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Swiss Academy
of Ophthalmology
CONGRESS
8. – 10. März 2017
Spezialkliniken
Augenklinik
FEBO-Kurs für Assistenzärzte
(Prüfungsvorbereitung)
15.30 – 16.15
Übrige vordere Augenabschnitte inklusive Linse und Refraktion
Jürg Messerli
Refraktion: http://www.medrounds.org/optics-review/
Nature of Light
separate theories of its nature: wave theory and quantum theory
• Classically, light has been considered as a “stream of particles”, a “stream of
waves” or a “stream of quanta”.
• Physical Optics examines light as energy particles that are emitted by light
sources and absorbed by other substances (Wave or Quanta Theory of
Light).
• Wave Theory helps to understand how light interacts with itself, different
media and various surfaces. Wave theory allows us to understand the
naturally occurring phenomena of interference, diffraction and polarization.
• Diffraction (dt. Beugung, Wellenbrechung) causes a decrease in normal visual acuity for apertures
less than 2 mm (such as a very small pupil of the eye).
• Einstein’s work on light concluded that light really does act as a particle, but a
particle that has wave properties
Reflexion
•
Das Brechungsgesetz
Transmission
When light enters a denser media at an angle, it slows down so that the path
becomes a bit more perpendicular
Dispersion
• Der Brechungsindex n ist eine Funktion der Wellenlänge.
λ)
• In Glas nimmt n mit abnehmender Wellenlänge zu, d.h. blaues Licht wird
stärker gebrochen als rotes.
Gullstrand's No. I (exact) schematic eye
The six-surface eye
1. Anterior cornea
2. Posterior cornea
3. Anterior lens
4. Anterior nucleus
5. Posterior nucleus
6. Posterior lens.
Gullstrand’s No. 2 (simplified)
schematic eye
3 surfaces:
• A single refracting surface (the reduced surface)
• Anterior crystalline lens
• Posterior crystalline lens
• Reduced surface: +7.800mm
• Anterior lens: + 10.00 mm
• Posterior lens: -6.000 mm
• Aqueous: 1.336
• Vitreous: 1.336
• Crystalline lens: 1.413
Distances between the surfaces of the simplified schematic eye:
• Reduced surface to anterior lens: 3.600 mm
• Lens thickness: 3.600 mm
• Posterior lens to macula: 16.970mm
The standard +60.000 reduced eye
(Franciscus Donders)
• The standard +60.000 reduced eye is a single surface model and is generally
used as the model for most definitions and calculations in visual optics. This
simple model eye has
• a single refracting surface, providing all of the eye's power,
• a single refractive index and
• an axial length.
Lenses
a. Surface type
• Spherical - power and radius is the same in all meridians
• Aspheric - radius changes from the center to the outside (becomes less
curved usually)
• Cylindrical- different powers in different meridians
What is the primary focal point ( f) ?
The point along the optical axis at which an object must be placed for
parallel rays to converge from the lens. Thus, the image is at infinity.
Gegenstandsweite g
Plus lens
Minus lens
What is the secondary focal point ( f’) ?
The point along the optical axis at which parallel incoming rays are brought
into focus. lt is equal to Iens power in dioptrics (0). The object is now at
infinity
Bildweite b
Where is the secondary focal point for a myopic eye?
A hyperopic eye? An emmetropic eye?
The secondary focal point for a myopic eye is anterior to the retina in the
vitreous. The object must be moved forward from infinity to allow the light
rays to focus on the retina.
A hyperopic eye has its secondary focal point posterior to the retina
An emmetropic eye focuses light rays from infinity onto the retina.
Die optische Abbildung
Das Problem der optischen Abbildung ist die Bestimmung der räumlichen
Transferfunktion, die Objektpunkte in Bildpunkte überführt.
Define the term Diopter
Answer:
• The SI unit for optical power is the inverse metre (m−1), which is commonly
called the dioptre.
• Der Kehrwert D = 1/ der Brennweite f wird Brechkraft genannt.
• Er wird bei Brillengläsern in der abgeleiteten SI-Einheit Dioptrie angegeben.
Optical power
• Optical power (also referred to as dioptric power, refractive power,
focusing power, or convergence power) is the degree to which a lens,
mirror, or other optical system converges or diverges light.
• It is equal to the reciprocal of the focal length of the device: P =
.
• High optical power corresponds to short focal length. The SI unit for optical
power is the inverse metre (m−1), which is commonly called the dioptre.
• Converging lenses have positive optical power, while diverging lenses have
negative power. When a lens is immersed in a refractive medium, its optical
power and focal length change.
Brechkraft
Der Kehrwert D = der Brennweite f wird Brechkraft genannt.
Er wird bei Brillengläsern in der abgeleiteten SI-Einheit Dioptrie angegeben.
Gemäß der Abbildungsgleichung ist bei einer scharfen optischen Abbildung
durch eine dünne Linse der Kehrwert der Brennweite gleich der Summe der
Kehrwerte der Gegenstandsweite g und der Bildweite b :
=
+
Dies kann ausgenutzt werden, um die Brennweite der Linse zu bestimmen.
Wenn der abgebildete Gegenstand sehr weit entfernt ist, wird der
Zusammenhang besonders einfach. Die Brennweite ist näherungsweise gleich
groß wie die Bildweite und kann direkt aus dem Abstand des Bildes von der
Linse abgelesen werden.
Brechkraft
• Dies kann ausgenutzt werden, um die Brennweite der Linse zu bestimmen.
Wenn der abgebildete Gegenstand sehr weit entfernt ist, wird der
Zusammenhang besonders einfach. Die Brennweite ist näherungsweise
gleich groß wie die Bildweite und kann direkt aus dem Abstand des Bildes
von der Linse abgelesen werden.
=
+
Lens Effectivity
• Lens effectivity is the change in vergence of light that occurs at different
points along its path.
