автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.07, диссертация на тему:Исследование влияния окрашенных очковых линз на остроту зрения

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ

На правах рукописи

БУДАРГИНА МАРИЯ ИВАНОВНА

УДК 535.625.15

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОКРАШЕННЫХ ОЧКОВЫХ ЛИНЗ НА ОСТРОТУ ЗРЕНИЯ

Специальность: 05.11.07 - «Оптические и оптико-электронные приборы и

комплексы»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 5 НОЯ 2012

Санкт-Петербург - 2012

005054993

005054993

Работа выполнена на кафедре оптических технологий Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургском национальном исследовательском университете информационных технологий, механики и оптики»

Научныйруководитель

доктор технических наук, профессор Путилин Эдуард Степанович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Зверев Виктор Алексеевич (НИУ ИТМО) кандидат технических наук Рудин Ярослав Вадимович (ОАО «ЛОМО»)

Ведущая организация ФГУП «НПК «ГОИ им. С. И. Вавилова» Защита состоится 04.12.2012_в 15ч. ЗОмин_

(дата, время)

на заседании диссертационного совета Д 212.227.01 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургском национальном исследовательском университете информационных технологий, механики и оптики» по адресу: 190000, г. Санкт-Петербург, пер. Гривцова., д. 14, ауд. 313а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «СПб НИУ ИТМО» Автореферат разослан «_02_» ноября 2012г.

Ваши отзывы и замечания по автореферату (в двух экземплярах, заверенные печатью) просим направлять в адрес Университета: 197101, г.Санкт - Петербург, Кронверкский пр., д. 49, «СПб НИУ ИТМО» секретарю диссертационного совета Д 212.227.01

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.227.01 кандидат технических наук, доцент

В.М. Красавцев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы:

Данная работа посвящена исследованию влияния очковых линз, окрашенных в массе, поверхностно и радиалыго-градиентно (р-г) на остроту зрения.

Актуальность работы связана с тем, что до недавнего времени введение светопоглощшощих элементов (фильтров) в корригирующие очки в виде окраски линз или специальных насадок не так широко применялось с точки зрения медицинских показаний.

Такие фильтры применялись для защиты от яркого солнечного излучения либо по косметическим соображениям, причем подбор их производился по субъективным ощущениям комфорта у пациента, но и при заболеваниях зрительного анализатора, и при различных видах деятельности человека. Серьезное изучение проблемы хроматической коррекции начинается с 70-х годов 20 века. Этому способствовали три обстоятельства.

Первое — открытие повреждающего действия коротковолнового видимого света на сетчатку глаза, который может усугублять дегенеративные заболевания сетчатки.

Второе — выявление особого действия таких фильтров на разрешающую способность глаза.

Третье — обнаружение действия разных хроматических цветов на зрительную работоспособность оператора и прежде всего способность к чтению.

Острота зрения (VIS) является одним из основных критериев оценки способности к зрительному анализу форм, размеров, структуры и ориентации объектов в пространстве. Также важным является субъективное чувство комфорта человека с аметропической рефракцией.

Точные измерения остроты зрения требуются не только для оптической коррекции в повседневной практике, но также в ходе врачебной экспертизы для оценки степе™ годности при профессиональном отборе, а также для оценки динамики зрительных функций. Острогу зрения считают важнейшей функцией органа зрения и необходимым критерием оценки зрительной работоспособности. На остроту зрения влияют многие факторы, в том числе использование окрашенных линз. И с применением окрашенных линз меняется диаметр зрачка глаза. Так как зрачок в 80% случаев расширяется, то увеличивается световой поток, попадающий на сетчатку глаза, что влечет за собой дополнительные искажения изображения. Для уменьшения получаемых искажений проводится диафрагмирование светового потока. Решением этой задачи стала разработка и введение нового способа и понятия радиально-градиентного окрашивания очковых линз. Этот способ окрашивания очковых линз представляет собой переменное радиальное

изменение оптической плотности по поверхности очковой линзы, полученное методом поверхностного окрашивания.

Разработанные и исследованные радиально-градиентно окрашенные линзы влияют не только на изменение остроты зрения, но и па контрастную чувствительность глаза.

Цель работы;

Исследование влияния окрашенных очковых линз на остроту зрения.

Задачи исследования:

1. Разработать технологию изготовления радиально-градиентно поглощающего покрытия на подложке из полимерного материала марки СЯ 39. Применить данное покрытие в очковой оптике.

2. Исследовать параметры (спектральные зависимости пропускания) очковых линз, окрашенных в разные цвета (в массе, поверхностно и с радиалыго-градиентным распределением по поверхности коэффициента пропускания);

3. Исследовать влияние использования очковых линз, окрашенных в разные цвета в массе, поверхностно и радиально-градиентно на остроту зрения и контрастную чувствительность;

Методы исследования:

При решении поставленных задач использовались спектрофотометрический, колориметрический и математический методы для исследования параметров очковых линз, окрашенных в массе, поверхностно и радиально-градиентно окрашенных в серый и коричневый цвета.

Для определения остроты зрения по наименьшему узнаваемому объекту использовались объективный и субъективный методы, а для определения контрастной чувствительности только субъективный.

Для измерения спектрального коэффициента пропускания использовался спектрофотометр СФ-256 УВИ. Для определения координат цветности применялся калориметр Сагу 500. Исследование остроты зрения проводилось с помощью таблицы Сивцева-Головина, проектора знаков, авторефкератометра МИК-ЗЮОР Нтгйг, и пробного набора очковых линз; исследование контрастности проводилось с помощью таблиц, определяющих ЧКХ. Расчеты проведены в программе МаЛСаб.

