Szakdolgozat: Fodor Judit

HAYNAL IMRE EGÉSZSÉGTUDOMÁNYI EGYETEM
EGÉSZSÉGÜGYI FŐISKOLAI KAR

A SZEMÜVEGLENCSE, KONTAKTLENCSE MŰKÖDÉSI ELVE,  ÉS EBBŐL ADÓDÓ KÜLÖNBÖZŐ HATÁSA A SZEM FÉNYTÖRÉSÉRE

FODOR JUDIT

OPTOMETRISTA SZAK1999


Bevezetés

Az ember a külvilágból érkező információk 90%-át a látás útján észleli. Ezért fontos a “tökéletes” látás. A látás élességének romlása nem csak fénytörési hiba miatt jöhet létre, hanem számos betegség is okozhatja. A betegséget először kezelni kell és csak utána lehet optikai segédeszközökkel a látást javítani.

A szem fénytörésének hibáit a szem elé vagy közvetlenül a szemre illetve a szaruhártyára helyezhető lencsével, ritkábban műtétileg a cornea görbületének megváltoztatásával (keratoplastikával) lehet javítani. Az optometrista csak egészséges emberekkel foglalkozhat, a látást szemüveggel és kontaktlencsével korrigálhatja.

Egyre több fiatal a szemüveg helyett a kontaktlencse viselését választja. Egyre nagyobb az igény a kontaktlencsék iránt, mert ez jobban megközelíti a természetes látási viszonyokat, és olyan fénytörési hibákat is ki lehet javítani, amit szemüveggel nem lehetséges. Előnye még, hogy nagy dioptriáknál jobb látást lehet elérni kontaktlencsével. 14D felett már a szemüveges korrekciót sokan nehezen tudják viselni. Ha ilyen esetben kontaktlencsével korrigáljuk a látást, jobb eredményeket érhetünk el.

A kontaktlencsék széles körű elterjedése miatt nagyon fontos, hogy az  optometristáknak jó legyen a kapcsolata az orvosokkal, mivel a kontaktlencse hordása során olyan szövődmények léphetnek fel ami orvosi ellátást igényel.

Látszerészként a szemüveglencsék, főiskolásként a kontaktlencsék optikai hatását és működési elvét ismertem meg. Szakdolgozatom témájául azért választottam a szemüveglencsék és a kontaktlencsék összehasonlítását az optika szemszögéből, mert érdekel, hogy e két korrekciós eszköz közötti különbség miből adódik.


1. A szemüveg és a kontaktlencse története

A szemmel és a látással kapcsolatos dolgok már régen foglalkoztatják az emberiséget.

Az araboknak, akiknek birodalma 800 és 1500 között a Földközi-tenger térségétől egészen Indiáig terjedt, már volt módszerük a látóélesség vizsgálatára. Megfelelő teljesítésűnek tartották azoknak a szemét, akik a Göncölszekér rúdjának középső csillaga melletti, kis Alkos nevű csillagot is látták. Az optika tudománya felé vezető első lépés az ókor legnagyobb csillagászának Claudius Ptolemeiusnak a nevéhez fűződik, aki 90-150 körül élt. Ő írta le először a fény egyenes irányban történő terjedését, és a fény törésének törvényét. Ptolemeius elmélete nem volt teljesen hibátlan, mégis ő jelentette az első mérföldkőt az optika történetében. Al-Hanzem (kinek segítségével ismerjük Ptolemeiusnak az elgondolásait, mivel eredeti munkái elvesztek) „Kitab al manazir” (Az optika könyve) című munkájában leírja a szem általa ismert anatómiáját, a fényvisszaverődést görbe felületre vonatkozóan és a fénytörés törvényét. Jelentős felfedezése a gömbszelet formájú üveg nagyító hatása.

A szemüveg felfedezője az angol származású Roger Bacon (1214-1294) ferencrendi szerzetes volt. A nagy műveltségű tudóst kutatásai és kísérletei miatt csodálatos doktornak is nevezték. Ő volt az első, aki megmérte a homorú tükrök fókusztávolságát és neki tulajdonítható a távcső gondolata is. IV. Klemens pápa kívánságára ismereteiből két könyvet írt, amelyek 1268 körül kerültek Rómába. A könyvekben a következők olvashatók: „Ha valaki kristályból vagy üvegből való gömbszeleten át néz, amelynek magassága kisebb, mint a sugara, akkor a betűket és a kisebb tárgyakat nagyobbnak látja, ... Tehát nagyobb a látószög, a kép is közelebb van. Ezért ez egy kiváló eszköz az idős emberek és olyanok számára, akiknek gyenge a szemük.”

Valószínűleg Olaszországban az 1280-as években e felismerés hatására készültek el az első, szövegre helyezhető olvasó lencsék. Ebből a gömbszelet formájú lencséből hogyan lett a szemüveg, nem ismerjük. A látást javító lencséknek a szem előtt való rögzítése sok gondot okozott. A keretbe foglalt lencsét eleinte kézben tartják a szem előtt, majd zsinórral a fejre vagy a fülre erősítik, későbbiekben az orra csíptették.

Az orvosi irodalomban csak az 1200-as és 1300-as években találunk először említést a szemüvegről. Ekkor még nem ismerték eléggé a szem anatómiáját és fénytörését. Csiszolni is csak convex lencsét tudtak. A lencsék dioptriáját kezdetben nem tudták mérni, ezért a megfelelő szemüveget használója csak próbálgatással választhatta ki, amelyeket vándor szemüvegárusok hoztak forgalomba.

 Az üveget az emberiség kb. 4000 éve ismeri. Európában évszázadokon át Velencében volt az üvegkészítés központja. Az üveg felületének optikai célból történő megmunkálására csak a 8. században került sor, és csak a 15. századtól tudtak concav lencsét is készíteni.

A tőkés társadalom kialakulása kapcsán ugrásszerű fejlődés indult meg a természettudományok különböző ágaiban. Az alapvető ismeretek felfedezése, elsősorban Galilei (1564-1642), Kepler (1571-1630), Descartes (1596-1650) és Newton (1643-1727) nevéhez fűződik. Az anatómiai, és a szemészeti optikai ismeretek a szemorvoslással párhuzamosan fejlődtek, és egymásra hatással voltak. Az 1800-as évektől a szemészet az orvostudomány külön tudományágává vált, és a kórházakban külön osztályt kaptak. A látás mechanizmusának megismerése, a látási hibák okainak feltárása és azok korrigálása akkor indult fejlődésnek, amikor a 18. század közepén Helmholtz (1821-1894) munkája nyomán megismertük a szem szerkezetét és a látás fiziológiáját. Helmholtz nyomdokait követve a svéd származású Gullstrand (1862-1930) a szem fénytörésének vizsgálatával foglalkozott, munkájáért 1911-ben Nobel-díjat is kapott. Századunk elején élt az optika tudományának másik kiemelkedő alakja a Jénai Egyetem optikai tanszékének professzora Rohr (1868-1940). Az elméleti eredmények gyakorlati átültetése során számos találmánya és a szemüveglencsék csiszolásának technikájában ért el kimagasló eredményeket.

A klinikai felfedezések és ismeretek nem csak elősegítették, hanem szükségessé tették a szemészeti optikai tudományok, az üveggyártó ipar, a lencsecsiszolás fejlődését is. 1884-ben megalakult Jénában a mai Zeiss gyár őse három kiváló szakember Karl Zeiss, Ernst Abbé és Otto Schott közreműködésével. A jénai gyár rövid idő alatt vezető szerepre tett szert és mintaként szolgált számos ezt követően épült optikai üzemnek szerte a világon.

A kontaklencse története a 16. századra nyúlik vissza. 1508-ban Leonardo da Vinci foglalkozott először a cornea optikai hatásának kiiktatásával. Tényleges kísérleteket először Th. Yong végzett 1801-ben. A szem nagy részét vízbe merítette, a vizet tároló edény alját alkalmasan megválasztott lencserendszer képezte.

W. Herschel (1827) angol fizikus fedezte fel elsőként, hogy a szemüveg helyettesíthető közvetlenül a szemre helyezhető lencsével. A keratoconus és az irreguláris astigmia korrigálását akarta megoldani, mivel a szokásos szemüvegekkel nem tudtak kielégítő eredményeket elérni.

Az irreguláris astigmiát először A.E Fick (1888) tudta közvetlenül a szemre helyezhető üveggel korrigálni. Fick nyulakon végzett kísérleteket. Megállapította, hogy a kontaktkagyló együtt mozog a szemmel, a kagyló alatti töltőfolyadék nem folyik el és adhéziós erő rögzíti a szemhez. Majd később az emberi szemen végzett kísérleteihez a kagylót holtak szeméről vett gipszlenyomat segítségével folytatta. Széles körben nem tudott elterjedni a technika fejletlensége miatt.