• This is related to vertex distance.
• Remember CAP – Closer Add Plus.
• Moving a plus lens away from the eyes increases the effective power of the
lens (more +).
• For spectacles, pushing a minus lens closer to the eyes increases the
effective power of the lens (more -).
Questions
• Question: A +12.00 diopter lens mounted 12mm in front of the cornea would
require what contact lens power?
• Answer: Fnew = Fcurrent/(1-dFcurrent) = +12.00/(1-0.012(+12.00)) =+14.02D
• Question: For a myopic eye that can be corrected with a –12.00 diopter lens
mounted 12 mm in front of the cornea would require what contact lens
power?
• Answer: Fnew = Fcurrent/(1-dFcurrent) = -12.00/(1-0.012(-12.00) = -10.49D
Aphakic spectacle lenses
Which of the following is/are problems with aphakic spectacle lenses?
1.
2.
3.
4.
Barrel distortion.
ring scotoma.
image minification.
jack-in-the-box phenomenon.
a)
b)
c)
d)
e)
1, 2, and 3.
1 and 3.
2 and 4.
4 only.
1, 2, 3, and 4.
36. IOL Magnification?
T or F
Posterior chamber intraocular lenses (IOLs) cause no image magnification.
a) true
b) false
Lenses
a. Surface type
• Spherical - power and radius is the same in all meridians
• Aspheric - radius changes from the center to the outside (becomes less
curved usually)
• Cylindrical- different powers in different meridians
Which of the following is/are cross-cylinders?
1.
2.
3.
4.
+0.50 X 90, +0.50 X 180.
+ 1.00 -0.50 X 90.
+0.50 -0.50 X 180.
+0.50 -1.00 X 90.
a)
b)
c)
d)
e)
1, 2, and 3.
1 and 3.
2 and 4.
4 only.
1, 2, 3, and 4.
Pinhole
A patient with a corneal scar is carefully refracted. Best
corrected acuity is 20/40. With a pinhole over his
correction, his acuity improves to 20/25. The best
explanation for this is:
a)
b)
c)
d)
e)
spherical aberration.
myopic astigmatism.
cataract.
irregular astigmatism.
malingering.
Draw the optic principle of direct ophthalmoscopy
Draw the optic principle of direct ophthalmoscopy
20
The angular magnification of a retinal image afforded by direct ophthalmoscopy
in an emmetrope is approximately:
a)
b)
c)
d)
e)
5X.
10X.
15X.
20X.
25X..
79. biomicroscopy
T or F
Images generated in fundus biomicroscopy using the Goldmann contact lens
and +90 D lenses are real inverted images.
a) true
b) False
128.
Annoying reflexes during indirect ophthalmoscopy may be moved out of the line
of visualization if the examiner:
a)
b)
c)
d)
e)
moves the condensing lens closer to the patient.
moves the condensing lens away from the patient.
moves his/her head toward the lens.
moves his/her head away from the lens.
tilts the lens obliquely.
80.
Applanation tonometry measures the amount of force required to flatten an area
of cornea with a diameter equal to:
a)
b)
c)
d)
e)
3.06mm.
6.12mm.
1.53 mm.
0.06mm2.
3.06 cm.
81. Applanation tonometry
T or F
For every 4 D of corneal astigmatism, applanation tonometry will be incorrect
by 1 mmHg.
a) True
b) False
Snellen letter
5′
Resolution acuity
VAres=
( is in arcminutes)
Example 9.1
A subject can read a 23.27 mm Snellen Ietter at a distance of 4 m (=4000 mm) .
What is the visual acuity in Snellen and decimal notations?
Remember that, in the design of the Snellen letter, the limb size is a fifth of
the letter height. he limb size is therefore:
.
= 4.654 mm
Tan ω =
=
.
= 1.1635 -1 ω is therefore 0.06666° (arcminutes).
Of course, ωhas to be stated in arcminutes, and to convert from degrees to
arcminutes multiply by 60.
0.06666° X 60 = 4.00‘
Vares =
x
Auflösungssehschärfe
• Die Auflösungssehschärfe (= Minimum separabile) bezeichnet die Fähigkeit,
zwei eng zusammenliegende Objekte (z.B. Punkte, Linien) trennen zu
können.
• Sie wird durch den Kehrwert des kleinsten Winkels [1/Winkelminute], unter
dem zwei Punkte gerade noch getrennt wahrgenommen werden können,
beschrieben
Auflösungssehschärfe
• Die Auflösungssehschärfe (= Minimum separabile) bezeichnet die Fähigkeit,
zwei eng zusammenliegende Objekte (z.B. Punkte, Linien) trennen zu
können.
• Sie wird durch den Kehrwert des kleinsten Winkels [1/Winkelminute], unter
dem zwei Punkte gerade noch getrennt wahrgenommen werden können,
beschrieben.
• Physikalisch definiert ist das Auflösungsvermögen über den Winkelabstand
zwischen zwei Objekten bezüglich der Pupillenmitte, der erforderlich ist, um
zwei getrennte Lichtempfindungen auszulösen.
• Das Auflösungsvermögen wird durch den Aufbau des menschlichen Auges
begrenzt: Durch die Beschaffenheit und die Funktion der brechenden Medien
des Auges, die Beugung des Lichts am Pupillenrand, die Größe der retinalen
Zapfen sowie durch deren Abstand in der Fovea centralis, wo die Rezeptoren
am dichtesten zusammen liegen und somit das Auflösungsvermögen am
besten ist.
Accommodation
30. T or F
The binocular amplitude of accommodation is generally the same as the
monocular amplitude of accommodation.
a) true
b) false
Amplitude of Accommodation (D) at 45 y ??
Variation of amplitude of accommodation with age
Age (years)
Amplitude of Accommodation (D)
10
14
20
10
30
8
40
5-6
45
3-4
50
2
60
1
70
<1
50.