Научная новизна работы:

Разработана и реализована технология нанесения радпалыю-градиентаого покрытия на очковые линзы. Показана возможность применения данных линз в очковой оптике. Исследование влияния полученных очковых линз с радиально-градиентным покрытием на остроту зрения и контрастную чувствительность пациентов показали, что линзы, окрашенные в серый и коричневый цвета методом радиально-градиентного окрашивания влияют на остроту зрения и контрастную чувствительность, повышая их. Линзы из 1-го комплекта, с диаметром центратьной зоны равной 6 мм, серые увеличивают VIS на 0.05 до 26% случаев, па 0,1 -до 22% случаев и повышают контрастную чувствительность до 38% случаев; коричневые увеличивают VIS на 0.05 до 48% случаев, на 0,1 -до 52% случаев, и повышают контрастную чувствительность до 68% случаев. Линзы из 2-го комплекта с диаметром центральной зоны равной 3 мм, серые увеличивают VIS на 0.05 до 68% случаев, на 0,1 -22% случаев, и повышают контрастную чувствительность до 25% случаев; коричневые увеличивают VIS на 0.05 до 60% случаев, на 0,1 до 12% случаев, и повышают контрастную чувствительность до 70% случаев.

Основные результаты, выносимые на защиту:

1. Методика окрашивания очковых линз с радиально-градиентным распределением коэффициента пропускания.

2. Сравнительные исследования влияния очковых линз с радиально-градиентным распределением коэффициента пропускания окрашенных в массе и поверхностно позволяют сказать, что и линзы, окрашенные в массе, и линзы, окрашенные радиально-градиентно увеличивают VIS по сравнению с прозрачными линзами одной и той же диоптрии.

Практическая ценность работы:

Установлено влияние окрашенных очковых линз па остроту зрения и контрастную чувствительность глаза человека, которое позволяет сказать, что линзы, окрашенные в массе и радиально-градиентно улучшают остроту зрения и контрастную чувствительность по сравнению с прозрачной линзой, одной и той же диоптрии. И чем выше диоптрия очковой линзы, тем значительнее результат. Определен оптимальный размер диаметра центральной зоны радиально-градиентно окрашенных очковых линз, который равен 3 мм. Сформулированы практические рекомендации к использованию окрашенных очковых линз, которые говорят о том, что падо назначать, подбирать и

выписывать (желательно указывать в рецепте на очки) радиально-градиентно окрашенные линзы (серого и коричневого цветов, с диаметром центральной зоны равной 3 и 6 мм по индивидуальным особенностям каждого пациента).

Апробация работы:

Основные результаты работы представлялись на XXXIX научной и учебно-методической конференции СПбГУ ИТМО (02 - 05 февраля 2010 г., Санкт-Петербург), VII Всероссийской межвузовской конференции молодых ученых (20-23 апреля 2010 г., Санкт-Петербург), XL научной и учебно-методической конференции Национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики (01 -04 Февраля 2011 г., Санкт-Петербург), VIII Всероссийской межвузовской конференции молодых ученых (12-15 апреля 2011 г., Санкт-Петербург), XLI научной и учебно-методической конференции НИУ ИТМО (31 Января - 03 Февраля 2012 г., Санкт-Петербург).

Публикации;

По теме диссертации опубликовано 4 печатные работы, в том числе две научные статьи в рецензируемом журнале, рекомендованном ВАК для кандидатских диссертаций

Личный вклад автора:

Личное участие в апробации результатов исследования; при участии автора, проводилась подготовка основных публикаций по выполненной работе; автором предложена методика нанесения радиально-градиентного покрытия на очковую линзу и изготовлены образцы (два комплекта, в каждом из которых по 24 линзы). Непосредственно автором проведены исследования параметров (спектральные характеристики, определение координат цветности) очковых линз, окрашенных в разные цвета в массе, поверхностно и радиально-градиентно; проведено исследование проверки остроты зрения и контрастной чувствительности, измерение диаметра зрачка глаза и проверки периферического зрения, с разработкой методик по подбору очковых линз, применяемой в офтальмологическом кабинете.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы ее цель и задачи, отображены научная новизна и практическая ценность работы, изложены основные положения, выносимые на защиту, определены основные направления исследования.

В первой главе рассмотрены особенности физиологии глаза человека, зрительного пути и пути зрачкового рефлекса, трихроматичность цветового зрения и его основы, спектральная чувствительность глаза и понятие остроты зрения, а так же центральное и периферическое зрение. Выполнен обзор по применению спектральных фильтров как одного из видов коррекции зрения и описана методика подбора-и назначение спектральных фильтров.

Во второй главе диссертационной работы рассмотрены материалы, применяемые в очковой оптике для солнцезащитных лгав. Описано строение, свойства и характеристики полимерных материалов CR-39, поликарбоната и полиметилметакрилата Рассмотрены требования к солнцезащитным линзам пс значению светового коэффициента пропускания по ГОСТ Р 51044 их разделение на 5 категорий защиты. Описаны материалы очковых линз разных компании по производству солнцезащитных линз, таких как Cari Zeiss Vision, Essilor, Hoya Vision Саге, Logo Group, Rodenstock, Seiko, Transitions Optical, Younger Optics Inc.

Описаны способы измерение толщины линз, с применением микрометров типов МК, МЛ, МЗ (ГОСТ 6507-90) и получены зависимости толщины линз от координаты. Была рассчитана толщина для отрицательных линз от -0,25 до -6,0 дптр и для положительных линз от +0,25 до +6,0 дптр с показателем преломления 1,5. Использовались известные радиусы кривизны, толщина линз по центру и их диаметр.

Описаны методы получения солнцезащитных линз и светофильтров. Рассмотрены методы исследования спектральных характеристик, в частности измерение оптической плотности. Для измерения коэффициента пропускали оптического материала применяли спектрофотометр СФ-256 УВИ и Сагу 500, обеспечивающие точность измерения ±0,5% -0,1%. Получены и описаны результаты исследования солнцезащитные линзы компаний Rodenstock, Seiko, Cari Zeiss одинаковых категорий защиты от УФ-пзлучения и проведено их сравнение.

Для измерения коэффициента поглощения использовали горизонтальный фотометр ФМС-56, на котором коэффициенты пропускания и оптической плотности могут быть измерены с точностью 1-2%.

Описан колориметрический метод, с использованием координат цвета X, Y, Z; координаты цветности х, у; координаты цвета L, a, b в системе CIE Lab', насыщенности цвета 5; светлоты L; цветовой тона Т.

Так же приведен перечень солнцезащитных линз таких оптических компаний, как Rodenstok, Seiko, Carl Zeiss, их названия и характеристики, используемые в работе.

