Survey
* Your assessment is very important for improving the workof artificial intelligence, which forms the content of this project
* Your assessment is very important for improving the workof artificial intelligence, which forms the content of this project
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