SBORNÍK PŘEDNÁŠEK 6.CELOSTÁTNÍSTUDENTSKÁKONFERENCEOPTOMETRIEAORTOPTIKY s mezinárodníúčastí dnel5.10.2015 v prostoráchposluchámyP31FakultysociálrúchstudiíMU,JoštovalO, 60200Brno CooperVisiorí" Generálnísponzor Pořadatelé sborníku: Doc. MUDr. Svatopluk Synek, CSc1., Mgr. Sylvie Petrová1 ,Mgr. Petr Veselý, DiS., PhD^BcLucie Patočková, BcZuzana Švambergová, Bc.Denisa Zličařová 'Katedra Optometrie a ortoptiky, LF MU Brno, Pekařská 53,656 91 Brno. program 6. celostátní studentské konference Optometrie a ortoptiky s mezinárodní účastí pořádané dne 15.10. 2015 v 10:00 hod. Posluchárna P31 FSS MU, Joštova 10, 60200 Brno kontakt:optobrno@med.muni.cz 9.00 - 9.45 Registrace účastníků - registration 10.00 - 10.20 1. Zahájení - Introduction • za vedení: doc. MUDr.SvatoplukSynek,CSc, přednosta KOO LF MU • za hosty: Kristina Mihié, M.Sc. in Vision Science and Business, University of Applied Sciences Veliká Gorica • za sponzora: Roman Veselý, ředitel firmy Cooper Vision, generální sponzor, Mgr. Emanuel Řehola, ředitel společnosti Topcomed • za studenty: Bc Lucie Patočková, zástupce studentů 10.20-10.50 2. Bc. Tomáš Dobřenský: Technické parametry ovlivňující přesnou aplikaci kontaktních čoček a jejich kontrola - Technical parameters influencing the accuracy of the fitting of contact lenses and their kontrol 10.50-11.00 3. BcPavla Hrabalova, Mgr. Jitka Krasňanská, Ph.D.:Metodika vyšetření dynamické zrakové ostrosti - Methods of dynamic visaul acuity testing 11.00-11.10 4. Bc. Renáta Papcunová, Mgr. Andrea Jeřábková:Diagnostika anomální retinální korespondence - The diagnosis of anomalous retinal correspondence 11.10-11.20 5. Bc. Soňa Kervitcerová, Mgr. Jitka Krasňanská, Ph.D.: Vizuální optometrie -Visual optometry 11.20-11.30 6. Bc Lucie Patočková, Mgr. Sylvie Petrová: Rohovkový topograf - Corneal topographer 11.30-11.40 7. Bc. Marie Kodetová, Mgr. Petr Veselý, DiS., PhD.: Korekce vrozených poruch barvocitu pomocí barevných filtrů - Correction of congenital color vision deficiencies using color filtres 11.40-11.50 8. Bc. Barbora Osičková, Mgr. Petr Veselý, DiS., Ph.D.: Chromagenové filtry a jejich vliv na rychlost čtení u dyslektiků - Chromagen filters and their effect on dyslexic's reading 11.50-11.55 diskuze k přednáškám - disscusion 11.55-12.15 prezentace posterů - presentation of posters 12.15-13.00 1. přestávka -1st break WORKSHOP 2xl5min 13.00-13.10 9. Mgr. Petr Langer: Vliv velikosů a okolí optotypových znaků na jejich čitelnost -Effect of Size and Surroundings of Optotypes on Theirs Legibility 13.10-13.20 lO.Matic Vogrič,M.Sc.opt. Kristina Mihié: Testování zraku elektronickými přístroji -Vision testing on electronic devices 13.20-13.30 11. Bc. Andrea Hanušova, Mgr. Matěj Skrbek: Přehled optických modelů oka -Optical Eye Models: A Review 13.30-13.40 12. Bc. Dana Albrechtova, MUDr. Zuzana Bednaříková: Korelace metod měření parametrů přední plochy rohovky - Comparison of anterior corneal surface measurement methods 13.40-13.50 13. Bc. Lucie Russnáková: Binokulární vidění sportovců - Binocular vision in sport 13.50-14.00 -o- 14. Bc. Zuzana Svambergová, MUDr. Monika Synková: Oční komplikace diabetes mellitus - Ocular complications of diabetes mellitus 14.00 - 14.05 diskuze k přednáškám - disscusion 14.05 - 14.50 2. přestávka - 2nd break WORKSHOP 3xl5min 14.50-15.05 soutěž - competition 15.05-15.15 15. Bc. Vendula Prudilová, Mgr. Ondřej Vlasák: Hodnocení úspěšnosti korekce astigmatismu pomocí kontaktních čoček - Evaluation of the success of astigmatism correction using contact lenses 15.15-15.25 16.Bc. Petra Zámečníkova, Mgr. Ondřej Vlasák: Korelace mezi hodnotou refrakce a IQ - Correlation between refraction value and IQ 15.25-15.35 17.Bc. Lucie Patočková: Stáž na Kypru v Pantheo Eye Centre - Internship in the Pantheo Eye Centre in Cyprus 15.35-15.40 diskuze k přednáškám - disscusion 15.40-16.05 3. přestávka + hodnocení konference WORKSHOP lxl5min 3rd break + review of the conference 16.05 - 16.20 18. zhodnocení studenty, sponzorem, hosty 16.20-16.30 19. doc.MUDr. Svatopluk Synek, CSc: Závěrečné slovo - final speech WORKSHOPY: Štěrbinová lampa, Bezkontaktní tonometr, Fundus kamera, Rohovkový topograf, ARK, Optotyp do blízka, Akomodometr, a další. AFTERPARTY: Two Faces, Dominikánská 7, Brno. Two Faces 18.00-18.15 Vyhlášení (Ceremony): - nejzajímavější přednáška (the best oral presentation) - hodnotí účastníci konference, - nejlepší poster - vyhodnotí komise ve složení: doc. MUDr. SvatoplukSynek, CSc, Mgr. Lucie Buriánková (optometrie) a Lucie Černá (ortoptika), - výsledky soutěže + vylosování 3 výherců (competition results + lottery winners) 19.00- Raut, volná zábava (Raut, party) POSTERY: 1. Be. Emese Nagyová, Mgr. David Severa Srovnání akomodačně vergenčních vlastností vizuálního systému pro jednotlivé refrakční vady Comparison of the accommodative-vergence properties of the visual system for different types of refractive errors 2. Be. Jan Olbrecht, MUDr. Veronika Pandoščáková Vliv aberací vyšších řádů na kontrastní citlivost u pacientů s keratokonem The influence of higher order aberrations contrast sensitivity in patiens with keratoconus 3. Be. Nikola Celá, Mgr. Sylvie Petrová Komparace kontrastní citlivosti při korekci tórickou kontaktní čočkou a jejím sférickým ekvivalentem Comparison of contrast sensitivity by correction with toric contact lens and its spherical equivalent 4. Bc.Anežka Zemánkova, MUDr. Tomáš Mňuk Corneal Collagen Cross-linking Corneal Collagen Cross-linking 5. Be. Aneta Ondraszek , MUDr. Petr Kus Vliv operace katarakty na změny slzivosti Lacrimation changes after cataract surgery 6. Be. Lucie Ženatá, MUDr. Kristýna Smolíková Využití elektrofyziologických vyšetřovacích metod v diagnostice onemocnění sítnice Use of the electroretinography in the diagnosis of the retinal diseases 7. Be. Lucie Klusoňová, Mgr. Sylvie Petrová Oční protézy Ocular prosthesis 8. Be. Larysa Baron, MUDr. Monika Synková Záchyt rizikových diagnóz na optometrickém pracovišti Detection of risk diagnoses at the optometric workplace 9. Be. Ladislava Fialová, Mgr. Simona Bramborová, DiS Adaptace a její poruchy, oslnění. Minimální požadavky pro řidiče Adaptation and its disorders, glare. Minimum requirements for drivers 10. Be. Lucie Kotrlová, MUDr. Monika Synková Komplikace spojené s myopií Complications of myopia 11. Be. Denisa Zličařová, MUDr. Petra Kocandová Vliv antiglaukomatik na slzný film Effect of antiglaucomatic drugs on the tear film 12. Be. Ilona Kachlíková, Mgr. Matěj Skrbek Porovnání přínosu korekce stanovené subjektivní a objektivní metodou u pacientů s VPMD Comparison the benefits of correction determined through the use of subjective and objective methods for patients with AMD 13. Zeljka Jerkovic, Sara Barič, B.Sc.opt. Sonja Drugovic, M.Sc.opt. Kristina Mihič Posouzení hloubky přední komory pomocí štěrbinové lampy Slitlamp method of estimating the depth of anterior chamber 14. Luci.ja Batinovič, B.Sc.opt., B.Sc.opt. Sonja Drugovic, M.Sc.opt. Kristina Mihič Kontaktní čočky a syndrom suchého oka Contact lenses and dry eye syndrome 15. Jelena Jelčič, B.Scopt., B.Scopt. Sonja Drugovic, M.Sc.opt. Kristina Mihic Barevné vidění a věkem podmíněná oční patologie Color vision and age-related diagnosis of eye diseases 4 OBSAH (CONTENT) 1. Úvodníslova.........................................................................................................................................7 2. Technické parametry ovlivňující přesnou aplikaci kontaktních čoček a jejich kontrola- Bc. Tomáš Dobřenský.......................................................................................................................................................9 Technical parameters influencing the accuracy of the fitting of contact lenses and their kontrol- Bc. TomášDobřenský.......................................................................................................................................12 3. Metodika vyšetření dynamické zrakové ostrosti- Bc.Pavla Hrabalova....................................................15 Methods of dynamic visaul acuity testing- Bc.Pavla Hrabalova........................................................................21 4. Diagnostika anomální retinami korespondence - Bc.Renáta Papcunová..................................................26 The diagnosis of anomalous retinal correspondence- Bc.Renáta Papcunová......................................................33 5. Vizuální optometrie- Bc. Soňa Kervitcerová..........................................................................................40 Visual optometry - Bc.Soňa Kervitcerová........................................................................................................48 6. Rohovkový topograf-Bc. Lucie Patočková..................................................................................................56 Corneal topographer - Bc. Lucie Patočková....................................................................................................64 7. Korekce vrozených poruch barvocitu pomocí barevných filtrů- Bc. Marie Kodetová..............................71 Correction of congenital color vision deficiencies using color filtres- Bc. Marie Kodetová................................74 8. Chromagenové filtry a jejich vliv na rychlost čtení u dyslektiků- Bc. Barbora Osičková.........................77 Chromagen filters and their effect on dyslexic's reading rate- Bc. Barbora Osičková.........................................84 9. Vliv velikosti a okolí optotypových znaků na jejich čitelnost- Mgr.Petr Langer......................................90 Effect of Size and Surroundings of Optotypes on Theirs Legibility- Mgr. Petr Langer.......................................94 10. Vision testing on electronic devices - Matic Vogrič...............................................................................98 11. Přehled optických modelů oka - Bc. Andrea Hanušova........................................................................122 Optical Eye Models: A Review- Bc. Andrea Hanušova..................................................................................130 12. Korelace metod měření parametrů přední plochy rohovky- Bc.Dana Albrechtova.................................138 Comparison of anterior corneal surface measurement methods- Bc.Dana Albrechtova....................................146 13. Binokulární vidění u sportovců - Bc. Lucie Russnáková.....................................................................152 Binocular vision of athletes- Bc. Lucie Russnáková.......................................................................................156 14. Oční komplikace diabetes mellitus - Bc.Zuzana Svambergová.............................................................160 Ocular complications of diabetes mellitus - Bc. Zuzana Svambergová............................................................167 15. Hodnocení úspěšnosti korekce astigmatismu pomocí kontaktních čoček - Bc. Vendula Prudilová..........174 Evaluation of the success of astigmatism correction using contact lenses- Bc. Vendula Prudilová....................180 16. Korelace mezi hodnotou refrakce a IQ- Bc.Petra Zámečníkova............................................................185 Correlation between refraction value and IQ- Bc.Petra Zámečníkova.............................................................191 17. Stáž na Kypru v Pantheo Eye Centre- Bc. Lucie Patočková.................................................................198 Internship in the Pantheo Eye Centre in Cyprus- Bc. Lucie Patočková............................................................202 POSTERY(POSTERS).................................................................................................................................206 18. Srovnání akomodačně vergenčních vlastností vizuálního systému pro jednotlivé refrakční vady-Bc.Emese Nagyová.......................................................................................................................................206 Comparison of the accommodative-vergence properties of the visual system for different types of refractive errors- Bc.Emese Nagyová............................................................................................................................216 19. Vliv aberací vyšších řádů na kontrastní citlivost u pacientů s keratokonem- Bc. Jan Olbrecht...............227 The influence of higher order aberrations contrast sensitivity in patiens with keratoconus- Bc. Jan Olbrecht....235 20. Komparace kontrastní citlivosti při korekci tórickou kontaktní čočkou a jejím sférickým ekvivalentem-Bc.Nikola Celá.............................................................................................................................................244 Comparison of contrast sensitivity by correction with toric contact lens and its spherical equivalent - Bc.Nikola Celá 253 5 21. Corneal Collagen Cross-linking- Bc.Anežka Zemánkova.....................................................................263 Corneal Collagen Cross-linking- Bc.Anežka Zemánkova...............................................................................269 22. Vliv operace katarakty na změny slzivosti- Bc. Aneta Ondraszek.........................................................275 Lacrimation changes after cataract Sumery - Bc. Aneta Ondraszek.................................................................282 23. Využití elektrofyziologických vyšetřovacích metod v diagnostice onemocnění sítnice - Bc. Lucie Ženatá 289 Use of the electroretinography in the diagnosis of the retinal diseases- Bc. Lucie Ženatá.................................298 24. Oční protézy- Bc. Lucie Klusoňová....................................................................................................307 Ocular prosthesis- Bc. Lucie Klusoňová........................................................................................................313 25. Záchyt rizikových diagnóz na optometrickém pracovišti - Bc.Larysa Baron..........................................319 Detection of risk diagnoses at the optometric workplace- Bc.Larysa Baron.....................................................332 26. Adaptace ajejí poruchy, oslnění. Minimální požadavky pro řidiče- Bc. Fialová Ladislava....................347 Adaptation and its disorders, glare. Minimum requirements for drivers - Bc. Fialová Ladislava.......................356 27. Komplikace spojené s myopií- Bc. Lucie Kotrlová..............................................................................366 Complications of myopia- Bc. Lucie Kotrlová...............................................................................................371 28. Vliv antiglaukomatik na slzný film- Bc.Denisa Žličařová....................................................................377 Effect of antiglaucomatic drugs on the tear film- Bc. Denisa Žličařová...........................................................384 29. Porovnám přínosu korekce stanovené subjektivní a objektivní metodou u pacientů s VPMD- Bc.Ilona Kachlíková...................................................................................................................................................392 Comparison the benefits of correction determined through the use of subjective and objective methods for patients with AMD- Bc. Ilona Kachlíková.....................................................................................................400 30. Slitlamp method of estimating the depth of anterior chambre - Željka Jerkovič, Sara Barič...................409 31. Contact lenses and dry eye syndrome- Lucija Batinovič......................................................................417 6 1. Úvodníslova doc. MUDr. SvatoplukSynek, CSc, přednostaKatedry optometriea ortoptikyLF MUa Kliniky nemocíočních aoptometrieFNUSA Brno Úvodní slovo 6. celostátní studentská konference Optometrie a ortoptiky s mezinárodní účastí se na LF MU koná v tradičním podzimním termínu. Jaké změny se odehrály od našeho posledního setkání? Kromě nového materiálního zázemí katedry je významná i prezentace brněnské Optometrie na odborných konferencích, je třeba zmínit účast na kontaktologickém sjezdu v Nymburce, každoroční prezentace u příležitosti 10. Ročníku Slavíkových oftalmologických dnů v Brně, aktivní účastí na konferenci EAOO v Budapešti. Významnou se stává i publikační činnost v odborném tisku a tvorba výukového materiálu v multimediální podobě na ELPORTALu LF. Studium v kombinovaném magisterském programu pokračujícího studia Optometrie v anglickém jazyce bylo v letošním roce zahájeno. Věřím, že konference bude ukázkou znalostí, praktických dovedností, námětem do budoucnosti i přínosem pro vlastní praxi. Přeji účastníkům hodně odborných zážitků a zdárný průběh konference. Introduction The 6th international student's conference of optometry and orthoptics is held in traditional autumn term. What about news from last meeting? Our department obtained some new equipment (some devices on examination of binocular vision). Our staff and students took place in contact lens congress in Nymburk, 10th Slavik ophthalmologic days in Brno, and had an active presentation on EAOO in Budapest, Hungary. Very significant is scientific publications of my colleagues in magazines with impact factor. Last but not least we cannot forget production of textbook on ELPORTAL (electronic portal) in medical faculty. Two of another our teachers were graduated PhD. Our Masters Degree program in English language was started in September. I believe that conference will be demonstration of knowledge, practical skills, and bring a benefit for your own practice. I wish participants many scientific experiences and successful proceeding. 7 Úvodníslovostudentů-BcLucie Patočková,KatedraoptometrieaortoptikyLF MU Vážení představitelé fakulty, vážení studenti a sponzoři, již šestým rokem pořádá naše fakulta mezinárodní studentskou konferenci Optometrie a ortoptiky. Ti, pro které je tento ročník poslední, jistě dosvědčí, že každý nový ročník je stále kvalitnější, nabízí nové inovace v programu a díky zapojení studentů čtyř významných univerzit získala prestiž u odborné veřejnosti. Vítám zde i studenty prvních ročníků. Věřím, že pro vás bude konference velikou inspirací a motivací ke studiu. Pokud nebudete odborným tématům rozumět, nezoufejte. Pročtěte si tento sborník, který jistě mnohé vaše otázky zodpoví. Veliké poděkování si zaslouží i vedení fakulty, které tuto událost spolu se sponzory zaštítili. Věřím, že tato konference naplní vaše očekávání a že si z ní odnesete mnoho poznatků. Introduction from the students - Be. Lucie Patočková, DepartmentofOptometryandOrthoptics Dear headquaters, students and sponsors The 6th international student's conference of optometry and orthoptics is organized by our Faculty of Medicine. You, for that this is last year of study, sure testify that every new year is more quality, has new inovation in program and thanks to involvement of four significant university's students it gets high prestige in professional society. I also welcome the first year of study students. Believe that for you will be this conference huge inspiraton for study. If it's happen that you will not understand the technical terms, don't worry about it and read this Colection of the fulltext. It answers you for all yours questions. Immense thank you to headquaters of faculty and our sponsors for make this conference happen. I hope, that this conference come up to expectations and that you learn a lot of knowledge. 8 2. Technické parametry ovlivňující přesnou aplikaci kontaktních čoček a jejich kontrola- Bc. Tomáš Dobřenský Afiliace: CooperVision Česká republika Abstrakt:Stručná rekapitulace parametrů kontaktních čoček, jejich vzájemného vztahu a vlivu na přesnost aplikace. Další působící faktory, jako je materiál čočky a jeho vlastnosti. Způsoby hodnocení výsledné aplikace kontaktních čoček biomikroskopií na štěrbinové lampě. Aplikace kontaktních čoček v sobě spojuje mnoho různých prvků, které ji ovlivňují. Rozhodujeme se na základě zrakové vady, klinického nálezu, technických parametrů a možností kontaktních čoček, ale i individuality jejich koncového uživatele. Svoji roli hraje osobnost očního specialisty, který svým rozhodnutím určuje do značné míry pozdější spokojenost klienta se zvoleným řešením. Proto je důležité naučit se orientovat v nabídce možných řešení, rozhodovat se podle zjištěných faktů a také, umět si ověřit správnost volby co nejvíce objektivním způsobem. Ve své přednášce jsem se zaměřil na oblast měkkých kontaktních čoček, vlivu některých parametrů a technických řešení na aplikaci a také se podíváme na kontrolu kontaktních čoček na oku. Kontaktní čočky se liší v použitých materiálech, designu, režimech nošení a samozřejmě svým určením pro různé refrakční vady. Konstrukce kontaktní čočky by měla splňovat následující základní kritéria: Kontaktní čočka by měla co nejméně omezovat oplachování oka slzným filmem. S tím je totiž spojený dostatečný přísun kyslíku k rohovce a naopak odvod metabolických splodín od ní. Tento faktor je nejvíce ovlivněn celkovou konstrukcí, designem, čočky a hlavně oblastí jejího okraje. Design čočky Podívejme se nejprve na základní popisné parametry kontaktních čoček, které jsou uvedeny na všech produktech: Základní zakřivení (BC = basecurve) Průměr (Dia = diameter). Aplikaci kontaktních čoček ovlivňují oba tyto parametry, tedy přesněji řečeno, výsledná aplikace je vzájemným vztahem mezi zakřivením a průměrem kontaktní čočky. Otázkou je, nakolik oba tyto parametry skutečně popisují tvar kontaktní čočky. Pokud jde o průměr čočky, tady je odpověď jednoznačná. Průměr kontaktní čočky v plně hydratovaném stavu je skutečně takový, jak je uvedeno na jejím balení. Rohovka má ve většině případů průměr do 12 mm,pro průměr měkké sklerokorneální čočky pak platí, že by měla přesahovat přes limbus alespoň o 0,5 mm na každé straně. Standardně se vyrábí nejmenší průměr měkkých kontaktních čoček 13,6 mm. Běžně pak je 14,0 až 14,5 mm. Komplikovanější je to s otázkou zakřivení. Základní zakřivení kontaktní čočky je popisný údaj, který vyjadřuje centrální zakřivení čočky v oblasti přibližně dvou až tří milimetrů v průměru. Konstrukce zadní plochy čočky je ale ve většině případů asférická a tedy skutečná křivka této plochy není v celém svém tvaru odpovídající uvedenému číslu. Údaj zakřivení je z tohoto úhlu pohledu pro nás hodnotou orientační. V literatuře se nejčastěji uvádí, že hodnota zakřivení kontaktní čočky by měla být o jeden milimetr plošší, než je průměrná keratometrie centra rohovky. Toto pravidlo skutečně platí v případě, že křivka zadní plochy kontaktní čočky je blízká rotačnímu hyperboloidu. Ale současné křivky zadních ploch čoček jsou výrazně složitější. A navíc se většina kontaktních čoček dodává na trh v jednom, maximálně dvou různých zakřiveních tzv. unifitech. Tento stav nás často vede, v kombinaci s ostatními parametry čoček, k určitému aplikačnímu kompromisu. Dobře, ale jak tedy určím správně vybranou kontaktní čočku? Odpověď je jednoduchá: tuto jistotu bez kontroly aplikace na štěrbinové lampě nejsem schopen potvrdit. Více si o celém hodnocení řekneme za chvilku. Požadavek na přesnou aplikaci kontaktních čoček předpokládá, že tvar čočky bude „kopírovat" tvar rohovky a výsledkem bude paralelní postavení kontaktní čočky vůči rohovce ve všech bodech. Tento ideální stav nastává velmi zřídka. Mnohem častější, vzhledem k nepravidelnému tvaru rohovek a většinou také kontaktních čoček, je situace, kdy v některých oblastech je kontaktní čočka povrchu rohovky blíž a jinde dál. Obvykle je centrální optická oblast kontaktní čočky jako celek strmější než příslušně velká oblast rohovky. To je celkem paradoxní vzhledem k tomu, že pokud jde o uváděné centrální zakřivení (BC = basic curve), volíme popisně plošší hodnotu, než je průměrná keratometrie centra oka. V oblasti přechodu mezi optickou a haptickou částí čočky, bývá její přiblížení k rohovce nejtěsnější. Okraj kontaktních čoček by pak opět měl směřovat mírně od povrchu oka. Charakteristika okraje kontaktní čočky ale může být velmi různorodá. Na obrázku z elektronového mikroskopu vidíme několik různých typů kontaktních čoček od různých výrobců. Je tu zřejmé, že k problematice okraje čoček rozhodně nepřistupují jednotně. 9 Dokonce se dají rozdělit do čtyř různých „kategorií": okraje směřující vzhůru a to do břitového nebo zaobleného tvaru a podobně okraje směřující dolů: opět buď břitové, nebo zaoblené. Z dříve řečeného se okraje směřující dolů zdají být celkem nelogickým řešením. Jenže, ono také záleží na tvaru přechodu mezi rohovkou a sklerou. Pokud je sklerokorneální úhel velmi otevřený, pak čočka s okrajem vzhůru může příliš odstávat od povrchu oka a výsledkem je neúměrné dráždění tarzální plochy víčka, případně okraj víčka může přímo hrnout takovou čočku z oka ven. Naopak, u ostřejšího sklerokorneálního úhlu by se čočka s okrajem dolů mohla okrajem opírat do perilimbální oblasti. Jednak tu bude působit otlak, ale především uzavře přirozený průtok slz pod kontaktní čočku. Výsledkem takové aplikace je hypoxie rohovky. Rohovce totiž chybí kyslík přiváděný výměnou slzného filmu a tento nedostatek není schopen pokrýt ani ten nejprodyšnější materiál na trhu. Další důležitou vlastností kontaktní čočky je schopnost stejnoměrně rozkládat tlak, který na přední segment oka působí.Tento tlak vyvolávají oční víčka, především okraj tarzu. To platí při otevřeném oku a samozřejmě pak v průběhu mrknutí. Mrkání a tlak okrajů víček je určující veličinou při řadě dynamických dějů po aplikaci čočky na oku. U sférických nestabilizovaných kontaktních čoček je výsledkem tlaku okrajů víček při mrkání rotace čočky. Ta spolu s mírným pohybem nahoru a dolů a také s mírným „pumpovacím" efektem přitlačením čočky k oku a opětovným uvolněním, rovněž napomáhá tolik potřebné výměně slz pod čočkou. No dobře, a co tedy kontaktní čočky, které záměrně na oku stabilizujeme - například všechny torické? Je realitou, že právě u těchto čoček je výměna slz pod čočkou nižší. Jednak chybí rotace, dále čočka kvůli stabilizačním mechanismům je tlustší a tedy pump efekt není tak silný. A často je čočka ještě i větší v průměru. O to více tady záleží na správné volbě parametrů čočky a jejich následné kontrole. U měkkých kontaktních čoček se musí konstrukce podřídit obsahu vody, elasticitě, propustnosti pro kyslík, transportu tekutin v materiálu a evaporaci (osychání). Existují přesně stanovené hodnoty konstrukčních údajů, kde je mimo jiné uvedena minimální středová tloušťka čočky. Není problém takto tenké a nebo i tenčí čočky vyrobit, ale využít se prakticky nedají. Takto tenká čočka by se po aplikaci propadla v centrální oblasti a adhezí slz přichytila k rohovce. Tím by se omezil její pohyb, nedocházelo by k výměně slz pod čočkou, tedy by se nepřiváděl kyslík a neodváděly splodiny metabolismu. Proto je nutné tloušťku čočky vždy vyvážit k příslušnému materiálu. Vliv materiálu Základním a referenčním materiálem měkkých kontaktních čoček je hydroxyetylmetakrylát -UEMA. Schopnost síťovaného polymeru vázat vodu byla revoluční novinkou. Kontaktní čočky z čistého materiálu UEMA obsahují mezi 36 až 38% vody. Voda přitom má v čočce scela zásadní význam pokud jde snášenlivost materiálu na oku - většinou ji hodnotíme prostřednictvím smáčivosti povrchu, dále jeho jemnost a pružnost - obvykle dnes vyjádřenou modulem pružnosti čočky, a v neposlední řadě propustnost materiálu pro kyslík - nejčastěji uvádíme hodnoty Dk a Dk/t. Přídavkem kopolymerů, jako jsou například vinylpyrolidon, vinylakrylát neboglycerylmetakrylát, je možné obsah vody zvýšit - technicky se používá maximální obsah vody okolo 70%. U hydrogelových materiálů se spolu s vyšším obsahem vody zlepší pružnost a jemnost materiálu i jeho propustnost pro kyslík. Samostatný polymer je totiž pro plyny nepropustný, proto je rozhodující obsah vody v hydrogelu, který určuje jeho difuzivitu. V dnešní době se na trhu měkkých kontaktních čoček nejčastěji používají materiály s kategorie silikon hydrogelu. Obsah siloxanů v materiálu čočky výrazně zlepšuje její propustnost pro kyslík. Ta již není limitována obsahem vody v čočce, kdy voda působí jako transportní medium pro kyslík. Molekuly kyslíku stejně jako odpadního C02 mohou procházet přímo strukturou materiálu. Teoreticky tak platí, že vyšší obsah vody v silikon hydrogelových materiálech propustnost pro kyslík snižuje. Na druhou stranu siloxanové struktury jsou mechanicky tužší a méně ohebné, než tomu je u hydrogelu. Výsledkem je vyšší hodnota modulu pružnosti. Čisté siloxany jsou také hydrofobní a to má za následek horší povrchovou smáčivost čočky a větší afinitu k vazbě lipidových depozit na povrch čočky. S těmito vlastnostmi se většina výrobců snaží bojovat a postupně se mění vnitřní provázanost jednotlivých struktur materiálu, stejně jako se hledá optimální vyvážený poměr obou složek pro zachování většiny výhod jak hydrogelu, tak silikon hydrogelu. Moderní silikon hydrogely se sice možná nepyšní nejvyššími hodnotami propustnosti pro kyslík, zato ale mají výrazně nižší modul pružnosti, lepší povrchovou smáčivost a vyšší celkový obsah vody. Hydrogelové materiály jsou díky nižšímu modulu pružnosti více přizpůsobivé tvaru rohovky pod sebou. Také adhezní síly jsou u hydrogelu vyšší než u silikon hydrogelových čoček. Důsledkem toho může být menší pohyb čočky na oku a obtížnější hodnocení přesnosti její aplikace. Vyšší modul pružnosti u některých silikon hydrogelových čoček zase klade větší nároky na výběr správných parametrů. Hodnocení aplikace na štěrbinové lampě Pro hodnocení správně naaplikované kontaktní čočky používáme biomikroskopii s využitím štěrbinové lampy. Prvním krokem je správné nastavení, tak abychom měli jasné a přehledné možnosti pozorování. Hodnotíme při malém zvětšení, je přehlednější a vidíme větší část čočky, za difuzního osvětlení. 10 Hodnocení se skládá z několika základních kroků. Nejprve prostý pohled na aplikovanou čočku na oku, klienta vyzvu k několika zamrkáním. Hodnotím centraci čočky, její pohyb a rychlost stabilizace. Následně klienta vyzvu k pohledům do stran, nahoru a dolů. Pokud mi vadí ve výhledu víčka, mohu je mírně přidržet, ale pozor, mají velmi zásadní vliv na stabilizaci a polohu čočky za normálních okolností. Následně provádím push-up test, tedy nejprve odtáhnu spodní víčko a následně jeho hranou lehce přistrčím čočku směrem vzhůru a uvolním. Pozoruji rychlost a „ochotu" čočky vracet se do původní polohy, případně její přepadávání níž, než původně byla. U torických čoček je namístě také kontrola rotace čočky jejím vychýlením do stran. Závěry provedené z pozorování: aplikace je přesná - kontaktní čočka se přiměřeně hýbe na oku při mrkání, její pohyb je přibližně v intervalu 0,3 až 0,5 mm. Ochotně se pohybuje s okem při pohledech do stran, nezaostává, ale není ani těsná v mezních polohách. Ochotně reaguje na push-up test, vrací se prakticky okamžitě do výchozí polohy, při odtažení spodního víčka nemá tendenci klesat příliš nízko. Klient uvádí u prvních aplikací takto zvolených čoček, že je na oku vnímá, ale nejsou nepříjemné. Aplikace je těsná - kontaktní čočka vykazuje minimální pohyb na oku. Někdy je centrálně umístěná, ale někdy být nemusí.Při pohybu do stran jde ochotně s okem, ale i v mezních polohách se neposunuje proti pohybu. Na push-up test reaguje jen neochotně, velmi pomalu, nebo téměř vůbec se nevrací do původní polohy - může trvat i několik mrknutí, než je opět centrovaná. Pozor: klient může takovou čočku hodnotit jako velmi pohodlnou, prakticky o ní na oku ani neví - zatím. Řešení: zvolit volnější parametr zakřivení čočky, nebo menší průměr. Aplikace je volná - kontaktní čočka se velmi ochotně pohybuje při mrkání, klouže po oku, při pohybech do stran někdy až nestíhá. Push-up test: už při odtažení víček může být viditelný pokles čočky, na test samotný reaguje až příliš, po uvolnění poklesá pod výchozí polohu. Klient od začátku čočku vnímá a často uvádí, že čočka dráždí. Řešení: zvolit menší těsnější parametr zakřivení, nebo větší průměr. V dnešní době změnit čočku znamená často sáhnout po jiném typu, nebojte se takové změny. K hodnocení mohu použít také barvení slzného filmu fluoresceinem. Pozor: pokud hodnotím aplikaci měkkých kontaktních čoček, musím použít vysokomolekulárni fluorescein. Pro pozorování volím opět malé přehledné zvětšení s difuzním osvětlením, kdy přidávám kobaltový filtr a před objektivem biomikroskopu mohu použít ještě žlutou predsádku. Intenzita osvětlení musí být poměrně vysoká. Hodnocení: všímáme si distribuce fluoresceinu (slzného filmu) v oblasti kontaktní čočky. Při přesné aplikaci je distribuce slzného filmu celkem rovnoměrná v celé ploše. Trochu víc se může barvit centrální oblast a je viditelný mírně přizvednutý okraj - orámování čočky. U těsné aplikace se objevují místa bez výrazného fluoresceinu. Výrazně větší nahromadění je naopak v centrální oblasti a orámování okraje čočky je někdy velmi slabé, nebo téměř chybí. U volné aplikace je velmi často oko výrazně zaslzené, větší množství fluoresceinu je nahromaděné hlavně pod širokým okrajovým pásem. 11 Technical parameters influencing the accuracy of the fitting of contact lenses and their kontrol- Be. TomäsDobfensky Afiliation: CooperVision Czech Republic Abstract:A brief recapitulationof parametersof contact lenses, their relationship andinfluence on theaccuracy of the application. Otheracting factors, such as thelens materialand its properties. Ways of assessingthe finalapplication of contact lensesby biomicroscopyon the slit lamp. Application of contact lenses combines many different elements that affect it. We decide on the basis of visual errors, clinical findings, the technical characteristics and the possibility of parameters ofcontact lenses, but also on the user's individuality. The role of personalityof ECP, whose decisions determine to a large extent future client satisfaction with the chosen solution. It is important to learn how to navigate in the possibilities of solutions, make decisions according to established facts and also be able to verify the accuracy of the choice of the most objective manner. In my lecture, I focused on the area of soft contact lenses, the effect of some parameters and technical solutions to fittingprocess and also looking at the control contact lens on the eye. Contact lenses differ based on the used materials, designs, and wearingschedules, and also which refractive error we must corrected. The construction of contact lens should meet the following basic criteria: The contact lens should at least limit the flushing of tear film on the eye. With this, it is in fact connected sufficient supply of oxygen to the cornea and also removal of metabolic combustion products from it. This factor is most influenced by the overall design of lenses and most their edge. Lens design Let's look first at the basic descriptive parameters of the contact lenses that are provided for all the products: Base curve (BC) Diameter (Dia). Application of contact lenses affect both of these parameters - the resulting application is the relationship between the curvature and diameter of contact lenses. The question is, whether these two parameters describe the real shape of a contact lens. Regarding the diameter of the lens, there is a clear answer. Diameter of the contact lens in a fully hydrated state is indeed such as indicated on the package. The cornea has in most cases diameter to 12 mm and the diameter of the soft sclero-corneal lens then they should overlap the limbus at least about 0.5 mm on each side. Standard is produced the smallest diameter of the soft contact lenses as 13.6 mm. Most of production is between 14.0 and 14.5 mm. Base curve is more complicated question. Standard BC of a contact lens is descriptive parameter, which expresses the central curvature of the lenses in approximately two or three millimeters in diameter. The rear surface of the lens but in most cases, and therefore the current aspheric curve of this surface is not in its shape corresponding to that number. Base curve is from this perspective for our value orientation only. The literature frequently indicates that the value of the BC of the contact lens should be about one millimeter flatter than the average keratometry of central cornea. This rule applies if the rear surface curve of the contact lens is close to oblate spheroid. But the current curve of the lens surface is more complex. Most contact lenses are available on the market in a one or maximum two different curvatures -Unifits. This condition often leads us, in combination with the other parameters of the lens, a fitting for a particular compromise. OK, but how do I determine correctly selected contact lens? The answer is simple: this assurance without checking applications on the slit lamp is not able to confirm. More about ratings I will say later. The requirement for precise application of contact lenses assumes that the shape of the lens to "copy" the shape of the cornea and results in the parallel position of the contact lens against the cornea at all points. The ideal situation occurs very rarely. Much more common, due to the irregular shape of cornea and also contact lens, is a situation, where in some areasof contact lens are closer to corneal surface and others farther. Usually the central optical part of the lens is a steeper than corresponding area of the cornea. It is quite paradoxical in view the fact, that the mentioned central curvature (BC) is chosen in descriptive value flatter than the averagekeratometryof center of eye. The area between the optical and haptic part of the lens is its closest approach to the cornea. Edge contact lenses should be pointing again slightly from the surface of the eye. But edge of contact lens may be very diverse. On the pictures from electron microscope, we see several different types of contact lenses of different manufacturers. It's obvious that the issue of the edges of the lenses is definitely not treated uniformly. Even can be divided into four different "categories": the edges pointing upwards and into the shaped or rounded edges and the like pointing down: either shaped or rounded. From previously said edges facing down seem quite illogical solution. However, it also depends on the shape of the 12 transition between the cornea and sclera. If sclero-corneal angle is very open, the lens edge can't protrude upward from the surface of the eye and result in excessive irritation of the tarsal area of eyelid or rim of the cap may directly pouring a lens out from the eye. Conversely, at a sharper angle should lens edge to edge down to lean perilimbal area. First, there is cause bruising, but also closes the natural flow of tears under the lens. The result is hypoxia of cornea. The cornea is lacking oxygen supply in exchange of the tear film, and this deficiency is not able to cover even the most permeable material on the market. Another important feature is the ability contact lenses uniformly distribute the pressure that the front segment of the eye operates. This pressure rise eyelids, particularly edge of tarsus. This applies with open eyes and then, of course, during the blink. Blinking and eyelid margin pressure is decisive parameter in a number of dynamic processes, after fittingof the lens on the eye. For spherical contact lenses is the result of pressure at the edges of the eyelid during of blinking rotation of the lens. This, together with a slight up and down movement, and with a "pumping" effect of pressing the lens to the eye and re-release, also helps much needed exchange of tears under the lens. Well, what about the contact lenses we must stabilize on the eye - for example all torics? The reality is, that just for these lenses is the exchange of tears under the lens lower. First, lack of rotation, as well as a lens due the stabilizing mechanisms is thicker and thus pump effect is not so strong. And usually this kind of lenses is often even larger in diameter. That's more here depends on the correct choice of lens parameters. In soft contact lenses construction must conform water content, elasticity, oxygen permeability, fluid transport in the material and evaporation (drying time). There are well-defined values of design data, which also indicate the minimum central thickness of the lens. There is no problem to produce this thin or even thinner lenses, but can't be used practically. Thus a thin lens should be dropped after application in the central region and by tears will be sticking by adhesion to the cornea. This would limit its movement, there would be no exchange of tears under the lens, therefore, would refrain from the not flow of oxygen and exhausts of metabolism. So this is why we must balance the thickness of each lens to the appropriate material. Influence of Material The basic reference material for soft contact lenses is hydroxyethyl methacrylate - HEMA. The ability to cross-linked polymer to bind water was a revolutionary. Contact lenses from pure HEMA contain between 36-38% of water. Water content is crucial as regards the compatibility of the material on the eye - usually it evaluate by surface wettability, as well as its softness and flexibility - usually today expressed by the modulus of the lens, and finally permeability material for oxygen - typically shows values of Dk and Dk / t. Addition copolymers such as vinylpyrrolidone, vinyl acrylate or glyceryl methacrylate, it is possible to increase the water content - technically is used the maximum water content about 70%. For hydrogel materials, along with higher water content improves the flexibility and softness of the material and its permeability to oxygen. Isolated polymer is impermeable for gases, so water content is critical for the hydrogel to determine its diffusivity. Current market with soft contact lenses most commonly used silicone hydrogelsmaterials. Siloxanes content in the lens material greatly improves its oxygen permeability. That is no longer limited by the water content of the lens, where the water acts as a transport medium for the oxygen. Oxygen molecules as well as waste CO2 can flow directly across the structure of material. Theoretically, higher water content in the silicone hydrogel materials decreases oxygen permeability. On the other hand, siloxanes in structures are mechanically stiffer and less elastic than is the case of hydrogels. The result is a higher modulus value. Pure siloxanes are hydrophobic, and this results in worse surface wettability of the lens and a greater binding affinity for lipid deposits on the lens surface. With these features, the majority of manufacturers trying to fight and gradually changing the bones between the different parts of material, as it seeks an optimal balance of the two components to preserve most of the benefits as hydrogels and silicone hydrogels. Modern silicone hydrogels may perhaps have not highest values of oxygen permeability,but have significantly lower modulus, improved surface wettability and higher total water content. Hydrogel materials are due to the lower modulus more adaptable to the shape of the cornea. Also, adhesive strength in hydrogels are higher than in the silicone hydrogel lenses. This can result in less movement of the lens on the eye and difficult to assess the accuracy of its application. Higher modulus of some silicone hydrogel lenses in turn places greater demands on the selection of the correct parameters. Evaluation of the application by the slit lamp Pre-applied thread for evaluating the correct contact lens use biomicroscopy on a slit lamp. The first step is to set, so we have a great opportunity for observation. We evaluate low magnification to see more of the lens and diffuse lighting. The assessment consists from a few basic steps. First, a simple view of the applied lens on the eye, and asked client to several blinked. Evaluate centration of the lens, its movement and speed of stabilization. Subsequently, we ask client to look on sideways, up and down. If that bothers me the eyelids, I can hold it gently, but be careful, have a very significant impact on stabilization and the position of the lens under normal circumstances. Subsequently I will do push-up test: a first pull down the lower eyelid and then push up the lens by edge of eyelids slightly upwards and release. I observe speed and "willingness" to return the lens to its original position, or its assaults lower than it originally was. For toric lenses, it must also control the rotation of the lens deflecting it 13 sideways. Conclusions made from the observation: application is accurate - the contact lens is appropriately moves on the eye during blinking, the movement is approximately in the interval 0.3 to 0.5 mm. Willingly moves with the eye when looking sideways, not lag, but not even close to the limit positions. Readily react to the push-up test, almost immediately returns to the initial position and during retraction of the lower eyelid does not tend to fall too low. The client states for the first applications of the selected lens, the eye perceives, but not unpleasant. The application is tight - contact lens has a minimum eye movement. Sometimes it is centrally located, but some may not. When the sideways movement goes readily to the eye, but in the limit positions is pushed against movement. On the push-up test only reluctantly responds very slowly or hardly at all will not be returned to its original position - it may take a few winks before it is again centered. Attention: client can evaluate such a lens very comfortable, practically on her eye does not know - yet. Solution: select looser curvature parameter of the lens, or a smaller diameter. The application is loose - contact lens is very happy to move you blink, glides over the eye during sideways movements sometimes slow. Push-up test: already in tow eyelids may be visible decline lens to test itself reacts too, after releasing a decline below the starting position. Client from the beginning of the lens and often perceives that the lens irritating. Solution: select smaller tighter curvature parameter or a larger diameter. Todayif the lens is for change means frequently resort to another type, do not be afraid of such changes. The assessment can also be used fluorescein staining of the tear film. Caution: if you evaluate the application of soft contact lenses, you have to use high-molecule-fluorescein. I vote again for observing small increase in the diffuse light when adding cobalt blue filter over the lens and can also use the yellow conversion lens. Light intensity must be relatively high. Rating: we observe the distribution of fluorescein (the tear film) in contact lenses. When the precise application: the tear film distribution is fairly even across the surface. A little more can be dyed central region and is visible slightly raised edge - frame lenses. In tight space applications occur without significant fluorescein. Significantly greater accumulation of contrast in the central region and the edges of the lens frame is sometimes very weak or almost absent. For loose application is very often tearful eye significantly larger amount of fluorescein is accumulated mainly under the broad edge strip. 