Представлены зависимости спектральпых характеристик всех солнцезащитных линз компании Rodenstock, Seiko, Carl Zeiss используемых в дальнейшем для исследования их влияния на остроту зрения. Рассчитаны и представлены результаты расчета цветовых характеристик и интегральных коэффициентов пропускания линз этих компаний.

Полученные спектральные зависимости коэффициента пропускания для солнцезащитных лип, используемые в данной работе, оптических компаний Carl Zeiss, Seiko, Rodenstock были обработаны и сравнены с данными ГОСТ 51854-2001.

По полученным данным можно утверждать, что существуют расхождения с заявленными характеристиками производителя. Длина волны, на которой должно происходить обрезание спектра в большинстве линз, обеспечивающих защиту от ультрафиолета, сдвинута на несколько десятков нанометров. Сравнение интегральных коэффициентов пропускания с данными ГОСТ Р 51854-2001, позволяет заметить, что все измеренные линзы соответствуют общепринятым допустимым нормам, и, следовательно, защищают глаза от вредного воздействия ультрафиолета. Следует отметить, что линзы компании Rodenstock, в отличие от линз компаний Carl Zeiss и Seiko, максимально отвечают заявленным требованиям производителя и требованиям ГОСТ Р 51854-2001. Поэтому в ходе дальнейшей работы были взяты именно солнцезащитные линзы компшши Rodenstock и было проведено исследование влияния данных линз на острогу зрения.

Разработан и описан метод поверхностного радиально-градиентного окрашивания очковых линз. Краткий технологический процесс окрашивания состоит из следующих этапов:

1) Проведение контроля качества поверхности каждой очковой линзы на наличие царапин и точек;

2) Подготовка красильных растворов в пропорции 1:8 с дистиллированной водой;

3) Нагрев красильных растворов до температуры 90°С и соблюдение температурного режима (обеспечивает воспроизводимость результатов) красильных растворов 70-90 °С;

4) Подготовка и установка круглых "маскирующих" шаблонов диаметром от 3 до 42 мм на поверхность линзы;

5) Окрашивание краевой зоны с соблюдением временного режима; промывание линз в дистиллированной воде; контроль цвета и интенсивности окрашивания.

6) Снятие' "маскирующего" шаблона со следующей зоны в направлении к центру линзы и повторение пункта 5.

7) Последовательное повторение пунктов 5 и 6 до окрашивания центральной зоны.

Отработка температурных и временных режимов осуществлялась на линзах фирмы

КЫепэЮск с нулевой дптр. В ходе отработки было изготовлено 8 образцов, окрашенных в серый цвет (время выдержки в растворе изменялось от 30 секунд, до 210 секунд шагом 30 секунд) и 9 образцов, окрашенных в коричневый цвет (время выдержки в растворе изменялось от 30 секунд, до 240 секунд шагом 30 секунд). Спектральные характеристики полученных образцов приведены на рисунках 1 и 2.

Из этих рисунков видно, с увеличением времиш выдержки в растворе, коэффициент пропускания уменьшается. Таким образом, применяя "маскирующие" шаблоны, можно создавать градиент коэффициента пропускания по поверхности линзы. В дшшой работе рассмотрены радиально-градиентные покрытия с уменьшающимся от центра линзы к периферии коэффициентом пропускания.

В ходе работы было сформировано два комплекта линз фирмы Койемоск, на которых было нанесено радиально-градиептное покрытие. В оба комплекта вошли: две лшгзы серого цвета, две линзы коричневого цвета, оптическая сила которых составляла -2.0 дптр; две линзы серого цвета, две линзы коричневого цвета, оптическая сила которых составляла -4.0 дптр; две линзы серого цвета, две линзы коричневого цвета, оптическая сила которых составляла -6.0 дптр. Отличие первого комплекта от второго состоит в том, что диаметр центральной зоны составляет 6 мм, количество окрашенных зон - 8, а для второго комплекта - 3 мм, количество окрашенных зон - 9.

Спектральные коэффициенты пропускания линз, окрашенных в серый и коричневый цвета:

Длина волны, нм

Рисунок 1. Спектральный коэффициент пропускания линз, окрашенных в серый

цвет.

Рисунок 2. Спектральный коэффициент пропускания линз, окрашенных в коричневый цвет.

Расчет усредненного значения пропускания Г радиально-градиентно

окрашенной линзы.

Значение усредненного пропускания f рассчитаем по следующей формуле: Г = 1 - от) (1), где аг = (х - (2)

т

"""-значение коэффициента пропускания, соответствующее зоне максимального затемнения, т

"■"-значение коэффициента пропускания, соответствующее зоне минимального затемнения.

Гтах- внешний радиус крайней окрашенной зоны

Учитывая выражение (2), выражение (1) можно записать в следующем виде:

= Т__Т

'по* 3

тг^ехх

-уЛ1Т г* - Т ¡Л - 1Г

10 1 тих * тах \ * Т 1 ~

I*" < * глаз' -3 Тгяах

Т

4

2 ? Т — 7Т _/г __ -г т т _

* 9ПЗХ ^ д * ТПЖ--^ '

Таким образом, получили: Т = .

Используя имеющиеся измеренные значения спектрального коэффициента пропускания для зон с максимальным и мшшмальным затемнением (краевая и центральная зоны радиально-градиентно окрашенных в серый и коричневый цвета очковых линз соответственно), по полученной выше формуле были рассчитаны значепия усредненного спектрального коэффициента пропускания. На рисунке 3 представлены спектральные кривые усредненного значения коэффициента пропускания и кривые чувствительности глаза- дневного и сумеречного зрения. Следует отметить, что использоваши линз, окрашсшплх в серый цвет (усредненный коэффициент пропускания 50%) согласно известному эффекту Пуркинье смещает максимум спектральной чувствительности к длине волны 500нм. При этом активизируется процесс т.н. сумеречного зрения, сопровождающийся уменьшением контрастности. Для коричневых линз складывается ситуация, при которой не только задерживается вредное для глаз УФ-лучи, но и должна повышаться контрастность зрения за счет селективного поглощения в сине-голубой части спектра, наиболее подвержешюй рассеянию. Также должно улучшится цветоразличение за счет пропускания света в зеленой части спектра; а

пропускание свега в желтой области спектра снимет сонливость и утомляемость. Проведенные в работе исследования подтверждают вышеприведенные соображения.

