Az emberi szem optikájának vizsgálatánál mindenképpen meg kell említenünk GULLSTRAND nevét, mert munkásságának nagy részét ennek a témának szentelte.
A szem a szaruhártyából és a szemlencséből álló 2 tagú lencserendszer, amelyet elölről a könnyfilm, hátulról az üvegtest határol, és közöttük helyezkedik el a csarnokvíz.
A könnyfilm hatását nem vesszük figyelembe, mert felülete és vastagsága változó. (Viselkedhet gyűjtőlencseként, ez befolyásolja a látást → kikorrigálatlan ametropiánál javíthatja a látást.)
A szaruhártya törésmutatója viszonylag állandó, görbületét, vastagságát jól lehet mérni.
A csarnokvíz a vízhez közeli törésmutatójú, de gyulladások esetén (vér, genny) sűrűbbé válhat.
A szemlencse hatása és rétegei bonyolultak. Az akkomodáció miatt változik a görbülete. Nagyon leegyszerűsítve 2 részből áll, a sűrűbb magból és a ritkább kéregből. Arányuk az életkorral változik, a mag növekszik, ezért a szemlencse rugalmassága csökken, így az alkalmazkodó-képesség is csökken. A törésmutatójának meghatározásakor egy átlagos törésmutatóval számolnak, amelyet indirekt módszerrel határoznak meg.
Az üvegtest a vízhez közeli törésmutatójú, és ha nincs semmilyen betegsége, akkor könnyen kezelhető optikai réteg.
Az üvegtest mögött helyezkedik el a retina a szem képfelfogó része.
A pupilla a szemlencse előtt helyezkedik el, és fontos szerepe van a szem képalkotásában, hiszen szabályozza a bejutó fény mennyiségét (3-5x változás, a pigmentsejtek akár 50000x fényerősség-szabályozásra is képesek!) illetve a képélesség szabályozásában, amely a lencsehibákat korrigálja ki, és növeli a mélységélességet.
A szaruhártya optikai jellemzői
Optikai szempontból szórólencséhez hasonlít, de gyűjtőlencseként viselkedik, mert előtte levegő, mögötte pedig a csarnokvíz van.
Törésmutatója → nsz=1,376 (ncsv=1,336)
Elülső görbülete → r1 7,7 (Javallal jól mérhető 7-8,5 mm között van)
Hátsó görbülete → r2 -6,8 mm
Vastagsága középen → e= 0,5 mm
D1= n2-n1/r1=1,376-1/0,0077= 48,83 D
D2= n2-n3/r2=1,376-1,336/-0,0068= -5,88 D
D=D1+D2-e/n2*D1*D2=48,83-5,88-(0,0005/1,376*48,83*-5,88)= 43,05 D
A SZH törőereje a szem össztörő-erejének 2/3-a !
Mindkét fősíkja a levegőben van a SZH előtt és a csarnokvíz miatt a hátsó fősíkja előrébb van.
h1=e/n2*D2/D*n1=0,5/1,376*-5,88/43,05*1= -0,0496 mm
h2= -e/n2*D1/D*n3= -0,5/1,376*48,83/43,05*1,336= -0,5506 mm
(ha akkor balra kell menni) h1 és h2 között 0,001 mm van!
A h1-et az első felülettől mérjük, a h2-t a 2. felülettől.
A SZH fiziológiás astigmiája
A SZH fiziológiás astigmiája a nehézségi erő és a szemhéj nyomása miatt jön létre, amelyet a szemlencse ellenkező hatása korrigál ki. A szem függőleges görbülete (r1=7,6) erősebb a vízszintes (r2=7,7) görbületnél.
D1= n2-n1/r1=1,376-1/0,0076= 49,47 D
D2= n2-n3/r2=1,376-1,336/-0,0068= -5,88 D
D=D1+D2-e/n2*D1*D2=49,47-5,88-(0,0005/1,376*49,47*-5,88)= 43,7 D
Függőlegesen → 43,7 D
Vízszintesen → 43,05 D
Fiz. Astigmia → 0,65 D
A SZH, mint tórikus lencse
+43,05 D sph. = +0,65 D cyl. 0°
direkt astigmia, a függőleges tengelyben erősebb a görbület
Ha a SZH mögött levegő lenne, akkor szórólencseként viselkedne!!!
