Оптические аберрации (искажения) зрительной системы человека. Аберрации оптической системы глаза человека

Http://miroft.org.ua/
03.06.14 10:17

Понятие об аберрациях. Аберрации как несовершенство глаза

Термин «аберрация» происходит от латинских слов: «aberrare, aberration» - уклоняться, уклонение. В оптике под аберрациями понимают погрешности изображения, обусловленные отклонением светового луча в реальной оптической системе от его направления в идеальной оптической системе.

В физиологической оптике аберрации - любое угловое отклонение узкого параллельного (коллимированного) пучка света от точки идеального пересечения с сетчаткой в центре фовеолы при его прохождении через оптическую систему глаза.

Различают аберрации хроматические и монохроматические. Среди монохроматических выделяют аберрации высшего и низшего порядков. К аберрациям низшего порядка относят аметропии (дефокус) и астигматизм. Аберрации высшего порядка представлены сферической аберрацией, комой, астигматизмом косых пучков, кривизной поля, дистрофией, нерегулярными аберрациями.

Карта оптических отклонений реальных световых лучей от идеальных в проекции зрачка называется волновым фронтом. Оптическая система с минимальным количеством аберраций имеет плоский, или сферический, волновой фронт. В реальной физиологической оптической системе всегда есть отклонения от плоского волнового фронта.

Рис. 1

В настоящее время для описания аберраций волнового фронта используют серии полиномов математического формализма Цернике (F.Zernike) (1934). Согласно этим представлениям призматический наклон описывают полиномами 1-го порядка (Z1), дефокус и астигматизм – 2-го (Z2), кому относят к 3-му (Z3),а сферическую аберрацию к 4-му порядку (Z4).

Рис. 2

Существующие системы для измерения и анализа аберраций волнового фронта обычно имеют точность 6-7-го порядка по F.Zernike. Оптическая система считается хорошей, если среднеквадратичное отклонение волнового фронта, обозначаемое как RMS (англ. – root mean square), меньше 1/14 длинны волны или равно 0.038 мкм. Данный критерий называюткритериям Марешаля .

Идеально исправленная по всем аберрациям оптическая система не может дать точного изображения предмета! Точка никогда не изображается точкой. Причина связана с волновой природой света, создающей дифракционные явления. Точечный источник света изображается на сетчатке не в виде одной точки, а виде более светлого пятна, окруженного рядом концентрических менее светлых колец убывающей яркости (диск Эйри).

Качество зрительного восприятия зависит от разрешающей способности сетчатки, дифракции света в области зрачка и свойств оптических сред глаз. Одной из особенностей человеческого глаза является наличие глубины фокусной области, в пределах которой может не происходить изменения качества изображения [Сергиенко Н.,М.,1972]. Зрительное восприятие регулируется не только физиологической оптикой, но и корковыми структурами центральной нервной системы. Улучшая оптику глаза путем снижения аберрации, можно повысить зрительное разрешение от обычного уровня к более высокому.

Классификация и виды аберраций

Различают хроматическую, дифракционную и монохроматическую аберрации.

Хроматическая аберрация – искажение изображения, связанное с тем, что лучи видимого света, имея разную длину волны и падая на линзу параллельным пучком, преломляясь, фокусируются не в одной точке. Коротковолновые лучи (сине-зеленые) фокусируются дальше от сетчатки, чем длинноволновые (красные). Это явление называется хроматизмом положения. В результате изображение размывается, и края его окрашиваются. Если фокус синих лучей совместить с сетчаткой, изображение точки будет окружено красным ореолом, и наоборот. Очертания воспринимаемых предметов могут окрашиваться при гиперметропии – красным, при миопии – синим цветом. Практическое значение хроматических аберраций более заметно при проведении дуохромного теста для уточнения оптической установки глаза при аметропии. В условиях освещения белым светом человек не различает цветные каемки вокруг наблюдаемых предметов. Это объясняется наложением цветных ореолов один на другой и малыми угловыми размерами цветных каемок. Хроматические аберрации не оказывают существенного влияния на центральное зрение.

Дифракционная аберрация связана с нарушением прямолинейности, отклонением, световой волны при ее распространении мимо резких краев непрозрачных или прозрачных структур, формирующих отверстия. Такой структурой в глазу является зрачок. В результате дифракции света на границе зрачка, где согласно законам геометрической оптики должен быть четкий переход от тени к свету, возникает ряд светлых и темных дифракционных колец, проецируемых на сетчатку. С уменьшением диаметра зрачка диаметр дифракционного круга светорассеянья увеличивается. Но при этом сферическая аберрация уменьшается.