"Усредненный спектральный коэффициент пропускания радиально-градиентно окрашенных лит п спектральная чувствительность глаза

Рисунок 3. Усредненный спектральный коэффициент пропускания радиалъно-градиентно окрашенных линз и спектральная чувствительность глаза

В третьей главе диссертационной работы описаны методы медицинского исследования. Подробно описаны методы определежя остроты зрения: острота зрения по наименьшему различимому, острота зрения по наименьшему видимому, острота зрения по наименьшему узнаваемому.

Приведена и описана стандартная методика исследования остроты зрения. Описано медицинское оборудование для исследования остроты зрения. Авторефкератометр М11К.-3100Р Ниуиг, приведены основные характеристики и возможности прибора. Описан набор пробных очковых линз большой (266 линз).

Приведены и описаны методики: методика исследования остроты зрения и контрастной чувствительности с очковыми линзами, окрашенными в массе; методика исследования остроты зрения и контрастной чувствительности с поверхностно окрашенными очковыми линзами; методика исследования остроты зрения и контрастной чувствительности с радиально-градиентно окрашенными очковыми линзами; методика исследования диаметра зрачка глаза человека при использовании радиально-градиентно окрашенных очковых линз.

В четвертой главе приведены результаты исследования остроты зрения и контрастной чувствительности. Результаты определения периферического зрения и измерение диаметра зрачка.

Исследование влияния поверхностно окрашенных полимерных линз и линз, окрашенных в массе коричневого и серого цветов на остроту зрения.

По результатам проведенной работы можно сказать, что острота зрения в очках одной и той же диоптрии с прозрачными, окрашенными в массе и поверхностно окрашенными очковыми линзами отличаются друг от друга. Так же есть зависимость и от адаптации к подобранным очкам. Острота зрения в очках с линзами, окрашенными в массе (в серый и коричневый цвета) выше, чем в очках с поверхностно окрашенными и прозрачными линзами (одной и той же диоптрии).Это приводит нас к необходимости исследовать радиально-градиентно окрашенные линзы.

В качестве примера: Острота зрения (Vis) в очках (OU sph-6.5 дптр) с прозрачными линзами равна 0.5-0.6 (неп.). Острота зрения в очках (OU sph-6.5 дптр) с линзами серого цвета, окрашенные в массе, 65% затемнения равна 0.6-0.7 (неп.). Vis в данных очках после адаптации (спустя 7 дней) равна 0.7-0.8 (неп.). В подобранных очках субъективно улучшается контрастная чувствительность изображения. Острота зрения в очках (OU sph-6.5 дптр) с линзами серого цвета, поверхностно окрашенные, 65% затемнения равна 0.6. Vis в данных очках после адаптации (спустя 7 дней) равна 0.6-0.7 (неп.). В данных очках так же субъективно улучшается контрастная чувствительность изображения. В итоге Vis в очках с линзами серого цвета, окрашенные в массе, 65% затемнения больше на 10% и 20% (после адаптации), чем в очках с прозрачными линзами. Острота зрения с линзами серого цвета, поверхностно окрашенные, 65% затемнения больше на 5% и на 10% (после адаптации), чем в очках с прозрачными линзами. Пациент выбирает ношение очков с линзами серого цвета, окрашенными в массе по причине увеличения остроты зрения и улучшения контрастности изображения.

Исследование влияния солнцезащитных очковых линз компании Rodenstock на остроту зрения.

В работе было проведено исследование влияния солнцезащитных очковььх липз компании Rodenstock на остроту зрения и контрастную чувствительность для 20 пациентов. По данным исследования линза, окрашенная в розовый цвет 12% затемнения (Rogal) в 100% случаев оставляет остроту зрения неизменной и в 65% случаев улучшает ко1прастность изображения субъективного восприятия. Линза коричневого цвета 25%

затемнения (Braun 25% F02) в 10% случаев повышает остроту зрения на 0,2 единицы, в остальных 90% случаев острота зрения остается неизменной. В 45% случаев улучшает контрастность изображения субъективного восприятия. Линза серого цвета, высокой степени затемнения (90%), (Black 90% А83) ухудшает остроту зрения на 0,1 единицу в 45% случаев и в 55% оставляет ее неизменной. В 80% случаев ухудшает контрастность изображения субъективного восприятия. Линза оранжевого цвета, 65% затемнения (Sun Contrast Bernstein 65% С13) в 15% случаев повышает остроту зрения на 0,2 единицы, в остальных 85% случаев она неизменна. Однако субъективное восприятие контрастности изображения в 90 % случаев повышается и только в 5% случаев она остается неизменной или снижается.

Графически эти результаты приведены на рисунке 4.

Рисунок 4. Влияния солнцезащитных очковых линз компании Яоёепзюск на контрастную чувствительность.

»Пучшена 0,1 ■ Лучше на0,05 ■Меньше на 0,1 шБез изменений ■Лучше на 0,2

Рисунок 5. Влияния солнцезащитных очковых линз компании Яо<1еп51:оск на остроту зрения

По результатам исследования можно сказать, что солнцезащитные очковые линзы разного цвета и стене™ затемнения по-разному влияют на остроту зрения и субъективное восприятие контрастности изображения. Линзы с высокой степенью затемнения, в отличие от линз с низкой и средней степенью затемнения, могут снижать как остроту зрения, так и субъективное восприятие контрастности изображения или не изменять их. Линзы низкой и средней степени затемнения в большинстве случаев оставляют остроту зрения и субъективное восприятие неизменными или повышают' их. Но при выборе солнцезащитных очковых линз следует учитывать индивидуальные особенности каждого человека.