A patient is refracted to 20/20 visual acuity (at distance).
+3.00 D spheres are added to this correction, and he is asked to read a 20/30
near target, which is brought progressively closer. He is able to read the target
at distances between 20 and 40 cm. His comfortable working distance is
approximately 40 cm. What is the correct power add for this man's bifocals?
a.
b.
c.
d.
e.
+0.75 D.
+1.25 D.
+1.75 D.
+2.50 D.
+3.00 D.
How do you prescribe the correction for near?
Accommodation
• 1. Near point of accommodation “Push Up Test”: For this test, use
relatively small letters (0.4M or 0.5M) to help better control accommodation.
Slowly move these letters closer to the eye until they become blurry. Measure
the distance the letters became blurry. This is the near point of
accommodation.
• 2.Prince Rule: A scaled accommodative ruler is used. Normally it is done
with +3.00D sphere over the distance correction. A standard reading card is
used and moved slowly towards and away from the individual to locate both
the near and far points as in the push up method.
How do you precribe correction for near?
Add = │L │- Amp
L=
l Arbeitsdistanz,Nahobjektinm
Amp Akkommodationsbreite
│n│ absoluterWert ohneVorzeichen
50.
A patient is refracted to 20/20 visual acuity (at distance).
+3.00 D spheres are added to this correction, and he is asked to read a 20/30
near target, which is brought progressively closer. He is able to read the target
at distances between 20 and 40 cm. His comfortable working distance is
approximately 40 cm. What is the correct power add for this man's bifocals?
a.
b.
c.
d.
e.
+0.75 D.
+1.25 D.
+1.75 D.
+2.50 D.
+3.00 D.
49. Myopia
A 35-year-old myope presents to an ophthalmologist complaining of difficulty
reading. She recently started wearing soft contact lenses to enhance her
career as a television newscaster. Potential reasons for her new difficulty is/are
most likely:
1.
2.
3.
4.
dry eyes.
increased convergence demand.
increase in relative rnagnification.
increased accommodative demand.
a)
b)
c)
d)
e)
1, 2, and 3.
1 and 3.
2 and 4.
4 only.
1, 2, 3, and 4. c.
Questions
• Question: What happens to light as it travels from a less
dense to a denser medium?
• Answer: It is refracted towards the normal. If it travels from
a more dense to a less dense medium, it is refracted away
from the normal.
• Question: What happens to a beam of light, perpendicular
to the interface between two media, as it emerges from the
more a dense medium?
• Answer: It is transmitted at a higher speed.
light can either refract towards the normal
(when slowing down while crossing the boundary)
or away from the normal
(when speeding up while crossing the boundary).
Reflection and refraction of smooth surfaces
When light enters a medium, it may be: reflected off the surface, refracted
(bending of light due to a change in velocity when it hits the medium) or
absorbed (where it is changed into a different type of energy).
11
Optical Media and Indices of Refraction
• A medium is any material that transmits light. Light travels at different speeds
in different media.
• Light travels faster in a vacuum and slower through any material
speed of light in a vacuum (c)/
refractive index (n) =
speed of light in a particular medium (v).
• Refractive indices are always equal to or greater than 1.0. The index tells us
how much light has slowed down when entering a refractive media. Denser
media have higher n values; rarer media have smaller n values.
Vacuum = 1.00
Air is assumed to be 1.00
Water, aqueous, vitreous = 1.33
Averaged corneal refractive index used for keratometry = 1.3375
Cornea = 1.37
Crystalline lens = 1.42
Plastic (CR-39) = 1.49
Crown glass = 1.52
Polycarbonate (higher index than glass or plastic) = 1.59
High index glasses = 1.6/1.7/1.8
Red-green balance
The distance between the red and green
focus amounts to about 0.3 mm
What the frog sees…
Chromatische Aberration
Which of the following concerning diffraction is/are true?
Diffraction = dt Beugung
1.
2.
3.
4.
It is responsible for a limit on pinhole acuity of approximately 20/25.
It is a limiting factor for visual acuity with pupils smaller that about 2 mm.
Long wavelengths are diffracted more than short wavelengths.
Diffraction is responsible for the blue color of the sky.
a)
b)
c)
d)
e)
1, 2, and 3.
1 and 3.
2 and 4.
4 only.
1, 2, 3, and 4
The Interval or Conoid of Sturm
• The interval is a conical image space bound by the two focal lines of a
spherocylinder lens. At the center of the Conoid of Sturm is the Circle of Least
Confusion.
• The Circle of Least Confusion is the dioptric midpoint of a cylindrical lens and
is defined as the spherical equivalent of the cylindrical lens. This is where the
horizontal and vertical dimensions of the blurred image are approximately
equal. The goal of a spherical refractive correction is to choose a lens that
places the Circle of Least Confusion on the retina. The smaller the Interval of
Sturm, the smaller is the blur circle (Circle of Least Confusion).
Power Transposition: converting plus to minus cylinder and
vice versa
Examples:
+2.50 +3.50 x 95 =
+6.00 – 3.50 x 005
–2.75 – 2.00 x 010 =
-4.75 + 2.00 x 100
To convert plus to minus cylinder and vice versa,
• add sphere power to cylinder power = new sphere power,
• change sign of cylinder power,
• change axis by 90 degrees.
f. Spherical Equivalent:
• Dioptric midpoint of a sphero-cylindrical lens. ½ cylinder power + sphere
power. This is also known as the Circle of Least Confusion.
• When one wishes to utilize only partial correction of the astigmatism, it is still
desirable to keep the circle of least confusion on the retina. This is why we
use the spherical equivalent formula to maintain the circle of least confusion
on the retina.