Сферическая аберрация характеризует состояние, при котором есть различие в преломлении светового луча между центром сферической оптической поверхности и ее периферией. В основе сферической аберрации лежит кривизна роговицы и хрусталика. Влияние сферической аберрации на качество изображения зависит от величины зрачка. При малых размерах зрачка от 2 до 4 мм сферическая аберрация минимальна, но резко возрастает при расширении зрачка. Если преломление лучей через периферическую часть зрачка сильнее, чем через центральную, то сферическая аберрация называется положительной (например, при неизмененной роговице). При обратном положении возникает отрицательная сферическая аберрация (например, при уплощении центра роговицы после лазерной фотоабляции). Сферическая аберрация носит индивидуальный характер. Поверхность хрусталика носит индивидуальный характер. Поверхность хрусталика может частично компенсировать сферическую аберрацию роговицы.

Астигматизм – это аберрация наклонных пучков (аберрация больших углов наклона). Возникает из-за асферичности преломляющих поверхностей глаза. Если на оптическую систему направлен узкий пучок лучей, находящийся на значительном расстоянии от оптической оси, то он сфокусируется в виде двух взаимно перпендикулярных отрезков на определенном расстоянии друг от друга, образуя при этом изображение в виде хорошо известного коноида Штурма (эллипс, за ним кружок, и снова эллипс). Такое состояние равносильно прямому падению лучей на торическую поверхность. Астигматизм снижает зрительное разрешение.

Частным случаем астигматизма глаза является физиологический астигматизм. Под ним понимают такой астигматизм глаза, при котором сохранена нормальная острота зрения. Он обусловлен несколькими факторами: асферичностью преломляющих поверхностей, астигматизмом наклонных лучей, децентрированием преломляющих поверхностей и различиями в оптической плотности преломляющих сред [Смирнов М.С.,1961].

Кома – это аберрация, возникающая при несовпадении центров изображений светящихся точек, расположенных вне оси оптической системы (аберрация малых углов наклона оптических пучков). Наложение изображений принимает вид несимметричного пятна, напоминающего запятую. Одной из причин комы является отсутствие соосности между оптическими центрами роговицы, хрусталика и фовеолы. К усилению комы может приводить децентрирование новых оптических зон при различных способах хирургической коррекции аметропий.

Кривизна поля изображения обусловлена тем, что изображение плоского предмета получается резким не в плоскости, как это должно быть в идеальной оптической системе, а на искривленной поверхности. Она представляет собой срединную поверхность между обеими астигматическими, которые возникают вследствие отображения каждой точки отрезка двумя изображениями, лежащими в сагиттальной и меридиональной плоскостях.

Дисторсия является аберрацией, при которой нарушается геометрическое подобие между объектом и его изображением. При дисторсии линейное увеличение разных частей изображения различно в пределах всего поля, так как разноудаленные от оптической оси точки предмета изображаются с разным увеличением. Прямоугольное изображение может перейти в «бочкообразное» (отрицательная дисторсия) или «подушкообразное» (положительная дисторсия). Такой же эффект могут создавать астигматические очковые линзы, сжимающие ли растягивающие предметы в одном направлении.

Клиническая роль аберрации и аберрометрии

Выраженность аберраций зависит от многих факторов, к которым относят размер зрачка, возраст пациента, рефракцию, аккомодацию. Аберрации непостоянны и меняются во времени с частотой около 2 Гц. Характер аберраций может изменить даже направление взгляда человека, что необходимо при рассматривании предметов. Эффект Стайлса-Кроурфорда, при котором световой пучок в центральной зоне зрачка более яркий, чем в его периферической части, частично смягчает аберрации.

В нормальных глазах среднее значение аберраций высшего порядка при диаметре зрачка 5мм составляет 0.25 мкм (или λ/2), что адекватно 0.25 дптр дефокусировки. При возрастании уровня аберраций их значения могут превышать нормальные в 2-10 раз.

Анализ аберраций 130 эмметропических глаз при диаметре зрачка 5мм показал доминирование комы в 69 % ,сферической аберрации – в 16 % случаев. При увеличении диаметра зрачка до 8 мм, доля комы уменьшалась до 44 %, а доля сферической аберрации увеличивалась до 38 % от общего числа аберраций высшего порядка. Аберрации 5 и 6 порядков практически оставались без изменений.

При изучении аберраций высшего порядка у 114 пациентов в возрасте от 20 до 69 лет с амметропией не более 2.0 дптр было показано, что их количество в глазу очень индивидуально и в 95 % случаев среднее квадратичное отклонение волнового фронта (RMS) составляет 0.334 мкм. Аберрации, как правило, зеркально симметричны в правом и левом глазах. Внутренние оптические среды обладают компенсирующим влиянием по отношению к роговице за счет аберраций Z4. Это компенсирующее влияние уменьшается с возрастом.

На сегодняшний день знания об аберрациях нашли наибольшее практическое применение в оптической коррекции зрения и при визуальных методах исследования глазного дна.