D1= 48,83 D
D2= n2-1/r2=1,376-1/ -0,0068= -55,29 D
D=D1+D2-e/n2*D1*D2=48,83-55,29-(0,0005/1,376*48,83*-58,29)= -5,5 D
A szaruhártya vizsgálatának műszerei
Vizsgálhatjuk a cornea
Ø görbületét
Ø törőerejét
Ø felszínét
Ø átlátszóságát
Ø vastagságát
Ø érzékenységét
1. Görbület mérése → keratométer
Helmholz → domború tükörként kezeljük a SZH-t, képnagyságot mérünk, de a görbületi sugarat olvassuk le.
N=k/t=K/T → k=K/T*t 1/f=1/k+1/t = 2/r (f=r/2)
2/r= 1/(K/T*t)+1/t=T/K*t+1/t=T+K/k*t r=2*k*t/K+T
D=nsz-1/r → A SZH görbületének meghatározása minden műszerben így történik!
A vizsgáló mögött egy 1m-es rúd egyik végén 1, a másikon 2 gyertya, előtte 2 elforgatható síkpárhuzamos lemez, amely a gyertyákat kb. felezte és eltérítette a fényt attól függően, hogy mennyi volt a beesési szög. Az eltolás mértékéből visszaszámolta a képnagyságot.
Előnye: a vizsgáló független a tárgytól → pontos a módszer
Hátránya:
ˇ A vizsgáló távolság 5m → nehéz alkalmazhatóság
ˇ A gyertyákkal csak vízszintes síkban lehetett mérni
Javal- féle keratométer
Előnye: a tárgy és a műszer egybe van építve → kis helyen elfér, automatizálható is
Hátránya: a vizsgálónak jó korrekciót kell használnia v. hozzá kell állítani a szeméhez a műszert ill. egy tengelybe kell esnie a vizsgált szemnek, a rendszernek és a vizsgáló szemének.
A műszer 2 különböző ábrát használ, téglalap + lépcső (lehet teniszütő is)
Mérés 3 fő lépése:
- A 2 ábrát egy tengelyre kell hozni.
- Úgy kell beállítani, hogy a lépcső hozzáérjen a téglalaphoz → leolvasható a meridiánhoz tartozó görbületi sugár és D érték
- 90°-al elforgatva a műszert újra össze kell érinteni a 2 ábrát → leolvasni ismét az r és D értéket
Az első felület reflexiója 2,5% a másodikról elhanyagolható (0,02%)
A 2 felületi D értékének a különbsége adja a SZH felületi astigmiáját.
43 D 90°
45 D 180°
43 D sph. = +2D cyl. 90°
45 D sph. = - 2D cyl. 180° → eldönti, hogy csak kemény v. lágy tórikus adható
Keratometria (Ophtalmometria)
Ez a vizsgálóeljárás a szaruhártya görbületi sugarának mérését jelenti a különböző meridiánokban. Segítségével meghatározhatjuk a szaruhártya törőerejét, az astigmia fokát, valamint ennek tengelyállását. A szaruhártya görbületi sugarának meghatározására a Purkinje-féle tükörképeket alkalmazzák.
A gyakorlatban elterjedt a Javal-Schiötz-féle klasszikus oftalmométer. A két tárgy - a téglalap és a lépcsőzet - a készülék két oldalán ívszerű szárakon helyezkedik el, amelyek a távcsővel együtt forgathatók körbe, és az ívszerű száron mozgathatók ( egymáshoz közelíthetők vagy távolíthatók) A készülék távcsövében található a Wollaston-hasáb, amely a képek kettőződését hozza létre.