1889-ben egy szigorló orvos August Müller, disszertációjában a saját -14,0 D-ás szemén végzett csiszolt kontaktkagylós kísérleteiről számolt be. Valószínűleg technikai okok miatt nem tudták nagyobb számban előállítani és nehézségek merülhettek fel a viselhetőség szempontjából is. E kezdeti eredmények után csend lett a kontaktlencse problémája körül.

A Carl Zeiss cég 1912-18 között kezdte meg kísérleteit előre kiszámított optikai hatású csiszolt lencsék előállítására. 1928-ban már próbakészletet állított össze csiszolt tapadóüvegekből Heine adatai alapján. Ezekkel a csiszolt kagylókkal gyakorlatilag minden reflexiós anomália korrigálható volt. Abban az esetben, amikor a 39 darabos próbakészlet nem adott megfelelő korrekciót, akkor az elülső felületre csiszolták rá a megfelelő törőértéket. Így a 20-as évek végére optikailag kifogástalan sorozatban is előállítható kontaktkagylókat tudtak gyártani. Ezzel lehetővé vált széles körű felhasználásuk. És be is fejeződött a kontaktlencse történetének első periódusa.

A második szakaszban a rendelkezésre álló modelleket a viselhetőség szempontjából javították. Rájöttek, hogy a bulbus asférikus és nem egyforma minden szem schlerális része. 1929-ben Csapody élő szemről vett lenyomatokról készített kontaktkagylót. A komplikált eljárás és a szükséges lenyomatok nagy száma miatt azonban a gyakorlatban nem alkalmazták.

1933-ban Dallos a gyakorlatban is használható előírást fejlesztett ki a bulbus felületének leképzésére. (asférikus scleralis rész). 1936-ban dr. Györffy István már PMMA-bal készíti kontaktkagylóit.

A kontaktlencse fejlődésének ebben a második szakaszában foglalkoztak még a bizonyos esetekben fellépő corneaödéma és a Sattler-féle fátyol elkerülésével, valamint a kielégítő könnyfolyadék-cirkuláció biztosításával (az átmeneti limbális részbe furatokat helyeztek el).

A kontaktlencse fejlődésének 3. jelen korig is tartó szakaszát az 1948-ban a scleralis rész nélküli lencse újbóli felfedezésével kezdődött. Az első sikerrel is alkalmazott cornealis kontaktlencsét már 1918-ban elkészítette a Carl Zeiss cég, látáshiba korrekciójára mégsem használták. M. Tuohy (USA) 1948-ban szabadalmaztatta a cornealis lencse gyártását. M.W. Nugeni tette népszerűvé és 600 alkalmazási tapasztalatáról számolt be.

Előnyei: - a lencse egyszerűen helyezhető el és távolítható el

- a lencse pontosan fekszik fel a corneára

- jó a könny kicserélődése (Pumpen-effektus)

- alig lép fel Sattler-fátyol

 A cornealis lencse fejlődésének főbb állomásai:

1954: a mikrolencse bevezetése (Dickinson,Neil és Söhnges), Dr. Győffy István szabadalmaztatja a PMMA-ból készített kemény kontaktlencsék préselési technológiáját

- 1955: több görbületű lencsék kifejlesztése (Bier-Anglia és Moss-USA)

- 1960: a hajlékony, szilikongumihoz hasonló anyagú lencse szabadalma (Müller-Welt Chicago), fiziológiai szempontból azonban nem bizonyult megfelelőnek.

- 1961: hidrofil műanyagból készült kontaktlencsék elterjedése (Wichter, Lim és Dseifus)

- 1976: gázáteresztő kemény lencsék megjelenése (Boston, Polycom, CAB)

1955 és 1960 között, amikor a kemény kontaktlencse egyre tökéletesebbé vált, megjelent a lágylencse. Ebben az időszakban a makromolekuláris kémia sok új szintetikus anyagot állított elő, s ezeket az orvostudomány területén is alkalmazták. 1960 után a lágy kontaktlencsék is gyors fejlődésen mentek keresztül. Megjelentek a magas víztartalmú és oxigén áteresztő lencsék, majd a tórikus lencsék is.


2, A szemüveglencse optikai hatása

A szemüveg feladata, hogy az ametropiás szem fénytörését kijavítsa, a szem törőközegei és az alkalmazott lencse mint összetett törőrendszer a végtelenből érkező párhuzamos fénysugarakat a retinán egyesítse képponttá.

Ahhoz, hogy megértsük az előzőekben leírt feltétel miként teljesülhet, illetve milyen elvárásokat támaszthatunk a szemüveggel szemben, meg kell ismernünk, hogy a szemüveglencse miként változtatja meg a szem fénytörését. Ehhez a szemüveglencsének az alábbi optikai hatásait kell megvizsgálni:

1. a szemüveg és a szem mint összetett törőrendszer

2. a szemüveglencse optikai hatása

3. a korrigáló lencse és a szem mint összetett törőrendszer fősíkjainak helye

4. a szemüveglencse hátsó csúcsdioptriája

2.1 A szemüveg és a szem mint összetett törőrendszer

A rendszer együttes törőereje (D) függ a szemüveglencse dioptriájától (D1) és a szem korrekció nélküli törőerejétől (D2) és a javítólencse és a szem egymástól mért redukált távolságától (e).

A javítóüveg és a szem között levegő van:

 e = d/n képletben    n= 1

   így: e = d.

 Az ismert képlet alapján:

  D = D1+D2 - d D1 D2

Ahhoz, hogy a keletkező kép mérete ne változzon meg, a rendszer eredő közös gyújtótávolságának meg kell egyeznie a szem eredeti gyújtótávolságával. Tengelyi ametropiák esetén a szem törőereje a phsiológiás határokon belül van, megegyezik az ametropiás szem gyújtótávolságával. Ezért a D = D2 a fenti képletből kiindulva: csak úgy lehetséges, ha:

D1-d D1 D2 = 0

további  átalakítás után:

Ez azt jelenti, hogy a szem elé helyezett lencse hátsó fősíkjának a szem első gyújtópontjába kell kerülnie. A szem elülső gyújtópontja az elülső fősíktól - 16,740 mm-re van. Ezt az értéket közvetlenül nem tudjuk mérni, mivel a szem elülső fősíkja az elülső csarnokban fekszik. Ezért egy olyan felszínt kell választani, ami könnyebben mérhető. Ez a szaruhártya elülső felszíne, amiről tudjuk, hogy az elülső fősíktól mért távolsága 1,505 mm. Ebből adódóan a szaruhártya elülső felszínének és a korrigáló lencse fősíkjának 1,505-16,740 = -15,235 mm-re kell lennie ahhoz, hogy a keletkező kép méretét ne változtassa meg.

2.2 A szemüveglencse optikai hatása

Abban az esetben, ha a javítólencse hátsó fősíkja a szem elülső gyújtópontjába esik, és a számítások egyszerűsítése érdekében vékonylencsével számolunk, aminek fősíkja, illetve főpontja a szem optikai tengelyének metszéspontjában van. A beeső párhuzamos fénysugarakat a lencsének úgy kell megtörnie, mintha azok az ametropiai szem távolpontjából jönnének.

Ábra 1: A teljes korrekciót kielégítő feltétel myopia és hypermetropia esetében

Ez csak akkor lehetséges, ha a lencse gyújtópontja a szem távolpontjával egybeesik. Az ábrából is leolvasható, hogy a szem fénytörésének hibáját nem pontosan az ametropia fokának megfelelő törőerejű lencse javítja ki.

A szemüveglencse dioptriáját a korrigáló lencse fősíkjától számított vergenciával fejezzük ki:

myopiánál: - a korrigáló üveg gyújtótávolsága d-vel rövidebb

azaz:  f   = ta-d

-a szem távolpontja a lencse virtuális gyújtópontjával esik egybe, ezért ez az érték negatív: 

hypermetropiánál - a korrigáló üveg gyújtótávolsága d-vel hosszabb

 azaz:  f= ta+d

- a szem távolpontja a valódi fókuszpontba kerül, így előjele pozitív lesz

  ezért:

Az előbbiek alapján a következő összefüggések határozhatók meg.

Az ametropiát javító lencse D-ja egyenlő a szem elülső gyújtópontjától számított távolpont-vergenciájának az ametropiával ellentétes előjelű értékével, azaz a myopiát concav, a hypermetropiát convex előjelű lencse javítja ki.

