачка.

Аберрации высшего порядка после LASIK

«Когда я начал проводить исследования волнового фронта в конце 1980-х, я понял, что рефракционная хирургия увеличивает аберрации глаза и приводит к потере остроты зрения с максимальной коррекцией… Раньше мы не обращали особого внимания на аберрации более высокого порядка, потому что не могли их исправить ». — Raymond Applegate, OD, PhD. Источник: EuroTimes, июнь 2003 г.

---

Есть ли у вас аберрации более высокого порядка после LASIK, которые негативно влияют на качество вашей жизни? Если да, то FDA хочет получить от вас известие. Отправьте отчет MedWatch в FDA онлайн. Кроме того, вы можете позвонить в FDA по номеру 1-800-FDA-1088, чтобы сообщить по телефону, загрузить бумажную форму и либо отправить ее по факсу на 1-800-FDA-0178, либо отправить ее по адресу, указанному внизу страницы 3, либо загрузите мобильное приложение MedWatcher, чтобы сообщать о проблемах LASIK в FDA с помощью смартфона или планшета.Прочтите образец отчетов о травмах LASIK, которые в настоящее время хранятся в FDA.

Пациенты с осложнениями LASIK приглашаются к обсуждению на FaceBook

.

На изображении внизу слева показана серьезная форма сферической аберрации после LASIK (обратите внимание, что пешеход полностью скрыт звездообразованием). Внизу справа представлена ​​имитация изображения глазной диаграммы, созданной на основе топографии роговицы пациента с аберрациями более высокого порядка.

«Визуальные аберрации » или « оптические аберрации » описывают все недостатки оптической системы глаза, которые приводят к неправильной фокусировке световых лучей.

Аберрации более низкого порядка — это простые дефокусы, такие как миопия (близорукость), дальнозоркость (дальнозоркость) и астигматизм, которые можно исправить с помощью очков. Аберрации высшего порядка (HOA) — это более сложные недостатки оптической системы глаза. Аберрации более высокого порядка нельзя исправить с помощью очков. Неправильный астигматизм роговицы создает аберрации более высокого порядка.

Аберрации более высокого порядка (HOA) представляют собой более сложные формы расфокусировки.ТСЖ присутствуют во всех глазах человека, но в нормальных, не оперированных глазах ТСЖ настолько незначительны, что едва заметны, если вообще заметны. Разрезание лоскута LASIK и удаление ткани роговицы создает неестественную неправильную форму роговицы, что увеличивает аберрации высшего порядка глаза. Симптомы HOA включают вспышки звездообразования, ореолы, двоение в глазах, множественные изображения и смазанное зрение. Тяжесть индуцированных HOA зависит от профиля лоскута LASIK, профиля абляции и размера зрачков пациента.Вы можете узнать больше о размере зрачка и качестве зрения после LASIK здесь.

Если у вас возникли проблемы со зрением после LASIK, первым делом вам следует приобрести новые очки, чтобы посмотреть, улучшают ли они ваше зрение. Часто пациенты имеют «остаточную аномалию рефракции» даже при использовании новейшей специальной технологии LASIK (особенно для сверхчеловеческого зрения волнового фронта). Если ваши проблемы со зрением не исправить с помощью очков, вероятно, у вас аберрации более высокого порядка. Только жесткие контактные линзы могут исправить аберрации более высокого порядка.

Аберрации высшего порядка измеряются аберрометром волнового фронта и выражаются в терминах, которые описывают форму и силу отклоненных световых лучей, когда они проходят через оптическую систему глаза на пути к сетчатке. Кома, сферическая аберрация и трилистник являются наиболее частыми аберрациями, вызванными LASIK. Кома заставляет свет размазываться, как хвост кометы в ночном небе (см. Иллюстрацию ниже, вверху слева). Двоение в глазах — частый симптом комы. Сферические аберрации возникают, когда зрачок расширяется больше, чем область роговицы, которая была полностью скорректирована лазерным лечением, обычно при тусклом свете. Сферическая аберрация связана с ореолами, вспышками звездообразования, фантомными изображениями и потерей контрастной чувствительности (неспособностью видеть мелкие детали) при слабом освещении (см. Иллюстрацию сферических аберраций ниже, вверху справа). Трилистник заставляет точку света размазываться в трех направлениях, как символ Mercedes-Benz (см. Иллюстрацию ниже, внизу слева).У пациентов с LASIK довольно часто наблюдается увеличение всех этих аберраций (и других), что приводит к искажению ночного видения, когда зрачок широко открывается и позволяет свету проходить через большую площадь неровной поверхности роговицы (см. Иллюстрацию ниже, Нижний правый).

