Понятие рефракции глаза
Человеческий глаз является сложной оптической системой, каждая из которой обладает своей уникальной структурой. Этот орган зрения включает в себя встроенные преломляющие элементы, которые помогают формировать четкие образы.
Ключевыми компонентами, отвечающими за создание ясного изображения, являются два основных элемента оптической системы:
- хрусталик, который функционирует как естественная линза для фокусировки;
- роговица – специальная наружная оболочка с высокой преломляющей способностью.
Правильное восприятие зависит от стабильной (естественной) кривизны хрусталика, который в сочетании с роговицей участвует в процессе преломления световых лучей. Если зрительная система работает неправильно, это может привести к таким проблемам, как дальнозоркость, близорукость или астигматизм.
Для исправления зрительных нарушений, что значительно улучшает качество жизни, необходимо провести диагностику рефракции глаза. Этот процесс осуществляется с помощью рефрактометрии.
На процесс преломления света (рефракцию) оказывают влияние состояние хрусталика и роговицы. Способность видеть обеспечивается тем, что свет проходит через систему элементов глаза. Когда световые лучи попадают на сетчатку, они преобразуются в импульсы, которые, распространяясь по зрительным нервам, достигают головного мозга, формируя зрительное восприятие. Неправильная работа оптики глаза приводит к ухудшению четкости восприятия удаленных объектов.
Метод рефрактометрии занимает важное место в диагностике различных заболеваний, особенно в офтальмологии. Врачи отмечают, что этот метод позволяет точно измерять преломляющую силу оптических сред глаза, что критически важно для определения степени близорукости, дальнозоркости и астигматизма. Существуют различные виды рефрактометров, включая ручные и автоматические устройства. Автоматические рефрактометры, как правило, обеспечивают более высокую точность и скорость измерений, что особенно ценно в условиях многопрофильных клиник. Врачи подчеркивают, что выбор аппарата зависит от конкретных задач и условий работы. Ручные рефрактометры, несмотря на свою простоту, остаются актуальными для использования в полевых условиях и в небольших медицинских учреждениях. В целом, рефрактометрия является незаменимым инструментом для врачей, позволяя им более эффективно диагностировать и корректировать зрительные нарушения.
Основные типы рефракции
Степень преломляющей силы оптической системы глаза, измеряемая в диоптриях, имеет сложную классификацию. Аномалии зрения можно разделить на два основных типа:
| Тип нарушения | Краткое описание процесса |
| Эмметропия | При равной длине световой оси и правильном фокусировании световые лучи сходятся на сетчатке. Фокусируясь в центральной части, световой поток проходит через центр хрусталика, не изменяя его естественную кривизну. Это позволяет мозгу формировать четкое и правильное изображение. |
| Аметропия | В данном случае происходит искажение преломленных световых лучей, вызванное искривлением склеры или дефектом хрусталика. В результате получается нечеткое изображение, контуры которого выглядят размытыми. Это состояние называется астигматизмом. |
В зависимости от места, где фокусируется световой поток, аметропическая рефракция может проявляться в виде миопии или гиперметропии. При миопии, известной как близорукость, лучи света фокусируются перед сетчаткой, что затрудняет различение удаленных объектов. Гиперметропия, или дальнозоркость, характеризуется тем, что фокус располагается за сетчаткой, что приводит к нечеткому восприятию близко расположенных предметов, в то время как удаленные объекты видятся более четко.