2.3 A korrigáló lencse és a szem mint összetett törőrendszere

fősíkjainak helye

Az elülső fősíktávolság, amit az első törőfelszíntől mérünk h, a redukált  fősíktávolság H, a levegő törésnutatója n, akkor:

 tudjuk, hogy e = d/n, ahol n = 1

akkor: e = d 

ideális esetet véve alapul, ahol a lencse hátsó fősíkja a szem elülső gyújtótávolságában van: Dsz = D  akkor:    h = d

Ezek szerint az elülső fősík a szem hátsó fősíkjától d távolságban van hátrafelé, és a lencse hátsó fősíkja a szem elülső gyújtópontjában van  d=f, vagyis az összetett törőrendszer elülső fősíkja a szem elülső fősíkjával azonos helyen van.

Hátsó fősíktávolság H2:

nsz : a redukált szem törésmutatója

h2 : hátsó fősíktávolság

    

  

akkor:  

 

 feltétel szerint D = Dsz  és Dsz

   azaz     

    h2= -nsz f2 Dl

Ha  nsz = 1,336 és  f = -16,794 mm (a redukált szem elülső gyújtótávolsága)

akkor:h2 = -1,336∙0.0167942∙D1

  h2 = -0,00038 Dl

azaz a hátsó fősík helye a javító üveg dioptriájától függ és a dioptriánként 0,4 mm-rel tolódik el a szem elülső fősíkjától. Ha a lencse convex a rendszer hátsó fősíkja előrefelé, ha concav, a hátsó fősík hátrafelé tolódik el.

Az eddig leírtakat összefoglalva megállapíthatjuk, hogy az ametrópiát javító szemüveglencse, aminek hátsó fősíkja a szem elülső gyújtópontjában helyezkedik el a keletkező kép méretét nem változtatja meg. Optikai hatását az által fejti ki, hogy a szem hátsó fősíkjának helyét változtatja meg úgy, hogy az innen számított hátsó gyújtópont az ideghártya síkjába kerül.

2.4 A szemüveglencse hátsó csúcsdioptriája

A számítások egyszerűsítése érdekében feltételeztük, hogy a szemüveglencse vékony és a fősíkja a hátsó felszínnel egybeesik. A valóságban a szemüveglencsék vastagsága különösen magas dioptriájú convex lencséknél nem hanyagolható el. A hátsó fősík a lencse vastagságától, alakjától, dioptriájától függően a lencse anyagában helyezkedik el. Ez a szemüveglencsék esetében a közvetlen mérés számára hozzáférhetetlen, hasonlóan a szem elülső fősíkjához, azonban ezeknek a helyét pontosan kell tudnunk ahhoz, hogy a szemüveglencse és a szem közötti távolságot meg tudjuk határozni. Ezzel szemben a lencse hátsó felszínének és a szaruhártya elülső felszínének távolságát könnyen meg lehet mérni. A szem elülső fősíkja és a szaruhártya csúcsának távolságát ismerjük 1,505 mm (kivételt képeznek a törési ametropiák), ezt az értéket állandónak vehetjük.

A szemüveglencsékre vonatkozóan ilyen általános értéket nem lehet megadni, mivel a lencse törésmutatója, alakja, vastagsága felszínének görbülete rendkívül változó. Így minden lencsénél ki kellene számítani a fősíkok helyét. Nagy mennyiségű szemüveglencse gyártása esetén nehézségeket okozna ha a fókusztávolságot így mérnénk. Ezért a látszerészetben bevezették a csúcsdioptria fogalmát. Ami azt jelenti, hogy a fókusztávolságot nem a főponthoz képest mérjük, hanem a lencse és az optikai tengely metszéspontjához, azaz a lencse csúcsához képest. Ha a fókusztávolságot a domború felülethez képest mérjük akkor elülső csúcsdioptriáról, ha a homorú felülethez képest akkor hátsó csúcsdioptriáról beszélünk. A látszerészetben mindig a hátsó csúcsdioptriát használják.

 Ábra 2: A vastag lencsék hátsó fősíktól és a hátsó felszíntől mért gyújtótávolságának viszonya

   Az ábrából leolvasható:

f2 = f -(-h)

   tudjuk:    h = - dD1/D

   ahol: - f: a lencse hátsó fősíkjától számított gyújtótávolság.

   - d: a lencse vastagsága

  - D: a lencse tőrereje

  - D1: a lencse elülső felszínének törőereje

   - f2: a lencse hátsó felszínétől mért gyújtópont távolsága

  A képletbe behelyettesítve:

  

    

tudjuk:  ahol Dcs a szemüveglencse hátsó csúcsdioptriája

   D- re felírjuk a vastag lencse képletét

  azaz:  D = D1+D2-d D1D2

 

  

    

  

Az összefüggésből látható, hogy konvex szemüveglencsék esetén Dcs > D, concav lencsék esetében mivel a fősík a lencse hátsó felszíne mögött van h2 értéke pozitív lesz és a dD1 szorzat is pozitív, azaz Dcs < D.

Ez az elven mérnek a dioptriamérők is.

A csúcsdioptria bevezetése megkönnyíti a szemorvosok, optometristák, látszerészek munkáját, mert a szemüveglencse hátsó fősíkja és a szem elülső fősíkja közötti távolság meghatározásához elegendő a szemüveglencse és a szaruhártya csúcsának távolságát megmérni. Ha ehhez az értékhez 1,505 mm-t hozzáadunk, megkapjuk a szemüveglencse és a szem (mint összetett törőrendszernek) közös fősíkjának a távolságát.


3. A kontaktlencse optikai hatása

A kontaktlencse a fénytörési hibák javítására szolgáló olyan optikai eszköz, melyet közvetlenül a szemgolyóra illetve a szaruhártyára helyezve viselnek. A fénytörési hiba javítását a cornea törőerejének megváltoztatása útján hozza létre. Felhelyezéskor a kontaktlencse hátsó felszíne és a cornea között képződő keskeny hézag könnyel telítődik, aminek törésmutatója közel áll a cornea törésmutatójához, így a cornea törésmutatója gyakorlatilag kiesik az optikai rendszerből, szerepét a kontaktlencse optikai hatása veszi át.

A kontaktlencsét optikai viselkedésük szempontjából két csoportra kell választani:

1. kemény és gázáteresztő kontaktlencse: ahol a korrekciós hatást a kontaktlencse-könnylencse-szem mint összetett törőrendszeren keresztül érjük el

2. lágy kontaktlencsék: a rugalmas lencsére olyan erők hatnak a szemen, melyek meghajlítják és a szaruhártya elülső felületére simítják rá. Ez a rásimulási hatás a cornea optikai zónájában annyira teljes, hogy a kontaktlencse alatt nem tud könnylencse kialakulni. Ezért lágy kontaktlencsénél könnylencsével nem kell számolni.

3.1 Kemény és gázáteresztő kontaktlencsék optikai hatása

Kemény és gázáteresztő kontaktlencsével korrigált szembe eső sugarak három felületen haladnak keresztül:

-   a kontaktlencse elülső felületén, aminek görbületi sugara r1

- kontaktlencse hátsó felületén, mely megegyezik a könnylencse elülső felületével, görbületi sugara r2

-   könnylencse hátulsó felülete, amely megegyezik a szaruhártya elülső felületével, görbületi sugara rc.

Az egyszerűbb számítások érdekében az afokális kontaktlencse korrekcióját ismertetem. Ebben az esetben az ametropia kijavításához szükséges törőerőt egyedül a könnylencse szolgáltatja. Ha minden felület törőerejét a két egymással határos különböző közeg figyelembevételével határoznánk meg, akkor a számításokban nem jelenne meg a kontaktlencse levegőre vonatkoztatott törésmutatója, amire a gyakorlatba szükség van. Ezért a kontaktlencsét és a folyadéklencsét úgy tekintjük, mintha minden irányból végtelen vékony levegőréteggel lennének határolva.

Abból kiindulva, hogy az afokális kontaktlencse paralel, azaz  D = O kiszámítható a kontaktlencse görbületi sugarának és középvastagságának viszonya:

  

  

  

     

A kontaktlencse törésmutatója:   

  akkor:  

Tehát az afokális kontaktlencse két felülete nem egészen paralel, hanem elülső rádiusza a lencsevastagság 1/3-ával hosszabb, mint a hátsó. Ez esetben a kontaktlencse törőerejének hátsó felszíne, illetve az általa határolt folyadéklencse elülső felszínének görbületi sugara határozza meg. 