Широко применяемая лазерная фотоабляция роговицы в различных ее вариантах при хирургической коррекции аметропий дает возможность получения высокого зрительного разрешения, но при этом увеличивает аберрации высшего порядка, проявляющиеся при диаметре зрачка 5 мм и более. Так, при проведении лазерного кератомилеза in situ возрастает сферическая аберрация, проявляющаяся глэр-эффектом, а при фоторефракционной кератэктомии возможно усиление комы, которая лежит в основе монокулярной диплопии. Использование кератофотоабляции на основе волнового фронта позволяет улучшить качество зрительного восприятия.

Применение интраокулярных линз при афакии усиливает сферическую аберрацию. Разработаны и применяются в клинике интраокулярные линзы с отрицательной сферической аберрацией, которая частично компенсирует положительную сферическую аберрацию роговицы для получения более качественного изображения на сетчатке глаза.

При практическом применении оптических средств и хирургических методов существуют факторы, которые ограничивают возможности зрительного разрешения. Например, любые динамические изменения параметров аккомодации или зрачка приведут к искажениям на сетчатке за счет остаточных аберраций. Статистическая коррекция аберраций не способна сделать глаз свободным от нежелательного их влияния. Только динамическая коррекция, основанная на принципах адаптивной оптики, используемая при визуализации глазного дна, лишена недостатков. Устранение монохроматических аберраций тут же приводит к доминированию хроматических. А устранить эффект светорассеяния невозможно даже при устранении аберраций.

Достижение суперзрения при полной коррекции аберрации глаза вряд ли возможно и целесообразно! Во-первых, аберрации сами по себе динамичны. Во-вторых, существуют нейрорецепторные ограничения зрительного разрешения, обусловленные расположением фоторецепторов сетчатки на расстоянии, равном 0.5 угл. мин, что обеспечивает зрительное разрешение, равное 1.8-2.0. Дальнейшее повышение зрительного разрешения может вызвать зрительные иллюзии.

Положительная роль аберраций высокого порядка заключается в том, что они увеличивают глубину фокусной области. Если устранить эти аберрации, сохранив только аметропию, то произойдет контрастная инверсия воспринимаемых изображений – белое и черное поменяются местами. В данной ситуации аберрации являются механизмом коррекции качества изображения. Отсутствие аберраций, создающих малый уровень дефокусировки, частично устранило бы стимул к аккомодации, нарушив ее работу и снизив точность аккомодирования.

Авторы: Аветисов Сергей Эдуардович – директор НИИ глазных болезней, член-корреспондент РАМН
Шелудченко Вячеслав Михайлович – доктор медицинских наук, профессор, заведующий отделом Государственного Учреждения НИИ глазных болезней РАМН

• Аберрации различных порядков
• Исправление сферических аберраций
• Линзы сферические и асферические – в чем разница
• Преимущества линз асферического дизайна
• Особенности подбора
• Цены и производители асферических линз

На сегодняшний день практически каждый человек уже слышал о высоком качестве расширения. Если вы желаете улучшить качество своего зрения, тогда в этом случае необходимо использовать асферические линзы для глаз.

Асферические линзы - это уникальный продукт

Многие люди сталкиваются с размытой картинкой или плохой видимости при низком освещении. Причина всего этого будет заключаться в аберрации высших порядков.

Аберрации различных порядков

Под аберрациями может подразумеваться искажение изображений, которые будут получены при помощи оптических систем. Если у вас действительно присутствуют искажения, тогда предметы будут выглядеть не такими, как являются.

Позитивные и негативные аберрации глаза

Аберрации могут быть низшего или высшего порядка. К аберрациям низшего порядка можно отнести распространенные расстройства зрения, которые можно вылечить с помощью обычных корректирующих приборов. Для их определения вам необходимо использовать специальные диагностические устройства, а также специальные таблицы, которые предназначаются для проверки зрения. Перед использованием этих линз изучите срок годности линз.

К аберрациям высшего порядка все сложнее. Традиционными методами их выявить будет просто невозможно. Для их выявления могут потребоваться компьютеризованными устройствами, которые имеют название аберрометрами. Эти устройства будут показывать графическое изображение волнового фронта пучка лучей света. Все полиномы 3 степени и будут относится к высшим порядкам.

Ореолы вокруг источников света - это симптом аберрации

Если перейти к детальному изучению, тогда можно сделать вывод о том, что искажения могут возникать по разным причинам:

1. Сферические. Они могут появиться, когда параллельные лучи, которые попадают на периферии хрусталика и преломляются больше тех, что попадают на его центр.
2. Кома – это сферические искажения косых лучей света, которые попадают под определенным углом к глазной оси. Если говорить простыми словами, тогда центр хрусталика просто не будет совпадать с центром роговицы.
3. Хроматические – это результат более сильного преломления коротковолновых лучей белого спектра в зрительной системе. Из-за этого многоцветовые объекты просто не будут восприниматься глазом с абсолютной четкостью.

Теперь пришло время изучить, как исправить подобные искажения.

Исправление сферических аберраций

Ранее корректировка зрения осуществлялась с помощью обычных очковых линз. Именно поэтому в скором времени были созданы асферические типы линз, которые способны исправлять подобные искажения. Практика на сегодняшний день доводит, что этот способ коррекции еще далеко от идеального.