14 3. Metodika vyšetření dynamické zrakové ostrosti- Bc.Pavla Hrabalova Vedoucíprojektu:Mgr. Jitka Krasňanská, Ph.D. Katedra Optometrie a ortoptiky Lékařské fakulty Masarykovy univerzity Brno Úvod V běžné optometristické praxi se dennodenně setkáváme s měřením zrakové ostrosti pomoci klasických optotypových tabuli. Jedná se však o měření statické zrakové ostrosti, kdy je vyšetřovaný i testové znaky v naprostém klidu, což příliš neodpovídá podmínkám běžného každodenního života. Pojem dynamická zraková ostrost představuje vidění za dynamických podmínek - tj. pohybuje-li se člověk samotný nebo předměty v jeho okolí. Možností, jak takového vyšetření dosáhnout, je vícero. Neexistuje však žádná oficiální norma k měření dynamické zrakové ostrosti. Předpokladem pro měření dynamické zrakové ostrosti je kvalitní zraková ostrost statická, ke které je mimo jiné zapotřebí průchodnosti optického systému oka a správné funkce a spojení fotoreceptorů se zrakovými kôrovými centry. Z vnějších vlivů můžeme jmenovat kontrast samotných optotypových tabulí, intenzitu osvětlení či barvu světla. Vidění je samo o sobě velmi náročný proces, na kterém se podílí nespočet faktorů. Dynamické vidění vyžaduje vedle všech předpokladů pro statické vidění také správnou funkci motorického mechanismu - tedy konjugované pohyby očí, hlavy a těla, který zajistí udržení obrazu pohybujícího se předmětu na sítnici, respektive přímo v makule. Dále je dynamická zraková ostrost opět ovlivněna i okolním prostředím, a především rychlostí pohybu daného znaku či délkou jeho expozice. Je-li rychlost pohybu mezi pozorovatelem a předmětem nižší než 60-70 stupňů za sekundu, je statická a dynamická zraková ostrost v korelaci. Pokud úhlová rychlost vzroste nad tuto hodnotu, rapidně klesá rozlišovací schopnost. Měření dynamické zrakové ostrosti Jak již bylo zmíněno, vyšetření dynamické zrakové ostrosti může probíhat dvěma základními způsoby. První způsob probíhá za pohybu vyšetřovaného při použití klasických statických optotypových tabulí. Druhým způsobem je usazení pacienta, kterému jsou předloženy pohybující se znaky. Oba druhy měření však mají ještě svá další různá specifika, jako jsou například směr a způsob pohybu jak vyšetřované osoby (pohyb navozený vyšetřujícím, pohyb hlavy za chůze), tak použitých znaků (od/k vyšetřovanému, horizontální, rotační atd.) Jedno však mají všechny metody společné. Jedná se o subjektivní vyšetřovací metody, kde je zapotřebí aktivní spolupráce pacienta. Výchozím bodem k měření dynamické zrakové ostrosti je zjištění naturálního vízu a v případě jeho poklesu také vykorigování ametropie klasickou metodou. Vyšetření probíhá většinou pouze binokulárně, a to s nejlepší korekcí, případně s vlastní korekcí (u emetropa bez korekce). Dynamic Visual Acuity test - DVA test Jedná se o vysoce spolehlivý funkční test, který hodnotí schopnost pacienta rozeznávat detaily znaků při pohybování hlavy. Primárně slouží k vyšetření dynamické zrakové ostrosti, může však sloužit i jako doplňkové vyšetření k odhalení nedostatečné funkce vestibulárního systému, jelikož tento kritický moment - pohyb hlavy, je vyrovnáván pomocí vestibulo-okulárního reflexu (VOR), který napomáhá fixovat a stabilizovat pohled pacienta na pozorovaný předmět tak, že pohyb očí je vždy v opačném směru vzhledem k pohybu hlavy. Pacient je při vyšetření usazen před optotypovou tabulí ve vzdálenosti odpovídající použitému druhu optotypu. Nejprve je tedy změřena hodnota statické zrakové ostrosti. Po určení nejmenšího možného čitelného řádku je pacient uchopen vyšetřujícím oběma rukama za hlavu v oblasti uší a je proveden kývavý pohyb ze strany na stranu v četnosti zhruba dva cykly za sekundu, přičemž rozsah pohybu je přibližně okolo 10° na každou stranu. Vyšetřovaný má za úkol během cyklů číst co nejspodnější řádek. Pak je pozorovací vzdálenost lomená číslem tohoto řádku výslednou hodnotou dynamické zrakové ostrosti. Ta bývá obvykle o jeden až dva řádky horší než u statické metody. Větší rozdíl může poukazovat na některou z vestibulárních poruch. Existuje i automatizovaná verze tohoto testu - tzv. cDVA neboli computerized Dynamic Visual Acuity test, kde odpadá pro mnohé nepříjemný fyzický kontakt s vyšetřující osobou. Postup i vyhodnocení jsou ale jinak prakticky stejné jako u neautomatizované verze. Jako optotypové znaky jsou použity „E" symboly, popř. háky střídající se náhodně ve dvou pozicích, zobrazující se jen tehdy, pohybuje-li vyšetřovaný hlavou správným směrem a určitou rychlostí. Tuto skutečnost snímá senzor připevněný na jeho čele. Nevýhodou obou metod testování mohou být případné závrativé stavy či pocit dezorientace. 15 Metoda dle Hillmana Metoda podle Hillmana využívá měření dynamické zrakové ostrosti během chůze na běžeckém pásu. Nejprve je nutné zjistit zrakovou ostrost v základní pozici, tedy vestoje na pásu, který je až poté spuštěn. Následně je vyšetřovaný vyzván k chůzi na běžeckém pásu bez držení madel. Je však jištěn bezpečnostními pásy pro případ ztráty rovnováhy. Za chůze čte nahlas znaky, jejichž velikost se zmenšuje vždy o 2 body z velikosti písma 20 na velikost 12 bodů. Znaky jsou promítány náhodně na obrazovce monitoru ve vzdálenosti 2 metry od vyšetřovaného. Jeden znak je promítán po dobu 3 sekund, přičemž pro každou velikost písma jsou promítnuty dva znaky - celkem tedy deset znaků. Tato metoda, ač se zdá velmi vhodná díky simulaci vcelku reálných podmínek, kdy je pohyb hlavy navozen došlapováním při chůzi, má ovšem také určité nedostatky. Jednak je prostorově i finančně velmi náročná, největší problém byl však shledán u samotných pacientů. Rychlost chůze na pásu byla totiž stanovena Hillmanem na 6,4 km/h. Takováto rychlost je ale například pro pacienty s kardiovaskulárním onemocněním, ortopedickými nebo nervosvalovými potížemi nevhodná a toto vyšetření by neměli vůbec podstupovat. Test dynamické zrakové ostrosti Jelikož se v České republice dynamická zraková ostrost běžně neměří mimo specializovaná pracoviště zabývající se vizuální či sportovní optometrií, nesetkáme se s žádným standardizovaným testem k jejímu měření. Test dynamické zrakové ostrosti je pouze teoretický návrh podle doktorky Krasňanské a kolektivu. Při tomto testování již nedochází k pohybu pacienta, ale pouze k simulovanému pohybu znaků na LCD optotypu. Jako nejvhodnější znaky se pro tento typ měření ukázaly Landoltovy kruhy. Tyto kruhy, respektive mezikruží jsou považovány za nej objektivnější ze všech znaků vůbec. Jejich výška má velikost pěti jednotek („D"), výřez a tloušťka znaku zaujímají velikost jedné jednotky („d") a lze je nabídnout v osmi různých polohách - dvou horizontálních, dvou vertikálních a čtyřech šikmých, přičemž rotace znaků není u tohoto druhu měření nutná. Jejich velikost se odvíjí od pozorovací vzdálenosti („a"), která je v tomto případě stanovena na 6,2 m pro zjednodušení dalších výpočtů, a především od hodnoty požadované zrakové ostrosti („VA"). Znak se má zvětšovat z hodnoty VA = 3,1 až po VA = 0,1 v ideálním případě lineárně spojitě, čímž dochází k simulaci pohybu směrem k vyšetřovanému. Teoreticky se ukázala rychlost v = 20 m/s (72 km/h) jako dostačující hodnota rychlosti tohoto simulovaného pohybu. Ze vzorce VA = - kde „A" je vzdálenost, ze které je znak čitelný pro člověka s normální zrakovou ostrostí (oko s vízem 1,0) a „a" je vyšetřovací vzdálenost, vypočteme hodnotu zrakové ostrosti pacienta. Přečetl-li by vyšetřovaný z vyšetřovací vzdálenosti „a", na počátku (v čase t = 0 s), znak čitelný pro oko s vizem 1,0 ze vzdálenosti A = 2 m, byla by jeho zraková ostrost VA =3,1. Pokud by však rozeznal znak až v čase t = 1 s, kdy by Ó ' 20 ' 40 ' 60 ' 80 ' 100 200 Distance (teet) Obrázek 2. Landoltův kruh měl znak díky rychlosti 20 m/s takovou velikost, aby byl čitelný pro oko s normální zrakovou ostrostí ze vzdálenosti A = 22 m, byla by hodnota jeho zrakové ostrosti VA = 0,28. Výpočet velikosti samotného znaku a jeho detailů v jednotlivých polohách vychází ze závislosti VA na zorném 16 úhlu pozorování podle vzorce co = ^ , kde výsledný zorný úhel dostáváme v úhlových minutách. Další nezbytně nutnou veličinou pro výpočet „d" - velikosti kritického detailu, je hodnota „a" - vyšetřovací vzdálenost (obě v metrech). Dle vzorce d = a ■ tg co vypočítáme velikost detailu znaku, ze které po vynásobení pěti (ze vzorce D = 5 ■ d) dostaneme výslednou výšku celého znaku pro danou hodnotu VA. V neposlední řadě je potřeba zajistit, aby program LCD optotypu zobrazil znak beze změny této velikosti. Hodnoty „d" a „D" pro jednotlivé úrovně VA jsou zobrazeny v následující tabulce._ A[m] 2 t[s] VA co['] co[°] co [rad] d[m] D[m] d [mm] D [mm] 0 3,10 0,32258 0,00538 0,00009 0,00058 0,00291 0,58 2,91 3,1 0,055 2,00 0,50000 0,00833 0,00015 0,00090 0,00451 0,90 4,51 4 0,1 1,55 0,64516 0,01075 0,00019 0,00116 0,00582 1,16 5,82 6 0,2 1,03 0,96774 0,01613 0,00028 0,00175 0,00873 1,75 8,73 6,2 0,21 1,00 1,00000 0,01667 0,00029 0,00180 0,00902 1,80 9,02 8 0,3 0,78 1,29032 0,02151 0,00038 0,00233 0,01164 2,33 11,64 9,3 0,365 0,67 1,50000 0,02500 0,00044 0,00271 0,01353 2,71 13,53 10 0,4 0,62 1,61290 0,02688 0,00047 0,00291 0,01454 2,91 14,54 12 0,5 0,52 1,93548 0,03226 0,00056 0,00349 0,01745 3,49 17,45 12,4 0,52 0,50 2,00000 0,03333 0,00058 0,00361 0,01804 3,61 18,04 14 0,6 0,44 2,25806 0,03763 0,00066 0,00407 0,02036 4,07 20,36 15,5 0,675 0,40 2,50000 0,04167 0,00073 0,00451 0,02254 4,51 22,54 16 0,7 0,39 2,58065 0,04301 0,00075 0,00465 0,02327 4,65 23,27 18 0,8 0,34 2,90323 0,04839 0,00084 0,00524 0,02618 5,24 26,18 18,6 0,83 0,33 3,00000 0,05000 0,00087 0,00541 0,02705 5,41 27,05 20 0,9 0,31 3,22581 0,05376 0,00094 0,00582 0,02909 5,82 29,09 22 1 0,28 3,54839 0,05914 0,00103 0,00640 0,03200 6,40 32,00 24 1,1 0,26 3,87097 0,06452 0,00113 0,00698 0,03491 6,98 34,91 24,8 1,14 0,25 4,00000 0,06667 0,00116 0,00721 0,03607 7,21 36,07 26 1,2 0,24 4,19355 0,06989 0,00122 0,00756 0,03782 7,56 37,82 28 1,3 0,22 4,51613 0,07527 0,00131 0,00814 0,04072 8,14 40,72 30 1,4 0,21 4,83871 0,08065 0,00141 0,00873 0,04363 8,73 43,63 31 1,45 0,20 5,00000 0,08333 0,00145 0,00902 0,04509 9,02 45,09 32 1,5 0,19 5,16129 0,08602 0,00150 0,00931 0,04654 9,31 46,54 34 1,6 0,18 5,48387 0,09140 0,00160 0,00989 0,04945 9,89 49,45 36 1,7 0,17 5,80645 0,09677 0,00169 0,01047 0,05236 10,47 52,36 38 1,8 0,16 6,12903 0,10215 0,00178 0,01105 0,05527 11,05 55,27 40 1,9 0,16 6,45161 0,10753 0,00188 0,01164 0,05818 11,64 58,18 42 2 0,15 6,77419 0,11290 0,00197 0,01222 0,06109 12,22 61,09 44 2,1 0,14 7,09677 0,11828 0,00206 0,01280 0,06400 12,80 64,00 46 2,2 0,13 7,41935 0,12366 0,00216 0,01338 0,06690 13,38 66,90 48 2,3 0,13 7,74194 0,12903 0,00225 0,01396 0,06981 13,96 69,81 50 2,4 0,12 8,06452 0,13441 0,00235 0,01454 0,07272 14,54 72,72 52 2,5 0,12 8,38710 0,13978 0,00244 0,01513 0,07563 15,13 75,63 54 2,6 0,11 8,70968 0,14516 0,00253 0,01571 0,07854 15,71 78,54 56 2,7 0,11 9,03226 0,15054 0,00263 0,01629 0,08145 16,29 81,45 58 2,8 0,11 9,35484 0,15591 0,00272 0,01687 0,08436 16,87 84,36 60 2,9 0,10 9,67742 0,16129 0,00282 0,01745 0,08727 17,45 87,27 17 62 3 0,10 10,00000 0,16667 0,00291 0,01804 0,09018 18,04 90,18 Výsledná hodnota dynamické zrakové ostrosti pak závisí na tom, v jakém časovém okamžiku je test zastaven. Jelikož je simulovaná rychlost pohybu znaku poněkud vysoká, mělo by být možné test pozastavit v libovolný okamžik - nejlépe, aby mohl být zastaven samotným vyšetřovaným ihned, jakmile rozpozná orientaci štěrbiny. Bylo by však vhodné, aby se po zastavení testu znak již nezobrazoval. Vyšetřovaný by jinak mohl snadněji doostřit orientaci nepohybujícího se znaku a mohl by pak změnit konečnou odpověď o pozici štěrbiny, kterou viděl původně. V případě správného rozpoznání můžeme hodnotu VA, na které vyšetřovaný test zastavil, považovat za hodnotu dynamické zrakové ostrosti. Ověření lze provést stejným způsobem za použití jiné polohy znaku. Metody sportovní optometrie Výkon sportovce nezávisí pouze na jeho fyzické kondici, ale i na jeho zrakových schopnostech. Jedním z nejdůležitějších zrakových aspektů sportovce je právě jeho dynamická zraková ostrost, dále prostorové vidění, šířka zorného pole a také koordinace oko-ruka, popřípadě oko-noha, jež jsou umožněny díky správné spolupráci motorické a senzorické složky. Extraokulární svaly, které představují motorickou složku, zajišťují správnou pohyblivost očí a je možné částečně zvýšit jejich účinnost vhodným tréninkem, stejně jako je tomu i u ostatních svalů těla. Senzorická složka reprezentována kôrovými centry v mozku je taktéž tvárná, a to nejlépe v útlém věku. Z toho vyplývá, že lze ovlivnit kvalitu zrakových funkcí. U sportovců byla zjištěna kvalitnější dynamická zraková ostrost ve srovnání s nesportovci a čím byl provozovaný sport rychlejší a dynamičtější, tím bylo i toto dynamické vidění lépe vyvinuto. Sportovní optometrie se tedy začala zabývat takovou myšlenkou, že pokud vytrénujeme dynamické vidění, zkvalitníme tím i schopnosti sportovce. První experimenty spočívaly ve sledování dráhy letu míče či rozsvěcujících se světel, nebo například v házení si míčem při zatížení očí prizmaty. Poté bylo navrženo několik trenažérů, k měření či procvičení dynamické zrakové ostrosti, dále k trénování prostorového vidění, očních pohybů, akomodace, nebo třeba koordinace oko-ruka, oko-noha. Některé trenažéry jsou pak uzpůsobeny konkrétnímu typu sportu. Test podle Ludvigha a Millera Dvojice oftalmologů - Ludvigh a Miller byli prvními, kteří přišli s pojmem dynamické zrakové ostrosti. Jejich test slouží k měření aferentního dynamického vidění. Jako znak je použit Landoltův prstenec pohybující se zrychleným pohybem zprava doleva na vypuklé ploše za standardního osvětlení a kontrastu. Vyšetřovaný má během vyšetření zafixovanou hlavu a jeho úkolem je tento pohybující se znak sledovat a rozpoznat orientaci štěrbiny. Zjišťujeme, při jaké úhlové rychlosti pohybu znaku rozezná více než 80 % nabízených orientací. Rotárory Rotátory jsou multifunkční přístroje využívající rotační pohyb znaku, který je jedním z nejpoužívanějších druhů pohybu pro měření dynamické zrakové ostrosti. Vyšetření může probíhat jak na dálku, tak do blízka. Jejich princip spočívá v počítačově naprogramovaném otáčení disku, na kterém jsou umístěny různé motivy, jejichž velikost je vybírána tak, aby byla pro vyšetřovaného hraniční. Rychlost rotace je záměrně volena vyšší, než by bylo potřeba k rozlišení, ale poté je pomalu snižována, dokud není znak rozeznán. To lépe podráždí zrakové funkce vyšetřované osoby a podnítí je k vyšší aktivitě. Nakonec můžeme zaměnit disk za náročnější, tedy s menší velikostí znaků. Kromě možnosti měnit různé typy disků je možné měnit jejich rychlost, směr otáčení i sklon. Mezi výměnnými disky můžeme vedle disků k měření dynamické zrakové ostrosti najít například perforované disky pro vkládání hrotů sloužící k procvičení koordinace oko-ruka. Obrázek 3. Rotátor 18 Wayne Tachistoscope Rotator Scanner Toto zařízení slouží k promítání rotujících prostorových obrazců (znaků, čísel, šipek aj.). Je složeno z ovládacího panelu a dvou prizmat rotujících před promítací čočkou. Rychlost každého z prizmat je nastavitelná v rozsahu od 20 do 240 otáček za minutu a směr otáčení je taktéž volitelný. Je třeba dbát správnému umístění prizmat plochou stranou směrem k plátnu, abychom zabránili distorzi obrazu. Takto nastavená prizmata nám umožní vytvořit rotující pohyb kruhový, spirálovitý, a to jak ve vertikálním, tak i v horizontálním směru. Úkolem pacienta usazeného před promítacím plátnem je rozeznat znak či obrazec, který se pohybuje po dráze vytvořené kombinací různých rychlostí a směrů rotace prizmat před čočkou tachistoskopu. Nutností je použití anaglyfických (3D) brýlí. Uplatnění přístroje je rozšířeno díky kombinacím různých kotoučů a filtrů Ve sportovní optometrii je využíván Obrázek 5. Rotátor Obrázek 4. Wayne Tachistoscope Rotator Scanner k vyšetření oční motoriky, akomodace, vergence, fúze, fixace a také k vyšetření dynamické zrakové ostrosti. Sports Vision Trainer - SVT Sports Vision Trainer je v současnosti jedním z nejvíce využívaných přístrojů k procvičování vizuálně-motorických schopností sportovců i nesportovců. Skládá se z tabule obsahující 80 polí (menší přenosná verze 32 polí). Každé z nich má uprostřed barevné LED světlo obklopené kruhovou oblastí o průměru asi 8 cm, která funguje jako detektor. Na tabuli se náhodně rozsvěcují světla a trénovaný má za úkol dotknout se pole s právě svítícím světlem, čímž procvičuje především koordinaci oko-ruka. Přístroj pracuje ve třech základních módech s možností tento software volitelně upravit. Mód „proaction" zajistí rozsvícení dalšího světla až poté, co se vyšetřovaný dotkne právě svítícího pole. Mód „reaction" je nezávislý na dotyku vyšetřovaného. Prodleva mezi rozsvícením dalšího světlaje nastavena obvykle na 0,5 s. Pokud vyšetřovaný správně zachytí rozsvícení více než 80 % světel, je možné tento časový rozestup snížit. Třetí mód „reactive random" je v podstatě stejný jako druhý s tím rozdílem, že vyšetřující může nastavit časový rozestup mezi jednotlivými světly dle svého uvážení. První mód bývá spíše využívaný při vyšetřování, další dva při trénování, což ale nemusí být vždy pravidlem. Lze ho také použít jako jakousi rehabilitační pomůcku k procvičení a vylepšení reakcí a reflexů u sportovců po úrazech. SVT je taktéž využíván v řadě studií a výzkumů._ _ Obrázek 6. Sports Vision Trainer 19 Závěr Měření dynamické zrakové ostrosti je vyšetření, které by v praxi mohlo najít hojné využití. Dynamické vidění je zapojeno nejen při sportu, ale při každodenních činnostech, jako je například řízení. V současnosti jsou řidiči posuzování pouze podle statické zrakové ostrosti, barvocitu a šířky zorného pole. I přesto, že simulované podmínky v místnosti plně nenahradí reálnou situaci během řízení, bylo by vhodné v budoucnu zařadit vyšetření dynamické zrakové ostrosti mezi kritéria pro získání zdravotní způsobilosti k řízení motorových vozidel, nebo alespoň mezi kritéria k ponechání řidičského oprávnění řidičům seniorům. První však musí být zajištěna určitá norma k tomuto měření, abychom byli schopni správně vyhodnocovat a porovnávat výsledky, a to nejen mezi jednotlivými vyšetřovanými, ale i výsledky různých metod mezi sebou. Zdroje: ERICKSON, Graham B. Sports vision: vision care for the enhancement of sports performance. Oxford: Butterworth-Heinemann, c2007, xi, 308 p. ISBN 07-506-7577-2. ROBERTS, R. A., R. E. GANS, E. L. JOHNSON a T. H. CHISOLM. Computerized Dynamic Visual Acuity with Volitional Head Movement in Patients with Vestibular Dysfunction. Annals of Otology, Rhinology. 2006-09-01, vol. 115, issue 9, s. 658-666. DOI: 10.1177/000348940611500902. Dostupné z: http://aor.sagepub.com/lookup/doi/10.1177/000348940611500902 PIVODOVÁ, Lenka. Sportovní optometrie. Sborník přednášek 5. celostátní konference optometrie a ortoptiky. Brno, 2014, s. 294-302. Dostupné z: http://www.is.muni.cz/auth/do/med/zpravyprac/Optometrie/Sbornik_prednasek_5.CSKO_2014.pdf http://www.resourcesonbalance.com/neurocom/protocols/vorimpairment/dva.aspx http://www. sportsvision .com. au/services/vision -training http://www.wayneengineering.com 20 Methods of dynamic visaul acuity testing- Bc.Pavla Hrabalova Supervisor: Mgr. Jitka Krasňanská, Ph.D. Department of Optometry and Orthoptics, Medical Faculty, Masaryk University Introduction In common practice of optometrists, we meet day-to-day with measurement of visual acuity using classic test type boards. However, this is a measurement of static visual acuity while the examinant and also the test symbols are fixed, what does not correspond to the normal conditions of everyday life enough. The concept of dynamic visual acuity represents vision under dynamic conditions - i. e. while the person or subjects around are moving. There are several ways how to reach this kind of examination. However, there is no official standard for the measurement of dynamic visual acuity. A prerequisite for the measurement of dynamic visual acuity is good static visual acuity, which requires among others transparency of an eye optical system and correct function and connection of photoreceptors with visual cortex centres. From external influences we can name a contrast of test types, intensity of illumination or colour of light. Vision is a very challenging process, whereon participate countless factors. Dynamic vision requires next to all the prerequisites for static vision also correct function of the motor mechanism - thus conjugate movements of the eyes, the head and the body, which ensures maintenance of an image of moving subject in the retina, or directly in the macula. Furthermore, the dynamic visual acuity is also affected by its background, especially by speed of the symbol's movement or by length of exposure. If the speed of the movement between the observer and the observed subject is less than 60-70 degrees per second, static and dynamic visual acuity are in correlation. If the angular speed rises above this value, the resolution is declining rapidly. Measurement of dynamic visual acuity As already mentioned, the dynamic visual acuity examination can take place in two basic ways. The first way is investigation in motion of the examinant by using classic static test types. The second way is the seating of the patient who is exposed to the moving symbols. Both types of measurement, however, still have their different characteristics, such as the direction and way of movement of both the investigated person (movement induced by examiner, head movement while walking) and the symbols (from/to the examinant, horizontal, rotating movement, etc.). However all the methods have common attribute. All of them are subjective methods, where is the active cooperation of the patient needed. The zero point for measuring dynamic visual acuity is to detect vision without correction (vizus naturalis) and in case of decline is necessary to correct this ametropia by classical method. The examination is usually only binocular and with the best correction, possibly with own correction (by emmetropic without correction). Dynamic Visual Acuity test - DVA test This is a highly reliable functional test, which assesses the patient's ability to recognize the details of symbols when moving the head. Primarily used for testing dynamic visual acuity, but can also serve as a supplementary examination to reveal a lack of vestibular system function, because this critical moment - the movement of the head is compensated with vestibulo-ocular reflex (VOR), which helps to fix and stabilize the patient's view on the observed subject, so that eye movement is always in the opposite direction due to the head motion. During the measurement the patient is seated in front of the test type board at a distance corresponding to the used type of the test type. At first the value of static visual acuity is measured. After determining the smallest readable line is the patient's head grabbed in the ear area by both examiner's hands and oscillatory motion is executed from side to side in the frequency of roughly two cycles per second, while the range of motion is approximately about 10° in either direction. The examinant's task during the cycles is to read the bottom line. Then the observation distance divided by the number of this bottom line is the final value of the dynamic visual acuity. This is usually about one to two lines worse than for a static method. The bigger difference may refer to one of the vestibular dysfunction. There is also an automated version of this test - so-called cDVA or computerized Dynamic Visual Acuity test, where is no physical contact with examiner, which could be annoying for many. Procedure and evaluation are otherwise practically the same as for the non-automatic version. "E" symbols, respectively hooks alternating randomly in two positions, are used as test-type symbols, which appears only if the examinant moves with his head in the right direction and the right speed. This is scanned by the sensor attached to his forehead. The disadvantage of both methods of testing may be possible dizziness or a sense of disorientation. Hillman's method Method according Hillman uses measurement of dynamic visual acuity during the walk on a treadmill. First, it is 21 necessary to get the static visual acuity in the basic position, thus standing on the treadmill, which is turned on after that. The examinant is called upon to walk without holding the handrail. However he is protected with safety belts for the case of balance loss. He reads the symbols aloud while walking. The size of symbols decreases by 2 points from the font size 20 to the size of 12 points. The symbols are shown randomly on the screen of the monitor at a distance of 2 metres from the investigated. Each symbol is shown for 3 seconds and for each font size are shown 2 symbols - that means ten symbols overall. This method seems very suitable thanks to simulating real conditions when the head movement is evoked by treading while walking, however there are also some disadvantages. At first it is spatially and financially very challenging, but the biggest problem was found by the patients. The speed of the walk on the treadmill was set to 6,4 km/h. For example, such a high speed is not suitable for patients with cardiovascular diseases, orthopaedic or neuromuscular problems and they should not be examined this way. The test of dynamic visual acuity Because in the Czech Republic is not the dynamic visual acuity normally measured excepting specialized departments dealing with visual or sport optometry, we meet with no standardised test to its measurement. The test of dynamic visual acuity is only a theoretical proposal by the doctor Krasrianska et al. There is no longer movement of the patient in this measurement, only the symbols are moving by simulated motion on the screen of LCD test type. As the most appropriate symbols for this type of measurement has shown Landolt rings. These rings, respectively the open rings, are considered the most objective symbols of all symbols at all. Their height has a size of five units ("D"), and the thickness and the excision of the symbol occupy the size of one unit ("d") and which could be offered in eight different positions - two horizontal, two vertical and four oblique, whereas no rotation of the symbol is required in this test. Their size depends on the viewing distance ("a"), which is set in this case at 6.2 m to simplify other calculations, and especially from the value of the required visual acuity ("VA"). The size of the symbols should increase from VA = 3.1 to VA = 0.1 ideally continuously linearly, whereby simulating the movement toward examinant. In theory, the speed of v = 20 m/s (72 km/h) has shown as sufficient value of the speed of this simulated movement. From the formula, VA = ^, where "A" is the distance from which the symbol is readable for human with normal visual acuity (eye with vizus 1.0) and the "a" is observation distance (6.2 m), we can calculate the value of the patient's visual acuity. If the patient would read from the observation distance "a" immediately, in the beginning (at time t = 0), the symbol readable for the eye with vizus 1.0 from a distance a = 2 m, his visual acuity would be VA = 3.1. However, if he would recognize the symbol at time t = 1 s, when should the symbol (thanks to the speed of 20 m/s) has size to be legible for the eye with normal visual acuity from a distance a = 22 m, then would be the value of his visual acuity VA = 0.28. Calculation of the symbol size and its details in the individual positions is based on dependence VA on the vision angle according to the formula,co = —, whereas the resulting angle is in arc minutes. The next essential value for the calculation of the "d"-size of a critical detail, is the value "a" - an observation distance (both in meters). According to the formula, d = a ■ tg co, we can calculate the size of the symbol's detail, and after multiple by five (from the formula D = 5 ■ d) we will get the final height of the entire symbol for the given value of the VA. Finally we need to ensure that the program of the LCD test type depictures the symbols without changing their size. The value of the "d" and "D" for each level of the VA, are shown in the following table. 22 A[m] t[s] VA «['] co[°] co[rad] d[m] D[m] d [mm] D [mm] 0 3,10 0,32258 0,00538 0,00009 0,00058 0,00291 0,58 2,91 3,1 0,055 2,00 0,50000 0,00833 0,00015 0,00090 0,00451 0,90 4,51 4 0,1 1,55 0,64516 0,01075 0,00019 0,00116 0,00582 1,16 5,82 6 0,2 1,03 0,96774 0,01613 0,00028 0,00175 0,00873 1,75 8,73 6,2 0,21 1,00 1,00000 0,01667 0,00029 0,00180 0,00902 1,80 9,02 8 0,3 0,78 1,29032 0,02151 0,00038 0,00233 0,01164 2,33 11,64 9,3 0,365 0,67 1,50000 0,02500 0,00044 0,00271 0,01353 2,71 13,53 10 0,4 0,62 1,61290 0,02688 0,00047 0,00291 0,01454 2,91 14,54 12 0,5 0,52 1,93548 0,03226 0,00056 0,00349 0,01745 3,49 17,45 12,4 0,52 0,50 2,00000 0,03333 0,00058 0,00361 0,01804 3,61 18,04 14 0,6 0,44 2,25806 0,03763 0,00066 0,00407 0,02036 4,07 20,36 15,5 0,675 0,40 2,50000 0,04167 0,00073 0,00451 0,02254 4,51 22,54 16 0,7 0,39 2,58065 0,04301 0,00075 0,00465 0,02327 4,65 23,27 18 0,8 0,34 2,90323 0,04839 0,00084 0,00524 0,02618 5,24 26,18 18,6 0,83 0,33 3,00000 0,05000 0,00087 0,00541 0,02705 5,41 27,05 20 0,9 0,31 3,22581 0,05376 0,00094 0,00582 0,02909 5,82 29,09 22 1 0,28 3,54839 0,05914 0,00103 0,00640 0,03200 6,40 32,00 24 1,1 0,26 3,87097 0,06452 0,00113 0,00698 0,03491 6,98 34,91 24,8 1,14 0,25 4,00000 0,06667 0,00116 0,00721 0,03607 7,21 36,07 26 1,2 0,24 4,19355 0,06989 0,00122 0,00756 0,03782 7,56 37,82 28 1,3 0,22 4,51613 0,07527 0,00131 0,00814 0,04072 8,14 40,72 30 1,4 0,21 4,83871 0,08065 0,00141 0,00873 0,04363 8,73 43,63 31 1,45 0,20 5,00000 0,08333 0,00145 0,00902 0,04509 9,02 45,09 32 1,5 0,19 5,16129 0,08602 0,00150 0,00931 0,04654 9,31 46,54 34 1,6 0,18 5,48387 0,09140 0,00160 0,00989 0,04945 9,89 49,45 36 1,7 0,17 5,80645 0,09677 0,00169 0,01047 0,05236 10,47 52,36 38 1,8 0,16 6,12903 0,10215 0,00178 0,01105 0,05527 11,05 55,27 40 1,9 0,16 6,45161 0,10753 0,00188 0,01164 0,05818 11,64 58,18 42 2 0,15 6,77419 0,11290 0,00197 0,01222 0,06109 12,22 61,09 44 2,1 0,14 7,09677 0,11828 0,00206 0,01280 0,06400 12,80 64,00 46 2,2 0,13 7,41935 0,12366 0,00216 0,01338 0,06690 13,38 66,90 48 2,3 0,13 7,74194 0,12903 0,00225 0,01396 0,06981 13,96 69,81 50 2,4 0,12 8,06452 0,13441 0,00235 0,01454 0,07272 14,54 72,72 52 2,5 0,12 8,38710 0,13978 0,00244 0,01513 0,07563 15,13 75,63 54 2,6 0,11 8,70968 0,14516 0,00253 0,01571 0,07854 15,71 78,54 56 2,7 0,11 9,03226 0,15054 0,00263 0,01629 0,08145 16,29 81,45 58 2,8 0,11 9,35484 0,15591 0,00272 0,01687 0,08436 16,87 84,36 60 2,9 0,10 9,67742 0,16129 0,00282 0,01745 0,08727 17,45 87,27 62 3 0,10 10,00000 0,16667 0,00291 0,01804 0,09018 18,04 90,18 The resulting value of dynamic visual acuity depends on point of stopping the test. Because the speed of simulated movement of the symbol is pretty high, it should be possible to suspend the test at any moment - the best that it can be stopped by the examinant as soon as he detects the orientation of the slit. However, would be appropriate that the 23 symbol does not appear anymore after stopping the test. The examinant could otherwise easily sharpen the orientation of immoveable symbol and then could change the final answer about the position of the slit that he indicated before. In the case of correct recognition we can consider the value of VA, whereas the test was stopped, as the value of his dynamic visual acuity. Verification can be performed in the same way, using a different position of the character. Sport optometry methods The athlete's performance does not depend only on his physical condition, but also on his vision skills. One of the most important visual aspects of the athlete is his dynamic visual acuity, stereoscopic vision, the width of the visual field and hand-eye, eventually the eye-foot coordination, which are made possible thanks to the good cooperation of the motor and sensory components. Extraocular muscles, which represent the motor component, ensure the correct mobility of the eye and their effectiveness could be improved partially by the right training, as well as for the other muscles of the body. The sensory component, which is represented by the visual cortex centres in the brain, is also plastic, and preferably at a tender age. That shows that we can affect the quality of visual functions. By the athletes was identified better dynamic visual acuity in comparison with the non-athletes and how faster and more dynamic the type of the sport was, the dynamic vision was more developed. Sport optometry started to deal with an idea that if we train the dynamic vision, the athlete's skills get better. The first experiments consisted in monitoring the flight path of the ball or brightening lights, or, for example, in throwing the ball while eyes were loaded by prisms. Then was designed a few simulators for measuring or practicing dynamic visual acuity, stereoscopic vision, eye movements, accommodation, hand-eye or foot-eye coordination. Some of them are adapted to a specific type of sport. Test according Ludvigh and Miller A couple of ophthalmologists - Ludvigh and Miller were the first who came up with the concept of dynamic visual acuity. Their test is used to measure afferent dynamic vision. As the symbol is used Landolt's ring moving by an accelerated motion from the right to the left side of the convex surface under standard illumination and contrast. The examinant's head is during the examination fixed and his task is to follow this moving ring and to recognize the orientation of the slit. We are detecting in which angular speed of the movement of the symbol recognizes more than 80% of the offered orientation. Rotators Rotators are multifunctional devices using the rotary motion of the symbol, which is one of the most widely used types of movement for the measurement of dynamic visual acuity. The examination can be done for the distance and also for the nearby. Their principle lies in the computer programmed rotation of the disk, on which are placed a variety of motives, whose size is selected so that for the examinant border. The speed of rotation is deliberately chosen higher than would be needed to distinguish, but then is slowly reduced, until the symbol is not recognized. It better affects the visual functions of the examined person and encourages them to greater activity. Finally, we can swap the disk for a more challenging, so with a smaller size of the symbols. In addition to the possibility to change the different types of discs it is also possible to change their speed, direction of rotation and inclination. Between the interchangeable disks, except to the disks for measurement of dynamic visual acuity, we can find, for example, perforated discs for the insertion of the spikes used for practicing the eye-hand coordination Wayne Tachistoscope Rotator Scanner This device is used for the projection of rotating shapes into space (signs, numbers, arrows, etc.). It is composed from the control panel and two rotating prisms in front of the projection lens. The speed of each of the prisms is adjustable in the range from 20 to 240 revolutions per minute and the direction of rotation is also optional. Care should be taken to the correct location of the prisms flat side towards the canvas, to avoid distortion of the image. Prisms set this way will allow us to create a rotating movement in the circular, spiral, and also in the vertical or in the horizontal direction. The task of the patient seated against the projection screen is to discern the sign or shape that moves along the path created by a combination of different speeds and directions of rotation of the prisms near the lens of tachistoscope. Necessity is the use of anaglyphic (3D) glasses. The application of this apparatus is extended thanks to the combinations of different discs and filters. In sport optometry is used for the examination of ocular motor skills, accommodation, vergence, fusion, fixation, and also to investigate the dynamic visual acuity. Sports Vision Trainer - SVT Sport Vision Trainer is currently one of the most used systems for practicing visually-motor skills of athletes and non-athletes. It consists of a board containing 80 boxes (smaller portable version of the 32 fields). Each of them has in the middle of the field a colourful LED light surrounded by a circular area with a diameter of about 8 cm, which 24 acts as a detector. The lights on the board are randomly switched on and the trained has the task to touch the field with just a shining light, thereby practising primarily hand-eye coordination. The device works in three basic modes with the possibility to edit the software. Mode "proaction" shall ensure the activation of the next light after that the examinant touches just luminous field. The mode "reaction" is independent on the touch of the investigated. The delay between the two lights is set usually at 0.5 s. If the examinant catches more than 80% of the lights correctly, it is possible to reduce this time gap. The third mode "reactive random" is essentially the same as the second, except that the examiner may set the time gap between lights according to his own discretion. The first mode is usually used in the investigation, two more by training, but this may not always be the rule. It can be also used as a rehabilitation tool to practice and improve reaction and reflexes in athletes after injury. SVT is also used in a number of studies and researches. Conclusion Measurement of dynamic visual acuity is the examination, which could find an abundant application in practice. Dynamic vision is involved not only in sports, but in everyday activities such as driving. Currently, drivers are evaluated only according to their static visual acuity, colour vision and the width of the visual field. Even though the simulated conditions indoor do not fully substitute the real situation during driving, it would be advisable, in the future, to include the examination of dynamic visual acuity between the criteria for obtaining the driving eligibility, or at least between the criteria for retaining the driver's licence to the senior drivers. First, however, must be ensured a certain standard for this measurement, so we were able to correctly evaluate and compare the results, not only between the single examinants, but also the results of the different methods. 25 4. Diagnostika anomální retinální korespondence- Bc.Renáta Papcunová Vedoucíprojektu:Mgr. Andrea Jeřábkova Katedra Optometrie a ortoptiky Lékařské fakulty Masarykovy univerzity Brno Úvod Anomální retinální korespondenci je nutno chápat jako subnormální binokulární spolupráci, která je alternativním adaptačním mechanismem vznikajícím v důsledku dlouhodobě neléčené motorické anomálie -strabismu. [2, 3] Důležitost správné diagnostiky retinální korespondence u šilhajících hraje významnou roli při rozhodování, zda strabismus operovat či neoperovat. Při fixované anomální retinální korespondenci, zvláště pak u dospělého jedince, hrozí po operaci vznik tzv. paradoxní foveo-foveolární diplopie. Tu již pacient nedokáže spontánně utlumit a dochází tak k nevratnému a významnému poškození kvality života daného člověka. [3] Objective location Subjective localization VON NOORDEN, Gunter K a E CAMPOS. Binocular vision and ocular motility: theory and management of strabismus. 6th ed. St. Louis, Mo.: Mosby, c2002, xvi, 653 p. ISBN 03-230-1129-2 Retinální korespondence Při fixaci daného předmětu v prostoru za fyziologických podmínek dopadá jeho obraz současně na foveu pravého i levého oka. Fovey obou očí tak sdílejí tzv. hlavní subjektivní pohledový směr a vytváří tzv. hlavní korespondující body. Předmět, jehož obrazy jsou promítnuty na tyto korespondující místa, je viděn jednoduše. Jednoduše však nejsou viděny pouze fixované předměty, ale i další body v prostoru. Jedná se o předměty, jejichž obrazy se zobrazí na korespondující místa se stejným místním vztahem vzhledem k hlavním korespondujícím bodům - foveám. [1-3] Všechny ostatní body, vztažené ke konkrétnímu retinálnímu bodu druhého oka pro konkrétní pohledový směr, se nazývají nekorespondující neboli disparitní body sítnice. Dojde-li k zobrazení obrazů předmětu na tyto disparitní body, vzniká lokalizační rozpor mezi pravým a levým okem neboli disparita a daný předmět je viděn dvojitě. [1-3] Plocha, která je složena ze všech bodů, jejichž obrazy dopadají na korespondující místa sítnic obou očí, je označována jako horopter. Body v prostoru, které neodpovídají horopteru, dopadající tedy na disparitní místa sítnice, vytváří určitý stupeň disparity. Je-li disparita malá, mozek je ještě schopen zfúzování a daný bod v prostoru je viděn jednoduše. Tato malá disparita je základem pro prostorové vidění. Oblast v okolí horopteru, z níž se body zobrazují na lehce disparitní místa a z níž je umožněno prostorové vnímání, se nazývá Panumův prostor. [1-3] 26 Fused depth points Retinami korespondenci je možno rozdělit do dvou základních skupin: Normální retinami korespondence (NRK) Retinami korespondence je označována jako normální, pokud mají obě fovey společný pohledový směr a pokud sítnicové body nasálně od fovey jednoho oka korespondují se sítnicovými body temporálně od fovey druhého oka. Normální retinami korespondence je jedním ze základních senzorických aspektů jednoduchého binokulárního vidění, nezbytných pro jeho správný vývoj a správnou funkci. [1-3] A B PAVLINOVIČ, Stipe. Metody a princip přístrojů používaných při vyšetření heteroforií. Brno, 2011. Bakalářská práce. Anomální retinami korespondence (ARK) Retinami korespondence je abnormální, má-li fovea jednoho oka společný pohledový směr s extrafoveolární oblastí druhého oka. Foveolární oblast uchýleného oka je v takovém případě utlumena. Tento stav většinou nastává, pokud je úhle šilhání malý (5-10 pD) a stabilní. [1-3] Za binokulárních podmínek při anomální retinami korespondenci je přítomen anomální korespondenční vztah mezi pravým a levým okem, kdy spolu fovea vedoucího oka a extrafoveolární oblast uchýleného oka sdílí subjektivní pohledový směr. Za monokulárni ch podmínek, kdy je vedoucí oko vyřazené, ztrácí však extrafoveolární oblast svou dominanci ve prospěch fovey, která tak získává zpět svůj primární pohledový směr. [1] Anomální retinami korespondenci je dále možno rozdělit na harmonickou anomální korespondenci (HARK) a disharmonickou anomální retinami korespondenci (DARK). Harmonická anomální retinami korespondence představuje stav, kdy úhel anomálie (velikost korespondenčního „posuvu") odpovídá objektivnímu úhlu a subjektivní úhel je roven nule. Jinak řečeno fovea vedoucího oka spolupracuje s místem na sítnici uchýleného oka, kde se vytváří obraz pozorovaného předmětu. V případě disharmonické anomální retinami korespondence je úhel anomálie menší než objektivní úhel. Úhel anomálie představuje rozdíl mezi objektivním a subjektivním úhlem deviace. Jedná se tedy o stav, při kterém s foveou vedoucího oka spolupracuje místo uchýleného oka, které leží mezi foveou a místem, kde se vytváří obraz pozorovaného objektu. [1-3] Kromě NRK, HARK a DARK existuje ještě smíšená retinami korespondence a stav bez korespondence, který je charakteristický pro alternující strabismus u kongenitální esotropie. [3] 27 Kvalita jednoduchého binokulárního vidění získaného při anomální retinální korespondenci se liší pacient od pacienta, kdy u některých je přítomna i hrubá stereopse, zatímco u dalších je jednoduché binokulární vidění rudimentární. Kvalita binokulárního vidění bývá obvykle nepřímo úměrná velikosti úchylky. [1] Diagnostické metody Bagoliniho skla [1, 3] Pacient fixuje na dálku (5 m) i na blízko (33 cm) bodový zdroj světla. Před oči je mu předložena brýlová obruba s planárními rýhovanými skly, kdy pro pravé oko bývá rýhování v ose 135° a pro levé oko v ose 45° (kolmo na sebe). Tyto brýle neovlivňují vidění (pouze pohled jako přes znečištěné brýle) ani akomodaci pacienta. Přes jednotlivá skla je fixované světlo viděno jako linie kolmá na směr rýhování daného skla, takže pravé oko vidí paprsek v ose 45° a levé oko ve 135°. Binokulárně by tyto paprsky měly vytvářet písmeno X. Interpretace výsledků může být následující: Křížení paprsků v pravém úhlu k sobě navzájem v jednom bodovém světle - do tvaru písmene X —> Pokud je přítomno paralelní postavení a ani zakrývací zkouška neodhalí žádný vyrovnávací pohyb —> NRK Jestliže zakrývací test odhalí vyrovnávací pohyb neboje přítomna zjevná úchylka —> ARK (HARK) OS od Jedno bodové světlo s jednou linií odpovídající buď pravému, nebo levému oku, nebojsou viděny střídavě linie pravého a levého oka —> Totální útlum daného oka nebo útlum střídavý Dvě světla, dvě linie a světla jsou viděna nad křížením paprsků —> Nezkřížená diplopie u esotropie a NRK Dvě světla, dvě linie a světla jsou viděna pod křížením paprsků —> Zkřížená diplopie u exotropie a NRK Křížení paprsků do tvaru písmene* úhlem šilhání, při zachování periferní fúze linii, která odpovídá oku s malým 28 Foveální supresní skotom (monofixační syndrom) —> Pokud je přítomno paralelní postavení a ani zakrývací zkouška neodhalí žádný vyrovnávací pohyb -Jestliže zakrývací test odhalí vyrovnávací pohyb neboje přítomna zjevná úchylka —> ARK (HARK) NRK Worthova světla [1,3] Worthova světla představují anaglyfní test, který je složen z černého pozadí, na kterém se v horizontále nachází dvě zelené značky (většinou ve tvaru křížů), ve vertikále v horní části se nachází červená značka ve tvaru kára a v dolní části je kruhová bílá značka. Pacient značky pozoruje přes červenozelené brýle (nepsaným pravidlem je červený filtr před pravým okem a zelený filtr před levým okem). Za monokulárni ch podmínek tak pacient pravým okem vidí horní červenou značku a spodní bílou značku, kterou vidí červeně. Levým okem pak vidí vodorovné zelené značky a spodní bílou značku, kterou vidí zeleně. Za fyziologických binokulárních podmínek vidí všechny čtyři značky - dvě horizontálně uložené zelené značky, červenou horní značku a spodní značku, která může být buď bílá (při vyváženém binokulárním vjemu), nebo zelená či červená v závislosti na dominanci oka. + + Interpretace testuje následuiící Pacient vidí všedím Luces de Worth. Www.oocities.org [online], [cit. 2015-07-15]. Dostupné z: http://www.oocities.org/vberbegal/optoIII.htm • O o o Pacient vidí pět světel a červené značky jsou posunuty směrem doprava od zelených značek Nezkřížená diplopie u esotropie a NRK 29 Pacient vidí pět světel a červené značky jsou posunuty směrem doleva od zelených značek Zkřížená diplopie u exotropie a NRK Pacient vidí tři zelené značky Útlum pravého oka Pacient vidí dvě červené značky —> Útlum levého oka O o Pacient střídavě vidí dvě červené a tři zelené značky —> Střídavý útlum Synoptofor, Troposkop - měření úhlu anomálie [1, 3] Jako úhel anomálie je označován stupeň posunu pohledového směru, který se stanoví z rozdílu mezi objektivním a subjektivním úhlem úchylky. Měření objektivní úchylky Do tubusů přístroje se vloží obrázky pro superpozici (lev a klec) a ramena se nastaví na 0°. Následně se pohybuje obrázkem před nefixujícím okem ve směru úchylky. Nezbytné je současně sledovat rohovkové reflexy a ve chvíli, kdy jsou reflexy umístěny shodně na obou očích, pohyb ramene zastavit. Na stupnici přístroje se poté odečte velikost objektivní úchylky. Měření se provádí, jak v primárním tak sekundárním postavení (nezbytné pro odlišení konkomitantního a paralytického strabismu). Měření subjektivní úchylky Opět se využijí obrázky pro superpozici a ramena se nastaví na 0°. Následně dochází k pohybu obrázku před nefixujícím okem, dokud pacient neudá, že se obrázky překryly (lev je v kleci). Interpretace tohoto testuje následující: Úhel anomálie = Objektivní úhel - Subjektivní úhel —> Rozdíl by neměl být větší než 3° Subjektivní úhel = Objektivní úhel —> NRK Subjektivní úhel < Objektivní úhel —> ARK Úhel anomálie = Objektivní úhel —> HARK Subjektivní úhel = 0° Úhel anomálie < Objektivní úhel —> DARK Test následných paobrazů dle Heringa-Bielschowského [1,3] Tento test se provádí v zatemnělé místnosti, kdy pacient nejdříve pravým okem sleduje svislou uprostřed přerušenou světelnou štěrbinu po dobu asi 20 sekund. Poté levé oko sleduje stejnou, ale horizontálně uloženou 30 štěrbinu. Vyšetřuje se na vzdálenost 1 metru. Pro správné provedení a následné vyhodnocení je nezbytné důsledné zakrytí oka, které štěrbinu zrovna nesleduje. Ve fovee, která má pohledový směr přímo vpřed, se tak vytvoří následný paobraz. Tento paobraz může být pozitivní, nebo negativní. Pozitivní paobraz je tvořen ze světlých čar na tmavém pozadí a vzniká při zavřených očích. Negativní paobraz představují tmavé čáry na světlém pozadí a vzniká pří otevřených očích. Délku vyvolaných následných paobrazů a jejich intenzitu je možné zvětšit pomocí přerušovaného osvětlení místnosti nebo mrkáním. K vyvolání následných paobrazů lze také použít i upravený fotografický blesk, ale i moderní synoptofory, ve kterých je test zabudován. Interpretace testu: Pacient vidí symetrický kříž s překrývajícími se centrálními mezerami —> NRK (obě fovey mají společný pohledový směr; bez ohledu na směr úchylky) od os Pacient popisuje asymetrické křížení paobrazů pravého a levého oka do tvaru ležatého písmene T —> ARK (fovey nemají společný pohledový směr; velikost asymetrie je určena velikostí úhlu anomálie) Např.: Esotropie pravého oka —> vertikální paobraz posunut doleva Exotropie pravého oka —> vertikální paobraz posunut doprava | od r os od| os Pacient vidí pouze jednu linii s mezerou —> útlum druhého oka |od I Giessenský test (dle Cůpperse) [3] Test se provádí na vzdálenost 5 metrů, kdy pacient fixuje středové světlo Maddoxova kříže. Před jedno oko se pacientovi předsadí sytě červený filtr. Na druhém, uchýleném oku je vyvolán bleskem následný paobraz. Tento následný paobraz slouží k určení objektivní úchylky, zatímco poloha červeného světla udává subjektivní úchylku očí. Interpretace testuje následující: Paobraz i červené světlo jsou viděny ve středu kříže —> NRK Paobraz i červené světlo jsou společně v určité poloze na stupnici ve směru úchylky —> NRK (objektivní úhel = subjektivní úhel) Červené světlo je viděno ve středu stupnice a paobraz se nachází na určitém stupni stupnice —> HARK (objektivní úhel - subjektivní úhel = úhel šilhaní) Paobraz se nachází na určitém stupni a červené světlo je viděno na stupnici mezi paobrazem a středem kříže —> DARK (objektivní úhel - subjektivní úhel < úhel šilhání) Swanův anaglyfický test [3] 31 Test využívá červenozelených brýlí, přes které pacient sleduje ze vzdálenosti 1 metru bílé plátno. Interpretace testuje následující: Pacient vidí plátno v barvě vedoucího oka, nebo část plátna je viděna v zelené a část v červené barvě u konvergence nezkříženě, u divergence zkříženě (zastoupení polí je různé dle velikosti šilhání) —> NRK Pacient vidí část plátna červeně a část zeleně, ale v případě konvergence zkříženě a v případě divergence nezkříženě —> ARK RED test [1, 3] Tento test má mnoho podob. V této práci budou zmíněny dvě možnosti provedení. Vyšetřovaný na vzdálenost 5 metrů sleduje bílé světlo. Nejdříve je pomocí prizmat dorovnána úchylka, následně se před jedno oko předsadí červený filtr. Výsledky mohou být následující: Pacient vidí jedno růžové světlo —> NRK Pacient vidí jedno červené a jedno bílé světlo u konvergence zkříženě a u divergence nezkříženě —> ARK Vzájemná vzdálenost světel odpovídá úhlu šilhání —> HARK Vzájemná vzdálenost světel je menší než úhel šilhání —> DARK U druhé možnosti pacient opět sleduje bodový zdroj světla na vzdálenost 5 metrů. Před jedno oko se již jen předloží červený filtr. Výsledky mohou být následující: Pacient vidí jedno červené a jedno bílé světlo u konvergence nezkříženě, u divergence zkříženě —> NRK Pacient vidí pouze jedno růžové světlo —> HARK Pacient vidí jedno červené a jedno bílé světlo u konvergence zkříženě, u divergence nezkříženě a vzájemná vzdálenost světel neodpovídá (je menší) než by se očekávalo v závislosti na velikosti šilhání —> DARK Literatura [1] BHOLA, Rahul. Binocular Vision [online]. 