Эти виды нарушений поддаются коррекции, что позволяет улучшить качество зрительного восприятия. Для выбора оптимального метода лечения необходимо точно определить тип рефракции, что достигается с помощью тщательной рефрактометрии.
| Особенность метода рефрактометрии | Виды аппаратов | Принцип работы/Применение |
|---|---|---|
| Высокая точность измерений | Абсолютные рефрактометры (например, гониометрические) | Измерение угла преломления света при прохождении через образец. Используются для калибровки и высокоточных исследований. |
| Быстрота анализа | Ручные рефрактометры (аналоговые и цифровые) | Определение показателя преломления по шкале или на дисплее. Применяются для экспресс-анализа в полевых условиях, на производстве. |
| Малый объем образца | Цифровые настольные рефрактометры | Требуют всего несколько микролитров образца. Идеальны для работы с дорогими или ограниченными по объему веществами. |
| Возможность измерения непрозрачных образцов | Рефрактометры Аббе | Измерение показателя преломления по методу полного внутреннего отражения. Подходят для мутных, окрашенных и непрозрачных жидкостей. |
| Автоматизация процесса | Автоматические рефрактометры | Автоматическая подача образца, измерение, термостатирование и вывод результатов. Используются в лабораториях с большим потоком анализов. |
| Измерение в широком диапазоне температур | Рефрактометры с термостатированием | Встроенные элементы Пельтье или водяные рубашки для поддержания заданной температуры образца. Важно для точных измерений, так как показатель преломления зависит от температуры. |
| Многофункциональность | Комбинированные приборы (рефрактометр-поляриметр, рефрактометр-плотномер) | Одновременное измерение нескольких параметров. Экономит время и место в лаборатории. |
| Неразрушающий контроль | Проточные рефрактометры | Измерение показателя преломления непосредственно в потоке жидкости. Используются для непрерывного мониторинга технологических процессов. |
| Простота эксплуатации | Ручные рефрактометры | Не требуют специальной подготовки оператора. Широко применяются в пищевой промышленности, сельском хозяйстве. |
| Возможность работы с агрессивными средами | Рефрактометры с химически стойкими материалами | Призмы и измерительные ячейки из сапфира или других устойчивых материалов. Позволяют работать с кислотами, щелочами и растворителями. |
Условия проведения рефрактометрии
Диагностика зрения осуществляется с использованием рефрактометра или его более современного варианта – авторефрактометра. Основная цель этого обследования заключается в оценке преломляющей способности хрусталика, стекловидного тела и роговицы при условии оптического равновесия. Процесс работы прибора включает в себя следующие этапы:
- безопасный инфракрасный луч проходит через зрачок и направляется к сетчатке;
- после прохождения через оптические среды отраженный световой поток возвращается обратно;
- специальный датчик анализирует интенсивность и силу возвращающегося луча.
При нормальном зрении точка фокусировки всех лучей находится на сетчатке. Если в какой-либо из глазных сред присутствуют помутнения, это препятствует свободному прохождению света, что мешает ему достичь своей цели. Прибор фиксирует такие аномалии и одновременно определяет радиус и степень кривизны роговицы. Полученные результаты позволяют оценить особенности строения роговой оболочки глаза.
Рефрактометрия активно используется в офтальмологии не только для определения нормальной рефракции (эмметропии), но и для выявления аметропии. Эта форма рефракционной аномалии может привести к различным глазным заболеваниям:
- миопия – изображение формируется перед сетчаткой из-за неправильной формы глаза;
- гиперметропия – изображение возникает за сетчаткой из-за недостаточной кривизны хрусталика;
- астигматизм – неправильное изображение возникает из-за схождения световых потоков в одной точке;
- пресбиопия – трудности с фокусировкой на мелких предметах, вызванные старением организма.
Помимо определения рефракции, излучение рефрактометра позволяет быстро оценить риск возникновения зрительных аномалий и выявить начальную стадию офтальмии. Это особенно важно для диагностики у детей, так как их зрение чаще всего можно восстановить.