Вот так будет выглядеть вид в асферических линзах

Если человек будет смотреть в сторону, тогда прибор будет видеть с другими параметрами. Из-за этого картинка может искажаться, так как линза соответствует индивидуальным параметрам человека. Чем ближе к ее краю будет смотреть пациент, тем больше будет разница в параметрах. Также очковые линзы асферического дизайна могут иметь еще один весомый недостаток. Основным недостатком считается они будут изменять не только размеры предметов, но и расстояния до них. Многие люди, которые избавились от очков и перешли использовать асферические контактные линзы сообщаю о том, что, когда смотрят в зеркало, тогда картинка будет выглядеть совершенно иначе. Степень искажения может зависеть от разнообразных факторов:

1. Расстояние между глазном и прибором.
2. Преломляющая сила прибора.

Приборы высоких рефракций также могут искажать и размер глаза человека. Отличительной способностью можно считать то, что параллельный пучок будет находиться строго в одной точке. Простыми словами: картинка, которая будет попадать на края может искажаться.

Асферический и сферичиский дизайн

Линзы сферические и асферические – в чем разница

Сферические контактные линзы способны просто корректировать искажения только низких порядков. Исправить высшие порядки с помощью подобной линзы будет просто невозможно. Сферические очки и линзы практически ничем не отличаются. Единственным отличием считается то, что линзы позволяют корректировать и периферическое зрение.

Асферические контактные линзы отличаются своей удобной конструкцией. Они могут отличаться благодаря своей конструкции. Линза будет иметь форму эллипса. Благодаря этому радиус кривизны от центра к краю может увеличиваться. После использования подобных линз можно значительно повысить контрастность линзы. Если вам будет интересно, тогда можете прочесть про астигматические линзы.

Преимущества линз асферического дизайна

1. Асферические приборы позволяют исправить периферическое зрение. Благодаря этому качество изображения может повыситься.
2. Искажение окружающих предметов можно минимизировать.
3. Приборы достаточно тонкие и поэтому период привыкания не потребуется.
4. Поле зрения будет достаточно широким.

Важно знать! Асферические модели будут просто незаменимы в ночной период времени. Они могут бороться с искажениями, как высшего, так и низшего порядка.

Если детально изучить отзывы, тогда можно понять, что усталость глаз не будет ощущаться, даже после сильной и длительной нагрузки.

Особенности подбора

Сначала, вам необходимо пройти обследование у офтальмолога. Именно он сможет определить полезно использовать такие линзы или нет. Специалист благодаря специальному оборудованию сможет определить все технические характеристики.

Степень аберрации у человека может значительно отклоняться от среднего показателя. Именно поэтому конечный результат может быть не лучше, а еще хуже.

Цены и производители асферических линз

Цена на асферические линзы может быть достаточно разнообразной. Все будет зависеть от качества. Ниже мы представили вашему вниманию таблицу, в которой указан не только перечень производителей, но и цен.

Теперь вы точно знаете, что асферические контактные линзы могут обладать рядом определенных достоинств. Основным их преимуществам можно отнести минимальные искажения картинки. Надеемся, что эта информация была полезной и интересной.

Читайте также: как снять контактные линзы с глаз.

В каких случаях требуется имплантация искусственного хрусталика?

ИОЛы используются в современной офтальмологии в том случае, если естественный хрусталик по каким-либо причинам оказался более неспособен к выполнению своих стандартных функций.

Чаще всего интраокулярная линза используется у больных с катарактой. Дело в том, что при оперативном вмешательстве по поводу этой болезни натуральное анатомическое образование часто мутнеет, перестает выполнять свои стандартные функции. В таком случае именно интраокулярные линзы помогут скорректировать такие патологии, как:

• астигматизм;
• близорукость;
• дальнозоркость.

Катаракта, из-за которой природный хрусталик утратил свою функциональность – это не единственное показание. Офтальмологические приспособления подобного типа также используются, если по каким-либо причинам пациенту нельзя выполнять лазерную коррекцию. В основном это происходит в возрасте 50-60 лет, когда утрачивается природная аккомодация глаза. Пациенту даже после постановки импланта придется носить очки.

Если аккомодация находится в рабочем состоянии, имплантацию также можно провести, и тогда пациент возвращает себе способность видеть предметы, независимо от расстояния до них.

Устройство ИОЛ

Стандартные интраокулярные линзы, применяемые в современной практике для восстановления зрения, имеют два основных элемента.

Оптическая составляющая – это непосредственно сама линза, для производства которой обычно используется специальный прозрачный материал. Эта часть обычно контактирует с живыми тканями глаза, потому делается из качественных элементов, которые с минимальной вероятность вызовут негативные реакции. Дополнительно на оптической составляющей всегда имеется дефракционная зона, благодаря которой и достигается четкость зрения.

