zraková ostrost, vizus, optotypy oční koule ľ.r ii.it" télísko sinus vcnosus selcrae in. ciliaris — fibrae zonulares ora serrata v lens camera ant. bullu cornea | iris .. camera post, bulbi limbus corneae corpus ciliare optická osa ochází přibližně středy křivosti optických ploch nt zorna osa centrální jamka (fovea centralis] ojuje centrální jamku s obrazovým uzlovým bodem a předmětový uzlový bod s bodem zrakové fixace .. sclera _ chorioidea - retina nervus cptidus macula excavatio papillae spektrální propustnost oka 100 90 80 o 70 O 60 ' (fí 50 E 40 c 30 (Q 20 10 0 — Cornea - +Aqueous _1_ I /~\ r~y r~ -+Vitreous Tu n r r /"> /\ l /"N 1/ \ 500 1000 1500 Wavelength (nm) 2000 2500 kumulativní spektrální propustnosti jednotlivých optických vrstev oka [J. Schwiegerling: Field Guide to Visual and Ophthalmic Optics, SPIE Press, Bellingham 2004] sítnice centrální jamka (fovea centralis) tyčinky čípky nervus opticus manda excavatio papillae opticky aktivní část leží na cévnatce světlo prochází několika vrstvami buněk k fotoreceptorům (tyčinky čípky) zde je světlo absorbováno a signál prochází bipolárními buňkami k sítnicovým gangliovým buňkám odtud jde signál do mozku •<%ÚFI fotoreceptory sítnice fotoreceptory • vnější vrstva s jádrem, vnitřní segment, vnější segment s fotocitlivým -> pigmentem tyčinky • vnější segment tvořený oddělenými disky naplněnými rhodopsinem • noční, tzv skotopické, monochromatické vidění • „vysvěcují se" v jasném světle • rychlá časová odezva • hlavně v okrajových částech sítnice, nejsou v centrální části (0,2 mm) • v sítnici asi 125 milionů čípky • vnější segment tvořený řasami naplněnými fotocitlivou látkou (tři různé opsiny) • denní, tj. fotopické barevné vidění • 3 skupiny (pro krátké, střední a dlouhé vlnové délky světla) • necitlivé ve tmě, pomalá časová odezva • většinou v centrální jamce (fovea centralis), částečně i na okraji sítnice • v sítnici asi 6,4 milionu spektrální citlivost čípků žlutá a slepá skvrna sítnice fovea centralis v sclera chorioidea retina nervus opticus macula excavatio papillae zobrazení lidské sítnice oftalmoskopem centrální jamka (fovea centralis) a jamka (foveola) žlutá skvrna (macula lutea) žlutá skvrna (průměr 2 - 3 mm) • vysoká zraková ostrost: v centrální jamce (fovea centralis, průměr asi 1,25 mm, bezcévná oblast) připadá 1 neuron na 1 čípek • ve středu centrální jamky (foveola, průměr asi 0,25 - 0,35 mm) jen čípky; jsou delší a štíhlejší, než v jiných částech sítnice • průměr čípku cca 2,5 |im v centrální jamce, rychle roste až k 10 |im na okraji sítnice • v centrální jamce asi 30 tisíc čípků, v oblasti žluté skvrny asi 130 tisíc, (v celé sítnici asi 6,4 milionu čípků) slepá skvrna • vstup zrakového nervu, nasální strana oka • neobsahuje fotoreceptory • 1,5 mm x 2 mm, 5° x 7° z uzlového bctflu •SjÚFl _I • konjugované páry hlavních rovin a uzlových bodů mají vzdálenosti 0,25 mm, proto se sjednocují do jedné hlavní roviny oddělující indexy lomu vzduchu a sklivce a do jednoho uzlového bodu (redukovaný model oka] • ohniskové vzdálenosti:/0' = 22,78 mm,/0 = -17,05 mm, délka oka 24 mm • oko se natáčí tak, aby bod zájmu (fixace] ležel na spojnici se sdruženým uzlovým bodem a fovea centralis velikost obrazu na sítnici w U » nx = 1,000 ohnisková vzdálenost: f0 = -17,05 mm předmět o výšce y ležící ve velké vzdálenosti x před okem (optické oo), se zobrazuje pod úhlem a na sítnici, obraz na sítnici má velikost ý y y' = -fo- = -fo^a angulární (úhlová) zraková ostrost Zraková ostrost je kvalita