Пользовательский LASIK , также известный как LASIK с волновым фронтом , был представлен индустрией LASIK в Соединенных Штатах в 2003 году. В отличие от обычного LASIK, который основан исключительно на рефракции (измерение миопии, дальнозоркости и астигматизма), пользовательский «или» управляемый волновым фронтом «LASIK основан на общих (низших и высших порядках) аберрациях глаза.Перед операцией создается карта волнового фронта, которая используется для программирования индивидуального лечения для каждого отдельного глаза. Хотя целью LASIK волнового фронта является исправление «небольших оптических дефектов» (HOA), процедура фактически делает их хуже, чем до операции . Увеличение HOA больше с обычным LASIK, чем с пользовательским LASIK с волновым фронтом. На самом деле это не имеет ничего общего со способностью индивидуализированного LASIK лечить предоперационные аберрации — это связано с удалением большего количества ткани на периферии роговицы, чтобы учесть потерю лазерной энергии на склоне роговицы (косинус эффект). Оптимизированный для волнового фронта LASIK пытается сохранить исходную форму кривизны роговицы, применяя больше лазерной энергии на периферии, но, как и другие формы LASIK, он постоянно приводит к увеличению аберраций более высокого порядка. Подробнее: Ссылка

С веб-сайта FDA: «Хотя методы лечения волновым фронтом направлены на устранение аберраций более высокого порядка, результаты клинических исследований показали, что средние аберрации все еще увеличиваются, но меньше, чем после обычного LASIK.»Источник

ПРИНИМАЙТЕ ВЫЗОВ ВОЛНЫ! Если вы решили пройти LASIK после прочтения этого веб-сайта, примите вызов волнового фронта. Получите копию вашей предоперационной карты волнового фронта. (Если вы скажете хирургу, почему вам нужна эта карта, он может не захотеть продолжать вашу операцию.) После операции попросите послеоперационную карту волнового фронта, снятую при том же диаметре сканирования, что и предоперационная карта. Сравните аберрации более высокого порядка до операции и после операции. (Это измерение не имеет смысла, если диаметры сканирования не идентичны).Увеличились ли аберрации высшего порядка? Ваш хирург предупреждал вас, что ваше индивидуальное лечение LASIK приведет к увеличению визуальных искажений? Теперь ты нам веришь?

Была ли эта информация полезной? Используйте контактную форму в строке меню выше, чтобы отправить нам сообщение.

Медицинские исследования аберраций высшего порядка после LASIK

Аберрации высшего порядка после LASIK по поводу миопии с помощью алконовых и волновых лазеров: проспективное рандомизированное исследование .
J Refract Surg. 2005 ноябрь-декабрь; 21 (6): S799-803. Бринт SF.
Brint Vision, Метэри, Лос-Анджелес, США. Brintmd@aol.com

ЦЕЛЬ: Оценить различия в исходах аберраций более высокого порядка между двусторонним лечением LASIK с направлением волнового фронта и с оптимизацией волнового фронта в двух близких группах пациентов через 1 и 3 месяца после операции.

МЕТОДЫ: Тридцать пациентов были включены в исследование и рандомизированы для прохождения двустороннего LASIK с использованием лазерной системы Alcon CustomCornea или лазерной системы WaveLight Allegretto Wave.Были оценены стандартные клинические исходы, такие как острота зрения и явная рефракция, а также качество измерений, таких как субъективные анкеты и аберрации более высокого порядка. Все пациенты прошли контрольные обследования в течение 3 месяцев после операции.