Вторая составляющая – опорная. Благодаря ей происходит надежная фиксация линзы в глазу.

Срок годности современных ИОЛов, независимо от материала, совершенно неограничен. Они в течение длительного времени могут служить человеку без замен. Главное – соблюдать рекомендации врача относительно ухода за глазами.

Виды

Сегодня выделяют разные виды ИОЛ. В первую очередь деление происходит по критерию жесткости. Выделяют:

• Жесткие импланты. Интраокулярные линзы жесткого типа имеют постоянную форму. Их невозможно сдавить или иначе изменить их конфигурацию для наиболее оптимального вживления в глаз. В связи с этим в ходе операции офтальмолог вынужден выполнять довольно крупный разрез, который затем заживляется с помощью наложения швов. Минусом подобных линз является более долгий восстановительный период.
• Мягкие импланты. В офтальмологии на сегодняшний день наибольшую популярность получил искусственный хрусталик глаза, который изготавливается из специального полимера. Подобный хрусталик в ходе операции можно подвергнуть различным конфигурационным изменениям, не нанеся конструкции вреда. Благодаря этой особенности не требуется совершать больших, травматичных разрезов. Такая интраокулярная линза погружается в глаз в сложенном виде. Ее разворачивание и фиксация происходят самостоятельно, без помощи врача.

Довольно большой классификацией представлено деление интраокулярных линз на несколько типов в зависимости от того, как они действуют на работу зрительного нерва.

Трифокальные

Трифокальный тип – это искусственный хрусталик, который подойдет людям, не желающим после вмешательства носить очки. Благодаря уникальной конструкции такой имплант способен обеспечивать довольно плавный перевод фокуса, позволяя пациенту видеть объекты на близких, средних и дальних дистанциях. Интересно, что действие трифокальных линз часто дополняется асферическими свойствами. Это помогает в коррекции возникающих сферических искажений, добавляя пациенту контрастной чувствительности.

Аккомодирующие

Оптическая конструкция аккомодирующего типа считается на сегодняшний день одним из наиболее функциональных вариантов. Этот тип искусственных хрусталиков отлично имитирует работу настоящего органа, восстанавливая зрение пациента, независимо от дистанции, на которой от него расположен предмет.

Аккомодирующий тип конструкции, как считают офтальмологи, имеет наиболее приближенный к естественному вид. Благодаря этому даже после операции у мышечных и нервных структур глаза появляется возможность работать, как и прежде.

С помощью аккомодирующего типа линз пациента можно избавить не только от катаракты, но и от возрастной дальнозоркости, которую также называют пресбиопией. Подобные конструкции обеспечивают хорошее зрение независимо от возраста и расстояния.

Мультифокальные

Искусственный хрусталик для глаза мультифокального типа – это вариант, который часто выбирается пациентами с возрастными изменениями зрения. Его в основном устанавливают людям, чей возраст перешел за отметку в 50 лет.

С помощью мультифокальных линз удается добиться нормальной фокусировки зрения на нескольких расстояниях. Это позволяет после операции или ограничить ношение очков, или полностью избавиться от них. Как гласит статистика, около 80% пациентов с подобными имплантами отказались в итоге от применения очков.

Торические

Ранее одним из самых сложных заболеваний офтальмологического типа считалась катаракта в сочетании с астигматизмом. Пациентам, переносившим ранее оперативные вмешательства по поводу катаракты, приходилось носить специальные цилиндрические очки, позволяющие корректировать астигматизм. Сегодня, когда есть торические линзы, необходимость использовать очки отпадает даже при сочетанной патологии.

Конструкция и материал торических линз разработаны с тем расчетом, чтобы значительно повысить преломляющую силу и обеспечить за счет этого увеличение остроты зрения. Получается, оптическое приспособление не только заменяет собой нерабочий хрусталик, но и корректирует астигматизм.

Асферические

В практике глазного врача раньше часто встречалась такая проблема, как сферические аберрации. Под этой патологией понимали возникновение засветов, ореолов, отблесков, которые сильно снижали качество зрения даже после операции. Особенно выражены патологии были в темное время суток, а также в сумерках.

Сегодня появилась возможность корректировать сферические аберрации, используя асферические линзы. Эти приспособления обладают уникальной конструкцией, которая помогает собирать свет не в нескольких точках, а только в одной.

С желтым фильтром

Большинство линз нового поколения, независимо от их основной разновидности, снабжены специальным желтым фильтром. Его добавление обусловлено требованиями физиологии. Дело в том, что в норме сам хрусталик человека выполняет защитные функции, не позволяя роговице травмироваться при контакте с лучами различного происхождения. Помогает ему в этом желтый фильтр. А, удаляя хрусталик, хирург удаляет и фильтр, на смену которому вместе с имплантом приходит и искусственный фильтр.

Моноблок

Моноблок – еще одна современная конструкция, выполняемая с помощью специальных биологических материалов. Биоактивность материалов предотвращает негативные реакции со стороны среды глаза на имплант, снижая риск развития катаракты и других возможных осложнений. Также благодаря моноблоку появилась возможность сделать операционные разрезы еще меньше.

