Способ повышения контрастной чувствительности глаз с диффузными помутнениями в условиях повышенной освещенности и устройство для его осуществления

СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ КОНТРАСТНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ГЛАЗ С ДИФФУЗНЫМИ ПОМУТНЕНИЯМИ В УСЛОВИЯХ ПОВЫШЕННОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(71) Заявители Федоров Юрий Германович Бирич Тамара Андреевна Батян Галина Михайловна Моторный Владимир Васильевич(72) Авторы Федоров Юрий Германович Бирич Тамара Андреевна Батян Галина Михайловна Моторный Владимир Васильевич(73) Патентообладатели Федоров Юрий Германович Бирич Тамара Андреевна Батян Галина Михайловна Моторный Владимир Васильевич(57) 1. Способ повышения контрастной чувствительности глаз с диффузными помутнениями в условиях повышенной освещенности, включающий использование для очков линз с фотохромным эффектом, отличающийся тем, что применяют линзы, в центральной части каждой из которых фотохромный эффект отсутствует, снижающие воздействие световых лучей на соседние от центра глаза помутневшие среды и повышающие контрастную чувствительность глаз путем использования нарастания фотохромного эффекта по мере удаления от центра линзы к периферии с достижением его максимального значения у краев линзы. 2. Устройство для повышения контрастной чувствительности глаз с диффузными помутнениями в условиях повышенной освещенности, выполненное в виде очков с линзами с фотохромным эффектом, отличающееся тем, что в каждой линзе центральная часть в пределах окружности, диаметр которой соответствует телесному углу обзора пространства фовеолой сетчатки и составляет 3-4 мм, выполнена из стекла без фотохромного эффекта, остальная часть от границы центральный окружности до краев линзы выполнена из стекла, обладающего фотохромным эффектом, с его усилением по мере удаления от границы центральной окружности к периферии линзы и достижением его максимального значения у краев линзы, причем для усиления фотохромного эффекта линзы выполняют с наращиванием толщины стекла от середины к краям или с различной концентрацией примесей, при этом оправа выполнена с рамками для стекол большого диаметра. 7664 1 2005.12.30 Изобретение относится к медицине и предназначено для использования в офтальмологии. Острота зрения человеческого глаза определяется тремя основными факторами разрешающей способностью глаза, освещенностью наблюдаемого объекта и окружающего фона, а также контрастностью объекта относительно фона. При нормальном функционировании оптической системы глаза разрешающая способность зависит от плотности содержания колбочек на единицу площади сетчатки глаза. В фовеоле (центральная ямка) плотность колбочек максимальная, в окружающей ее макуле(желтое пятно) плотность колбочек уменьшается, а по мере удаления от центра к периферии сетчатки плотность колбочек падает до минимальных значений 1, с. 6, 7. Благодаря такому строению сетчатки острота зрения будет максимальной в области фовеолы, а по мере приближения к периферии сетчатки она будет уменьшаться, падая на границе сетчатки в десятки раз. Таким образом, если боковым зрением человек обнаружит объект,который вызвал у него интерес, то он, чтобы изучить его более детально, должен повернуть глаз в сторону объекта так, чтобы спроецировать его изображение на фовеолу. В связи с этим обратим внимание на следующее. Если плотность колбочек была бы равномерно высокой по всей поверхности сетчатки и острота зрения была бы высокой во всем секторе обзора глазом пространства, то четко наблюдаемые боковым зрением объекты создавали бы помеху для идентификации объекта, наблюдаемого центральным зрением, то есть внимание отвлекалось бы на второстепенные предметы и было бы трудно сосредоточиться на главном. Отметим это важное качество человеческого глаза. При воздействии на глаз различной освещенности объектов изменяется диаметр зрачка глаза в пределах от 2 до 8 мм, что защищает глаз от ослепления в условиях сильной освещенности наблюдаемого объекта и окружающего его фона 1, с. 5. Однако