Korekcja wad wzroku. zmiana położenia ogniska. Aleksandra Pomagier Zespół Szkół nr1 im KEN w Szczecinku, klasa 1BLO

Transkrypt

1 Korekcja wad wzroku zmiana położenia ogniska Aleksandra Pomagier Zespół Szkół nr im KEN w Szczecinku, klasa BLO

2 OKULISTYKA Dział medycyny zajmujący się budową oka, rozpoznawaniem i leczeniem schorzeń oczu.

3 OPTYKA GEOMETRYCZNA Dział fizyki zajmujący się badaniem fal elektromagnetycznych, postrzeganych przez oko ludzkie. Fale te nazywane są falami świetlnymi lub - po prostu - światłem. Ich długości zawierają się w przedziale od 400 nm do 700 nm ( nm = 0-9 m).

4 ZJAWISKA FALOWE Fale docierając do granicy dwóch ośrodków materialnych ulegają częściowemu odbiciu. Kąt padania fali jest zawsze równy kątowi odbicia (prawo odbicia)

5 ZJAWISKA FALOWE Część fali, przechodząca przez granicę ośrodków, ulega zjawisku załamania. Fala przechodząc do innego ośrodka zmienia swoją prędkość, w skutek czego następuje zmiana kierunku rozchodzenia się tej fali V Zależność kąta załamania od kąta padania opisuje prawo Snelliusa sin sin v v 2 n V2 n współczynnik załamania drugiego ośrodka względem pierwszego zależny od rodzajów ośrodków V prędkość fali w pierwszym ośrodku V 2 prędkość fali w drugim ośrodku

6 Soczewki Soczewka jest to proste urządzenie optyczne, które składa się z jednego lub z kilku sklejonych razem bloków przezroczystego materiału (zazwyczaj szkła). Istotą soczewki jest to, że przynajmniej jedna z jej powierzchni roboczych jest zakrzywiona, np. jest wycinkiem sfery, walca, albo obrotowej krzywej stożkowej jak parabola, hiperbola lub elipsa.

7 Rodzaje soczewek Soczewka skupiająca (dwuwypukła) Soczewka rozpraszająca (dwuwklęsła) R, R 2 promienie krzywizn powierzchni soczewek (promienie sfer, których wycinkami są powierzchnie soczewki) f ognikowa soczewki odległość ogniska (punktu, w którym zbiegają się promienie świetlne) od środka soczewki Zależność ogniskowej soczewki od jej kształtu i rodzaju tworzywa opisuje równanie soczewki: f n R R

8 Alternatywne równanie soczewki Od budowy soczewki zależy wielkość jej ogniskowej, a od wielkości ogniskowej i odległości ustawienia przedmiotu od soczewki zależy miejsce powstawania obrazu przedmiotu widzianego za pomocą tej soczewki. Zależność tę opisuje równanie soczewki w postaci: f x y x y x odległość przedmiotu od soczewki; y odległość obrazu od soczewki

9 Powstawanie obrazu w soczewkach skupiających W zależności od odległości przedmiotu od soczewki zmienia się rodzaj obrazu uzyskanego za pomocą tej soczewki. Odległość przedmiotu od soczewki jest większa od podwojonej wartości ogniskowej Powstaje obraz rzeczywisty, pomniejszony, odwrócony 2. Odległość przedmiotu od soczewki jest równa podwojonej wartości ogniskowej Powstaje obraz rzeczywisty, odwrócony, tej samej wielkości

10 Powstawanie obrazu w soczewkach skupiających 3. Odległość przedmiotu od soczewki jest większa od wartości ogniskowej, ale mniejsza od jej podwojonej wartości Powstaje obraz rzeczywisty, powiększony, odwrócony 4. Odległość przedmiotu od soczewki jest równa wartości ogniskowej Obraz nie powstaje, ponieważ promienie po przejściu przez soczewkę biegną równolegle nie zbiegając się w żadnym punkcie

11 Powstawanie obrazu w soczewkach skupiających 5. Odległość przedmiotu od soczewki jest mniejsza od wartości ogniskowej Powstaje obraz pozorny, powiększony, prosty Powstawanie obrazu w soczewkach rozpraszających W soczewkach rozpraszających powstaje zawsze ten sam rodzaj obrazu, bez względu na odległość przedmiotu od soczewki Powstaje obraz pozorny, pomniejszony, prosty

12 BUDOWA I FUNKCJE OKA błona ochronna oka miejsce znajdujące się na siatkówce oka, gdzie gałkę oczną opuszcza nerw wzrokowy i biegnie w stronę mózgu reguluje dopływ światła do soczewki odpowiada za powstanie obrazu skurcz tego mięśnia powoduje uwypuklenie soczewki oraz skupienie wzroku na przedmiotach w bliskiej odległości odpowiada za przekształcanie wpadającej do oka fali elektromagnetycznej w impulsy elektryczne przesyłane do mózgu