Интраокулярные линзы – непростые приспособления, выбор которых нельзя назвать простым делом. Пациентам рекомендуется соблюдение следующих правил:

• желательно отдавать предпочтение оптике с фильтром, так как она защитит роговицу и сетчатку от негативного излучения;
• нужно обращать внимание на материал изготовления ИОЛов, он должен быть максимально близок к натуральному;
• стоит отдать предпочтение конструкциям с асферическими свойствами, чтобы заранее избежать нежелательных искажений;
• на упаковке должна присутствовать надпись о том, что изделие обрабатывалось с расчетом получить идеальную гладкость – это говорит о том, что оно будет легко размещаться в глазу.

Производители

Интраокулярная линза – популярный на современном медицинском рынке продукт. Их производством занимается несколько фирм. Наиболее популярны:

• Alcon. Компания производит изделия с минимальной толщиной. При этом используются гидрофобные материалы.
• AcrySof ReSTOR. Их изделия также обладают очень маленькой толщиной, что позволяет выполнять наименее травматичные имплантационные операции.
• AcrySof IQ. Эта фирма использует для изготовления своих моделей синие светофильтры, что служит отличной защитой для глаз.
• Rumex International. Изделия этой фирмы легче всего растягивают капсульный мешок, благодаря чему их легко располагать в глазу.

Естественно, при выборе ИОЛ стоит опираться на рекомендации лечащего офтальмолога. Самостоятельное приобретение изделий подобного рода не рекомендуется.

Полезное видео про интраокулярные линзы

АБЕРРАЦИЯ ГЛАЗА - искажение изображений на сетчатой оболочке глаза в результате несовершенств его оптической системы.

АБЕРРАЦИЯ ГЛАЗА может быть обусловлена различными причинами: неправильной формой поверхностей роговицы и хрусталика, несовершенством их центрировки, неоднородностью глазных сред (особенно хрусталика) и возникающими в глазу на пути прохождения луча света явлениями дифракции (огибание световыми волнами препятствий и др.).

Оптической системе глаза человека присущи в той или иной степени все виды аберрации оптических систем: сферическая, хроматическая, а также дифракционные аберрации и астигматизм (см. Аберрация , Астигматизм глаза).

Сферическая аберрация глаза обусловлена неоднородным строением хрусталика. Она определяется как разность между степенью преломления оптической системой лучей, проходящих через периферические и центральные участки зрачка глаза, и измеряется в диоптриях. Одна диоптрия (1 дптр) - преломляющая сила линзы с фокусным расстоянием 1 м. Сферическая АБЕРРАЦИЯ ГЛАЗА считается положительной, если периферические лучи преломляются сильнее центральных и их фокус оказывается ближе к хрусталику, чем к сетчатой оболочке, и отрицательной, если фокус периферических лучей оказывается ближе к сетчатой оболочке, чем к хрусталику. Отсутствие единого фокуса для падающих на зрачок центральных и периферических лучей приводит к тому, что рассматриваемые светящиеся точки проецируются на сетчатой оболочке глаза в виде пятен (круги светорассеяния). В результате этого снижается острота зрения.

Сферическая АБЕРРАЦИЯ ГЛАЗА в известной мере корригируется снижением кривизны поверхностей роговицы и хрусталика по мере перехода от их центральных зон к периферическим. Сферическая АБЕРРАЦИЯ ГЛАЗА зависит от состояния аккомодации глаз (см.) и ширины зрачка. Обычно при дневном освещении (диаметр зрачка 3-4 мм) аберрация глаз равняется 0,5-1 дптр.

Хроматическая аберрация глаза обусловлена неодинаковым преломлением оптической системой глаза световых лучей с различной длиной волн (см. Рефракция глаза). У разных людей она не одинакова. Хроматическая аберрация численно характеризуется разницей между преломляющей силой глаза для желтого излучения с длиной волны 587,6 нм (5876А) и преломляющей силой глаза для данной волны и выражается в диоптриях.

В результате хроматической аберрации изображения объектов на сетчатой оболочке глаза оказываются окруженными цветной каймой. Однако из-за избирательной чувствительности сетчатой оболочки глаза к излучениям различной длины волн человек не замечает окрашенных контуров объектов.

Хроматической АБЕРРАЦИЕЙ ГЛАЗА объясняется неспособность глаза с нормальной рефракцией (см. Эмметропия) видеть далекие синие или фиолетовые объекты, а также и явления «выступающих» и «отступающих» цветов. Во многих случаях хроматической АБЕРРАЦИЕЙ ГЛАЗА объясняются особенности приемов, используемых художниками в пейзажной и портной живописи.