2006 [cit. 2015-07-15] [2] DOSTALEK, Miroslav. Obecná fyziologie binokulárního vidění: Percepční složka I. Litomyšl, 2014 [3] ŠTĚRBOVÁ, Zuzana. Vyšetřovací metody v ortoptice se zaměřením na diagnostiku ARK. Hradec Králové, 2014 32 The diagnosis of anomalous retinal correspondence- Bc.Renáta Papcunová Supervisor: Mgr. Andrea Jeřábkova Department of Optometry and Orthoptics, Medical Faculty, Masaryk University Introduction The anomalous (or abnormal) retinal correspondence is subnormal binocular cooperation. It is an alternative adjustment mechanism, which is formed due to prolonged untreated strabismus. [2, 3] Correct diagnosis of retinal correspondence is important for the decision whether operate the strabismus. If there is stable abnormal retinal correspondence, it may result in a paradoxical fovea-foveolar diplopia especially in adult. The patient canot suppress this diplopia, that's way there is a significant and irreversible damage the quality of human life. [3] Objective location Subjective localization Retinal correspondence When the object in space is fixed under physiological conditions, its image simultaneously falls on the fovea of both the eyes. Foveae of both eyes share main subjective visual direction and create the corresponding main points. The object in space is seen singly, when its images fall on corresponding retinal points. Not only fixed objects are also seen singly. The images of these objects fall on the corresponding points with the same local relationship relative to the foveae. [1-3] All other points, relative to the specific retinal point of second eye for specific visual direction, are called non -corresponding (or disparate). If the image of the object in space falls on disparite retinal points, contradiction of localization (disparity) between both eyes is formed and the object is seen double. [1-3] The area consisting of points, which images fall on corresponding retinal points of both eyes, is called as horopter. All the points not lying on the horopter are imaged by disparate retinal elements and they generate a certain level of disparity. If the disparity is small, the brain is able to fusion and due to point in space is seen singly. This small disparity is basis for stereoscopic vision. Area around horopter, from which stereoscopic vision is possible, is called Panum's area. [1-3] Fused depth points Computer Vision Metrics. Www.embedded-vision.com [online]. 2015 [cit. 2015-07-151. Dostupne z: http ://w w w. embedded - vision, com/platinum-members/embedded-vision-alliance/embedded-vision-training/documents/pages/computer-vision-metrics-ChlPtC Retinal correspondence can be of two types: Normal retinal correspondence (NRC) Retinal correspondence is called normal when both the fovea have a common visual direction and the retinal elements nasal to the fovea in one eye corresponds to the retinal elements temporal to the fovea in the other eye. Normal retinal correspondence is one of the basic sensory aspects of binocular single vision. It is important for its correct development and function. [1, 3] A B PAVLINOVIČ, Stipe. Metody a princip přístrojů používaných při vyšetření heteroforií. Brno, 2011. Bakalářská práce. Masarykova univerzita Abnormal retinal correspondence (ARC) Retinal correspondence is abnormal when the fovea of one eye has a common visual direction with an extrafoveal area in the other eye. Foveolar area of squinting eye is suppressed in this case. This is generally seen if the angle of deviation is small (5-10 A) and stable. [1-3] In ARC under binocular conditions the fovea and the extafoveal point share the common subjective visual direction. But when the normal eye is closed the extrafoveal element loses any advantage over the fovea of that eye, which retains its primary visual direction. [1] Abnormal retinal correspondence can be divided into harmonious ARC and unharmonious ARC. The harmonious ARC is a state, when the angle of anomaly (it is degree of shift in visual direction) corresponds with the objective angle and subjective angle is zero. In other words, the fovea of leading eye cooperates with spot on the retina of squinting eye, where the image of the observed object falls. In case of unharmonious ARC the angle of anomaly is smaller than objective angle and the angle of anomaly is determined by calculating the difference between the objective and subjective angles of deviation. It is condition, when fovea of leading eye cooperates with spot on the retina of squinting eye and this spot lies between the fovea and the place, where image of the observed object falls. [1-3] Expect NRC, harmonious and unharmonious ARC there are also mixed retinal correspondence and state without correspondence (it is typical for alternating strabismus at congenital esotropia) [3] The quality of binocular single vision obtained in ARC varies from patient to patient, in some cases there is useful gross stereopsis while in the others binocular vision is rudimentary. The quality of binocular vision is usually inversely proportional to the angle of deviation. [1] Diagnostic methods Bagolini's striated glasses test [1, 3] The patient fixates a small light (for distance or near) after being provided with piano lenses with narrow fine striations across one meridian (usually 135° OD and 45° OS). These glasses do not affect the vision or the accommodation of the patient. Fixed light through these glasses is seen as a line perpendicular to the striations. The right eye sees a line at 45 degree and the left eye at 135 degree. These lines should create letter X. The interpretation of this test is as follows: Crossing of the lines at right angles to each other If cover test reveals no shift —> NRC If cover test reveals a shift —> harmonious ARC Single light with single line for the right or left eye or lines for the right and left eye are seen alternately —> Total suppression or alternate suppression Two lights, two lines and these lights are above the intersecting lines —> uncrossed diplopia in esotropia and NRC Two lights, two lines and these lights are below the intersecting lines crossed diplopia in exotropia and NRC Foveal suppression scotoma (fixation point scotoma) with peripheral fusion If no shift occurs with cover test —> NRC If shift occurs with cover test —> ARC Worth four dot test [1,3] This is anaglyphic test, which is composed of a black background with two horizontal green marks, vertical upper red mark and lower white mark. The patient wears red and green goggles (as a convention red in front of right and green in front of left). Under monocular conditions, the patient's right eye sees upper red mark and lower white mark, which is red. Left eye sees horizontal green marks and lower white mark, which is green. Under physiological binocular condition patient sees all four marks - two horizontal green marks, upper red mark and lower mark, which can be white (at balanced binocular condition) or red or green by ocular dominance. ♦ + + Luces de Wörth. Www.oocities.org [online], [cit. 2015-07-15]. Dostupne z: http://www.oocities.org/vberbegal/optoIII.htm The interpretation of this test is as follows: The patient sees all the four dots No manifest deviation —> NRC Manifest squint —> harmonious ARC o The patient sees five dots and red marks appear to the right of the greeen dots —> Uncrossed diplopia in esotropia and NRC o The patient sees five dots and red marks appear to the left of the green dots —> crossed diplopia in exotropia and NRC The patient sees three green dots —> suppression of right eye 0 o o The patient sees two red dots —> suppressions of left eye The patient sees two red dots and three green dots alternately —> alternate suppression Synaptophore - Measurement of angle of anomaly [1,3] The angle of anomaly denotes the degree of shift in visual direction. It is determined by calculating the difference between the objective and subjective angles of deviation. Measuring the objective angle: Images for superpositions are used for this. The arms of the synaptophore are set at zero. Both of the arms of the instrument are moved in the direction of deviation. It is important to monitor corneal reflexes and at a time when reflexes are equally positioned in both eyes, the movement of the arms are stopped. The objective angle is deducted on a scale of synaptophore. Measuring the subjective angle: Images for superpositions are used for this, too. The arms of the synaptophore are set at zero. Both the arms of the instrument are moved until patient indicates that images are overlaid. The subjective angle is deducted on a scale of synaptophore. The interpretation of this test is as follows: Angle of anomaly = objective angle - Subjective angle —> the difference should not be greater than 3 degrees If subjective angle = Objective angle —> NRC If subjective angle < Objective angle —> ARC If angle of anomaly = Objective angle —> Harmonious ARC Subjective angle = 0 degree If angle of anomaly < Objective angle —> Unharmonious ARC Hering Bielschowsky after-image test [1, 3] This test is done in a darkened room. At first patient watches vertical light slot with interruption in the middle for 20 second. Then the patient watches horizontal slot for 20 second. This examination is done at the distance of 1 meter It is very important to properly cover the eye which is not observing.. In fovea the afterimage is formed. This afterimage may be positive or negative. Positive afterimage is formed by light lines on a dark background and it occurs when the eyes are closed. Negative afterimage is formed by dark lines on a light background and it occurs when the eyes are open. The duration and intensity of the afterimage can be increased by intermittent lighting or blinking. Adjusted photographic flash can also be used for creating the afterimages. This test is also part of the modern synaptophore. The interpretation of this test is as follows: A symmetrical cross with central gaps superimposed —> NRC 1 OD OS 1 Asymmetrical crossing —> ARC For example: Esotropia of right eye —> vertical afterimage displaced to the left Exotropia of right eye —> vertical afterimage displaced to the right | OD OD | | OS os | Single line with a gap —> suppression in the fellow eye Test of Cuppers [3] This test is done at a distance of 5 m. The patient fixates the central light of Maddox scale. Red filter placed in front of the one patient's eye. On the second squinting eye the afterimage is done by flash. This afterimage defines the objective angle and location red light defines subjective angle. The interpretation of this test is as follows: The afterimage and red light are seen in the middle of scale —> NRC The afterimage and red light are seen together in a certain position of the scale in the direction of deviation —> NRC Red light is seen in the middle of scale and the afterimage is at some point on the scale —> harmonious ARC The afterimage is seen at some point of scale and red light is between afterimage and center of scale —> unharmonious ARC Swan's anaglyphic test [3] The patient wears red and green goggles. The patient watches white canvas from a distance of 1 meter. The interpretation of this test is as follows: The patient sees the canvas in the color of dominant eye, or a part of the canvas is red and second part is green uncrossed in esotropia, crossed in exotropia —> NRC The patient sees a part of canvas red and second part green crossed in esotropia, uncrossed in exotropia —> ARC RED test [1, 3] This test has multiples forms. In this work we will mention only two design options. In the first option, the patient watches white light from a distance of 5 meters. First, the deviation is compensated by using prisms, next red filter is placed in front of one eye. The interpretation of this test is as follows: The patient sees only one pinkish light —> NRC The patient sees one red and one white light crossed in esotropia and uncrossed in exotropia —> ARC The mutual distance of the lights is the same as the angle of deviation —> harmonious ARC The mutual distance of the lights is smaller than the angle of deviation —> unharmonious ARC In the second option, the patient watches light from a distance of 5 meters. Only red filter is placed in front of one eye. The interpretation of this test is as follows: The patient sees one red and one white light uncrossed in esotropia and crossed in exotropia —> NRC The patient sees only one pinkish light —> harmonious ARC The patient sees one red and one white light crossed in esotropia and uncrossed in exotropia and the mutual distance of the light is smaller than would be expected according to the size of deviation —> unharmonious ARC [1] BHOLA, Rahul. Binocular Vision [online]. 2006 [cit. 2015-07-15] [2] DOSTALEK, Miroslav. Obecná fyziologie binokulárního vidění: Percepční složka I. Litomyšl, 2014 [3] ŠTĚRBOVÁ, Zuzana. Vyšetřovací metody v ortoptice se zaměřením na diagnostiku ARK. Hradec Králové, 2014 5. Vizuální Optometrie- Bc.Soňa Kervitcerová Vedoucíprojektu:Mgr. Jitka Krasňanská, Ph.D. Katedra Optometrie a ortoptiky Lékařské fakulty Masarykovy univerzity Brno ÚVOD A HISTORIE Za otce vizuální Optometrie je považován Dr. A. M. Skeffington. Narodil se 28. srpna 1890 v Kansas City a zemřel 3. března 1976 v Saint Louis. Svůj život zasvětil zdokonalení Optometrie. Vytvořil koncept, podle kterého je vidění naučená dovednost a díky správnému tréninku mohou lidé vidět efektivněji. Obrázek 1: A. M. Skeffington V roce 1917 dokončil studium na Needles Institute of Optometry v Kansas City. Poté si pronajal malou jednopatrovou budovu v Kerney a otevřel první výhradně optometrickou praxi ve státě. Spolu se svou ženou Mary Jane podnikl v roce 1922 cestu na východ Spojených států, kde navštívil kolegy z oboru. Byl šokován jejich špatnou praxí a nedostatkem informací. V roce 1923 se konal Western States Congress v Denveru. Cílem bylo, aby si optometristé vzájemně vyměnili své nápady. Pan Skeffington byl rozčarován, protože někteří přednášející hovořili o metodách diagnostiky a léčby, které podle něj nefungují. Později ho Kansas Optometric Association požádala o zopakování přednášek, které měl v Denveru. Odpověděl, že nechce přednášet, ale spíše předvádět praxi s využitím pacientů a u toho diskutovat s přihlížejícími. Každoroční zasedání American Optometric Association se v roce 1924 konalo v Kansas City. Skeffington se zde seznámil s E. B. Alexanderem. Oba vystupovali v první oficiální demonstraci proti některým konvencím American Optometric Association. Skeffington se rozhodl v roce 1926 zavřít svou optometrickou praxi v Kearney. Vznikla formální asociace mezi Alexandrovou vysoce organizovanou Southwest Oklahoma Study Group a Oklahoma Extension Program, který byl rozšířením Oklahoma Optometric Associations education program. Název Optometric Extension Program (OEP) byl poprvé použit v roce 1928. Skeffington se stal ředitelem vzdělávání, cestoval a setkával se s optometristy na kongresech a seminářích. V polovině 20. let a na začátku 30. let 20. století bylo optometrické vzdělávání neorganizované. Každá škola učila „svou vlastní optometrii". Proto bylo vytvořeno tzv. 21 bodové vyšetření (21 Points Examination), které začalo využívat mnoho optometristů a bylo začleněno i do osnov některých škol. Skeffington se svými spolupracovníky pořádal konference, kterých se účastnili nejen optometristé, ale i odborníci z jiných oblastí (zejména experimentální psychologové a neurologové). Rozvíjela se radikální teorie, že vidění je naučená dovednost a díky správnému tréninku mohou lidé vidět efektivněji. Kvůli odlišení od ortoptiky (zabývá se oslabením očních svalů) Skeffington používal termín zrakový trénink. Harmon upozornil Skeffingtona, že by měl brát v úvahu faktory životního prostředí. Jiní autoři zdůrazňovali, že vidění je dynamický proces, na kterém se podílí celé tělo a u kterého musí spolupracovat somatický a autonomní nervový systém. Na Northwestern Congress v roce 1975 měl pan Skeffington svou poslední prezentaci. Parkinsonova nemoc mu však již nedovolila mluvit, proto pouze napsal prohlášení o své profesi. 40 M. Skeffington v 50. letech minulého století popsal model vidění jako spolupráci smyslů celého těla. Skeffingtonův model si lze představit jako 4 kruhy mající společný průnik. Obrázek 2: Skeffingtonův model (zelená - antigravitace, žlutá - centrování, modrá - identifikace, červená - interakce, oranžový střed - optimální vidění) Kruh Odpověď na otázku Antigravitace Kde se nacházím? Centrování Kde to je vzhledem k mé poloze? Identifikace Co to je? Interakce Jakýje? Tabulka 1: Kruhy podle Skeffingtonova modelu DIAGNOSTIKA A OBECNÝ LÉČEBNÝ POSTUP DIAGNOSTIKA STANOVENÍ REFRAKČNÍ VADY Po důkladné anamnéze je zapotřebí stanovit refrakční vadu. Používá se plná plusová korekce s binokulárním vyvážením. POSOUZENÍ NESTRABICKÝCH PORUCH BINOKULÁRNÍHO VIDĚNÍ Zhodnocení binokulárního vidění zahrnuje několik kroků. První částí testování je měření velikosti a směru forie na dálku a na blízko a AC/A poměru. Řadíme sem zakrývací test, von Graefeho test, modifikovaný Thoringtonův test a testování fixační disparity. Druhou částí je stanovení pozitivní a negativní různí vergence pomocí přímých a nepřímých měření. Mezi přímá měření patří postupné (smooth) a krokové (step) testování různí vergence a dále testování vergenční schopnosti. Mezi nepřímá měření patří negativní relativní akomodace (NRA), pozitivní relativní akomodace (PRA), fúzovaný zkřížený cylindr, binokulární akomodační schopnost (BAF = binocular accommodative facility) a metoda monokulárního odhadu (MEM = monocular estimation meťhod). Testy se provádějí za binokulárních podmínek, proto mohou být jejich výsledky použity k potvrzení nebo popření hypotézy o poruše binokulárního vidění. Třetí částí je amplituda konvergence, obecně známá jako blízký bod konvergence. Tento test je obzvláště důležitý při diagnostice jedné z nejběžnějších poruch binokulárního vidění - insuficience konvergence. Poslední část, která by měla být zhodnocena, je senzorický status. Primárně se jedná o testování suprese (Worťhův test) a stereopse. Kompletní posouzení binokulárního vidění by mělo zahrnovat všechny čtyři popsané části. Měření velikosti a směru forie na dálku a na blízko a AC/A poměr Zakrývací test Von Graefeho test Modifikovaný Thoringtonův test Testování fixační disparity Stanovení pozitivní a negativní fúzní vergence Přímá měření Postupné (smooth) testování Krokové (step) testování Testování vergenční schopnosti Nepřímá měření Negativní relativní akomodace Pozitivní relativní akomodace 41 Fúzovaný zkřížený cylindr Binokulární akomodační schopnost Metoda monokulárního odhadu Amplituda konvergence Blízký bod konvergence Senzorický status Testování suprese (Worthův test) Testování stereopse Tabulka 2: Posouzení nestrabických poruch binokulárního vidění POSOUZENÍ PORUCH AKOMODACE Zhodnocení akomodačních funkcí zahrnuje měření akomodační amplitudy (push-up test, minus lens test), akomodační schopnosti (testování s ± 2,0 čočkami)a akomodační odpovědi (metoda monokulárního odhadu). Byla provedena studie zabývající se vztahem mezi uvedenými třemi oblastmi akomodace. Do studie bylo zahrnuto 200 dětí (bez šilhání a významné nekorigované refrakční vady). Pouze 4 % z nich měla deficity ve všech třech oblastech akomodace. Není tedy možné spoléhat na to, že pokud je v pořádku výsledek jedné části, tak budou v pořádku i výsledky ostatních částí. Měly by být proto vyšetřovány všechny tři uvedené oblasti akomodace. Akomodační amplituda Push-up test Minus lens test Akomodační schopnost Testování s ± 2,0 čočkami Akomodační odpověď Metoda monokulárního odhadu Tabulka 3: Posouzení poruch akomodace ZHODNOCENÍ OČNÍCH POHYBŮ Vyšetření očních pohybů zahrnuje tři kroky - posouzení stability fixace, funkce sakád a sledovacích pohybů. Okulomotorické poruchy mohou odrážet vážné onemocnění centrálního nervového systému, funkční nebo vývojové problémy. Je důležité zvážit, zda abnormality nevyžadují neurologickou konzultaci. Stabilita fixace Sledování fixace po dobu 10 s Sakády Vývojový oční pohyb Readalyzer neboVisagraph II NSUCO okulomotorický test Sledovací pohyby NSUCO okulomotorický test Tabulka 4: Zhodnocení očních pohybů (NSUCO = Northeastern State University College of Optometry) ANALÝZA PŘÍPADŮ A KLASIFIKACE V optometrické literatuře bývá uváděno několik postupů analýzy. Každý má své výhody a nevýhody. Mezi čtyři nejčastější patří grafická analýza, analytická analýza (OEP = Optometrie Extension Program), Morganova analýza a analýza fixační disparity. Existuje také integrační postup analýzy, který se snaží využít co nejvíce výhod ostatních postupů (a vyhnout se jejich nevýhodám). Využívá konceptu OEP (stav zrakového systému se zhoršuje s časem, problémům se zrakem lze předcházet), Morganovy analýzy(je důležité sledovat skupinu parametrů, nejen jeden parametr), analýzy fixační disparity (vyšetření za binokulárních podmínek) a zahrnuje také analýzu akomodační schopnosti, vergenční schopnosti, MEM, oční motoriky. Integrační postup se skládá ze tří kroků - porovnání individuálních hodnot s normami, seskupení hodnot odchylujících se od normy, identifikace syndromu. Často používaná je Duanova klasifikace, která rozlišuje insuficienci konvergence, exces konvergence, insuficienci divergence, exces divergence. Binokulární poruchy jsou popsány v závislosti na typu heteroforie naměřené na dálku a na blízko. Duanova klasifikace však má svá omezení. Nabízí pouze čtyři případy, v praxi se však setkáváme s řadou dalších. Například Wiek upozornil na skutečnost, že neexistuje kategorie pro stejnou odchylku na dálku a na blízko. Dále není uvažována porucha fúzní vergence. 42 Insuficience konvergence_ Exces konvergence_ Insuficience divergence_ Exces divergence Tabulka 5: Duanova klasifikace Wick proto popsal alternativní klasifikační systém binokulárních poruch představující rozšíření Duanovy klasifikace. Je založen na posouzení forie na dálku (tonické vergence) a AC/A poměru. Dle tohoto klasifikačního systému existuje devět možných případů, které jsou rozděleny do tří hlavních kategorií na základě AC/A poměru -nízký AC/A poměr, normální AC/A poměr, vysoký AC/A poměr. Každá tato kategorie zahrnuje tři případy -ortoforii, exoforii,esoforii na dálku (insuficience a exces konvergence (dva typy insuficience a excesu konvergence), insuficience a exces divergence, dále porucha fúzní vergence, základní exoforie a esoforie). Všechny výše uvedené binokulární poruchy jsou horizontální heteroforie. Mohou se ale vyskytnout také vertikální heteroforie - pravá a levá hyperforie. Horizontální a vertikální heteroforie doplňuje akomodační klasifikační systém. Jeho původním autorem je Donders, rozšířen byl Duke-Elderem a Abramsem. Zahrnuje insuficienci akomodace, porušenou akomodaci, exces akomodace a neschopnost akomodace. Posledním skupinou jsou okulomotorické poruchy týkající se problémů s fixací, sakádami a sledovacími pohyby. Binokulární poruchy Nízký AC/A poměr Ortoforie na dálku - insuficience konvergence Exoforie na dálku - insuficience konvergence Esoforie na dálku - insuficience divergence Normální AC/A poměr Ortoforie na dálku - porucha fúzní vergence Exoforie na dálku - základní exoforie Esoforie na dálku - základní esoforie Vysoký AC/A poměr Ortoforie na dálku - exces konvergence Esoforie na dálku - exces konvergence Exoforie na dálku - exces divergence Vertikální poruchy Pravá a levá hyperforie Akomodační poruchy Insuficience akomodace Porušená akomodace Exces akomodace Neschopnost akomodace Okulomotorické poruchy Okulomotorické poruchy Tabulka 6: Klasifikace binokulárních, akomodační ch a okulomotorických poruch OBECNÝ POSTUP LÉČBY Byly vytvořeny dotazníky, které se používají ke zhodnocení symptomů a kvality života před a po léčbě. Prvním z nich je Convergence insufficiency symptom survey= CISS (Convergence insufficiency treatment trial = CITT) a druhým College of optometrists in vision development quality of life outcomes assessment=COVD-QOL). DOTAZNÍKY CONVERGENCE INSUFFICIENCY SYMPTOM SURVEY = CISS Dotazník CISS umožňuje analyzovat přítomnost a frekvenci výskytu příznaků. Skládá se z 15 otázek, pacient vždy vybere jednu z pěti možných odpovědí. Každá odpověď je bodována od 0 do 4 (0 = nikdy, 1 = zřídka, 2 = někdy, 3 = poměrně často, 4 = vždy). Sečtením bodů ze všech 15 otázek získáme CISS skóre (nejnižší možný výsledek je 0 = bez symptomů, nejvyšší možný výsledek je 60 = všechny symptomy). Za normu považujeme u dětí od 9 do 17 let CISS skóre nižší než 16 a u dospělých nad 18 let CISS skóre nižší než 21. Jméno a příjmení: Datum: 43 nikdy zřídka někdy poměrně často vždy 1. Jsou Vaše oči unavené při čtení nebo práci na blízko? 2. Je pro Vaše oči nepříjemné čtení nebo práce na blízko? 3. Máte bolesti hlavy pří čtení nebo práci na blízko? 4. Cítíte se unaveně pří čtení nebo práci na blízko? 5. Ztrácíte koncentraci pří čtení nebo práci na blízko? 6. Máte problém si zapamatovat co jste četl? 7. Máte dvojité vidění pří čtení nebo práci na blízko? 8. Zdá se Vám, že se slova na stránce pohybují, skáčou, plavou, vznášejí? 9. Máte pocit, že čtete pomalu? 10. Bolí Vás oči při čtení nebo práci na blízko? 11. Jsou Vaše oči citlivé pří čtení nebo práci na blízko? 12. Máte pocit tahu kolem oči při čtení nebo práci na blízko? 13. Máte pocit, že jsou slova rozmazaná? 14. Ztrácíte své místo pří čtení nebo práci na blízko? 15. Ctěte opakovaně stejný řádek slov? Obrázek 3: Dotazník CISS 44 COLLEGE OF OPTOMETRISTS IN VISION DEVELOPMENT QUALITY OF LIFE OUTCOMES ASSESSMENT = COVD-QOL Původně byl dotazník COVD-QOL vyvinut s 30 otázkami, později došlo k redukci na 19 otázek. Bylo prokázáno, že i zkrácená forma je dostatečně spolehlivá. U každé otázky pacient vybere z pěti možných odpovědí (nikdy, zřídka, někdy, poměrně často, vždy). Možnosti jsou opět skórovány od 0 (nikdy) do 4 (vždy). Z toho vyplývá, že nejnižší skóre je 0 a nejvyšší skóre je 76. Výzkumy ukazují, že skóre 20 a více svědčí pro signifikantní symptomy. Jméno a příjmení: Datum: nikdy zřídka někdy poměrně často vždy 1. Bolesti hlavy při práci na blízko 2. Slova při čtení běhají 3. Pálení, svědění, slzení očí 4. Přeskakování / opakování řádků při čtení 5. Naklánění hlavy / zavírání jednoho oka při čtení 6. Obtížné opisování z tabule 7. Vyhýbání se čtení nebo práci na blízko 8. Vynechávání malých slov při čtení 9. Psaní do kopce / z kopce 10. Nevyrovnané číslice / sloupce čísel 11. Nižší porozumění při čtení 12. Držení čteného textu příliš blízko 13. Potíže s udržením pozornosti při čtení 14. Potíže s plněním úkolů na čas 15. Vždy říká "mohu" před pokusem 16. Nešikovný 17. Neorientuje se v čase 18. Ztrácí věci 19. Zapomnětiivý / špatná paměť Obrázek 4: Dotazník COVD-QOL OBECNÁ SEKVENCE LÉČEBNÉHO POSTUPU U AKOMODATIVNÍCH A NESTRABICKÝCH PORUCH BINOKULÁRNÍHO VIDĚNÍ 45 Sekvenci léčebného postupu určuje velikost AC/A poměru. Sekvence optická korekce ametropie přidání čoček prizma okluze zraková terapie chirurgie OPTICKÁ KOREKCE AMETROPIE Hypermetropic + 1,5 D nebo více Myopie - 1,0 D nebo více Astigmatismus - 1,0 D nebo více Anisometropie 1,0 D rozdíl ve sféře nebo cylindru Tabulka 7: Významné refrakční vady PRIDANÍ ČOČEK Exces konvergence Základní esoforie Akomodační insuficience Porušená akomodace Tabulka 8: Přidávání spojných čoček Vysoká exoforie Exces divergence Tabulka 9: Přidávání rozptylných čoček PRIZMA Horizontální ulevující prizma Vertikální ulevující prizma_ Prizma používané jako pomůcka na začátku zrakové terapie_ Prizma používané na konci zrakové terapie Tabulka 10: Situace, ve kterých může být užitečné použít prizma OKLUZE Okluze je běžně používanou možností léčby u strabizmu a přidružených stavů (amblyopie, excentrická fixace, suprese, anomální korespondence). Někdy se používá také u pacientů s heteroforií. ZRAKOVÁ TERAPIE Velké procento pacientů s poruchami akomodace nebo binokulárního vidění nemůže být úspěšně léčeno pouze čočkami a prizmaty (v podstatě pouze insuficience akomodace, insuficience divergence, exces konvergence, základní esoforie, vertikální heteroforie). Zraková terapie je vhodná u insuficience konvergence, excesu divergence, poruchy fúzní vergence, základní exoforie, excesu akomodace, neschopnosti akomodace, okulomotorických poruchách. Kategorizace zrakové terapie - přístroje a postupy Rozlišujeme dvě základní kategorie - přístrojová (instrument training) a prostorová (free spacetraining). U řady přístrojů a postupů není zcela jednoznačné, do které kategorie patří. Scheiman proto doporučuje klasifikaci založenou na typu používaných pomůcek. 46 Klasifikace dle Scheimana anaglyfní a polarizační filtry čočky, prizmata a zrcadla přepážky a otvory papír, tužka a různé úkoly stereoskopy následné obrazy, entopické fenomény a elektrofyziologické metody CHIRURGIE Chirurgická terapie není příliš obvyklá. Indikuje se především u velmi vysokých forií (pokud je velikost horizontální úchylky větší než 30 A, bývá konzervativní terapie neúspěšná). POUŽITÁ LITERATURA Scheiman Mitchel, Wick Bruce; Clinical management of binucular vision: heterophoric, accommodative, and eye movement disorders; Lippincott Williams & Wilkins, Wolters Kluwer; 2008; ISBN-13: 978-7817-7784-1 Vymyslický Ivan; Česká oční optika 3/2007 Vymyslický Ivan; Česká oční optika 2/2008 Cox James; A. M. Skeffington, O.D. - The Man; Journal of behavioral optometry; 1996; Dostupné na: http://www.oepf.org/sites/default/files/journals/jbo-volume-8-issue-1/8-1 %20Cox.pdf 47 Visual optometry - Bc.Soiia Kervitcerova Supervisor: Mgr. Jitka Krasnanska, Ph.D.: Department of Optometry and Orthoptics, Medical Faculty, Masaryk University INTRODUCTION AND HISTORY Dr. A. M. Skeffington is considered the father of visual optometry. He was born in Kansas City, Missouri on August 28, 1890 and died in St. Louis on March 3, 1976. He dedicated his life to the betterment of optometry. He developed the concept that vision is a learned skill and through right training people could see more efficiently. Figure: A. M. Skeffington In 1917 he graduated from the Needles Institute of Optometry Needles in Kansas City. Then he rented a small one story building in Kerney and opened the first exclusively optometric practice in the state. Together with his wife Mary Jane made in 1922 a tour of the eastern United States, where he visited colleagues. He was shocked by their poor practices and lack of information. In 1923 was held Western States Congress in Denver. The aim was that optometrists mutually exchange their ideas. Mr. Skeffington was frustrated because some of the speakers talked about the methods of diagnosis and treatment which are according to him non-functional. Later he was requested by Kansas Optometric Association to repeat his Denver lectures. He replied that he would not lecture, but rather to demonstrate the practice of using patients and discuss it with onlookers. The annual meeting of the American Optometric Association in 1924 was held in Kansas City. Skeffington here met with E. B. Alexander. Both were featured in the first official demonstration against some conventions of the American Optometric Association. Skeffington decided in 1926 to close his optometric practice in Kearney. Established a formal association between Alexander's highly organized Southwest Oklahoma Study Group and Oklahoma Extension Program, which was an expansion of the Oklahoma Optometric Association's education program. The name Optometric Extension Program (OEP) was first coined in 1928. Skeffington became director of education, traveled and met with optometrists at conferences and seminars. In the middle 1920s and early 1930s optometric education was disorganized. Each college taught „its own optometry". Therefore it was created 21 Points Examination, which began to use many optometrists and was incorporated into the curriculum of some schools. Skeffington and his colleagues organized the conferences, which were attended not only by optometrists, as well as experts from other areas (especially experimental psychologists and neurologists). He developed the radical theory that vision is a learned skill and through right training people could see more efficiently. To differentiate it from orthoptics (dealing with the weakening of the eye muscles) Skeffington used the term visual training. Harmon taught Skeffington to consider the environmental factors. Other authors emphasized, that vision is dynamic process involving a full body and for which must work together somatic and autonomic nervous system. On the Northwestern Congress in 1975 had Mr. Skeffington his last presentation. Parkinson's disease would not let him speak thereforehe only wrote a statement about his profession. M. Skeffington in the 50s of last century described the vision as a cooperation senses of the all body. Skeffington's model can be thought as the 4 circles having a common intersection. 48 Figure 2: Skeffington's model (green - Antigravity, yellow- centering, blue - identification, red - interaction, orange middle - optimal vision) Circle Answer to question Antigravity Where am I? Centering Where it is due to my position? Identification What is it? Interaction Whatis? Table 1: Circles according Skeffington's model DIAGNOSIS AND GENERAL TREATMENT APPROACH DIAGNOSIS DETERMINATION OF REFRACTIVE ERROR After a thorough anamnesis is needed to determine the refractive error. Used full plus correction with binocular balance. ASSESSMENT OF NONSTRABISMIC BINOCULAR VISION DISORDERS The evaluation of binocular vision involves several distinct steps. The first part of the testing is the measurement of the magnitude and direction of the phoria at distance and near and AC/A ratio. We belong here cover test, von Graefe test, modified Thorington test and fixation disparity. The second part is assessment of positive and negative fusion vergence through direct and indirect measurement. Among direct measurement include smooth and step fusion vergence testing and vergence facility testing. Among indirect measurements include negative relative accommodation (NRA), positive relative accommodation (PRA), fused cross-cylinder, binocular accommodative facility(BAF) and monocular estimation method (MEM). These procedures are performed under binocular conditions therefore their results can be used to confirm or deny a clinical hypothesis of a binocular vision disorder. The third part is convergence amplitude, generally referred to as the near point of convergence. This test is particularly important in the diagnosis of one of the most common binocular vision disorders - convergence insufficiency. The last past that should be evaluated is sensory status. Primarily it is testing of suppression (Worth four-do test) and stereopsis. A complete assessment of binocular vision should include all four of the components just described. Measurement of the magnitude and direction of the phoria at distance and near and AC/A ratio Cover test Von Graefetest Modified Thorington test Fixation disparity Assessment of positive and negative fusional vergence Direct measurement Smooth testing Step testing Vergence facility testing Indirect measurement Negative relative accommodation Positive relative accommodation Fused cross-cylinder Binocular accommodative facility Monocular estimation method Convergence amplitude Near point of convergence 49 Sensory status Testing of suppression (Worth four.do test) Testing of stereopsis Table 2: Assessmentof nonstrabismic binocular visiondisorders ASSESSMENT OF ACCOMMODATIVE DISORDERS The evaluation of accommodative function involves measurement of the amplitude of accommodation (push-up test, minus lens test), accommodative facility (testing with ± 2,01enses) and accommodative response (monocular estimation method). It was conducted study which investigated relationship among three areas of accommodation. The study included 200 children (without strabismus and significant uncorrected refractive error). Only 4 % had deficits in all three of the accommodative functions. It is impossible to predict the results of one test based on the results another. All aspects of accommodation must be considered. Amplitude of accommodatin Push-up test Minus lens test Accommodative facility Testing with ± 2,0 lenses Accommodative response Monocular estimation method Table 3: Assessment of accommodative disorders EVALUATION OF EYE MOVEMENTS Examination of eye movements involves three distinct steps - assessment of stability of fixation, saccadic function, and pursuit function. Ocular motor disorders can reflect serious underlying central nervous system disease or functional or developmental problems. It is always important to consider that abnormalities may require a neurologic consultation. Stability of fixation Observation of fixation for 10 sec Saccadic Developmental eye movement Readalyzer or Visagraph II NSUCO oculomotor test Pursuit NSUCO oculomotor test Table 4: Evaluation of eye movements (NSUCO = Northeastern State University College of Optometry) CASE ANALYSIS AND CLASSIFICATION Several analytical approaches are presented in the optometric literature. Each has its own unique advantages and disadvantages.The four most common are graphical analysis, analytical analysis (OEP = Optometric Extension Program), Morgan analysis and analysis of fixation disparity. There is also integrative analysis approach that attempts to make use most positive aspects of other case analysis approaches (and avoiding their negative aspects). This format uses the concepts of the OEP analytical system (the status the visual system can deteriorate over time, vision problems can be prevented), Morgan's analysis (it is important to look at group of parameters, not only at one parameter), analysis of fixation disparity (examination under binocular conditions) and includes an analysis of accommodative facility, vergence facility, MEM retinoscopy, ocular motor. Integrative approach consists of three steps -comparing the individual tests to a table of expected findings, grouping the findings that deviate from expected findings, identifying the syndrome. Perhaps the most common is Duane's classification which distinguishes convergence insufficiency, excess convergence, divergence insufficiency, excess divergence. Binocular disorders are described depending on the type of heterophoria measured at distance and near. Duane classification has limitations. For example Wick said that it does not have a category for a deviation in which the exo- or esodeviations are equal at distance and near. Furthermore, it is not considered failure fusion convergence. Convergence insuficciency Convergence excess_ Divergence insuficiency 50 Divergence excess Table 5: Duan's classification Wick described an alternative classification system for binocular anomalies that represents an expansion of Dane's classification. It is based on consideration of the distance phoria (tonic vergence) and AC/A ratio. According this classification system there are nine possible cases which are divided into three main categories based on the AC/A ratio -low AC/A ratio, normal AC/A ratio, high AC/A ratio. Within each of these categories there are three possible cases -ortophoria, exophoria, esophoria at distance (insufficiency and excess convergence (two types of insufficiency and excess convergence), insufficiencyand excess divergence, next fusional vergence dysfunction, basic esophoria and exophoria). All binocular vision anomalies described above are horizontal heterophoria. Vertical heterophoria can also occur - right or left hyperphoria. Horizontal and vertical heterophoria complements accommodative classification system. Its original author is Donders, was expanded by Duke-Elder and Abrams. It includes accommodative insufficiency, ill.sustained accommodation, accommodative excess and accommodative infacility. The last group are ocular motor anomaliess related to problems with fixations, saccades and pursuits. Binocular anomalies Low AC/A ratio Orthophoria at distance - convergence insufficiency Exophoria at distance - convergence insufficiency Esophoria at distance - divergence insufficiency Normal AC/A ratio Orthophoriaat distance - fusional vergence dysfunction Exophoria at distance - basic exophoria Esophoria at distance - basic esophoria High AC/A ratio Orthophoria at distance - convergence excess Esophoria at distance - convergence excess Exophoria at distance - divergence excess Vertical anomalies Right or left hyperphoria Accommodative anomalies Accommodative insufficiency Ill-sustained accommodation Accommodative excess Accommodative infacility Ocular anomalies Ocular motor dysfunction Table 6: Classification of binocular, accommodative a ocular motor anomalies GENERAL TREATMENT MODALITIES GUIDELINES They were created questionnaires used to assess symptoms and quality of life before and after treatment. The first is Convergence insufficiency symptom survey = CISS (Convergence insufficiency treatment trial = CITT) and the second College of optometrists in vision development quality of life outcomes assessment = COVD-QOL). QUESTIONNAIRES CONVERGENCE INSUFFICIENCY SYMPTOM SURVEY = CISS The questionnaire CISS allows to analyze the presence and frequency of symptoms. It consists of 15 items, patient always chooses one of five possible answers. Each answer is scored from 0 to 4 (0 = never, 1 = infrequently, 2 = sometimes, 3 = fairly often, 4 = always). The 15 items are summed to obtain the CISS score (the lowest possible score is 0 = asymptomatic, the highest possible score is 60 = most symptomatic). The norm for children aged 9 to 17 years is CISS score lower than 16 and for adults over 18 years is CISS score lower than 21. Name: Date: Never Infrequently (Not very Sometimes Fairly often Always 51 often) 1. Do your eyes feel tired when reading or doing close work? 2. Do your eyes feel uncomfortable when reading or doing close work? 3. Do you have headaches when reading or doing close work? 4. Do you feel sleepy when reading or doing close work? 5. Do you lose concentration when reading or doing close work? 6. Do you have trouble remembering what you have read? 7. Do you have double vision when reading or doing close work? 8. Do you see the words move, jump, swim or appear to float on the page when reading or doing close work? 9. Do you feel like you read slowly? 10. Do your eyes ever hurt when reading or doing close work? 11. Do your eyes ever feel sore when reading or doing close work? 12. Do you feel a "pulling" feeling around your eyes when reading or doing close work? 13. Do you notice the words blurring or coming in and out of focus when 52 reading or doing close work 14. Do you lose your place while reading or doing close work? 15. Do you have to reread the same line of words when reading? Figure 3: Questionnaire CISS COLLEGE OF OPTOMETRISTS IN VISION DEVELOPMENT QUALITY OF LIFE OUTCOMES ASSESSMENT = COVD-QOL Originally was the questionnaire COVD-QOL developed with 30 items, later was reduced to 19 items. It has been shown that even the truncated form is sufficiently reliable. For each item the patient selects from five possible response (never, once in a long time, sometimes, a lot, always). The options are scored from 0 (never) to 4 (always). Thus, the lowest score is 0 and the highest score is 76. Researches indicate that a score of 20 or greater suggest that the patient has significant symptoms. Name: Date: Never Once in a long while Sometimes A lot Always 1. Headaches with near work 2. Words run together reading 3. Burn, itch, watery eyes 4. Skips/repeats lines reading 5. Head tilt/close one eye when reading 6. Difficulty copying from chalkboard 7. Avoids near work/reading 8. Omits small words when reading 9. Writes up/down hill 10. Misaligns digits/columns of numbers 11. Reading comprehension down 12. Holds reading too close 13. Trouble keeping attention on reading 14. Difficulty completing 53 assignments on time 15. Always says "can" before trying 16. Clumsy, knocks things over 17. Does not use his/her time well 18. Loses belongings/things 19. Forgetful/poor memory Figure 4: Questionnaire COVD-QOL GENERAL TREATMENT SEQUENCES FOR ACCOMMODATIVE AND NONSTRABISMIC BINOCULAR VISION ANOMALIES The sequence of general treatment is determined by the size of AC/A ratio. Sequence optical correction of ametropia added lens power prism occlusion vision therapy surgery OPTICAL CORRECTION OF AMETROPIA Hypermetropia + 1,5 D or greater Myopia - 1,0 D or greater Astigmatism - 1,0 D or greater Anisometropia 1,0 D difference in sphere or cylinder Table 7: Significant refractive errors ADDED LENS POWER Convergence excess Basic esophoria Accommodative insufficiency Ill-sustained ccommodation Table 8: Added plus lenses High exophoria Divvergence excess Table 9: Added minus lenses 54 PRISM Horizontal relieving prism_ Vertical relieving prism_ Prism used when vision therapy is inappropriate or impractical Prism use dat the end of vision therapy_ Table 10: Situations in which the use of prism may be helpful OCCLUSION Occlussion is commonly used treatment option of strabismus and asociated conditions (amblyopia, excentric fixation, suppression, anomalous correspondence). Sometimes it is also used by patients with heterophoria. VISION THERAPY A large percentage of patients with disorders of accommodation or binocular vision cannot be successfully treated only by lenses and prisms (only accommodative insufficiency, divergence insufficiency, convergence excess, basic esophoria, and vertical heterophoria). Visual therapy is sustaible for convergence insufficiency, divergence excess, fusional vergence dysfunction, basic exophoria, accommodative excess, accommodative infacility, and ocular motor dysfunction. Categorization of vision therapy - instrumentation and procedures There are two basic categories - instrument training and free spacetraining. For number of instruments and procedures it is not entirely clear in which category they belong. Scheiman therefore recommend classification based on the type of equipment used. Classification according Scheiman anaglyphs and polaroid filters lenses, prisms, mirrors septums and apertures paper, pencil, miscellaneous tasks stereoscopes afterimages, entopic phenomena, electrophysiologic techniques SURGERY Surgical therapy is not too common. It is indicated especially at very high phorias (if the size of the horizontal deviation is more than 30 A is conservative therapy failed). REFERENCES Scheiman Mitchel, Wick Bruce; Clinical management of binucular vision: heterophoric, accommodative, and eye movement disorders; Lippincott Williams & Wilkins, Wolters Kluwer; 2008; ISBN-13: 978-7817-7784-1 Vymyslický Ivan; Česká oční optika 3/2007 Vymyslický Ivan; Česká oční optika 2/2008 Cox James; A. M. Skeffington, O.D. - The Man; Journal of behavioral optometry; 1996;: Available at: http://www.oepf.org/sites/default/files/journals/jbo-volume-8-issue-1/8-1 %20Cox.pdf 55 6. Rohovkový topograf-Bc. Lucie Patočková Vedoucíprojektu:Mgr. Sylvie Petrová Katedra Optometrie a ortoptiky Lékařské fakulty Masarykovy univerzity Brno Rohovkový topograf je jedním z nej důležitějších klinických přístrojů, kterým optometrista snadno a rychle zjistí na základě reflexe Placidových kružnic na rohovce její poloměry křivosti, tvar či případnou patologii přední plochy rohovky. Vyšetřením lze včas diagnostikovat např. počínající keratokonus, keratoglobus a pellucidní marginální degeneraci. Přístroj patří mezi bezkontaktní vyšetření, tedy mezi skupinu vyšetření s minimální zátěží pro pacienta. Ohlédnutí do historie: Prvními použitými prostředky pro zjištění přední plochy rohovky byl přímý odlitek vyrobený z plastu nebo vosku a naprášení vrstvičky pudru na rohovku, ze které se fotogrammetrickou analýzou vyprojektovaly vrstevnice, jež se poté analyzovaly. V roce 1880 Antonio Placido da Costa vynalezl Placido disk a učinil tak nej významnější objev v historii rohovkového topografu. Jednalo se o koncentrické černé a bílé kružnice. Ve středu disku se nacházela spojná čočka, která sloužila k lepšímu pozorování přední plochy rohovky. Zároveň s Placidovým diskem se objevily první keratometry, které měřily pouze poloměr křivosti ve dvou meridiánech v centrální části rohovky o průměru 2 - 4 mm, tudíž neposkytovaly celkovou topografii povrchu. Na tuto techniku navázal fotokeratoskop vynalezený na počátku třicátých let dvacátého století v Německu společností Zeiss. Vývojový pokrok v podobě automatizace fotogrammetrické analýzy, přijetí kamer a počítačové analýzy vedly k vytvoření videokeratometru.2 Samotný topograf prošel třemi hlavními změnami. První verze měla Placidovy kružnice umístěné na rovině. Vynálezce Knoll představil druhý typ s kružnicemi na vnitřní straně polokoule. Třetím a v současnosti používaným typem je Placido disk s kružnicemi umístěnými na vnitřní straně kužele. 