a stupeň schopnosti oka rozlišovat detaily předmětového prostoru (rozlišovací schopnost]. čípky ve fovea centralis: Zdravé oko je schopno rozlišit 2 body o úhlové vzdálenosti minimum separabile: amin « 0,00029 rad = 0,9969' « 1' zhoršení zrakové ostrosti | Minimum separabile: amin & 0,00029 rad = 0,9969' & ľ Zhoršení zrakové ostrosti může být způsobeno • vadou optické soustavy oka (např. refrakční vadou, optickými aberacemi oka], • difrakcí světla (bezaberačním zobrazením bodu je tzv Airyho disk, který je větší pro menší průměr pupily oka], • vadou sítnice (retinopatie], • rozptylem světla na nehomogenitách. (E) PUPIL DIAMETER -> FOVEAL POLYCHROMATIC PSF" (0.4-0.7/tm PHCTCPIC) FOVEAL MONOCHROMATIC PSF= (0.546ptm) x eye model 1m m 2 m m 4 m m 6mm ♦ t I • i ! simulace zobrazení bodu^ pomoci modelu oka O.lmm PHOTORECEPTORS: Cones AIRY Dl! O ~5 arc minutes Rods ISC (0.55 jim): (^J) Q ° 1 2 4 6 PUPIL DIAMETER (mm) í zobrazení bodu skutečným okem příklad zobrazení bodu stopy paprsků procházejících pupilou oka na sítnici aging: suti OBJ : 0 OSM DEC ]Hň Q tüd řtí okraj Airyho disku (vliv difrakce] I - B.bSfeB i 7 ft;;* kvfr ■ ■ iN.... «7J b ■ ■ ..Je ■ OB / SPOT DIAGRAM SUN MRfi 33 2BJf UMIS «E ŕ*, nifiv RACIUS : 1.538 J>* FIELD IMS PHI 11 IS 0:0 Rnmus SCFILE GAP 1 2.a% 2.513 IH REFERENCE : CHIEF Bňlf nEIZONfl.ZMX CONFIGURATION L OF ArizoTiský schematický model oka, průměr zornice 2,4 mmf /. — 656 mn, zobrazeni na optické ose koincidenční (noniusová) zraková ostrost čípky ve fovea centralis: 2,5 |im min Schopnost oka vyhodnotit koincidenci (návaznost) dvou přímých čar Člověk dokáže vyhodnotit koincidenci přímých čar 6x až lOx přesněji než při hodnocení separace bodů. Rozliší je tedy při vzdálenosti 6x až lOx menší, než dva body U koincidenční zrakové ostrosti se totiž na vyhodnocování spolupodílí celé sloupce čípků. Na základě společného propojení se úměrně zvyšuje přesnost a spolehlivost vyhodnocení. měření zrakové ostrosti, optotypy o □ = m tabule užívaná před r. 1850 s. - ■i ~I7 v-r ■ .. ' .-. i f fit . ti, toc*W*H?**f* ková ostrost - první definice Franciscus Cornelis Donders (1818- 1889] Definoval „standardní oko" jako oko schopné rozlišit písmena, která jsou vysoká 5' (r. 1861] Pak posuzoval pacientovo oko podle zvětšení znaků, které bylo potřebné k tomu, aby pacient rozlišil totéž, co „standardní oko". zvětšení: 2x 4x lOx zraková ostrost: 1 /2 1/4 1/10 0.5 0.25 0.1 zraková ostrost - první měření Herman Snellen (1834-1908] Na žádost C. Donderse navrhnul znaky pro posuzování stupně zrakové ostrosti (= optotypy], publikoval je r. 1862. Znaky byly kalibrovaný podle 5' standardu (jejich úhlová velikost byla 5', velikost detailů na znacích byla 1'] Písmena se ukázala praktičtější, nežli abstraktní znaky. O □ = III :■! A C E G L N Snellenovy optotypy □ c u □ z □ u n u □ e n 11 nncua: O □ = lil ■;■ ni i_ = □ T U E 1 III A C E G L N P R T S V Z B D 4 r H K O S 3 Poprvé publikovány: H. Snellen, Probebuchstaben zur Bestimmung Sehschärfe, Utrecht 1862. závislost zrakové ostrosti na věku Log MAR VAS -0.3 -0.2 -0.1 ^0.1 +0.2 +0.3 +0,4 +0.5 115 114 112 ... 110 109 I08 107 106 105 104 103 102 101 100 37 3í 3F 34 33 32 3 90 Ů9 Bfl ^7 H 3F S4 B3 5 00 7-j 73 75 <20 20+ 25+ 30+ 35+ 40+ 45+ 50+ 55+ 60+ 65+ 70+ 75+ 3fl+ 85+ 90+ -M- —■— Average seniors Partnoy et al. M.F Aborigines Tayfor První měření zrakové ostrosti populace provedl na žádost Donderse pomocí Snellenových tabulí De Haan roku 1862 Popula:ion a:udy DeHaan Heahhy subjects Elliottetal 1999 1961 ^■l standard vizus a vzdálenosti 1 velikost znaků rozlišená normálním pozorovatelem V = zvětšení znaků velikost znaků rozlišená vyšetřovaným (stejná vyš. vzd.) y y' = -fo - = ~fo tg oc základní vyšetřovací vzdálenost d V = - = - vzdálenost, z níž se nej menšího znak (jeho kritérium = D detail], který přečte vyšetřovaný, jeví pod úhlem 5' (ľ] ... poměr uvedený na optotypové tabuli . 