眼屈光学(一)

眼屈光学第一章总论第一节眼屈光学及发展简史眼屈光学发展简史我国屈光学发展屈光学发展未来第一节眼屈光学及发展简史屈光（Refraction）：即屈折、折射。眼屈光学即是从光学的角度来研究眼的光学构造；在正常和病理情况下的成像原理以及屈光成像异常的发病机制、诊断和治疗一、眼屈光学发展简史开普勒（Kaple）：德国天文学家，1611年提出人眼的屈光系统是一个高倍凸透镜，认为外物与视网膜上的像呈倒像关系，曾一度引起世人哗然。谢纳，德国人，是眼屈光学最早的启蒙人他用牛眼做实验，观察到在视网膜上出现了外界物体的倒像，应证了开普勒的假设，成为静态研究屈光的开始谢纳的针孔实验，证明了人眼只有既可看远又可看近的调节装置，这是动态屈光研究的开始一、眼屈光学发展简史托马斯·扬（1773～1829），英国的物理学家和内科医师。于1801年用实验证明人眼不是用改变眼轴长短的办法进行屈光度的调节；他还用头浸在水中的办法，排除了改变角膜弯曲度调节屈光度的可能性。他曾提出颜色视觉的理论用谢纳的针孔实验法为自己检查屈光不正一、眼屈光学发展简史黑姆霍耳茨:检眼镜;证明调节功能是由晶状体表面弯曲度的改变所实现;创立了三原色学说;古耳斯特兰德:把透镜的衍射应用于眼，于1911年获得诺贝尔医学奖，并在黑氏色基础上不断充实，完成了简略眼、精密模型眼的制作，并设计了很多精密的光学仪器一、眼屈光学发展简史黑姆霍耳茨:检眼镜;证明调节功能是由晶状体表面弯曲度的改变所实现;创立了三原色学说古耳斯特兰德:把透镜的衍射应用于眼，于1911年获得诺贝尔医学奖，并在黑氏色基础上不断充实，完成了简略眼、精密模型眼的制作，并设计了很多精密的光学仪器一、眼屈光学发展简史唐德:荷兰人,眼屈光不正的奠基人.《屈光不正与其结果》和《散光与柱镜》，于l864年发表了他的代表作《眼的调节与屈光不正》。他的这些著作为眼的屈光性视觉障碍及其矫正方法奠定了基础杰克逊:检影镜;交叉柱镜联我国屈光学发展（一）我国的光学发展墨翟的《墨经》论述了光与影的关系《考工论》、《淮南子》及《博物志》这三部著作是我国古代研究科学技术的文献。记录了凹球面镜取火的记载。《博物志》则记载了利用凸透镜的折光聚焦取火。我国屈光学发展《梦澳笔谈》——《梦溪笔谈》详细叙述了镜子的大小与曲度成像的关系。凸面镜的像小于实物，但可照出整个面孔。（现在汽车和马路拐弯处竖立的反光镜以及用角膜曲率计测量角膜弯曲度都是上述理论的应用。）我国屈光学发展（二）眼镜史世界上最先使用眼镜的是中国人。元朝(忽必烈时代)官吏戴凸透镜阅读文件。马可·波罗是意大利威尼斯人，可能在他回国后，告诉威尼斯的工匠设法仿制，因而传入欧洲。《中国眼镜史考》认为中国南宋时，即13世纪前半叶已发明了眼镜。第—副眼镜可能是宋朝的一位狱官所发明扬州汉墓中发现了水晶放大镜，可将物体放大四五倍，从而把我国的眼镜史从南宋又上溯了1200年1911年开了精益眼镜公司开业，为“中国眼镜业”的开始，以反对德国人在中国开设了眼镜店，称为“高德洋行我国屈光学发展（三）屈光史：对我国眼屈光学作出较大贡献的则应首推毕华德教授。1936年刘以祥所著大学丛书《近代眼科学》中，对眼屈光及调节作了较系统的叙述。孙桂毓的《眼的屈光学概述》是我国解放初期的眼屈光学专著1982年，中华眼科学会眼屈光学组成立（三）屈光史：孙济中于1950年初设计了用小数记录，《国际标准视力表》用以检查远视力。徐广第于1955年设计了与上述远视力相对应的《标准近视力表》20世纪60年代缪天荣设计了视标增率均匀并可用于统计的《标准对数视力表》我国屈光学发展三）屈光史：胡诞宁应用眼遗传学研究得出，中国人的高度近视为常染色体的隐性遗传，低度近视为多因子遗传颜少明和刘蔼年设计了(立体视觉检查固)和《双眼影像不等检查图》眼屈光学发展的未来整个眼屈光学的发展与光学技术的发展有着密切关系：激光干涉视力计、激光散斑图：用来诊断眼屈光不正盲人激光手杖、盲人激光眼镜：为盲人提供理想的助视器激光全息术：其再显现象可以显示三维空间的特点激光干涉视力计的应用眼屈光系统的演化眼屈光系统的成像模型眼简略眼第二节眼的屈光系统眼屈光系统的演化太阳与眼：眼睛是由太阳的存在而产生，并且是适应太阳的各种特性所演化的感觉器官－－视网膜的视觉二重性光与眼的进化生物进化主要取决于环境和遗传两大因素素。