Метод рефрактометрии привлекает внимание специалистов благодаря своей точности и быстроте в определении оптической плотности жидкостей и твердых веществ. Многие пользователи отмечают, что рефрактометры позволяют получать результаты в считанные минуты, что особенно важно в лабораторной практике и промышленности. Существует несколько видов аппаратов: ручные, цифровые и автоматизированные. Ручные модели, хотя и требуют больше усилий для интерпретации, остаются популярными благодаря своей простоте и доступности. Цифровые рефрактометры, в свою очередь, обеспечивают высокую точность и удобство в использовании, что делает их идеальными для научных исследований. Автоматизированные устройства находят применение в крупных производственных процессах, где важна высокая скорость анализа. Пользователи отмечают, что выбор аппарата зависит от конкретных задач и условий работы, что делает рефрактометрию универсальным инструментом в различных областях.
Кому показана рефрактометрия
На протяжении жизни преломляющая способность глаз изменяется. Обычно новорожденные имеют дальнозоркость, но к 20 годам зрение большинства людей нормализуется. Однако у 40% наблюдается переход от дальнозоркости к близорукости. С возрастом изменения в кривизне хрусталика могут привести к развитию «старческой дальнозоркости».
Для коррекции нарушений зрения и на основе симптомов, описанных пациентом, назначается рефрактометрия. Это исследование, позволяющее выявить аномалии рефракции, рекомендуется проводить дважды в год без серьезных показаний. Для детей проверка зрения осуществляется раз в год, начиная с трехлетнего возраста.
Рефрактометрию назначают при наличии следующих проблем:
- легкие нарушения зрения при жалобах на снижение остроты;
- характерные признаки дальнозоркости или близорукости для назначения адекватного лечения;
- жалобы на двоение изображений и резкие нарушения восприятия;
- подозрения на астигматизм, миопию, гиперметропию или врожденную близорукость;
- перед хирургическими вмешательствами на глазах и в послеоперационный период;
- в процессе подготовки и контроля лазерной коррекции, а также для оценки качества и эффективности результатов;
- в пожилом возрасте рефрактометрию проводят при явных признаках пресбиопии, связанных с аномальной рефракцией.
Несмотря на то, что этот неинвазивный метод не вызывает побочных эффектов и не сопровождается болевыми ощущениями, в некоторых случаях рефрактометрия может быть противопоказана:
- при наличии катаракты или бельма на глазу;
- при симптомах помутнения стекловидного тела;
- при психических расстройствах, а также под воздействием алкоголя или наркотиков.
Хотя противопоказания к проведению исследования достаточно ограничены, важно учитывать особенности подготовки к рефрактометрии. Пациентам закапывают мидриатики, такие как «Атропин», которые также имеют свои противопоказания.
Особенности метода
Диагностическая процедура осуществляется с помощью специализированного оборудования – стандартного рефрактометра или компьютеризированного устройства. Хотя сама рефрактометрия занимает менее 5 минут, подготовительный этап требует 3 дня. В течение этого времени пациенту рекомендуется закапывать в глаза капли «Атропин» дважды в день – утром и вечером.
Выбор конкретного мидриатика и его дозировка осуществляется офтальмологом. Этот препарат способствует расширению зрачка, что позволяет световому потоку свободно проходить через зрительные каналы. Стандартная схема дозировки выглядит следующим образом:
- новорожденным (до 1 года) назначается раствор с концентрацией 0,1 %;
- для детей от 1 до 3 лет используется раствор 0,5 %;
- для детей старше 3 лет и взрослых применяется 1 % раствор.
Инстилляции перед обследованием необходимы для получения наиболее точных результатов. Самостоятельное использование данных препаратов строго запрещено, а возможные побочные эффекты капель исчезают со временем, не оставляя негативных последствий. Также важно соблюдать запрет на употребление алкогольных напитков за два дня до проведения исследования.
Виды используемых аппаратов
Для проведения рефрактометрии используются два типа специализированных устройств – чаще всего специалисты обращаются к рефрактометру Хартингера или автоматическому компьютерному прибору. Каждое из этих устройств имеет свои уникальные характеристики и инструкции по эксплуатации.