если контрастность объекта относительно окружающего фона невысока, то глаз не имеет никаких механизмов, позволяющих усилить эту контрастность и более четко выделить объект на маскирующем его фоне. Этот недостаток глаза особенно сильно проявляется в условиях повышенной освещенности, когда даже люди с хорошим зрением начинают испытывать неприятные ощущения 2, с. 43. Эскимосы Аляски и Сибири, чтобы как-то ослабить этот эффект, еще 2000 лет назад, как утверждают историки, применяли защитные очки из моржовых бивней, представляющие собой пластины с горизонтальными щелями 2, с. 43. В условиях сильной освещенности эффект снижения контрастности наблюдаемого объекта особенно часто начинает проявляться у людей, имеющих диффузные помутнения в оптических средах глаза. Яркие световые лучи, переотражаясь от элементарных частиц этих помутнений, будут создавать белую туманообразную пелену, сквозь которую, как сквозь матовое стекло, трудно будет идентифицировать объект. При этом результат будет примерно одинаков независимо от того, в какой оптической среде глаза образовалось диффузное помутнение в хрусталике, стекловидном теле или на роговице. Для защиты глаз от воздействия ярких солнечных лучей широко применяют очки с цветными линзами, которые по сути являются спектральными фильтрами 3, с. 42, 43. Спектральные фильтры повышают контрастность наблюдаемого объекта и у людей с нормальным зрением, но при наличии диффузных помутнений в оптических средах глаза в условиях пониженной освещенности, когда защита от яркого света не нужна, а коррекция зрения с помощью линз требуется, очки с фильтрами начнут ухудшать условия опознавания объектов, уменьшая их освещенность. Более приемлемым в этих условиях решением проблемы является применение линз с фотохромным эффектом, стекла которых меняют свое светопропускание в зависимости от внешней освещенности темнеют при ярком свете и светлеют при слабом свете 3, с. 44. Поэтому в качестве прототипа изобретения целесообразно принять способ повышения контрастности зрения и устройство для его осуществления, основанное на использовании очков с линзами, обладающими фотохромным эффектом. 2 7664 1 2005.12.30 Однако если эти линзы при наличии помутнений в оптических средах глаза успешно могут быть применены в условиях нормальной освещенности, то в условиях повышенной освещенности, ослабляя или убирая туманообразную пелену, они вместе с тем уменьшают освещенность объекта, ухудшая тем самым условия его опознавания. Задача представленного изобретения - разработать способ и устройство, позволяющие при наличии диффузных помутнений в оптической системе глаза в условиях сильной освещенности окружающего наблюдаемый объект фона снизить мешающее действие переотраженных от мельчайших частиц помутнений ярких лучей, не уменьшая при этом величины освещенности опознаваемого объекта, что позволит повысить контрастность объекта на окружающем фоне. Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем. В отличие от выбранного прототипа, где в условиях яркой освещенности вся линза равномерно приобретает темный фильтрующий цвет, в рассматриваемом устройстве центр линзы изготавливается из обычного прозрачного стекла, не обладающего фотохромным эффектом, то есть в условиях сильной освещенности эта часть линзы остается незатемненной. Диаметр этой центральной части линзы должен соответствовать углу обзора фовеолой пространства, то есть световые лучи, проецируемые на фовеолу, не будут ослабляться фильтрующими стеклами очков. Если учесть, что расстояние от линзы до роговицы глаза должно составлять примерно 12 мм, то диаметр окружности центральной части линзы должен составлять 3-4 мм. Технология изготовления линз с различными свойствами стекол давно освоена, например, при производстве бифокальных или трифокальных линз 3, с. 38. Остальная часть рассматриваемой линзы, от границ центральной окружности до ее краев, должна изготавливаться из стекла, обладающего фотохромным эффектом. При этом фотохромный эффект линзы должен усиливаться от центральной части к периферии, достигая