56 obr. 1: Vývoj umístění placidových kružnic v topografii. Obr. A: Kružnice na vnitřní straně roviny Placidova disku. Obr. B: Kružnice na vnitřní straně polokoule Placidova disku. Obr. C a D: Kružnice na vnitřní straně kužele Placidova disku. Program topografu: Tvar povrchu rohovky získáváme pomocí sofistikovaných programových algoritmů, které vyhodnocují podobu a polohu kružnic. Získané údaje se objeví v rozdílných, dvojrozměrných i trojrozměrných, barevně kódovaných schématech, které ilustrují různou charakteristiku (optické defekty, lokální zakřivení). Přehledová mapa: Na hlavní obrazovce se po dokončení měření zobrazí námi zvolená mapa (např. mapa axiálního zakřivení), dále důležité keratometrické údaje, barevná stupnice a případně poznámky napsané vyšetřujícím. 57 Červená, oranžová a žlutá barva představují strmé hodnoty. Zelená je přechodným stupněm mezi strmými a plochými hodnotami. Modré odstíny představují ploché části rohovky. Jelikož se rohovka k periferii oplošťuje, jsou modrozelené odstíny právě nejčastěji v periferii. Software topografii umožňuje zobrazení rozdílných snímků. Jedná se o axiální, tangenciální a elevační mapu, dále je zde mapa nepravidelností, snímek keratometrie a kruhů, mapu optické mohutnosti a mapu průměrných zakřivení. Mapa axiálního zakřivení: Nejpřesnější hodnoty u axiálního snímku jsou naměřené v centru. Při měření rohovky se nezobrazují jemné detaily na povrchu směrem od centra k periferii. Chceme-li zobrazit i tyto drobné nepravidelnosti, je vhodné použít tangenciální mapu. Toto zobrazení též nezaznamenáva sférickou aberaci. Axiální snímek se sice v praxi používá nejčastěji, nezachycuje ale skutečné lokální zakřivení, které je lépe znázorněno právě tangenciální mapou. 58 Hacienda Clinic 0.5 D .-13.5 mm Obr. 3: Mapa axiální zakřivení u Atlasu 9000 Mapa tangenciálního zakřivení: Vypočet tangenciálního snímkuje založen na odlišných matematických metodách a algoritmech. Výpočty jsou přesnější u okraje rohovky. Pomocí tohoto zakřivení snadněji poznáme přechody optické mohutnosti. Používá se především, chceme-li pozorovat proces hojení jizev. Hacienda Clinic ANSI Z80 23 Std paleta/stupnice Tangenciální zakřivení os 49.5 is n 40 f, IM H |4l'.3 Hl7ľl ■ 46.5 ■ '•• o ■ t f, T 4i. o 44.0 43.0 43.0 ■ \7 (i ■ 42.0 ■ 41.0 ■ 40 r, 400 39 n 3U.U str. 0.5 D 150 180- 210 n 90 120 . \ 1 i . 60 240 ' i , i 4 300 270 -14 mm- 30 330 3/8/2007 11:27:07 AM Excentricita Q CĽVI HTVTD Prům. zor. Tvar. konst. 3 mm zóna 0.91 -0.63 I. 66 II. 7 mm 4.9 mm 0.83 48.04 ľ) (Jl Ä 3 ŕ UAKL ZfclWS MfcJI IbĽ A'Lftiä Obr 4: Barevná mana taneenciř Klvkiut. 1.0.8b.U Hic-HiuOuciiĽ'ii Sutfapwc Obr 4: Barevná mapa tangenciálmno zamveni u Auasu yuuu. 59 3D zobrazení Program nabízí možnost zobrazení povrchu rohovky v podobě 3D barevné mapy. Režim zobrazení lze nastavit pomocí čtyř možností. Barevné zobrazení: Barva povrchu odpovídá příslušnému poloměru křivosti. Červené/zelené zobrazení: Při pohledu na tuto mapu pomocí červenozelených brýlí dosáhneme trojrozměrného efektu. Reálné: V této mapě se zobrazí skutečný tvar rohovky. Zakřivení: V této možnosti odpovídá výška zakřivení příslušnému bodu. Případné rozdíly v zakřivení rohovky jsou proto zřejmější než v reálném zobrazení. Obr. 5: 3D Zobrazení rohovky u Keratografu 4. Srovnávací mapa: Můžeme porovnávat dvě až čtyři mapy zobrazené najednou. Všechny hodnoty odpovídající bodům pro každou z map je možno vidět pohybem kurzoru myši na dané mapě. Vyšetřujícímu jsou zobrazeny dvě vybrané mapy. Na třetí mapě se ukazuje rozdíl v zakřivení v každém bodě dvou porovnávaných map. Ve sloupci se zobrazí barevná stupnice ve vztahu ke každé hodnotě rozdílu. Kiss 234136BC0 ANSI zaizd . . ,, , , „. i paťeta, itiqmice AXiallll ZaKriVeill Advance Eye Clinic Porovnání dvou map 5:£6:25 ?M AI LAS BUU Strmý K 'Ě.2SD Hochy K -0.25 D Ast b.du u q -0.40 Tvar, honst 013 Prüm. zoe 3-2 mn1 3 mm Zóna «310 '£ 26 D g 33 ■C.2DD ô 120 poloměr (n * : /unľrt hodnota ASSI Z0123 S.d. fpateto/stimnice^i^jjjj ZakřÍVení 0 „1123 @23 1.14: 0 47 5437 D fi 7í tmi 11.'21/1998 i?-ifi n? pu ATLA3 990 j-2.0 ■ -3.0 Axiální zakřivení Strmý K 45.13 DÖ 20 Plochý K i.-, no na nu Ast 2.13D q -n*» Tvar. honst 0M Prüm. zoe ''.3 mru 3 mm Zóna poloměr (mm) 122 ffi 23 y.: •/ onn) 1.14: o í!7 hodnota íb.íjli 693lf»n ■n p i a noe w ti s oltto ~ic co n:act l snses; 1i poloměr (mm) x : y (mm) hodnota 1.23 @23 1.14 :0.47 -6.02 D 0.77 mm Obr. 6: Porovnání dvou axiálních map u Atlasu 9000. Novinky v softwaru topografu: 60 Keratograf 5M firmy Oculus obsahuje velkou řadu novinek, které usnadní diagnostiu přední plochy rohovky. Měření výšky slzného menisku Měření se provádí stejně jako při získávání topografické mapy rohovky. Po dokončení měření se objeví následující okno: m fonar n*n |l J jj - - - VUfn | J5SJ JlSLl - 1 Obr. 7: Zobrazení slzného menisku. Měření výšky slzného menisku je důležité pro stanovení množství slzného filmu. Slzný meniskus menší než 0,2 milimetrů je považován za kritický a svědčí o nedostatečném množství slzného filmu. Na obrázku z vyšetření slzného menisku změříme pomocí virtuálního pravítka výšku slzného menisku. Obr. 8: Měření výšky slzného menisku. OxiMap OxiMapa je barevnou prezentací propustnosti kyslíku (úroveň propustnosti kyslíku Dk/t) u měkkých kontaktních čoček. Dobrý přívod kyslíku k rohovce je nesmírně důležitý. Nové materiály použité pro měkké kontaktní čočky nabízejí vynikající propustnost pro kyslík (Dk/t). To je vizuálně prezentováno v barevné OxiMapě. Světle modrá: Dobrá propustnost kyslíku. Červená až černá: Špatná nebo velmi špatná propustnost kyslíku. Obr. 9: Porovnání propustnosti kyslíku pro -3,00 D (vlevo) a -8,00 D (vpravo). 61 TF dynamika Přístroj vytvoří video s až 32 snímky za sekundu, na kterém lze pozorovat dynamiku slz na rohovce a také viskozitu slzného filmu. Obr. 10: Měření dynamiky slzného filmu. R-Scan R-Scan je první a doposud jediná technologie, která objektivně klasifikuje stupeň bulbární a limbální injekce. Detekuje tenké krevní cévy ve spojivce a hodnotí jejich stupeň zarudnutí. Obr. 11: V levé části obrázku jsou znázorněné spojivkové cévy a v pravé části obrázku byl použit bez červeného filtr (red-free). Měření úhlu dolního víčka Měření úhlu dolního víčka v nasální části vzhledem k přední ploše rohovky. Hodnoty pomohou stabilizovat osu tórické kontaktní čočky a tím i zlepšit aplikaci kontaktní čočky. 62 Obr. 12: Měření úhlu dolního víčka. Závěr: Tempo technologického vývoje rohovkové topografie se nezpomalilo a dnešní topografy rohovky jsou stále kvalitaější. Zařízení dnes mají sofistikovanější algoritmy k získání zobrazení tvaru rohovky, odhalování patologie a dokonce navrhují individuální teoretické kontaktní čočky na základě získaných hodnot z měření. Zdroje: RAO, SRINIVAS K. a SUB RAM ANI AN, RAMYA. Corneal topography - an overview. [Online] 2011. SNOOK, RICHARD. Video keratometer. [Online] 1992. MALACARA, D a YOBANI, M. A Review of Methods for Measuring Corneal Topography. [Online] 2001. OCULUS, SPOL. S R. O. Keratograph 4 ver. 1.74 UG/70670/0209/en. Firemní materiály. Německo OCULUS, SPOL. S R. O. Keratograph 5M. Firemní materiály. Německo CARL ZEISS MEDITEC INC. Atlas 9000. Firemní materiály, Praha PATOČKOVÁ, Lucie. Obhajoba bakalářské práce trochu jinak. Česká oční optika, 2014, č. 3, s. 48-50 63 Corneal topographer - Be. Lucie Patočková Supervisor:Mgr. Sylvie Petrová Department of Optometry and Orthoptics, Medical Faculty, Masaryk University The Corneal topogrpher is one of the most important clinic machine, with whom we can easily and fast thanks to the Placido rings find curvature of arterior cornea, shape or pathology of anterior cornea. We can diagnosis keratokonus, keratoglobus and pellucid marginal degeneration. It is non-contact machine. History of the Corneal topographer: The first was plastic and wax cast of arterior cornea and thow layer of powder for fotogrammetrie analysis, from them were made contour lines. At 1880 was made Placido disc by Antonio Placido da Costa. It was the most important discovery in history of topographer. It was concentric black and white rings with plus lens in the centre for better watching of a cornea. At the same time as Placido disc where the first keratometers, that measured curvature of two meridians in the centre. After this technique were keratoscopes that were discovered at the beginning of 30' of 20th century by Zeiss Company. The corneal topographer had 3 main changes. The first was Placido rings on a plane. The second type was Placido rings in the hemisphere discovered by Kroll. The third and used now was Placido disc in the cone. Pic. 1: Development of placement of Pacido rings in Topographer. A: Rings in a plane B: Rings in a hemisphere C and D: Rings in a cone. Software of topographer: We can get shape of a cornea by sofisticated algorithm. The results are shown in different, two dimension, three dimension, colorful maps, that means optician defects, local curvature... Overwiev Display Multiple analysis presentations are displayed on the overview screen to give you a quick overview of the measured corneal topography. JQOCULUS - EASYGRAPH Patient Untersuchung Darstellung Kontaktlinsenanpassung Einstellungen Sonstiges Drucken Name: |Patockova, Lucie Geb. Dat.: | Unt. Dat.: |27.11.14 Keratometerdaten : Hauptschnitte rechtwinklig (d 8.25mm = 3mm) llgt7 5 8.4S3^-R254" 8.12T3-^S 8*17 RHH: 12.6 AA:50% Et EE EE ÍHJĽ 16.5 22.5: 28.5: 34.5" mm Sagittal Absolut Pic. 2: Overview display on Easygraph Red, orange and yellow color mean steep values. Green means temporaly value between steep and flat values. Blue color means flat values of a cornea. The software can shows different maps. That are axial, tangencial, elevation, keratometric values and refractive maps. Axial curvature: The most accurate values are in a centre. There are less details in a periphery. It is the most common map in practice. For details in periphery we can see thanks tangential map. 65 r—i Hacienda Clinic ZEISS 0.5 D .-13.5 mm Pic. 3: Maps of axial curvature by Atlas 9000 Maps of tangencial curvature: This map is on the different mathematic algorythm than axial map. It is the most accurate in a periphery, good for recognition unevenness and for watching how a scars are healing, ANSI Z80.23 Std paleta/stupnice Tangenciální zakřivení 120 , •. 1 i , 60 Excentricita Q CTM HľVTD Prům. zor. Tvar. konst. 3 mm zóna 3/8/2007 11:27:07 AM 0.91 -0.B3 I. 66 II. 7 mm 4.9 mm 0.S3 48.04 D 240 ' , i i » 300 N 270 T -14 mm- ktvrjiui l.t.fcbU Hn.-HiuOjĽjĽn Suľv.lm'j Pic 4: Colourful map of tangential curvature by Atlas 9000. 3D zobrazeni 66 The program offers the option of outputting the surface of the cornea as a 3D- color map. The geometric ratios of the surface of the cornea can be easily demonstrated to the patient in this map. The patient and examination data are output in the top left section of the screen. The general mode of presentation can be set using the four options Colored: A full color surface map is presented. The color on the surface corresponds with the assignment to the respective radius of curvature (color bar). Red/Green: The map is shown as a wireframe. If you look at this map through red/ green spectacles, you get a truly three-dimensional effect. Realistic: In this map the actual shape of the cornea. t * - « ■ Pic. 5: 3D display by Keratograph 4. Compare examination: In addition to the patient and examination data, the topography maps of up to four examinations can be displayed here. All vulues can be shown by moving with mouse cursor. 2341365C0 Advance Eye Clinic Porovnání dvou map ANSI Z8J.2J S:d pafetä/stiqjitice Axiální zakřivení 7'??/19flFi 5:66 25 PW /■.ILAS'JlKi Strmý K 'E26D6 3S Plochý K -O.2ddai20 Ast b.JUU Q -0.49 Tvai honst. " *> Prüm, zón - *■ 3 mm Zóna ° „)123@23 1.14: 0 "1? 5437D ft 71 urn ANSI Z0123 Sid fpateta/stm.nice^xj^^j ZakřÍVení 11 • 1J.U 1?" 43 0 ._r5 .y/a Strmý K „^.Al Plochý k omn 15.0 ^MT Q 440 TvaE honst C » Prüm. Zoe 0.3 mm «■« 3 mm Zona 11.'21/1998 1? 1fifi? PU ATLAS 990 45.12. d a 20 43 m n rj i-iR 2.130 poloměr i f.: ■/ orinj hod im i a n) 123 © 23 I :ia: 0 Q7 4b.*l Li $38 mm j-2.0 ■ -30 -4.0 0.5 D Axiální zakřivení poloměr (mm) x : y (mm) hodnota 1.23 @23 1.14 :0.47 -6.02 D 0.77 mm Tip niťMwnsoňto-iccorractlansGE; I Pic. 6: Compare two axial maps by Atlas 9000. New thing at the development of topogapher software: Keratograf 5M by Oculus company contains a lot of new programmes. Tear - meniscus-height Measuring is the same as corneal topography. After measuring this window is appears. 67 ■ • • ■ ■.......■ ■ V j" ~jj i....|t - -.t.,. Cnhfcna** o- 1 Pic. 7: tear meniscus With an integrated measuring guide and various magnification tools, you can measure the tear meniscus height and evaluate its characteristics along the lower lid margin. The result is saved in the patient file. Pic. 8: Measure of tear meniscus OxiMap The cornea needs oxygen and a good oxygen supply is fundamental for the comfort of a contact lens wearer. New materials used for soft contact lenses offer excellent oxygen transmissibility. You can easily show these color maps to your patients and help them choose better contact lenses Blue: Good oxygen transparent. Red to black: Bad or very bad trasparent for oxygen. Pic. 9: Compare for -3,00 D (left) and -8,00 D (right). TF dynamics A video recording with up to 32 images per second enables the observation of the tear film particle flow characteristics and shows the tear film viscosity 68 Pic. 10: Measuring of tear dynamics. R-Scan The R-Scan is the first and only technology that automatically and objectively measures and classifies the bulbar and the limbal degree of redness. The R-Scan detects thin blood vessels in the conjunctiva and evaluates the degree of redness. With automatic evaluation, there is no need to manually compare the classification sheets and you can be more confident in the user-independent results. Pic. 11: Only the thin blood vessels of the conjunctiva are detected and evaluated (the left picture), Under the green spectrum of visible light, blood vessels are richer in contrast and more visible (the right red free filter picture). Measuring of inferior lid angle The measurement of the nasal lower palpebral angle facilitates the identification of the expected inclination or stabilization axis when fitting toric contact lenses. 69 Pic. 12: Palpebral angle measurement. Conclusion: Software are more sofisticated that yearsteday and are still better for recognition shape of arterior cornea, pathology and contact lens fitting. Literature: RAO, SRINIVAS K. a SUB RAM ANI AN, RAMYA. Corneal topography - an overview. [Online] 2011. SNOOK, RICHARD. Video keratometer. [Online] 1992. MALACARA, D a YOBANI, M. A Review of Methods for Measuring Corneal Topography. [Online] 2001. OCULUS, SPOL. S R. O. Keratograph 4 ver. 1.74 V G/70670/0209/en. Firemní materiály. Německo OCULUS, SPOL. S R. O. Keratograph 5M. Firemní materiály. Německo CARL ZEISS MEDITEC INC. Atlas 9000. Firemní materiály, Praha PATOČKOVÁ, Lucie. Obhajoba bakalářské práce trochu jinak. Česká oční optika, 2014, č. 3, s. 48-50 70 7. Korekce vrozených poruch barvocitu pomocí barevných filtrů- Bc. Marie Kodetová Vedoucípráce:Mgr.Petr Veselý, DiS., PhD. Katedra optometrie a ortoptiky Lékařské fakulty Masarykovy univerzity Brno Barevné vidění, neboli schopnost organismu rozlišit světelné podněty na základě jejich vlnové délky, je jednou z esenciálních složek zrakového vjemu. Princip normálního lidského barvocitu je v první řadě podmíněn existencí tří skupin sítnicových čípků. Jednotlivé typy čípků jsou schopny společně reagovat na všechny odstíny viditelného spektra a vytvářet tak komplexní barevný vjem. V případě, že je funkce některého typu čípků poškozena, dochází k narušení barvocitu a s tím i k alteraci vnímaného spektra barev. Úbytek informací při vnímání barev ovlivňuje kvalitu života, snižuje spolehlivost zpracování informací, a tím ovlivňuje dobu potřebnou k reakci na zrakový podnět. Porucha vnímání barev proto může například bránit ve výkonu některých profesí, u kterých je ideální barvocit podmínkou. Dysfunkce vnímání barev mohou představovat značné znevýhodnění v každodenním životě. Je proto nutné se věnovat způsobům jejich korekce.V případě některých získaných poruch barvocitu, které byly sekundárně navozeny jiným poškozením, může vést odstranění původní příčiny jejich vzniku k obnovení vnímání barev. Nicméně u vrozených postižení, která tvoří většinu poruch barvocitu, v současné době neexistuje způsob terapeutického odstranění. Předřazení barevného filtru o vhodné vlnové délce však může zvýraznit rozdíl mezi jednotlivými barvami a sloužit tak jako pomůcka ke zlepšení rozlišovací schopnosti barvoslepého. Filtry fungují na principu posunu absorpčních maxim čočkového fotopigmentu změnou velikosti absorpce v závislosti na propustnosti filtru. Snaží se, aby bylo dosáhnuto posunutí absorpční schopnosti poškozeného čípku do normálních hodnot. S alteraci vjemu poškozených čípků však dochází ke změně i u receptoru normálních, což vede k narušení komplexního zrakového vjemu. Barevné filtry jsou v dnešní době jediným způsobem úpravy poruchou narušeného barvocitu. Od roku 1971, kdy byly patentovány čočky X-Chrom jako první filtry sestrojené za účelem korekce barevných vad, se na trhu objevila celá řada jim podobných výrobků. V současnosti se můžeme setkat například s čočkami iRo, ColorView, anebo kapesní pomůckou Seekey. Výjimku mezi prostředky pro úpravu barevného vnímání tvoří brýle značky EnChroma, které na rozdíl od ostatních produktů nefungují na principu změny chromatičnosti, nicméně na základě zvýraznění barev pomocí speciálního notch filtru. Reálná účinnost filtrů však stále není vědecky podložena. Oproti ostatním vynikají filtry ChromaGen, jejichž korekční vlastnosti byly oproti konkurenčním výrobkům testovány větším množstvím nezávislých studií. Filtry jsou vyráběny v osmi barevných odstínech - fialový (violet), purpurový (purple), oranžový (orange), žlutý (yellow), zelený (green), fuchsiový (magenta), světle modrý (aqua) a tmavě modrý (blue). Pro zajištění optimálního individuálního přizpůsobení pacientovým potřebám jsou navíc nabízeny ve třech úrovních barevné sytosti (světlé, střední a tmavé) a třech průměrech zabarvené zóny (5 mm, 6 mm a 7 mm). Při použití filtrů ChromaGen má pacient na výběr z korekce pomocí kontaktních nebo brýlových čoček, kteří je v případě potřeby možné vyrobit se sférickou či tórickou korekcí. Díky široké škále druhů barevných filtrů patří značce ChromaGen i přes nejednoznačnost výsledků studií stabilní místo v klinické korekci barvocitu. Na podzim roku 2014 byly účinky filtrů testovány i na půdě Fakultní nemocnice u svaté Anny v Brně. Cílem tohoto výzkumu bylo vytvoření uceleného postup pro korekci poruch barvocitu pomocí filtrů typu ChromaGen. Tento postup byl následně testován a vyhodnocen v klinické praxi formou kazuistiky jednotlivých případů. 71 Vyšetření se zúčastnila skupina čtyř mužů české národnosti ve věku v rozmezí 25-47 let, trpících jednou z forem kongenitální červeno-zelené poruchy barvocitu. Vlastní vyšetření bylo rozděleno do tří fází - diagnostické, korekční a evaluační. V diagnostické fázi byla měřena a vyhodnocována kvalita naturálního barvocitu. V první části bylo provedeno orientační vyšetření pomocí pseudoizochromatických tabulek. Po srozumitelném vysvětlení principu testu byla pacientovi do čtecí vzdálenosti předložena sada tabulek k vyšetření barvocitu. U jednotlivých obrazů bylo hodnoceno, zda je přečte správně, špatně nebo vůbec. Hodnoty byly následně zaznamenány do připravené tabulky jako počet správně přečtených tabulek z celkového množství testů. Kvůli získání adekvátních a kvantifikovatelných výsledků byla u všech pacientů použita stejná sada patnácti testových tabulek. Po orientačním hodnocení barvocitu pseudoizochromatickými tabulkami následovalo vyšetření pomocí 100-Hue testu na LCD optotypu. Měření bylo provedeno s vlastní dioptrickou korekcí ze vzdálenosti 1 m. Navazoval test oční dominance, který sloužil k určení oka, před které bude vložen korekční filtr. Při určování oční dominance pacient pozoroval přes drobný otvor mezi prsty bod ve vzdálenosti 5 m. Střídavým zavíráním pravého a levého oka určil moment, kdy fixovaný bod zmizel z dohledu. Oko, u kterého nedošlo k posunu, je považováno za dominantní. Ve druhé (korekční) fázi byl hledán vhodný filtr, který nejlépe korigoval pacientův deficit. Do zkušební obruby s předem vloženou vlastní dioptrickou korekcí byly před nedominantní oko postupně předkládány jednotlivé filtry ChromaGen. V první řadě pacient subjektivně hodnotil vízus před a po nasazení korekčního filtru. Následně byla hodnocena změna barevného vjemu při opakovaném čtení pseudoizochromatických tabulek. V první řadě byly pro rychlost ověřovány pouze ty tabulky, které pacient naturálně vyhodnotil chybně. U filtrů s nejlepším výsledkem byl posléze proveden test s celou sadou patnácti tabulek. Aby bylo sníženo riziko zapamatování, pacient četl ve finální fázi tabulky v obráceném nebo náhodném pořadí. Poslední (evaluační) fáze se skládala z opětovného vyšetření na 100-Hue testu, nyní však s objektivně i subjektivně nejlépe hodnoceným filtrem. Výsledky měření po nasazení filtru byly porovnávány s původním měřením bez korekce. Podobně jako v mnoha jiných publikovaných studiích zabývajících se filtry ke korekci poruch barvocitu, byly i výsledky tohoto klinického testování značně nejednoznačné. Dle výsledků 100-Hue testu na korekci reagovali ze čtyř testovaných subjektů dva kladně, jeden prakticky neutrálně a jeden vyšetřovaný vykazoval negativní odezvu. Pacienti, jejichž trichromatické vidění bylo do určité míry zachováno (protanomálie, deuteranomálie) reagovali na korekci lépe, než pacient trpící dichromazií (protanopie). Na základě této studie nemůže být jednoznačně řečeno ani vyloučeno, zdali jsou filtry ChromaGen ideální volbou pro korekci poruch barvocitu. K vytvoření ideální metodiky předaplikačního měření vlivu filtrů ChromaGen je nutné vykonat podrobnější studii s větším počtem pacientů. Nejednoznačný výsledek mohl být ovlivněn nedostatečným počtem testovaných subjektů. 72 Výhodou filtru ChromaGen oproti jiným značkám je fakt, že výrobce nabízí celou škálu odstínů brýlových i kontaktních čoček, které je možno ideálně přizpůsobit pacientovým potřebám. K získání validnějších výsledků mohlo vést testování filtrů o různých úrovních jasu anebo testování haploskopické aplikace, která v jiných klinických testech vykazovala největší úspěchy. Přesnost získaných dat by bylo teoreticky možno zvýšit opakovaným měřením. Studie potvrdila předpoklad, že korekce pomocí barevných filtrů je značně individuální a i jedinci s podobnou vadou mohou reagovat značně rozdílně. K vytvoření ideální metodiky předaplikačního měření vlivu filtrů ChromaGen je nutné vykonat podrobnější studii s větším počtem pacientů. Použitím barevných filtrů dojde ke spektrálnímu posunu, což může mít pozitivní vliv na subjektivní vnímání barev u pacientů s poruchou barvocitu. Předsazením filtrů sice není docíleno léčby barevné vady, nicméně vyvolaný efekt může u některých barvoslepých významně zlepšit kvalitu života. Vzhledem k tomu, že je tato forma korekce značně subjektivní a charakter i závažnost postižení se u každého různí, ne všichni korigovaní vnímají pozitivní změnu. Pro docílení co nejlepšího efektu musí být k výběru filtru přistupováno individuálně. Je nutné mít vždy na paměti, že ani ideální korekce neumožní pacientovi získat normální barvocit a vykonávat tak profese, které jsou podmíněny dokonalým barevným viděním. Při aplikaci je esenciální, aby byl pacient srozuměn s reálnými účinky filtrů na jeho barevný vjem Literatura: KODETOVA, M. Novinky v korekci poruch barvocitu, využití ChromaGen filtrů v optometrické praxi [online]. 21. duben 2015 [vid. 8. červen 2015]. Dostupné z: http://is.muni.cz/th/393373/lf_b/ SW ARB RICK, H. A., P. NGUYEN, T. NGUYEN a P. PHAM. The ChromaGen contact lens system: colour vision test results and subjective responses. Ophthalmic & Physiological Optics: The Journal of the British College of Ophthalmic Opticians (Optometrists). 2001, roč. 21, č. 3, s. 182-196. ISSN 0275-5408. HABERLAND, T. Korigovat vrozené poruchy barvocitu pomocí barevných brýlových skel a kontaktních čoček? Česká oční optika. 2010, roč. 2010, č. 2, s. 20-24. ISSN 1211-233X. BROSCHMANN, Dieter a Jörn KUCHENBECKER. Tabulky k vyšetření barvocitu. Praha: Aventinum, 2012. ISBN 978-807-1512-677. ORIOWO, O. M. a A. Z. ALOTAIBI. Chromagen lenses and abnormal colour perception. African Vision and Eye Health. 2011, roč. 70, č. 2, s. 69-74. HODD, N. B. The Chromagen method for colour deficiency and specific learning difficulties. Optometry Today, November. 2000, roč. 17, s. 30-32. HODD, N. B. Putting ChromaGen to the test. Optometry today. 1998, s. 39-42. HARRIS, D. Lenses for colour vision deficiency and reading difficulties in Optometrie practice. Optometry Today. 2009, roč. 49, č. 7, s. 38-40. 73 Correction of congenital color vision deficiencies using color filtres- Be. Marie Kodetová Supervisor: Petr Veselý, DiS., Ph.D.: Department of Optometry and Orthoptics, MedicalFaculty, Masaryk University One of the essential components of the vision is the ability to see and distinguish color. Perceiving color allows humans to discriminate objects on the basis of the distribution of the wavelengths of light that they reflect to the eye. Color vision is possible due to photoreceptors in the retina. Incoming light reacts with the several types of cone cells. Human retina consists of three types of photosensitive cone cells, each responsive to the different wavelengths of the spectral stimuli. Together they are able to create a full-scale color sensation which allows us to see all hues of the visible spectra. However if the cones are dysfunctional for instance due to lack of one or more light sensitive pigments then the sense of sight is impaired. The loss of information received by color perception affects quality of life, reduces the reliability of information processing, and thus affects the time it takes to respond to a visual stimulus. The malfunction of color perception might cause an inability to perform several professions, for which perfect eyesight and color vision is a necessity. Dysfunction of color perception poses an obstacle and significant handicap in everyday life. It is therefore necessary to pursue ways to correct them. Defective color vision can be either congenital or acquired. In case of some types of color vision deficiencies which have been secondarily induced by another disorder can treatment of original cause of their occurrence lead to recovery of functional color perception. However, in congenital disabilities, there is currently no way of treatment. The only currently known way of adjusting impaired color vision is by using of color filters. Color filters work by changing of the wavelength of each color going into one or both eyes that may enhance color perception and color discrimination. The filters are aiming to change an abnormal color perception of impaired type of cones to a normal level. However even the application of the most suitable filter is influencing not only the damaged type of cone but also the other types as well, thus changing the whole visual perception. The first lenses constructed to adjust color vision were called X-Chrom. Since 1971, when the lenses were patented several other companies started to make other products of this kind. Nowadays it is for example lenses iRo, ColorView or handheld tool Seekey. Unlike the other products adjusting color perception, the sunglasses EnChroma do not perform on the basis of chromaticity changes, yet induces the color enhancement using the special notch filter. Nonetheless the real effectiveness of these filters is still not scientifically substantiated. Among other types excel the ChromaGen filters which correction features were tested in plentiful studies. The filters are produced in eight colors - violet, purple, orange, yellow, green, magenta, aqua and blue. The optimal performance of certain hue can also be adjusted by changing the color density of the hue to light, medium, or dark. When using ChromaGen filters, patient has a choice of correction by contact lenses or spectacles where both can be made with a spherical or toric correction. Wider range and variety of the color filters available ensure the ChromaGen clinical applicability despite the ambiguity of the published results. 74 In autumn 2014, the effects of the ChromaGen filters were tested in St. Anna's University Hospital in Brno. The aim of this research was to develop a comprehensive approach to correct color vison deficiency using ChromaGen filters. This procedure was tested and evaluated in clinical practice in the form of case studies. The research was performed on group of four men Czech nationality aged between 25-47 years, suffering from a form of congenital red-green color vision deficiency. The examination itself was divided into three phases - diagnosis, correction and evaluation. The diagnostic phase measured and evaluated the quality of color perception. In the first part orientation examination was carried out using the pseudoisochromatic plate test (PIP test). After an explanation of the test, the patient was trying to read symbols written on plates. For each image was evaluated whether is he able to read it correctly, incorrectly or not at all. The values were then recorded in a prepared table as the number of tables correctly read out of the total number of plates. In order to obtain proper results, all patients used the same set of fifteen test plates. An indicative assessment of color perception by PIP test was followed by a 100-Hue test using LCD optotype. The measurement was performed from the distance 1 m while patient was using his own spectacle or contact lenses. The examination was followed by ocular dominance test. In determining ocular dominance patient watched fixed point through the tiny hole between his fingers at a distance of 5 meters. By alternately closing right and left eye was determined the moment when a point disappeared from sight. Eye, which was able to see the point without a shift, was considered as dominant. The second stage (correction) consisted of selecting the optimal filter for patient's deficit. ChromaGen filters were respectively inserted into the test frames in front of non-dominant eye (with pre-loaded spherical and cylindrical correction of the patient). First, the patient subjectively evaluated visual acuity before and after insertion of the filter. Second, the filters were evaluated by the change of color perception during repeated reading of the PIP test. To reduce the risk of memorizing, the patient was reading plates in reverse or random order. Last phase (evaluation) consisted of re-examination on a 100-Hue test, but now with objectively and subjectively best rated filter. The results of measurement with filter were compared with the initial measurement without correction. Similar to other published studies dealing with filters aiming to correct color blindness, are the results of this clinical study contradictory. According to the results of 100-Hue test two out of four patients responded positively to the correction while one neutrally and one patient showed a negative response. Also patients whose trichromacy was maintained to a certain extent (protanomaly, deuteranomaly) responded better than patient suffering from dichromacy (protanopia). 75 Based on this study is not possible to clearly and definitely say, whether are ChromaGen lenses sufficient solution and for correction of color vision deficiencies. To create an ideal procedure of filter application it is necessary to perform more detailed study with a larger number of patients. To gain more conclusive results might be obtained by testing filters with different hue density for a longer period of time or testing of haploscopic method of application that showed the most promising results in other studies. Data accuracy should be theoretically increased by repeated measurements. Probably the biggest advantage of ChromaGen filters over other brands is the fact that the manufacturer offers a wide range of colors that can be used both in form of contact and spectacle lenses, which can be ideally adapted to the patient's needs. The study confirmed the hypothesis that correction of color vision deficiency using color filters is very individual and even patients with a similar defect may react quite differently. Using color filters leads to a spectral shift, which can have a positive subjective influence on color vision in patients with impaired color perception. By using of color filters it is not achieved of therapy of color vision deficiency, but in certain cases can the effect induced by wearing them significantly improve quality of life. Given that this form of correction is rather subjective, and nature and severity of impairment varies for each, not all of the patients with color vision defect can react positively. If we want to achieve the best effect of the color filters, than every patient must be approached individually. It is necessary to always keep in mind that even a perfect filter selection does not allow the patient to gain a normal color vision and perform such professions that are conditioned by perfect color vision. It is essential that the patient always understands the effects of filters. References: KODETOVA, M. Novinky v korekci poruch barvocitu, využití ChromaGen filtrů v optometrické praxi [online]. 21. duben 2015 [vid. 8. červen 2015]. Dostupné z: http://is.muni.cz/th/393373/lf_b/ SW ARB RICK, H. A., P. NGUYEN, T. NGUYEN a P. PHAM. The ChromaGen contact lens system: colour vision test results and subjective responses. Ophthalmic & Physiological Optics: The Journal of the British College of Ophthalmic Opticians (Optometrists). 2001, roč. 21, č. 3, s. 182-196. ISSN 0275-5408. HABERLAND, T. Korigovat vrozené poruchy barvocitu pomocí barevných brýlových skel a kontaktních čoček? Česká oční optika. 2010, roč. 2010, č. 2, s. 20-24. ISSN 1211-233X. BROSCHMANN, Dieter a Jörn KUCHENBECKER. Tabulky k vyšetření barvocitu. Praha: Aventinum, 2012. ISBN 978-807-1512-677. ORIOWO, O. M. a A. Z. ALOTAIBI. Chromagen lenses and abnormal colour perception. African Vision and Eye Health. 2011, roč. 70, č. 2, s. 69-74. HODD, N. B. The Chromagen method for colour deficiency and specific learning difficulties. Optometry Today, November. 2000, roč. 17, s. 30-32. HODD, N. B. Putting ChromaGen to the test. Optometry today. 1998, s. 39-42. HARRIS, D. Lenses for colour vision deficiency and reading difficulties in Optometrie practice. Optometry Today. 2009, roč. 49, č. 7, s. 38-40. 76 8. Chromagenové filtry a jejich vliv na rychlost čtení u dyslektiků- Bc. Barbora Osičková Vedoucí práce: Mgr. Petr Veselý, DiS., Ph.D. Katedra Optometrie a ortoptiky Lékařské fakulty Masarykovy univerzity Brno Úvod Dyslexie je jednou z nejznámějších specifických poruch učení. Významně ovlivňuje život postiženého jedince v mnoha různých aspektech. Jedná se o omezenou schopnost naučit se číst, a to navzdory normální inteligenci a nepřítomnosti tělesných či duševních poruch, které by proces čtení znemožňovaly nebo znesnadňovaly. [6, 11] Čtenářský výkon dyslektika, hodnocený z hlediska rychlosti, přesnosti a porozumění, zdaleka nedosahuje očekávané úrovně přiměřené jeho věku, naměřené hodnotě IQ a dostatečné vzdělávací nabídce. Může být narušeno chápání textu, schopnost rozpoznávání čtených slov i čtení nahlas. Dítě luští písmena, hláskuje, neúměrně dlouho slabikuje, nebo naopak čte zbrkle, domýšlí slova. Dyslexie může být diagnostikována i u dítěte, které čte přiměřeně rychle, pokud není schopno chápat obsah textu. Čtení dyslektiků bývá často zatíženo vysokou chybovostí. Nejtypičtějšími chybami jsou záměny písmen tvarově podobných (b-d-p), zvukově podobných (t-d) nebo i zcela nepodobných. Běžná je také nesprávná technika čtení, kdy si dítě nejprve přečte slovo potichu po hláskách a poté je vysloví nahlas. Jedná se o tzv. dvojí čtení. V některých případech ovšem nedochází ke spojování jednotlivých písmen do slov. Stupeň porozumění pak závisí na úrovni všech předchozích ukazatelů. Uvedené znaky čtenářského výkonu mohou být postiženy různě z hlediska intenzity a v různých kombinacích. Často se přidružují také potíže se psaním. V důsledku všech zmíněných obtíží bývá zhoršena i školní úspěšnost těchto dětí. [5, 11] Typy dyslexie Dyslexii můžeme rozdělit do několika kategorií, které bývají označovány velkými písmeny. Typ A se vyznačuje převahou poruch v základní organizaci smyslových dat. Smyslové vady musí být zároveň vyloučeny. Tato kategorie se dále dělí na podtypy AI a A2. U prvního podtypu, AI, označovaného dříve jako slovní hluchota, se objevují potíže hlavně ve sluchové analýze a diferenciaci, což se projevuje neschopností zachytit pořadí jednotlivých hlásek či slabik a chybováním v diktátech. Pro dyslektiky podtypu A2 je charakteristická převaha obtíží ve zrakové analýze a diferenciaci, proto byl dříve označován jako slovní slepota. Vyznačuje se záměnou podobných písmen a převracením pořadí písmen. Obraz typu B se velmi podobá typu A, avšak v osobní anamnéze se často objevuje lehká mozková dysfunkce. U typu C převládají poruchy v integračních mechanismech. Jedinci s podtypem Cl mají problém s naplněním čteného textu významem. Dítě čte relativně bez chyb, ale i bez porozumění. Diktáty zvládá dobře, ale není schopno se samostatně písemně vyjadřovat. Pro podtyp C2 jsou typické obtíže v syntetizaci. Dítě dokáže rozpoznat jednotlivá písmena, ale není schopno je spojit ve větší celky. Závažné čtenářské chyby se u tohoto podtypu neobjevují, ale čtení zůstává na úrovni hláskování nebo slabikování. U typu D jsou přítomny poruchy v základní reaktivitě a projevuje se nadměrnou impulsivností. [5] Obtíže dyslektiků Dyslexie zahrnuje deficit na více úrovních. Podle fonologické teorie je druhem jazykové poruchy, která spočívá v tzv. fonémovém uvědomění, čímž se myslí schopnost analyzovat dále nedělitelné fonémy ve slovním celku. Každému fonému jsou přiřazeny grafické tvary - písmena. Dyslektici mají potíže s jejich identifikací, což jim následně znesnadňuje čtení. Protože fonologická teorie nedokáže objasnit všechny obtíže dyslektiků, byla vytvořena další hypotéza, která popisuje deficit v rychlém zpracování podnětů. Podle jiné teorie, tzv. teorie vizuálního deficitu, mají někteří dyslektici velké potíže se zhodnocením zrakových vjemů a text jim splývá ve shluky grafických tvarů. Mozek dyslektiků se z neurobiologického hlediska odlišuje od mozku nedyslektiků. Byly zjištěny metabolické změny v různých mozkových oblastech, a to v závislosti jak na úlohách jazykových, tak nejazykových. Evokované potenciály odhalily u dyslektiků delší latence, nepřiměřenou sílu reakce i neschopnost časově sladit děje potřebné při čtení, což bylo označeno jako synchronizační deficit. Dyslexie je považována za širokospektrální poruchu, která nemá pouze jedinou příčinu. [5] U jedinců trpících dyslexii byly prokázány neuroanatomické odchylky magnocelulárního systému, který je zodpovědný za rychlost zpracování informací. Neurony jsou nevyvinuté, menší, pozorujeme pokles jejich počtu a mohou být poškozené. Ve shodě s oslabenou funkcí magnocelulárního systému jsou 77 vykládány také obtíže dyslektiků. Potřebují delší interstimulační intervaly, aby vnímali jednotlivé obrazy odděleně. Čtenářský text bývá charakterizován vysokou hustotou vizuální informace, tedy velkým množstvím informace na malé ploše. Vzhledem k tomu, že se vyznačuje krátkými interstimulačními intervaly, dyslektičtí čtenáři jej nedokáží dostatečně rychle zpracovat a výsledkem je splývání textu, vizuální chaos a potřeba zpomalit tempo. [5, 8] Proces čtení Čtení je složitý několikastupňový proces, jehož základ tvoří přeměna vizuálních symbolů do jejich fonologické a lingvistické podoby. Čtecí výkon je podmíněn normální funkcí očních pohybů. Při vlastním čtení nejsou uplatňovány hladké oční pohyby, nýbrž sakadické s mezisakadickými intervaly - fixacemi. Dokonce ani při fixacích oči v pohybu zcela neustávají, neboť vykonávají tzv. mikrosakády. Během čtení se mohou objevovat regrese, tedy pohyby očí orientované v protisměru, kdy se čtenář vrací k již přečtené části textu. Mohou být projevem obtíží s jazykovým či percepčním zpracováním textu, kam patří např. záměny vizuálně podobných písmen. S postupným zdokonalováním procesu čtení se zkracuje doba fixace, sakády se prodlužují a ubývá počet regresí. [5, 8] Meares-Irlen syndrom U velké části dyslektiků jsou pozorovány projevy vizuálního stresu, mezi které řadíme rozmazání textu, pohyb písmen, jejich zdvojování nebo oslnění bílým pozadím (viz obr. 1). Čtení se stává nepohodlným, objevují se bolesti hlavy a rychleji se dostavuje únava. Samotná existence tohoto syndromu je stále velmi diskutována. Podle jeho zastánců jím ovšem trpí až 46 % jedinců s dyslexií a může být příčinou jejich čtecích obtíží. V roce 1983 vyvinula Helen Irlen systém léčby tohoto syndromu pomocí barevných filtrů. [3] Helen Irlen tyto projevy považuje za důsledek zvýšené citlivosti k určitým vlnovým délkám spektra. Nazvala je jako syndrom skotopické citlivosti. [3] Wilkins obtíže připisuje abnormálnímu vizuálnímu kortexu u některých lidí, jenž způsobuje zvýšenou citlivost na vysokokontrastní pruhy. Některé geometrické obrazce a pruhy mohou být pro určité jedince velmi nepříjemné a vyvolat záchvaty u pacientů s epilepsií, fotofobii u pacientů s migrénami a deformace obrazu u lidí se čtecími obtížemi. Také vertikální tahy v rámci jednotlivých slov, ale i samotné uspořádání řádků textu, můžou značně připomínat pruhy. Soubor příznaků pojmenoval jako Meares-Irlen syndrom. [3] Harrisova teorie popisuje možný rozdíl v rychlosti přenosu vizuální informace do mozku mezi oběma očima. [3] rfuftfchVai c&ntaftl gaug). Sgnífläflk 'Iřtr-^tt&Htftf k* Obe aagaSUJta^l^Ki^^ ftXéě iyf (m* scwicd u ^>íuů* ^ i BFM€é pt*. ú tne d ředin* ks*^ 'ik RflhS (éf 9«»i4ined rcadint i*d uu ůí" f?:-tHji tó Wtll U Other pcrccptutl tu.kv Cbrtď.iifi ševta of tíic 23 cxpcrimintäl feHfiá r^'^MvUoúoco/ Út4 COfllfOl %fste : fôÄi fe-W&cttrtte íffi anuntfteí drftKíP I Obr. 1: Vizuální stres (Dostupné z: http://dyscoverlearning.com/2015/03/09/dyslexia-and-visual-problems/) Chromagenové filtry Jednou z možností, jak dětem s dyslexií a projevy vizuálního stresu pomoci, může být používání chromagenových filtrů. Jedná se o tónované brýlové či kontaktní čočky o přesně stanovených vlnových délkách. Brýlové čočky jsou vyráběny v osmi barevných variantách, z nichž každá má svou charakteristickou spektrální propustnost. Účinek chromagenových filtrů je založen na principu posuvu vlnových délek a působení na magnocelulární systém jedince. Sítnicový obraz se stává tmavším, dochází k prodloužení latentního času, tedy doby mezi absorbováním světla sítnicí a jeho zpracováním mozkem. Filtry by měly zajistit resynchronizaci a selektivní změny informací takovým způsobem, který může vést ke zlepšení čtecích a psacích obtíží u postižených jedinců. Kromě dyslexie mohou být používány také u 78 osob s poruchami barvocitu. Dokáží zlepšovat barevné vidění a čtecí dovednosti, ale nemohou vyléčit vlastní příčinu obtíží. [2, 7] Rychlost čtení Rychlost čtení je udávána počtem slov za minutu. Při suboptimálních podmínkách vykazuje výraznou závislost na kontrastu a velikosti písma. Maxima rychlosti, kterých může čtenář dosáhnout, jsou vždy ve fovea centralis vyšší, než v periferních oblastech sítnice. Prozatím pro rychlost čtení neexistuje žádný celosvětově standardizovaný test. V rámci vědeckých studií je často používán Wilkinsův test rychlosti čtení. Tvoří jej 10 řádků obsahujících 15 jednoduchých, opakujících se, ale různě uspořádaných slov. Testovaný čte úryvek nahlas tak rychle, jak je to možné. Je měřen celkový čas a jsou zaznamenávány všechny chyby. Rychlost čtení se pak udává v počtu správně přečtených slov za minutu. Test je krátký, ale dostatečně citlivý na to, aby odhalil případné změny v plynulosti čtení (např. při použití barevných filtrů). [8] Cíle studie Cílem studie je posoudit vliv individuálně volených chromagenových filtrů, umísťovaných do zkušební brýlové obruby, na rychlost čtení u dyslektických dětí. Výsledky testování jsou porovnávány s kontrolní skupinou, kterou tvoří jedinci bez čtecích obtíží. Materiál a metody V první fázi studie byla testována kontrolní skupina, tedy jedinci bez diagnostikované dyslexie, u nichž se zároveň nevyskytovaly poruchy barvocitu. Jednalo se o žáky základní školy ve věku 7-8 let. Museli splňovat také další požadavky, jakými jsou emetropie (příp. korigovaná ametropie), dostatečný visus na blízko (min. 0,8), schopnost číst jednoduchý text a také přiměřená inteligence pro pochopení průběhu testu. V prvním kroku byla kontrolována neporušenost barvocitu pomocí Ishiharových tabulek, ve kterých měl subjekt rozpoznávat barevně odlišené číslice či jiné znaky. Následoval test vízu do blízka pomocí čtecích tabulek, u nichž byl požadavek přečíst na klasickou čtecí vzdálenost (40 cm) s korekcí minimálně řádek 0,8. V dalším kroku bylo zjišťováno, které oko je dominantní. Při výběru vhodné barvy chromagenových brýlových čoček se pak začínalo okem nedominantním. Výběr barvy byl časově omezen. Zatímco testovaní sledovali černý text na bílém pozadí, byly jim postupně předkládány všechny barevné varianty. Vybírali takovou, která se jim jevila pro čtení jako nejpříjemnější. Stejný postup byl uplatňován i u oka dominantního. S takto zvolenými chromagenovými čočkami, umístěnými ve zkušební brýlové obrubě, pak četli text po dobu jedné minuty. Skládal se z jednoduchých, vzájemně nesouvisejících slov (viz obr. 2). Byl zapisován počet přečtených slov a množství chyb. Obdobné testování rychlosti čtení probíhalo i bez použití filtrů. U části subjektů bylo prováděno testování ve schématu FBBF, u druhé části ve schématu BFFB, přičemž F znamená čtení s filtry a B čtení bez filtrů, a to z důvodu možného zkreslení výsledku prvním čtením, které je u všech subjektů oproti opakovanému čtení výrazně pomalejší. S dalším opakováním již nejsou rozdíly v rychlosti čtení tak markantní. 79 Barva: Početchvb: Slov za mimi tu: Kočka pro ten vy ne nad můj pes vidět do je jít hrát podívat a vidět vy pes pro je kočka podívat 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1tí 17 18 19 20 21 22 hrát můj ten nad a jít iie do podívat kočka vidět můj a pes ten je hrát jít ne pro do 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 vy iiad můj vidět je ten jít hrát podívat pro a nad do kočka vy pes ne a vy kočka podívat do 44 45 4tí 47 48 49 50 51 52 53 54 55 5tí 57 5*8 59 SO tíl (52 tí3 64 65 vidět ne můj pes ten pro jít je nad hrát pes do a hrát nad jít vy ten ne je kočka 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 7tí 77 78 7 9 8 0 81 8 2 8 3 84 8 5 Stí podívat pro můj vidět ten hrát podívat kočka vidět nad jít pro můj vy a ne je do pes pro do ne 87 8 8 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 vy jít hrát ten podívat kočka vidět je pes nad a můj vy pes a pro nad ne vidět můj kočka je 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 ten hrát jít do podívat jít ne a do vidět vy je hrát podívat nad do kočka pes můj pro 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 14tí 147 148 149 150 Obr. 2: Test rychlosti čtení Nyní probíhá testování skupiny dyslektiků. Zde je očekáváno výrazné zvýšení rychlosti čtení při použití vhodných chromagenových filtrů a redukce počtu chyb. 80 Výsledky V první fázi výzkumu byla testována kontrolní skupina. Celkem čítala 30 subjektů, z nichž bylo ke statistickému zpracování použito 24 výsledků. Zbylých 6 bylo vyloučeno z důvodu zachování poměru testovaných podle schématu FBBF a podle schématu BFFB. V rámci této skupiny nebyl prokázán pozitivní vliv chromagenových filtrů na rychlost čtení. Průměrná rychlost byla při použití filtrů 83,83 slov/min, bez filtrů pak 84,44 slov/min. Po zaokrouhlení na celá slova byla rychlost čtení v obou případech shodná, tj. 84 slov/min (graf č. 1). Rozdíl není statisticky významný (Wilcoxon test, p = 0,7). Byl však zjištěn statisticky významný rozdíl v počtu chyb při čtení bez filtrů a s filtry (Wilcoxon test, p < 0,05). Při použití filtrů byl průměrný počet nesprávně přečtených či vynechaných slov 3, zatímco bez filtrů 2 slova (graf č. 2). Průměrná rychlost čtení kontrolní skupiny s filtry/bez filtrů ■ S filtry ■ Bez filtrů Graf č. 1: Rychlost čtení kontrolní skupiny Průměrný počet chyb kontrolní skupiny s filtry/bez filtrů ■ S filtry ■ Bez filtrů Graf č. 2: Počet chyb kontrolní skupiny Diskuze Bylo provedeno již poměrně velké množství studií, které posuzovaly účinek barevných filtrů na rychlost čtení u dyslektiků. Jako příklad lze uvést studii Ftollise a Allena z roku 2006 [1], v níž autoři prokázali zvýšení rychlosti čtení u dyslektiků až o 25 % při použití těchto filtrů. Zároveň došlo ke zlepšení přesnosti čtení a porozumění textu. U kontrolní skupiny pozitivní vliv barevných filtrů pozorován nebyl. Singleton a Ftendersonová ve studii z roku 2007 [10] pozorovali daleko větší zlepšení v rychlosti čtení při použití barevných filtrů u skupiny dyslektiků než u skupiny kontrolní. Ritchie a kol. naopak ve své studii z roku 2011 [9] popřeli okamžitý pozitivní vliv barevných filtrů na rychlost čtení u jedinců se čtecími obtížemi. Studie se významně rozcházejí, nelze z nich tedy odvodit jednoznačný závěr o účinku barevných filtrů na 81 rychlost čtení. Byl proveden menší počet studií, které by k testování využívaly přímo brýlové či kontaktní čočky sady ChromaGen. Harris a MacRow-Hill ve studii z roku 1999 [4] prokázali, že došlo ke zvýšení rychlosti čtení u dyslektiků s projevy vizuálního stresu pří použití chromagenových filtrů. Takové výsledky jsou v této studii také očekávány. Obr.3: Chromagenové filtry (Dostupné z: http://www.ireadbetternow.com/dyslexia-science) Závěr V první fázi studie nebyl prokázán pozitivní vliv chromagenových filtrů na rychlost čtení u jedinců kontrolní skupiny bez poruch čtení. Tento dílčí závěr potvrzuje předpoklad, že zvýšení rychlosti čtení s použitím individuálně zvolených filtrů bude u dětí bez dyslexie jen nepatrné nebo vůbec žádné. Zároveň u tohoto vzorku došlo k prokázání statisticky významného rozdílu v počtu nesprávně přečtených či vynechaných slov s a bez použití filtrů. Navzdory subjektivním pocitům pohodlnějšího a příjemnějšího čtení s použitím chromagenových filtrů, se objevovala větší chybovost při čtení s filtry než bez nich. Kontrolní skupina by měla být dále rozšiřována. Druhá fáze výzkumu se zaměřuje na testování dyslektických dětí, u nichž jsou zároveň vyloučeny poruchy barvocitu. Obě skupiny budou následně porovnávány. U dyslektických čtenářů s projevy vizuálního stresu se předpokládá výrazné zvýšení rychlosti čtení při použití vhodně zvolených chromagenových filtrů a redukce počtu chyb. Obr. 4: Brýlová obruba s chromagenovými filtry (Dostupné z: http://www.colourblindawareness.org/colour-blindness/treatment/) 82 Výzkum je realizován v rámci projektu specifického výzkumu rektora MUNI/C/1285/2014. Literatura ALLEN, P. M., J. M. GILCHRIST a J. HOLLIS. Use of Visual Search in the Assessment of Pattern-Related Visual Stress (PRVS) and Its Alleviation by Colored Filters. Investigative Ophthalmology. 