17
Prisms
• Prisms are defined as a transparent medium that is bound by two plane sides
that are inclined at an angle to each other. Prisms are used to deviate light,
but do not change the vergence and for this reason, they do not focus light.
With prisms, light is bent towards the base. The image of an object formed by
a prism is a virtual image. The image will appear displaced towards the apex
of the prism.
• A Prism Diopter (∆) (See Figure 28) is defined as a deviation of 1 cm at 1
meter. For angles under 45° (or 100 ∆), each degree (°) of angular deviation
equals approximately 2 ∆. (Approximation Formula).
18
Prentice’s Rule
• Prentice’s Rule determines how much deviation you get by looking off center
of a lens. There is no prismatic power at the optical center of the lens.
Deviation in prism diopters (PD) = h (cm) x F where
• F = power of the lens and
• h = distance from the optical center of the lens.
• **NOTE: a plus lens is really 2 prisms stacked base to base and a minus lens
is 2 prisms stacked apex to apex.
Prismatische Wirkung
Fehler
myop, zu tief zentriert
(beschriebenes Beispiel)
myop, zu hoch zentriert
hyperop, zu tief zentriert
hyperop, zu hoch zentriert
Symptome
Boden geht bergab, Objekte
erscheinen tiefer,
Brillenträger fühlt sich größer
Boden geht bergauf, Objekte
erscheinen höher,
Brillenträger fühlt sich kleiner
Boden geht bergauf, Objekte
erscheinen höher,
Brillenträger fühlt sich kleiner
Boden geht bergab, Objekte
erscheinen tiefer,
Brillenträger fühlt sich größer
Prisms
• Question: A 6 PD prism will displace a ray of light how far at 1/3m?
• Answer: A 6PD prism will deviate light 6cm at 1m. Therefore at 1/3m x 6PD =
2cm.
• Question: What is the power of a prism that displaces an object 10cm at a
distance of 50cm?
• Answer: 10/50 = x/100 = 20PD.
Prismendioptrie
Als Maß für die Stärke eines Prismas wurde früher die Maßeinheit Prismendioptrie verwendet
(Einheitenzeichen pdptr) verwendet.
Heute taucht sie noch vereinzelt in der Augenheilkunde auf. Sie wird definiert durch den Grad der
Ablenkung eines Lichtstrahls gemessen in Zentimeter, in einem Meter Entfernung (cm/m). Demnach
ist 1 pdptr die Ablenkung eines Lichtstrahls um 1 cm in 1 m Entfernung.[2] Zur Beschreibung
prismatischer Wirkungen sollte nur noch die Einheit Zentimeter pro Meter (cm/m) verwendet werden (1
pdptr = 1 cm/m).
Laser
The features of laser light that enhance its intensity or brightness include:
1. directionality.
2. coherence.
3. polarization.
4. polychromaticity
.
a)
b)
c)
d)
e)
1, 2, and 3
1 and 3
2 and 4
4 only.
1, 2, 3, and 4.
Which of the following concerning refraction of light at
interfaces is/are true?
1. Light will bend toward the normal as it enters a medium of higher index of
refraction.
2. The index of refraction of any given substance is greater for longer
wavelengths.
3. Total internal reflection renders the anterior chamber angle invisible by a slit
lamp.
4. Light traversing a plane parallel plate at any incident angle is not refracted.
a)
b)
c)
d)
e)
1, 2, and 3.
1 and 3.
2 and4.
4 only.
1, 2, 3, and 4.
28
Vemier acuity is important in taking measurements with which of the following
ophthalmic instruments?
1.
2.
3.
4.
keratometry.
lensometry.
applanation tonometry.
automated refractors.
a)
b)
c)
d)
e)
1, 2, and 3.
1 and 3.
2 and 4.
4 only.
1, 2, 3, and 4.
32
The accommodative amplitude of a 60-year-old healthy person is
approximately:
a)
b)
c)
d)
e)
14.0 D.
10.0 D.
6.0 D.
1.5 D.
0.5 D.
38.
The most important factor in determining the A-constant of an intraocular lens
(IOL) is the:
a)
b)
c)
d)
e)
number of haptics.
chemical nature of the haptics.
configuration of the lens (e.g., biconvex, planoconvex).
use of surface passivation.
Final lens position in the eye.
49. Myopia
A 35-year-old myope presents to an ophthalmologist complaining of difficulty
reading. She recently started wearing soft contact lenses to enhance her
career as a television newscaster. Potential reasons for her new difficulty is/are
most likely:
1.
2.
3.
4.
dry eyes.
increased convergence demand.
increase in relative rnagnification.
increased accommodative demand.
a)
b)
c)
d)
e)
1, 2, and 3.
1 and 3.
2 and 4.
4 only.
1, 2, 3, and 4. c.
53. Architect
A 64 year-old architect presents to an ophthalmologist complaining of difficulty
reading at work. His current correction is +5.00 D OU with a +2.00 D add. His
range of clear vision with this current prescription includes:
1)
2)
3)
4)
infinity to 100 cm.
20 to 15 cm.
50 to 33 cm.
infinity to 15 cm.
a)
b)
c)
d)
e)
1, 2, and 3.
1 and 3.
2 and 4.
4 only.
1, 2, 3, and 4.
54.
The architect in question 53 would like to be able to read the blueprints at
approximately 25 cm, as well as work on a drafting board at a distance of 50 cm
to 60 cm. His corrected distance acuity is 20/20. The best prescription to
address his needs might be:
a)
b)
c)
d)
e)
+ 5.00 D with a + 3.50 D add.
+ 6.00 D with a + 3.50 D add.
+ 5.00 D with a + 2.00 D near add and a + 1.00 D intermediate add.
+ 5.00 D with a + 3.50 D near add and a + 1.50 D intermediate add.
a referral to your least favorite partner.
64.
