Человеческий глаз может пострадать от ряда аберраций, которые могут снизить качество изображений сетчатки и общее зрительное восприятие.
Исследования показали, что возраст, в частности, увеличивает вероятность развития аберраций более высокого порядка.
Аберрации глаза – что это такое?
Аберрации, описываемые как небольшие оптические неоднородности, - это дефекты глаза, которые приводят к тому, что свет не может эффективно фокусироваться на сетчатке, а также к дефектам визуального изображения. Есть два типа аберраций; аберрации низшего порядка (0, 1 и 2 порядок) и аберрации высшего порядка.
Аберрации высшего порядка
Аберрации высшего порядка, глаза не могут быть исправлены цилиндрической или сферической коррекцией и включают сферические аберрации, кому и
трилистник.
Аберрации комы
Аберрации комы возникают, когда световые лучи от одного края зрачка фокусируются раньше, чем лучи от противоположного края. Визуально у людей с этим типом аберрации может наблюдаться смазывание изображения, так что изображения могут иметь хвост, похожий на комету.
Аберрации трилистника
Классифицируемый как аберрация третьего порядка, трилистник оказывает более незначительное влияние на качество изображения по сравнению с равным количеством комы.
Сферические аберрации
Сферические аберрации могут вызвать ореолы вокруг точечных источников света и снизить контрастную чувствительность.
Считается, что аберрации высшего порядка несут ответственность за людей, которые жалуются на блики, ореолы и снижение контрастной чувствительности после операции по рефракции роговицы. Примерно 90% аберраций вызваны роговицей.
Глаза молодых людей, как правило, меньше подвержены аберрациям более высокого порядка из-за частичной компенсации аберраций между поверхностью роговицы и внутренней оптикой. Было обнаружено, что этот механизм систематически работает при сферических аберрациях и горизонтальной коме. Поскольку на них влияет лишь небольшое количество сферических аберраций и ком, молодые глаза считаются приближенными к апланатической оптической системе. Однако с возрастом в среднем возникает больше аберраций, особенно сферических аберраций, а также горизонтальных ком.
Аберрации низшего порядка
Аберрации низшего порядка включают астигматизм, положительную расфокусировку (близорукость) и отрицательную расфокусировку (дальнозоркость).
Астигматизм
У людей с астигматизмом глаз имеет форму мяча для регби, а не футбольного мяча. В результате свет имеет тенденцию фокусироваться более чем в одном месте глаза, вызывая нечеткое зрение, напряжение глаз и головные боли. Обычно это сопровождается близорукостью или дальнозоркостью.
Миопия
Миопия, обычно называемая близорукостью, представляет собой заболевание глаз, при котором люди воспринимают отдаленные объекты нечетко, а близкие объекты видны четко. Считается, что это происходит, когда глаза становятся слишком длинными, что приводит к неправильной фокусировке света на сетчатке.
Дальнозоркость
Гиперопия или дальнозоркость- это противоположность близорукости. Люди с этим заболеванием могут ясно видеть объекты на расстоянии, но не могут ясно видеть более близкие объекты. Это, как правило, затрагивает людей старше 40 лет, однако может затронуть людей всех возрастов.
Как обнаруживаются аберрации?
Анализ волнового фронта используется для измерения аберраций оптической системы. Существует множество методов, которые можно использовать для оценки аберраций глаза, включая зондирование волнового фронта Шака-Гартмана, метод Чернинга, рефрактометрию с пространственным разрешением и аберрометрию разности оптических путей. Кроме того, это обычно выполняется с использованием устройств, подобных датчикам волнового фронта Хартмана-Шака.
Устройства фокусируют маломощный луч на сетчатке, а затем полученные отраженные лучи света могут быть проанализированы. После прохождения через множество линз на детектор в идеальной оптической системе лучи будут параллельны и фокусируются в одной плоскости. Из-за сложности оптики глаз, этого может не произойти. Степень отклонения изображения от ожидаемой точки фокусировки каждой линзы в системе представляет собой «ошибку волнового фронта» или аберрацию. Ошибка волнового фронта, полученная в результате анализа волнового фронта, далее разбивается на компоненты, которые математически и визуально описывают конкретные элементы аберрации. Эти компоненты разделены на две категории; аберрации высшего порядка и аберрации низшего порядка.
Варианты лечения аберраций
В частности, существует ряд вариантов лечения аберраций более низкого порядка. Детям и молодым людям с дальнозоркостью и близорукостью лечение может не потребоваться, поскольку их глаза могут адаптироваться естественным образом, в результате чего их зрение существенно не пострадает. Для пожилых людей обычно требуется лечение, так как из-за возраста глаза менее способны адаптироваться. Основные методы лечения - это очки или контактные линзы, чтобы свет фокусировался на сетчатке, и лазерная хирургия глаза, которая изменяет форму роговицы и избавляет от необходимости носить контактные линзы и очки. Такие же варианты лечения существуют и при астигматизме.