Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене
papa_fizik

Лазерная коррекция зрения: объясняем на пальцах!

Лазеры для эпиляции и лазеры для удаления косметических дефектов были, и тут снова лазеры. Ура! На этот раз чтобы воздействовать на глаз! Должно быть всякий понимает, что глаз человека – это очень сложный орган. Он состоит из ряда ключевых структур, у каждой из которых своя функция: роговица, радужка, хрусталик и т.д. Однако, с точки зрения физики, а точнее оптики, глаз – это в первую очередь оптическая система или линза, которая собирает свет, формирует изображение и передает его на систему детектирования – начинается на сетчатке. Многие, наверное, еще не забыли, как рисовали в школе на уроках физики параллельные лучи, которые проходили через ИДЕАЛЬНУЮ тонкую линзу (изображается такой стрелочкой вверх и вниз) и сходились в одной точке. В этом есть основное предназначение линзы – фокусировать световые лучи. Наш глаз – не идеальная и не тонкая, но очень продвинутая линза, и выполняет именно эту работу – фокусирование (или преломление) света, и использует для этого две основные структуры
"У семи джедаев все враги без глаза!" - народная мудрость в далекой-далекой галактике.
"У семи джедаев все враги без глаза!" - народная мудрость в далекой-далекой галактике.

Лазеры для эпиляции и лазеры для удаления косметических дефектов были, и тут снова лазеры. Ура! На этот раз чтобы воздействовать на глаз!

Должно быть всякий понимает, что глаз человека – это очень сложный орган. Он состоит из ряда ключевых структур, у каждой из которых своя функция: роговица, радужка, хрусталик и т.д. Однако, с точки зрения физики, а точнее оптики, глаз – это в первую очередь оптическая система или линза, которая собирает свет, формирует изображение и передает его на систему детектирования – начинается на сетчатке.

Многие, наверное, еще не забыли, как рисовали в школе на уроках физики параллельные лучи, которые проходили через ИДЕАЛЬНУЮ тонкую линзу (изображается такой стрелочкой вверх и вниз) и сходились в одной точке. В этом есть основное предназначение линзы – фокусировать световые лучи. Наш глаз – не идеальная и не тонкая, но очень продвинутая линза, и выполняет именно эту работу – фокусирование (или преломление) света, и использует для этого две основные структуры.

Хрусталик — это прозрачное для видимого света образование в глазу человека (и многих других живых существ), которое по форме напоминает двояковыпуклую линзу, т.е. то, что мы обычно представляем, думая про увеличительное стекло, только поменьше. Диаметр хрусталика у взрослого человека составляет около 9–10 мм. Он находится за радужной оболочкой и зрачком.

Основное достоинство хрусталика – аккомодация – это способность изменять свою кривизну (становиться более выпуклым или наоборот – плоским), что позволяет нам адаптировать фокусировку и видеть четкие изображения объектов, находящихся на разном расстоянии (близко или далеко).

Интересные факты о хрусталике:

  • Хрусталик состоит из прозрачных белков (кристаллинов), которые обеспечивают его прозрачность.
  • С возрастом хрусталик может терять эластичность, что приводит к возрастной дальнозоркости (пресбиопии).
  • При катаракте хрусталик мутнеет, что ухудшает зрение. В таких случаях его в принципе можно заменить на искусственный, но это отдельная история.

Однако, основную работу (примерно 70%) по фокусировке света выполняет другая структура.

Роговица - это прозрачная пленка, которая покрывает переднюю часть глаза – в том месте, где находиться радужка и зрачок. Диаметр роговицы примерно 10-12 мм, а вот толщина в центральной части всего 0.5-0.6мм, т.е. это относительно тонкая пленка (как 5-6 стандартных листов бумаги).

У роговицы большая преломляющая способность, за счет чего она и "тянет" на себе основную функцию глаза в качестве линзы. Но, в отличии от хрусталика, у нее постоянная кривизна т.е. постоянная оптическая сила.

Интересные факты о роговице:

  • Роговица состоит из специальных клеток и не содержит кровеносных сосудов, что обеспечивает её прозрачность. Питание роговицы происходит за счёт слёзной жидкости и влаги передней камеры глаза.
  • Роговица — одна из самых чувствительных тканей в организме, так как содержит множество нервных окончаний. Это делает её очень восприимчивой к боли, прикосновениям и другим раздражителям.

Итак, из каких основных частей состоит наш глаз-линза – разобрали. Способность (за счет аккомодация хрусталика) менять силу линзы и фокусироваться – отметили.