A 72-year-old patient with bilateral macular degeneration has a distance acuity
of 20/100. The add required for this patient to read newspaper print is:
a)
b)
c)
d)
e)
+1.0 D.
+3.00 D.
+4.00 D.
+5.00 D.
+10.00 D.
The patient in question 64 should be informed that his working distance will be
approximately:
a)
b)
c)
d)
e)
10cm.
20cm.
25 cm.
35 cm.
100 cm.
66.
A 32-year-old patient with Stargardt's disease has a distance acuity of 20/200.
The add required for this patient to read newspaper print comfortably is:
a)
b)
c)
d)
e)
+1.00 D.
+3.00 D.
+4.00 D.
+6.00 D.
+10.00 D.
The patient in question 66 should be informed that his working distance will be
approximately:
a)
b)
c)
d)
e)
10 cm.
20cm.
25 cm.
33 cm.
100cm.
68.
The advantages of hand-held magnifiers as low-vision aids include which of the
following?
1.
2.
3.
4.
greater working distance.
greater ease of use for patients with poor manual dexterity.
wider range of available magnifying powers.
wider field of view.
a)
b)
c)
d)
e)
1, 2, and 3.
1 and 3.
2 and 4.
4 only.
e. 1, 2, 3, and 4.
70.
Which of the following is/are important in determining the oxygen flux across a
contact lens?
1.
2.
3.
4.
the diffusion coefficient for oxygen in the lens.
the thickness of the central portion of the lens.
the partial pressure gradient of oxygen across the lens.
the solubility of oxygen in the lens.
a)
b)
c)
d)
e)
1, 2, and 3.
1 and 3.
2 and 4.
4 only.
1, 2, 3, and 4.
73.
Which of the following patients has/have significant lenticular astigmatism?
1. refraction: -1.00 -1.00 x 180;
keratometry: 43.0 D at 90 degrees, 42.0 D at 180 degrees.
2. refraction: -5.00 -3.00 x 90;
keratometry: 44.0 D at 90 degrees, 42.0 D at 180 degrees.
3. refraction: -1.00 -2.00 x 90;
keratometry: 42.0 D at 90 degrees, 44.0 D at 180 degrees.
4. refraction: -4.00 -1.00 x 180;
keratometry: 42.0 D at 90 degrees, 42.0 D at 180 degrees.
a)
b)
c)
d)
e)
1, 2, and 3.
1 and 3.
2 and 4.
4 only.
1, 2, 3, and 4.
77.
A patient requesting soft contact lens has a spectacle correction of -6.00 +1.00
x 90 (vertex distance = 15 mm) and keratometry OD of 44.0 D (7.70 mm) at 90
degrees, and 42.5 D (7.95
mm) at 180 degrees. A lens with base curve 8.6 mm and diameter 14.5 mm is
selected. The lens power for best acuity is:
a)
b)
c)
d)
e)
-5.00 D.
-5.50 D.
-6.00 D.
-6.50 D.
-7.00 D.
78.
Which of the following factors is/are important for increasing oxygen trans
mission across extended-wear contact lenses?
1.
2.
3.
4.
decreased lens thickness.
a minus carrier.
increased lens water content.
ballasting.
a)
b)
c)
d)
e)
1, 2, and 3.
1 and 3.
2 and 4.
4 only.
1, 2, 3, and 4.
83.
Which one of the following regarding indirect ophthalmoscopy of an
emmetropic eye is false?
a) The image the examiner observes is a real, inverted image in the focal
plane of the condensing lens.
b) Conjugate planes include the patient's and the examiner's retinas and the
patient's and examiner's pupils.
c) If the exarniner uses a 20 D condensing lens, the lateral magnification is
approximately 3X and the axial magnification approximately 2.25X.
d) A 30 D condensing lens provides greater magnification and a larger field of
view than a 20 D condensing lens.
e) Aspheric condensing lenses are preferred for indirect ophthalmoscopy.
84.
Which one of the following concerning keratometry is false?
a) Corneal curvature is measured by using the cornea's power as a convex
mirror.
b) A central image is doubled to negate the effect of eye movement.
c) Conventional keratometry measures the curvature of the central 6 mm of
the cornea.
d) The refractive power of the average cornea equals 337.5 divided by its
radius of curvature (in mm).
e) Manual keratometry may be misleading following radial keratotomy or
corneal transplantation.
88.
A patient wears a -10 D spectacle lens at a vertex distance of 20 mm for
distance correction.
What power contact lens will be required for proper distance correction?
a)
b)
c)
d)
e)
-8.25 D.
-9.00 D.
-12.50 D.
-11.50D.
-10.00 D.
99.
• Conceming the reduced schematic eye, if the effective power is assumed to
be +60 D, and the intemal index of refraction is assumed to be 1.33, which
of the following is/are true?
•
•
•
•
1.
2.
3.
4.
The primary focal point is approximately 17 mm in front of the comea.
The secondary focal point is approximately 17 mm inside the comea.
The nodal point of the eye can be located with this information.
The eye acts as a simple magnifier with power 4X.
•
•
•
•
a.
c.
d.
e.
1, 2, and 3. b. 1 and 3.
2 and 4.
4 only.
1, 2, 3, and 4.
100.
If a biconvex thin lens has a front surface with a radius of curvature of 10 cm, a
back surface with a radius of curvature of 5 cm, and an index of refraction of
1.50, what is its total power in air?.
a)
b)
c)
d)
e)
+5D.
+1.0 D.
+15 D.
-5 D.
-1.0 D.
112.
An aphakic uses a +12.5 D contact lens for distance correction. How much
image size change is generated with this correction?
a)
b)
c)
d)
e)
0%.
7% magnification.
7% minification.
7X magnification.
7X minification.
113.
What is the appropriate spectacle to give the patient in question 112 for
distance correction (assume vertex distance is 20 mm)?
a)
b)
c)
d)
e)
+3.5 D.