2008-05-23, vol. 49, issue 9, s. 4210-4218. DOI: 10.1167/iovs.07-1587. Dostupné z: http: //www. iovs. org/cgi/doi/10.1167/iovs.07-1587 HABERLAND, Tomáš. Korigovat vrozené poruchy barvocitu pomocí barevných brýlových skel a kontaktních čoček?. Česká oční optika. Brno: Společenstvo českých optiků a optometristů, 2010, č. 2. HALL, Roger, Nicola RAY, Priscilla HARRIES a John STEIN. A comparison of two-coloured filter systems for treating visual reading difficulties. Disability and Rehabilitation [online]. 2013, vol. 35, issue 26, s. 2221-2226 [cit. 2015-04-16]. DOI: 10.3109/09638288.2013.774440. HARRIS, D a SJ MACROW-HILL. Application of ChromaGen haploscopic lenses to patients with dyslexia: a double-masked, placebo-controlled trial, [online]. 1999 [cit. 2015-04-10]. Dostupné z: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed JOŠT, Jiří. Čtení a dyslexie. Vyd. 1. Praha: Grada, 2011, 384 s. Pedagogika (Grada). ISBN 978-802-4730-301. JOŠT, Jiří. Oční pohyby, čtení a dyslexie. 1. vyd. Praha: Fortuna, 2009, 173 s. ISBN 978-80-7373-055-0. ORIOWO, O Matthew a Abdullah Z ALOTAIBI. Chromagen lenses and abnormal colour perception. The South African optometrist. Suid-Afrikaanse oogkundige [online]. 2010 [cit. 2015-04-10]. Dostupné z: http: //avehj ourn al. org/index .php/aveh/article/vie wFile/101 /69 OSIČKOVÁ, Barbora, Petr VESELÝ a Svatopluk SYNEK. Barevné filtry a jejich vliv na rychlost čtení u dyslexie. Česká oční optika, Expo Data s.r.o., 2015. ISSN 1211-233X. RITCHIE, S. J., S. D. SALA a R. D. MCINTOSH. Men Colored Overlays Do not Alleviate Reading Difficulties. PEDIATRICS [online]. 2011-09-30, vol. 128, issue 4, e932-e938 [cit. 2014-04-02]. DOI: 10.1542/peds.2011-0314. Dostupné z: http://pediatrics.aappublications.org/cgi/doi/10.1542/peds.2011-0314 SINGLETON, Chris a Lisa-Marie HENDERSON. Computerised screening for visual stress in reading. Journal of Research in Reading. 2007, vol. 30, issue 3, s. 316-331. DOI: 10.1111/j.1467-9817.2007.00341.x. Dostupné z: http://doi.wiley.eom/10.llll/j.1467-9817.2007.00341.x ZELINKOVÁ, Olga. Poruchy učení: dyslexie, dysgrafie, dysortografie, dyskalkulie, dyspraxie, ADHD. 11. vyd. Praha: Portál, 2009, 263 s. ISBN 978-807-3675-141. 83 Chromagen filters and their effect on dyslexic's reading rate- Be. Barbora Osičková Supervisor:Petr Veselý, DiS., Ph.D. Department of Optometry and Orthoptics, MedicalFaculty, Masaryk University Introduction Dyslexia is one of the most famous specific learning disabilities. Life of handicapped individuals is significantly affected in many different aspects. Dyslexia is defined as a limited ability to learn to read, despite normal intelligence and absence of physical or mental disorders that would make impossible or hindering a process of reading. [6, 11] Dyslexic's reading performance, evaluated in terms of speed, accuracy and understanding, is far below the expected level appropriate to his age, measured value of IQ and adequate educational offer. Understanding of the text, ability to recognize words and reading aloud can be distorted. Child recognizes letters, spells, syllabifies too long or reads hastily, guesses the word. Dyslexia can be also diagnosed at child who reads reasonably quickly, if is not able to understand the content of the text. Dyslexic's reading is often associated with high error rates. The most typical errors are mismatch of shaped like (b-d-p), sound similar (t-d) or completely dissimilar letters. A reading technique is often also incorrect. Children read words quietly and then they read them aloud. This technique is also called a double reading. In some cases children are not able to connect individual letters into words. Level of understanding depends on the level of the above mentioned phenomenons. These characteristics of reading performance may be affected differently in terms of intensity and in different combinations. Writing problems can also be associated very often. As a result of all these problems the academic success of children can be impaired. [5, 11] Types of dyslexia Dyslexia can be divided into several categories, which are marked by the capital letters. Type A is characterized by a predominance of failures in the basic organization of sensory data. Sensory defects must also be excluded. This category is further divided into subtypes Al and A2. In the first subtype, Al, known formerly as the word deafness, problems occur mainly in the acoustic analysis and differentiation, which results in an inability to capture a sequence of individual sounds or syllables and errors in dictation. A2 dyslexia subtype is characterized by the predominance of the difficulties in visual analysis and differentiation. It is formerly known as word blindness. It is characterized by substituting similar letters and inverting the order of the letters. Type B is very similar to type A, but in personal anamnesis often appears brain dysfunction. In type C dominate disturbances in integration mechanisms. Individuals with subtype CI have a problem with comprehension of the text. Children read relatively error free, but without understanding. They handle dictations well but they are not able to express in writing separately. For subtype C2 are typical difficulties in synthesising. A child can recognize individual letters, but is not able to join larger units. Serious reader's errors in this subtype do not appear, but the reading remains at spelling or syllabication. In type D are disturbances in the reactivity and it exhibits by excessive impulsiveness. [5] Difficulties of dyslexics Dyslexia includes deficit on multiple levels. According to the phonological theory it is a kind of language disorder, which lies in the phoneme awareness, it means the ability to analyze indivisible phonemes in a verbal unit. Graphic shapes - letters - are assigned to each phoneme. Dyslexics have problems with their identification, which makes it difficult to read. Because phonological theory fails to explain all the difficulties of dyslexics, another hypothesis was created. It describes deficit in the rapid processing of stimuli. According to the theory of visual deficit dyslexics have some problems with visual perception and the text merges in clusters of graphic shapes. The dyslexic's brain differs in neurobiological perspective from the non-dyslexic's brain. Metabolic changes were detected in different brain regions, depending on linguistic or non-linguistic tasks. Evoked potentials revealed longer latency at dyslexics, excessive force and inability to align actions needed during reading, which was identified as a synchronization deficit. Dyslexia is considered a broad-spectrum disorder, which has not only one cause. [5] Dyslexics have neuroanatomical deviations of magnocellular system which is responsible for the speed of information processing. Neurons are undeveloped, smaller, there is a decrease in their number and they can be damaged. Difficulties of dyslexics are also interpreted in compliance with limited function of magnocellular system. They need longer periods to perceive different images separately. Reading text is characterized by a high density of visual information, large amount of information on a small surface. 84 Because of short interstimulative intervals the text cannot be processed fast enough by dyslexic readers. The results are merging of text, visual chaos and need of slow down the reading rate. [5, 8] The process of reading Reading is a multistage process, which is based on a transformation of visual symbols into their phonological and linguistic expressions. Reading performance is conditioned by the normal function of eye movements. During the reading are not applied smooth eye movements but saccadic with intersacadic intervals - fixations. Moving eyes don't completely stop even during fixation, because of microsacadic movement. During reading may appear regressions, eye movements oriented in the opposite direction, the reader returns to the already read part of the text. They may be to the reason of difficulties with language or perceptual processing of text, which includes e.g. confusion of visually similar letters. With the gradual improvement of the reading process, the time of fixation is reduced, saccades are extended and the number of regressions is lower. [5, 8] B/meé ptM, Úmed rcwfing «s*fc*s feftgfe 'ik me (%f sustained reading «wl uu i£ IV. tHi, M Will U Other perceptual tu.kv \Ac-.-Cbrtá,^ sevta of the 23 cxperimintál ÍBHfiá m^fty** *af rt«c má cí ŮHMmSStB: : ft5cii fe ^citrtte m 1icate.dns;et 1% 2% 23% unreliable 1% 2% 26% anotaccurateresults 1% 2% 28% securityofpatientsdata 1% 2% 30% affordability 1% 2% 32% patientswillbetestingthemselveswit hontsnpcialisit 1% 2% 34% ifbiasedtowardseyesightmorethanv i si on 1% 2% 36% accuracyoftests 1% 2% 38% weonlyhavethe 1 stpatentintheusan denrnne 1% 2% 40% missedpathology 1% 2% 43% unclearin struction s 1% 2% 45% complex 1% 2% 47% accuracy/testreliability 1% 2% 49% badresult 1% 2% 51% 1. 116 bigdifferences 1 1 % 2 % 53% ifthetestswillnotexperts beaproved from 1 1 % 2 % 55% slabaponovljivost 1 1 % 2 % 57% poorqualityofthe product 1 1 % 2 % 60% poorqualityoftest s 1 1 % 2 % 62% nemarizika 1 1 % 2 % 64% toocomplicated,noshouldbe tas simply asit 1 1 % 2 % 66% patientswillstopexamineeyesat optometrist orophtalmologist,becouse 1 1 % 2 % 68% accuracy 1 1 % 2 % 70% lowsensitivity 1 1 % 2 % 72% thereisnorisk. 1 1 % 2 % 74% distance 1 1 % 2 % 77% netocnebojenane kimtestovi,a 1 1 % 2 % 79% interpretationofre suits 1 1 % 2 % 81% inaccuracy 2 % 4 % 85% screenglare 1 1 % 2 % 87% unreliability 1 1 % 2 % 89% quality 1 1 % 2 % 91% highcost 1 1 % 2 % 94% maybeiftheappwtheresultsa ouldntinterpretate sitshon , , 1 1 % 2 % 96% calibrationofthesc reen 1 1 % 2 % 98% idon'tsuspectof a nyriskfor now 1 1 % 2 % 100% Valid Alltogether 4 8 36% 10 0% Answers Frequency Percentage Valid Cummulative notuserfriendly 1 1% 3% 3% toomuchoptions/tests 1 1% 3% 6% misinterpetedresults 1 1% 3% 9% reliability 2 2% 6% 15% buggyapp 1 1% 3% 18% precision 1 1% 3% 21% bpatientthinksitwillnotbeaccurate 1 1% 3% 24% electronicaldevicesmightfail 1 1% 3% 27% 1. 117 noneunlesslogmarn ot available 1 1 % 3 % 30% poorreliability 1 1 % 3 % 33% nizkaspecificnost 1 1 % 3 % 36% poorrecurrence 1 1 % 3 % 39% funkcionality 1 1 % 3 % 42% applicationwillnothpatientsa asaninterviewwith ndthatswhlotofmistacesinres ythere couldbea 1 1 % 3 % 45% patientfindingcorreincreasea ctionwhichmight mblyopiaorstrabismus provoque 1 1 % 3 % 48% velikavariabilnostre zultatov 1 1 % 3 % 52% lackofaccuracy 1 1 % 3 % 55% lowspecificity 1 1 % 3 % 58% riskmanagement 1 1 % 3 % 61% peopledonotgoforwhenneedeafull eye exam rl 1 1 % 3 % 64% priceofaplication 1 1 % 3 % 67% doctorsdontbelievehowbadand .......... 1 1 % 3 % 70% clientisbored 1 1 % 3 % 73% nonspecific 1 1 % 3 % 76% slowloadingspeed 1 1 % 3 % 79% nemarizika 1 1 % 3 % 82% rangeofuse 1 1 % 3 % 85% difficultytoh andle 1 1 % 3 % 88% photometricstatusfobacklight 1 1 % 3 % 91% generalization 1 1 % 3 % 94% setofavailabletests 1 1 % 3 % 97% contrast 1 1 % 3 % 100% Valid Alltogether 3 5 26% 10 0% Answers Frequency Percentage Valid Cummulative toocomplicated 1% 4% 4% shranjevanjerezultatov(zascitazase hn osti -nsehn ih nod a flcnvl 1% 4% 7% reproducibility 1% 4% 11% simplicityvs.reg ulareyeexam 1% 4% 15% nonsensitive 1% 4% 19% 118 foroldpeople 1 1 % 4 % 22% permanentrelativac commodation 1 1 % 4 % 26% usefulness 1 1 % 4 % 30% timeconsuming 1 1 % 4 % 33% lackofuniversalfile export possibility 1 1 % 4 % 37% justasinsensitiveastestornotc alreadyavailablecv 1 nmnarahl . . . 1 % 4 % 41% speed 2 2 % 7 % 48% nemarizika 1 1 % 4 % 52% price 1 1 % 4 % 56% nestandardiziranites ti 1 1 % 4 % 59% cost 1 1 % 4 % 63% ck.com/com/en/hou http://www.rodenstose-of- 1 1 % 4 % 67% better- ion-test/adjust- cuses alotofbatter yof the device 1 1 % 4 % 70% highprice 1 1 % 4 % 74% ihavemoreworkto doonother patents 1 1 % 4 % 78% expense 1 1 % 4 % 81% difficulttouse 1 1 % 4 % 85% clientisnotgood 1 1 % 4 % 89% fullofcommercials 1 1 % 4 % 93% in sufficientbaseofd ata 1 1 % 4 % 96% accuracy 1 1 % 4 % 100% Valid Alltogether 2 8 21% 10 0% From all three answers Imade a tableof most frequent risksmentioned Numberofanswers Not accurate, not reliable 16 Complicated 14 Poor quality (slow, buggs, battery usage,commercials) 13 Wrong result interpretation 11 Light conditions (contrast, background,colourcalibration, glare) 9 Lack of functionality 7 High cost 6 Repeatability 5 Accessibleto everyone(not professionalanymore) 5 1. 119 Securityof patient's data / possibilityof dataexport 5 Not standarised method 3 Clientis bored /difficulty with elderly/clientis not appropriate 3 Distanceof testing /permanent relativeaccommodation 2 No risks 12 Total 111 Majority of answers were related to the test accuracy (16) and it's comlexity (14). On the third place, the answers were related to the tehcnical side of the app (battery usage, bugs, commercials, etc). It is very useful to get the risks stated, because before the application is made, the improvements and updated can be done. Here we can also see that only 6 our of 111 people answered that the high cost would effect their choice of having an application. This is also another argument for my first thesis saying: People would not have an app because of high price eeyeexamwouldyouthinkyouwouldusetheapplication? Answers Freque ncy Percent age Va lid Cummulative 1 (Atthebeginning) 6 5% 13 % 13% 2(Attheend) 4 3% 8% 21% 3 (Whenanomalyis suspected) 16 12% 33 % 54% 4(Anytimetomotivinteractivatea client withan 22 17% 46 % 100% Valid Alltogether 48 37% 10 0% Average 3.1 Standarddeviatio n 1.0 0% 10% 20% 30% 40% 50% At the beginning At the end When anomaly is suspected Anytime to motivate a dient with an interactive test One of my theses was that the application will motivate clients and enhance their cooperation when being tested. The research showed that 22 people out of 48, which represent 46%, would use the application anytime to motivate a client with a use of Vision testing on electronic devices Matic Vogric Page 26 interactive test. Second most frequent answer was when anomaly is suspected with 16 people clicked that answer, representing 33% of the all valid answers. The results show, that an interactive test, a technological feature plays a role as a motivator during an eye exam. People are used to have a conventional eye exam, involving no electronics and not having a variety of tests to manifest different areas of vision. My third thesis is therefore also confirmed saying: The application will motivate clients and enhance their cooperation when being tested. Bibliography PayneJ.SmartphoneUse ByCollegeStudents (Infographic).Available at [Accessed 5 May 2015]. Benjamin, W.J. 1998.Borish'sClinicalrefraction.[e-book]Elsevierinc.Available at: [Accessed 26May 2015]. karpecki P, M. 2007.IndividualizedHighDefinitionVision.[online] Available at: [Accessed 26 April2015]. 11. Přehled optických modelů oka - Bc. Andrea Hanušova Vedoucí práce: Mgr. Matěj Skrbek Katedra Optometrie a ortoptiky Lékařské fakulty Masarykovy univerzity Brno Znalost příslušných optických parametrů očního dioptrického systému je potřebná pro podrobný rozbor chodu optických paprsků okem a pro teoretické výpočty zobrazení optickou soustavou oka. Lidské oko je unikátní pro každého jedince. Proto je nutné spokojit se s modelem oka, který s větší či menší přesností reprezentuje průměrný stav. V následujícím textu jsou uvedeny některé z těchto modelů. Vzhledem k jejich různému stupni zjednodušení mají tyto jednotlivé modely různé oblasti uplatnění. Poloměry křivosti v těchto modelech bývají konvenčně vyznačovány ve směru od vrcholu příslušné optické plochy, přičemž za kladný směr je považován směr chodu světelných paprsků (obvykle je zvolen levo-pravý směr). Poloměr zakřivení konvexní (vypuklé) plochy je tedy kladný, konkávni (vydutá) plocha má poloměr zakřivení záporný. Vzdálenosti se vyznačují od vrcholu vztažné lomivé plochy nebo od hlavních bodů [1], [2]. Každou optickou soustavu charakterizují tzv. základní body, mezi které paří předmětové ohnisko F a obrazové ohnisko F', předmětový a obrazový hlavní bod H, H', předmětový i obrazový uzlový bod N, N'. Nejdůležitější body charakterizující optickou soustavu jsou ohniska. Obrazové ohnisko F' je paraxiální obraz nekonečně vzdáleného bodového předmětu X, ležícího na optické ose, naproti tomu předmětové ohnisko F je předmětový bod na optické ose, jehož paraxiální obraz leží v nekonečnu. Hlavní předmětový a obrazový bod je dvojice opticky sdružených bodů určujících hlavní předmětovou a obrazovou rovinu. Leží-li předmět v hlavní předmětové rovině, potom obraz leží v hlavní obrazové rovině. Výsledný obraz je stejně velký a má stejnou orientaci (jako předmět), tzn. příčné zvětšení je rovno jedné. Vzdálenost od předmětového hlavního bodu k předmětovému ohnisku F se nazývá předmětová ohnisková vzdálenost f, stejně tak vzdálenost od obrazového hlavního bodu k obrazovému ohnisku F' je obrazová ohnisková vzdálenost f'. Uzlový předmětový a uzlový obrazový bod patří (stejně jako hlavní předmětový a hlavní obrazový bod) mezi opticky sdružené body. Dopadá-li paprsek do předmětového uzlového bodu N, postupuje dále z obrazového uzlového bodu N' bez změny svého směru, z čehož vyplývá, že úhlové zvětšení je rovno jedné [3]. V souvislosti s hodnotami měřenými v dioptriích je třeba definovat optickou mohutnost následujícím vztahem: n n' [D-m4] kde cp je optická mohutnost, n je index lomu předmětového prostředí, n' je index lomu obrazového prostředí, f je předmětová ohnisková vzdálenost a f je obrazová ohniskovávzdálenost [2]. Gullstrandovo schematické oko Počátkem 20. století sestavil Švédský oftalmolog Allvar Gullstrand (1862 - 1930), nositel Nobelovy ceny za oftalmologii z roku 1911, nejpodrobnější optický model průměrného lidského oka. Centrovanou optickou soustavu schematického oka tvoří šest kulových lámavých ploch - dvě rohovkové (přední a zadní lomivá plocha) a čtyři čočkové (jádro a kůra čočky), dané poloměry křivosti. Obklopují je optická prostředí definovaná indexy lomu, které jsou pro komorovou vodu a sklivec shodné (1,336). Jako předmětové prostředí je uvažován vzduch o indexu lomu 1. Poloměry křivosti jednotlivých optických ploch, jejich polohu a polohu předmětového a obrazového ohniska F a F', předmětového a obrazového hlavního a uzlového bodu H, H a N, N' i polohu sítnice uvádí s příslušnými indexy lomu tab. 1, a také jsou ilustrovány na obr. 1. Celková optická mohutnost této dioptrické soustavy je při uvolněné akomodaci +58,64 D, při maximální akomodaci vzroste její mohutnost na +70,57 D. Předmětová a obrazová ohnisková vzdálenost činí -17,055 mm a +22,785 mm v neakomodovaném stavu a -14,169 mm a +18,03 mm při maximální akomodaci. Porovnáním údajů polohy sítnice (24 mm) a obrazového ohniska (24,387 mm), uvedených v tab. 1, vyplývá, že ostrý obraz nekonečně vzdáleného bodového předmětu leží u Gullstrandova schematického oka ve vzdálenosti -0,387 mm před sítnicí, na sítnici se tedy vytvoří rozptylný obrazec. Pro podrobné 122 teoretické výpočty je však tento model vyhovující [1], [2], [4]. Tab. 1 Parametry Gullstrandova schematického oka - hodnoty v závorkách odpovídají maximální akomodaci oka, ostatní hodnoty odpovídají oku neakomodovanému nebo, pokud údaj v závorce chybí, se při akomodaci nemění [1]. _ Vzdálenost od vrcholu rohovky (mm) Poloměr křivosti (mm) Index lomu přední plocha rohovky 0,000 7,700 - rohovka - - 1,376 zadní plocha rohovky 0,500 6,800 - komorová voda - - 1,336 přední plocha čočky 3,600 (3,200) 10,000 (5,3300) - periferie čočky - - 1,386 přední plocha jádra čočky 4,146 (3,8725) 7,911 (2,655) - jádro čočky - - 1,406 zadní plocha jádra čočky 6,665 (6,5275) -5,760 (-2,655) - zadní plocha čočky 7,200 -6,000 (-5,33) - sklivec - - 1,336 předmětové ohnisko -15,707(-12,397) - - obrazové ohnisko 24,387 (21,016) - - předmětový hlavní bod 1,348 (1,722) - - obrazový hlavní bod 1,602 (2,086) - - předmětový uzlový bod 7,078(5,663) - - obrazový uzlový bod 7,332 (5,997) - - poloha sítnice 24,000 - - Obr. 1 Gullsstrandovo schematické oko [1]; upraveno. 123 Modifikovaný Gullstrandův model oka (Vojnikovič & Tamajo) Jak je patrné z tab. 1, Gullstrandův model oka předpokládá stejné indexy lomu pro sklivec i komorovou vodu. Tento předpoklad lze však vyvrátit díky rozdílným teplotám sklivce a komorové vody v oku, což má za následek i jejich rozdílné hodnoty indexu lomu. Reálná teplota komorové vody dosahuje 33 °C, sklivec má však teplotu o 3 °C vetší, tedy 36 °C. Za pomoci Abbeova refraktometru pří těchto upravených teplotách byla experimentálně naměřena nová hodnota indexu lomu komorové vody nk= 1,334, index lomu sklivce zůstal nepozměněn (ns= 1,336). Za použití nové hodnoty indexu lomu komorové vody, nabývá celková optická mohutnost oka po jejím přepočtení hodnoty +59,98 D (o 1,34 D více než klasický Gullstrandův model), z čehož rohovková optická mohutnost je +42,7643 D a čočková asi +19,4392 D, předmětová a obrazová ohnisková vzdálenost jsou -16,67 mm a+22,27 mm. Poloha předmětového a obrazového hlavního bodu činí 1,46 mm a 1,73 mm od rohovkového vrcholu, předmětového a obrazového uzlového bodu pak 7,66mm a 7,88 mm od rohovkového vrcholu [5]. Model oka akomodujícího na vzdálenost -300 mm Ledley, Cheng a Ludlam vytvořili model oka vhodný pro pozorování předmětů vzdálených -300 mm. Jimi představená soustava tvoří přechod mezi složitým a zjednodušeným Gullstrandovým modelem. Rohovka i čočka jsou tvořené dvěma lámavými plochami. Poloměry křivosti jednotlivých ploch, jejich vzájemná vzdálenost a příslušné indexy lomu popisuje tab. 2 [2] Tab. 2 Parametry modelu oka akomodujícího na vzdálenost -300 mm [2]; upraveno. Vzdálenost mezi Poloměr křivosti (mm) sousedními vrcholy Index lomu prostředí Prostředí lámavých ploch (mm) ni=l vzduch ri = 7,7 r2=6,8 r3=7,89 r4=-5,564 di = 0,5 d2= 2,7652 d3= 4,1064 nf = n2= 1,376 n2 = n3= 1,336 n3.= n4= 1,410 n4 = 1,336 rohovka komorová voda čočka sklivec Emsleyova - Graffova modifikace zjednodušeného Gullstrandova schematického oka Vzhledem k tomu, že Gullstrandův schematický model oka je relativně složitý, byl Gullstrandem navržen zjednodušený model, který obsahuje pouze tři lámavé optické plochy (rohovka tvoří jednu optickou plochu a čočka zbylé dvě). Tento model byl podle nových měření upraven Emsleyem a Graffem. Poloměry křivosti, polohy všech tří optických ploch, obrazových a předmětových ohnisek F, F', hlavních a uzlových bodů H, Ff a N, N', polohu sítnice a příslušné indexy lomu prezentuje obr. 2 a tab. 3. 124 Obr. 2 Emsleyova - Graffova modifikace zjednodušeného Gullstrandova schematického oka [1]; upraveno. Tab. 3 Parametry Emsleyovy - Graffovy modifikace zjednodušeného Gullstrandova schematického oka při uvolněné akomodaci [1]. _ Vzdálenost od vrcholu rohovky (mm) Poloměr křivosti (mm) Index lomu plocha rohovky 0,000 7,8 - komorová voda - - 4/3 přední plocha čočky 3,6 10,0 - Čočka - - 1,416 zadní plocha čočky 7,2 -6,0 - Sklivec - - 4/3 předmětové ohnisko -14,99 - - obrazové ohnisko 23,90 - - předmětový hlavní bod 1,55 - - obrazový hlavní bod 1,85 - - předmětový uzlový bod 7,06 - - obrazový uzlový bod 7,36 - - poloha sítnice 23,90 - - Celková optická mohutnost této soustavy je +60,48 D. Předmětová a obrazová ohnisková vzdálenost činí -16,54 mm a +22,05 mm. Uvedený model je díky své jednoduchosti vhodný a dostatečně přesný pro běžné výpočty [1], [2]. Redukované schematické oko V roce 1952 navrhl Emsley redukovaný model oka, který je vhodný pro orientační a ilustrační výpočty a geometrické konstrukce paprskového zobrazení v oku. Jedná se o nejjednodušší model oka charakterizovaný pouze jednou lámavou plochou (přední plocha rohovky) a jedním indexem lomu pro celé oko. Obrázek 3 demonstruje hlavní body H, H', které splývají a leží na optické ose ve vrcholu lámavé plochy, rovněž splývající uzlové body N, N' nacházející se ve středu křivosti této plochy. Poloměr křivosti, index lomu, polohy obrazových a předmětových ohnisek F, F', hlavního a uzlového bodu i polohu sítnice představuje tab. 4. Obr. 3 Emsleyovo schematické redukované oko [1]; upraveno. Celková optická mohutnost soustavy je +60 D, předmětová a obrazová ohnisková vzdálenost f, f' činí -16,67 mm a +22,22 mm. 125 Tab. 4 Parametry standardního redukovaného oka při uvolněné akomodaci [1]. vzdálenost od vrcholu přední plochy modelu (mm) poloměr křivosti (mm) index lomu přední plocha modelu 0,00 5,55 - vnitřní prostředí modelu - - 4/3 předmětové ohnisko -16,67 - - obrazové ohnisko 22,22 - - hlavní bod 0,00 - - uzlový bod 5,55 - - poloha sítnice 22,22 - - Jak ukazuje tab. 4, standardní redukované oko je emetropické (poloha obrazového ohniska se shoduje s polohou sítnice). O nestandardním redukovaném oku mluvíme v případě, kdy jsou modelové hodnoty (například délka oka) vhodně upraveny z daných důvodů (například u ametropického oka). V případě redukovaného oka se obrazové ohnisko nachází ve foveole. Porovnáním početních výsledků získaných aplikací tohoto modelu s údaji obdrženými užitím předchozího modelu je třeba k vrcholovým vzdálenostem (vzdálenostem měřeným od vrcholu optické plochy) standardního redukovaného oka připočítat 1,68 mm [1], [6]. Redukované oko také navrhli Bennett a Rabbets, které je (stejně jako Emsleyovo redukované oko) charakterizované jedním indexem lomu a jednou lámavou plochou. Oproti Emsleyovu modelu se však liší hodnotově - index lomu soustavy je 1,336. Poloměr zakřivení lámavé plochy je 5,6 mm. Celková optická mohutnost dosahuje +60 D, obrazová ohnisková vzdálenost činí 22,27 mm [6]. 126 Gullstrand - Le Grandův model oka K modelům, které využívají k výpočtům pouze sférických optických ploch, patří Gullstrand - Le Grandův model pravděpodobně k nejvyužívanějším. Tento model je zjednodušením Gullstrandova schematického oka. Obsahuje čtyři lámavé plochy - první dvě tvoří rohovka, zadní dvě čočka. Poloměry křivosti jednotlivých optických ploch, jejich polohu a polohu předmětového a obrazového ohniska F a F', předmětového a obrazového hlavního a uzlového bodu Ft, Ft' a N, N' i polohu sítnice uvádí s příslušnými indexy lomu tab. 5 a obr. 4 [6], [7]. Tab. 5 Parametry Gullstrand - Le Grandova modelu oka při uvolněné akomodaci Vzdálenost od vrcholu rohovky (mm) Poloměr křivosti (mm) Index lomu přední plocha rohovky 0,0 7,8 - Rohovka - - 1,3771 zadní plocha rohovky 0,55 6,5 - komorová voda - - 1,3374 přední plocha čočky 3,6 10,2 - Čočka - - 1,42 zadní plocha čočky 7,6 -6,0 - sklivec - - 1,336 předmětové ohnisko -15,089 - - obrazové ohnisko 24,2 - - předmětový hlavní bod 1,594 - - obrazový hlavní bod 1,908 - - předmětový uzlový bod 7,2 - - obrazový uzlový bod 7,514 - - poloha sítnice 24,2 - - Celková optická mohutnost soustavy nabývá hodnoty +59,94 D, z čehož optická mohutnost rohovky je +42,356 D a čočky +21,779 D. Předmětová a obrazová ohnisková vzdálenost činí -16,68 mm a 22,29 mm [6], [7]. 127 Obr. 4 Gullstrand Le - Grandův model oka [6]; upraveno. Advanced Human Eye Model (AHEM) AHEM představuje komerční systém pro vytváření binokulárních optických modelů. Započítává vliv refrakce, difrakce (ohybu), odrazu, transmise a rozptylu, čímž zvyšuje reálnost a umožňuje personalizaci pomocí biometrie. Jak již bylo zmíněno, jedná se o binokulární model, který poskytuje novou úroveň reálnosti. AHEM může simulovat různé oční onemocnění nebo změny vyvolané refrakční chirurgií. Také pomáhá lékařům při plánování léčby a analýzy klinických výsledků, uplatňuje se i při výzkumu zrakové problematiky [8], [9]. Zhodnocení Mezi mnou vybrané a popsané modely patří Gullstrandovo schematické oko, Model oka akomodujícího na vzdálenost -300 mm, Emsleyova - Graffova modifikace Gullstrandova oka, redukované schematické oko a Gullstrand - Le Grandův model oka mezi sférické optické modely, které se vyznačují velkou sférickou a chromatickou aberací a neodpovídají tak přesně optickým vlastnostem reálného oka. Rovněž autoři těchto modelů používají indexy lomu pouze pro jednu vlnovou délku, proto tyto modely nejsou schopny popsat komplexní chování oka pro jiné vlnové délky. Gullstrandovo schematické oko patří bezpochyby mezi nejpodrobnější, nejznámější a dodnes používaný optický model, který je založen na anatomii oka. Jedná se o model lehce hypermetropický. Je navržen ve dvou modifikacích, a to pro oko relaxované a maximálně akomodující. Využívá se zvláště pro výpočet optické mohutnosti umělé nitrooční čočky (IOL), právě díky své podrobnosti. Díky relativně velkému počtu lámavých ploch bývá složitější na výpočet, proto byly navrženy (i samotným Gullstrandem) zjednodušené optické modely. Na základě trasování paprsků pomocí softwaru Zemax bylo dokázáno, že Gullstrandovo oko dosahuje lepších optických vlastností, než je předpokládáno u reálného emetropického oka. Emsleyova - Graffova modifikace Gullstrandova oka je jednodušší než původní Gullstrandův model. Jedná se o model emetropického a neakomodovaného oka (na rozdíl od Gullstrandova schematického oka). Dostačuje pro většinu praktických optických výpočtů, které nejsou tak náročné, protože obsahuje pouze tři lámavé plochy. Emsleyovo redukované schematické oko je velmi jednoduché na výpočet optické mohutnosti celého oka, proto je vhodné pro orientační a ilustrační výpočty. Jedná se o model neakomodovaného oka (stejně jako Emsleyova - Graffova modifikace Gullstrandova oka). Redukované oko je anatomicky velmi nepřesné, nezohledňuje ani to, že oko má dva hlavní optické elementy, a to rohovku a čočku (představuje pouze jednu lámavou plochu), proto může být jen stěží reálně aplikovatelné. Gullstrand - Le Grandův model je navržen ve dvou modifikacích pro oko relaxované a maximálně akomodující. Jedná se o model emetropický. Model oka akomodujícího na vzdálenost -300 mm je vhodný, jak již název napovídá, pro řešení úloh při pozorování z konvenční zrakové vzdálenosti (1= 250 mm), což je jeho výhodou (oproti výše popsaným modelům, které jsou buď jen při uvolněné akomodaci, případně při maximální akomodaci) a zároveň i nevýhodou, protože není vhodný při pozorování do dálky. Jak již bylo zmíněno, výše popsané modely poměrně přesně odhadují optickou mohutnost oka a polohu 128 hlavních bodů. Avšak díky využití pouze sférických lámavých ploch vykazují mnohem větší sférickou aberaci, než je tomu právě u lidského zrakového orgánu. Z tohoto důvodu v roce 1971 vytvořil Lotmar dioptrickou soustavu vycházející z Gullstrand-Le Grandova modelu, kde využil asférickou přední plochu rohovky a zadní plochu čočky ke snížení otvorové vady. Kooijman v roce 1983 zkonstruoval optický model oka se všemi čtyřmi asférickými plochami. Podobný model o dva roky později zformoval Navarro, ovšem s tím rozdílem, že zohlednil vliv chromatické aberace [6]. Asférické modely jsou modernější, udržují sférickou i chromatickou aberaci v mírných hodnotách a svými optickými vlastnostmi se tak více blíží průměrnému oku. Představený softwarový nástroj AHEM je nej modernější. Obrovskou výhodou je, že vytváří binokulární modely a je schopný přesně nasimulovat vlastnosti oka. Nevýhodou je, že se jedná o komerční, a tak nezcela dostupný systém [1], [2], [6], [10], [11], [12]. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY [I] KUCHYNKA, P. et al., Oční lékařství. Praha: Grada Publishing, a.s., 2007, 768 s. [2] POLÁŠEK, J. et al., Technický sborník oční optiky. Praha: SNTL, 1975, 580 s. [3] JEXOVÁ, S., Geometrická optika. Brno: Národní centrum ošetřovatelství a nelékařských zdravotnických oborů, 2010, 218 s. [4] NAJMAN, L., Základy brýlové optiky: 2. část. Česká oční optika, 2009, ročník 50, č. 2, str. 44-48. [5] VOJNIKOVIČ, B. a TAMAJO, E., Gullstranďs Optical Schematic System of the Eye - Modified by Vojnikovič & Tamajo. Collegium Antropológiami, 2013, ročník 37, č. 1, str. 41-45. [6] GUANG-MING, D., Wavefront Optics for Vision Correction. SPIE Press, 2008, 347 s. [7] HLAVÁČKOVÁ, E., Počítačová simulace zobrazení na modelech lidského oka. Brno, 2014. Bakalářská práce. Masarykova Univerzita Brno, Lékařská fakulta. Vedoucí práce Prof. RNDr. Radím Chmelík, Ph.D. [8] DONELLY, W., The Advanced Human Eye Model (AHEM): a personal binocular eye modeling system inclusive of refraction, diffraction, and scatter. Journal of Refractive Surgery, 2008, ročník 24, č. 9, str. 976-983. [9] BREULT RESEARCH ORGANIZATION, INC., Using the Advanced Human Eye Model (AHEM): BIO Toolkit interactive script for ASAP. ASAP Technical Publication, listopad 2008. [10] HERBERT, G., BLECHINGER, F., a ACHTNER, B., Handbook of Optical Systems, Volume 4, Survey of Optical Instruments. Wiley, 2008, 1092 s. [II] NAVARRO, R, GONZALEZ, L., a HERNANDEZ-MATAMOROS, J. L., On the Prediction of Optical Aberrations by Personalized Eye Models. Journal of Optometry & Vision Science, 2006, ročník 83, str. 371-381. [12] STORANI DE ALMEIDA, M. a CARVALHO, L. A., Different schematis eyes and their accuracy to the in vivo eye: a quantitative comparison study. Brazilian Journal of Physics, 2007, ročník 37, č. 2, str. 378-387. 129 Optical Eye Models: A Review- Be. Andrea Hanušova Supervisor: Mgr. Matěj Skrbek Department of Optometry and Orthoptics, MedicalFaculty, Masaryk University The knowledge of relevant optical parameters of eye dioptric system is necessary for the detail analysis of optical beam course via the eye as well as for the theoretical background of visualisation in the optical eye system. For each individual subject, the human eye is unique. Due to this fact, it is necessary to approximate the human eye by the representation of its, more or less, average state. The following text contains a brief list of some used eye models. Nevertheless, each model has its own individual field of usage according to its simplification level. The radii of curvature tend to be conventionally marked in the direction from the top of relevant optical surface, while the positive direction is defined by the light beam course (usually left-right direction). Thus, the radius of curvature is positive for convex surfaces and negative for concave surfaces. The distances are marked from the top of reference fracture surface or from the main points [1], [2]. Each optical system is defined by so called basic points- namely the object focus F and image focus F', object and image main points H, Ff, object and image nodal points N, N'. The most import points characterizing the optical system are called focuses. The image focus F' is defined as the paraxial image of scatter object X in infinite distance lying on the optical axis. Contrary, the object focus F is the object point on the optical axis, for which the paraxial image lies in the infinity. The couple of optically associated points is created by the main object and image point defining the main object and image planes. Which means if object lies in the main object plane, then the image lies in the main image plane. The final image is same size as the object and also has the same orientation, which leads to the transverse zoom value equals 1. The distance from main object point to object focus F is called the object focus length f, as well as the distance from main image point to image focus F' is called as the image focus length f'. The object and image nodal points belong to (as well as the object and subject main points) optically associated points. If beam leads to object nodal point N, it goes further from the image nodal point N' without any direction change leading to fact, that angle zoom value is equal to 1 [3]. According to values measured in diopters, the optical cardinality has to be defined by following equation: n n f f [D~m_1] where cp is optical cardinality, n is the refractive index of object environment, n' is the refractive index of image environment, f stands for object focus distance and f for image focus distance [2]. Gullstrand's schematic eye In early twentieth century, the most detail optical model of an average human eye was introduced by Swedish ophthalmologist Allvar Gullstrand (1862 - 1930), the 1911 Nobel prize winner. Centralized optical system of schematic eye is created by six spherical refractive surfaces - two corneal (front and rear refractive surface) and four lentil (the core and the cortex of lens), each defined by radius of curvature. Each surface is surrounded by optical environments defined by refractive indexes, equal for aqueous humour and vitreous to 1,336. Air is selected as the objective environment and its refractive index is 1. The radii of curvature for each individual optical surface, their position and the position of object and image focus F and F', object and image main and nodal point H, Ff and N, N' as well as the retina position with relevant refractive indexes are listed in Tab. 1 and further illustrated in Fig. 1. The total optical cardinality of this system is equal to +58,64 D for loose accommodation, and equal to +70,57 D for the maximum accommodation. The object and image focal length is -17,055 mm and +22,785 mm for loose accommodation nad equal to-14,169 mm and +18,03 mm for maximum accommodation. By the comparison of values of retina position (24 mm) and image focus (24,387 mm) listed in Tab. 1 leads to the fact, that the sharp image of infinitely distant point lies for Gullstrand's schematic eye in the distance of -0,387 mm in front of retina. Obviously, the scattered image is generated on the retina's surface, but for detail theoretical computing, this model is absolutely satisfied [1], [2], [4]. Modified Gullstrand's eye model (Vojnikovic & Tamajo) Obviously from Tab. 1, Gullstrand's eye model presumes identical refractive indexes for vitreous as well as for aqueous humour. Due to different temperatures between vitreous and aqueous humour, this presumption can be declined. This fact leads to different refractive indexes of both parts. The real 130 temperature of aqueous humour is 33 °C, the temperature of vitreous is higher by 3 °C, exactly 36 °C. By using the Abbe's refractometer and experimentally set temperatures, the new value of refractive index of aqueous humour was measured and its value is nk= 1,334, the refractive index of vitreous has been kept (ns= 1,336). By using the new refractive index of aqueous humour, the total optical cardinality is calculated to +59,98 D, which is higher by 1,34 D than for original Gullstrand's eye model, where the retinal cardinality is +42,7643 D and lentil cardinality is approximately +19,4392 D, the object and image focal lengths are -16,67 mm and +22,27 mm. The position of object and image main point is 1,46 mm and 1,73 mm respectively from the retina's top, the position of object and image nodal point is 7,66mm and 7,88 mm from the top of the retina [5]. Table 1 Parameters of Gullstrand's schematic eye - values in bracket are for state in maximum accommodation, other values refer to not accommodated state or if the value in brackets is missing, the change does not occur during the accommodation [1]. Distance from the top of cornea (mm) Radius of curvature (mm) Refractive index Cornea's front surface 0,000 7,700 - Cornea - - 1,376 Cornea's rear surface 0,500 6,800 - Aqueous humour - - 1,336 Front surface of lens 3,600 (3,200) 10,000 (5,3300) - Periphery of lens - - 1,386 Front surface of lens' core 4,146 (3,8725) 7,911 (2,655) - Lens' core - - 1,406 Rear surface of lens' core 6,665 (6,5275) -5,760 (-2,655) - Back surface of lens 7,200 -6,000 (-5,33) - Vitreous - - 1,336 Object focus -15,707(-12,397) - - Image focus 24,387 (21,016) - - Object main point 1,348 (1,722) - - Image main point 1,602 (2,086) - - Object nodal point 7,078(5,663) - - Image nodal point 7,332 (5,997) - - Retina position 24,000 - - 131 Figure 1 Gullstrand's schematic eye [1]; edited. Eye model accommodating to distance -300 mm Ledley, Cheng and Ludlam created the eye model suitable for the observation of objects to the distance -300 mm. This introduced system can be defined as the transition between the difficult and simplified Gullstrand's eye model. The cornea and lens are created by two refractive surfaces. The radius of curvature relevant to each individual surface, including the mutual distance and relevant refractive indexes are listed in Tab. 2 [2]. Tab. 2 Parameters of eye model accommodating to distance -300 mm [2]; edited. Radius of curvature (mm) Distance between tops of neighbouring refractive surfaces (mm) Refractive index environment of Environment ri = 7,7 r2=6,8 r3=7,89 r4=-5,564 di = 0,5 d2= 2,7652 d3= 4,1064 n1=l ni' = n2= 1,376 n2 = n3= 1,336 n3.= n4= 1,410 n4 = 1,336 air cornea aqueous humour lens vitreous Emsley - Graffs modification of simplified Gullstrand's schematic eye According to difficulty of the original Gullstrand's schematic eye model, the simplified eye model was designed also by Gullstrand, which contains only three refractive surfaces (one surface is created by cornea, the two others are created by the lens). This model has been modified by Emsley and Graff according to newly achieved measurements. The radii of curvature of all three optical surfaces, image and object focuses F, F', main and nodal points H, H' and N, N', the retina position a relevant refractive indexes are illustrated in Fig. 2 and further described in Tab. 3. 132 Figure 2 Simplified Gullstrand's schematic eye model modified by Emsley and Graff [1]; edited. The total optical cardinality of this system is +60,48 D. The object and image focal length are equal to -16,54 mm and +22,05 mm. Due to its simplicity, presented model is satisfactory precise and suitable for ordinary calculations [1], [2]. Reduced schematic eye The reduced schematic eye was designed by Emsley in 1952. This model is appropriate mainly for tentative and illustrative calculations as well as for geometrical construction of beam imagine in the human eye. This model is the most simple and it is characterized only by one refractive surface (the front surface of cornea) and by one refractive index for the whole eye. Figure 3 illustrates the main points H, FT, which merge together and lie on the optical axis at the top of the refractive surface. The nodal points N, N' are also merged and are situated in the centre of curvature of this surface. The radius of curvature, refractive index, the position of image and object focus F, F', the main and nodal point are listed in Tab. 4 as well as the retina position. The total optical cardinality of this system is +60 D, the object and image focal length f, f ' is -16,67 mm and +22,22 mm respectively. Table 3 Parameters of Emsley - Graffs modification of simplified Gullstrand's schematic eye for loose accommodation [1]. Distance from the top of cornea (mm) Radius of curvature (mm) Refractive index Cornea's surface 0,000 7,8 - Aqueous humour - - 4/3 Front surface of lens 3,6 10,0 - Lens - - 1,416 Rear surface of lens 7,2 -6,0 - Vitreous - - 4/3 Object focus -14,99 - - Image focus 23,90 - - Object main point 1,55 - - Image main point 1,85 - - Object nodal point 7,06 - - Image nodal point 7,36 - - Retina position 23,90 - - Obviously from Tab. 4, the standard reduced eye is emmetropic (the position of image focus is identical with the position of retina). In the case of non-standard reduced eye, the model values, e.g. the length of eye, appropriately modified due to correct reasons, i.e. ammetropic eye and so on. The image focus is situated in the fovea in the case of reduced eye. 133 By comparing of results achieved for this model with the parameters reached by previous model, it is necessary to add 1,68 mm to top distances (measured from the top of the optical surface) of standard reduced eye [1], [6]. 22,22 Figure 3 Emsley's schematic reduced eye [1]; edited. Table 4 Parameters of standard reduced eye for loose accommodation [1]. Distance from the fronf surface of model (mm) Radius of curvature (mm) Refractive index Front surface of model 0,00 5,55 - Model's inner environment - - 4/3 Object focus -16,67 - - Image focus 22,22 - - Main point 0,00 - - Nodal point 5,55 - - Retina position 22,22 - - Reduced eye has been also designed by Bennett and Rabbets. This reduced eye is (as well as the Emsley's reduced eye) defined by single refractive index and by single refractive surface. Contrary to Emsley's model, the values of these parameters are different. The refractive index is 1,336 and the radius of curvature for the refractive surface is 5,6 mm. The total optical cardinality reaches value +60 D and image focal length is equal to value 22,27 mm [6]. 134 Gullstrand - Le Grand's eye model In the eye model group using only spherical surfaces for calculation, the Gullstrand -Le Grand's model is probably the most used. This model can be defined as the simplification of Gullstrand's schematic eye and it contains four refractive surfaces - the first two are generated by cornea, two others are created by lens. The radii of curvature for each individual surface, their positions and the position of object and image focus F and F', object and image main and nodal point H, H' and N, N' as well as the retina position with relevant refractive indexes are listed in Tab. 5 and further shown in Fig. 4 for better illustration [6], [7]. Table 5 Parameters of Gullstrand - Le Grand's eye model for loose accommodation._ Distance from the top of cornea (mm) Radius of curvature (mm) Refractive index Cornea's front surface 0,0 7,8 - Cornea - - 1,3771 Cornea's rear surface 0,55 6,5 - Aqueous humour - - 1,3374 Front surface of lens 3,6 10,2 - Lens - - 1,42 Rear surface of lens 7,6 -6,0 - Vitreous - - 1,336 Object focus -15,089 - - Image focus 24,2 - - Object main point 1,594 - - Image main point 1,908 - - Object nodal point 7,2 - - Image nodal point 7,514 - - Retina position 24,2 - - The total optical cardinality of this system reaches the value +59,94 D, further divided into retina's optical cardinality (+42,356 D) and lens' optical cardinality (+21,779 D). The object and image focal length are -16,68 mm and 22,29 mm respectively [6], [7]. Figure 4 Gullstrand Le - Grand's eye model [6]; edited. 