Но всякая линза характеризуется еще погрешностями (или аберрациями), которые она вносит в изображение. У этих погрешностей разная природа и причина.

Например, астигматизм – это проявление того, что конкретно взятая линза имеет не идеальную форму, и ее кривизна меняется в зависимости от направление, из-за чего световые лучи, приходящие с разных направлений не фокусируются в одну точку. Для нас это выглядит, как «размытие» картинки.

Другое дело – хроматическая аберрация. Ее причина в том, что лучи разной энергии, т.е. разного цвета преломляются чуть по-разному. Такая аберрация будет присутствовать даже у линзы идеальной с точки зрения кривизны (кто заметил каламбур?).

Отмечу: в физике используется единый подход к описанию оптических систем, независимо, фокусируют ли они свет или, например, поток высокоэнергичных электронов. Поэтому в электронной микроскопии, мы используем те же самые понятия и термины: линзы, фокус, аберрации, астигматизм и т.д.

Если же мы хотим исправить дефекты зрения, связанные с погрешностями линзы (могут ведь быть и другие проблемы), нам в первую очередь нужно обратить внимание на ее форму, и над этим поработать. Причем делать это лучше всего с той частью линзы (т.е. нашего глаза), которая удовлетворяет следующим условиям:

а) имеет наибольшее фокусирующее действие, тогда даже минимальное воздействие с нашей стороны может иметь ощутимый корректирующий эффект;

б) к этой части линзы мы имеем самый простой и непосредственный доступ.

Очевидно, что это - роговица, она ж прямо здесь - дотронуться можно! И вот теперь дело за лазерами! Именно с этих помощью можно изменить форму роговицы и тем самым исправить такие нарушения зрения, как близорукость (миопия), дальнозоркость (гиперметропия) и астигматизм.

Отметим следующий важный момент. Во время лазерной коррекции зрения обязательно происходит фиксация глаза, поскольку операция требует ювелирной точности (до микронов, а лазеры могут!). Даже небольшое движение глаза может привести к ошибке в коррекции, что повлияет на результат. Фиксация глаза предотвращает случайные движения, которые могут привести к повреждению тканей. Наконец, фиксация помогает врачу контролировать процесс, а пациенту — оставаться спокойным, зная, что процедура проходит безопасно.

Методы фиксации бывают разные, но главное, что она безболезненна. Пациент может почувствовать лёгкое давление, например, от вакуумного кольца, но это не вызывает боли. Местная анестезия (глазные капли) полностью устраняет дискомфорт.

Если же глаз всё-таки двигается (ну а что, вспомнил что-то и дернул туда-сюда), тогда нужно отдавать предпочтение современным системам, которые оснащены высокоточными трекерами – они отслеживают движения глаза до 1000 раз в секунду. Когда глаз смещается, лазер автоматически останавливается или корректирует своё положение. В редких случаях, если движение слишком сильное, врач должен повторно зафиксировать глаз, прежде чем продолжить процедуру.

Что касается непосредственно самой процедуры, она тоже безболезненная, благодаря использованию современных технологий и местной анестезии. Однако некоторые пациенты могут испытывать лёгкий дискомфорт во время или после операции.

Количество методов лазерной коррекции большое и, кажется, продолжает расти. Здесь мы даже не будем их перечислять, по каждому можно писать отдельную статью. Так или иначе все методы сводятся к удалению некоторой части роговицы (если по-простому - там, где ее слишком много). А выбор метода зависит от индивидуальных особенностей глаза, степени нарушения зрения, толщины роговицы и рекомендаций врача-офтальмолога. Перед операцией в любом случае должно проводиться тщательное обследование, для определения подходящего метода.

По возрасту: лучший период жизни для лазерной коррекции (да и не только) – от 18 до 40 лет, когда зрение уже стабильно, а роговица еще находится в хорошем состоянии. После 40 лет коррекция тоже возможна, но требует учёта возрастных изменений, таких как возрастная дальнозоркость.

Лазерная коррекция зрения подходит не всем. Абсолютные противопоказания это: кератоконус, катаракта или тяжёлые заболевания сетчатки.

В завершении можно подчеркнуть следующее. Любая хирургическая процедура сопряжена с определённой (пусть и малой) степенью риска. Лазерная коррекция зрения — не исключение. Однако, по совокупности — это достаточно безопасная, эффективная и малотравматичная процедура, которая позволяет исправить близорукость, дальнозоркость и астигматизм. Она проводится с помощью современных лазерных технологий, которые обеспечивают высокую точность и предсказуемость результатов.

Папа физик – проще о сложном.