Результат исследования влияния радиально-градиентно окрашенных линз на контрастность и остроту зрения. Так как из радиально-градиентно окрашенных линз было сформировано два комплекта линз, то исследование остроты зрения проводилось с каждым из них. В состав первого комплекта входило 12 линз (2 линзы, оптической силы -2.0 дптр, окрашенные в серый цвет, 2 линзы, оптической силы -2.0 дптр, окрашенные в

100% 90% Я0% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

коричневый цвет, 2 линзы, оптической силы -4.0 дптр, окрашенных в серый цвет, 2 линзы, оптической силы -4.0 дптр, окрашенных в коричневый цвет, 2 линзы, оптической силы -6.0 дптр, окрашенных в серый цвет, 2 линзы, оптической силы -6.0 дптр, окрашенных в коричневый цвет. Все линзы радиально-градиентно окрашены, с шириной центральной зоны равной 6 мм В состав второго комплекта входило 12 линз (2 линзы, оптической силы -2.0 дптр, окрашенные в серый цвет, 2 линзы, оптической силы -2.0 дптр, окрашенные в коричневый цвет, 2 линзы, оптической силы -4.0 дптр, окрашенных в серый цвет, 2 линзы, оптической силы -4.0 дптр, окрашенных в коричневый цвет, 2 линзы, оптической силы -6.0 дптр, окрашенных в серый цвет, 2 линзы, оптической силы -6.0 дптр, окрашенных в коричневый цвет. Все линзы радиально-градиентно окрашены, с шириной центральной зоны равной 3 мм.

При исследовании с радиально-градиентно окрашенными линзами коричневого и серого цвета (-2.0 дптр), с диаметром центральной зоны 3 и 6 мм получены следующие результаты (рисунки 6 и 7):

Рисунок 6. Влияние радиальюырадиентно окрашенных линз на контрастную чувствительность (-2.0 дптр).

Рисунок 7. Влияние радиально-градиентно окрашенных линз на остроту зрения (-2.0 дптр).

Из линз с оптической силой -2.0 дптр лучшей контрастностью обладают линзы с коричневым радиально-градиентным покрытием (улучшение наблюдалось у 60% пациентов вне зависимости от диаметра центральной зоны), у серых- улучшение наблюдалось у 20-30% пациентов в зависимости от диаметра центральной зоны( лучший результат для линз с диаметром центральной зоны 6 мм). По остроте зрения так же наибольшую эффективность показали линзы коричневого цвета и с диаметром центральной зоны 6 мм (VIS увеличился на 0,1 у 15% и на 0,05 у 30% обследуемых), и с диаметром центральной зоны 3 мм (VIS увеличился на 0,1 у 7% и на 0,05 у 40% обследуемых)

При исследовании с радиально-градиентно окрашенными линзами коричневого и серого цвета (-4.0 дптр), с диаметром центральной зоны 3 и 6 мм получены следующие результаты (рисунки 8 и 9):

■Контрастнее

Рисунок 8. Влияние радиально-градиентно окрашенных линз на контрастность (-4.0 дптр).

Рисунок 9. Влияние радиально-градиентно окрашенных линз на остроту зрения (-4.0дптр).

□Менее коктрастиее шБез изменений ■ Контрастнее

Из линз с оптической силой -4.0 дптр лучшей контрастностью обладают линзы с коричневым радиально-градиентным покрытием (улучшение наблюдалось у 50-70% пациентов). По остроте зрения радиально-градиентно окрашенные в серый и коричневый цвета линзы показали себя практически одинакого.

При исследовании с радиально-градиентно окрашенными линзами коричневою цвета (-6.0 дп-гр), с диаметром центральной зоны 3 и 6 мм получены следующие результаты (рисунки 10 и 11):

100% 90%

Рисунок 10. Влияние радиально-градиентно окрашенных линз на контрастность (-б.Одптр).

йхуже на 0.05 □ без изменений 0пуч1иенаО.О5 ■ лучше на 0.1 «лучше на 02

Рисунок 11. Влияние радиально-градиентно окрашенных линз на остроту зрения (-б.Одптр).

Из линз с оптической силой -6,0 дптр лучшей контрастностью обладают линзы с коричневым радиально-градиентным покрытием (улучшение наблюдалось у 50% для линз с диаметром центральной зоны 6 мм и у 60% пациентов для линз с диаметром центральной зоны 3 мм). По остроте зрения так же наибольшую эффективность показали линзы коричневого цвета и с диаметром центральной зоны 6 мм (VIS увеличился на 0,1 у 48% и на 0,05 у 52% обследуемых), и с диаметром центральной зоны 3 мм (VIS увеличился на 0,05 у 52% обследуемых).

Рассмотрев данные, приведенные на рисунках 6-11, можно построить обобщенные графики (рисунки 12 и 13) влияния радиально-градиентно окрашенных линз на остроту зрения и контрастную чувствительность.

Рисунок 12 . Влияние радиально-градиентно (р-г) окрашенных линз на контрастную чувствительность

■ хуже »14 0.05

К лучше на 0 0;

« лучше на 3.1 Илуч1=£нв0.2

Рисунок 13 . Влияние радиально-градиентно (р-г) окрашенных линз на остроту зрения

По данным графикам можно сделать следующий вывод: радиально-градиентно окрашенные линзы серого цвета, с диаметром центральной зоны 6 мм, повышает остроту зрения на 0.05 в 26%, на 0.1 в 22% случаев; с диаметром центральной зоны 3 мм повышает остроту зрения на 0.05 в 60%, на 0.1 в 22% случаев и увеличивают контрастность изображения от 25до 38% случаев. Радиально-градиентно окрашенные линзы коричневого цвета, с диаметром центральной зоны 6 мм, повышает остроту зрения на 0.05 в 48%, на 0.1 в 52% случаев; с диаметром центральной зоны 3 мм повышает остроту зрения на 0.05 в 60%, на 0.1 в 12% случаев и увеличивают контрастность изображения от 68 до 70% случаев.