A vizsgálat menete: a meghatározást sötét szobában végezzük; a vizsgált fejét fixájuk és egyik szemével a készülék távcsövébe nézetjük, miközben a másik szemét eltakarjuk. Eközben figyeljük a kettőzött tárgyak képét a távcsőben. A szabályozó csavarral és a tárgyak forgatásával úgy ál1ítjuk be a készüléket, hogy a képek közepén levő egyezési vonalak egy egyenesen legyenek és a közelebbi téglalap és lépcsőzet érintkezésbe kerüljenek. A skálabeosztáson leolvassuk a szaruhártya görbületi sugarát mm-ben, a szaruhártya törőerejét D.-ban kifejezve az éppen vizsgált meridiánban. A következőkben a tárgyakat és a távcsövet 90o-kal elforgatjuk és az akkor jelentkező képeltolódásból a szaruhártya astigmiáját számítjuk ki. Ahány lépcsőnyi rátevődést észlelünk a téglalapon, annyi dioptria eltérés van az utóbb vizsgált meridiánban. A tárgyak újbóli beállítása után az érintőre, az új meridiánra vonatkozó skálabeosztásokat olvashatjuk le.
Abban a tengelyben erősebb a fénytörés, erősebb a cornea görbülete, amelyben a 2 kép egymásra vetül, és az is leolvasható, hogy hány D.-val erősebb a cornea görbülete.
Javal szabály:
A szaruhártya direkt asztigmiájából 0,5 D levonandó (fiziológiás asztigmia), míg az indirekt asztigmiához ez az érték hozzáadandó.
Ha pl. 3 D asztigmiát mérünk 90o-ban akkor először konvex 2-2,5 D-s cylinderes üveget (azért nem 3 D-t, mert a fiziológiás asztigmiát nem kell korrigálni) teszünk 90o-ban a próbakeretbe, így kerül ugyanis a hatásos tengelye 180o-ba, amelyben gyengébb a szem fénytörése. Ha ezzel rosszabb a hatás, akkor myopiás asztigmiáról van szó, és a konkáv 2-2,5 D-s cyl. 180o-os tengelyben fogja a 90o-ban erősebb, tehát myopiás fénytörést korrigálni.
Amennyiben a készülék karjának forgatása alatt a képek eltolódása szabálytalan vagy deformálódott, úgy az asztigmia irreguláris.
A Javal-Schiötz-féle oftalmométer a szaruhártya középső részének, kb. 3 mm átmérőjű területének görbületi sugarát határozza meg, ami kontaktlencse felírásakor néha elégtelen lehet.
Ezért szerkesztettek olyan refraktométert is, amellyel a szaruhártya törőereje egész felszínén meghatározható és pontosan kimutathatók a szaruhártya esetleges kis egyenetlenségei (pl. Westheimer-féle fotoelektromos keratométer).
2. A SZH felszínének és rétegeinek vizsgálata → Réslámpa
Fokális vizsgálatnál oldalról, a szemrés temporális oldala felől, néhány cm távolságból kis fényforrás fényét (pl. szemtükör) vetítjük a cornea felszínére. A corneát 3-4cm-re a szem elé tartott lupén keresztül kb. 40 cm távolságból nézzük.
Ilyenkor a felszín állapotát ítélhetjük meg, amely normál esetben sima, fénylő, csillogó. Rajta virtuális, kicsinyített egyenes kép keletkezik (konvex tükör)
Ø Ha a hasábot az irisre állítjuk élesre, akkor az elülső csarnokot és a corneát visszaverődő, diffúz fényben látjuk, így főleg a cornea hátsó harmadát, a sejteket tudjuk jól láthatóvá tenni. (pl. a keringő vörösvérsejteket a cornea ereiben (keratitis parenchymatosában)).
Ø Vizsgálhatjuk vele az egyes rétegek vastagságát és mélységét.
Ø Segédeszköz nélkül az üvegtest első harmadáig tudunk belátni vele, a retinát egy 60-90 D.-ás Volk lencsével vizsgálhatjuk fordított képben.
Ø Ha a réslámpa és a szem közé ún. hármastükröt teszünk, akkor a csarnokzugot, a pars plana, az equator előtti valamint a hátsó pólus retinájának megfigyelésére szolgál.
Ø Polarizált fény alkalmazása főleg a kötőhártya, cornea, és a szemlencse diagnosztikájára alkalmas.
Ø Infravörös fény alkalmas a cornea homályainak, az iris felszíni módosulásainak a pupilla változásainak megítélésére.
