屈光和屈光不正精品PPT课件.ppt

第四章屈光和屈光不正,15级物电5班,1,掌握：各种屈光不正的分类、诊断和处理原则。熟悉：眼球的光学特点；各类屈光不正的光学基础。了解：模型眼的特点和发展。关键词正视屈光不正近视远视散光屈光参差,本章学习要点,2,第一节眼球光学,眼睛作为一个光学系统，与照相机相似而又有不可比拟的优越性。眼屈光系统成像原理总体上说是凸透镜成像。光线角膜瞳孔晶状体视网膜,一眼和成像,3,4,二、眼的光学特征（一）眼球的光学结构1.角膜（cornea）角膜前后表面可以被近似地认为是球面，用单折射球面屈光力公式可以分别计算角膜前后表面的届光力以及角膜的总屈光力(F，单位:D)。单折射球面屈光力公式:F=n-n/r其中r为球面曲率半径(单位:m)，n和n分别代表像、物空间的折射率(图4-1)。根据上述公式，角膜前后表面的屈光力F和F2分别为:,5,其中n1代表与角膜接触的大气折射率，通常取1;n2代表角膜实质层的折射率，通常取1.376;n3代表与角膜后表面接触的房水折射率，通常取1.336。r1表角膜前表面的曲率半径约为7.7mm;r2代表角膜表面的曲率半径约为6.8mm。因此，角膜的整体屈光力为F1与F2之和，大约为+43D,占眼球光学系统总屈光力的2/3以上。,6,2.前房(anteriorchamber)角膜后表面与虹膜，晶状体之间的空腔称为前房，前房内满无色的液体，即房水(aqueouschamber)，其成分中98%是水分。前房深度应是在光轴方从角膜后顶点至晶状体前表面之间的距离，平均大约为3.0mm。据文献报道中国人的深度为2.75mm+0.03mm。从光学观点出发，前房表示角膜和晶状体这两种屈光组织的相对间隔,因此它会影光学系统的总体屈光力。前房变浅将会使总屈光力增加，而相反方向的移位会得到的结果。例如,假设其他因素不变，前房深度每减少1mm(假如晶状体前移),眼的总力约增加1.4D。前房深度会影响眼光学系统的总屈光力。,7,3.虹膜(iris)和瞳孔(pupil)：调节进入眼内的光通量。4.晶状体(crystallinelens)和玻璃体(vitreous)：晶状体的直径约9mm,呈双凸状，其前表面的曲率半径是后表面曲率半径的1.7倍。在静止状态(即非调节状态)下，年轻的成年人其晶状体中央厚度约3.6mm，而在调节状态下，晶状体的前后表面，特别是前表面变凸，中央厚度随之增加，晶状体前顶点向前移动，前房深度减少。典型的调节前后晶状体的形状如图4-2所示，而该图同时表明了在调节过程中，晶状体前后表面曲率中心的位置范围。晶状体的屈光力约为+21D,不同调节状态下的屈光力不同。,8,5.视网膜(retina)可以被认为是眼光学系统的成像屏幕，是一个凹形的球面。其中黄斑区具有最强的分辨能力。从光学角度出发，视网膜可以被认为是眼光学系统的成像屏幕,它是-一个凹形的球面，其曲率半径约为-12mm。对于照相机和其他一些光学仪器来说，将像成于平面比较方便，然而，视网膜的这种凹形弯曲有两个优点:由于存在场曲像差，人眼光学系统成像的清晰像面本身就是曲面，而弯曲的视网膜作为像屏正好符合这一点;弯曲的视网膜能接收更广阔的视野内的信号。,9,（二）人眼的调节,调节(accommodation)是人眼为了对不同物距的目标均能清晰成像在视网膜上而改变其屈光力的过程，主要是通过改变晶状体曲率和厚度来实现，其中晶状体前表面曲率改变在屈光力变化中起到最重要的作用。而晶状体曲率的改变又是通过睫状肌收缩和舒张作用引起。睫状肌完全松弛而无任何张力时，晶状体悬韧带收缩，使得晶状体曲面处于最平均的形态，这时视网膜与物空间的远点生共轭关系(即物像恰好落在视网膜上),眼的这种状态称为非调节状态，也称静息状态;当睫状肌收缩时，晶状体悬韧带逐渐松弛，晶状体凸度逐渐增加,此时人眼的视网膜与物空间的非远点平面相共轭，即发生了眼的调节:当睫状肌极度收缩时,晶状体达到最大凸度，此时视网膜与物空间的近点共轭。,10,三、模型眼建立一个适用于进行眼球光学系统理论研究且模拟人眼的光学结构。