Ábra 3: Az afokális kontaktlencse sematikusan

Az afokális kontaktlencse-könnylencse-szem kombinációval nem mindig kaphatjuk meg a szükséges törőértéket. A kontaktlencse felületének görbületét nem választhatjuk meg szabadon, azért hogy a szükséges optikai hatást a folyadéklencse külső görbületének és vastagságának módosításával érjük el.

A kontaktlencse hátsó felülete fiziológiás illesztéssel adott, amit nem lehet tetszés szerint megváltoztatni anélkül, hogy a lencse viselhetőségét ne kockáztatnánk.

Ezt a hibát úgy lehet kiküszöbölni, hogy a kontaktlencse belső rádiuszát az optimális viselhetőség szem előtt tartásával kell kiválasztani és a hiányzó törőerőt a külső felületre rácsiszolni.

3.2 Az ametropia korrigálása kemény és gázáteresztő

kontaktlencsével

A kontaktlencse dioptriáját a szem ametropiájának ismeretében tudjuk kiszámítani. Először szubjektív vizsgálattal meghatározzuk a szem ametropiájának üvegértékét. Ebből az értékből a következő képlet segítségével számolható ki a szem fénytörése:

 

   ahol:  A : ametropia foka

   Dsz : szemüveglencse dioptriája

d : a szemüveglencse és a szaruhártya csúcsának távolsága

Ha a kontaktlencse hátsó görbületének sugarát a cornea rádiuszával azonos értékűre választanánk, akkor megközelítőleg a szem ametropiájának értéke adná meg a lencse dioptriáját. Viselhetőségi okok miatt ettől gyakran eltérünk, ezért a könnylencse hatását is figyelembe kell vennünk, és ezzel az értékkel korrigálva kell a kontaktlencse dioptriáját meghatározni.

A következő táblázat segítségével számítások nélkül könnyen meg lehet határozni az ametropia fokát.

Táblázat 1

Az ametropia

A szemüveglencse távolsága(mm)

üvegértéke

konvex lencséknél

(D)

8

9

10

11

12

13

14

15

4.00

4.12

4.12

4.12

4.12

4.25

4.25

4.25

4.25

4.50

4.62

4.75

4.75

4.75

4.75

4.75

4.75

4.87

5.00

5.25

5.25

5.25

5.25

5.25

5.37

5.37

5.37

5.50

5.75

5.75

5.75

5.87

5.87

5.87

6.00

6.00

6.00

6.25

6.37

6.37

6.37

6.50

6.50

6.50

6.62

6.50

6.87

6.87

7.00

7.00

7.00

7.12

7.12

7.25

7.00

7.37

7.50

7.50

7.62

7.62

7.75

7.75

7.75

7.50

8.00

8.00

8.12

8.12

8.25

8.25

8.37

8.50

8.00

8.50

8.62

8.75

8.75

8.87

8.87

9.00

9.12

8.50

9.12

9.25

9.25

9.37

9.50

9.50

9.62

9.75

9.00

9.75

9.75

9.87

10.00

10.12

10.25

10.37

10.37

9.50

10.25

10.37

10.50

10.62

10.75

10.87

11.00

11.12

10.00

10.87

11.00

11.12

11.25

11.37

11.50

11.62

11.75

10.50

11.50

11.62

11.75

11.87

12.00

12.12

12.25

12.50

11.00

12.00

12.25

12.37

12.50

12.75

12.87

13.00

13.12

11.50

12.62

12.87

13.00

13.12

13.37

13.50

13.75

13.87

12.00

13.25

13.50

13.62

13.87

14.00

14.25

14.30

14.62

12.50

13.87

14.12

14.25

14.50

14.75

15.00

15.25

15.37

13.00

14.50

14.75

15.00

15.25

15.50

15.62

16.00

16.12

13.50

15.12

15.37

15.62

15.87

16.12

16.37

16.62

16.87

14.00

15.75

16.00

16.25

16.50

16.75

17.12

17.50

17.75

14.50

16.50

16.75

17.00

17.25

17.50

17.87

18.25

18.50

15.00

17.00

17.37

17.75

18.00

18.25

18.62

19.00

19.37

15.50

17.75

18.00

18.25

18.75

19.00

19.37

19.75

20.25

16.00

18.25

18.75

19.00

19.37

19.75

20.25

20.50

21.00

16.50

19.00

19.37

19.75

20.25

20.50

21.00

21.50

21.87

17.00

19.75

20.25

20.50

21.00

21.50

22.00

22.25

22.87

17.50

20.50

20.75

21.25

21.75

22.25

22.75

23.25

23.75

18.00

21.00

21.50

22.00

22.50

23.00

23.50

24.00

24.62

18.50

21.75

22.25

22.75

23.25

23.75

24.50

25.00

25.62

19.00

22.50

23.00

23.50

24.00

24.75

25.25

26.00

26.50

Az ametropia

A szemüveglencse távolsága(mm)

üvegértéke

koncav lencsék

(D)

8

9

10

11

12

13

14

15

4.00

3.87

3.87

3.87

3.87

3.87

3.75

3.75

3.75

4.50

4.37

4.37

4.25

4.25

4.25

4.25

4.25

4.25

5.00

4.75

4.75

4.75

4.75

4.75

4.75

4.62

4.62

5.50

5.25

5.25

5.25

5.12

5.12

5.12

5.12

5.12

6.00

5.75

5.62

5.62

5.62

5.62

5.50

5.50

5.50

6.50

6.12

6.12

6.12

6.00

6.00

6.00

6.00

5.87

7.00

6.62

6.62

6.50

6.50

6.50

6.37

6.37

6.37

7.50

7.12

7.00

7.00

6.87

6.87

6.87

6.75

6.75

8.00

7.50

7.50

7.37

7.37

7.25

7.25

7.25

7.25

8.50

8.00

7.87

7.87

7.75

7.75

7.62

7.62

7.50

9.00

8.37

8.37

8.25

8.25

8.12

8.00

8.00

8.00

9.50

8.87

8.75

8.62

8.62

8.50

8.50

8.37

8.37

10.00

9.25

9.12

9.12

9.00

8.87

8.87

8.75

8.75

10.50

9.62

9.62

9.50

9.37

9.37

9.25

9.12

9.12

11.00

10.12

10.00

9.87

9.75

9.75

9.62

9.50

9.50

11.50

10.50

10.37

10.37

10.25

10.12

10.00

9.87

9.87

12.00

11.00

10.87

10.75

10.62

10.50

10.37

10.25

10.12

12.50

11.37

11.25

11.12

11.00

10.87

10.75

10.62

10.50

13.00

11.75

11.62

11.50

11.37

11.25

11.12

11.00

10.87

13.50

12.25

12.00

11.87

11.75

11.62

11.50

11.37

11.25

14.00

12.62

12.50

12.25

12.12

12.00

11.87

11.75

11.50

14.50

13.00

12.75

12.62

12.50

12.37

12.25

12.00

11.87

15.00

13.37

13.25

13.00

12.87

12.75

12.50

12.37

12.25

15.50

13.75

13.62

13.50

13.25

13.00

12.87

12.75

12.62

16.00

14.25

14.00

13.75

13.62

13.50

13.25

13.00

12.87

16.50

14.50

14.37

14.12

14.00

13.75

13.62

13.50

13.25

17.00

15.00

14.75

14.50

14.25

14.12

14.00

13.75

13.50

17.50

15.37

15.12

14.87

14.75

14.50

14.25

14.00

13.87

18.00

15.75

15.50

15.25

15.00

14.75

14.62

14.37

14.12

18.50

16.12

15.87

15.62

15.37

15.12

14.87

14.75

14.50

19.00

16.50

16.25

16.00

15.75

15.50

15.25

15.00

14.75

3.3 A könnylencse szerepe

A kontaktlencse, könnylencse és a szem együttes optikai rendszerében a cornea fénytörő szerepét a kontaktüveg elülső és hátulsó felszínének görbületi sugara veszi át, valamint a hátsó rádiusz és a cornea között keletkező folyadéklencsének is van optikai szerepe, igaz, hatása jóval kisebb, mint a kontaktlencséé. Számítási célokra, ha a könnylencsét a szaruhártyáról leemelve izoláltan képzeljük el, optikai hatását a geometriai optika szokásos képleteivel ki lehet számítani. A mindennapi gyakorlatban azonban ezek a számítások nem mindig végezhetők el, különösen a mérhetőségi nehézségek, illetve az időigényességük miatt.

A folyadéklencse törőerejét (Dfl) elméleti szempontból az alábbi képlet alapján lehet kiszámítani.