Принцип работы рефрактометра Хартингера
Сложная конструкция данного устройства состоит из трех основных компонентов: оптической системы, осветительной системы и измерительной шкалы. В процессе обследования в осветительную систему загружается набор текстовых символов, включающий две горизонтальные и три вертикальные полосы. После преломления света оптикой прибора, световой поток направляется в зрачок пациента, что позволяет увидеть на сетчатке проекцию тестовых знаков. Затем тестовое изображение с помощью оптики глаза попадает в фокальную плоскость рефрактометра.
Для получения результатов рефрактометрии врач использует измерительную шкалу. Специалист фиксирует данные, которые характеризуют остроту зрения и уровень преломляющей силы зрительного аппарата, по следующим критериям:
- Совпадение горизонтальных и вертикальных полос указывает на нормальную рефракцию или эмметропию, если объекты на расстоянии четко различимы;
- Если полосы расходятся, это может свидетельствовать о наличии аномалий рефракции (признаки дальнозоркости или близорукости);
- Совпадение полос только по вертикали говорит о наличии астигматизма.
Для измерения рефракции в определенном меридиане офтальмолог перемещает аппарат по горизонтали, что минимизирует расхождение тестовых полос. Вращая специальное кольцо рядом с окуляром, достигается совмещение полос, а две шкалы устройства показывают положение изображения (градусная шкала) и величину рефракции глаза (диоптрийная шкала).
Функции автоматического рефрактометра
Компьютерная рефрактометрия основывается на тех же принципах, что и традиционная диагностика, но с использованием современных технологий. Микроскопический луч инфракрасного света направляется на поверхность глазного дна, проходя через зону зрачка и преломляющие среды. Затем компьютерная система обрабатывает изображение отраженного света, что позволяет точно определить степень искажения. Таким образом, субъективные оценки врача или пациента не влияют на точность полученных данных. Результаты мгновенно отображаются на экране, а также могут быть распечатаны для дальнейшего анализа.
Современные авторефрактометры способны измерять дополнительные параметры и учитывать различные виды нарушений, такие как асимметрия лица или уменьшенный диаметр зрачка. Использование инфракрасного света обеспечивает минимальное рассеивание, что является значительным преимуществом.
План исследования рефракции
Пациентам, которые не находятся на стационарном лечении, рефрактометрию проводят в амбулаторных условиях. Испытуемый садится на стул перед аппаратом, устанавливая подбородок на специальную подставку, которая фиксирует голову. Важно, чтобы во время процедуры голова оставалась неподвижной; моргать глазами разрешается, но зажмуриваться не следует.
Затем врач предлагает пациенту сосредоточить внимание на марке, расположенной перед глазами. Современные рефрактометры оборудованы набором изображений различной сложности, что делает процесс рефрактометрии более увлекательным, особенно для детей. В ходе диагностики, позволяющей исследовать каждый глаз отдельно, четкость изображения марки будет изменяться.
Для обеспечения точности результатов врачу может понадобиться корректировка положения головы. С помощью джойстика сенсоры рефрактометра настраиваются на центр зрачка, после чего офтальмолог начинает измерения, режим которых зависит от типа используемого аппарата – ручного или автоматического.
Рефрактометрия детям
Метод инструментального исследования рефракции является объективным способом оценки преломляющей способности глаза. Данная диагностика помогает корректировать зрение за счет выявления рефракционных нарушений. Проведение тестирования преломляющих свойств зрительной системы в детском возрасте с использованием автоматического рефрактора способствует исправлению зрительных дефектов.
Для детей младше 4 лет вместо рефрактометрии применяется метод скиаскопии. Эта диагностическая процедура основывается на анализе реакции зрачка на движение теней. Рефрактометрию малышам, как правило, не проводят из-за их повышенной активности, что затрудняет возможность сидеть спокойно и переносить фиксацию головы. Кроме того, расширение зрачков во время процедуры может исказить результаты диагностики. Для новорожденных используется медикаментозная блокировка аккомодации.
Рекомендуется начинать использование рефрактометров с школьного возраста, при этом применяя специальные корректирующие насадки. Как и у взрослых, рефрактометрию детям проводят с предварительной атропинизацией.
