Post navigation

Новий підхід до аналізу оптичних властивостей окулярів може покращити контроль прогресування короткозорості

 

 

Дослідники розробили нові інструменти для точної кількісної оцінки та порівняння властивостей фокусування світла спеціалізованих окулярних лінз, які використовуються для уповільнення прогресування міопії або короткозорості. Інформація, отримана за допомогою цього нового підходу, може допомогти розробити майбутні конструкції лінз, які будуть ще ефективнішими для запобігання погіршенню зору.

Короткозорість стає більш поширеною в усьому світі, особливо серед дітей. Якщо поточні тенденції збережуться, половина населення світу буде короткозорим до 2050 року, згідно зі звітом Інституту зору Браєна Холдена в Австралії.

Хоча причини цієї тривожної тенденції не зовсім ясні, було показано, що спеціальні лінзи для окулярів запобігають прогресуванню короткозорості. Це особливо важливо для дітей і підлітків, у яких цей стан часто прогресує в міру зростання тіла.

У публікації в Optica, дослідники з наукової лабораторії ZEISS Vision в Університеті Тюбінгена в Німеччині та Університеті Мурсії в Іспанії описують свої нові інструменти, які вимірюють ефективність лінз у реальних умовах зору. Вони також повідомляють про результати вимірювання характеристик фокусування світла різних лінз, які використовуються для уповільнення прогресування короткозорості.

«Уявлення про зв’язок між оптичними властивостями лінз для контролю прогресування короткозорості та ефективністю в реальних сценаріях прокладуть шлях до більш ефективних методів лікування, – сказав автор дослідження Аугусто Аріас-Галлего з наукової лабораторії ZEISS Vision, – Це може допомогти мільйонам дітей і має фундаментальне значення для розуміння механізмів, за допомогою яких працюють ці лінзи».

Фіксування реальних умов зору

Короткозорість зазвичай виникає, коли очі людини стають довшими. Це призводить до того, що віддалені об’єкти виглядають розмитими, оскільки вони фокусуються перед сітківкою, а не на ній. Хоча традиційні лінзи можуть виправити цю розмитість, звичайні лінзи не запобігають прогресуванню короткозорості. Прогресування короткозорості може збільшити ймовірність інших проблем із очима та необоротної сліпоти.

Лінзи, які змінюють сигнали сітківки для зменшення прогресування короткозорості, пройшли клінічні випробування та наразі доступні на ринку. Дослідники припускають, що ці лінзи уповільнюють ріст очного яблука, запобігаючи його витягненню. Ці лінзи включають різні типи структур, наприклад мікролінзи або мікророзсіювачі, для маніпулювання властивостями зображення на периферії сітківки при корекції центрального зору. Однак оптичні властивості цієї відносно нової технології не були широко вивчені та порівняні.

У новій роботі дослідники хотіли детально охарактеризувати доступні на даний момент лінзи в реальних умовах зору. «Після вивчення сучасного рівня техніки ми не знайшли методу, який можна було б використати для характеристики оптичних властивостей цих лінз у реальних умовах зору, — сказав Аріас-Галлего, — Тому ми розробили новий інструмент, який може вимірювати оптичну реакцію лінзи на різні кути освітлення, одночасно відтворюючи зіницю короткозорого ока та помилки рефракції».

Новий інструмент використовує джерело освітлення, яке встановлено на кронштейні, що обертається навколо лінзи. Після того, як світло проходить через лінзу, поворотне дзеркало спрямовує його до просторового модулятора світла (SLM), який складається з крихітних рідкокристалічних комірок, які змінюють світло, що поширюється, з високою просторовою роздільною здатністю.

SLM є ядром інструменту, оскільки він відтворює аномалії рефракції та форму зіниці короткозорих очей. Це дозволило дослідникам уперше відтворити реальні аберації, спричинені різними кутами освітлення для різних короткозорих очей під час тестування лінз. Ці аберації були запрограмовані як фазові карти за допомогою SLM.

Крім того, за допомогою SLM можна викликати запрограмовану кількість розфокусування, що дозволяє дослідникам проводити тест наскрізного фокусування. Цей тест фіксує якість зображення в межах близькості до змодельованого положення сітківки, проливаючи світло на те, як лінза взаємодіє з подовженням ока, що сигналізується на сітківці.

Дослідники також кількісно визначили світлорозсіювальні властивості лінз, що було важливо, оскільки одна з протестованих лінз заснована на зменшенні контрасту шляхом додавання розсіювання. Для цього вони розробили спеціальну установку, яка не вимагає спеціальних детекторів і рухомих частин, які зазвичай потрібні для кількісного визначення розсіювання.

Порівняння властивостей лінзи

«Поєднавши результати наскрізного фокусування з вимірюваннями світлорозсіювання, ми змогли точно охарактеризувати кілька типів окулярних лінз, — сказав Аріас, — Потім ми порівняли наші вимірювання для кожної лінзи з їхньою клінічною ефективністю щодо уповільнення прогресування короткозорості. Результати викликали нові питання, які потребують подальшого вивчення, а також вказали на потенційні стратегії, які могли б підвищити ефективність майбутніх дизайнів лінз».

У цій роботі лінзи були охарактеризовані за допомогою однієї довжини хвилі світла, щоб спростити аналіз властивостей зображення. Оскільки освітлення в реальних умовах містить багато довжин хвиль, дослідники працюють над адаптацією приладу для включення джерел із різними довжинами хвиль.

Оригінальне дослідження було опубліковане в журналі Optica у 2023 році.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *