Офтальмоскопическая линза

 

Изобретение относится к медицинскому приборостроению и может быть использовано в офтальмологии для осмотра глазного дна. Офтальмоскопическая линза - асферический двояковыпуклый оптический элемент. Поверхности преломления линзы выполнены в виде скорректированной параболы по условию y² = Ax + Bx², где A изменяется от 25 до 37, а B - от 0,2 до 3,0. Отношение фокусных расстояний преломляющих поверхностей выполнено в пределах от 1:1,05 до 1: 1,40. Техническим результатом изобретения является упрощение технологии изготовления линзы, а также наиболее полное удовлетворение требований к осветительной и фокусирующей системам при исследовании глазного дна пациентов с разной оптической силой глаз с помощью щелевой лампы. 2 ил.

Изобретение относится к медицинскому приборостроению, в частности к офтальмоскопическим приборам для осмотра глазного дна, и может быть использовано в офтальмологии для диагностических целей, в приборах лазерной коагуляции при лечении глазных болезней.

Известна щелевая лампа, которая совместно с офтальмоскопической линзой используется для освещения и исследования глазного дна пациента (Л.С.Урмахер, Л. И. Айзенштат "Офтальмологические приборы", М., "Медицина", 1988, с. 108, 130 и 148). В таких приборах связующим звеном между щелевым осветителем и микроскопом является офтальмоскопическая линза, которая одновременно направляет световой поток лампы на глазное дно пациента и передает изображение его через микроскоп в глаз врача.

Известна офтальмоскопическая отрицательная линза, нейтрализующая оптическую силу глаза пациента. Недостатком такой линзы является небольшое фокусное расстояние, что при отрицательной силе приводит к необходимости близкого расположения ее от исследуемого глаза и затруднению осмотра, к неудобству для больного. Кроме того, отрицательная линза имеет узкое поле зрения (Hruby K. , Splatlampenmikroskopie des hinteren Augenabschnittes. Urban & Schwarzcnberg, Wien und Jnnsbruck, 1950).

Известны положительные высокодиоптрийные сферические офтальмоскопические линзы для наблюдения глазного дна в более широком поле зрения при увеличенном расстоянии между линзой и исследуемым глазом (Br. J. Opht. 1959, v 37, N4, p. 625). Недостатком таких линз является невысокое качество изображения вогнутого глазного дна, что ограничивает возможность четкого обзора его периферийных зон в пределах поля зрения.

Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является симметричная асферическая двояковыпуклая офтальмоскопическая линза, каждая поверхность которой имеет сложную форму по условию y=(Ax + Bx²)^1/2 + Cx^p + Dx^q + Ex^z, где A, B, C, D, E - коэффициенты: p, q, z - показатели степени. Для линзы в 60 диоптрий эти постоянные могут изменяться в пределах: A от 7 до 20; B от 0,21 до 1,8; C, D, E от 0 до 500; p, q, z от 0 до 8 (патент США N 4627694, МПК A 61 B 3/14, 3/10; НКИ 351/214, публ. 1986 года). Эта линза дает более качественное изображение глазного дна пациента по сравнению с известными сферическими линзами.

Асферические поверхности такой линзы сложны в изготовлении, что ведет к ее удорожанию. Кроме того, симметричность линзы не всегда оправдана, т.к. она играет двойную роль: в прямом ходе освещает глазное дно пациента в пределах поля зрения, а в обратном ходе фокусирует изображение исследуемого участка этого дна.

Целью изобретения является упрощение технологии изготовления офтальмоскопической линзы и, следовательно, снижение ее стоимости, а также наиболее полное удовлетворение требований к осветительной и фокусирующей системам при исследовании глазного дна пациентов с разной оптической силой глаз с помощью щелевой лампы.

Указанная цель достигается тем, что в асферической двояковыпуклой офтальмоскопической линзе поверхности преломления выполнены в виде скорректированной параболы по условию y² = Ax + Bx², где A и B - коэффициенты, изменяющиеся в пределах: A от 25 до 37, B от 0,2 до 3,0. Кроме того, отношение фокусного расстояния одной преломляющей поверхности к фокусному расстоянию другой поверхности выполнено в пределах от 1:1,05 до 1:1,40.