135 Advanced Human Eye Model (AHEM) AHEM performs the commercial system for generation and analysis of binocular optical eye models. It uses the influence of refraction, diffraction, reflection, transmission and the scattering, which leads to increasing the reality of reached results and gives the opportunity to personalisation results by using the biometry. As it has been mentioned, this model is binocular and enables the novel level of reality. AHEM can simulate different eye disease and defects or changes generated by refractive surgery. AHEM also helps to medics for the treatment planning and analysis of clinical results. It is also applied in the case of research in the visual field and similar topics [8], [9]. Concluding comparison In this paper, a short survey of used human eye models is presented. Within these models are introduced and described Gullstrand's schematic eye, eye model accommodating to distance -300 mm, Emsley -Graffs modification of Gullstrand's eye, reduced schematic eye and Gullstrand - Le Grand's eye model. These models can be categorized as spherical optical models, which are specific by their own high spherical and chromatic aberration. Thus, they do not exactly fit to parameters of real human eye. The authors of these models also use refractive indexes only for one wavelength, thus these models are not able to describe the changes and complex behaviour of the eye for other wavelengths. Gullstrand's schematic eye is the most described in detail, popular and the mostly used eye model based on the real human eye anatomy. Generally, it is slightly hyperopic model. It is designed in its two modifications for loose and maximally accommodating human eye. It is mostly used for calculation of the optical cardinality of the synthetic intraocular lenses (IOL), due to its detail description. Due to significant amount of refractive surfaces, this model is more computationally challenging. According to this fact, simplified versions of this model were designed, even by Gullstrand. By results of beam tracking obtained by software Zemax, it has been proved that the Gullstrand's eye reaches better results than the presumption in the case of real emmetropic eye. Emsley - Graffs modification of the Gullstrand's eye is more simple than the original Gullstrand's model. The emmetropic non-accommodated (contrary to Gullstrand's model) eye is modelated. It is suitable for the majority of practical optical calculations where reaches satisfactory results and it is not computationally challenging, because it contains only three refractive surfaces. Emsley's reduced eye is very simple for calculation of the total optic cardinality for the whole eye. Due to this reason, it is appropriate for tentative and illustrative calculations. Non-accommodated eye is modelled as same as Emsley - Graffs modification of Gullstrand's eye. The reduced eye is anatomically inaccurate without the fact of two main optical elements of the eye, i.e. cornea and lens (it calculates only with one refractive surface) leading to hard applicability in real situations. Gullstrand - Le Grand's eye model is designed in two modifications for loose eye and eye in the maximal accommodation. This model is emmetropic. The eye model accommodating to distance -300 mm is suitable, due to its name, for problem solution in conventional visual distance (1= 250 mm), which is its significant advantage (contrary to previously described models suitable only for loose or maximal accommodation) and concurrently its disadvantage because it is not suitable for observations in long distances As it has been mentioned, previously described models quite precisely estimate optic cardinality of human eye and the position of main points. However, these models are higher influenced by spherical aberration than for real human eye (because of using only spherical refractive surfaces). Due to this reason in 1971, the dioptric system based on Gullstrand-Le Grand's model was designed by Lotmar. In this model, the aspherical front surface of cornea is used for reduction of spherical defect. In 1983, the optical eye model containing all four aspherical surfaces was created by Kooijman. Similar model was created by Navarro two years later, but with the difference of the impact of chromatic aberration was taken in account [6]. Aspherical models are more modern, they keep spherical and chromatic aberrations in low values a thank to their optical properties are closer to the real average human eye. Introduced software tool AHEM is the most modern and sophistic. The most significant advantage is the fact o creating binocular models and it is able to simulate eye properties exactly. The disadvantage is the fact, that it is a commercial product which leads to it is not ordinary available system [1], [2], [6], [10], [11], [12]. 136 REFERENCES [I] KUCHYŇKA, P. et al., Ocni lekarstvi (in Czech). Praha: Grada Publishing, a.s., 2007, 768 p. [2] POLÁŠEK, J. et al., Technicky sbornik ocni optiky (in Czech). Praha: SNTL, 1975, 580 p. [3] JEXOVA, S., Geometrická optika (in Czech). Brno: Narodni centrum osetrovatelstvi a nelekarskych zdravotnických oboru, 2010, 218 p. [4] NAJMAN, L., Základy brýlové optiky: 2. cast (in Czech). Česka ocni optika, 2009, vol. 50, no. 2, pp. 44-48. [5] VOJNIKOVIC, B. a TAMAJO, E., Gullstrand's Optical Schematic System of the Eye - Modified by Vojnikovic & Tamajo. Collegium Antropologicum, 2013, vol. 37, no. 1, pp. 41-45. [6] GUANG-MING, D., Wavefront Optics for Vision Correction. SPIE Press, 2008, 347 p. [7] HLAVÁČKOVA, E., Pocitacova simulace zobrazeni na modelech lidského oka (in Czech). Brno, 2014. Bachelor's thesis. Masaryk University in Brno, Faculty of Medicine. Supervisor: Prof. RNDr. Radim Chmelik, Ph.D. [8] DONELLY, W., The Advanced Human Eye Model (AHEM): a personal binocular eye modelling system inclusive of refraction, diffraction, and scatter. Journal of Refractive Surgery, 2008, vol. 24, no. 9, pp. 976-983. [9] BREULT RESEARCH ORGANIZATION, INC., Using the Advanced Human Eye Model (AHEM): BIO Toolkit interactive script for ASAP. ASAP Technical Publication, Nov. 2008. [10] HERBERT, G., BLECHINGER, F., a ACHTNER, B., Handbook of Optical Systems, Volume 4, Survey of Optical Instruments. Wiley, 2008, 1092 p. [II] NAVARRO, R., GONZALEZ, L., a HERNANDEZ-MATAMOROS, J. L., On the Prediction of Optical Aberrations by Personalized Eye Models. Journal of Optometry & Vision Science, 2006, vol. 83, pp. 371-381. [12] STORANI DE ALMEIDA, M. a CARVALHO, L. A., Different schematic eyes and their accuracy to the in vivo eye: a quantitative comparison study. Brazilian Journal of Physics, 2007, vol. 37, no. 2, pp. 378-387. 137 12. Korelace metod měření parametrů přední plochy rohovky- Bc.Dana Albrechtova Vedoucípráce:MUDr. Zuzana Bednaříková Katedra Optometrie a ortoptiky Lékařské fakulty Masarykovy univerzity Brno ÚVOD Pro praxi optometristy je velmi důležité znát přesné zakřivení přední plochy rohovky, a to především z hlediska aplikace kontaktních čoček. Tyto parametry jsou ale důležité i z hlediska refrakční chirurgie, pokud se provádějí zákroky na rohovce, jde o jeden z nej důležitějších parametrů. Sledování těchto parametrů je důležité pro srovnání a vyhodnocení refrakčního zákroku. Základní hodnoty rohovky se pohybují v její střední části o průměru přibližně 3-4 mm, zde je její zakřivení víceméně kruhové, směrem ke krajům se poté oplošťuje. Změřené hodnoty můžeme zapisovat jak v dioptriích, tak v mm. Průměrné zakřivení rohovky je nejčastěji mezi hodnotami 7,4 - 8,2 mm (45,5 Dpt - 41,25 Dpt). Pokud naměříme parametry rohovky pod 7,4 mm, označujeme ji jako strmou, se zakřivením nad 8,2 mm se poté označuje jako plochá. (1) Při provádění měření zjišťujeme parametry dvou hlavních meridiánů, které vůči sobě v kolmém postavení. Měření zakřivení nám umožňuje velké množství přístrojů. Ty pracují na různých principech od mechanických po plně automatické. Zakřivení rohovky provádí v různě velké ploše rohovky. Zakřivení je možné buď pouze ve střední části rohovky, nejmodernější přístroje umožňují měření zakřivení po celé ploše rohovky. MATERIÁL A METODY Hlavním cílem tohoto výzkumu spočívá ve srovnávání nejčastěji využívaných přístrojů mezi sebou a následné zhodnocení, zdaje možná jejich záměna mezi sebou jak pro použití v praxi optometristy, tak pro hodnoty důležité v práci oftalmologa. Přístroje použité pro měření jsou stále stejné, jedná se o jeden mechanický, kterým je Litmannův keratometr a poté tři automatické - autokeratorefraktometr, rohovkový topograf a pentacam. Následuje popis jednotlivých přístrojů: Litmannův keratometr firmy Zeiss, jak již bylo zmíněno je v tomto v tomto výzkumu jediným zástupcem mechanického druhu. V tomto přístroji jsou testovými značkami plný a dutý kříž, tyto se při měření mechanicky zasouvají do sebe. Uvnitř přístroje jsou testové značky umístěny v ohniscích kolimátorů, tak je možné, aby byly zobrazovány do nekonečna. Dále následuje čočka objektivu a hranolový systém, který rozděluje pomocí vnitřní polopropustné zrcadlové plochy přicházející paprskový svazek do dvou energeticky vyvážených svazků, tak aby byl vyplněný celý průměr vstupní pupily. Následující hranol oba dva paprsky sloučí a další čočka objektivu vytvoří ve svém ohnisku obraz testových značek, zobrazených na měřené rohovce. Zdvojení je umožněno dvojicí slabých rozptylek, ty je možné vůči sobě decentrovat. (2) 138 Obrázek 7 Litmannův keratometr Autokeratorefraktometr - KR - 800 značky TOPCON. Výhodou tohoto přístroje je možnost kombinace a získávání více parametrů během jednoho měření. Jedná se především o refrakční stav oka, dále keratometrii, pachymetrii a některé umožňují i současné měření nitroočního tlaku. Všechna měření probíhají bezkontaktně, jsou velmi rychlé a přesné. Při měření keratometrie zjišťuje přístroj hodnotu nejploššího a nejstrmějšího meridiánu. Základním principem pro měření je využívání infračervené oblasti záření pohybující se kolem 880 nm, tak je zaručeno, že vyšetřované oko nebude oslněno. Tento přístroj dále obsahuje optický systém, který slouží k maximálnímu uvolnění akomodace. Toto je umožněno díky principu zamlžení, ten funguje tak, že testová značka je před měřením a i během něj rozostřována, jako obraz této značky bývají voleny většinou obrazy vzdáleného cíle (např.: balón na obloze). (3) 139 Obrázek 8 Autokeratorefraktometr Rohovkový topograf - Easygraph od firmy Oculus. Jedná se o zařízení analyzující odraz Placidových disků na rohovce, přesněji odchylek jejího povrchu. Měření vychází ze skutečnosti, že rohovka není úplně dokonale sférická, proto je pro popsání jejího tvaru nutné získat co nejvíce údajů o jejím povrchu. Z těchto údajů je následně vytvořena široká škála map, které jsou barevně kódovány pro snadnější interpretaci a možnosti odečtu údajů. Rohovkové topografy většinou mívají rozsah měření rohovky od 7 - 9mm, na rohovku se promítá 12 - 24 kružnic, z nichž je možno získat 2 600 - 22 000 bodů. Pomocí rohovkového topografu můžeme měřit nejen zakřivení přední plochy rohovky, ale díky různému softwarovému vybavení je možné získat fotografie rohovky, ze kterých je následně možné získávat údaje o šířce rohovky, výšce slzného filmu a další. (4) 140 Obrázek 9 Rohovkový topograf Pentacam - firmy Oculus je vysoce specializovaný přístroj, je zkonstruován především pro analýzu přední oční komory. Při měření je využíváno Scheimpflugova principu. Ten umožňuje takové optické podmínky, při kterých je možné zaznamenat všechny vypouklé objekty a to s maximální hloubkou ostrosti a s minimálním zkreslením. Osa objektivu přitom svírá s osou optického řezu velmi ostrý úhel - 45°. Přední komora je osvícena štěrbinou, která obsahuje LED diodu. Výsledný obraz je zachycen pomocí CCD kamery. Tato kamera má možnost zaznamenání 12, 25 či 50 snímků. Jednotlivé obrazy jsou zachyceny v rozmezí 0 - 180°, v pravidelných úhlových rozestupech (v případě 25 snímků je úhel 7,7°, při snímání 50 snímků 3,6°). Dále obsahuje pentacam kameru, kterou je možné kontrolovat fixaci vyšetřovaného, aby mohla být zajištěna vysoká kvalita naměřených údajů. (5) Přístroj poté vyhodnotí procento spolehlivosti pro dané měření a stupeň fixace očí. Při mrknutí pacienta přístroj upozorní na možné chyby v měření. 141 VÝSLEDKY V rámci tohoto počátečního sběru dat bylo zatím změřeno 8 žen, které měly věkový průměr 23 ± 1,5 let (rozmezí 23 - 27 let). Při výzkumu byly změřeny obě oči. Refrakční vady jednotlivých měřených osob se pohybovaly v průměrné sférické hodnotě -1,75 ± 1,3 Dpt (rozmezí od +0,25 do -4,25 Dpt). Výsledky jsou následně porovnány na základě celkových průměrných hodnot a dále z průměrných hodnot v obou hlavních meridiánech. Provedené měření je bráno jako předvýzkum k celé práci, avšak výsledky takto zjištěné již naznačují, že jednotlivé přístroje mezi sebou mají určité odchylky. Měření na všech čtyřech přístrojích probíhalo v co nejkratších časových odstupech kvůli možnosti změn zakřivení rohovky v průběhu času. Tyto změny nejsou pro celkovou funkci rohovky významné, avšak pro toto měření je důležité zachytit rohovku ve stejných podmínkách. Naměřené hodnoty průměrného zakřivení přední plochy rohovky jsou shrnuty v následujícím grafu: 142 — 8,2 1 8,1 ' ' Q Srovnání celkového zakřivení přední plochy rohovky > o J 7,9 S 7,8 t 7,7 ■£ 7,6 1 7,5 OJ 7,4 1 7,3 > i 7,2 N ( ( > ( > < Litmannůvkeratometr Rohovkovýtopograf Autokeratorefraktometr Pentacam Konkrétní naměřené hodnoty pro jednotlivé přístroje jsou následující: Littmanův keratometr 7,81 ± 0,3 mm, Autokeratometr 7,77 ± 0,23 mm Rohovkový topograf 7,78 ± 0,23 mm Pentacam 7,79 ± 0,22 mm (6) Hodnoty pro I. Meridián jsou následující: 8,1 >■ > R Srovnání zakřivení přední plochy rohovky v i. meridánu 0 ä t 7,8 f I 7,7 TJ ■—' £ 7,6 o. 1 7,5 > ra N c > ( > ( > ( > Litmannůvkeratometr Rohovkovýtopograf Autokeratorefraktometr Pentacam Konkrétní naměřené hodnoty pro jednotlivé přístroje jsou následující: Littmanův keratometr 7,87 ± 0,16mm, Autokeratometr 7,86 ± 0,16 mm Rohovkový topograf 7,87 ± 0,16 mm Pentacam 7,88 ± 0,14 mm (6) Hodnoty zakřivení pro II. meridián: 143 8,4 8,2 q Srovnání zakřivení přední plochy rohovky v ii. meridiánu E E >■ j*. > 0 o 7,8 7,6 7,4 7,2 7 1 1 1 .C 0 ( 9 9 9 > .C U T T T 0 a "E TI (U >^ a I 6,8 zakřiver Litmannůvkeratometr Rohovkový topograf Autokeratorefraktometr Pentacam Konkrétní naměřené hodnoty pro jednotlivé přístroje jsou následující: Littmanův keratometr 7,76 ± 0,39 mm, Autokeratometr 7,69 ± 0,26 mm Rohovkový topograf 7,69 ± 0,25 mm Pentacam 7,69 ± 0,24 mm (6) DISKUSE Studií srovnávající jednotlivé přístroje mezi sebou je poměrně mnoho. Většinou však mezi sebou porovnávají pouze automatické přístroje. Nejnovější provedená studie uveřejněná v roce 2015 v České oční optice provedená Mgr. Radkem Anderlem, mezi sebou retrospektivně srovnávala zobrazení dvou hlavních meridiánů naměřených autokeratorefraktometrem a pentacamem. Změřeno bylo 784 očí. Výsledky této studie ukazují, že při srovnání prvního meridiánu se hodnoty liší v průměru o 0,04 ± 0,07 mm a v druhém meridiánu o 0,04 ± 0,08 mm (7). Tyto výsledky ukazují, že hodnoty získané v provedeném předvýzkumu ukazují na stejnou tendenci. (6) ZÁVĚR Z výsledků provedeného předvýzkumu je znát, že jednotlivé přístroje se liší jen ve velmi malých odchylkách. V průměrných hodnotách mezi sebou svými hodnotami nejvíce od ostatních přístrojů liší Litmannův keratometr. Tato výraznější odchylka může být nejspíše důsledkem lidské chyby. Avšak z dosavadně získaných hodnot je možné říci, že jednotlivé přístroje je možné mezi sebou zaměnit, především z hlediska praxe optometristy, který využívá keratometrii nejčastěji pro aplikaci kontaktních čoček. Pro ukládání výsledků a dlouhodobý monitoring, například při sledování vývoje keratokonu, je lepší používat stejný přístroj, kvůli vyšší kvalitě porovnání dat v průběhu času. (6) 144 PODĚKOVÁNÍ Ráda bych na tomto místě poděkovala vedoucí své diplomové práce paní doktorce Zuzaně Bednaříkové a také fakultní nemocnici u svaté Anny, která mi umožnila měření na jejích přístrojích. LITERATURA Petrová, Sylvie.Základy aplikace kontaktních čoček. Brno : MIKÁDAPRESS, 2008. Ruterle, Miloš.Přístrojová optika. Brno : institut pro další vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví, 2000. str. 189. Kureková, Zuzana. Vliv zakřivení rohovky a délky oka na výpočet optické mohutnosti nitrooční čočky. Brno : autor neznámý, 2009. str. 113. Wiedemann, Doreen.Development and realization of a new non-invasive method for tear film assessment using a corneal topographer. Wetzlar : Oculus, 2000. ISO 9001-2000. Sinjab, Mazen M.Corneal topography in clinical practice. Basic and Clinical Interpretation. New Delhi: Jaypee Brothers Medical Publishers, 2012. str. 234. ISBN 978-9350255759. 59. Studentská vědecká konference. Albrechtova, Dana. Brno: ASTRON studio CZ, 2015. ISBN 978-80-210-7852-9. Anderle, Radek. Srovnání základní keratometrie. Česká oční optika. 2015, 1. ZDROJE OBRÁZKŮ Obrázek 1.: http://netzpolska.p1/sklep-internetowy/s/keratometr_-_oftalmometr_netz.html Obrázek 2.: http://www.mdt.pl/en Obrázek 3.: http://www.oculus.cz/topografy Obrázek 4.: http://www.ophmalmic.com.my/store/pic/ophmalmic/item/OCULUS_PentacamHR.jpg 145 Comparison of anterior corneal surface measurement methods- BcDana Albrechtova Supervisor:MUDr. Zuzana Bednaříková Department of Optometry and Orthoptics, MedicalFaculty, Masaryk University HOME In practice optometrist it is very important to know the exact curvature of the front surface of the cornea, particularly in terms of contact lens applications. These parameters, however, are also important for refractive surgery, when carried out interventions on the cornea, it is one of the most important parameters. Monitoring these parameters is important for comparison and evaluation of refractive surgery. Basic values corneal move in its central part with a diameter of approximately 3-4 mm, there is a more or less circular curvature, towards the edges are then flattened. The measured values can be written both in diopters and in mm. The average curvature of the cornea is most often between values of 7.4 to 8.2 mm (45.5 Dpt - 41.25 Dpt). If we measure the parameters of the cornea 7.4 mm, we refer it as steep, with the curvature of 8.2 mm was then known as flat. (1) When performing measurements of parameters we find two main meridians, which relative to each other in the perpendicular position. Curvature measurement allows us large number of machines. They operate on different principles from mechanical to fully automatic. Curvature of the cornea performed to varying surface of the cornea. Curvature can be either only in the central part of the cornea, the most modern devices allow measurement of curvature over the entire surface of the cornea. MATERIALS AND METHODS The main objective of this research is to compare the most commonly used devices among themselves and then evaluate whether it is possible their confusion among themselves how to use in practice optometrist and values that are important in the work of the ophthalmologist. Instruments used for measurement are the same, it is a mechanical one, which is Litmann's keratometer and then three automatic -autokeratorefraktometer, corneal topographer and Pentacam. A description of each instrument: Litmann's keratometer Zeiss, as already mentioned in this in this research, the sole representative of the mechanical kind. In this unit are filled by test marks a hollow cross, when these measurements mechanically inserted into each other. Inside the instrument are placed in the test marks foci collimator, it is possible to be displayed indefinitely. Followed by a lens and prism system which divides through a semi-permeable inner mirror surfaces exposed beam beam into two beams of energy-balanced, so it is filled full diameter of the entrance pupil. Next prism merge the two rays and other lens creates a focal point in your image test marks displayed on the cornea measured. Doubling is enabled by a pair of diverging lenses weak, they can be relative to each decentry. (2) Picture 11: Litmann's keratometer 146 Autokeratorefraktometer - KR - 800 Topcon. The advantage of this device is the possibility of obtaining a combination of several parameters during a single measurement. These are mainly the refractive state of the eye, as keratometry, pachymetry, and some also allow simultaneous measurement of intraocular pressure. All measurements are performed without contact, they are very fast and accurate. When measuring device detects keratometry value the most steep and steepest meridian. The basic principle of measurement is the use of infrared radiation of between about 880 nm, so it is guaranteed that the examined eye is not dazzled. This device further comprises an optical system which serves to release the maximum accommodation. This is possible thanks to the principle of fog, it works so that the brand is a Test before measuring the blurring even during it, as the image of the brand are chosen mostly images of the distant goal (eg .: balloon in the sky). (3) Picture 12: Autokeratorefraktometer CornealTopographer-EasygraphfromOculus. It is adeviceto analyze thereflectionon the corneaPlacid'sdiscs, more deviationsof its surface. Measurementsbased on the factthat the corneals notcompletelyperfectlyspherical, it is thereforeto describeits shapenecessary to obtainas muchdata onits surface.This datais subsequently createda wide varietyof mapsthat are colorcodedforeasier interpretationand the possibilityof readingdata.Cornealtopographersusually havecornealmeasurement rangefrom7-9 mm, the corneals projectedl2 to 24circlesofwhich it is possibleto have 2600 to 22000 points. Using thecorneal topographycan measurenot onlythe curvature of theanterior corneal surface, but due to differentsoftware equipmentcan be obtainedphotographsof the corneafrom which it isthen possible toobtaininformation about thewidthof the cornea, the height ofthe tear film, and others. (4) 147 Picture 13: Corneal Topographer Pentacam - the company Oculus is a highly specialized device is designed primarily for analysis of the anterior chamber. When the measurement is used Scheimpflug principle. This allows such optical conditions in which it is possible to record all objects embossed with a maximum depth of focus with minimal distortion. The lens while forms with the axis of the optical cut very sharp angle - 45 degrees. The front chamber is illuminated by a slit, which contains LED. The resulting image is captured using a CCD camera. This camera has the option of recording 12, 25 or 50 frames. The individual images are captured in the range of 0 - 180 ° at regular angular intervals (25 frames in the case the angle is 7.7 °, when taking 50 pictures of 3.6 °). It also contains Pentacam camera that can be controlled fixation of the patient, in order to ensure high quality measurement data. (5) The device will then evaluate the percentage of reliability for the measure and degree of eye fixation. Wink patient device warn you of possible errors in measurement. Picture 14: Pentacam 148 RESULTS Within this initial collection of data was not measured 8 women who had an average age of 23 ± 1.5 years (range 23-27 years). During the research they were measured in both eyes. Refractive errors of the individual measured people were in the mean spherical value of -1.75 ± 1.3 Dpt (ranging from +0.25 to -4.25 Dpt). The results are then compared on the basis of average values and the average values in both main meridians. The new accurate measurement is seen as a pilot study for the entire work, but the results thus determined already suggest that the various instruments between them they have some deviation. Measurements for all four devices was carried out in the shortest possible time intervals due to possible changes in curvature of the cornea over time. These changes are not significant overall function of the cornea, but for this measurement is important to capture the cornea in the same conditions. The measured values of the average curvature of the anterior corneal surface are summarized in the following chart: Specific measurement values for the individual devices are as follows: Comparison of the overall curvature of the front surface of the cornea u S 7,4 re 7,2 1 £ Littman's keratometer Corneal topograph Autokeratorefraktometer Pentacam Comparison of curvature of the anterior corneal surface I. meridian o „ Litmann's keratometer Corneal topographer Autokeratorefraktometer Pentacam 149 - Littman'skeratometer 7.81 ± 0.3 mm; - Autokeratometr 7.77 ± 0.23 mm - Corneal Topographer 7.78 ± 0.23 mm - Pentacam 7.79 ± 0.22 mm (6) Values for I. Meridian are as follows: Specificmeasurement values forthe individual devicesare as follows: Littman'skeratometer7.87±0.16 mm, Autokeratometr7.86±0.16 mm CornealTopographer7.87±0.16 mm Pentacam7.88±0.14 mm(6) Valuesforcurvell. meridian: Comparison of curvature of the anterior corneal surface II. meridian QJ i i i Litmann's keratometer Corneal topographer Autokeratorefraktometer Pentacam 8,4 8,2 8 7,8 7,6 7,4 7,2 7 6,8 Specific measured values for the individual devices are as follows: Littman'skeratometer 7.76 ± 0.39 mm, - Autokeratometr 7.69 ± 0.26 mm - Corneal Topographer 7.69 ± 0.25 mm - Pentacam 7.69 ± 0.24 mm (6) DISCUSSION Studies comparing the various instruments among themselves is quite a lot. But mostly among themselves they compare only automatic machines. Latest conducted study published in 2015 in the Czech eyewear made by Mgr. Radek Anderle, among them retrospectively compared the views of two main meridians measured autokeratorefraktometrem and Pentacam. 784 eyes were measured. The results of this study show that when compared with the first meridian values differ by an average of 0.04 ± 0.07 mm and the second meridian of 0.04 ± 0.08 mm (7). These results show that the values obtained in the pilot study carried out to show the same trend. (6) CONCLUSION From the findings of this pilot study is to know that the individual devices differ only in very small deviations. The average values among themselves their values most different from the other device Litmann's keratometer. This significant deviation could be probably caused by human error. However, from its previously obtained values, it is possible to say that the individual devices can be confused with one another, especially in terms of practice optometrist who uses keratometry mostly for contact lens fitting. For storing results and long-term monitoring, for example, in monitoring the progress of keratoconus, it is better to use the same apparatus, because of the higher quality data comparison over time. (6) THANKS I would like to thank my thesis leading lady Dr. Susan Bednaříková and the University Hospital St. Anna, which made my measurements on their devices. 150 LITERATURE Petrová, Sylvie.Základy aplikace kontaktních čoček. Brno : MIKÁDAPRESS, 2008. Ruterle, Miloš.Přístrojová optika. Brno : institut pro další vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví, 2000. str. 189. Kureková, Zuzana. Vliv zakřivení rohovky a délky oka na výpočet optické mohutnosti nitrooční čočky. Brno : autor neznámý, 2009. str. 113. Wiedemann, Doreen.Development and realization of a new non-invasive method for tear film assessment using a corneal topographer. Wetzlar : Oculus, 2000. ISO 9001-2000. Sinjab, Mazen M.Corneal topography in clinical practice. Basic and Clinical Interpretation. New Delhi: Jaypee Brothers Medical Publishers, 2012. str. 234. ISBN 978-9350255759. 59. Studentská vědecká konference. Albrechtova, Dana. Brno: ASTRON studio CZ, 2015. ISBN 978-80-210-7852-9. Anderle, Radek. Srovnání základní keratometrie. Česká oční optika. 2015, 1. SOURCES OF PICTURES Picture 1.: http://netzpolska.p1/sldep-internetowy/s/keratometr_-_oftalmometr_netz.html Picture 2.: http://www.mdt.pl/en Picture 3.: http://www.oculus.cz/topografy Picture 4.: http://www.ophmalmic.com.my/store/pic/ophmalmic/itenj70CULUS_PentacamHR.jpg 151 13. Binokulární vidění u sportovců - Bc. Lucie Russnáková Katedra Optometrie a ortoptiky Lékařské fakulty Masarykovy univerzity Brno Vidění je nej vytíženější smysl ze všech. Většinu informací, které získáváme o věcech ve svém okolí, detekujeme právě zrakovým ústrojím. Optometrie je obor, který se očima a jejich provázání s mozkem zabývá několik desetiletí, přesto pořád nejsou jasné všechny principy, které stojí za podstatou vidění. Moderní Optometrie se ubírá směrem zkoumání behaviorální částí tohoto oboru. Jedná se tedy o zjišťování nejen toho, jak co nejlépe vidět, ale zejména jak nejlépe propojit chování konkrétního člověka s používáním zraku a to v době, která klade vysoké požadavky právě na kvalitu vidění. Zaměřuje se tedy zejména na binokulární vidění, kdy zdravý člověk má oči dvě a tyto vzájemně spolupracují a ovlivňují se. Binokulární vidění sestává z několika stupňů, které svojí kvalitou určují kvalitu celého binokulárního vidění. Prvním a základním stupněm je superpozice. Superpozice je schopnost překrýt oběma očima nestejné obrázky. Fúze potom představuje schopnost centrální nervové soustavy spojit stejné obrázky obou očí v jeden vjem, samotná fúze se dále rozděluje na foveolární, makulární a paramakulární. Nejvyšším dosažitelným stupněm v oblasti binokulárního vidění je superpozice, která představuje schopnost vytvořit hloubkový vjem na základě dvou podobných obrazů dopadajících na lehce disparátni místa sítnice. Superpozice bývá omezena zejména u jedinců, kteří mají jedno nebo obě oči tupozraké, u jedinců se všemi vyvinutými stupni binokulárního vidění, lze zjišťovat jejich kvalitu. Obrázek 15: Principy fungování binokulárního vidění Je tedy jasné, že binokulární vidění a jednotlivé jeho aspekty jsou důležité pro co nejkvalitnější vidění. Existují povolání, která jsou vázána na dobré vidění, v této souvislosti se však většinou počítá s tím, že perfektní vidění znamená dobrou zrakovou ostrost případně ještě i neporušený barvocit. Jedná se o profese jako řidič, pilot nebo například astronaut. Může však ve výkonu jejich povolání těmto lidem pomoct dobré binokulární vidění? Určitě ano.Pokud totiž mechanismy, které toto vidění umožňují, fungují dobře, zrak se v takové míře neunavuje. To přispívá k větším pracovním výkonům. Jedna z lidských činností, kde se uplatňuje ve velké míře spolupráce obou očí je sportování. Lze tedy zvýšit sportovní výkon právě cvičením zraku a naopak trénuje se zrak tím, že člověk pouze provozuje nějaký sport? Odpověď je trochu složitější. Nejprve je potřeba si uvědomit, že stejně jako je několik aspektů vidění, je i množství různých sportů. Ale co to vlastně ten sport vlastně je? Pro zjednodušení si definujme sport jako dynamickou činnost, při které se využívá těla jako jeden (případně jediného) z nástrojů k dosažení určitého cíle a při tom je potřeba reagovat adekvátně na aktuální situaci. Když jsme si definovali, co to sport je, můžeme si situaci s trénováním zraku probrat trochu podrobněji. 152 Obrázek 2: Sport je dynamická činnost, při které je mít potřebnou dioptrickou korekci Co se týče zrakové ostrosti a jejího trénování, tak to je téma, kterému se optometrie věnuje přibližně od poloviny 20. století právě s příchodem behaviorální optometrie. Výzkumy ukázaly, že zrakovou ostrost trénovat lze pomocí vizuálního tréninku. U všech jedinců však výsledky nebyly uspokojivé. U některých se zraková ostrost nezlepšila u jiných sice ano, ale po delší době bez zrakového tréninku se vrátila na původní hodnoty. Navíc se toto testování provádělo pouze u myopických očí. To však nemění nic na skutečnosti, že se zrakový trénink začal používat v praxi a že nejlepší sportovci světa tento trénink podstupují. To znamená, že dobré vidění - v tomto případě dobrá zraková ostrost - souvisí s kvalitním sportovním výkonem. Lze však trénovat binokulární vidění? Otázka zatím zůstává nepodložena výzkumy, ale zkusme si uvést příklad. Mezi aspekty binokulárního vidění patří například koordinace oko-ruka respektive oko-noha. Tyto typy koordinace většina právě sportujících lidí používá prakticky při každém pohybu. A je známo, že pokud člověk dostatečně trénuje, tak se „postřeh" zlepšuje. Tento postřeh z pohledu vidění odpovídá právě dříve zmíněné koordinaci. Je sice pravda, že toto zlepšení vzniká z fyziologického hlediska na podkladě posilování nervového spoje, který je často používán, přesto je to určitá naděje ve výzkumné činnosti. Navíc otázka postřehu chápaného jako koordinace oko-ruka respektive oko-ruka částečně odpovídá na druhou otázku, tedy zda lze „pouze" sportem zlepšit výkon zrakového ústrojí, potažmo binokulárního vidění. Pokud bychom se tedy dívali na aspekt koordinace oko-ruka a oko-noha, tak můžeme říct, že ano. Ale podepíše se to na hodnotách, kterými bychom mohli binokulární vidění změřit a které tyto hodnoty jsou? Právě toutootázkou jsem se rozhodla zabývat ve svém výzkumu. Tento výzkum stále probíhá a zatím má bohužel malý počet naměřených osob, aby se z něj daly vyvozovat závěry. Lze však pojmenovat měřitelné veličiny binokulárního vidění, na jejich základě může být určena jeho kvalita. Těmito veličinamise zabývám ve svém výzkumu, jehož metodika je obsažena dále v příspěvku. O vidění sportovců toho bylo napsáno a řečeno spousta. Od toho, že sportovci by měli mít co nejlépe změřený zrak, přes vhodnost jednotlivých refrakčních pomůcek jako kontaktní čočky nebo dioptrické brýle. Také různé materiály jsou určené právě zejména pro sportovce. Je také potřeba danou korekční pomůcku zkusit při konkrétním sportu, protože ten je dynamickou činností na rozdíl od zjišťování nejlepší refrakce. Je však potřeba si uvědomit, zda je na to český trh připravený. A tady vidím jednu otázku, na kterou odpovědět můžu i přes to, že můj výzkum není dokončen. Většina sportovců a i sportovních klubů, které je připravují, neví o možnostech a výhodách vizuálního tréninku. Ani sami sportovci, kteří sami sport provozují a znají jeho specifika, nemají pocit, že by jim zlepšení zraku mohlo pomoct k lepšímu sportovnímu výkonu. Je proto na nás optometristech, abychom ji tuto možnost nabídli a vysvětlili její možný profit. Cíle studie: Samotná studie si klade za cíl prokázat nebo vyvrátit fakt, že sportovci mají lepší binokulární vidění, než se považují za průměrné. Toto chci prokázat pomocí parametrů, díky kterým lze kvalitu binokulárního vidění hodnotit. Při dostatečném vzorku si také kladu za cíl zhodnotit, zda jsou v těchto hodnotách rozdíly mezi jednotlivými sporty zejména pak mezi těmi, kde se využívá hlavně jedna končetina oproti druhé (tedy srovnat ty, které jsou zaměřeny na koordinaci oko-ruka s druhým typem oko-noha) Metody: Každé moje měření začíná malým dotazníkem. V tom daný subjekt hodnotí svoje vidění, zda ho považuje za kvalitní. Stejně jako zbytek výzkumu je i tato otázka zaměřená na vidění ve své vlastní korekci, kterou používá při sportu. Další otázka se týká potřebné kvality zrakového vjemu při sportu, který vyšetřovaný provádí. Kromě toho se snažím zjistit, zda je vůbec česká společnost připravena pojmout za své fakt, že vizuální trénink může napomoci zlepšení sportovního výkonu, toto provádím také 153 pomocí jednoduché otázky. Při každém vyšetření je potřeba zjistit aktuální nejlepší monokulárni korekci a její binokulární snášení. Kromě toho se výzkum zabývá zhodnocením výchozí binokulární situace. Tedy je-li přítomna heterotropie případně heteroforie a v jaké míře. Samotné měření ukazuje na to, zdaje u daného jedince možná superpozice. Toto je vždy potřeba provádět nejen na dálku, ale také na blízko, pro toto měření byla zvolena vzdálenost 33 cm, která odpovídá akomodaci +3D. Pro to, abychom mohli zjistit, zda může být případná heteroforie snášena bez prizmatické korekce slouží různí rezervy, pro jejíž zjištění je potřeba prokázat možnost fúze. To se provádí pomocí jednoduchého testu, kdy se před jedno oko předkládá prizma hodnoty kolem 4pD (tak, aby byl patrný pohyb, ale ještě byla možná fúze) bazí dovnitř případně zevně a vyšetřující sleduje vyrovnávací pohyb oka, to stejné po odstranění prizmatu. Po průkazu fúze můžeme zjišťovat fúzní rezervy tak, že předkládáme prizma bazí zevně pro zjištění konvergenční horizontální fúzní rezervy, dovnitř pro divergenční a nahoru nebo dolů pro zjištění rezervy vertikální. To vše zjišťujeme do dálky i do blízka. Právě tyto fúzní rezervy jsou hlavní složkou mého výzkumu, protože předpokládám, že sportovci, kteří mají vytrénovaný zrak, budou mít tyto rezervy větší než jsou průměrné. Poslední důležitou složku binokulárního vidění tedy stereopsi zjišťuji také. Její průkaz je prováděn pomocí polarizačního Titmusova testu za pomocí brýlí, ve kterých jsou vsazeny polarizační fólie. Součástí tohoto testu jsou také pole pro zjišťování stereoskopické paralaxy. Stereoskopická paralaxa představuje úhel, který oči svírají při pohledu na nějaký bod. V praxi při provádění již zmíněného testu se jedná o zjišťování nejmenšího úhlu, při kterém je ještě možný prostorový vjem. Nevýhoda testování je, že se provádí pomocí jednotlivých obrázků, kde je hodnota odstupňovaná, tudíž nelze zjistit přesnou hodnotu, kterou bychom získali při měření spojitém, které v tomto případě není možné. Obrázek 3: Titmusův test Posledním prováděným testem je test koordinace oko - ruka. U tohoto testu využívám počítačové techniky a vlastního jednoduchého programu. Jeho princip je podobný jako u jednoduchých postřehových PC her. Jedná se o to, že se v určitém předem daném časovém rozestupu objevují černé kolečko a cílem vyšetřovaného je pohybem myši na toto kolečko kliknout. Časový rozestup je pokaždé jiný, ale test se opakuje pro všechny subjekty stejně, je tedy stejný časový interval a stejná poloha zaměřovaného cíle. Tento test je velmi krátký a spíše zábavný, proto jsem se rozhodlaho do svého výzkumu zařadit. Líbila se mi také možnost vytvořit vlastní program, který je dostupný a mohl by pomoci při vyšetřování osob, které požadují dynamické vidění, avšak skýtá několik úskalí. O některých bych se ráda na tomto místě zmínila. Jedná se zejména o to, že tento test může odrážet spíše zručnost při práci s počítačovou myší, to lze ovlivnit tím, že si člověk navolí citlivost myši tak, jak je zvyklí ji používat. Druhou nevýhodou je, že i když je tento test jednoduchý a dal by se tedy využít jako online test, tak by v tom případě jeho velikost, vzdálenost a korekce při testu nebyly standardizovány a v tu chvíli by mohly převážit úskalí nad výhodami a nebyl by vhodný pro výzkum. Výsledky Jak už je napsáno v předchozím textu, tak bohužel na to, aby se výsledky mohly brát jako směrodatné, tak se mého výzkumu zatím neúčastnil dostatečný počet respondentů. Avšak co se týče otázek, které jsem pokládala, tak tady už jistou odpověď dát mohu a to zejména proto, že ačkoliv já sama žádný sport závodně neprovozuji, tak se mezi sportovci pohybuji a běžně se s nimi bavím mimo jiné i o zraku ve sportu. Je sice pravda, že se mě sami aktivně ptají na zrak, ale většinou pouze v souvislosti s tím, že špatně vidí, případně že užívají jako korekce brýlové čočky a chtěli by využít možnosti korekce kontaktními čočkami. Většinou jim však trvá dlouhou dobu, než se vůbec odhodlají k tomu, aby tento problém vyřešili, pokud vůbec. Různé sporty jsou z hlediska zrakových potřeb také různé a samozřejmě každý sportovec je osobnost, takže nemůžeme, jak se lidově říká, házet všechny do jednoho pytle. Ale po několika desítkách 154 rozhovoru se sportovci, kteří dělají svůj sport na celorepublikové případně i na světové úrovni, jsem zjistila několik zajímavých zkušeností. V první řadě, že někteří sportovci, ačkoliv mají dioptrickou korekci, na sport ji nenosí. Jedná se zejména o případy nízké myopie, většinou do jedné dioptrie. Z rozhovorů bohužel nemůžu vyvodit, zda v případě vyšších dioptrií nejsou sportovci podkorigováni. V případě korekce se většinou spíš spoléhají při sportu na korekci kontaktními čočkami než brýlemi, ty využívají spíše v případě použití brýlí jako ochranné pomůcky případně při nesnášenlivosti kontaktních čoček. Co se týče vlivu zraku na sportovní výkon, tak to je oblast, kde máme naše klienty ještě co učit. V podstatě ve většině případů sportovci nevidí souvislost mezi nejlepší možnou korekcí po všech stránkách a výkonem při své sportovní činnosti, což vyplývá i z toho, že ne vždy svůj zrak korigují, i když mají refrakční vadu, které jsou si vědomi. To se týká i dynamických sportů jako cyklistika nebo volejbal. Z toho lehko usuzovat na to, že i vizuální trénink tedy považují jako věc, která se spíše hodí pro lidi, kteří mají problémy se zrakem, nikoliv pro ně jako pro sportovce. V této oblasti tedy máme jako optometristé velký potenciál. Spolupráce optometristy a výkonnostního sportovce tak může být užitečná pro obě strany, protože většina z nás nemá osobní zkušenosti s tímto druhem práce a tak to zlepšuje i naši odbornost. Kromě toho se můžeme dozvědět zajímavé informace o konkrétním sportu a tím se také dále rozvíjet. Při dlouhodobé spolupráci také můžeme dosáhnout prodeje různých brýlových pomůcek a proto je toto spojení výhodné i z ekonomického hlediska. Závěr Většina věcí, o kterých pojednává tento příspěvek, už byla někdy napsána či vyslovena. A v rámci výzkumů byly i tyto věci často analyzovány a byla jim přikládána důležitost. Jistě většina optometristů, kteří se aktivně zajímají o svůj obor, slyšela, jak by se mělo pracovat se člověkem, který obětuje sportovní činnosti čas a úsilí a chce se v ní neustále zlepšovat. Avšak ne všichni z těchto optometristů to používají v praxi. Důvodů je několik a myslím, že většina z nich byla zmíněna výše v textu. Je to zejména neochota sportovců a jejich nedůvěra v tyto metody. Avšak do určité míry to můžeme ovlivnit my sami a do té míry, co to jde, bychom to taky dělat měli. Jedná se zejména o to informovat sportovce o jednotlivých možnostech a motivovat je k tomu, aby sami chtěli tyto možnosti vyzkoušet. Jenom tak totiž můžeme aplikovat svoje znalosti ze sportovní Optometrie a dále se v tomto oboru rozvíjet. Z vlastní zkušenosti vím, že je těžké zařadit do zaběhnuté rutiny něco nového, ale v tomto případě bychom se o to měli pokusit, protože tím posouváme dopředu nejen sebe, ale také svůj obor, který je pořád trochu ve stínu oftalmologie, ačkoliv by měl být spíš postaven na stejnou úroveň. Obrázek 4: Tenis je jeden z dynamických sportů, ve kterém světové špičky používají výhody zrakového tréninku, ačkoliv i tady jsou zatím rezervy Zdroje: RYBNÍČKOVÁ, A. Binokulární vidění-vývoj, principy, vyšetření. Bakalářská práce. Brno, 2010. VYMYSLICKÝ T., Vizuální Optometrie v praxi, Bakalářská práce. Brno, 2011 155 Binocular vision of athletes- Be. Lucie Russnakova Department of Optometry and Orthoptics, MedicalFaculty, Masaryk University Vision is the bussiest of all human sense. Most of information that we get about things from out neightbourhood detect by eyesight. Optometry is specialization, that deal with function of connection between eyes and brain for several decades and we stil don't know exactly everything about how it works. Modern optometry investigates that part, which can be call behavioral optometry. It means, that we don't want to know just what is the best correction for someone vision, but we want know how can it be connected with peoples need. And our century also put high demands on our quality of vision sensation. Behavioral optometry therefore explores binocular vision. That means, that health person has two eyes wich can corporate and influence each other. Binocular vision consists of three derees, which quality determines quality of binocular vision. First component is superposition. Superposition is ability connect two diferent pictures with both eyes. Second is fusion. Fusion means, that someones central nervous system can combine same pictures of both eyes into one visual percept. Fusion can be foveolar, macular and paramacular. The highest level of binocular vision is certainly stereopsis. Stereopsis is ability to merge two similar image which are register on slightly disparate place on retina. These two pictures then create tree dimension view. A person with restricted superposition or fusion has usual one or both eyes amblyopic. In healthy humans we can research quality of any of three degrees of binocular vision. Picture 1: Principes of binocular vision It is clear that binocular vision and its various aspects are important for the best possible vision. There are many professions which are closely associated with perfect vision. But in these case it means, that you have to have really good visual acuity possibly intact color sense.lt is a profession as a driver, pilot or astronaut example. However, you may in the exercise of their profession these people help good binocular vision? Definitely yes. If in fact the mechanisms that enable this vision, work well, the sight is as much tiring. This contributes to higher work performance. One of the human activities, which applies to a high extent the cooperation of both eyes is sports. Can itemprove athletic performance just practicing eye and coached the vision that man only playing sports? The answer is a complicated. First you need to realize that just as there are several aspects of the vision is the number of different sports. What is the sport anyway? For simplicity, we can define sport as a dynamic activity, which uses the body as a (possibly the only) tool to achieve certain goal, and when it is needed to respond appropriately to the current also dynamic situation. When we defined what sport is, we have a situation with the coaching eye discuss in more detail. Picture 2: Sport is dynamic activity which needs to have dioptric correction As far as visual acuity and her training is one topic that is dedicated to optometry from 156 approximately half of the 20th century was the advent of behavioral optometry. Research has shown that visual acuity can practice using visual training. But the results were not satisfactory. For some, the visual acuity improved in other, although, yes, but after a long period without visual training, returned to their original values. Moreover, this test is performed only by the myopic eye. This does not alter the fact that the visual training began using in practice and that the best athletes in the world are undergoing the training. This means that good vision - in this case a good visual acuity - related to quality sports performance. However, train binocular vision? The question still remains unsubstantiated investigations, but try to give an example. Among the aspects of binocular vision include hand-eye coordination or eye-foot. These types of coordination, most people use just in sports virtually every movement. And it is known that if a person is sufficiently trained, so the "observation" improves. This observation from the perspective of vision corresponds exactly to the aforementioned coordination. It is true that this improvement arises from a physiological point of view on the basis of strengthening neural connections, which is often used, but it is some hope in research activities. Moreover, the question of perception understood as eye-hand coordination or eye-hand part corresponds to the second question, namely whether "only" sport to improve the performance of the optic tract, hence binocular vision. If we therefore looked at the aspect of eye-hand coordination and eye-leg, so we can say yes. But the signs are that the values of which we can measure binocular vision and that those values are? Now this question, I decided to engage in their research. This research is still ongoing and has not yet measured a small number of people that it gave to draw conclusions. However identify measurable quantities of binocular vision, based on them may be determined by its quality. I deal with these variables in their research, the methodology of which is included below in the article. The vision of athletes has been written and said a lot. From that athletes should have the best eyesight measured over the suitability of individual refractive devices such as contact lenses or eyeglasses. Also, different materials are being designed especially for athletes. It is also necessary to try the correction tool in a particular sport, because it is a dynamic activity, unlike the detection best refraction. However, it is important to realize that it is the Czech market ready. And here I see one question that I can answer, despite the fact that my research is completed. Most athletes and even sports clubs, which are prepared, knows the possibilities and advantages of visual training. Neither the athletes themselves, who themselves operate sport and know its specifics, do not feel that they would improve eyesight could help to improve sports performance. It is therefore up to us optometrist us to offer this option and explain its potential profit. Study objectives: The actual study aims to prove or disprove the fact that athletes have better binocular vision than is deemed average. I want to prove this using parameters that enable to evaluate the quality of binocular vision. If sufficient sample also aims to assess whether these values differences between sports especially among those where it is used mainly one limb over the other (ie compare those that are focused on eye-hand coordination with the surrounding of the second type eye-leg) Methods: Each measurement begins with my little questionnaire. In this particular entity assesses their vision, whether it considers quality. The rest of the research is also focused on this issue in their own vision correction that is used during sports. Another issue concerns the necessary quality of visual perception in sports conducting the investigation. In addition, I try to find out whether it is prepared to hold Czech company for it's the fact that the visual training can help improve sports performance, also doing this with a simple question. Every time a test is needed to determine the current best corrected monocular and binocular its toleration. In addition, the research focused on evaluation of the initial situation binocular. Thus, if present heterotropia possibly heterophorias and to what extent. The actual measurement indicates whether a given individual is best superposition. This is always necessary to perform not only remotely, but also close to this measurement was selected distance thirtythreecentimeters, which corresponds to accomodate +3D. For us to be able to determine whether it can be tolerated without any heterophorias prismatic correction serves fusion reserves, for which detection is needed to prove the possibility of a merger. This is done using