| « Poprzednia |
Medycyna
Korekcja układu optycznego oka
Oko jest układem optycznym. Załamanie światła następuje na rogówce, soczewce ocznej i ciele szklistym. Rogówka najbardziej załamuje światło ale jej zdolność skupiająca jest stała i wynosi 45 dioptrii (w skrócie 45D). Ciało szkliste tylko nieznacznie załamuje światło i jej zdolność skupiająca wynosi tylko 0,5D. Soczewka oczna wypełniona jest substancją półpłynną o współczynniku załamania 1,437 i w wyniku działania mięśnia rzęskowego może zmieniać swoje promienie krzywizny co nazywamy akomodacją. Soczewka przy rozluźnionych mięśniach rzęskowych ma zdolność skupiającą 13D. Zdolność skupiająca dla typowego oka ludzkiego przy rozluźnionych mięśniach akomodacyjnych wynosi więc 58,5 dioptrii, a ogniskowa 17,1mm. Oglądany przedmiot znajduje się w odległości dalszej niż dwie ogniskowe, a obraz powstaje na siatkówce gdzie znajdują się receptory wzrokowe (czopki i pręciki). Jest to obraz rzeczywisty, pomniejszony i odwrócony.
Gdy mięśnie rzęskowe są rozluźnione to normalne oko ostro widzi przedmioty z odległości około 25 cm. Odległość tą nazywamy odległością dobrego widzenia. Dłuższa obserwacja przedmiotu np. czytanie jest możliwe przy naturalnym kształcie soczewki gdy mięśnie oka nie są napięte. Jeśli wzrok przeniesiemy na inny punkt, naruszona zostaje ostrość obrazu, a sygnały o tym kierowane są do mózgu. Zwrotny sygnał do mięśnia rzęskowego powoduje, że przy przedmiotach bliskich zwiększa krzywiznę soczewek (soczewki stają się bardziej okrągłe), a przy przedmiotach dalekich zmniejsza krzywiznę (soczewka staje się bardziej płaska), tak aby obraz był ostry. Punkt, który oko dostrzega przy rozciągniętym mięśniu, nosi nazwę punktu
 |
|
|
Krótkowzroczność oka i jego korekcja
|
Krótkowzroczność występuje, gdy ognisko oka znajduje się przed siatkówką. Wtedy punkt daleki leży w skończonej odległości, a przy silnej wadzie bardzo bliski oka. Przyczyną jest zbyt duża zdolność łamiąca soczewki lub zbyt długa gałka oczna. Człowiek mający tę wadę wzroku nie widzi ostro bez odpowiednich okularów przedmiotów odległych, ale może poprawnie widzieć przedmioty bliskie. Dlatego ludzie odznaczający się krótkowzrocznością, aby lepiej widzieć zbliżają przedmioty do oka. Stąd nazwa - krótkowidz. Korekcja krótkowzroczności odbywa się za pomocą okularów z soczewkami rozpraszającymi.
Nadwzroczność (niekiedy nazywana dalekowzrocznością) występuje gdy punkt bliski jest bardzo daleko a na ogół go w ogóle nie ma i wtedy oko nie widzi ostro żadnych przedmiotów. Ognisko układu optycznego oka leży wówczas daleko za siatkówką.
 |
|
|
Nadwzroczność oka i jego korekcja
|
Zdolność do akomodacji maleje z wiekiem na skutek osłabienia mięśnia rzęskowatego i wtedy zaczynamy mieć trudności z czytaniem bez okularów skupiających. Okuliści mówią wówczas o starczowzroczności, której jednak do wad wzroku nie zaliczają. Wtedy używa się okularów tylko do czytania a na dalekie odległości starsi ludzie widzą dobrze, Niestety często w podręcznikach fizyki mylone jest to co okuliści nazywają starczowzrocznością z tym co nazywają oni nadwzrocznością.
Niezborność wzrokowa czyli astygmatyzm polega na tym, że promienie biegnące w jednej płaszczyźnie są załamywane inaczej (silniej lub słabiej) niż promienie biegnące w innej płaszczyźnie. Obrazy powstające na siatkówce są niewyraźne, powstają trudności w pracy a bliska, bóle oczu i głowy. Astygmatyzm oczu jest najczęściej spowodowany nieprawidłową budową rogówki. Korekcje wykonuje się za pomocą soczewek cylindrycznych.
Więcej o astygmatyzmie możesz przeczytać na stronie poświęconej całkowicie oku.
Tomogram czyli przekrój przez plamkę żółtą oka zdrowego człowieka wykonany nowym urządzeniem, kolory oznaczają natężenie światła odbitego od danej warstwy
|
Spektralny tomograf optyczny oka
Tomografia optyczna (OCT - Optical Coherence Tomography) pozwala na otrzymywanie obrazu oka przez analizę światła podczerwonego rozproszonego w elementach jego struktury. Fala odbija się od poszczególnych warstw oka, wraca do urządzenia i jest analizowana. Wykorzystuje się tutaj zjawisko interferencji czyli nakładania się światła częściowo spójnego. Po odpowiedniej elektronicznej analizie obraz przekroju wybranego fragmentu oka, czyli tomogram, pojawia się na monitorze. Takie urządzenie nazywamy tomografem optycznym. Pozwala on uzyskać doskonały obraz rogówki, siatkówki, tęczówki i soczewki oka. Właśnie w ten sposób można zdiagnozować między innymi uszkodzenia i choroby rogówki, dokładnie dopasować soczewki kontaktowe. Daje to również szansę na szybsze wykrywanie niektórych chorób, na przykład zwyrodnienia plamki związanego z wiekiem, a także odkrywanie nowych rzeczy.
Taka metoda jest stosowana od roku 1991, a pierwsze obrazy oka żywego człowieka powstały w 2001 roku. Urządzenie tego typu do badania oczu powstało w Polsce. W Instytucie Fizyki Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu zbudowano tomograf nowej generacji. Rozdzielczość obrazu jest bardzo wysoka, można także uzyskać trójwymiarowy obraz wnętrza oka, zobaczyć nerw wzrokowy, ponadto badania prowadzone są w czasie rzeczywistym. Tomografem tym zainteresowała się firma Optopol z Zawiercia. Jej pracownicy nadali urządzeniu funkcjonalny, estetyczny kształt i nazwali ją SOCT Copernicus. Tomograf ten dostępny jest w sprzedaży od 2006 roku. Obecnie na rynku są urządzenia innych firm.
Metodę OCT próbuje się również zastosować w badaniach dermatologicznych. Ze względu na rozpraszanie, światło dociera z powrotem jedynie z głębokości od jednego do półtora milimetra. Istnieją próby zwiększenia zasięgu poprzez nasycenie skóry różnymi specyfikami. W Zespole Fizyki Medycznej UMK prowadzi się również prace nad zastosowaniem tomografii optycznej do niedestrukcyjnych badań obiektów muzealnych, na przykład grubości i struktury farb malarskich.
| « Poprzednia |