Результат исследования влияния радиально-градиентно окрашенных линз на диаметр зрачка человеческого глаза. В ходе этого исследования было осмотрено 26 человеческих глаз. По результатам можно сказать, что диаметр зрачка в норме у среднестатистического человека 2.5-3.5 мм, на панели ЛЯ диаметр увеличивается, т.к. сам прибор имеет свое увеличение (в среднем в 8-10 раз). При подстановке радиально-градиентно окрашенной в серый цвет линзы - диаметр зрачка увеличивается. Увеличение разное, в среднем от 0.1 до 0.4 мм. Для линзы, окрашенной в серый цвет, в 73% случаев произошло увеличение диаметра зрачка, в 12% случаев произошло уменьшение диаметра зрачка, в 15% случаев диаметр зрачка не изменился. При подстановке радиально-градиентно окрашенной в коричневый цвет линзы - диаметр зрачка увеличивается. Увеличение разное, в среднем от 0.1 до 0.4 мм. Для линзы, окрашенной в серый цвет, в 81% случаев произошло увеличение диаметра зрачка, в 12% случаев произошло уменьшение диаметра зрачка, в 7% случаев диаметр зрачка не изменился.

Результат исследования влияния радиально-градиентно окрашенных линз 0.0 дптр на остроту зрения (для пациентов с гиперметропической рефракцией). При исследовании с линзой серого цвета получены следующие результаты: Исследование проведено дм 10 пациентов. Острота зрения в 90% случаев осталась неизменной, в 10 % -произошло увеличение остроты зрения на 0.05. Также было изменение и субъективного восприятия контрастности изображения. В 50% случаев изображение становилось более контрастным, в 40% -оставалось неизменным. В 10%-отмечалось ухудшение контрастности изображения.

При исследовании с линзой коричневого цвета получены следующие результаты: Исследование проведено для 10 пациентов. Острота зрения в 90% случаев осталась неизменной, в 10 % -произошло увеличение остроты зрения на 0.05. Также было

изменение и субъективного восприятия контрастности изображения. В 60% случаев изображение становилось более контрастным, в 30% -оставалось неизменным. В 10%-отмечалось ухудшение контрастности изображения.

Основные результаты, полученные в диссертационной работе:

1. Разработана технология изготовления радиально-градиентно поглощающего покрытия на подложке из полимерного материала марки СЯ 39, применяемого в очковой оптике. По этой технологии изготовлены образцы (2 комплекта по 24 линзы в каждом)

2. Исследованы характеристики (экспериментальные спектральные зависимости коэффициента пропускания от времени окрашивания в зонах радиально-градиентного окрашивания ) изготовленных образцов с радиально-градиентным покрытием и солнцезащитных линз ведущих мировых производителей.

3. Исследована эффективность использования изготовленных образцов с радиально-градиентным распределением коэффициента пропускания и образцов, окрашенных поверхностно и в массе ведущих мировых производителей позволяет сказать, что в большинстве случаев наибольшей эффективностью обладают линзы, радиально-градиентно окрашенные в коричневый цвет.с диаметром центральной зоны равной 3 мм.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Бударгина М.И., Пруненко Е.К. Исследование влияния поверхностно окрашенных очковых линз на остроту зрения // Известие ВУЗов «Приборостроение». 2010. Т 53. № 07. С. 82-85.

2. Бударгина М.И. Анализ влияния поверхностно окрашенных полимерных очковых линз и светофильтров на остроту зрения // Сборник тезисов докладов VII Всероссийской межвузовской конференции молодых ученых. Вып. 2. Оптотехника и оптические материалы. Труды молодых ученых / Главный редактор д.т.и., проф. В.О. Никифоров. - СПб: СПбГУ ИТМО, 2010. С. 14-16.

3. Бударгина М.И. Исследование характеристик солнцезащитных очковых линз и их влияние на остроту зрения // Сборник тезисов VIII Всероссийской межвузовская конференции молодых ученых. Вып. 2. Оптотехника и оптические материалы. Труды молодых ученых / Главный редактор' д.т.н., проф. В.О. Никифоров.-СПб: СПбГУ ИТМО, 2011. С. 16-18.

4. Бударгина М.И. Исследование характеристик солнцезащитных очковых линз и их влияние на остроту зрения // Известие ВУЗов «Приборостроение». 2012. Т 55. Л» 04. С. 37-40.

Тиражирование и брошюровка выполнены в учреждении «Университетские телекоммуникации» 197101, Санкт-Петербург, Саблинская ул., 14 Тел. (812) 233 4669 объем 1п.л. Тираж 100 экз

Выводы по работе:

В ходе работы был предложен и реализован метод радиально-градиентного окрашивания на подложке из полимерного материала марки

СЯ 39, применяемого в очковой оптике. Отработаны технологические параметры и изготовлено 24 образца, радиально-градиентно окрашеных в серый и коричневый цвета (2 комплекта линз с диаметром центральной зоны Змм и 6мм с оптическими силами -2,0 -4,0 -6,0 дптр.).

Исследованы характеристики (экспериментальные спектральные зависимости коэффициента пропускания от времени окрашивания в зонах радиально-градиентного окрашивания) изготовленных образцов с радиально-градиентным покрытием и солнцезащитных линз ведущих мировых производителей.

Приведенные в работе результаты исследования позволяют судить о возможности и эффективности использования радиально-градиентно окрашенных линз для коррекции зрения. Так, к примеру, для радиально-градиентно окрашенных линз с силой -6,0 дптр улучшение остроты зрения наблюдалось в 100% случаев для линз с диаметром центральной зоны 6мм (и серые и коричневые). Для линз с диаметром центральной зоны Змм наблюдалось улучшение остроты зрения в 30% случаев (серые линзы) и в 60% случаев (коричневые линзы), использование окрашенных в массе линз приводило к улучшению остроты зрения лишь в 20-30% случаев. Улучшение контрастности для радиально-градиентных окрашенных линз- в 30% (серые линзы) и 70% (коричневые линзы) случаев, для окрашенных в массе линз- в 30% (серые линзы) и 50% (коричневые линзы) случаев.

1. Блинов Я.//. Глаз и изображение

2. Сомов Е. Е. Клиническая анатомия органа зрения человека. 3-е издание, перераб. и доп. М.: МЕДпресс-информ, 2005. 136 с.

3. Липкин В. М., Обухов А. Н. Структура и механизмы функционирования белков зрительной системы // Биол. мембраны. 1999. Т. 16, № 2. С. 135-158.