11 IV. 20/200 20/100 20/70 20/50 20/40 20/30 20/25 20/20 celořádková metoda (ČSN EN ISO 8596): hodnota vizu se stanoví podle přečteného řádku, to je řádek, na kterém subjekt identifikuje 60 % a více optotypových znaků V = vyšetřovací vzdálenost vzdálenost, z níž se znak (základní kritérium znaku) jeví pod úhlem 5' (ľ) další používané symboly "O 10 Landoltovo „C" Pliigerův „hák" O O O C O o o c o o c o o c o o o o o c o o c o o o c o o o c o o c o o o c o o o c o o o 0 3O0C •1« • tt • • • a ui m E ĽJ E 3 E Lil 3 E m n a a lil iii E3UUHE3 DO „Lea" symboly O O □ O □ D O □ o o d o D □ O □ O O O □ O Q O □ O Ct o □ O O O Q o o o o o o e o o e O ú o o o o • * • a - • • • • • - odstupňování velikosti optotypů Die Grösse unserer Buchstaben ebenso wie der Zwischenraum zwischen den einzelnen, genau durch die Theilmaschine auf dem Stein ausgemessen, ist folgende: No. I = 0,209 Par. M. No. XI — 2,304 Par. M. >» n = 0,419 n • „ XII — 2,513 „ tt in =5 0,628 tt tt „ XV — 3,141 „ >» IV ss. 0,838 tt » „ XX — 4,189 „ tt V = 1,047 tt tt „ XXX — 6,283 „ »» VI = 1,257 tt „ XL — 8,377 „ j» VII = 1,466 tt tt n L — 10,472 „ j» vm = 1,675 tt tt „ LXX - 14,660 „ >» IX b 1,885 tt tt ,. c — 20,943 „ tt X = 2,094 tt M CC ES 41,886 „ Die Nummer über den Buchstaben drückt in Pariser Fuss den Abstand aus, in welchem die Buchstaben unter einem Winkel von 5 Minuten gcBehn werden. H. Snellen, Probebuchstaben zur Bestimmung der Sehschärfe, Utrecht 1862 •* odstupňování velikosti optotypů Snellenovo odstupňování velikostí z roku 1890: 0,1; 0,16; 0,25; 0,33; 0,5; 0,66; 1,0; 1,33; 2,0 Ve zlomkovém zápise a po úpravě (pro 6 m): 6/60; 6/36; 6/24; 6/18; 6/12; 6/8; 6/6; 6/5; 6/4 Po dalších úpravách vznikly řady pro pětimetrovou a šestimetrovou verzi: v des. č. V zlomkem poměry 0,10 6/60 - 0,20 6/30 2,0 0,25 6/24 1,25 0,33 6/18 1,32 0,40 6/15 1,21 0,50 6/12 1,25 0,67 6/9 1,34 1,00 6/6 1,49 1,50 6/4 1,5 V des. č. V zlomkem poměry 0,10 5/50 - 0,17 5/30 1,7 0,25 5/20 1,47 0,33 5/15 1,32 0,50 5/10 1,51 0,67 5/7,5 1,34 1,00 5/5 1,49 1,25 5/4 1,25 •ifeUFl logaritmické odstupňování v zlomkem V des. č. Log MAR VAR 6/60 0,10 1,0 0 6/48 0,125 0,9 10 6/38 0,16 0,8 20 6/30 0,20 0,7 30 6/24 0,25 0,6 40 6/19 0,32 0,5 50 6/15 0,40 0,4 60 6/12 0,50 0,3 70 6/9,5 0,63 0,2 80 6/7,5 0,80 0,1 90 6/6 1,00 0,0 100 6/4,75 1,25 -0,1 110 6/3,75 1,60 -0,2 120 6/3 2,00 -0,3 130 LogMAR = log10(l/V) (Logarithm of Minimum Angle of Resolution, Bailey a Lovie, 1976) VAR= lOO(l-LogMAR) (Visual Acuity Rating, Bailey) •ifeUFl tabule ETDRS N C K Z O R H S D K D O V H R C Z R H S O N H R C D K S N V -.1 Z 5 O K N c k c n r S H Z K D H I * V C - M V Q Ů K - -bl- - I--II' interpolační metoda ETDRS • vyšetřovaný čte až k řádku, který přečte méně než z 60 % • vezme se hodnota předchozího řádku (správně přečtených alespoň 60 % znaků] v jednotkách logMAR • za každý další přečtený znak (ze stejného řádku nebo řádků následujících] se odečte 0,02 logMAR V des. č. Log MAR VAR 0,63 0,2 80 0,80 0,1 90 1,00 0,0 100 1,25 -0,1 110 ETDRS-fast N C K Z O- R H S D K D O V H R ----C Z R H S---* O N H R C D K S N V Z S O K N - C K □ N R B H Z K D -i- ■ 14 H X Ů