13 ZMIANA KSZTAŁTU SOCZEWKI OKA W oku odległość obrazu (siatkówki) od soczewki y jest stała, więc, zgodnie z równaniem soczewki, dla wytworzenia ostrych obrazów przedmiotów położonych w różnych odległościach x od oka, musi zmieniać się ogniskowa soczewki f. Jest to możliwe dzięki temu, że soczewkę oczną stanowi półpłynna substancja i mięśnie oka mogą zmieniać jej kształt. Zmiana krzywizny soczewki powoduje zmianę jej ogniskowej. Ta właściwość soczewki nazywana jest akomodacją. Oko ustawione do patrzenia najdalej, tzn. dalej niż ok. 5-6 m. Soczewka spłaszczona i słabiej łamiąca światło. Oko ustawione do patrzenia najbliżej, jak do czytania. Soczewka jest wtedy grubsza i silniej łamiąca światło

14 AKOMODACJA OKA To możliwość ostrego widzenia przedmiotów z różnych odległości. Skupienie wzroku na obiekcie znajdującym się daleko wskutek rozluźnienia mięśnia rzęskowego skutkującego napięciem wiązadeł połączonych koncentrycznie z brzegiem soczewki i jej spłaszczenia; Skupienie wzroku na obiekcie znajdującym się blisko na skutek skurczu mięśnia rzęskowego, zwolnienia wiązadeł i zaokrąglenia soczewki;

15 Zdolność skupiająca soczewki Gdzie: Z zdolność skupiająca, f ogniskowa Dodatnia wartości zdolności skupiającej charakteryzuje soczewkę skupiającą, a ujemna soczewkę rozpraszającą

16 GŁÓWNE WADY WZROKU Krótkowzroczność (miopia) Dalekowzroczność (hyperopia) Astygmatyzm (niezborność) Prezbiopia (starczowzroczność)

17 KRÓTKOWZROCZNOSĆ(MIOPIA): Jest to wada wzroku charakteryzująca się tym, iż chory dobrze widzi przedmioty znajdujące się bliżej, zaś te w dalszej odległości są dla niego niewyraźne. Miopia jest chorobą dziedziczną - to znaczy, że jeżeli chociaż jeden z Twoich rodziców jest krótkowidzem, to Ty kwalifikujesz się do grypy ryzyka. Podział krótkowzroczności: soczewkowa - przyczyną jest zbyt duża zdolność skupiająca soczewki oka (zbyt krótka ogniskowa nieprawidłowa budowa soczewki) przy prawidłowej długości gałki ocznej osiowa- spowodowana jest zbyt długą gałką oczną przy prawidłowej budowie soczewki oka

18 Leczenie krótkowzroczności: Miopie można korygować poprzez stosowanie soczewek rozpraszających, które pozwalają odsunąć ognisko optyczne na właściwą odległość. W zdrowym oku obraz powstaje na siatkówce. W oku krótkowidza, na skutek zbyt małej odległości ogniska od soczewki, obraz powstaje przed siatkówką. Dzięki dodaniu soczewki rozpraszającej (o ujemnej zdolności skupiającej) ognisko zostaje przesunięte w stronę siatkówki

19 Zdolność skupiająca układu soczewek Zdolność skupiająca układu optycznego jest sumą zdolności skupiających poszczególnych soczewek tworzących układ. Soczewka oka i soczewka korygująca wadę stanowią układ optyczny o zdolności skupiającej wyrażonej wzorem: f - ogniskowa soczewki oka, f 2 - ogniskowa soczewki korygującej wadę f ogniskowa układu soczewek Z Z Z2 f f 2 f Zmiana wielkości ogniskowej powoduje przesunięcie ogniska

20 Stopnie krótkowzroczności W zależności od zdolności skupiającej soczewki potrzebnej do skorygowania wady określa się stopień wady. f Niska krótkowzroczność (do 3,0 dioptrii) Średnia krótkowzroczność (od 3,0 do 7,0 dioptrii) f II I Z I Z II 3 m 7 m 0,33m 0,4m Wysoka krótkowzroczność (powyżej 7,0 dioptrii) Z przekształconego wzoru na zdolność skupiającą wynika, że do korekcji średniej krótkowzroczności stosuje się soczewki rozpraszające o ogniskowych z zakresu od około 4 cm do około 33 cm

21 NADWZROCZNOŚĆ, (DALEKOWZROCZNOSĆ, HYPERMETROPIA, HYPEROPIA) Jest to wada wzroku, która charakteryzuje się tym, iż chory wyraźnie widzi przedmioty znajdujące się w dużej odległości, lecz te znajdujące się bliżej, są dla niego niewyraźne. Podział nadwzroczności: soczewkowa- przyczyną jest zbyt mała zdolność skupiająca soczewki oka (zbyt długa ogniskowa nieprawidłowa budowa soczewki) przy prawidłowej długości gałki ocznej. osiowa- spowodowana jest zbyt krótką gałką oczną przy prawidłowej budowie soczewki oka