随着动物的进化，动物的眼由简单到复杂，并随着环境的改变不断适应和演化眼屈光系统的演化双眼视觉的演化：随着动物的进化嗅觉器官逐渐退化而视觉器官则不断进化，动物的嘴和鼻逐渐向后退缩，眼睛逐渐向前突出。两眼向头的前方移动，使双眼视野的比例慢慢增加，逐渐向双眼视觉发展，为准确地捕获跑动的被猎动物创造条件。眼屈光系统的演化人类对于眼前目标的细节既要看得清楚又要把所在空间位置判断准确，两眼的集合和调节约联合运动相应形成。个体发生学，即以人的胚胎发育过程观察双眼视觉的发展和佩利阿核形成之间的关系，可以明显看到，胚胎初期两只眼泡位于头的两侧时，佩利阿核尚未发生。其后眼球逐渐内头的前方移动，则佩利阿核亦随之逐渐发育，终于成为中央突出的佩利阿核。眼屈光系统的演化物体既然在视网膜上成为倒像，为什么我们看到的万物都是正的呢?－－人眼物象的倒转Stratton试验－－眼的倒像是事实，人们看到外界物体是正立的也是事实。这两个相反的实际现象如何统一起来，要用视觉心理学，即锻炼或经验来解释。眼屈光系统的成像眼睛要能看清楚外界的物体必须具备下面的三个基本条件：1.首先，眼的屈光系统是完全透明的，这样可使由外界进入眼的光，从角膜到视网膜这个径路中没有任何障碍；2.其次，外界物体在视网膜上所成的像恰好落在视网膜的中心凹．其成像应清晰且需足够大；3.第三，整个视觉分析器，也就是从视网膜、视神经、视索、视放射到大脑皮层的整个视路中的相应部分，必须完整并具有正常功能。眼屈光系统的成像眼屈光系统的成像角膜：角膜屈光力为40.0D－45.0D1.空气与房水之间的折射串差别较大，2.因为角膜的表面弯曲度。实际上，角膜表面并不是真正的球形，它的周边部要比中央扁平些，但在看物时，只用到中央部分，因而可以把它当作一个球体来看待屈光指数N=1.376角膜系透明屈光介质，具有凸球面反射镜的光学作用，约有2.5％被反射。对波长660nm及390nm间之可视光线任其透过，但对短于295m者，可吸收之。眼屈光系统的成像房水:充满前后房中的无色透明澄清液体，为眼球屈光系第二介质。其生理功能主要有三：1）．房水屈光率为1.336，角膜构成了房水透镜的前曲面，角膜的前曲率半径和房水的折射率等是构成角膜屈光力的重要因素。2）．供给晶状体、玻璃体、角膜等营养代谢所必需物质，及代谢物的运输排泄。3）．维持眼内压及眼球正常紧张形态(正常眼内压平均为18—23mmHg)。眼屈光系统的成像晶状体:晶状体的屈光性质复杂，从组织学上可以观察到它具有很多层次：1）晶状体的介质愈向中央，其密度越大，因而大大增强了它的集光力量。2）从组织学上还可看到晶状体外层皮质的弯曲度较小，中央核的弯曲与周围皮质比较起来更接近于球形。由于从外向内逐渐增加屈光介质的密度及其表面弯曲度．形成了一个由周边向中央逐渐增加其屈光力的凸透镜。3）晶状体表面的弯曲度，也不完全一致。其后面的弯曲度比前面要大一些．前表面的弯曲半径约为10mm，后表面则约为6mm。3）晶状体表面的弯曲度，也不完全一致。其后面的弯曲度比前面要大一些．前表面的弯曲半径约为10mm，后表面则约为6mm。眼屈光系统的成像晶状体核的屈折率为1.43，周边部为1.386，其平均值为1.39。晶状体静止的屈光力为16.0—20.0D1.晶状体对波长390nm—660nm之可视光线，均任其通过透达视网膜;2.随年龄增长，使晶状体核色泽由黄而渐变为淡褐色的关系，是以对接近350m或其旁更短之短波光线常做部分吸收，如对290nm紫外光则做大量吸收，届时晶状体常发出荧光，并形成不透明变性蛋白质，是为日光性白内障发生重要原因。