Как расшифровать результаты диагностики
Степень преломляющей способности глазной оптики офтальмолог определяет, проводя отдельное обследование каждого глаза пациента. По завершении диагностики на экране компьютера появляются результаты, которые были рассчитаны автоматически. Пациент получает на руки бланк рефрактограммы с условными обозначениями диагностических параметров.
| Условное обозначение | Значение параметров диагностики |
| REF | Первая строка после блока с именем и датой обследования указывает на то, что это бланк результатов рефрактометрии |
| VD | Вертексная дистанция, обозначенная как поправка, важна для корректного восприятия в очках |
| R и L | Латинские буквы обозначают данные для правого и левого глаза |
| SPH | В этой колонке указаны параметры оптической сферы в диоптриях, соответствующие показателю и типу рефракции |
| CYL | Параметры цилиндра, измеряемые в диоптриях, сообщают о наличии нарушений, таких как астигматизм |
| AXIS/AX | Этот параметр, важный при астигматизме, указывает на оптимальное значение угла для выбора типа линзы |
| AVG | Значения в этой строке отражают средний показатель измеренной рефракции в двух главных меридианах глаз |
| S.E | Буквы обозначают сфероэквивалент – общую силу двух линз (сферической и половины цилиндрической) |
| PD | Без данных о расстоянии между центрами зрачков невозможно точно отцентрировать линзы очков |
Результаты рефрактограммы необходимы врачу-офтальмологу не только для назначения рецепта на очки или коррекционные линзы. Специалист также принимает решение о необходимости лечения, выборе конкретной методики эффективной терапии или лазерной коррекции зрения.
Использованные источники:
- American Academy of Ophthalmology
- В. Ф. Даниличев, С. А. Новиков, Н. А. Ушаков и др. Контактные линзы — СПб.: Веко, 2008.
- Должич Р.Р., Должич Г.И. Офтальмология: Пособие для офтальмологов. — Ростов-на-Дону: Феникс, 2008.
- Контактная коррекция зрения / Киваев А.А., Шапиро Е.И.. — 2000.
Вопрос-ответ
Какие существуют типы рефрактометров?
Существует четыре основных типа рефрактометров: традиционные ручные рефрактометры, цифровые ручные рефрактометры, лабораторные или Аббе-рефрактометры и наклонные технологические рефрактометры.
В чем сущность метода рефрактометрии?
Рефрактометрия – это диагностическая процедура, позволяющая оценить рефракцию глаза, т. е. его способность преломлять и фокусировать световые лучи.
Какие есть аппараты для проверки зрения?
Существует несколько аппаратов для проверки зрения, включая рефрактометры для измерения рефракции глаза, авторефрактометры для автоматической оценки зрения, периметры для проверки полей зрения, а также офтальмоскопы для осмотра внутренней структуры глаза. Кроме того, используются тонометры для измерения внутриглазного давления и визометры для определения остроты зрения.
Советы
СОВЕТ №1
Изучите основные принципы работы рефрактометров. Понимание того, как свет преломляется в различных средах, поможет вам лучше интерпретировать результаты измерений и выбрать подходящий аппарат для ваших нужд.
СОВЕТ №2
Обратите внимание на типы рефрактометров. Существуют ручные, автоматические и цифровые модели, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки. Выбор зависит от ваших требований к точности, удобству и условиям работы.
СОВЕТ №3
Регулярно калибруйте ваш рефрактометр. Это поможет избежать ошибок в измерениях и обеспечит надежность получаемых данных. Следуйте инструкциям производителя для правильной калибровки и обслуживания устройства.
СОВЕТ №4
Не забывайте о безопасности при работе с рефрактометрами, особенно если вы используете их в лабораторных условиях. Используйте защитные очки и перчатки, чтобы избежать контакта с химическими веществами, которые могут быть исследуемыми образцами.