  

  nfl  =  folyadéklencse törésmutatója (1,336)

  dfl =  folyadéklencse vastagsága

  rc  =  cornea görbületi sugara

A mindennapi gyakorlat számára a 2. táblázatból is kiindulhatunk, illetve az alábbi szabályok betartása, bizonyos határokon belül kielégítők:

-   a kontaktlencse alapgörbületének és a szaruhártya elülső felületének rádiuszai között minden +/-0,05 mm eltérés hatására egy +/-0,25 D törőértékű könnylencse képződik.

-   egy kontaktlencse illesztésének 0,05 mm-rel domborúbbá tételekor pozitív könnylencse képződik, amit a kontaktlencse törőerejéhez adott -0,25 D-val kell  kompenzálni.

-   egy kontaktlencse illesztésének 0,05 mm-rel laposabbá tételekor negatív könnylencse keletkezik, amit a kontaktlencse törőerejére adott +0,25 D-vel kell kompenzálni.

Táblázat 2: A kontaktlencse hátsó görbületi sugarának befolyása az össztörőerőre

 

Rádius érték változtatás mm

 

7.5

7.6

7.7

7.8

7.9

8.0

8.1

8.2

8.3

8.4

8.5

8.6

 

Hozzáadandó dioptria

7.5

0

-0.59

-1.16

-1.72

-2.27

-2.80

-3.32

-3.82

-4.32

-4.80

-5.27

-5.73

7.6

+0.59

0

-0.57

-1.13

-1.68

-2.21

-2.73

-3.23

-3.73

-4.21

-4.68

-5.14

7.7

+1.16

+0.57

0

-0.56

-1.11

-1.64

-2.16

-2.66

-3.16

-3.64

-4.11

-4.57

7.8

+1.72

+1.13

+0.56

0

-0.55

-1.08

-1.60

-2.10

-2.60

-3.08

-3.55

-4.01

7.9

+2.27

+1.68

+1.11

+0.55

0

-0.53

-1.05

-1.55

-2.05

-2.53

-3.00

-3.43

8.0

+2.80

+2.21

+1.64

+1.08

+0.53

0

-0.52

-1.02

-1.52

-2.00

-2.47

-2.93

8.1

+3.32

+2.73

+2.16

+1.60

+1.05

+0.52

0

-0.50

-1.00

-1.48

-1.95

-2.41

8.2

+3.82

+3.23

+2.66

+2.10

+1.55

+1.02

+0.50

0

-0.50

-0.98

-1.45

-1.91

8.3

+4.32

+3.73

+3.16

+2.60

+2.05

+1.52

+1.00

+0.50

0

-0.48

-0.95

-1.41

8.4

+4.80

+4.21

+3.64

+3.08

+2.53

+2.00

+1.48

+0.98

+0.48

0

-0.47

-0.93

8.5

+5.27

+4.68

+4.11

+3.55

+3.00

+2.47

+1.95

+1.45

+0.95

+0.47

0

-0.46

8.6

+5.37

+5.14

+4.57

+4.01

+3.43

+2.93

+2.41

+1.91

+1.41

+0.93

+0.46

0

3.4 A kontaktlencse és az astigmia

Kemény és gázáteresztő kontaktlencse használatakor bizonyos határokon belül a corneális astigmia nem érvényesül, a spherikus lencse is jól korrigálja a látást. A folyadéklencse és a cornea törésmutatója között (1,34-1,37) sokkal kisebb a különbség mint a szemüveg esetén, a levegő és a cornea között (1,00-1,37).

Ezért a cornea illetve a könnylencse cylinderes hatása kevésbé befolyásolja az összfénytörést. A levegőben mért astigmiának körülbelül 1/10 része érvényesül. A fénytörési hiba korrigálásakor 0,25 D-nyi astigmia nem befolyásolja nagymértékben a látást, ezért 2,5 D-nyi corneális astigmiát optikai szempontból még korrigálhatunk sph kontaktlencsével.

Ha ennél nagyobb fokú corneális astigmiára illesztünk sph kemény vagy gázáteresztő kontaktlencsét, akkor az erősebben torikussá váló folyadéklencse már bizonyos fokú optikai hibát hoz létre. Ilyen esetekben fellép egy másik probléma is, azaz a sph lencse nem tapad kellően a torikus cornea felszínére, billeg és könnyen kieshet. Ebben az esetben a kontaktlencse belső felszínét torikusra kell készíteni, illetve a külső felületre a keletkezett astigmiát kompenzáló ellentétes tengelyű cylinderes korrekciót kell csiszolni. Az így elkészített un. bitorikus kontaktlencsével a nagy fokban astigmiás szemek is elláthatók.

A szem felépítéséből adódóan ismerjük, hogy a szemlencse kisebb fokú astigmiáját egy ellenkező tengelyű corneális astigmia kompenzálhatja. Ha  kontaktlencsével kiiktatjuk a corneális astigmiát, a szemlencse astigmia manifesztté válik. Ha ez bizonyos értéket meghalad, zavarólag hat a látásra. A gyakorlatban ezt a hibát a külső felületre csiszolt cylinderes felszínnel lehet kompenzálni. Az ilyen un. külső torikus lencsék belső felszíne sph. Ahhoz, hogy a lencse tengelyállását biztosítani tudjuk, a lencsét hasábosra is kell készíteni, a hasáb alapja súlyánál fogva mindig lefelé húzza (prizma ballast) és megfelelő tengelyállásban tartja a kontaktlencsét.

3.5 Lágy kontaktlencse optikai hatása

A lágy kontaktlencsével korrigált szembe eső sugarak két felületen haladnak keresztül:

-   a kontaktlencse elülső felülete

-   a kontaktlencse hátsó felülete, ami megegyezik a szaruhártya elülső felületével mivel a lágy kontaktlencsénél a lencse és a szem között nem keletkezik könnylencse.

A kemény és gázáteresztő kontaktlencséhez hasonlóan a lágy kontaktlencse dioptriáját a szemüveg korrekcióból tudjuk kiszámítani a már ismertetett módon a 2-ik táblázat segítségével. Amennyiben a szemnek corneális astigmiája is van, akkor a kontaktlencse törőerejének meghatározásához a sph értékhez a cylinder értékének a felét is hozzá kell adni. A sph lágy kontaktlencsével maximum 1,00 D corneális cylinder értékig érhető el kielégítő korrekció.

A szaruhártya görbületénél általában laposabban illesztjük a lágy kontaktlencsét. Alacsony víztartalmú lencséknél az általános szabály az, hogy a corneán mért laposabb görbületnél 1 mm-rel nagyobbat illesztünk, nagy víztartalmú lencsék általában szorosabb illesztést igényelnek.

A kontaktlencsének változtathatjuk a görbületét(BC) és az átmérőjét annak érdekében, hogy az illesztés a legoptimálisabb legyen. Ehhez a következő általános szabályokat kell betartani:

-   Konstans lágy kontaktlencse átmérő esetében, ha növeljük a BC értékét, akkor lazább illesztést érünk el.

-   Konstans lágy kontaklencse BC esetén, ha csökkentjük a kontaktlencse átmérőjét, az illesztést lazítani tudjuk, ha a lágy kontaktlencse átmérőjét növeljük, a kontaktlencse illeszkedését szorosabbá tesszük.

Mind a két esetben a kontaktlencse sagitális mélységét változtattuk meg.

Ábra 4: A lágy kontaktlencse sagitális mélységének változása

A szaruhártya görbületénél általában laposabbra illesztett lencsénél görbületváltozása következtében megváltozik törőereje a tárolófolyadékbani nyugalmi állapotához képest. A görbületváltozás következtében a mínuszos lencsék erősebben negatívak, míg a pluszos lencsék gyengébben pozitívak lesznek.

A 0,5-0,8 mm-rel laposabbra illesztett kontaktlencse esetében a törőérték -0,25-0,5 D-vel változik meg. Azaz a gyakorlatban a lágy kontaktlencsék a szemen gyakorta más törőértéket képviselnek, mint ez a szemüveglencse szaruhártya törőértékre való átszámításból várható lenne.


4. Optikai különbségek a szemüveges és a kontaktlencsés

 korrekció között

Szemüveglencsével a legtöbb esetben elérhető a teljes látásélesség. A szemüveglencsék mögötti szemmozgás és a szaruhártyacsúcs és szemüveglencse közötti távolság következtében a szemüveggel korrigált ametropiás az emetropiás fénytörésűvel szemben a látási viszonyokat megváltoztatva érzékeli. A kontaktlencse, mivel közvetlenül a szemen helyezkedik el és minden szemmozgást együtt végeznek, az ametropiás szemüvegről kontaktlencsére vagy fordítva kontaktlencséről szemüvegre való áttérésekor különbséget fog érzékelni. A szemüveglencsék és kontaktlencsék felépítésük különbségéből adódóan másként fejtik ki optikai hatásukat.