На использовании явлений хроматической АБЕРРАЦИИ ГЛАЗА основан ряд методов и приборов, применяемых в офтальмологии для измерения величины аметропии глаза. Дифракционными аберрациями глаза называются искажения на сетчатой оболочке глаза в результате дифракции, возникающей при прохождении световых лучей через зрачок малого диаметра. При дифракционной А. г. точечные объекты изображаются на сетчатой оболочке не в виде точек, а в виде круглых пятен, окруженных рядами светлых и темных колец. Дифракционная АБЕРРАЦИЯ ГЛАЗА проявляется тем резче, чем меньше диаметр зрачка.

Наибольшая четкость изображения объектов на сетчатой оболочке глаза, а следовательно, и наилучшая зрения глаза имеет место при диаметрах зрачка глаза, равных 2-4 мм. Дальнейшее увеличение диаметра зрачка сопровождается снижением остроты зрения.

Л. H. Гассовский.

Г.Б. Егорова, Н.В. Бородина, И.А. Бубнова
ГУ НИИ глазных болезней РАМН

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 .

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. Такое искажение называется «функцией светорассеяния изображения точки» .

Количественной характеристикой оптического качества изображения является среднеквадратичное значение ошибок отклонения реального волнового фронта от идеального . 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 – 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 .

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 .

Оптическая система считается хорошей, если коэффициенты Цернике близки к нулю и, следовательно, среднеквадратичное значение ошибок волнового фронта меньше 1/14 длины волны (критерий Марешаля) . 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 . 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 . В дальнейшем он был доработан Howland в 1960 году, а в 1989 аберроскопом такого типа пользовался Ю.З. Розенблюм . 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 объе ктивных 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 . 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 .

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 .

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 .

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 .

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 .

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 .

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 .

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 .

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 . 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 .

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. 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 . Мультифокальные КЛ могут индуцировать аберрации по типу комы и 5–го порядка .

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 .

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 . Выявлена строгая корреляция между зрительными симптомами и аберрациями: монокулярная диплопия возникает при горизонтальной коме, а глэр–эффект – при сферических аберрациях . 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 .

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 .

После экстракции катаракты даже таким современным методом, как факоэмульсификация с имплантацией ИОЛ, также отмечается значительное увеличение высших аберраций высших (преимущественно 4–го) порядков . 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 . 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 . // 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.

Как известно, оптические погрешности в виде сферической, волновой (неправильный астигматизм) и хроматической аберрации характерны для любого нормального человеческого глаза. Могут ли миопия или связанные с ней изменения усиливать имеющиеся аберрации либо вносить дополнительные погрешности в оптическую систему глаза?

Необходимо отметить, что понятие «аберрации» связано с физической рефракцией глаза, тогда как миопия представляет собой разновидность клинической рефракции и отличается от эмметропии только положением заднего главного фокуса относительно сетчатки. В связи с этим уже а priori можно утверждать, что сферические и волновые аберрации оптической системы миопического глаза в принципе не будут отличаться от аналогичных аберраций эмметропического глаза, если связанные с близорукостью изменения в глазу не затронут структуру его оптических поверхностей. Правда, следует считать, что одни и те же аберрации эмметропического и миопического глаза могут сильнее влиять на его различительную способность из-за большей длины глаза и больших в связи с этим фигур светорассеяния.

М.С.Смирнов (1971) заметил: «Аберрации разных глаз - разные», и тем самым подчеркнул, что они больше отражают индивидуальные особенности глаза, чем его обобщенные «групповые» свойства, в частности рефракцию. Своеобразно проявляет себя в зависимости от рефракции глаза хроматическая аберрация. Напомним, что она обусловлена неодинаковым коэффициентом преломления лучей с разной длиной волны. Это приводит к тому, что преломляющая сила глаза для коротковолновых, синих, лучей оказывается на 1,0-1,5 дптр больше, чем для длинноволновых, красных. Вследствие этого глаз, слабомиопический или слабогиперметропический по отношению к белому свету, может стать эмметропическим для красных и синих лучей. По той же причине миопическая рефракция для белого света усилится в синих лучах и станет слабее в красных. Наоборот, гиперметропическая рефракция будет сильнее в красных лучах и слабее в синих.

Свойство миопического глаза более четко видеть линии на красном фоне, а гиперметропического - на сине-зеленом используют для уточнения рефракции и оптической коррекции с помощью так называемого дуохромного теста. На феномене хроматической аберрации глаза основан и другой метод рефрактометрии - исследование с кобальтовым стеклом, пропускающим только две узкие полосы спектра - в области красных и в области синих лучей. При наблюдении через такой фильтр за светящейся точкой она бывает бесцветной только при идеальном фокусировании на сетчатке. При гиперметропической установке глаза видно синее пятно с красным венчиком, при миопической - красное пятно с синим венчиком. Венчики устраняют с помощью линзы, компенсирующей вид и степень аметропии.