Ø Fluoreszcens fényben vizsgálatnál speciális kék filtert, vagy az applanációs tonométer kék filterét használjuk.
Ø Diffúz fényben végzett vizsgálat közben a fénnyalábot különböző szögben vetítjük a felszínre.
Ø Szórt fényben nagyobb kiterjedésű, általános képet kapunk.
Ø Direkt fényben végzett vizsgálatkor ferdén eső, erős lokalizált fénnyalábot vetítünk a felszínre, amely áthalad a fénytörő közegeken, közben megtörik és visszaverődik az inhomogén rétegeken, így láthatóvá teszi szerkezetüket.
Ø Áteső fényben a fénnyalábot a vizsgálandó rész mellé vetítjük, ezáltal a cornea újdonképzettt erei, ödémája vizsgálható.
Ha a cornea ödémás, akkor a felszín bágyadt, szurkált, ha hámhiányos, akkor egyenetlen, felszántott, ekkor a tükörkép torz lesz.Vizsgálata Placido-keratoszkóppal: koncentrikus köröket tartalmazó táblát tartunk a beteg elé, és megfigyeljük a körök torzulásának mértékét, alakját. Hasonló elven működik a corneatopográf, amellyel a cornea felszínén kívül még a törőerejét is vizsgálhatjuk. Működését computer vezérli, így adattárolásra is alkalmas.
Fokális fénnyel vizsgálva a cornea átlátszó, vagy ha átlátszatlannak látjuk, ez lehet szürkés homály, amely hegesedés következménye, vagy fehér vonal, ez vastag hegre utal. A gyulladásos részek sárgás színezetűek (?).
Ha a felszínen nagyobb hámhiányok keletkeznek, akkor azt fluoreszcein-festéssel tudjuk láthatóvá tenni. Ilyenkor az applanációs szemnyomásméréshez is használt fluoreszceinnel átitatott papírcsíkot az alsó áthajlásba akasztva, néhány mp. múlva a hámfosztott területek zöld színben festődnek.
A stroma mélyebb részeit jobb visszaverődő fényben nézni. Ehhez a fényt nem a cornea felszínére, hanem hátrébb, a csarnokzugba, irisre vetítjük, és visszaverődő fényben vizsgálunk.
A cornea egyes rétegeit pontosabban réslámpás vizsgálattal lehet megítélni. A réslámpa tulajdonképpen egy binokuláris biomikroszkóp, amely a szem minden szövetének a vizsgálatára szolgál.
A vizsgálat lényege, hogy erős fénnyel kivilágított rés optikailag hibátlan képét vetítjük a szemre. A kép hasáb alakú, amelynek szélességét és magasságát tudjuk változtatni. A rést vízszintes síkban mozgatva, különböző irányokból vetítve, nagyítva szemléljük az okuláron keresztül. A nagyítás 6-60-szoros lehet. Ha a hasábot az irisre állítjuk élesre, akkor az elülső csarnokot és a corneát visszaverődő, diffúz fényben látjuk, így főleg a cornea hátsó harmadát, a sejteket tudjuk jól láthatóvá tenni. (pl. a keringő vörösvérsejteket a cornea ereiben (keratitis parenchymatosában)).
Segédeszköz nélkül az üvegtest első harmadáig tudunk belátni vele, a retinát egy + 60-90 D.-ás biconvex Volk lencsével vizsgálhatjuk fordított képben.
A cornea endotheliumát vizsgálhatjuk réslámpával is, de erre a célra szerkesztették az endoththelmikroszkópot. Több változata is van: Speciális réslámpa, számítógépes kontakt-mikroszkóp, ConfoScan a cornea sejtjei mikroszkopikus nagyításban is láthatók.
3. A cornea vastagságát réslámpára szerelhető pachiméterrel és ultrahanggal vizsgálhatjuk.
Az ultrabiomikroszkóp (UBM) alkalmas a cornea mikroszkopikus szintű elváltozásainak diagnosztizálására és a vastagság mérésére is alkalmas.
4. A SZH felszínének pontos topográfiáját cornea topográffal mérhetjük.