Különbség a két korrekciós érték között keletkezik:

1. a látótérben

2. a keletkező képnagyságban

3. az accomodációban

4. a konvergenciában

4.1 A látótér

A szemüveg, mivel együtt mozog a fejjel, a szem a szemüveg perifériális részén is áttekint, ezért a szemüveg változást okoz a látótérben:

1. - a szemüveglencsék leképzési hibái

2. - a szemüvegkeret

3. - a szemüveglencse prizmatikus mellékhatása

1.   A szemüveglencsék leképzési hibái

A hagyományos szemüveglencsékhez általánosan használt felületekre jellemző, hogy rádiuszuk állandó értékű, a leképzési hibáknak (aberrációk) alapvetően ez az okuk. A szemüveglencséknél az alábbi lencsehibák fordulhatnak elő:

-   szférikus aberráció (nyíláshiba)

-   disztorzió (képtorzítás)

-   astigmatizmus (pont nélküli leképzés)

Szférikus aberráció: sph lencsékre jellemző az optikai tengellyel párhuzamosan érkező fénysugarak annál erősebben törnek meg, minél messzebbre vannak az optikai tengelytől, így nem egy fókuszpontot kapunk. Minél nagyobb a lencse átmérője, annál nagyobb lesz a hiba mértéke.

Képtorzítás: A nagyítás a fókusztávolság függvénye - hosszabb fókusztávolsághoz kisebb nagyítás tartozik és fordítva - az optikai tengelytől távolabb eső tárgyakat a convex lencse erősebben nagyítja, mint az optikai tengelyhez közelieket. Concav lencsénél az optikai tengelyhez közelebb eső tárgyak nagyítása lesz nagyobb. Ennek következtében egy négyzet alakú tárgy képét a lencse párna alakúra torzítja, convex lencse esetében, míg a concav lencsénél a kép torzítása hordóra emlékeztet.

Astigmatizmus: Olyan tárgypontok esetén valósul meg, melyek nem az optikai tengelyen fekszenek. Így a meridionális és a sagitális síkban nem lesz azonos a fókusztávolság és ezért a képalkotás sem. A meridionális kép egy olyan egyenes szakasz lesz, amely a sagitális síkban helyezkedik el. A sagitális kép egy olyan egyenes szakasz, ami a meridionális síkban helyezkedik el. Ezért az eredő kép a két kép között félúton fog elhelyezkedni merőleges lesz mind a két síkra, alakjára nézve egy ellipszisszerű korong lesz (Sturm-féle conoid).

A leképezési hibákat az első két esetben aszférikus felületek alkalmazásával nagymértékben lehet csökkenteni. Az astigmatizmust a görbületi sugarak helyes megválasztásával a Tscherning diagram segítségével (un. punktal lencsékkel) lehet korrigálni.

2.   A szemüvegkeret

A szemüveget viselők látóterét a lencse széle határolja, mivel a szemüveglencse széle vagy foglalata tölti be a legkisebb nyílású fényrekesz (belépő pupilla) szerepét, ezzel meghatározva a szemüveg és a szem mint összetett törőrendszer látóterét.

3.   A szemüveglencse prizmatikus mellékhatása

Hypermetropiásoknál a convex üveg, mint centrális bázisú prizma hat, ezért a látótér beszűkülését okozza. Myopiásoknál a concav lencse prizmatikus mellékhatása a lencse széli részénél képkettőződést okoz.

Ábra 5: A convex és concav lencse hatása a látótérre

Mozgó szem esetén a szemüveglencse dioptriájától függően, az optikai tengelybe eső sugarak metszéspontja a szem forgási középpontja, a látószög csúcsa innen számítható. A látóteret határoló széli sugarak a szemüveglencse törőerejétől függően szenvednek irányváltoztatást. A látószög nyílását (a) a szemüveglencse határozza meg.

Ábra 6: A szemüveglencse befolyása a látótérre myopiás és hypermetropiás szem esetében

Myopiások esetén azok a széli sugarak (a') is bejutnak a szem forgási középpontjába (K), amelyek a-nál nagyobb szög alatt esnek be, és az optikai tengelyt a forgási középpont előtt metszenék (K'), hypermetrópiások esetén ez éppen fordítva van. Ezért a myopiás szem látótere nagyobb mint a hypermetrópiás szemé, ha a szemüveglencse azonos átmérőjű és azonos távolságban van. Mivel a a képoldali látóteret határoló nyílás félszöge, a' a tárgyoldali nyílás félszöge, kiszámítható az egymáshoz való viszonyuk.

 

akkor:  

Ha x és x' távolságot vergenciában fejezzük ki:

    és  

Mivel K és K' konjugált pontok és távolságuk a szemüveglencse törőerejének (Dü) függvénye, akkor:

  Dü = X+X'  Þ X' = Dü-X

Az előző egyenletek behelyettesítve:

  

további átalakítások után:

X értékét könnyen meghatározhatjuk: a szemüveg és a szem távolsága 12 mm, a szaruhártyacsúcstól a szem forgáspontja 13 mm-re fekszik, akkor:

tehát:   

A fenti képletből kitűnik, hogy a szemüveglencsék a látótér nagyságát nagymértékben befolyásolják.

Kontaktlencsés korrekciónál, mivel a kontaktlencsét közvetlenül a szaruhártyától csak egy vékony könnyréteg választja el, és a szem mozgását követi, nem lép fel a szemüveglencsére jellemző képtorzítás, prizmatikus mellékhatás és a látóteret sem befolyásolja.

Következtetés:

Szemüveg korrekcióról kontaktlencse korrekcióra való áttéréskor hypermetropiásoknál látótér nagyobbodás, myopiásoknál látótér szűkülés következik.

4.2 A keletkező képnagyság

A szemüveglencse hatása a keletkező képnagyságra:

Ahhoz, hogy a szemüveg a keletkező kép méretét ne változtassa meg a szemüveglencse és a szem mint összetett törőrendszer közös gyújtótávolságának egybe kell esni a szem eredeti korrekció nélküli gyújtótávolságával, azaz a szemüveglencse hátsó fősíkjának a szem elülső gyújtópontjába kell kerülnie. Ideális esetben ez a távolság 15,235 mm. A szemüveglencse helyét befolyásolják az arc anatómiai viszonyai, ami különböző embereknél más és más. Ilyen befolyásoló tényező az orrnyereg magassága, a szemgolyó fekvése a szemüregben, illetve a szempillák hosszúsága is.

Ha a szemüveglencse hátsó fősíkja nem esik egybe a szem elülső gyújtópontjával, attól távolabb, vagy közelebb kerül, a lencse optikai hatása megváltozik. Így a rendszer együttes törőereje (D) nem egyenlő az ametrópiás szem törőerejével. (Dsz) A megváltozott gyújtótávolság miatt a keletkező kép mérete is megváltozik.

Ha az ametropiás szem eredeti gyújtótávolsága által megszabott keletkező képe  k, a tárgy látószöge a, a szem elülső gyújtótávolsága f, és a végtelenben lévő tárgy keletkező képének nagysága a gyújtótávolság függvénye:

   ha   akkor:

A korrekcióval ellátott szem ideghártyáján keletkezett kép nagyságát k', gyújtótávolságát f' és törőerejét D'-vel jelöljük, akkor:

 k' = a f'  Þ   

A két képnagyságból meghatározható a nagyítás (N) mértéke:

Gullstrand képletével kiszámítható a D' értéke, ha a szemüveglencse dioptriája D és a szem elülső fősíkjának és a lencse hátsó fősíkjának a távolsága d.

  D' = D+Dsz-dDDsz

Ha D' értékét a nagyítás képletébe helyettesítem, akkor:  

tudjuk, hogy: 

  

  

A d-f érték a szemüveglencse és a szem közötti távolság, valamint a szem gyújtótávolságának különbsége. Ahhoz, hogy a keletkező kép mérete ne változzon meg, d - f = 0 feltételnek kell teljesülnie. A fenti összefüggés alapján vizsgáljuk meg az ebből adódó lehetőségeket concav és convex lencsékre vonatkoztatva:

Concav lencsénél:

- ha d - f > 0   azaz a lencse az ideális távolságtól messzebb esik. A -Dl(d-f) érték pozitív lesz, azaz  N < 1. Az előre tolt concav lencse kicsinyít.

- ha d - f < 0, a lencse a szem gyújtótávolságán belül van, akkor a -D(d-f) szorzat negatív lesz, így N > 1. Ebben az esetben a concav lencse nagyít.

Convex lencsénél:

- ha d - f > 0 a szemüveglencsét távolítjuk a szemtől, akkor -Dl(d-f) értéke negatív lesz, azaz N > 1. Az előretolt convex lencse kicsinyít.