眼屈光系统的成像玻璃体：无色透明凝胶状组织，填充于眼球内腔，为眼屈光系终末之屈光介质；其具有与房水相等的屈光率(1.336)，玻璃体除有确定性的屈光生理功能外，尚具保持眼球正常形态与眼内压平衡之职能。玻璃体内并无血管及神经组织，有关其营养素供应、新陈代谢物质交换等，主由脉络膜负责。模型眼三对基点：一对焦点、一对主点、一对结点前焦点——-17.05mm（距第一主点）后焦点——+22.78mm（距第二主点）第一主点：1.348mm，第二主点：1.602mm第一结点：7.078mm，第二结点：7.332mm三对基点屈光系统的光学常数屈光介质折射率屈光力（D）曲率半径（mm）厚度（mm）角膜1.376+43.05+7.7（前）+6.8（后）0.5房水1.3363.0~3.1晶状体1.406+19.11+10前面静止时-6后面静止时3.6（静止时）玻璃体1.336眼轴长：24.387mm；眼总屈光力：58.64D（静态时）简化眼便于理解和实用：复杂光学系统—简化的光学系统眼睛各屈光单位—曲率半径为5.73mm的单一折射面该曲面位于角膜后1.35mm曲率中心为结点、光学中心(距角膜7.08mm)n=1.336，总屈光力：+58.64D前焦点：-17.05mm，后焦点：+22.78mm模型眼和简化眼眼屈光学第二章调节与集合第二章调节与集合第一节：概述一、调节二、集合一调节眼的调节概念机制应用生理性调节物理性调节调节的测定40调节的概念近视眼正视眼远视眼调节的概念调节的概念调节示意图F’F’AＢ视网膜调节的概念调节的概念人眼自动的改变屈光力的大小从而使远近不同距离处的物体都能成像在视网膜上的能力就称为调节（Accommodation）调节的机制调节的机制参与调节的组织睫状体(ciliarybody)悬韧带(zonulefibers)晶状体(lens)晶状体睫状体悬韧带调节的机制睫状体悬韧带晶状体调节的机制：Helmholtz提出的调节机制模糊的视网膜物像调节的机制睫状体悬韧带晶状体睫状体调节的机制调节放松状态调节状态调节的机制Tscherning认为晶体调节时前表面并不是形成球形而是变成双曲面形状Ficham尸检观察囊膜：前后极处较薄，周边较厚调节的机制相关概念调节远点：当人眼在调节静止时，所能看清的最远一点称为调节远点；调节近点：当眼在动用最大的调节力时，所能看清楚的那一点称为调节近点；调节范围：调节远点与近点间的任何距离均能运用调节达到明视，这范围即称调节范围；调节力：调节作用时，因晶状体变化而产生的屈光力，以屈光度（D）为单位来表示。1调节力＝────────调节距离（m）物理性调节和生理性调节物理性的调节，纯粹是晶状体的物理性变形，它以屈光度来测量，使眼的集光力量增加1．0，称之为付出了10D的调节。生理性调节的程度，用“肌度”来表示1肌度，即晶状体的屈光力量增加10D的肌肉收缩力。调节发生时参数的变化二、集合定义（convergence）当人眼注视远处物体时，双眼的视轴平行、调节静止，而双眼在注视近处物体时，双侧眼球向内旋转，使两眼的视轴正对所看的物体，物体在视网膜上的所成的像正位于双眼黄斑中心凹部位，在一定范围内物体距离越近，眼球内转的程度也愈大，这种现象称为集合作用CCFFBA分类自主性集合:视觉反射运动中唯一能用人的意志控制的功能，由人的意志使两眼视轴向鼻侧集合，由大脑额叶司理非自主性集合:一种视觉反射，它是通过大脑枕叶知觉中枢建立的条件反射，是不由人的意愿控制的，，其包括：张力性集合、融像性集合、调节性集合和近感性集合4种自主性集合视觉反射运动中唯一能用人的意志控制的功能，由人的意志使两眼视轴向鼻侧集合，由大脑额叶司理非自主性集合一种视觉反射，它是通过大脑枕叶知觉中枢建立的条件反射，是不由人的意愿控制的，产生非自主性集合的条件刺激是物象离开两眼黄斑部向相反方