РЕЗУЛЬТАТЫ: Через 1 и 3 месяца после операции острота зрения без коррекции и результат рефракции были одинаковыми для двух лазерных платформ, при этом 90–93% глаз находились в пределах +/- 0,5 D от предполагаемого результата. Через 1 и 3 месяца в группе Alcon CustomCornea было статистически значимо меньшее количество индуцированных общих аберраций более высокого порядка по сравнению с группой Allegretto Wave (P <.05).

ВЫВОДЫ: LASIK для миопии с системами Alcon CustomCornea и WaveLight Allegretto Wave очень эффективен с точки зрения рефракционного результата и некорректированной остроты зрения. Однако после лечения системой WaveLight Allegretto Wave аберрации были статистически значимо больше, чем после лечения Alcon CustomCornea.

---

LASIK под контролем волнового фронта с системой Zyoptix 3.1 для коррекции миопии и сложного миопического астигматизма с периодом наблюдения 1 год: клинический результат и изменение аберраций более высокого порядка.
Офтальмология. 2004 декабрь; 111 (12): 2175-85. Kohnen T, Bühren J, Kühne C, Mirshahi A.
Кафедра офтальмологии, Университет Иоганна Вольфганга Гете, Франкфурт-на-Майне, Германия. kohnen@em.uni-frankfurt.de

ЦЕЛЬ: Оценить безопасность, эффективность, предсказуемость, стабильность и изменение аберраций после LASIK под контролем волнового фронта при миопии и миопическом астигматизме.

Дизайн: проспективное, нерандомизированное, самоконтролируемое исследование. УЧАСТНИКИ: LASIK под контролем волнового фронта была проведена на 97 глазах в течение 1 года исследования.Обработанные глаза имели средний субъективный явный сферический эквивалент (SE) -5,22 +/- 2,07 диоптрии (D), с диапазоном от -0,25 до -9,00 D для миопии и от 0 до -3,25 D для астигматизма. Я

УСТРАНЕНИЕ: После разреза микрокератома была выполнена эксимерная абляция на основе волнового фронта (Zyoptix 3.1). Во всех процедурах использовалось полное лечение для достижения эмметропии ранней номограммы, предоставленное производителем системы.

ОСНОВНЫЕ МЕРЫ РЕЗУЛЬТАТОВ: Безопасность, эффективность, предсказуемость и стабильность были оценены через 1, 3 и 12 месяцев после операции.Изменения волнового фронта аберраций высшего порядка (HOA) через 1 год были определены для зрачков размером 3,5 и 6 мм. Результаты. Через 1 год после операции некорректированная острота зрения (ОЗ) составляла 20/20 или выше в 83% глаз и 20/40 или выше в 98%. Среднее субъективное проявление SE через 1 год составило -0,25 +/- 0,43 D; она была в пределах 0,50 D у 77% и в пределах 1,0 D у 95%. Отсутствие потери глаза> или = 2 линии VA с наилучшей очковой коррекцией (BSCVA) через 1 год после операции; 40 глаз получили 1 линию BSCVA, а 5 глаз — 2 линии.Общее среднеквадратичное значение HOA (RMS) увеличилось в среднем в 1,23 +/- 0,57 раза при зрачке 3,5 мм; для зрачка 6 мм коэффициент увеличения составил 1,52 +/- 0,36. Никаких изменений или уменьшения общего среднеквадратичного значения HOA не наблюдалось в 45,5% глаз для зрачка 3,5 мм и в 20,6% для зрачка 6 мм. Выявлено достоверное увеличение первичной сферической аберрации (Z 4,0) в 4,11 +/- 10,17 раза для зрачков 3,5 мм и 4,31 +/- 6,76 для зрачков 6 мм.

ВЫВОДЫ: LASIK с волновым фронтом с использованием Zyoptix 3.1 — эффективная и безопасная процедура для лечения миопии и миопического астигматизма. Хотя почти в половине случаев ТСЖ можно было уменьшить, все еще наблюдалась недостаточная коррекция и индукция ТСЖ с использованным алгоритмом.