- ha d - f < 0 a szemüveglencsét közelítjük a szemhez, akkor -D(d-f) értéke pozitív lesz, így N < 1. A szemhez közelített convex lencse kicsinyít.

Szemüveglencse korrekciónál az arc formája miatt a d - f = 0 feltételt csak ritka esetben lehet teljesíteni. Jól áll  szemüveg, ha a lencse távolsága a szemtől 12-15 mm, középértéknek 13,5 mm-t szokás megadni, amiből 1,5 mm az elülső fősík és a szaruhártya elülső felszínének távolsága leszámítandó.

A kontaktlencse hatása a keletkező kép nagyságára:

Ha vizsgáljuk a szemüveggel, valamint a kontaktlencsével a keletkező kép nagyságára vonatkozó számításokat, azt tapasztaljuk, hogy a kontaktlencse myopiások esetében kevésbé kicsinyít míg hypermetropiásoknál kevésbé nagyít mint a szemüveglencse. Ennek optikai magyarázata az, hogy a kontaktlencse közel fekszik a szem elülső fősíkjához, átlagos értékként 1,35 mm-rel lehet számolni. Így a nagy fokban myopiások esetében 20-30 %-os képnövekedést a nagy fokban hyprmetropiásoknál 15 %-ig terjedő kép méretcsökkenést hoz létre. Gyakorlati előnye az, hogy például nagy fokú myopiásoknál nem kicsinyíti olyan nagy mértékben a képet, mint a szemüveg és ezáltal akár 0,2-0,3-del jobb látásélességet lehet elérni. Aphakiás szemen pedig kevésbé növeli a kép nagyságát. Ez a sajátossága teszi lehetővé az anisometropia korrigálását, vagyis használatával a két szem között mutatkozó jelentős fénytörési hiba is kijavítható. A szemüveglencsének és a kontaktlencsének a keletkező kép nagyságára vonatkozó eltéréseket a 3. táblázat mutatja be (Benett számításai alapján).

Táblázat 3: A keletkező kép nagyságának változása az ametropia foka szerint

az ametropia  üvegértéke

a szem fénytörése

a kontaktlencse törőereje

a keletkező kép változása kontaktlencsénél %-ban

-20

-16,13

-15,73

+27,2

-18

-14,80

-14,41

+24,8

-16

-13,42

-13,06

+22,5

-14

-11,99

-11,65

+20,1

-12

-10,49

-10,19

+17,8

-10

-8,93

-8,66

+15,3

-8

-7,30

-7,07

+12,9

-6

-5,60

-5,42

+10,5

-4

-3,82

-3,69

+7,8

-2

-1,95

-1,88

+5,4

+2

+2,05

+1,96

+1,2

+4

+4,20

+3,99

-1,7

+6

+6,47

+6,10

-4,7

+8

+8,85

+8,29

-7,4

+10

+11,36

+10,62

-10,3

+12

+14,02

+13,07

-13,8

+14

+16,83

+15,64

-17,3

Táblázat 4: A kontaktlencse és a szemüveglencse hatása a keletkező képnagyságra különböző ametropiák esetén

Következtetés:

Myopiások esetében, mivel a kontaktlencse nem olyan nagy mértékben kicsinyít mint a szemüveglencse, jobb látásélességet lehet elérni. Ezért főleg nagy fokú myopiás fénytörésű szemeknél a kontaktlencse előnyösebb, mint a szemüveglencse.

Hypermetropiások esetében kontaktlencse alkalmazása csak a nagy fokban hypermetropiásoknál előnyös. Ez azzal magyarázható, hogy a relatív képméret csökkenést szubjektíven látásromlásként éli meg a páciens. Aphakiások, vagy nagy fokban hypermetropiások szemüveglencsével való korrigálása a látótér beszűkülése, illetve a keletkező képnagyság nagy fokú növekedése miatt inkább a kontaktlencse viselést választják.

4.3 Accomodáció

A szemüveglencse és az accomodáció:

A szemet a távolpontról a közelpontra állítva a szemlencse rugalmasságnál fogva domborúbbá válik. Ezáltal megnő a szem törőereje, ezt nevezzük accomodációs felhasználásnak. A különbség a távolpont refrakció és a közelpont refrakció között az accomodációs szélesség. A szem alkalmazkodó képessége szemüveggel és szemüveg nélkül azonos. A szemlencse törőerejét mindkét esetben azonos mértékben fokozza (belső alkalmazkodás). Ha összehasonlítjuk a korrekció nélküli ametropiás szem közelpont-, és távolpont-vergenciájának különbségét (Dacc) a szemüveggel korrigált szem közelpont-, és távolpont-vergenciájának különbségével (D’acc), eltérést találunk. A szemüveggel korrigált szem accomodációs szélességet külső accomodációs effektusnak nevezzük (Erggelet után). Ez az érték hypermetropiásoknál kisebb, myopiásoknál nagyobb mint az emetropiás szemnél.

Ábra 7: A szemüveglencse hatása a szem accomodációs szélességére

Az ábrából is látható, hogy a szemüveglencse által leképzett közelpont helyét (K’) a lencse vastagsága a szemtől mért távolsága (d) és a pozitív vagy negatív törőereje határozza meg. Az accomodációs szélességet szemüveggel korrigált esetben a közelpont (k’ö) és a távolpont (t’a)-vergenciájával kifejezhetjük,

akkor

tudjuk, hogy   t’a =   ¥ így  T’ = 0

vagyis: D’acc = K’

A szemüveglencse erősségének (D) távolságának (d) és a szem korrekció nélküli közelpontjának (kö) ismeretében a szemüveglencse által leképzett közelpont (kö) kiszámítható, mert K és K’ konjugált pontok.

A leképezési törvény alapján:

 

Ez a hypermetropiás szemre vonatkoztva:

 

a myopiás szem esetében:

 

A fenti két egyenletben a helyettesítési értékeket pozitívnak kell venni. Ha az egyenletet k’ö-re megoldjuk, megkapjuk a szemüveglencsével ellátott szem közelpontjának távolságát.

A kontaktlencse és az accomodáció:

Kontaktlencse viselése mellett az accomodáció mértéke csaknem azonos az emetropiás szemével, és csak a távolsággal függ össze. Ezért a myopiásoknak kontaktlencsével többet kell alkalmazkodniuk, mint szemüveglencsével. Hypermetropiásoknál ez éppen fordítva van. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy a fiatal korú széles accomodációs képességgel rendelkező myopiások kontaktlencsével eleinte nem látnak olyan jól, mint szemüveggel. A hypermetropiások esetében, mivel kontaktlencse használatakor kevesebb accomodáció is elég, 3-5 évvel később igényelnek presbyopiás korrekciót.

Következtetés:

A szemüvegről kontaktlencsére való áttéréskor a myopiásoknak többet kell alkalmazkodniuk mint a hypermetropiásoknak. Ezért a myopiások hamarabb igényelnek presbyopiás korrekciót, mint a hypermetropiások a kontaktlencse viselése során.

4.4 Konvergencia

A szemüveg prizmatikus mellékhatása miatt a szemüveggel korrigált szem más konvergencia mennyiséget használ fel mint az emetropiás szem.

Hypermetropiánál: a szemüveglencse úgy hat, mint egy alappal kifelé álló prizma. Ezért convex lencsénél többet kell konvergálni, mint az emetropiás szemnek.

Myopiánál: a szemüveglencse úgy hat, mint egy éllel kifelé álló prizma, ezért a concav szemüveglencsénél kevesebbet kell konvergálni, mint az emetropiás szemnek.

Kontaktlencsénél dioptriájától függetlenül nem lép fel prizmatikus mellékhatás, mert a kontaktlencse közvetlenül a szemen, illetve a corneán fekszik. Ezért kontaktlencsés korrekcióval ellátott ametropiás szem konvergenciája megegyezik az emetrop szem konvergenciájával.

Következtetés:

Szemüvegről kontaktlencsére való áttéréskor a hypermetropiásoknak kevesebbet, a myopiásoknak többet kell konvergálni.


4.5 A szemüveglencsés és a kontaktlencsés korrekció összehasonlításának eredménye

Ebben a fejezetben leírtakból kitűnik, hogy egyértelműen nem lehet azt mondani, hogy a kontaktlencsés korrekció jobb a szemüveges korrekciónál, illetve fordítva.

A myopiás és hypermetropiás korrekciót külön kell vizsgálni.

Myopiánál :

 a kontaktlencse nem kicsinyíti a keletkező képnagyságot olyan mértékben, mint a szemüveg. Illetve a szemüveglencse széle miatt fellépő képketőződés sem jelentkezik. 