a simple test when the front of one eye by prism values around 4pD (so that there is a movement, but it was still possible M) inside the base and optionally externally investigating monitors compensatory movement of the eye, after removal of the same prism. After the merger the card can detect fusion reserve so that we present prism base externally to determine the convergence of horizontal fusion reserve in the divergence and up or down to determine the reserve vertical. All this we find far and near. It is these fusion reserves are a major component of my research, because I assume that athletes who have trained eye, these reserves will be larger than average. The last important component of binocular stereopsis vision, therefore, I find, too. The card is performed by a polarizing Titmusova assay using glasses, in which they are embedded polarizing film. This test is also a field for detecting stereoscopic parallax. The stereoscopic parallax is the angle which enclose eyes looking at a point. In practice in carrying out the 157 aforementioned test is a detection of the smallest angle at which it is still possible spatial feeling. The disadvantage is testing that is done by the individual images, which is the value graduated, thus can not determine the exact value that we gained in continuous measurements, which in this case is impossible. Picture 3: Titmus test The final test is conducted test eye coordination - hand. For this test I use computer technology and my own simple program. Its principle is similar to the simple postřehových PC games. It is a fact that at a certain predetermined time intervals of emerging black dial and objective investigation is moving the mouse to click on the wheel. Time lag is different each time, but the test is repeated for all subjects as well, so it is the same time period and the same position of the focused targets. This test is very short and rather funny, so I decided to do her research to include. I liked also the option to create a custom program that is available and could help in the investigation of individuals who require a dynamic vision, but has several drawbacks. Some would like to mention at this point. In particular, the fact that this test can reflect more skill when working with a computer mouse, it can be influenced by the fact that one selects the sensitivity of the mouse as it is accustomed to use it. The second drawback is that even if this test is simple and could therefore be used as an online test, and would in that case its size, distance and correction of the test were not standardized, and at that moment could outweigh the benefits and pitfalls would not be appropriate forresearch. Results As it is written in the text above, unfortunately, that the results could be taken as authoritative, so my research so far did not participate in a sufficient number of respondents. However, in terms of issues that I considered, so here I can give a certain answer, especially because, although I myself do not do any sport competitively, so the athletes move normally and with them talking to us also about the vision of the sport. It is true that I have to actively ask for sight, but mostly only in connection with the fact that poor eyesight or that are used as correction lenses and would like to take advantage of the correction contact lenses. However, it usually takes a long time before they ever dare to make in order to solve this problem, if at all. Various sports are in terms of visual needs and also different course every athlete's personality, so we can not, as is popularly called, throwing all into one bag. But after a few dozen interviews with athletes who are doing their sport on a national or even at the global level, I found some interesting experiences. In the first place, that some athletes, even though they have diopter adjustment, sport wear it. This is particularly the case for low myopia, usually within one diopter. Interviews unfortunately I can not conclude that if the higher diopters are athletes podkorigováni. If corrections are usually rather rely on the sport for a correction contact lenses over glasses, you use more if you use protective gear such as goggles or during contact lens intolerance. Regarding the impact of vision on sports performance, so this is an area where we have our clients have a lot to learn. In fact, in most cases, athletes do not see the connection between the best possible correction in all aspects and performance during their sporting activities, which arises from the fact that not always correcting his eyesight, even if they have refractive error, which they are aware. This also applies to the dynamic sports such as cycling or volleyball. It easily conclude that the visual training, therefore, be regarded as a thing that is more suited for people who have vision problems, and not for them as athletes. In this area, therefore we have great potential as optometrists. Cooperation optometrist and performance athletes can be useful for both sides, because most of us have personal experience with this kind of work and it improves our expertise. In addition, we can learn interesting information about a particular sport and this will also be further developed. Long-term cooperation we can also achieve a variety of spectacle sales aids and therefore the connection is advantageous from an economic point of view. 158 Conclusion Most of the things we discussed in this post, it was ever written or spoken. And conduct research and these things were often analyzed and were attached importance. Sure, most optometrists who are actively interested in their field, heard how it should work with a man who sacrifices sport time and effort and wants to continually improve it. However, not all of these optometrists use it in practice. There are several reasons, and I think most of them were mentioned in the text above. It is a particular reluctance athletes and their distrust of these methods. But to some extent we can influence ourselves and to the point, what's going on, we should do it, too. This is particularly so inform athletes about the various options and to motivate them to make themselves wanted these options to try. Only in this way because we can apply their knowledge of sports Optometry and further develop in this field. From my own experience I know that it is hard to classify into well-established routines something new, but in this case we should try for it because that we move forward not only themselves but also their discipline, which is still a little bit in the shadow of ophthalmology, although it should be rather built on the same level. Picture 4: Tennis is one of the dynamic sports where world leaders use the advantages of visual training. Sources: RYBNÍČKOVÁ, A. Binokulární vidění-vývoj, principy, vyšetření. Bakalářská práce. Brno, 2010. VYMYSLICKÝ T., Vizuální Optometrie v praxi, Bakalářská práce. Brno, 2011 159 14. Oční komplikace diabetes mellitus - BcZuzana Švambergová Vedoucípráce:MUDr. Monika Synková Katedra optometrie a ortoptiky Lékařské fakulty Masarykovy univerzity Brno ÚVOD V roce 2012 bylo v České republice zaznamenáno více než 841 tisíc pacientů s diabetes mellitus, což je přibližně 8 % populace, přičemž tento počet neustále roste. Diabetes mellitus tedy představuje nejen u nás ale i na celém světě poměrně vážný sociálně - ekonomický a zdravotní problém. Toto onemocnění je doprovázeno orgánovými komplikacemi, z nichž nejzávažnější jsou diabetická nefropatie, diabetická retinopatie a diabetická noha. Výskyt jmenovaných komplikací je v rámci ČR rovněž sledován a podle posledních statistik byla z těchto komplikací nejčastěji zaregistrována právě diabetická retinopatie. Diabetická retinopatie a její komplikace jsou hlavní příčinou ztráty zraku u populace v produktivním věku. Ke ztrátě zrakových funkcí však přispívají i další oční komplikace diabetu. Z tohoto hlediska je u diabetiků důležité pravidelně provádět důkladné oftalmologické vyšetření všech očních struktur a zachytit tak veškeré oftalmologické odchylky. DIABETES MELLITUS Diabetes mellitus (DM) je skupina chronických, etiopatogeneticky heterogenních onemocnění, jejichž společným projevem je hyperglykémie (zvýšená hladina cukru v krvi). Vzniká v důsledku poruchy sekrece nebo účinku inzulínu, popřípadě jejich kombinace, která vede ke komplexní poruše metabolismu cukrů, tuků a bílkovin. Následkem této poruchy dochází k rozvoji dlouhodobých cévních komplikací, které pro diabetes mohou být specifické (mikrovaskulární: retinopatie, nefropatie, neuropatie) nebo nespecifické (makrovaskulární: urychlená ateroskleróza). Klasifikace diabetes mellitus a poruch glukózové homeostázy Diabetes mellitus Diabetes mellitus 1. typu autoimunitní idiopatický Diabetes mellitus 2. typu převážně inzulinrezistentní převážně inzulindefícitní Ostatní specifické typy diabetu Gestační diabetes mellitus Další poruchy homeostázy glukózy (prediabetes) Hraniční glykémie nalačno Porušená glukózová tolerance OČNÍ KOMPLIKACE DIABETU Diabetes mellitus způsobuje četné oční komplikace, které se mohou komplexně označovat jako diabetická oftalmopatie. Tyto komplikace postihují přibližně 50 miliónů lidí na celém světě a nejzávažnější z nich je diabetická retinopatie. Víčka V nazální části horních víček se u diabetiků často vyskytují xantelasmata, což jsou tuková ložiska žlutavé barvy uložená těsně pod povrchem kůže. Vznikají v důsledku poruchy metabolismu tuků. Kromě diabetu se mohou xantelasmata objevovat při zvýšeném obsahu cholesterolu v krvi, zánětu slinivky břišní, atd. 160 Obr. 1: Xantelasma Pro diabetiky jsou rovněž příznačné často se opakující záněty víček jako je hordeolum (ječné zrno) -akutní hnisavý zánět Zeissových žlázek, chalazion (vlčí zrno) - zánět Meibomských žlázek s delším průběhem, a blefaritida - zánět víčkových okrajů. Na rozdíl od nediabetiků je běžná medikamentózni léčba těchto zánětů u diabetiků méně účinná, jelikož neochotně reagují na antibiotika i kortikosteroidy. Spojivka Patologické změny spojivky byly zaznamenány u více než 86 % diabetických pacientů. Mezi tyto změny patří především zvýšený výskyt skvamózních metaplazií a pokles počtu pohárkových buněk. Bylo také zjištěno, že v závislosti na trvání diabetu dochází k nárůstu morfologických změn spojivkových cév a že se u diabetiků v bulbární spojivce častěji vyskytují mikroaneurysmata. Diabetici jsou rovněž vystaveni vyšším riziku rozvoje bakteriální infekce spojivky včetně akutní infekční konjunktivitidy. Slzný film Kvantitativní i kvalitativní změny slzného filmu jsou u diabetiků poměrně časté, což samozřejmě souvisí s vyšším výskytem syndromu suchého oka v diabetické populaci. Rozvoj syndromu suchého oka u diabetiků souvisí především s periferní neuropatií, metabolickou dysfunkcí a abnormální sekrecí slz. Periferní neuropatie mimo jiné způsobuje snížení citlivosti rohovky, což má negativní vliv na reflexní sekreci slz. U dlouhodobě trvajícího diabetu dochází také k mikrovaskulárnímu poškození cév zásobujících slznou žlázu, v důsledku čehož je narušena slzná sekrece. Bylo také zjištěno, že složení proteinů slz se liší od složení proteinů slz pacientů bez diabetu, přičemž čím déle pacient trpí diabetem, tím markantnější jsou tyto změny. Svoji roli ve vlivu na strukturu slzného filmu má i snížený počet pohárkových buněk spojivky, které produkují mucinovou vrstvu slzného filmu, která umožňuje rozprostření slzného filmu po povrchu oka a jeho stabilitu. Rohovka Diabetes může způsobit změny ve všech vrstvách rohovky a to změny jak z hlediska morfologického, metabolického ale i fyziologického. Změny rohovkového epitelu se projevují téměř u každého čtvrtého diabetika a mohou vést ke vzniku eroze rohovky, rohovkového vředu či k trvalému defektu rohovkového epitelu. Příčinou vzniku těchto stavů může být zastavení buněčného dělení, zhoršení adheze buněk bazálni vrstvy rohovkového epitelu nebo snížení citlivosti rohovky. Rohovkový endotel může vykazovat abnormality v morfologii buněk. Dochází také ke snížení počtu endotelových buněk a k poškození jejich buněčné struktury. Výsledkem bývá edém rohovky. Přechodné změny refrakce Přechodné změny refrakce mohou být prvním příznakem diabetu a projevují se také při špatné kompenzaci již diagnostikovaného diabetu. V závislosti na kolísání hladiny cukru v krvi dochází ke změnám v čočce. Významný vzestup glykémie vede ke zvýšení obsahu glukózy v čočce, jejímž biologickým zpracováním dochází ke vzniku sorbitolu, který zapříčiňuje difúzi vody do čočky a její zvýšenou hydrataci, následkem čehož dochází k myopizaci. U náhlého poklesu glykémie se naopak čočka dehydratuje a nastává hypermetropizace. Stanovení subjektivní refrakce kvůli předepsání správné korekce je třeba provést až po stabilizaci stavu diabetika. Katarakta Výskyt katarakty u diabetických pacientů mladších než 65 let je čtyřikrát vyšší a starších než 65 let dvakrát vyšší s porovnáním se zdravou populací. Na vzniku katarakty u diabetiků se pravděpodobně podílí osmotický stres, mechanismy vedoucí k posttranslačním změnám čočkových proteinů a dlouhodobé působení patologických metabolitů. 161 V diabetické populaci můžeme rozlišit dva typy katarakty. Prvním typem je vzácná metabolická diabetická katarakta, která se vyskytuje u mladých pacientů s diabetem typu I. Často dochází k náhlému zkalení čočky a rychlé progresi. Objevují se oboustranné subkapsulární vločkovité šedobělavé zákaly a špicovité až klínovité zákaly kortexu. Výsledkem progrese tohoto typu katarakty může být intumescentní až maturní katarakta. Tento typ katarakty vzniká nejčastěji v důsledku dlouhodobě neléčené hyperglykémie, proto se s ním v dnešní době můžeme setkat jen zřídka. Obr. 2: Metabolická diabetická katarakta Častějším typem katarakty u diabetiků je senilní katarakta, která však vzniká časněji a častěji než u zdravé populace, jinak se od běžné senilní katarakty nediabetiků neliší. (BP, aj článek) Neovaskulární glaukom Neovaskulární glaukom je závažnou komplikací pokročilé proliferativní diabetické retinopatie. Je spojen s tvorbou neovaskularizací, které se zpočátku objevují hlavně na duhovce a následně prorůstají do komorového úhlu společně s fibrózní tkání, což způsobuje zhoršený odtok komorové vody a vzestup nitroočního tiaku. U některých pacientů může být neovaskulární glaukom zcela bez příznaků, častěji je ale spojen s krutými bolestmi oka a hlavy, světioplachostí a poklesem zrakové ostrosti až slepotou. Objektivně pak můžeme pozorovat ciliární až smíšenou injekci, edém rohovkového epitelu, rigidní zornici, neovaskularizace na duhovce i v komorovém úhlu či hyfému. Obr. 3: Rubeóza duhovky Sklivec U diabetických pacientů dochází ve sklivci k abnormálním změnám kolagenu a k neenzymatické glykaci, což vede k předčasnému zkapalnění a následnému odchlípení zadní části sklivce. S diabetem jsou také spojovaná degenerativní onemocnění sklivce jako je asteroidní hyalóza a synchisis scintillans, jejichž vznik souvisí s pokročilými stádii diabetické retinopatie. Asteroidní hyalóza je obvykle jednostranná a je charakterizována přítomností zákalků, obsahujících převážně vápník, fosfor a stopy tuků, ve sklivci. Jen výjimečně tento stav ovlivňuje zrakovou ostrost. Synchisis scintillans představuje četné drobné, žlutavé nebo různobarevné zákalky ve sklivci, které jsou tvořeny hlavně krystaly cholesterolu. Koncentrují se především v dolní polovině sklivce, někdy však mohou být ve sklivci hustě rozptýleny, čímž zabraňují rozlišení sítnicových struktur a značně snižují vizus. Případně je můžeme pozorovat i v přední komoře. 162 Obr. 4: Asteroidní hyalóza Obr. 5: Synchisis scintillans Diabetická retinopatie Diabetická retinopatie (DR) je mikrovaskulární a neurodegenerativní onemocnění, které vyvolává změny ve funkci a stavbě všech buněčných struktur sítnice. Patofyziologie tohoto onemocnění je poměrně komplikovaná a podílí se na ní řada známých i neznámých faktorů. Hlavním etiopatogenetickým činitelem je chronická glykémie, která stojí v pozadí všech retinálních změn. V rozvinutých zemích je diabetická retinopatie a její komplikace hlavní příčinou praktické slepoty u osob ve věku 20 - 65 let. Subjektivní příznaky diabetické retinopatie jsou rozličné, od asymptomatického průběhu přes změnu refrakčního stavu oka, neostré a zvlněné vidění, světelné záblesky, plavající vločky v zorném poli, postupné bezbolestné snížení zrakové ostrosti až po absolutní ztrátu zraku případně bolesti oka nebo očnice. V případě, že není postižená makula, probíhá diabetická retinopatie dlouho bez jakýchkoliv subjektivních potíží i přesto, že pacient již může mít závažné poškození sítnice. Ve chvíli, kdy pacient zaznamená určité změny ve vidění, je terapeutický zásah často omezený a méně účinný, v nejhorších případech zcela nemožný. Mezi klinické příznaky diabetické retinopatie patří: mikroaneuryzmata, hemoragie, vatovitá ložiska, retinami edém, tvrdé exsudáty, venózní abnormality (flebopatie), intraretinální mikrovaskulární abnormality, bílé cévy, neovaskularizace, fíbrózní tkáň. Obr. 6: Diabetický makulární edém s tvrdými exsudáty Obr. 7: Venózní abnormality 163 Obr. 8: Vatovitá ložiska a plaménkovité hemoragie Obr. 9: Neovaskularizace papily ZN Na základě dynamiky sítnicových změn můžeme rozlišovat následující klinická stádia a formy diabetické retinopatie: Neproliferativní diabetická retinopatie (NPDR) počínající NPDR středně pokročilá NPDR pokročilá NPDR Proliferativní diabetická retinopatie (PDR) počínající PDR vysoce riziková PDR pokročilá PDR Diabetická makulopatie makulární edém fokální makulární edém difúzni makulární edém cystoidní makulární edém ischemická makulopatie smíšená forma klinicky signifikantní makulární edém Diabetická papilopatie Diabetická papilopatie je charakterizována benigním edémem papily zrakového nervu, který se objevuje u diabetiků ve 20. - 40. roce života. Je provázena mírným poklesem zrakové ostrosti, někdy může být přítomny aferentní pupilami defekt, výjimečně altitudinální výpadky v zorném poli. Neuropatie optiku Neuropatie optiku je postupně vznikající porucha pří dlouhodobém diabetu. K obecným projevům patří změny na ERG a VEP, snížení kontrastní citlivosti, barvocitu a relativní skotomy. Konečným stádiem je bledá atrofie papily optiku. 164 Oftalmoplegie Následkem diabetické mikroangiopatie mohou vznikat izolované obrny hlavových nervů, které inervují okohybné svaly. Jde o třetí (n. oculomotorius), šestý (n. abducens) a vzácně i čtvrtý (n. trochlearis) hlavový nerv. Jejich postižením dochází k izolovaným či konjugovaným parézám příslušných okohybných svalů, které se nejzřetelněji projevují při pohledu ve směru maximálního účinku svalu. Mezi rizikové faktory vzniku diabetické oftalmoplegie patří věk a trvání diabetu. Hlavně se jedná o starší pacienty se středně pokročilou nebo pokročilou diabetickou retinopatií a neuropatií. Obrna třetího hlavového nervuje poměrně často způsobena právě diabetickou oftalmoplegií. Přibližně 20 % pacientů při postižení n. oculomotorius přichází s bolestmi hlavy, obvykle na straně postiženého oka, které mohou samotnou obrnu o několik dní předcházet. Následuje jednostranný pokles víčka a vznik diplopie. Zornice bývá téměř vždy ušetřena (tj. nedochází k její dilataci). K úplné úpravě funkce nervu dochází většinou do 3 měsíců. Na vzniku izolované obrny n. abducens se častěji podílejí jiné patologické stavy než diabetes mellitus. Porucha není spojena s bolestí, má stejný vývoj a úpravu jako obrna n. oculomotorius. Infekční onemocnění Mezi predisponující faktory k infekci u diabetes mellitus patří poruchy imunity, hyperglykémie a diabetická mikroangiopatie. Endoftalmitida Výsledky několika studií poukazují na zvýšené riziko rozvoje pooperační bakteriální endoftalmitidy u pacientů s diabetem. Mukormykóza Mukormykóza je vzácná a závažná mykotická infekce postihující zejména diabetiky a imunosuprimované pacienty. Přibližně 50 % všech postižených tvoří právě pacienti s diabetem I. typu a diabetickou ketoacidózou. Ke klinickému obrazu mukormykózy patří černé příškvarky nosní sliznice a tvrdého patra, zevní i vnitřní oftalmoplegie, diplopie, exoftalmus, ptóza, chemóza, orbitální a faciální bolest. Kvůli trombóze centrální sítnicové artérie dochází ke ztrátě vidění. I při správné léčbě končí přibližně 50 % případů smrtí, která nastává zhruba po 1 - 2 týdnech od vzniku infekce. ZÁVĚR Pacienti s diabetes mellitus jsou vystaveni velkému množství očních problémů, přičemž většina z nich nemusí způsobovat žádné výrazné potíže. Pro zachování zraku a dobré zrakové ostrosti pacienta je tedy důležité, aby byl obeznámen se všemi možnými riziky a upozorněn na pravidelnou návštěvu svého oftalmologa. Seznam literatury KUCHYNKA, Pavel. Oční lékařství, l.vyd. Praha: Grada, 2007, [40], 768 s. ISBN 978-802-4711-638. SKARBEZ, Kathryn, Yos PRIESTLEY, Marcia HOEPF a Steven B KOEVARY. Comprehensive review of the effects of diabetes on ocular health. Expert Review of Ophthalmology. 2010, 5(4): 557-577. DOI: 10.1586/eop. 10.44. ISSN 1746-9899. Dostupné také z: http://informahealthcare.com/doi/abs/10.1586/eop. 10.44 ŠVAMBERGOVÁ, Zuzana. Diabetická retinopatie. Brno, 2014. Bakalářská práce. Masarykova univerzita. Vedoucí práce MUDr. Monika Synková. Zdroje obrázků Obr. 1: Xanthelasma. HxBenefit: Health Informations [online], c 2010 [cit. 2014-03-30]. Dostupné z: http://www.hxbenefit.com/xanthelasma.html Obr. 2: TASMAN, William a Edward A. JAEGER. Duane's Opťhalmology [online]. 2006 [cit. 2014-03-30]. Dostupné z: http://www.oculist.net/downaton502/prof/ebook/duanes/index.html Obr. 3, 4, 5: MACHAMER, Robert a Georg MICHELSON. INTERNATIONAL COUNCIL OF OPŤHALMOLOGY. Atlas of Opthalmology: ONLINE MULTIMEDIA DATABASE [online], [cit. 2014-03-30]. Dostupné z: http://www.atlasophthalmology.com 165 Obr. 6, 8: Vitreous & Retina: Retinal Vascular Disease. EDWARD S. HARKNESS EYE INSTITUTE. Digital Reference of Ophthalmology [online], c 2003 [cit. 2014-03-30]. Dostupné z: http://dro.hs.Columbia.edu/vr3.htm#top Obr. 7: PERUSIČOVA, Jindra. Diabetické makroangiopatie a mikroangiopatie. 1. vyd. Praha: Galén, 2003, 262 s. ISBN 80-726-2187-4. Obr. 9: DEWfflRST, Richard a Sue COBBOLD. SUFFOLK PCT DIABETIC EYE SCREENING SERVICE. Atlas of Diabetic Retinopathy [online]. 2006 [cit. 2014-03-301. Dostupné z: http://www.eyescreening.org.uk/data/ocm/PDF%20fdes/Suffolk%20DRS%20Manual.pdf 166 Ocular complications of diabetes mellitus - Be. Zuzana Švambergová Supervisor:MUDr. Monika Synková Department of Optometry and Orthoptics, MedicalFaculty, Masaryk University INTRODUCTION In 2012, it was registered more than 841 thousand pacients with diabetes mellitus in the Czech republic, that is around 8 % of population of the Czech republic and this number is constantly increasing. Diabetes mellitus is the worldwide social, economic and health problem. This disease is accompanied by the organs complications, the gravest of them are diabetic nephropathy, diabetic retinopathy and diabetic foot. The incidence of these complications is also registered in the Czech republic and the last statistics shows that the most frequent complication is the diabetic retinopathy. Diabetic retinopathy and its complications are the main causes of the loss of vision of the population in the productive age. Also other ocular complications contribute to the loss of visual functions. And for this reason it's very important to do ophthalmic examination of all eye's structures at regular intervals. DIABETES MELLITUS Diabetes mellitus is a group of chronic, etiopathogenetic heterogeneity diseases characterized by hyperglycemia (high blood sugar). It is caused by the disorder of secretion or function of insulin, or by the combination of these two disorders, which leads to the complete disturbance of the metabolism of carbohydrates, lipids and proteins. The result of this disturbance is the development of the long-term vascular complications which can be specific (microvascular: retinopathy, nephropathy, neuropathy) or unspecific (macrovascular: accelerated atherosclerosis) for diabetes. The classification of diabetes mellitus and disorders of glucose homeostasis Diabetes mellitus Type 1 diabetes mellitus autoimmune idiopathic Type 2 diabetes mellitus mostly insulin-resistent mostly insulin-deficient Other specific types of diabetes Gestational diabetes mellitus Other disorders of glucose homeostasis Limit glycemia on an empty stomach Impaired glucose tolerance OCULAR COMPLICATIONS OF DIABETES Diabetes mellitus causes a lot of ocular complications which we can call diabetic ofthalmopathy. Around 50 million people in the world suffer from these complications. The severest of them is the diabetic retinopathy. Lids Xanthelasmata often occur in the nasal area of the upper eyelids in diabetics. Xanthelasmata are the yellowish deposits of the fat underneath the skin. They arise due to the lipid metabolism disorders. Except for diabetes, xanthelasmata may appear with increased blood cholesterol, inflammation of the pancreas etc. 167 Pic. 1: Xanthelasmata The recurrent inflammation of the eyelids like hordelum (stye) - acute purulent inflammation of the glands of Zeis, chalazion (lupine seed) - inflammation of the Meibomian glands with a longer course, and blepharitis - inflammation of a lid margins are also typical for diabetics. The common drug therapy is less effective in diabetics unless non-diabetics because diabetics respond reluctantly to antibiotics and corticosteroids. Conjunctiva The pathological changes in the conjunctiva were detected in more than 86% of diabetic patients. These changes include mainly the increased incidence of squamous metaplasia and a decrease in the number of goblet cells. It was also found that depending on the duration of diabetes there is increased incidence of morphological changes in conjunctival blood vessels, and more frequent occurence of microaneurysms in the bulbar conjunctiva. Diabetics are also exposed to a higher risk of developing a bacterial infection of the conjunctiva, including acute infective conjunctivitis. Tear film Quantitative and qualitative changes in the tear film are quite common in diabetics, which is related to a higher incidence of dry eye syndrome in the diabetic population. The development of dry eye syndrome in diabetic patients is mainly related to peripheral neuropathy, metabolic dysfunction and abnormal tear secretion. Peripheral neuropathy among other causes decreased corneal sensitivity, which has negative effect on the reflex tear secretion. For long lasting diabetes also occurs microvascular damage of blood vessels supplying the lacrimal gland resulting in disruption of tear secretion. It was also found that the protein composition of diabetic tears differs from the non-diabetic tears, when the longer duration of diabetes is, the more obvious are these changes. A role in influences on the tear film structure has a reduced number of conjunctival goblet cells which produce mucin layer of the tear film, which allows the spreading of the tear film over the ocular surface and its stability. Cornea Diabetes can cause changes in all layers of the cornea and these changes could have morphological, metabolic and also physiological character. Changes in corneal epithelium are manifested in nearly every fourth diabetic patient and can lead to corneal erosion, corneal ulceration or permanent corneal epithelial defect. The cause of these conditions may be: stopping the cell division, deterioration of the cell adhesion of corneal epithelial cells or reduction of corneal sensivity. The corneal endothelium can exhibit abnormalities in cell morphology. There is also a reduction in the number of endothelial cells and damaging their cellular structure. It can result in corneal edema. Temporary changes in refaction Temporary changes in refraction may be the first symptom of diabetes and show up also in poor compensation in already diagnosed diabetes. Depending on the fluctuations in blood sugar there are changes in the crystalline lens. Significant increase of blood glucose leads to an increase of glucose in the lens whose biological processing occurs the formation of sorbitol which causes the diffusion of water into the lens and its increased hydration, which results in myopia. In a sudden drop in blood glucose, by contrast, lens dehydrates and this results in hypermetropia. Determination of the subjective refraction for prescribing proper correction should be made after the stabilization of diabetic's condition. Cataract The incidence of the cataract is four times higher in the diabetics younger than 65 years and twice 168 higher in the diabetics older than 65 years with the comparison of the healthy population. Osmotic stress, mechanisms which lead to the post-translational changes of the lens proteins and long-term effect of the pathological meabolites probably participate in the developement of the cataract in diabetics. We can distinguish two types of cataract in diabetic population. The firts one is rare metabolic diabetic cataract which occurs in young diabetics with I-type diabetes. This condition is characterized by the sudden tubidity of the eye lens and quick progression. Bilateral subcapsular grey-and-white opacities with the shape of the snowflakes and wedge-shaped opacities of the cortexx appear. The result of the progression of this type of cataract can be intumescent or mature cataract. This kind of catarct in most cases arises as the result of the non-treatment of the hyperglycemia in the long term and that is the reason why we can find this cataract just sporadically. Pic. 2: Metabolic diabetic cataract The more common type of cataract in diabetics is the senile cataract which arise more early and more frequently than in the healthy population. There is no other difference between the senile cataract of diabetics and the senile cataract of non-diabetics. Neovascular glaucoma Neovascular glaucoma is a severe complication of the advanced proliferative diabetic retinopathy. It is connected with the formation of the neovascularization which appear mainly in the iris at the begginig and later it grows into the angle of anterior chamber together with the fibrous tissue. This condition is responsible for the deteriorated outflow of the aqueous humor and the increase of the intraocular pressure. Neovascular glaucoma can be without symptomps at all in some patients but more often it is the condition connected with the severe pain of the eye and head, photophobia and the decrease of the visual acuity even blindness. Objective symptoms are ciliary or mixed injection, edeme of the corneal epithelium, rigid pupil, neovascularization in the iris and angle of the anterior chambre or hyphema. Pic. 3: Rubeosis iridis Vitreous body There are some abnormal changes of collagen and non-enzymatic glycation in the vitreous body of diabetics and it leads to premature liquefaction and resulting detachement of the posterior part of the vitreous body. The degenerative diseases of the vitreous body are also connected with the diabetes such as asteroid hyalosis and synchisis scintillans. The developement of these diseases is connected with the advanced 169 stages of the diabetic retinopathy. Asteroid hyalosis is usually unilateral and it is characterized by the presence of the opacities containing calcium, phosphorus and the trace of the lipids in vitreous body. This condition affects the visual acuity just extraordinarily. Synchisis scintillans is the disease with the numerous, tiny, yellowish or multicoloured opacities in the vitreous body which are composed mainly of crystals of cholesterol. These opacities are concentrated mainly in the lower part of the vitreous body, sometimes they can be densely suspended ant that is the way how they complicate the differentiation of the structures of the retina and decrease the visual acuity. Sometimes, we can also find them in the anterior chamber. Pic. 4: Asteroid hyalosis Pic. 5: Synchisis scintillans Diabetic retinopathy Diabetic retinopathy is the microvascular and neurodegenerative disease which causes the changes in the function and structure of all cell parts of the retina. Pathophysiology of this disease is quite complicated a it is the result of many known and unknown factors. The main ethiopathogenetic factor is chronic glycemia. Diabetic retinopathy and its complications is the main cause of the practical blindness of the people athe age of 20 - 65 in the developer countries. The subjective symptoms of the diabtic retinopathy are varied - from asymptomatic course to changes of the refraction of the eye, blurry and waved vision, light flashes, floating flakes in the vision field, gradual painless decreasing of the visual acuity and absolute loss of the vision. In the case that the macula is not affected, the retinopathy develops without subjective symptoms for a long time even though the retina is severely damaged. It is often late to effective treatment when the pacient realizes his problems, in the worst cases the treatment is absolutely impossible. Clinical symptomes of the diabetic retinopathy include: microaneurysms, hemorrhage, cotton wool spots, edema of the retina, hard exudates, venous abnormalities (phlebopathy), intraretinal microvascular abnormalities, white vessels, neovascularization, fibrous tissue. Pic. 6: Diabetic macular edema with hard exudates Pic. 7: Venous abnormalities 170 Pic. 8: Cotton wool spots and hemorrhage Pic. 9: Neovascularization of the optic disc On the basis of the dynamic changes of the retina, we can distinguish following clinical stages and forms of the diabetic retinopathy: Nonproliferative diabetic retinopathy (NPDR) incipient NPDR intermediate NPDR advanced NPDR Proliferative diabetic retinopathy (PDR) incipient PDR high-risk PDR adv PDR Diabetic maculopathy macular edema focal macular edema diffused macular edema cystoid macular edema ischemic maculopathy mixed form clinical significant macular edema Diabetic papilopathy Diabetic papilopathy is characterized by benign edema of the optic disc, which occurs between 20th and 40th year of life of dibetics. It is accompained by a slight decrease in visual acuity. Afferent pupillary defect may be present sometimes. Optic neuropathy Optic neuropathy is gradually emerging disorder in a long term diabetes. The common symptoms include: changes in ERG and VEP, reduced contrast sensitivity, reduced color perception and relative 171 scotoma. The final stage is the pale atrophy of the optic papilla. Ophth almoplegia As a result of microangiopathy there can arise isolated paralysis of cranial nerves, which innervate the extraocular muscles. This includes third (n. oculomotorius), sixth (n. abducens) and rarely fourth (n. trochlearis) cranial nerve. Their disabilities lead into isolated or conjugated paresis to approptiate extraocular muscles, which are mostly manifested during the look in the direction of the maximum effect of the muscle. The risk factors of diabetic ophthalmoplegia are age and duration of diabetes. The most commonly affected are older patients with intermediate or advanced diabetic retinopathy and neuropathy. Third cranial nerve palsy is quite often due to diabetic ophthalmoplegia. Approximately 20 % of patients with n. oculomotorius disability comes with headache, usually on the side of the affected eye, followed by a one-sided ptosis and the development of diplopia. The pupil is almost always spared from dilatation. The function of the nerve is fully renewed within 3 months. On the formation of isolated paralysis n. abducens are more frequently involved other pathological states than diabetes. This disorder is not associated with pain. It has the same evolution and treatment as n. oculomotorius palsy. Infectious diseases Predisposing factors for infection in diabetes include imune disorders, hyperglycemia and diabetic microangiopathy. Endophthalmitis The results of several studies suggest an increased risk of postoperative bacterial endophthalmitis in diabetic patients. Mucormycosis Mucormycosis is a rare and serious fungal infection affecting mainly diabetics and immunosuppressed patients. Approximately 50% of all patients affected by mucormycosis are made of type I diabetics and diabetic ketoacidosis patients. To the clinical picture of mucormycosis belongs black eschars in the nasal and hard palate mucosa, internal and external opthamoplegia, diplopia, exophthalmos, ptosis, chemosis, orbital and facial pain. Because of the central retinal artery thrombosis there is a loss of vision. Even with proper treatment approximately 50 % of cases end by death, which occur 1-2 weeks after the developement of infection. CONCLUSION Patients with diabetes mellitus are exposed to a large number of eye problems. Most of them do not cause significant problems. To maintain good vision and good visual acuity of diabetic patients it is important to inform them about all the potenciál risks and advise them to regularly visit their ophthalmologist. List of bibliography KUCHYŇKA, Pavel. Oční lékařství, l.vyd. Praha: Grada, 2007, [40], 768 s. ISBN 978-802-4711-638. SKARBEZ, Kathryn, Yos PRIESTLEY, Marcia HOEPF a Steven B KOEVARY. Comprehensive review of the effects of diabetes on ocular health. Expert Review of Ophthalmology. 2010, 5(4): 557-577. DOI: 10.1586/eop. 10.44. ISSN 1746-9899. Dostupné také z: http://informahealthcare.com/doi/abs/10.1586/eop. 10.44 ŠVAMBERGOVÁ, Zuzana. Diabetická retinopatie. Brno, 2014. Bakalářská práce. Masarykova univerzita. Vedoucí práce MUDr. Monika Synková. Sources of pictures Obr. 1: Xanthelasma. HxBenefit: Health Informations [online], c 2010 [cit. 2014-03-30]. Dostupné z: http://www.hxbenefit.com/xanthelasma.html Obr. 2: TASMAN, William a Edward A. JAEGER. Duane's Opthalmology [online]. 2006 [cit. 2014-03-30]. Dostupné z: http://www.oculist.net/downaton502/prof/ebook/duanes/index.html 172 Obr. 3, 4, 5: MACHAMER, Robert a Georg MICHELSON. INTERNATIONAL COUNCIL OF OPTHALMOLOGY. Atlas of Opthalmology: ONLINE MULTIMEDIA DATABASE [online], [cit. 2014-03-30]. Dostupné z: http://www.atlasophthalmology.com Obr. 6, 8: Vitreous & Retina: Retinal Vascular Disease. EDWARD S. HARKNESS EYE INSTITUTE. Digital Reference of Ophthalmology [online], c 2003 [cit. 2014-03-30]. Dostupné z: http://dro.hs.columbia.edu/vr3.htm#top Obr. 7: PERUŠIČOVÁ, Jindra. Diabetické makroangiopatie a mikroangiopatie. 1. vyd. Praha: Galén, 2003, 262 s. ISBN 80-726-2187-4. Obr. 9: DEWfflRST, Richard a Sue COBBOLD. SUFFOLK PCT DIABETIC EYE SCREENING SERVICE. Atlas of Diabetic Retinopathy [online]. 2006 [cit. 2014-03-30]. Dostupné z: http://www.eyescreening.org.uk/data/ocm/PDF%20fues/Suffolk%20DRS%20Manual.pdf 173 15. Hodnocení úspěšnosti korekce astigmatismu pomocí kontaktních čoček - Bc.Vendula Prudilová Vedoucípráce:Mgr. Ondřej Vlasák Katedra Optometrie a ortoptiky Lékařské fakulty Masarykovy univerzity Brno Astigmatismus je řazen mezi asférické refrakční vady. Při dopadu rovnoběžných paprsků na oko se v různých meridiánech netvoří ohniska ve stejné rovině. Tento jev je způsoben rozdílnou optickou mohutností oka v různých meridiánech. U oka, které je zatíženo touto refrakční vadou, lze vždy najít jeden meridián s maximálním refrakčním účinkem a druhý meridián s nej menším refrakční m účinkem. Tyto meridiány bývají označovány jako hlavní. Jako první popsal astigmatismus anglický fyzik Isaac Newton v roce 1727. V roce 1801 na něj navázal Thomas Young, který astigmatismem sám trpěl a podrobně tuto refrakční vadu popsal. Následovala první korekce pomocí cylindrické čočky, kterou provedl v roce 1827 anglický astronom George Biddell Airy. Následně se v roce 1864 začal podrobně zabývat klinickým významem astigmatismu nizozemský oftalmolog Franciscus Donders. [1] Astigmatismus z pohledu geometrické a brýlové optiky Při astigmatickém zobrazení se předmětový bod nezobrazí jako bod, ale jako dvě úsečky. Z tohoto důvodu je astigmatické zobrazení nehodové. Pří astigmatickém zobrazení dochází současně také ke zklenutí. K oběma jevům dochází pří zobrazování mimoosového předmětového bodu úzkým, monochromatickým svazkem paprsků. Svazek paprsků světla, které vycházejí z předmětového bodu, je tvořen hlavním a dalšími paprsky. Při průchodu paraxiálním prostorem a po průchodu optickou soustavou protne hlavní paprsek obrazovou rovinu v bodě Y0'. Hlavní paprsek je součástí dvou rovin a to sagitální a tangenciální, které jsou na sebe navzájem kolmé. Tangenciální rovina obsahuje předmětový bod, hlavní paprsek a optickou osu. Sagitální rovinou prochází hlavní paprsek. V těchto dvou rovinách se liší jak poloměr zakřivení optické čočky, tak i její lomivost. Paprsky, které procházejí sagitální a tangenciální rovinou, vytvoří dva různé obrazové body. Paprsky v sagitální rovině protnou obrazovou rovinu v bodě Ys' a paprsky v tangenciální rovině vytvoří obrazový bod YT'. Vzdálenost těchto dvou obrazových bodů, která se měří ve směru optické osy, bývá nazývána jako astigmatická difrakce, astigmatický rozdíl nebo astigmatismus. Současně s astigmatismem dochází také ke zklenutí a je rozlišováno zklenutí sagitální a tangenciální. Jako sagitální sklenutí je označována vzdálenost Axs' (vzdálenost bodu Ys' a paraxiální roviny ^0) a jako tangenciální zklenutí vzdálenost Ax,' (vzdálenost bodu YT' a paraxiální roviny ^0')-Po vytvoření všech obrazových bodů, které vznikly zobrazením bodů z předmětové roviny, vzniknou dvě rotační plochy (tangenciální rotační plocha Č^T' a sagitální rotační plocha ^s), které se vzájemně dotýkají v obrazovém bodě X0' ležícím na optické ose. Ke zklenutí v obrazové rovině dochází z důvodu, že obrazem předmětové roviny, která je kolmá na optickou osu, je zakřivená plocha. Proto není možné získat v obrazové rovině, která je kolmá na optickou osu, ostrý obraz v celém rozsahu. Z tohoto důvode je obraz, který vznikne na rovinné ploše, matnici nebo filmu, ostrý buďto pouze v centru anebo v periferii. Po průchodu optickou soustavou má svazek paprsků eliptický průřez, který se v místě mezi oběma obrazy mění v kruhový a v obrazových bodech Ys' a YT' vznikají úsečky. V případě, že se předmětový bod nachází v nekonečnu, jsou úsečky nazývány jako ohniskové přímky nebo fokály. V místě, kde nedochází k tvarovým změnám obrazu, se nachází kroužek nejmenšího rozptylu. Astigmatismus, ale také zklenutí je možné znázornit graficky. Na horizontální ose bude zaznačeno tangenciální či sagitální zklenutí (Ax,', Axs') nebo astigmatická diference (a) a na vertikální ose úhel x svírající optickou osu s hlavním paprskem světelného svazku. Se zvětšováním úhlu x dochází k nárůstu jak astigmatismu, tak i zklenutí. [3] 174 Obr. 1: Astigmatismus a zklenutí [3] Astigmatické brýlové čočky se od sférických brýlových čoček výrazně liší. Zásadní rozdíl je ve zdeformování obrazu a tvarové struktury pozorovaného předmětu. Astigmatické čočky vznikají kombinací astigmatických (asférických) ploch s plochou planární, konvexní nebo konkávni. Tyto kombinace se v průběhu historie měnily a vyvíjely. Plan-cylindrické čočky Tato brýlová skla bývají označována zkratkou pl. cyl. a jsou nejstarším typem astigmatického skla. Tato čočka je tvořena funkčními plochami, které jsou odvozeny z cylindru (válce). Jednotlivé funkční plochy vzniknou řezem, který je veden válcem rovnoběžně s jeho rotační osou. V případě, že je vzdálenost dělící roviny a osy válce větší než poloměr válce, vznikne konkávni cylindrické sklo. V opačném případě, tedy pokud je vzdálenost dělící roviny a osy válce menší než poloměr válce, vznikne konvexní cylindrické sklo. V rámci optických účinků cylindrických ploch se určují dva směry s extrémními hodnotami. Jedná se o I. a II. hlavní řez. Každá rovina, která protíná válec rovnoběžně s jeho osou, vytváří I. hlavní řez a jeho optická mohutnost je minimální (nulová). II. hlavní řez je vytvořen rovinou, která válec protíná ve směru kolmém na jeho osu a optická mohutnost v tomto řezu je maximální. V pian - cylindrickém skle se optická mohutnost mezi I. a II. hlavním řezem mění podle vzorce cp-a=cp'max • cos2a (a- úhel, který svírá příslušná osa s osou II. hlavního řezu). Rozdíl optických mohutností mezi dvěma hlavními řezy je nazýván jako astigmatická diference a v případě plancylindrických čoček je přímo roven optické mohutnosti válcové plochy. Sféro-cylindrické čočky Zkráceně bývají tyto čočky označovány sph. cyl. Tento typ brýlových čoček vznikne výměnou rovinné plochy za plochu sférickou. Ve srovnání s plancylindrickou čočkou už nebude optická mohutnost v I. hlavním řezu nulová, ale bude mít hodnotu sférické plochy. Ani tato čočka nevedla ke kvalitnímu zobrazení při korekci očního astigmatismu a tak byla nahrazena čočkou tórickou. Sféro-tórické čočky Čočky, které jsou zkráceně označené zkratkou sph. tor., bývají často v praxi nazývané pouze jako čočky torické. Konstrukcí torických čoček se podařilo odstranit vysoký stupeň astigmatismu šikmých paprsků, který se projevoval při pohledu přes periferní části korekčních skel. Torická plocha vzniká rotací kružnice mimo svůj střed, čímž dochází ke vzniku toroidního útvaru, který může připomínat sud. Čím se však torická plocha liší od plochy cylindrické nejvíce, je skutečnost, že ani v jednom směru není optická mohutnost nulová. V průběhu zkoumání se došlo k závěru, že nejúčinnější je zkombinovat torickou plochu s plochou sférickou. Takto vytvořené čočky se dnes používají ke korekci očního astigmatismu a je možné vyjádřit optický účinek ve dvou na sebe kolmých hlavních řezech, jako součet optických mohutností torické a sférické funkční plochy. [5] Etiologie astigmatismu Vznik astigmatismu je nejčastěji připisován změně zakřivení rohovky v různých meridiánech, ojediněle se však vyskytuje také astigmatismus čočkový. Ve většině případů se jedná o vrozenou refrakční vadu, která bývá způsobena nepoměrem mezi růstem rohovky a dalších lomivých prostředí. Příčinou vrozeného astigmatismu může být také změněná pevnost očních obalů, snížený či zvýšený nitrooční tlak a v neposlední řadě také tlak víček. Právě tlaku horního víčka bývá připisován vznik fyziologického většího zakřivení rohovky ve vertikálním meridiánu, který může dosahovat až ID. Ke změnám zakřivení rohovky může dojít také úrazem, při oční operaci, či různých onemocnění 175 rohovky. Takto vzniklý astigmatismus označujeme jako získaný. Astigmatismus, jehož vznik je spojený s nitrooční čočkou, bývá poměrně vzácnější. Může být způsobený jak změnou zakřivení předního a zadního pólu čočky (lentikonus), tak také luxací či subluxací čočky, nebo změnou jejího indexu lomu zejména při začínající katarakte. Vzhledem ke spojitosti mezi nitrooční čočkou a akomodací se může čočkový astigmatismus vlivem akomodace měnit. Tento stav bývá označován jako dynamický nebo akomodativní astigmatismus. [1] Rozdělení astigmatismu Základní dělení astigmatismu je na astigmatismus pravidelný a nepravidelný. Pravidelný astigmatismus je dále dělený na astigmatismus jednoduchý, složený, smíšený a dále na astigmatismus přímý, nepřímý a šikmých os. Astigmatismus může být také dále rozdělen na astigmatismus rohovkový a čočkový. Pravidelný astigmatismus Jako pravidelný označujeme astigmatismus v případě, že oba hlavní meridiány jsou na sebe kolmé (svírají úhel 90°) a refrakční výkon je rovnoměrně rozložen mezi dvě krajní hodnoty. Pravidelný astigmatismus lze dále dělit podle rozložení dvou hlavních ohnisek, tedy podle refrakčního stavu maximálního a minimálního meridiánu. Astigmatismus jednoduchý neboli simplex: jeden ze dvou hlavních meridiánu je emetropický a druhý myopický nebo hypermetropický. Astigmatismus složený neboli compositus: oba hlavní meridiány jsou buďto myopické nebo hypermetropické. Astigmatismus smíšený neboli mixtus: jeden z hlavních meridiánu je myopický a druhý hypermetropický. Pravidelný astigmatismus je možné dále rozdělit na astigmatismus přímý, nepřímý a šikmých os. Astigmatismus přímý neboli podle pravidla: meridián s maximálním optickým účinkem je orientován vertikálně (mezi 70° a 110°). Tento typ astigmatismu se vyskytuje častěji u mladých lidí a nejčastěji je způsoben zvýšeným tlak horního víčka a často bývá kompenzován čočkovým astigmatismem, který je orientován opačně. Astigmatismus nepřímý neboli proti pravidlu: meridián s maximálním optickým účinkem je orientován horizontálně (mezi 160° a 200°). Astigmatismus šikmých os neboli obliquus: oba hlavní meridiány leží šikmo, přibližně pod 45° a 130°. [5] Nepravidelný astigmatismus Nepravidelný astigmatismus je popisován jako stav, kdy dva hlavní meridiány nesvírají pravý úhel. Jeho nejčastější příčinou bývají stavy po onemocnění rohovky, kdy dochází k jejímu nepravidelnému vyklenutí. Často bývá přítomen při keratokonu nebo může být způsoben poraněním oka. Tento typ astigmatismu je velmi těžké korigovat a korekce brýlovými skly bývá neúspěšná. Nejčastější je korekce tvrdou kontaktní čočkou a v některých případech je indikována operace. [1,2] Rohovkový a čočkový astigmatismus Nezřídka se objevuje stav, kdy oba typy astigmatismu, jak čočkový tak rohovkový, dosahují výrazných hodnot. Tyto hodnoty se ale vzájemně mohou vyrušit a celkový astigmatismus oka tak může být minimální, nebo nulový. V takovém to případě může docházet ke komplikacím při aplikaci kontaktních čoček. Slzná čočka, která se vytvoří mezi vnitřní plochou kontaktní čočky a přední plochou rohovky vyhladí nepravidelnosti a tím vyruší rohovkový astigmatismu. Pokud je ovšem přítomný čočkový astigmatismus, tak dojde k jeho projevení. Nastalou situaci je možné řešit dokorekcí pomocí brýlových skel. Jak již bylo popsáno výše, u mladších lidí se často setkáváme s astigmatismem přímým, který bývá způsoben zmenšením poloměru křivosti rohovky ve vertikálním směru. Naopak s přibývajícím věkem, kdy dochází k úbytku tukové tkáně v očnici, bulbus postupně „zapadá" a tlak horního víčka na rohovku se zmenšuje. Výsledkem je potom snížení rohovkového astigmatismu a převaha astigmatismu čočkového, který bývá nejčastěji proti pravidlu. Výsledný celkový astigmatismus Astc vznikne součtem astigmatismu rohovkového AstR, 176 astigmatismu čočkového Astč a astigmatismu zbytkového, který bývá zanedbatelného stupně a jeho nejčastější příčinou je šikmé uložení nitrooční čočky a nepravidelné utvoření žluté skvrny. Z výzkumů vyplývá, že přibližně u 40,3% osob je astigmatismus rohovky vyšší než astigmatismus celkový, cože je způsobeno kompenzačním účinkem astigmatismu čočkového. Dále 44,3% osob vykazuje astigmatismus rohovkový stejný jako astigmatismus celkový a přibližně u 15,4% osob byl zjištěn astigmatismus celkový vyšší než astigmatismus rohovkový, což je připisováno zesilujícímu účinku astigmatismu čočkového. Vztah mezi astigmatismem rohovkovým, čočkovým a celkovým je popisován tzv. Javalovou podmínkou. Tak je pro astigmatismus rohovkový přímý vyjádřena vzorcem Astc=l,25AstR-0,5 a pro astigmatismus rohovkový nepřímý vzorcem Astc=l,25AstR+0,5. Astigmatismus rohovkový je stejný jako astigmatismus celkový v případě, že nitrooční čočka vykazuje svým tvarem sféricitu. V opačném případě, tedy pokud má sférický tvar rohovka, se astigmatismus čočkový podílí na astigmatismu celkovém 2/3. Vzorec pro astigmatismus čočkový je tedy Astč=3/2(Astc-AstR). Nejvíce se na rohovkovém astigmatismu podílí její přední lámavá plocha, která je rozhraním mezi vzduchem o indexu lomu 1 a tkání rohovky s indexem lomu přibližně 1,37. Díky velkému rozdílu indexů lomů i malé změny poloměru křivosti přední plochy rohovky způsobí nezanedbatelnou změnu optické mohutnosti této lámavé plochy. Zadní plocha rohovky je rozhraním mezi indexem lomu rohovky (1,37) a indexem lomu komorové tekutiny (1,336). Tento rozdíl indexů lomů je velmi minimální a proto se deformace této plchy podílí na změně optické mohutnosti zanedbatelně a nedojde ke vzniku vyššího astigmatismu než 0,1 až 0,2D. [1, 5] Korekce astigmatismu kontaktními čočkami Při korekci astigmatismu kontaktními čočkami vycházíme z přesně naměřené brýlové korekce. Po zjištění požadované sféro-cylindrické korekce, je důležité přepsat zápis na cylindricko-cylindrický. Tím zjistíme dioptrické hodnoty ve dvou na sebe vzájemně kolmých řezech. Tento zápis je velmi významný v případě, že jedna z cylindrických hodnot je vyšší než +/-4D. V případě vyšších hodnot způsobuje změna vertex vzdálenosti (vzdálenost od vrcholu přední plochy rohovky k zadní ploše korekční čočky v brýlové obrubě) změnu požadované dioptrie kontaktní čočky o více než +/-0,25D. Změnu dioptrie lze vypočítat podle vzorce S'Kč=SW(l-Ad.S_), kde S'Kč je výsledná dioptrická hodnota kontaktní čočky, S _ je dioptrická hodnota v brýlové obrubě a Ad je vertex vzdálenost. V případě zjištění astigmatismu s cylindrem nižším než -0,75D je vhodné použít ke korekci sférický ekvivalent. Tedy polovinu cylindrické hodnoty přičíst k hodnotě sférické. Pokud je naměřen astigmatismus s cylindrem ^-0,75D je vhodné aplikovat cylindrickou kontaktní čočku. [4] Korekce tórickými kontaktními čočkami Statistiky prokázali, že přibližně 47% klientů s korekcí zraku má cylindr ^0,75D nejméně na jednom oku a 70% klientů s astigmatismem <0,50D na obou očích, přičemž nižší astigmatismus je běžnější než vyšší. Dále bylo prokázáno, že prevalence astigmatismu je asi 2x vyšší u myopů než u hypermetropů, a to konkrétně 31,7% ku 15,7%. Tržní data také ukazují, že méně než 20% měkkých čoček jsou tórické. V dnešní době jsou kladeny vysoké nároky nejen na stabilní a ostré vidění, ale také na pohodlné nošení a zdraví očí. Na ostrosti vidění se podílí zejména precizní optika, předvídatelná orientace a stability kontaktní čočky, nezávislá na pohybu očí či hlavy. V případě pohodlnosti nošení kontaktních čoček hrají hlavní roli tenký design čočky, povrch s nízkým třením a optimální modul pružnosti. Pro zachování zdraví očí je důležitý dostatečný přísun kyslíku, nízká tvorba usazenin, krátký interval výměny a UV filtr. [7] 177 OKO S ČOČKOU Hydrogelová sférická (IDay Acuvue Moist) J.00 2.35 d cylinder Silicone-hydrogelová sférická(AcuvueOasvs) -3.00 2.47 d cylinder +3.00 -X 2.06 d cylinder +3.O0 2.31 d cylinde Obr. 2: Maskování astigmatismu sférickou kontaktní čočkou [6] Jak je možné vidět na obrázku, tak hydrogelová ani silikon-hydrogelová čočka není schopna zamaskovat vyšší cylindr, proto je kladen velmi velký důraz na aplikaci právě tórických kontaktních čoček. K průzkumu a vyhodnocení byl použit přístroj Keratron. Přistroj byl použit pro změření cylindru bez kontaktní čočky a následně s nasazenou hydrogelovou nebo silikon-hydrogelovou čočkou. Z obrázku vyplývá, že cylindr je patrný i s kteroukoliv nasazenou kontaktní čočkou. Výsledkem toho výzkumu tedy je, že sférické čočky ze současně nejnovějších materiálů rohovkový astigmatismus výrazně nemaskují. Je důležité uvědomit si potenciál v případě aplikace tórických čoček, protože je stále významný nepoměr mezi výskytem astigmatismu a počtem nositelů tórických kontaktních čoček. Je tedy potřeba zaměřit se na potřeby a požadavky astigmatiků a snížit tak počet přerušení nošení. Při aplikaci tórických kontaktních čoček vycházíme z přesné aktuální refrakce, převedení brýlového zápisu podle vertex vzdálenosti na čočkový a následné aplikace čočky s cylindrem a osou co nejbližšími předpisu. Současné tórické kontaktní čočky vynikají zlepšenou výrobou, reprodukovatelností a optickou kvalitou a vylepšeným designem, který je tenčí, pohodlnější, zajišťuje rychlejší a konzistentní stabilizaci. Objevují se čočky s vylepšenými materiály, možností volby frekvence výměny a se značným rozsahem parametrů. Nejvíce využívané designy čoček jsou prizmatický balast, dvojitá ztenčená zóna a ASD technologie, která je nejnovější a zajišťuje největší stabilitu kontaktní čočky při pohybu očí a hlavy. Právě při aplikaci tórických kontaktních čoček je velmi důležitý čas, potřebný k jejich usazení (cca 30 min.). Po této době je potřeba vyhodnotit rotaci a orientaci čočky. Tuto změnu jsme schopni posoudit na štěrbinové lampě díky značkám vyražených na povrchu kontaktní čočky. V případě rotace po směru hodinových ručiček upravíme výslednou osu cylindru tím, že přičteme stupně, o které čočka zrotovala a v případě rotace proti směru hodinových ručiček tyto stupně odečteme. Je důležité myslet na to, že těsná čočka může zabraňovat orientaci a pomaleji se reorientovat, naopak čočka volná rotuje velmi rychle a může být nestabilní. [6, 7] 178 SEZNAM LITERATURY [1]ANTON, M. Refrakční vady a jejich vyšetřovací metody. Brno: NCONZO, 2004. 