+8.0 D.
+10 D.
+12.5 D.
+16.5 D.
114.
How much image size change will be generated by the spectacle correction in
question 113?
a)
b)
c)
d)
e)
0%.
33% magnification.
33% minification.
33X magnification.
33X minification.
115.
A high myope is corrected with a -10 D contact lens. How much image size
change is generated with this correction?
a)
b)
c)
d)
e)
0%.
5% magnification.
5% minification.
5X magnification.
5X minification.
116.
What would be the correct spectacle correction for distance for the patient in
question 115 (assume vertex distance is 20 mm)?
a)
b)
c)
d)
e)
-8.50 D.
-9.50 D.
-11.0 D.
-12.5 D.
-15.0 D.
117.
What will be the image size change generated by the spectacle correction in
question 116?
a)
b)
c)
d)
e)
0%.
24% magnification.
24% minification.
24X magnification.
24X minification.
126.
To ease indirect opthalmoscopy through a small pupil, an examiner might:
a)
b)
c)
d)
e)
move the condensing lens closer to the patient.
move the condensing lens away from the patient.
move his/her head toward the lens.
move his/her head away from the lens.
increase illumination of the patient's fundus.
127.
Novices at indirect ophthalmoscopy tend to move closer to the patient than the
optimal examining distance to:
a)
b)
c)
d)
e)
enhance image depth.
enhance image size and detail.
ease examination through small pupils.
rest their arms.
increase illumination of the patient's fundus.
Vielen Dank
für Ihre Aufmerksamkeit
130.
T or F
By Knapp's rule, correction of any anisometropia with a lens at the primary
focal point of the eye will result in no disparity in retinal irnage sizes.
Wann kann es zur Totalreflexion kommen?
1. Bei der Brechung zum Lot.
2. nie
3. Bei der Brechung vom Lot.
4. immer
In welcher Einheit wird die Beleuchtungsstärke gemessen?
1. Lux
2. Joule
3. Candela
Wie entsteht ein scharf begrenzter Schlagschatten?
1. Wenn ein Gegenstand von mehreren Lichtquellen angestrahlt wird.
2. Wenn ein Gegenstand von einer punktförmigen Lichtquelle angestrahlt wird.
3. Wenn ein Gegenstand von gar keiner Lichtquelle angestrahlt wird.
• Welche Aussage stimmt, wenn es sich um eine Brechung vom Lot handelt?
• Einfallswinkel = Brechungswinkel
• Einfallswinkel < Brechungswinkel
• Es gibt keine Brechung zum Lot.
Punktsehschärfe
• Die Punktsehschärfe (= Minimum visibile) beschreibt die Grenze des
Sichtbaren sowie die Fähigkeit zu erkennen, ob ein Objekt (meist ein Punkt
oder eine Linie) vorhanden ist oder nicht.
• Sie ist durch den Kehrwert des kleinsten Winkels [1/Winkelminute], unter dem
ein dunkles Objekt auf hellem Hintergrund gerade wahrgenommen werden
kann, definiert. Dabei müssen die kritischen Details eines Objekts (z.B. die
Form) nicht erkannt oder lokalisiert werden.
• Die Punktsehschärfe wird durch den Kontrast zwischen Objekt und
Hintergrund, die Beleuchtungsstärke auf der Netzhaut sowie den
Adaptionszustand der Retina beeinflusst
Minimum visibile
• Unter Minimum visibile versteht man die Grenze der Sichtbarkeit. Diese wird
dann erreicht, wenn sich Objekte, die betrachtet und auf der Netzhaut
abgebildet werden, nicht mehr als Kontur und Kontrast von der sie
umgebenden Leuchtdichte abgrenzen. Dies bedeutet, dass die Erkennbarkeit
von Außenobjekten im Wesentlichen von der Fähigkeit des visuellen Systems
abhängt, Helligkeitsunterschiede wahrzunehmen.
Lokalisationssehschärfe
• Die Lokalisations-oder Noniussehschärfe (= Minimum discriminibile)
beschreibt die Fähigkeit, kleinste Veränderungen der räumlichen Beziehung
von Objekten zueinander festzustellen, wie eine Orts- oder
Orientierungsänderung (z.B. Verbiegung oder Verlaufsverschiebung einer
Linie, Verkippung von zwei Linien gegeneinander).
• Sie ist abhängig von der Anzahl der beteiligten Netzhautrezeptoren und von
der Unschärfe, mit der Objekte auf der Netzhaut abgebildet werden. Die
Wahrnehmungsschwelle für räumliche Objektveränderungen liegt unter der
Auflösungssehschärfe.
Vergleichbarkeit von Sehtests
• Weltweit gibt es eine Vielzahl von unterschiedlichen Sehtests. Dies kann die
Standardisierung und Vergleichbarkeit von Sehschärfeprüfungen stark
beeinträchtigen.
• In den USA werden neben den Snellen-und Bailey-Sehzeichentafeln
überwiegend ETDRS-Sehzeichentafeln für Sehtests verwendet.
• Dagegen wird der Landoltring mit acht Orientierungen nach der Norm ISO
8596
ETDRS
• basierten auf folgenden Empfehlungen von Ferris [20]:
• Es wurden fünf Buchstaben pro Zeile verwendet. Die Abstände zwischen den
Buchstaben stimmten mit der Buchstabenbreite derselben Zeile überein und
die Abstände zwischen den Zeilen entsprachen der Buchstabenhöhe der
nächstkleineren Zeile, sodass der Sehzeichenabstand relativ zur
Buchstabengröße in jeder Zeile gleich war.
• Die Buchstabenhöhe reichte von 58,2 mm bis zu 2,91 mm. Damit konnten in
einem Abstand von vier Metern Visuswerte zwischen 0,1 (20/200) und 2,0
(20/10) bestimmt werden.