22 Leczenie nadwzroczności: Hyperopie można korygować poprzez stosowanie soczewek skupiających, które pozwalają przesunąć ognisko optyczne na właściwą odległość. W oku dalekowidza, na skutek zbyt dużej odległości ogniska od soczewki, obraz powstaje za siatkówką. Dzięki dodaniu soczewki skupiającej (o dodatniej zdolności skupiającej) ognisko zostaje przesunięte w stronę soczewki, tak by obraz powstawał na siatkówce

23 Stopnie dalekowzroczności W zależności od zdolności skupiającej soczewki potrzebnej do skorygowania wady określa się stopień wady. Niska nadwzroczność (do +2,50 dioptrii) Średnia nadwzroczność (+2,50 do +6,0 dioptrii) f f I II Z I Z II 2,5 m 6 m 0,4m 0,7m Wysoka nadwzroczność (powyżej +6,0 dioptrii) Z przekształconego wzoru na zdolność skupiającą wynika, że do korekcji średniej dalekowzroczności stosuje się soczewki skupiające o ogniskowych z zakresu od około 7 cm do 40 cm

24 ASTYGMATYZM (NIEZBORNOŚĆ) W astygmatyzmie rogówka, lub rzadko soczewka, nie jest sferyczna, tzn. jej powierzchnie łamiące światło nie są wycinkiem z kuli. Załamywanie światła przez układ optyczny oka w płaszczyźnie poziomej jest inne niż w płaszczyźnie pionowej. Wskutek tego układ optyczny nie ma jednego punktowego ogniska, obraz na siatkówce nie jest nigdy dobrze zogniskowany, a przez to jest nieostry.

25 Podział niezborności astygmatyzm niezłożony - tylko w jednej płaszczyźnie oko jest nadwzroczne lub krótkowzroczne astygmatyzm złożony - w obu płaszczyznach istnieje nadwzroczność lub krótkowzroczność, ale różnej wielkości astygmatyzm mieszany - w jednej płaszczyźnie oko jest nadwzroczne, a w drugiej krótkowzroczne astygmatyzm prosty - załamywanie światła w płaszczyźnie pionowej jest silniejsze niż w płaszczyźnie poziomej astygmatyzm odwrotny - silniejsze załamywanie światła dotyczy płaszczyzny poziomej astygmatyzm nieregularny w różnych miejscach jednej płaszczyzny załamywanie światła jest różne (np. w bliznach rogówki)

26 Leczenie astygmatyzmu: Astygmatyzm koryguje się za pomocą okularów bądź soczewek kontaktowych, dzięki którym tworzy się pojedyncze ognisko, a obraz powstały na siatkówce jest ostry. Astygmatyzm koryguje się soczewkami cylindrycznymi, które mają różną moc łamiącą w głównych prostopadłych do siebie południkach (płaszczyznach), tzn. ogniskują światło w dwóch różnych punktach. Astygmatyzm nieregularny nie może być dobrze skorygowany soczewkami okularowymi. Muszą być zastosowane soczewki kontaktowe. Astygmatyzm można też leczyć operacyjnie

27 PREZBIOPIA (STARCZOWZROCZNOŚĆ) Prezbiopia to choroba, która pojawia się u osób powyżej 40 roku życia. Charakteryzuje ją trudność w czytaniu drobnego tekstu. Choroba ta jest związana z osłabieniem sprawności akomodacji oka. Soczewka znajdujące się w oku z wiekiem staje sią coraz grubsza, a mięśnie które ją otaczają są mniej elastyczne. W związku z tym zostaje zmniejszona zdolność ostrego widzenie przedmiotów znajdujących się blisko. Symptomy starczowzroczności: zamazanie widzenia, gdy patrzy się na przedmioty znajdujące się w bliskiej odległości, zamazanie obrazu powiększa się w słabym oświetleniu, bądź gdy jesteśmy zmęczeni, trzymanie tekstu w większej odległości ból głowy przemęczenie oczu

28 Leczenie prezbiopii: Chorobę tę koryguję się za pomocą wieloogniskowych soczewek kontaktowych bądź okularów.

29 Nowoczesne metody leczenia wad wzroku KOREKCJA LASEROWA: Polega na zastosowaniu lasera, który zmienia krzywiznę przedniej powierzchni oka, czyli rogówki. W przypadku krótkowzroczności laser spłaszcza rogówkę w centrum, przy dalekowzroczności ją uwypukla. Krzywizna przedniej powierzchni oka ulega zmianie, promienie świetlne wpadając do oka skupiane są w sposób prawidłowy na siatkówce, w efekcie następuje poprawa widzenia. Jakie wady można korygować laserem? krótkowzroczność do 0,0 dioptrii nadwzroczność do +6,0 dioptrii astygmatyzm od 5,0 do +5 dioptrii

30 Bibliografia: Anatomia i fizjologia narządu wzroku prof. B. Kostek; Oko diagnostyka mgr inz. Łukasz Kosikowski;

31 Dziękuję za Uwagę