Хорошо известно, что человеческий глаз - не идеальная оптическая система. Роговица, хрусталик и стекловидное тело являются источниками оптических аберраций. Как правило, человеческий глаз без паталогий рефракции (миопия и астигматизм) является дифракционно ограниченной системой с входным зрачком порядка 2 мм. При более широком зрачке аберрации существенно снижают остроту зрения.

Существуют две проблемы, для которых точное измерение аберраций глаза жизненно необходимо: эксимерная лазерная коррекция зрения и клиническая диагностика сетчатки.

Лазерная коррекция зрения, например ЛАСИК, использующая новые лазеры с "летающим пятном", требует точного знания полных (а не только вызванных роговицей) аберраций глаза. В этом случае появляется возможность проведения персонализированной абляции и увеличения вероятности успешных операций.

Среди ряда методов измерения аберраций датчик волнового фронта Шака-Гартмана завоевал интерес по всему миру. Большинство операционных комплексов по проведению персонализированной абляции (VISX, Carl Zeiss Meditec, etc) используют такой датчик.

Рис. 1 иллюстрирует принцип работы стандартного датчика Шака-Гартмана.

Лазерный луч малой мощности, фокусируясь на сетчатке глаза, создает виртуальный точечный источник. Рассеяное лазерное излучение отражается назад и приобретает аберрации, вызванные стекловидным телом, хрусталиком и роговицей. С помощью линзового растра (рис. 2) формируется картина искаженного волнового фронта, состоящая из регулярно расположенных точек - гартманограмма (рис. 3). Смещения точек от узлов сетки пропорциональны локальным наклонам волнового фронта, который может быть затем восстановлен в виде разложения по полиномам Цернике.

В действительности аберрации живого человеческого глаза не являются постоянными по причине многих факторов, таких как изменение состояния слезной пленки, флуктуации аккомодации и прочих. Таким образом, измерения «по одному кадру» не предоставляют каких-либо достоверных результатов для диагностики и лечения глазных паталогий. Наша исследовательская группа была одной из первых, кто предложил и воплотил в жизнь принцип динамической аберрометрии.

В динамической аберрометрии аберрации глаза измеряются с временным разрешением, превышающим наиболее короткий период флуктуаций аберраций глаза. Поскольку спектр флуктуаций аберраций состредоточен в полосе частот 10-12 Гц, то частота их регистрации должна превышать 20-25 Гц. Имея серию результатов динамических измерений, можно (автоматически или вручную) рассчитать наиболее значительные и постоянные аберрации, которые необходимо исправить с помощью методов рефракционной коррекции.

Другой аспект деятельности нашей группы в области оптики глаза заключается в изучении влияния различных аберраций на остроту зрения. Для проведения исследований был создан динамический аберрометр с адаптивной оптикой. Этот прибор (рис. 4) содержит в своей конструкции деформируемое зеркало, способное компенсировать аберрации до 4-го порядка (такие как кома, трилистник, сферическая аберрация и т.д.). Аберрации человеческого глаза могут быть скомпенсированы (или просто определены) автоматически в то время, когда пациент смотрит на специальную мишень. Таким образом, с помощью прибора можно изучать влияние аберраций на остроту зрения конкретного человека и симулировать результаты процедуры кастомизированной коррекции рефракции.

Главной областью применения подобных приборов является исследования по оптике глаза, такие как изучение динамики аберраций, аккомодации и т.д.

Контакты: Ларичев Андрей Викторович