Такое решение является новым, неизвестным в практике изготовления офтальмоскопических приборов. Существенность отличительных признаков заключается в том, что параболическая форма преломляющих поверхностей линзы ведет к упрощению, по сравнению с прототипом, технологии их изготовления, а введение дополнительного слагаемого (Bx²) в условие формирования преломляющих поверхностей позволяет в необходимой степени скорректировать аберрации и одновременно создать оптимальные условия для прохождения светового потока от осветителя щелевой лампы. Несимметричность линзы по оптической оси расширяет возможности исследования глазного дна пациентов с различным зрением. В большинстве случаев для пациентов с нормальным зрением или развивающейся дальнозоркостью перед глазом устанавливается линза с меньшим фокусным расстоянием, что позволяет получить более качественное изображение глазного дна (лучше исправить аберрации). А для глаза с развивающейся близорукостью иногда целесообразно установить линзу к глазу пациента поверхностью с большим фокусным расстоянием. При наличии таких офтальмоскопических линз врач имеет возможность получения четкого изображения глазного дна любого пациента. Изобретение является промышленно применимым из-за простоты конструкции и известности технологических процессов изготовления оптических поверхностей. Это решение предлагает использование современных материалов, серийно освоенных отечественной промышленностью.

На фиг. 1 изображена офтальмоскопическая линза в оправе; на фиг. 2 - принципиальная схема щелевой лампы с офтальмоскопической линзой.

Офтальмоскопическая линза 1 (фиг. 1), выполненная из оптического стекла, имеет первую параболообразную преломляющую поверхность 2 с фокусом F'₁ и вторую параболообразную поверхность 3 с фокусом F'₂. Причем в оптимальных вариантах построения линзы фокусное расстояние первой поверхности 2 меньше фокусного расстояния второй поверхности 3. Линза 1 может быть установлена в любую, удобную для пользования, оправу 4. Значение коэффициента A в уравнении определяет радиус r кривизны поверхности по оптической оси (A = 2 r), от которого зависит фокусное расстояние всей поверхности: с увеличением коэффициента A увеличивается фокусное расстояние, уменьшается преломляющая способность поверхности. Выбранные экспериментально пределы изменения коэффициента A определяют оптимальные параметры линзы. При коэффициенте A, меньшем 25, возрастает оптическая сила линзы, что ведет к необходимости устанавливать ее близко к глазу пациента и усложнению коррекции аберраций. При коэффициенте A, большем 37, сужается поле обзора глазного дна. Коэффициент B определяет положение реальных лучей. Пределы изменения коэффициента B от 0,2 до 3,0 определяют оптимальные условия корректировки аберраций. Пределы изменения отношений фокусных расстояний преломляющих поверхностей линзы определены также экспериментально.

Офтальмоскопическая линза в составе щелевой лампы работает следующим образом (фиг. 2).

Осветитель 5 щелевой лампы через фокусирующую систему 6 и линзу 1 освещает область глазного дна 7 пациента, изображение которой формируется этой же линзой 1 вблизи ее фокальной плоскости 8, являющейся предметной для объектива 9 микроскопа щелевой лампы. Это изображение через микроскоп и рассматривает глаз 10 врача. За счет поворота осветителя и глаза пациента изменяют зоны освещения глазного дна 7 пациента и, таким образом, врач просматривает все глазное дно.

Пример конкретного выполнения офтальмоскопической линзы.

В условиях опытного производства была рассчитана и изготовлена линза, которая имеет следующие основные параметры: - материал линзы - оптическое стекло К8; - рефракция линзы - 60 диоптрий; - первая преломляющая поверхность с фокусным расстоянием F₁=12,64 мм выполнена по условию y² = A₁x + B₁x², где A₁ = 25,87; B₁ = 0,24845; - вторая преломляющая поверхность с фокусным расстоянием F₂ = 15,55 мм; - отношение фокусных расстояний одной поверхности к другой составляет 1: 1,23; - угол поля зрения - ± 37^o; - толщина линзы от оптической оси - 11 мм; -диаметр линзы - 27 мм; -диаметр оправы линзы - 30 мм;
- на поверхности линзы нанесено просветляющее многослойное покрытие для видимой области спектра от 430 до 670 нм;
- оптимальное расстояние до глаза пациента - 10 мм.

По расчету указанная линза имеет высокое качество изображения, ее аберрации равны:
- сферическая аберрация (продольная) - не более 0,163 мм;
- дисторсия в пределах поля 48^o - не более 0,703 мм;
- кривизна поля - не более 0,889 мм.

Проведенные испытания указанной линзы показали удобство пользования ею как по удалению от глаза пациента, ее диаметру, так и по качеству изображения.

Формула изобретения

Офтальмоскопическая линза, представляющая собой асферический двояковыпуклый оптический элемент, отличающаяся тем, что ее поверхности преломления выполнены в виде скорректированной параболы по условию y² = Ax + Bx², где A и B - коэффициенты, изменяющиеся в пределах: A - от 25 до 37, B - от 0,2 - 3,0, при этом отношение фокусных расстояний преломляющих поверхностей выполнено в пределах от 1:1,05 до 1:1,40.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2