• Die Größenprogression war exponentiell. Die Buchstaben einer Zeile
waren1,2589 Mal (bzw. 0,1 logarithmischen Einheiten)höher als die
Buchstaben der nächstkleineren Zeile (d.h. die Buchstabengröße verdoppelt
sich alle drei Zeilen)[20,35].
Einheiten
• Die Winkel-Sehschärfe (angulare Sehschärfe) ist das Auflösungsvermögen,
bei dem zwei Sehobjekte noch als getrennt wahrgenommen werden
(Minimum separabile). Die Auflösung von 1′ (einer Winkelminute) entspricht
einer Ortsauflösung von etwa 1,5 mm bei 5 m Abstand. Je kleiner die WinkelSehschärfe ist, desto besser ist die Sehschärfe.
• Die dimensionslose Eigenschaft Visus wird definiert, indem die Bezugsgröße
1′ in Beziehung zur individuellen Winkel-Sehschärfe gesetzt wird.
• Visus = 1′ / (individuelle Winkel-Sehschärfe)
• Beispiel: wenn eine Person Punkte erst bei einem Winkelabstand von 2'
trennen kann, hat sie einen Visus von 0,5.
• Statt Winkel können auch Entfernungen bestimmt werden. Wenn man als
Bezugsgröße den Abstand d wählt, bei dem man zwei Punkte unter einem
Winkel von 1′ sieht, dann ist:
• Visus = individueller Abstand / d
• Beispiel: wenn eine Person erst im Abstand von 6 m die Punkte getrennt
sehen kann, die bei 12 m einen Winkelabstand von 1′ haben, hat sie einen
Visus von 6/12 = 0,5.
Sehschärfe des Menschen
Die Sehschärfe des Menschen ist abhängig von:
• Dem Auflösungsvermögen des Augapfels (s. u.)
• Der Abbildungsqualität auf der Netzhaut, die durch die brechenden Medien
des Auges – Hornhaut, Kammerwasser, Linse und Glaskörper sowie der
Refraktion des Auges bestimmt wird
• Den optischen Eigenschaften des Objekts und seiner Umgebung (Kontrast,
Farbe, Helligkeit)
• Der Form des Objekts: die Netzhaut und das zentrale Nervensystem sind in
der Lage, bestimmte Formen (horizontale und vertikale Geraden, rechte
Winkel) höher aufzulösen als es dem Auflösungsvermögen des Augapfels
allein entspricht
• Der Netzhautstelle, mit der fixiert wird.
• Die Größe der AugenPupille begrenzt physikalisch die Auflösung des
Augapfels, physiologisch sind es die Dichte der Rezeptoren (Stäbchen und
Zapfen) und die Signalverarbeitung der rezeptiven Felder der Netzhaut.
• Die Auflösung erreicht ihren höchsten Wert bei maximal weiter Pupille und
ausreichender Helligkeit im Bereich der Fovea centralis retinae („Sehgrube“),
also bei zentraler Fixation. Das Gesichtsfeld der Sehgrube durchmisst
weniger als 1°. Bei einer exzentrischen Fixation von 2° hat der Visus bereits
um 0,5 abgenommen.
• Bei der Geburt ist die Sehschärfe des Kindes noch nicht voll entwickelt.
Sowohl die Zapfen, als auch die zuständigen Felder im Kortex sind vor dem
1. Lebensjahr noch unausgereift.
• Die Bestimmung der Sehschärfe geschieht üblicherweise mit Methoden der
Psychophysik. Den Probanden werden Sehzeichen präsentiert, und aus ihren
Antworten ist zu ersehen, ob sie sie richtig erkannt haben.
• In Deutschland wird der Visus meist mit Hilfe von projizierten Sehzeichen
definierter Größe, Helligkeit, Form und definierten Kontrasts bestimmt. Die
Verwendung eines Projektors anstelle einer Tafel hat den Vorteil der
Unabhängigkeit von der Prüfentfernung. Für eine reproduzierbare
Visusprüfung existieren DIN Vorschriften.
• Danach ist das Norm-Sehzeichen der sogenannte Landoltring, ein Ring
definierter Breite mit einer Lücke von derselben Breite, die in acht
verschiedenen Richtungen angeordnet sein kann. Durch das Erkennen der
Richtung der Lücke zeigt der Untersuchte, dass sein Auflösungsvermögen
mindestens der Breite der Lücke entspricht. In der Praxis werden allerdings
wegen der leichteren Verständigung meist genormte Abbildungen von Zahlen
als Sehzeichen verwendet.
• Es existieren weitere genormte Sehzeichen, so die Snellen Haken, die einem
E ähneln, und andere, die für die Visusprüfung von Analphabeten und
Kindern im Vorschulalter sowie für die nichtverbale Verständigung geeignet
sind. Auf den meisten Sehzeichenprojektoren werden Zeichen bis zu einer
Visusstufe von 0,05 (entsprechend ca. 0,3°) angeboten. Dies ist in der mit
zunehmender Sehschwäche anwachsenden Messungenauigkeit begründet.
Für noch geringere Visuswerte werden Sehprobentafeln verwendet (s. u.)
bzw. Fingerzählen, Handbewegungen und Lichtquellen benutzt.