4. ШамшиноваА. М., Волков В. В. Функциональные методы исследования в офтальмологии. М.: Медицина, 2004. 432 с.

5. Сомов Е. Е. Клиническая анатомия органа зрения человека

6. Краснов М. JI. Элементы анатомии в клинической практике офтальмолога

7. В. Т. Прокопенко, В. А. Трофимов, Л.П. Шарок. Психология зрительноговосприятия/ Учебное пособие.- СПб: СПбГУИТМО, 2006. 73с.9/ М. Г. Козлов, К. А. Томский Светотехнические измерения СПб.: Изд-во "Петербургский ин-т печати", 2004 г.- 320с.

8. Пороговые таблицы для исследования цветового зрения. Методическое руководство / Юстова Е. Н, Алексеева К. А., Волков В. В., Росляков В., Сергеев В. М. М.: Фирма "Вида". 199311. Пороговые таблицы Рабкина

9. ХъюбелД. Глаз, мозг, зрение / Пер. с англ. М.: Мир, 1990. 239 с.

10. Romero J., Cervantes A. L. Jimenez Del Barco, and Hita E. Appearance of Color Matchings Under Various Chromatic Adaptation Conditions // Optometry and Vision Science. 1989. Vol. 66, № 3. P. 153—159.

11. Romero J., Cervantes A. L. Jimenez Del Barco, and Hita E. Appearance of Color Matchings Under Various Chromatic Adaptation Conditions // Optometry and Vision Science. 1989. Vol. 66, № 3. P. 153—159.

12. Измайлов Ч. А., Соколов Е. П., Черноризов А. М. Психофизиология цветового зрения. М.: Изд-во МГУ, 1989. 206 с.

13. CorzineJ. С., Greer R. В., Bruess R. D., Lee G. К., and Scaie A. L. Effects of Coatings on the Fracture Resistance of Ophthalmic Lenses // Optometry and Vision Science. 1992. Vol. 69, № 3. P. 227—235.

14. Эргономика зрительной деятельности человека / В. В. Волков, А. В. Луизов, Б. В. Овчинников, Н. П. Травникова. Л.: Машиностроение. Ленинградское отделение, 1989. 112 с.

15. Хацевич Т. И. Медицинские оптические приборы. Физиологическая оптика: Учеб. пособие. Новосибирск: СГГА, 1998. 4.1. 98 с.

16. Луизов А. В. Глаз и свет. Л.: Энергоатомиздат. Ленинградское отделение, 1983. 144 с.

17. Шашлов A.B., Уарова P.M., Чуркин A.B. Основы светотехники: Учебник для вузов / Рецензенты: Б.И. Шапиро; Г.А. Бабушкин Москва: Изд-во МГУП, 2002. 280 с. 1000 экз.21 .Ашкенази Г.И. Цвет в природе и технике, изд. «Энергоатомиздат».,1985 г.

18. Электронный ресурс.: http://ru. Wikipedia.org

19. Г.Боген Современная биология. Мир. Москва 1970

20. Розенблюм Ю. 3. Оптометрия (подбор средств коррекции зрения). Изд. 2-е, испр. и доп. СПб.: Гиппократ, 1996. 320 с.

21. Волков В. В., ШелепинЮ.Е., Колесникова Л. Н., Макулов В. Б., Паук В. Н., Павлов П. Н., Мало Н. М. Пособие по визоконтрастометрии // Методические рекомендации и атлас. М.:ЦВМУ МО СССР, 1988

22. Коскин С. А., Бойко Э. В., Шелепин Ю. Е. Современные методы измерения разрешающей способности зрительной системы // Оптический журнал. 2008. Т. 75, №1. С. 22-26.

23. Коскин С. А. Система определения остроты зрения в целях врачебной экспертизы: Автореф. дис. на соискание ученой степени доктора мед. наук / ФГОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» МО РФ. СПб., 2009. 48 с.

24. Волков В. В., ШелепинЮ.Е., Колесникова Л. Н., Маку лов В. Б., Паук В. H., Павлов H.H., Мало H. М. Пособие по визоконтрастометрии // Методические рекомендации и атлас. М.:ЦВМУ МО СССР, 1988.

25. Guan Ji. Wang, Pomerantzef О. A New Set of Variable-Contrast Visual Acuity Charts // Optometry and Vision Science. 1991. Vol. 68, № 1. P. 34-40.

26. Волков B.B., Горбанъ А.И.,Джалиашвили O.A. Клиническая Визо и рефрактометрия.

27. Электронный ресурс.: http://i.perifericheskoezrenie.html

28. Электронный ресурс. :http://proglaza.ru/symptoms/pdezreniya.html

29. Электронный pecypc.:http://oftalm.ru/oftalmologam.html

30. Электронный ресурс.: American Journal of Ophthalmology.

31. Электронный ресурс.:BMC Ophthalmology i

32. Долганов В. H., Климович О. С. О желтых и желто-зеленых стеклах. // Русский врач. — 1900. — № 30. — С. 328—334.

33. Медведев А. В. О желто-оранжевых и желто-зеленых фиэсалевских стеклах. // Военно-медицинский журнал. — 1905. — Т. 217. — С. 67—71.

34. Беллярминов Л. Г., Рейх М. И. О применении желто-зеленых и желто-оранжевых стекол в армии. // Военно-медицинский журнал. — 1907. — Т. 219. —С. 87—95.

35. Крылов А. П. Желтые светофильтры из Академической окулистической клиники проф. JI. Г. Беллярминова. / Диссертация на степень доктора медицины — серия докторских диссертаций, допущенных к защите в ИВМА в 1911—1912 гг., С-Пб. — 1911.

36. Ham W. Т., Mueller H. A. Retinal sensitivity to damage from short wavelength light. // Nature. — 1976. — v. 260. — p. 153—155.

37. Young R. W. The family of sunlight-related eye deseases. // Optometry and Vision Science. — 1994. — v. 71. — p. 125—144

38. JIuhhukJJ. Ф., Островский M. А., ЗакП. П., Федорович И. Б., Салиев И. М., Шимшилашвили Г. Д. Анализ отдаленных клинико-функциональных результатов имплантации интраокулярной линзы "Спектр". // Офтальмохирургия. — 1992. — № 1. — С. 40—44.