максимального значения на ее краях. Это позволит пациенту в условиях сильной освещенности не терять способности видеть боковым зрением, что очень важно, например,при перемещении по улице. Именно по этой причине нельзя сделать стекла очков полностью непрозрачными, оставив только в центре прозрачное окно диаметром 3-4 мм. В этом случае мешающее действие яркой освещенности практически полностью будет устранено, контрастность станет высокой, но из-за исчезновения бокового обзора пространства такими очками пользоваться будет опасно человек испытывает ощущения, возникающие при движении в туннеле. Механизм защиты глаза в условиях повышенной освещенности с помощью предлагаемых линз по существу основан на том же принципе, который реализовала природа при формировании сетчатки глаза, где плотность распределения колбочек на сетчатке по мере удаления от центра глаза уменьшается, что позволяет устранить мешающее действие объектов, наблюдаемых боковым зрением. Это качество сетчатки было описано выше. Усиление фотохромного эффекта от центра к краям линзы для лиц с близоруким зрением будет обеспечиваться автоматически за счет нарастания толщины стекла линзы от середины к краям. Причем, чем сильнее близорукость, тем лучше будет выполняться это требование. В других случаях, например, для дальнозорких эту задачу придется решать,применяя стекла с различной концентрацией примесей, обеспечивающих фотохромный эффект. Линза, изготовленная по рассмотренной методике, в условиях нормальной освещенности не будет влиять на контрастную чувствительность глаза при наличии помутнения в его оптической системе, а в условиях сильной освещенности, экранируя соседние от центральной части глаза среды от воздействия ярких световых лучей, будет существенно повышать контрастность наблюдаемого объекта, сохраняя при этом возможности бокового обзора. На чертеже, представленном в описании изобретения, показан вид предлагаемой линзы в условиях сильной освещенности фиг. 1,а и в условиях нормальной освещенности фиг. 1,б. 3 7664 1 2005.12.30 Для того, чтобы защитить глаза от яркого света, попадающего на роговицу с боков,минуя линзы очков, необходимо применять оправы с рамками для стекол большого диаметра. Степень затемнения линз при повышенной освещенности целесообразно подбирать с учетом характера диффузных помутнений глаза. Например, для начинающейся катаракты она может быть не очень сильной, но при катаракте на средней стадии развития для достижения хорошей контрастности наблюдаемого объекта степень затемнения линз должна быть высокой даже за счет частичного ухудшения бокового зрения на периферии сетчатки. Применение фотохромных линз с обычным стеклом в центре линзы не следует путать с эффектом оптической диафрагмы, при малом диаметре которой улучшается фокусировка наблюдаемого объекта, что используется в сетчатых или дырочных очках для повышения остроты зрения. Во-первых, размеры центральной части предлагаемой линзы больше размеров ячейки сетки в дырочных очках и поэтому хорошая фокусировка не может быть достигнута. Во-вторых, через соседние с центральной областью линзы участки световые лучи также будут, хоть и в ослабленном виде, достигать сетчатки глаза, смазывая фокусирующий эффект диафрагмы. Здесь при плохой фокусировке оптической системы глаза надо пользоваться корригирующими линзами с соответствующими диоптриями. Учитывая, что примерно половина населения Земли с возрастом заболевает катарактой, причем болезнь может развиваться многими годами, что серьезно ухудшает остроту зрения пациентов особенно в условиях повышенной освещенности, предлагаемые способ и устройство повышения контрастной чувствительности глаз должны найти широкое применение на практике. Источники информации 1. Волков В.В. и др. Эргономика зрительной деятельности человека. - Ленинград Машиностроение, 1989. 2. Шамшинова А.М., Волков В.В. Функциональные методы исследования в офтальмологии. - М. Медицина, 1999. 3. Розенблюм Ю.З. Наши глаза и их помощники. - Санкт-Петербург РА Веко, 2000. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.