Hátránya a szemüveges korrekcióval szemben: a kisebb fokban myopiások gyakran leteszik szemüvegüket a közeli munkavégzéshez, mert ezáltal kevesebbet kell accomodálniuk. A kontaktlencsét viselők azonban nem tehetik le a szemükről a kontaktlencsét a közeli munkához, ezért erősebben kell accomodálniuk, convergálniuk, mint a szemüvegeseknek, és hamarabb igényelnek presbyopiás korrekciót.

Hypermetropiánál:

A kontaktlencse előnyei a következők : a kontaktlencse a látóteret nem befolyásolja, szemüveggel látótér szűkülés csak a nagy fokú hypermetropiásoknál, illetve aphakiásoknál okoz problémát. Kontaktlencsével a hypermetropiásoknak kevesebbet kell alkalmazkodnia és konvergálnia, ezért később kell presbyopiás előtétszemüveg.

A kontaktlencsés korrekció hátrányai : a keletkező kép nagyságát a kontaktlencse nem változtatja meg olyan mértékben, mint a szemüveg. Ez a látásra úgy hat, mintha a kontaktlencsével a látásélességük csökkent volna. A gyakorlatban a hypermetropiásoknál a kontaktlencsével korrigált szemen nem mindig lehet ugyanolyan vízuseredményt elérni, mint a szemüveggel.

Végkövetkezetésként elmondható, hogy a nagy fokban ametropiásokat  kontaktlencsével előnyösebb korrigálni, mind a myopiások, mind a hypermetropiások esetében. A kis fokú ametropiásoknál a myopiások kontaktlecsés korrekciójának több előnye van a szemüveghez képest, míg hypermetropiásoknál ez éppen fordítva van.

Kontaktlencse alkalmazásakor mivel a cornea fénytörése kiesik az optikai rendszerből, olyan fénytörési hibák is kijavíthatók amit szemüveggel nem lehet megfelelően korrigálni. Sikerrel alkalmazható a keratoconus és az irregularis astigmia javításában. Másik igen jelentős optikai tulajdonsága, hogy a keletkező kép méretét alig változtatja meg. Ez a tulajdonsága teszi lehetővé az anisometropia javítását és ezáltal a binokuláris korrekció helyreállítását.


5. Az elvégzett vizsgálatok

A szakdolgozat megírása során 80 embert vizsgáltam meg a munkahelyemen dr. Prohászka Ilona felügyelete mellett. Az esetek kis száma miatt nem tudom az összes fénytörési hibánál fellépő szemüveges és kontaktlencsés korrekció közötti különbséget bemutatni.

A 80 emberből 46 myopiás, 32 hypermetrópiás és 2 emetrópiás fénytörésű. A myopiásokon belül astigmiás volt 21 és presbiópiás 4 fő. Hypermetrópiásoknál astigmiás 10, presbiopiás szintén 10 fő. A következő táblázat mutatja be az eloszlási arányokat.

Táblázat 5: A fénytörési hibák eloszlása a vizsgálatoknál

A fénytörési fénytörési hiba

A korrigáló üveg fajtája

hiba típusa

sphferikus

cylinderes

presbiopiás

emetropia

2

   

hypermetropia

23

9

10

myopia

25

21

4

Ahhoz, hogy a szemüveges és a kontaktlencsés korrekció közötti különbséget be tudjam mutatni, ezeknél az eseteknél különválasztottam a fénytörési hibákat az ametrópia típusainak megfelelően.

Myópiás  fénytörésnél:

Az esetek kis száma miatt nem minden fokú fénytörési hiba szerepel és a nagy fokú fénytörési hibák és a magas astigmiás esetek száma is kicsi. A 46 esetből 40 esetben a fénytörési hiba mértéke nem haladta meg a -4,00D-át és csak egy személynek kellett 1,00D-nál magasabb cylinderes korrekció.

 Az előző fejezetben arra a következtetésre jutottam, hogy  myópiánál a kontaktlencsés korrekciónak több előnye van. A 46 myópiás esetből 13 kapott kontaktlencsét. A 6. táblázat azt mutatja be, hogy milyen kontaktlencse típusokat kaptak, illetve választottak és milyen szemüveges korrekciót hordanak a vizsgált személyek.

Táblázat 6: A kontaktlencse típusok eloszlási aránya myopiánál

A szemüveglencse

A kontaktlencse típusai

dioptria értéke

személyenként

alacsony víztartalmú lágy kl.

Magas víztartalmú lágy kl.

magas víztartalmú torikus lágy kl

kemény gázáteresztő kl.

J: -6,00sph

B: -6,50sph

1

     

J: -6,50sph

B: -7,00sph

 

1

   

J: -5,50sph

B: -5,50sph

1

     

J: -7,00sph

B: -4,50sph

     

1

J: -2,75sph

B: -2,75sph

1

     

J: -2,00sph

B: -2,75sph

1

     

J: -1,00sph -0,50cyl

B: -1,00sph -0,50cyl

1

     

J: -3,00sph

B: -3,00sph

 

1

   

J: -0,75sph

B: -0,75sph

 

1

   

J: -1,25sph

B: -1,25sph

 

1

   

J: -1,00sph -1,00cyl

B: -2,00sph -0,75cyl

 

1

   

J: -3,50sph -0,50cyl

B: -2,50sph -0,50cyl

 

1

   

J: -1,50sph -1,00cyl

B: -1,50sph -1,00cyl

   

1

 

Az első négy esetben olyan mértékű a fénytörési hiba, hogy szemüvegről kontaktlencsére való áttéréskor a keletkező kép nagyságában a különbséget már jól lehet érezni és a szemüveglencse szélén fellépő képkettőződés zavaró hatású. A többi esetnél valószínűleg kozmetikai indikációk miatt döntöttek a kontaktlencse viselése mellett. Több esetnél is elhangzott, hogy szemüveggel megfelelően látnak, de valamilyen ok folytán - talán hiúságból - nem szívesen hordják.

Hypermetrópiás fénytörésnél:

A 32 hypermetrópiás fénytörésű személynél csak három esetben volt a fénytörési hiba 4,00D-nál nagyobb, 21 esetben a fénytörési hiba nem érte el +2,00D-át . Többen el sem készíttették szemüvegüket.

A 32 esetből csak 2 személy választotta a kontaktlencse viselését, mind a két esetben a fénytörési hiba mértéke már olyan fokú, hogy a szemüveges korrekciónál a szemüveglencse szélén fellépő prizmahatás miatt kieső látótér zavaró hatású.

Az X-ik táblázatban mutatom be ezt a két esetet.

Táblázat 7: A kontaktlencse típusok eloszlási aránya hypermetropiánál

A szemüveglencse dioptria

A kontaktlencse típusa

értéke személyenként

magas víztartalmú lágy kl.

kemény gázáteresztő kl.

J: +5,50sph

B: +5,50sph

1

 

J: +5,50sph

B: +5,50sph

 

1

Emetrópiás fénytörésnél:

A két esetből egy személy kért színes kontaktlencsét. Ez egyértelműen kozmetikai indikáció, hiszen látása miatt nem szorul sem szemüveges, sem kontaktlencsés korrekcióra.

A vizsgálatokból a következő következtetéseket tudtam levonni.

Az előző fejezetben levezettem, hogy a myópiásoknak több szempontból előnyösebb a kontaktlencse viselése, mint a szemüvegé. A gyakorlat is azt igazolja, hogy a myópiások szívesebben hordanak kontaktlencsét. A hypermetrópiások inkább a szemüveget részesítik előnyben.


IRODALOMJEGYZÉK

  1. E. Posch: Kontaktlencse  
    Magyar Látszerész-Optikus Szövetség, Budapest, 1993
  2. Dr. Vörösmarthy D.: A szem optikája
    Medicina Könyvkiadó, Budapest, 1974
  3. Dr. Vörösmarthy D.: A szemüvegrendelés elmélete és gyakorlata
    Medicina Könyvkiadó, Budapest, 1982
  4. Dr. Vörösmarthy D.: A látszerészek könyve
    Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó, Budapest, 1981
  5. Szebeni Géza: Kontaktológia
    Intercont Optika KFT., Budapest, 1997
  6. Dr. E. Bürki: Válogatott fejezetek a „ Vezérfonal a kontaktlencse szemorvosi rendeléshez ” című könyvből
    FOTEX KFT., Budapest, 1988

©Fodor Judit

A szakdolgozat Fodor Judit tulajdona. Az anyag részének vagy egészének közlése csak a szerző írásbeli engedélyével lehetséges!