---

Рефракционная хирургия, оптические аберрации и зрение.
J Refract Surg. 1997 май-июнь; 13 (3): 295-9. Эпплгейт Р.А., Хауленд ХК.
Отделение офтальмологии Медицинского факультета Техасского университета Научного центра здоровья в Сан-Антонио, США.

Визуальная оптика приобретает новое клиническое значение. Учитывая, что современные процедуры рефракции могут вызывать и действительно вызывают большие количества окулярных аберраций более высокого порядка, которые часто влияют на повседневную зрительную функцию и качество жизни пациента, мы больше не можем относить рассмотрение окулярных аберраций к академическим дискуссиям. Вместо этого нам нужно двигаться в направлении минимизации (а не увеличения) аберраций глаза, в то же время, когда мы исправляем сферическую и цилиндрическую ошибку преломления глаза.Это захватывающие времена в рефракционной хирургии, которые необходимо смягчить тем фактом, что после того, как уляжется вся исследовательская, клиническая и маркетинговая пыль, уровень, до которого мы улучшим качество изображения сетчатки, будет определяться компромиссом между стоимость и улучшение качества жизни, которые предлагает рефракционная хирургия.

---

Сравнение аберраций волнового фронта роговицы после фоторефрактивной кератэктомии и лазерного кератомилеза in situ.
Американский журнал офтальмологии Том 127, выпуск 1, январь 1999 г., страницы 1-7
Ошика Т., Клайс С.Д., Эпплгейт Р.А., Хауленд Х.С., Эль-Данасури, Массачусетс.Отделение офтальмологии Медицинской школы Токийского университета, Япония. oshika-tky@umin.ac.jp

ЦЕЛЬ: Сравнить изменения аберраций волнового фронта роговицы после фоторефрактивной кератэктомии и лазерного кератомилеза in situ.

МЕТОДЫ. В проспективном рандомизированном исследовании 22 пациентам с двусторонней миопией была проведена фоторефракционная кератэктомия на одном глазу и лазерный кератомилез in situ на другом глазу. Процедура, назначенная для каждого глаза, и последовательность операций для каждого пациента были рандомизированы.Измерения топографии роговицы проводились до операции, через 2 и 6 недель, через 3, 6 и 12 месяцев после операции. Данные использовались для расчета аберраций волнового фронта роговицы как для маленького (3 мм), так и для большого (7 мм) зрачков.

РЕЗУЛЬТАТЫ: И фоторефракционная кератэктомия, и лазерный кератомилез in situ значительно увеличили общие аберрации волнового фронта для зрачков 3 и 7 мм, и значения не вернулись к дооперационному уровню в течение 12-месячного периода наблюдения. Для зрачка 3 мм не было статистически значимой разницы между фоторефрактивной кератэктомией и лазерным кератомилезом in situ в любой послеоперационной точке.Для 7-миллиметрового зрачка глаза после лазерной кератомилеза in situ показали значительно большие общие аберрации, чем глаза после фоторефракционной кератэктомии, где значительная межгрупповая разница наблюдалась для сферической аберрации, но не для аберрации, подобной коме. Это несоответствие, по-видимому, связано с меньшей переходной зоной лазерной абляции в процедуре лазерного кератомилеза in situ. Перед операцией смоделированное расширение зрачка от 3 до 7 мм вызывало 5-6-кратное увеличение общих аберраций.После операции такая же дилатация привела к увеличению в 25-32 раза в группе фоторефракционной кератэктомии и в 28-46 раз в группе лазерного кератомилеза in situ. Для зрачка 3 мм доля кома-подобных аберраций увеличивалась как после фоторефрактивной кератэктомии, так и после лазерного кератомилеза in situ. Для 7-миллиметрового зрачка до операции доминировала кома-подобная аберрация, но сферическая аберрация стала доминирующей после операции.

ВЫВОДЫ: И фоторефракционная кератэктомия, и лазерный кератомилез in situ увеличивают аберрации волнового фронта роговицы и изменяют относительный вклад кома- и сферических аберраций.Для большого зрачка лазерный кератомилез in situ вызывает больше сферических аберраций, чем фоторефракционная кератэктомия.