（一）模型眼(schematiceye)的历史GullstrandI号模型眼：又称Gullstrand精密模型眼，共有六个面（角膜两个面，晶状体四个面），非调节状态下其等效屈光力为+58.64D，调节状态下为+70.57D，为高度远视。GullstrandII号模型眼：包括单一面的角膜和薄晶状体，共三个面。简化模型眼：假三面，忽略晶状体的厚度，非调节状态下其等效屈光力为+60D。Emsley改良了GullstrandI号模型眼，称为G-E模型眼，是目前最广泛接受的。,11,（二）模型眼的基本结构需要指出的是，两个面以上的模型眼相关数据的计算都是采用厚透镜等效屈光力及相关的基点公式。将相邻两折射面合成为-一个等效折射面，再与其他折射面合成，以此类推，直到最后-一个折射面为止。各面的屈光力仍按单球面公式计算。以下是Gullstrand简易模型眼参数的计算(表4-1,图4-3)。已知参数值(晶状体处于非调节状态下):角膜曲率半径r1:=7.80mm晶状体前表面曲率半径r2=10mm晶状体后表面曲率半径r3=-6mm前房深度d1=3.60mm晶状体厚度d2=3.60mm空气折射率n1=1房水折射率n2=1晶状体折射率n3=1.3333玻璃体折射率n4=1.3333,12,13,14,(三)简略眼简略眼是将眼的光学系统简略为仅有一个折射面的光学结构。简略眼是指将眼的光学系统筍略为仅有一个单球折射面的光学结构，比较常用的是Emsley简略眼，其总屈光力为+60D,折射率为4/3,球面项点在简略眼角膜后1.66mm处(该点也是简化眼的主点P),屈光面球心是简化眼的节点N(图4-4)。由于节点位于单一折射面的曲率中心，故视网膜像的大小可以很容易计算出来。某一物体发出的一束射向节点的光线可以不改变方向直接到达视网膜，因此,物像形成角一致。像高可以通过从节点到视网膜的距离乘以物发出来的通过节点的光线与光轴的夹角的正切值(相对的弧度值)而获得。,15,四、视网膜像,(一)物理概念光学像是物体经过光学系统所成的清晰像，不考虑视网膜位置。视网膜像可以是清晰或模糊的，与成像条件和网膜位置有关。例如当光学像在视网膜后，则此光学像不能被发现，视网膜像则为模糊存在。(二)简略眼的成像根据公式和提供的必要数据(如物体的大小和物体离主点的距离),我们可以很容易算出像的位置和大小。举例如下:对于一个标准简略眼，高50mm的物体被放置在距主点250mm处，如何来计算像的位置和大小呢(图4-5)?,16,17,(三)无穷远物体成像如图4-6,无穷远轴外物点Q发出光线，与光轴夹角为u,成像于像方焦平面上一点Q,像方光线与光轴夹角u。经过节点N的光线不改变方向。根据折射法则，n(sinu)=n(sinu)。在该图中,n=1;由于角度u,u很小，故n(sinu)nu,n(sinu)nu=u,所以u=u/n。又因为u=-h/fe，因此，h=-u(fe)=-u/n(fe)=-u/Fe(h以米为单位,u以弧度为单位)。,18,第二节正视与屈光不正,一、人眼屈光状态的发育和临床分布人从出生到青春期的视觉发育过程呈尖峰态分布，其分布主要集中在正视，并逐渐向近视方向移位。屈光不正分布在出生时呈正态分布，并向远视方向倾斜;到学龄前，屈光度分布逐渐向正视方向移位，并向近视方向倾斜。这个平均屈光度向正视方向移位，整个屈光度的分布趋于稳定的过程称为“正视化”，一般认为68岁时完成眼屈光状态的正视化。在正视化过程中,婴儿和儿童的屈光不正分布范围缩窄，其峰值接近正视。影响屈光不正分布的因素很多，有年龄、性别、人种、饮食以及遗传和工作环境等等，其中年龄在屈光不正的临床分布中起着重要的作用。,19,二、正视和正视眼的临床标准当眼处于非调节状态(静息状态)时，外界的平行光线(-般认为来自5m以外)经眼的屈光系统后恰好在视网膜黄斑中心凹聚焦，这种屈光状态称为正视（emmetropia）（图4-7)根据屈光不正的正态分布可以了解，人眼的正视状态是有-一个屈光的生理值范围的，虽然有多种报告值，但基本上一致，认为正视眼的临床标准为-0.25+0.50D。,20,三、屈光不正（refractiveerror）当眼处于非调节状态时，外界的平行光