Вопросу об оптических аберрациях глаза посвящено очень мало работ. Это объясняется главным образом тем, что измерение их на живом человеческом глазу представляет большие трудности. В отдельных работах приводятся данные о сферической аберрации человеческого глаза безотносительно к его рефракции. Как известно, суть сферической аберрации состоит в том, что преломляющая сила линз со сферическими поверхностями больше в их периферических частях, чем в центральных.

Установлено , что в роговице и хрусталике обычно наблюдаются аберрации противоположного знака. В результате суммарная оптическая аберрация глаза в большинстве случаев уменьшается. При исследовании преломляющей силы глаза в центре зрачка и на его периферии получены разноречивые данные. Н.Т. Рі (1925) обнаружил, что в большинстве глаз периферическая зона зрачка более близорука, чем центральная. Поданным G.H. Stine (1930), это наблюдалось только в 22 % исследованных глаз, в 14 % более сильной была центральная область зрачка и в 64 % выявлена смешанная аберрация, когда в одном и том же глазу в зависимости от участка периферии зрачка она была то более сильной, то более слабой, чем центральная область зрачка. Таким образом, в человеческом глазу в отличие от искусственных оптических систем может наблюдаться и сферическая аберрация против правила [Сергиенко Н.М., 1982].

Очевидно, прав М.С.Смирнов (1971), который отметил, что сферическая аберрация сильно варьирует в разных глазах и часто резко асимметрична, поэтому само понятие «сферическая аберрация» к большинству глаз неприменимо.

В связи с этим особый интерес вызывает исследование волновой аберрации или неправильного астигматизма. Измерение этого вида аберраций, который можно рассматривать как суммарный эффект нескольких оптических несовершенств, удалось осуществить М.С.Смирнову (1961), а затем G. van den Brink

Рис.29. Неправильный астигматизм - более легкий (а) и более выраженный (б). Объяснение в тексте.

(1962), Т.А.Корнюшиной (1979) и Н.М.Сергиенко (1982). Н.М.Сергиенко с помощью сконструированного им астигмометра исследовал 147 глаз, что позволило ему сделать заключение о структуре и степени неправильного астигматизма, который автор не совсем удачно называет физиологическим астигматизмом. Во всех случаях степень преломления в оптической зоне была различной. Резкие перепады его отмечались даже в соседних зонах, разделенных промежутком в 1-2 мм. При сопоставлении показателей неправильного астигматизма правого и левого глаза часто удается отметить симметрию в структуре астигматизма. Установлена четкая зависимость между степенью неправильного астигматизма, выраженного коэффициентом астигматизма, и остротой центрального зрения. Автор пришел к выводу, что прогрессирование миопии обусловливает рост иррегулярных аберраций роговицы и хрусталика. По его мнению, при прогрессировании близорукости происходит не только изменения в заднем отрезке глазного яблока, но и деформация его переднего отрезка. Однако даже при минимальной деформации роговицы нарушается ее сферичность.

Н.М.Сергиенко (1982) приводит характерный пример, показывающий влияние иррегулярных оптических несовершенств на корригированную остроту зрения. У одного из обследуемых с полной коррекцией острота зрения 1,5, у другого, несмотря на несколько меньшую степень близорукости, - только 0,3. Судя по рис. 29, это можно объяснить тем, что в первом глазу имеется неправильный астигматизм легкой степени - разница между самым сильным и самым слабым преломлением равна 0,8 дптр (4,3-5,1), тогда как во втором глазу эта разница составляет

2,4дптр (1,9-4,3). Оптические несовершенства роговицы удавалось корригировать только с помощью контактных линз.

Аналогичные результаты получила Т.А.Корнюшина (1979), которая исследовала неправильный астигматизм (волновые аберрации) по методу Смирнова на 63 глазах (из них 43 с миопической рефракцией от 1,0 до 17,0 дптр). Автором подтверждено наличие измеримых величин аберраций оптической системы глаза при всех видах рефракции. Расчет толщины «пластины погрешностей» показал, что не существует строгих закономерностей в распределении волновых аберраций при всех видах рефракции. При небольших степенях миопии (до 5,0 дптр) и корригированной остроте зрения 1,0 величины аберраций существенно не отличаются от тех, которые выявляются при эммет- ропической и гиперметропической рефракции. При миопии высокой степени аберрации в среднем существенно больше, однако встречаются лица с такой миопией и высокой остротой зрения, у которых аберрации малы. При всех видах клинической рефракции и высокой остроте зрения на гистограммах распределения локальных рефракций выявлялись острые узкие пики (разброс рефракции в пределах 2,0 дптр). Эти пики указывают на наличие на многих участках зрачка практически одинаковой рефракции. При миопии и остроте зрения с коррекцией ниже 0,5 отмечаются пологие кривые без четко определяющихся пиков, что свидетельствует о большем разбросе рефракции. Сравнение результатов исследований аберраций у одних и тех же лиц с миопией в условиях оптимальной очковой коррекции (острота зрения осталась низкой) и контактной коррекции (острота зрения повысилась) показало, что при контактной коррекции оптические дефекты поверхности роговицы устраняются.