• Bei der Bestimmung des Visus wird zwischen demjenigen ohne Korrektur, wie
Brille oder Kontaktlinse, und demjenigen mit Korrektur unterschieden. Dabei
bezeichnet man die Sehschärfe ohne Korrektur auch als Rohvisus. Häufig
werden auch die Abkürzungen s.c. (sine correctione, lateinisch für „ohne
Korrektur“) und c.c. (cum correctione, lateinisch für „mit Korrektur“)
verwendet. Diejenige optische Korrektur, die den höchsten Visuswert ergibt,
wird häufig als die „beste Korrektur“ bezeichnet. Die Möglichkeit der
optischen Korrektur bewirkt, dass der Visus unabhängig von den
Brechungseigenschaften des Auges ist. Der Visus im Sinne der obigen
Definition ist also der Visus mit bester Korrektur
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Metrisch Dezimal Snellen Winkelminuten
6/3 2,0 20/10 0,5′
6/4,5 1,33 20/15 0,75′
6/6 1,0 20/20 1′
6/7,5 0,8 20/25 1,25′
6/9 0,67 20/30 1,5′
6/12 0,5 20/40 2′
6/15 0,4 20/50 2,5′
6/30 0,2 20/100 5′
6/60 0,1 20/200 10′
6/120 0,05 20/400 20′
MAR
logMAR
VAS
n
2.0
0.5
-0.3
115
6/3.8
1.6
0.63
-0.2
110
20/16
6/4.8
1.25
0.8
-0.1
105
20/20
6/6
1.0
1.0
0.0
100
20/25
6/7.5
0.8
1.25
0.1
95
20/32
6/9.5
0.63
1.6
0.2
90
20/40
6/12
0.50
2.0
0.3
85
20/50
6/15
0.40
2.5
0.4
80
20/63
6/18
0.32
3.2
0.5
75
20/80
6/24
0.25
4.0
0.6
70
20/100
6/30
0.20
5.0
0.7
65
20/125
6/38
0.16
6.3
0.8
60
20/160
6/48
0.125
8.0
0.9
55
20/200
6/60
0.10
10.0
1.0
50
20/250
6/75
0.08
12.5
1.1
45
20/320
6/95
0.06
16
1.2
40
20/400
6/120
0.05
20
1.3
35
20/500
6/150
0.04
25
1.4
30
US notation
6 meter
Decima
notatio
l
n
notatio
20/10
6/3
20/12.5
Abb. 3: Relative Erkennbarkeit der verschiedenen
Optotypen ineinem Satz
Priv.-Doz. Dr. W. Wesemann,
Refraktionsbestimmung Grundlagen
Refraktionsbestimmung
besteht in der Messung des
Fernpunktabstands sfar .
Als Maß für die Fehlsichtigkeit
(dpt) verwendet man den
Kehrwert der in Metern
gemessenen Fernpunktweite,
wobei Fernpunktentfernungen
entgegengesetzt zur
Lichtrichtung negativ gezählt
werden.
Refraktionsbestimmung Grundlagen
Verfahren zur Refraktionsbestimmung :
• subjektive Verfahren mit Messbrille oder ähnliches
• objektiv‐visuelle Refraktometrie mit Skiaskop
• objektive Messung mit Refraktometer oder Aberrometer
Subjektive Methoden:
• Wahrnehmung eines physikalisch objektiven Reizes (Sehzeichen auf
Prüftafel) wird geprüft
• Bestimmung des Korrekturglases für bestkorrigierte Sehschärfe
• Ist eine psycho‐physikalische Messung, welche die Funktionsfähigkeit des
gesamten visuellen Systems erfasst
• Sehzeichen  optisches System  Retina  Gehirn
Subjektive Refraktionsbestimmung
• Wahrnehmung eines physikalisch objektiven Reizes (Sehzeichen auf
Prüftafel) wird geprüft
• Normsehzeichen ist der Landolt-Ring = Kreisring mit Öffnung b
• Ringöffnung kann in acht Richtungen angeboten werden
• Lage der Öffnung muß erkannt werden
• Für Visus = 1 (entspricht Sehwinkel von 1 Winkelminute) beträgt b =
1,74mm für eine Prüfentfernung von 6m
Klinische Relevanz der Wellenfrontanalyse
• Refraktometer neuester Generation
• umfassende Analyse der Abbildungsgüte des Auges
• Hochauflösendes Fundus Imaging
• Korrektur der gemessenen Aberrationen mittels adaptiv‐optischer Systeme
• Kontaktlinsen, die auch Aberrationen höherer Ordnung korrigieren
• Wellenfrontdaten als Eingangsgröße für Herstellung
• Refraktive Laser Chirurgie
• Wellenfrontdaten als Eingangsgröße für Berechnung des Ablationsprofils
• Refraktive Laser Chirurgie
• Wellenfrontdaten als Eingangsgröße für Berechnung des Ablationsprofils
Aberrationen Grenzen der Sehleistung
Die Kurve zu den Aberrationen hängt sehr stark von Alter, Akkomodation und Helligkeit ab.
Emmetropie
Ein emmetropes Auge bildet bei Fernakkommodation einen unendlich fernen
Objektpunkt scharf auf die Netzhaut ab, d.h. der Brennpunkt liegt genau auf
der Netzhaut.
Baulänge (ca. 24 mm) und Brechwert (D Auge = +59 dpt) des
fernakkommodierten Auges sind exakt aufeinander abgestimmt. Der
Fernpunkt liegt im Unendlichen.
Presbyopie (Alterssichtigkeit)
Augendrehpunkt (Z’) bei normalsichtigen Augen
Der Augendrehpunkt, um den sich das Auge beim Sehen
bewegt, befindet sich in der Mitte mit gleichem Abstand zu
allen Seiten.
Z’ = Augendrehpunkt
e = Hornhautscheitelabstand
b’ = Abstand Scheitel - Drehpunkt
b* = Abstand Hornhaut - Drehpunkt
Vielen Dank
für Ihre Aufmerksamkeit
Multifocal choroiditis
• Choriocapllaris Entzündung
• Damage outer segments
Autofluoresazenz ujd ICG
• Steroids
• Immunosuppression
•
•
•
•
•
Behçet
Sumru Onal
Ifa  Infliximab
Einzustufen als milde bis mittlere Aktivität
[email protected]
• Fuchs microgranulomatous
• Rubella