39. Everson R. W., Schmidt /. Protective spektacles for retinitis pigmentosa patient. // J. Am. Optometric Ass. — 1976. — v. 4. — p. 438^44.

40. Rovamo J., Hyvarinen L., HariR. Human vision without luminance-contrast system; selective recovery of the Red — Green color-contrast system from acquired blindness. // Docum. Ophthal. Prac. Series. — 1982. — v. 33.

41. Островский M. А. Зак 77. П., Федорович И. Б., Донцов А. Е. Защита структур глаза от светового повреждения и оптимизация зрительных функций. // Вестн. АН СССР. — 1988. — № 2. — С. 63—73

42. Zigman S. Light filters to improve vision. // Optometry and vision Science 1992. — v. 69. — N 4. — p. 325—328.

43. Алиев Г. Д., Зак 77. 77., Островский М. А., Розенблюм Ю. 3. Влияние желтых светофильтров на контрастную чувствительность при помутнениях оптических сред глаза. // Сенсорные системы. — 1992.— Т. 6. — № 4. — С. 25—29.

44. Fielder A., Misson G., Moseley М. Ambliopia and yellow spektacles. // Lancet. — 1992. — v. 340. — p. 723—724.

45. Irlen 77. and Lass 77. J. Improving reading problems due to symptoms of scotopic sensitivity syndrome using Irlen lenses and overlays. // Education. — 1989. —N 109. —p. 413—417.

46. Wilkins A., Neary C. Some visual, optometric and perceptual effects of coloured glasses. // Ophthal. Physiol. Opt. — 1991. — v. 11. — p. 163—171.

47. Волков В. В., Шелепин Ю. Е., Колесникова Л. 77., Макулов В. Б., Паук В. И., Павлов 77. 77., Мало 77. М. Пособие по визоконтрастометрии. // Методические рекомендации и атлас. М., ЦВМУ МО СССР. — 1988.

48. Holladay J. Т., Prager Т. С, Trujillo J., Ruiz R. S. Brightness acuity test and outdoor visual acuity in cataract patients. // J. Cataract. Refract. Surg. — 1987. — v. 13.—N1. —p. 67—69.

49. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Е.К. Пруненко59 www.ochki.net/articles/article-2-8.html;

50. Публикация 16. Очковая оптика: Очковые линзы. Заочная школа Carl Zeiss. Вестник оптометрии, №1. 2008;

51. Electronic resource.: http://www.zeiss.com

52. Электронный ресурс.: http://www.essilor.ru

53. Electronic resource.: http://www.rodenstock.ca

54. Electronic resource.: Солнцезащитные очки http://www.rodenstock.ru/

55. Кушель Т., Сенокосов А., Бутикова Г., Василъцова Е. //Веко №81. 2004.

56. Электронный ресурс.: http://www.seiko-lens.ru

57. Electronic resource.: http://www.youngeroptics.com

58. Мюллер А. Окрашивание полимерных материалов. Пер. с англ. Бронникова С. В. СПб.: Профессия. 2007. 280 с.

59. Офтальмология. Учебник / Под ред. Егорова Е. А. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. 240 с.

60. Розенблюм Ю. 3. Оптометрия (подбор средств коррекции зрения). -Изд. 2-е, испр. и доп. СПб.: Гиппократ, 1996. 320 с.

61. Штурман А. А., Резниченко Т. Н., Назарова Т. А., Федотова J1. С., Мирошниченко С. А. Поверхностное диффузионное окрашивание с упрочнением полимерных изделий // Пластмассы. 1988, № 1, С. 26.

62. Glynn Walsh. Окрашивание очковых линз и покрытия. Часть 3. Перев. // Optometry Today. 2001. с. 40-46.

63. Спектрофотометр СФ-26. Техническое описание" и инструкция по эксплуатации. JI. 1978. 33 с.75 «Справочник технолога-оптика» под редакцией Окатова М.А. СПб.: Политехника, 2004. 680с.;

64. Оптическая технология / Под ред. профессора, д.т.н. Э. С. Путилина / Учебное пособие. СПб.: СПБГУ ИТМО, 2006. 108 с.

65. ГОСТ 13088-67.Колориметрия. Термины, буквенные обозначения. М.: Изд-во стандартов, 1968. 13 с

66. RovamoJ., HyvarinenL., HariR. Human vision without luminance-contrast system; selective recovery of the Red — Green color-contrast system from acquired blindness // Docum. Ophthal. Prac. Series. 1982. Vol. 33.

67. Смирнов Н. П., Михайлов А. В., Муранова Г. А., Калугин Ф. И. Расчет и корректировка цветности многолинзовых оптических трубок для эндоскопов // Оптический журнал. 2003. Т. 70, № 10. С. 54 61.

68. Справочник технолога-оптика под ред.Кузнецова.

69. Щербакова О. А. Методы окрашивания очковых линз // Веко. №9 (74). 2004.

70. ГОСТ 30808-2002 /ГОСТ Р 51044-97 Линзы очковые. Общие технические условия. М.: Изд-во стандартов, 2004. 20 с.

71. Электронный ресурс. Солнцезащитные очки http://www.rodenstock.ru/

72. Электронный ресурс. http://www.tiaramed.ru/MRK-3100P.html

73. Электронный pecypc.http://www.mediform.ru/category/13/

74. Хацевич Т. Н. Медицинские оптические приборы: 4.2: Очковая оптика. Учеб. пособие.-Новосибирск: СГГА, 2002. 240 с.

75. Сост. А.Д. Чупров, Ю.В. Кудрявцева под общ. ред. А.Д.;Чупрова. Анатомия и физиология органа зрения: Учебное пособие для студентов медицинских ВУЗов. КГМА. 2007

76. Бударгина М.И., Пруненко Е.К. Исследование влияния поверхностно окрашенных очковых линз на остроту зрения // Известие ВУЗов «Приборостроение». 2010. Т 53. № 07. С. 82-85.

77. Главный редактор д.т.н., проф. В.О. Никифоров. СПб: СПбГУ ИТМО, 2010. С. 14-16.