96 s. ISBN 80-7013-402-X. [2JESSILOR. Praktická refrakce. Listy očních optiků. Essilor International: 2007 [3]JEXOVÁ, S. Geometrická optika. Brno: NCONZO, 2010. 218 s. ISBN 978-80-7013-521-1. [4]PETROVÁ, Sylvie, MAŠKOVÁ, Zdeňka a JUREČKA, Tomáš. Základy aplikace kontaktních čoček. Brno: NCONZO, 2008. 219 s. ISBN 978-80-7013-470-2. [5JRUTRLE, M. Brýlová optika. Brno: NCONZO, 1993. 144 s. ISBN 80-7013-145-4. [6]THE VISION CARE INSTITUTE OF JOHNSON AND JOHNSON S.R.O. Astigmatismus. 2015. [7JVRBA, Jakub. Nové poznatky o astigmatismu. Česká oční optika. Praha, 2015, č. 1, s. 84-86. ISSN 1211-233X 179 Evaluation of the success of astigmatism correction using contact lenses- Be.Vendula Prudilová Supervisor:Mgr. Ondřej Vlasák Department of Optometry and Orthoptics, MedicalFaculty, Masaryk University Astigmatism is reckoned as an aspherical refractive errors. When the impact of parallel rays to the eye in various meridians do not form foci in the same plane of symmetry. This phenomenon is caused by different optical power of the eye in different meridians. In the eye, which is burdened by the refractive error, is possible to find one meridian with maximum refractive effect and the second meridian with the lowest refractive effect. These meridians are called main. The first person who described the astigmatism was English physicist Isaac Newton in 1727. In 1801 he was followed by Thomas Young, who himself suffered from astigmatism and he described this refractive defect in detail. Followed by the first correction using a cylindrical lens that was performed in 1827 by English astronomer George Biddell Airy. Subsequently, in 1864, Dutch ophthalmologist Franciscus Donders began closely deal with the clinical significance of astigmatism. [1] Astigmatism in terms of geometrical optics and spectacle optics By the astigmatic subject-specific point of view does not appear as a point but as two lines. For this reason is the astigmatic non-pointdisplay. By the astigmatic display it simultaneously also comes to a flattener lens. Both phenomena occur when viewing off-axis subject-specific point narrow, monochromaticrays. Beam of light, which are based on subject-specific point consists of the main and other rays. When passing through the paraxial area, and after passing through the optical system main beam intersects the image plane at point Y0'. The main beam is a part of the two planes and the sagittal and tangential, which are perpendicular to one another. A tangential plane contains the subject point, the main beam and the optical axis. The main beam passes through the sagittal plane. In these two planes is the radius of curvature of the opthical lens and its fragility different. Rays that pass through the sagittal and tangential plane creates two different imagepoints. Rays in the sagittal plane intersect the image plane at point Ys' and rays in tangential plane creates a image YT'. The distance of these two points, which is measured in the direction of the optical axis is referred to as an astigmatic diffraction, astigmatic difference or astigmatism. Along with astigmatism it also comes to a flattener and flattenersagittal and tangential is distinguished. As a sagittal flattener is considered distance Axs' (distance of point Ys' and paraxial plane t,0') and a tangential flattener distance Ax,' (distance point YT' and paraxial plane £0'). After creation of imagepoints that arose by displaying points from the subject plane, two cylindrical surfaces are formed (tangential rotational plane ijr' and sagittalrotational plane £S') which touch each other at the image point situated on X0' optical axis. The flattener of the lens in the image plane occurs because the image of the object plane which is perpendicular to the optical axis is a curved surface. Therefore it is not possible to obtain sharp images in their entirety in the image plane that is perpendicular to the optical axis. For this reason, it is an image that arises on a flat plane,focusing screen or a film, only sharp either in the center or in the periphery. After passing through the optical system has a beam an elliptical cross-section that changes in the place between the two images into circular and in imagepoints Ys' and YT' are line segments being formed. In the case of subject-specific point is located at infinity, they are referred to as focal lines or focals. At the point where there are no shape image changes is the ring of smallest scattering. Astigmatism, but also flattener lenscan be depicted graphically. On the horizontal axis is the tangential or sagittal flattener lens marked (Ax,', Ax/) or astigmatic difference (a) and on the vertical axis forming an angle x of the optical axis with the main ray of the light beam. With the increase in the angle x it becomes to increasing both astigmatism and the flattener lens. [3] 180 Picture 1: Astigmatism and flattener [3] Astigmatic spectacle lenses vary from the spherical lenses significantly. The essential difference is in the deformation image and the structure of the observed object. Astigmatic lenses are created by the combination of astigmatic (aspherical) planes with planar plane, convex or concave. These combinations changed and developed over the history. Plan-cylindrical lenses This spectacle lenses are usually abbreviated as pi. cyl. and they are the oldest type ofthe astigmatic glass. This lens is formed by functional planes, which are derived from the cylinder (cylinder). Individual functional planes emerge by a section, which is kept parallel to the cylinder's axis of rotation. In case that the distance of separating plane and the cylinder axis is bigger than the radius of the cylinder concave cylindrical glass is being formed. Otherwise, if the distance of separating plane and the cylinder axis is less than the radius of the cylinder convex cylindrical glass is being formed. Within the optical effects of the cylindrical planes are determined two directions with extreme values. It is the I. and II. a major incision. Each plane that intersects the cylinder parallel to its axis, creates first major incision and its optical cardinality is minimal (zero). The second main section is formed by a plane which intersects the cylinder in a direction perpendicular to its axis and the optical capacity of this cut is at a maximum. In the plan - cylindrical glass with optical power between I and II. a major incision varies according to the formula (p-a=cp 'max ■ cos2a (a- angle that the respective axis press together with the axis II. of the main section). Optical power difference between the two main sections is called astigmatic difference as in case of plancylindricallenses is directly equal to the optical power of the cylindrical plane. Sfera-cylindrical lenses In short, these lenses are called sph. cyl. This type of lenses is formed by the exchange of planar surface for a spherical surface. In comparison with the plancylindrical lens is the optical power no longer zero in the first main section, but will have a value of the spherical surface. Even this lens did not lead to the quality view by correction of ocular astigmatism, and so was replaced by a toric lens. Sfera-toric lenses The lenses, which are abbreviated as sph. tor., are in practice often called merely as toric lenses. By the construction of toric lenses have managed to eliminate a high degree of astigmatism of oblique rays, which manifested itself by view through a peripheral part of corrective lenses. Toric surface is formed by rotation of a circle outside its center, which leads to the formation of a toroidal structure, which may resemble a barrel. The toric surface differs from the cylindrical surface the most by the fact that in either direction is not the optical power zero. During the investigation it was concluded that the most effective is to combine toric surface with a spherical surface. Thus formed lenses are used today for correcting ocular astigmatism and it is possible to express the optical effect in two mutually perpendicular main sections, as the sum of optical power toric and spherical functional surfaces. [5] Etiology of astigmatism The origin of astigmatism is most often attributed to a change of curvature of the cornea in different meridians, however, lenticular astigmatism aleso rarely occurs. In most cases, this is the congenital refractive defect, which is caused by an imbalance between the growth of the cornea and other refractive environment. The cause of congenital astigmatism can also be the change of strenght ophthalmic cover, reduced or increased intraocular pressure, and last but not least, the pressure of eyelid. Just the pressure of the upper eyelid may be attributed to the formation of 181 greater physiological curvature of the cornea in the vertical meridian of the cornea, which can reach to ID. The changes in curvature of the cornea can also occur by the accident during ocular surgery, or various corneal diseases. This astigmatism is called acquired. Astigmatism, whose origin is associated with an intraocular lens, is relatively rare. It can be caused both by changing the curvature of the anterior and posterior pole of the lens (lentikonus), as well as luxation or subluxation of the lens, or by changing its index of refraction especially by the starting cataracts. Because of the connection between the intraocular lens and the accommodative lens astigmatism may change due to accommodation. This condition is known as dynamic or accommodative astigmatism. [1] Division of astigmatism The basic division of astigmatism is regular and irregular astigmatism. Regular astigmatism is further divided into astigmatism simple, compound, mixed and further on astigmatism direct, indirect and oblique axes. Astigmatism can also be further divided into astigmatism cornea and lenses. Regular astigmatism As regular we denote astigmatism in case, that both main meridians are perpendicular to each other (90 ° angle) and the refractive power is equally distributed between the two extreme values. Regular astigmatism can be further divided according to the distribution of the two main focuses, therefore, according to refractive state of maximum and minimum meridian. Simple astigmatism or simplex: one of the two main meridians isemetropic and the second is myopic or hyperopia Compound astigmatism or compositus: both main meridians are either myopic or hypermetropic. Mixed astigmatism or mixtus: one of the main meridians is myopic and one hyperopia Regular astigmatism can be further divided into astigmatism direct, indirect and oblique axes. Direct astigmatism or by rules: meridian with maximal optical effect is oriented vertically (between 70 ° and 110°). This type of astigmatism occurs more frequently among young people, and most often is caused by increased pressure of the upper eyelid and is often being compensated by lenticular astigmatism, which is oriented oppositely. Indirect astigmatism or against the rule: meridian with maximal optical effect is oriented horizontally (between 160 ° and 200 °). Oblique axes astigmatism or obliquus: two main meridians are located obliquely, approximately about 45 ° and 130 °. [5] Irregular astigmatism Irregular astigmatism is described as a state where two main meridians do not meet at a right angle. The most common cause are the states after cornea disease, which leads to its irregular convexity. Often is present by keratoconus or may be caused by eye injuries. This type of astigmatism is very difficult to correct and correction by spectacle lenses is often unsuccessful. Frequent correction is presented by hard contact lens, and in some cases, surgery is indicated. [1,2] Corneal and lenticular astigmatism It often occurs a state where both types of astigmatism, such as corneal lens, achieve significant values. These values, however, may disturb each other and the total astigmatism of the eye can thus be minimal or zero. In this case, it may cause complications in the application of contact lenses. Lacrimal lens, which is formed between the inner surface of the contact lens and the anterior surface of the cornea smoothes irregularities and thereby cancels out the corneal astigmatism. However, if the lens astigmatism is present, this leads to its manifestation. The situation can be solved by decorrection of spectacle lenses. As described above, by younger people we often come across straight astigmatism, which is caused by decreasing the radius of curvature corneal in the vertical direction. Conversely, with increasing age, which leads to loss of adipose tissue in the eye socket,the eye gradually "fits" and the pressure of the upper eyelid to the cornea is reduced. The result is a reduction in corneal astigmatism and the superiority of lenticular astigmatism, which is usually against the rule. The resulting overall astigmatism Astc arises by the sum of corneal astigmatism AstR, lenticular astigmatism Astc and residual astigmatism, which is of a negligible level and its most common cause is an oblique placement of intraocular lens and irregular formation of the yellow spot. Research shows that approximately 40.3% of the corneal astigmatism greater than the total astigmatism, which is due to the compensation effect of lens astigmatism. Furthermore, 44.3% of people showing astigmatism 182 corneal equal to the astigmatism total and approximately 15.4% of total astigmatism was detected higher than corneal astigmatism, which is attributed to the effect of increasingc lenticular astigmatism. The relationship between corneal, lens and total astigmatism is described by the so-called Javalov's condition. So is corneal astigmatism directly expressed by the formula Astc=l,25AstR-0,5 and corneal astigmatism indirect by formula Astc=l,25AstR+0,5. Astigmatism corneal astigmatism is the same as the total when the intraocular lens exhibits by its shape a sphericity. Otherwise, if cornea has a spherical shape, lens astigmatism contributes to astigmatism overall 2/3. The formula for lens astigmatism is therefore Astc=3/2(Astc-AstR).). Most of the corneal astigmatism participatte its front refracting surface which is the interface between the air having a refractive index of corneal tissue 1 and a refractive index of approximately 1.37. Due to the large difference in refractive index even small changes of radius of curvature of the front surface of the cornea causes a considerable change in the optical power of the refracting surface. Posterior corneal surface is the interface between the refractive index of the cornea (1,37) and the refractive index ofaqueous humor (1,336). This refractive indexes difference is realy minimal and therefore the deformation of this surface contributes to the negligible change in optical power and will not occur in a higher astigmatism than 0,1 up to 0,2D. [1, 5] Correction of astigmatism by contact lenses When correcting astigmatism by contact lenses we start from precisely measured spectacle correction. After finding the desired sphere-cylindrical correction, it is important to rewrite the writing on the cylindrical-cylindrical. Thus we find diopter values in two mutually perpendicular sections. This notation is very important in the case, that one of the cylinder value is higher than +/- 4D. In case of higher values is the change vertex distance caused (distance from the top of the front surface of the cornea to the posterior surface of corrective lenses in eyeglass frames) change required diopter lens by more than +/- 0,25D. Diopter change can be calculated using the formula S'Kc=S'B/(l-Ad.SB) where S'kc is the resulting diopter lens value, S'B is the diopter value of spectacle frames and Ad is the vertex distance. In case of astigmatism with the cylinder lower than -0,75D it is suitable to use a spherical equivalent for correction. Thus, half of the cylindrical values added to the spherical value. If the astigmatism with cylinder ^-0,75D is measured, it is appropriate to apply a cylindrical contact lens. [4] Correction by toric contact lenses Statistics have shown that approximately 47% of clients with vision correction have cylinder ^0,75D at least at one eye and 70% of clients with astigmatism <0,50D in both eyes, where the lower astigmatism is more common than higher. It was also shown that the prevalence of astigmatism is about 2 times higher by myopia than by hypermetropia, namely 31,7% to 15,7%. Market data also show that less than 20% of the soft lenses are toric. Nowadays there are high demands not only on a stable and sharp vision, but also on comfortable-to-wear and eye health. The precision optics participate on sharpness of vision, predictable orientation and stability of contact lens, independent of eye movements or head. For comfortable using contact lenses, the slim design of the lens surface with low friction and optimal modulus of elasticity play a major role. To maintain eye health, the adequate oxygen, low formation of deposits, short intervals of change and a UV filter are very important. 183 OKOS ČOČKOU Hydrogelová sférická (IDay Acuvue Moist) J.00 2.35 d cylinder Silicone-hydrogelová sférická(AcuvueOasys) -3.00 2.47 d cylinder +3.00 2.06 d cylinder +3.O0 2.31dcylini DER Picture 2: Maskingastigmatism by sphericalcontactlens [6] As can be seen in the picture, the hydrogel or silicone-hydrogel lens is not able to mask the upper cylinder, therefore the great emphasis on the application toric contact lenses is being put. To the exploration and evaluation was used a device called Keratron. The device was used to measure the cylinder without contact lens and then attached with the hydrogel or silicone-hydrogel lens. This picture shows that the cylinder is shown with any of the contact lenses. The result of this research shows, that spherical lenses made of the latest materials do not significantly mask the corneal astigmatism. It is important to realize the potential in the application of toric lenses, because there is still a significant disparity between the occurrence of astigmatism and the number of users of toric contact lenses. Therefore it is necessary to focus on the needs and requirements of astigmatics and reduce the number of interruption usage. When applying toric contact lenses, we start from the exact actual refraction, transfer of spectacle notice by vertex distance to the lens and the subsequent application of lens with the cylinder and the axis closest to the prescription. Current toric contact lenses excel in improved production, reproducibility and optical quality and improved design, that is thinner, more convenient, faster and a consistent stabilization. There are lenses with improved materials, choice of frequency exchange and a considerable range of parameters. The most widely used lens designs are prismatic ballast, dual thinned zone and ASD technology that provides the latest and greatest stability of contact lens in the eyes or head movements. Just by the application of toric contact lenses is required time for their establishment (30 min.) very important. After this time is important to assess the rotation and orientation of the lens. We are able to assess this change on the slit lamp thanks to brands stamped on the surface of the contact lens. In the case of clockwise rotation we adjust the final axis of the cylinder that we add stage on which lens has rotated and in case of counterclockwise rotation we subtract these stages. It is important to remember that the tight lens may prevent the orientation and slower to reorient, on the contrary free lens rotate very fast and may be unstable. [6, 7] READING LIST [1]ANTON, M. Refractive errorsand theirinvestigativemethods. Brno: NCONZO, 2004. 96 s. ISBN 80-7013-402-X. [2]ESSILOR. Practicalrefraction. Opticians papers. Essilor International: 2007 [3]JEXOVÁ, S. Geometricoptics. Brno: NCONZO, 2010. 218 s. ISBN 978-80-7013-521-1. [4]PETROVÁ, Sylvie, MAŠKOVÁ, Zdeňka a JUREČKA, Tomáš. Basics ofapplication of contact lenses. Brno: NCONZO, 2008. 219 s. ISBN 978-80-7013-470-2. [5JRUTRLE, M. Spectacleoptics. Brno: NCONZO, 1993. 144 s. ISBN 80-7013-145-4. [6]THE VISION CARE INSTITUTE OF JOHNSON AND JOHNSON S.R.O. Astigmatism. 2015. [7]VRBA, Jakub. New findings onastigmatism. CzechOptician. Praha, 2015, č. 1, s. 84-86. ISSN 1211-233X 184 16. Korelace mezi hodnotou refrakce a IQ - Bc.Petra Zámečníkova Vedoucípráce:Mgr. Ondřej Vlasák Katedra Optometrie a ortoptiky Lékařské fakulty Masarykovy univerzity Brno Úvod Dlouhou dobu se vedou diskuze na témata týkající se dědičnosti myopie a inteligence, zdali tyto dědičnosti jsou k sobě vázané. Cílem článkuje provést pilotní studii k výzkumu zabývajícího se touto otázkou. Hypotéza byla stanovena takto: Myopové mají v průměru vyšší IQ než emetropové nebo hypermetropové. Dále článek charakterizuje refrakční vady, tedy myopii, hypermetropii a astigmatismus. Možnosti vyšetření refrakčních vad. Použití objektivních a subjektivních metod. Nastiňuje základní problematiku inteligenčního kvocientu a možnost jeho testování. V závěru článku budou prezentovány průběžné výsledky pilotního výzkumu zabývajícího se korelaci refrakce a IQ. Refrakce Refrakční vady Pokud se paprsky světla procházející přes optická média (rohovka, komorová voda, čočka, sklivec) rovnoběžně s optickou osou oka potkávají na sítnici, jedná se o emetropii. Tedy o oko bez refrakční vady, kde je poměr, určující refrakci, mezi délkou oka, zakřivením lomivých médií (rohovka a čočka) a jejich optickou mohutností ideální[l,2,3]. Pokud poměr není ideální a paprsky procházející do oka se nestřetávají na sítnici, jedná se o oko s refrakční vadou, o ametropii. Refrakční vada označována jako hypermetropie, neboli dalekozrakost, je typická ohniskem procházejících paprsků za sítnicí. Kdežto myopie, nazývána též dalekozrakost, má své ohnisko před sítnicí. Vedle myopie a hypermetropie, jenž jsou řazeny mezi vady sférické, lze odlišit i vadu asférickou, tedy astigmatismus. Astigmatismus je vada, kdy rovnoběžné paprsky vstupující do oka mají v různých meridiánech (řezech) ohnisko v různé rovině, způsobuje to odlišná optická mohutnost v jednotlivých řezech optického systému[2,3,4,5]. Objektivní refrakce Objektivní refrakce je způsob měření refrakčních vad bez velké pomoci vyšetřovaného, po něm může být požadována spolupráce při fixování bodu a umístění hlavy, ale subjektivní informace od pacienta o kvalitě vidění v průběhu vyšetření nejsou potřeba. Objektivní refrakce si našla stabilní pozici v celkovém vyšetření refrakčního stavu oka, neboť přináší úsporu času při subjektivní refrakci, která po ní následuje[3,5,6]. Automatické oční refraktometry Už od počátku 70. let minulého století se objevují na trhu a jsou nedílnou součástí vyšetření refrakce oka. Prošly a stále procházejí řadou změn a inovací. Využívají infračervené světlo, metodiky Jacsonových zkřížených cylindrů, zamlžovací cylindrické metody nebo komplementárních testů. Při vyšetření dochází k promítnutí obrázku na retinu a pomocí detektorů je vyhodnocen odražený paprsek, jenž prošel přes optická média tam a zpět. Dle nasbíraných dat dojde k vyhodnocení objektivní refrakce oka[3,4,6]. Subjektivní refrakce Subjektivní refrakce navazuje na refrakci objektivní. Vyšetření zrakové ostrosti je jedno ze základních očních vyšetření. Schopnost oka rozlišit dva body ležící u sebe se nazývá minimum separabile, neboli zraková ostrost[3,4]. Cílem subjektivní vyšetřovací metody je určení sféry, cylindru a jeho osy. Tyto metody využívají optotypů a předkládání zkušebních čoček, jenž jsou umisťovány do zkušební obruby nasazené na obličeji pacienta nebo pomocí foropteru, mechanického zařízení, které obsahuje sady sférických, cylindrických, prizmatických čoček a speciálních filtrů[9]. Optotypy jsou tabule, desky, displeje, TV, na kterých jsou znaky v různých velikostech. Každý symbol (písmeno, číslice, obrázek) je většinou zaznamenán do čtvercové sítě 5x5 jednotek, tloušťka čáry znaku nebo mezery odpovídá jedné jednotce. Výsledek testu je vyjádřen jako zlomek. Čitatel představuje vzdálenost klienta od optotypu a jmenovatel reprezentuje vzdálenost, ze které by emetropické oko daný znak vidělo. Například, čte-li osoba řádek 6/30 (0,2) ze vzdálenosti 6 metrů, je zraková ostrost 6/30 neboli 0,2. Z toho plyne, že tento vyšetřovaný je schopen vidět z 6 metrů optotypový znak, který vidí emetrop z metrů třiceti [3,4,7,8]. Dnes používané optotypy využívají dva principy zobrazování znaků: Snellenův optotyp a optotyp uplatňující použití logaritmické řady. Původní Snellenův optotyp měl sedm úrovní o zmenšující se velikosti. Na nejvyšší velikostní úrovni bylo pouze jedno písmeno, a menší řádky byly doplněny o jednu číslovku. Se snižující se velikostí řádku docházelo k zvyšování počtu znaků na řádek. Dnes se označení Snellenův optotyp používá pro všechny designy s jedním velkým písmenem na začátku a dále se zmenšující řádky, na kterých přibývá písmeno. Pro optotypy uplatňující použití logaritmické 185 řady je typické, že velikost má logaritmickou progresy, je tedy konstantní poměr mezi jednotlivými řádky (0,1 log jednotek). Na každé úrovní je zachován stejný počet znaků. Mezery mezi písmeny i mezi řádky jsou úměrné velikosti znaků. [3,5,7]. Optotypové znaky Optotypy používající písmena, Landoltův kruh nebo Pflůgerův hák jsou konstruovány do sítě pět na pět a šíře linie znaku je rovna jedné pětině šíře sítě. Optotypy používající písmena jsou vhodná pouze pro osoby ovládající abecedu, používá se patkové i bezpaťkové písmo[3,5]. Landoltův kruh, nebo-li Landoltovo C, se skládá z kruhu s přerušením. Vnější průměr znaku odpovídá 5 jednotkám čtverce, vnitřní průměr odpovídá 3 jednotkám a přerušení je rovné jedné jednotce. Cílem vyšetřovaného je identifikovat umístění mezery na každém kruhu. Na rozdíl od většiny ostatních optotypů je zde rozhodující detail dobře definovatelný a jednoznačný, je to mezera v kruhu. [3,5]. Pflůgerovy háky, někdy označované jako „negramotné E". E je zobrazeno v různých směrech na každé velikostní úrovni a úkolem vyšetřovaného je určit, kterým směrem míří ramena písmena. Znak E má většinou všechny ramena stejně dlouhá a lze, stejně jako Landoltův kruh, použít pro děti a osoby, které neumí číst[3,5]. Obrázkové optotypy jsou vhodné pro malé děti. Symboly nejsou zapsány striktně do sítě pět krát pět, jsou špatně definovatelné a jejich design se liší podle autora, někteří preferují obrazy zobrazovaných předmětů, jiní siluety[5,6]. IQ-inteligenční kvocient IQ , inteligenční kvocient, udává stupeň rozumových schopností. Dříve se IQ definovalo jako poměr mentálního věku a věku skutečného, podle vzorce[10,11]: menální věk IQ = --v , V1 -100 skutečný vek Dnes už jsou výpočty pro IQ mnohem propracovanější. Podle IQ můžeme sestavit tuto stupnici rozumových schopností [10,11]: Nad 140 vysoká, výjimečná inteligence Více jak 120 vysoký nadprůměr 110-120 nadprůměrná inteligence 100-110 normální, vysoce průměrná inteligence 90-100 podprůměrná inteligence 80-90 slabý podprůměr 70-80 menší stupeň slabomyslnosti 50-70 debilita, slabomyslnost 20-50 imbecilita, střední stupeň slabomyslnosti 0-20 idioti, nejtěžší stupeň slabomyslnosti Ravenovy progresivní matrice (matice) Progresivní matrice byly sestaveny Ravenem již v minulém století. Testovací sešit je tvořený 60 úlohami rozdělených do 5 setů (A až E) po 12 úkolech. Úloha se skládá z černobílého nákresu, v němž jedna část chybí. Úkolem vyšetřovaného je najít v nabídce 6 nebo 8 odpovědí chybějící díl, jenž dotvoří smysluplný a logický celek. Z nabízených odpovědí je vždy jen jedna správná a obtížnost matic roste, od nejjednodušších po nejtěžší. Celý test je neverbální, lze tedy říci, že se jedná o test mezinárodní. Dle Ravena zkouška měří výkon chápat tvary, jejich povahu, vztahy mezi nimi a jejich logické uspořádání. Testem nelze změřit absolutní inteligenci nebo inteligenci všeobecnou[10,ll]. Vyšetřovaný dostane testovací sešit s progresivními matricemi a záznamový arch, do něhož zapisuje, dle jeho mínění, správné odpovědi. Je žádoucí, aby testovaný subjekt postupoval od první úlohy k poslední, nepřeskakoval úkoly a nevracel se k žádnému. Prvních pět matric slouží k ověření, zdali vyšetřovaný pochopil zadání, u těchto úloh je i dovoleno pomáhat. Doba trvání testuje neomezená, avšak pohybuje se mezi 30 až 40 minutami[10,ll]. Výzkumná část 3.1. Hypotéza a cíl práce Cílem práce je zmapovat korelaci refrakčních vad a IQ na vybraném vzorku probandů. A následné porovnání se studiemi zabývající se obdobným tématem. Pro naplnění cíle práce byla stanovena tyta hypotéza: Myopové mají v průměru vyšší IQ než emetropové nebo hypermetropové. Metodika práce V článku je popsán výzkum zabývající se korelací refrakčních vad a IQ. Data budou shromážděna během vyšetření skládající se z objektivní a subjektivní refrakce a testování pomoci Ravenových 186 standardních progresivních matric v Optice D+P,s.r.o. (v pobočkách Tábor a Soběslav). Data budou pořízena v průběhu roku 2015. Do pilotní studie byl zahrnut každý proband nad 15 let, u něhož byla změřena velikost refrakční vady a otestováno IQ. Výsledky studie jsou dále prezentovány v grafech a porovnány s ostatními studiemi, týkajících se korelace refrakčních vad a IQ. Pod pojmem myop se ve studii rozumí člověk s myopií nebo s myopickým astigmatismem. Pod pojmem hypermetrop se ve studii rozumí jedinec s hypermetropií nebo s hypermetropickým astigmatismem. Astigmatická složka vady je na sférickou přepočtena pomocí principu sférického ekvivalentu. Proband je hodnocen podle oka se závažnější vadou. Pro Ravenovy progresivní matrice neexistují normy pro současnou populaci, naposledy vydané normy jsou zastaralé. V rámci výzkumu tuto skutečnost můžeme zanedbat, protože jde o porovnání inteligence mezi zkoumanými probandy, ne o porovnání vůči celé populaci. Zkoumaný vzorek Pilotní studie byla provedena na vzorku deseti lidí. Zastoupení žen a mužů bylo stejné, tedy 50% jedinců tvořili muži a 50% tvořily ženy._ Rozdělení dle pohlaví ■ Muži ■ Ženy Graf č. 1: Zastoupení mužů a žen v pilotní studii Následující graf zobrazuje zastoupení jednotlivých věkových skupin probandů. Pět jedinců je ve věku 20 až 25 let, společně tvoří polovinu vzorku. Druhou nejpočetnější skupinou je věková kategorie 15 až 20 let, zastupující 30% z celkového vzorku. 20% jedinců se nachází ve skupině nad 25 let._ Rozdělení dle věku ■ 15-20 ■ 20-25 ■ nad 25 Graf č.2: Zastoupení probandů ve studii dle věku Pilotní vzorek byl vybrán tak, aby zastoupení myopů tvořilo 50% ze všech jedinců. Druhou polovinu pak tvoří emetropové s hypermetropové. Toto rozdělení je vyobrazeno v následujícím grafu. 187 Zastoupení refrakčních vad ■ Emetrop+hypermetrop ■ Myop Graf č.3. Zastoupení refrakčních vad v pilotní studii Výsledky pilotní studie Následující graf zaznamenává závislost refrakční vady na hodnotě IQ. Velikost IQ u zkoumaného vzorku se pohybuje v rozmezí 89-130. V levé polovině grafu jsou zaznamenány hodnoty pro jedince s myopií a v pravé polovině hodnoty pro emetropy a hypermetropy. Z daného grafu vyplývá skutečnost, že probandi s krátkozrakostí dosahují lepšího výsledku v IQ testu oproti jedincům bez refrakční vady nebo s dalekozrakostí. Zatímco průměrné IQ myopa ve vzorkuje 116,8, průměrná hodnota IQ skupiny tvořené emetropy a hypermetropy je 101,6._ Závislost refrakce na IQ ♦ -▼-rzt)— ♦ t< 1 nn ♦ 1UU a nn ♦ ♦ ni oU +•> O c ■n r r\ o 0U X "•n -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 Velikost vady [dpt] Graf č.4: Závislost velikosti refrakční vady na IQ Studie se také zabývá porovnáním refrakční vady a počtem přečtených knih za rok, neboť inteligence je do značné míry ovlivněná vzděláním. Z následujícího grafů vyplývá, vyšší čtenářská aktivita u jedinců s myopií oproti osobám s emetropií či hypermetropií. 188 Přečtené knihy za rok o 12 ♦ a 1 n W -LU o /~ ♦ A H a "'i ♦ ♦ ♦ —6— ♦ -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 Refrakčnívada [dpt] Graf č.5: Poměr mezi refrakční vadou a přečtenými knihami Následující dvojice grafů zaznamenává dosažené vzdělání vzhledem k refrakční vadě. Z grafů lze vyčíst vyšší vzdělání u lidí s hypermetropií nebo emetropií, mohlo by se tedy zdát, že hodnota IQ nesouvisí se vzděláním, ale pravděpodobně je tento fakt způsoben průměrně nižším věkem probandů ve skupině myopů, tedy mladší myopové, ještě vzhledem k věku, nemohli dosáhnout vyššího vzdělání. Dosažené vzdělání u emetropů a>z. 40% 20% 40% S 10 u Dosažené vzdělání u myopů IZS 10 Grafy č. 6 a 7: Maximální dosažené vzdělání u emetropů a hypermetropů, Maximální dosažené vzdělání u myopů Diskuze výsledků Z pilotní studie plyne souvislost mezi IQ a refrakční vadou. Průměrné IQ myopa ve vzorkuje 116,8, zatímco průměrná hodnota IQ skupiny tvořené emetropy a hypermetropy je 101,6. Stejného závěru se dobraly studie Jensena, které potvrdily, že myopové mají v průměru o několik bodů vyšší IQ než emetropové nebo hypermetropové. Studie provedená v Singapuru kolektivem autorů prokázala také vyšší hodnoty IQ u myopů, tato studie byla zaměřena na děti školního věku. Singapurská studie porovnávala i IQ s počtem přečtených knih a došla k závěru, že děti s vyšší myopií přečtou průměrně víceknih[12,13]. Závěr Cílem článku bylo seznámit čtenáře s pojmy, jako jsou refrakční vada a inteligence, objasnit jejich dělení a metody vyšetření. Nastínit vztah mezi refrakcí a IQ. V rámci práce byla stanovena hypotéza: Myopové mají v průměru vyšší IQ než emetropové nebo hypermetropové. A provedena pilotní studie, jež tuto hypotézu potvrdila. Na pilotní studii chci navázat ve své diplomové práci, kde chci výzkum dále rozvíjet a rozšířit. Průběžné výsledky budou prezentovány na 6. celostátní studentské konferenci optometrie a ortoptiky, 15. října 2015. 189 Citace [I] ROZSÍVAL, Pavel. Oční lékařství. 1. vyd. Praha: Karolinum, 2006, 373 s. ISBN 80-246-1213-5. [2] AUTRATA, Rudolf a Jana VANČUROVÁ. Nauka o zraku. 1. vyd. Brno: Institut pro další vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví v Brně, 2002, 226 s. ISBN 80-701-3362-7. [3] ZÁMEČNÍKOVA, Petra. Výskyt refrakčních vad u dětí a jejich korekce. Kladno, 2014. Bakalářská práce. FBMI, ČVUT v Praze. Vedoucí práce Mgr. Markéta Žákova. [4] ANTON, Milan. Refrakční vady a jejich vyšetřovací metody. 3. přeprac. vyd. Brno: Národní centrum ošetřovatelství a nelékařských zdravotnických oborů, 2004, 96 s. ISBN 80-701-3402-X. [5] BENJAMIN, William J. a Irvin M. BORISH. Borish's clinical refraction. 2nd ed. St. Louis Mo.: Butterworth Heinemann/Elsevier, c2006, xviii, 1694 p. ISBN 07-506-7524-1. [6] RUTRLE, Miloš. Přístrojová optika: učební texty pro oční optiky a oční techniky, optometristy a oftalmology. 1. vyd. Brno: Institut pro další vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví, 2000, 189 s. ISBN 80-701-3301-5. [7] KRAUS, Hanuš. Kompendium očního lékařství. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1997, 341 s. ISBN 80-716-9079-1. [8] STEIN, Harold A., Raymond M. STEIN a Melvin I. FREEMAN. The ophthalmic assistant: a text forallied and associated ophthalmic personnel. 8th ed. Philadelphia: Elsevier Mosby, 2006, xviii, 871 p. ISBN 0-3230-3330-X. [9]MICHAEL BASS, editor-in-chief, Jay M.associate editor JAY M. ENOCH a associate editor VASUDEVAN LAKSHMINARAYANAN. Handbook of optics. 3rd ed. New York: McGraw-Hill, 2010. ISBN 978-007-1629-287. [10] RAVEN, J.C., J.H. COURT a K. HENNELOVÁ (překl.). Ravenove standardní progresivní matice. Bratislava: Psychodiagnostika Bratislava, 1991. [II] RAVEN, J.C., J.H. COURT a K. HENNELOVÁ (překl.). Ravenove standardní progresivní matice: Testovací zošit. Bratislava: Psychodiagnostika Bratislava, 1991. [12]Cohn SJ, Cohn CM, Jensen AR. Myopia and intelligence: a pleiotropic relationship? Hum Genet. 1988 Sep;80(l):53-8. PubMed PMID: 3417304. [13]SEANG-MEI SAW; SAY-BENG TAN; DANIEL FUNG; KEE-SENG CHIA; DAVID KOH; DONALD T. H. TAN; RICHARD A. STO. IQ and the Association with Myopia in Children. IOVS. 2004, roč. 45, Č. 9. 190 Correlation between refraction value and IQ- BcPetra Zámečníkova Supervisor:Mgr.Ondřej Vlasák Department of Optometry and Orthoptics, MedicalFaculty, Masaryk University Introduction For a long time, discussions on topics related to heredity of myopia and intelligence, whether these are heredity tied together. This article aims to conduct a pilot study to research dealing this question. The hypothesis was established: Myopic people have a higher average IQ than emmetropic or hyperopic people. The article also describes the refractive errors: myopia, hyperopia and astigmatism. Options examinations refractive errors. Using objective and subjective methods. It outlines the basic problems of intelligence quotient and the possibility of testing. In conclusion, the article will be presented interim results of the pilot study regarding the correlation of refraction and IQ. Refraction The Refractive Errors If light rays passing through the optical media (cornea, aqueous humor, lens, vitreous) parallel to the optical axis of the eye to meet on the retina, it is a emmetropia. It is an eye without refractive error. The ratio between the length of the eye, the curvature of refractive media (cornea and lens), and their optical power is ideal [1,2,3]. If the ratio is not ideal, and the rays passing through the eye on the retina do not interfere, it is a refractive error of the eye, the ametropia. The refractive error referred to as hyperopia, or farsightedness, a typical light rays focus behind the retina. And myopia, also known as farsightedness, has its focus before the retina. Myopia and hyperopia are ranked among the spherical defects. Astigmatisms is aspherical defect. Astigmatism is a defect when the parallel rays entering in the eye are in different meridians outbreak in a different plane, this causes different optical power in the different sections of the optical system [2,3,4,5]. The Objective Refraction Objective refraction is how to measure refractive errors without much help examined. After the patient may be required to cooperate in the fixing point and the placement head, but subjective information from the patient about the quality of vision in the course of investigation are not needed. Objective refraction found a stable position in the overall examination of the refractive state of the eye, as it saves time during subjective refraction. [3,5,6]. The Automatic Eye Refractometers Automatic eye refractometers appear on the market since the early 70s and they are an integral part of refraction of the eye. They have gone through and are still going through a lot of changes and innovations. They use infrared light, the methodology Jacson's crossed cylinders, cylinder fogging method or complementary tests. When the examination is to project the image on the retina using a detector evaluates the reflected beam that passed through the optical media back and forth. According to the collected data will be evaluated objective refraction[3,4,6]. The Subjective Refraction Subjective refraction follows the objective refraction. Visual acuity is one of the basic eye examination. Minimum separabile is called the eye's ability to distinguish between two points lying at each other. Minimum separabile means visual acuity [3,4]. The aim of the subjective examination methods is to determine the sphere, cylinder and axis. These methods used presenting optotypes and test lenses, which are placed in the test frame or using phoropter. It is the mechanical device which comprises a set of spherical, cylindrical, prismatic lenses and special filters [9]. 191 Optotypes are boards, panels, displays, TVs, on which the characters are in different sizes. Each symbol (letter, number, figure) is usually recorded in a square grid of 5x5 units, line thickness, or the character spacing corresponds to one unit. The test result is expressed as a fraction. Nominator represents the distance of the client from the tests and the denominator represents the distance from which the emmetropic eye saw the character. For example, if a person reads a line of 6/30 (0.2) from a distance of six meters, the visual acuity of 6/30 or 0.2. It follows that the examinee is able to see from six meters optotypes character who sees emmetropic eye of thirty meters [3,4,7,8]. Today, used eye chart used two principles the characters: The Snellen test type and test type exercising using a logarithmic series. Original Snellen optotype have seven levels of decreasing size. At the highest level, the size was only one letter, and smaller lines were supplemented by one numeral. The decreasing size of the line there was increase in the number of characters per line. Today, the Snellen test type designation used for all designs with a single capital letter at the beginning and decreasing lines that increasing the letter. Optotypes for applying logarithmic range is typical that the size has a logarithmic progression is thus a constant ratio between the individual lines (0.1 log). At each level is maintained the same number of characters. Spacing between letters between the lines are proportional to the size of the characters.[3,5,7]. The Optotypes Signs Optotypes using letters, Landolt's circle or Pfltiger's symbols are designed into the network five to five and a line width character equals one fifth of the breadth of the network. Eye chart using the letters are only suitable for the person controlling the alphabet used serif and sans serif[3,5]. Landolt's circle, Landolt's C, consists of a ring with interruptions. The outer diameter of the character corresponding to 5 units of square inner diameter corresponding three interruption units and is equal to one unit. The aim is examined to identify locations on each ring gap. Unlike most other optotypes is a crucial detail is well defined and clear, this is a gap in the ring.[3,5]. Pfluger's hooks, sometimes termed "illiterate E". E is displayed in the different directions at each high level task is examined to determine which direction pointing shoulders letters. E character is usually all equally long arms and can, like Landolt's circle, used for children and people who cannot read[3,5]. Picture optotypes are suitable for small children. Symbols are written strictly to the net five times five, are ill-defined and their design varies according to the author, some prefer images displayed objects, silhouettes others[5,6]. IQ IQ, intelligence quotient, it indicates the degree of cognitive ability. Previously IQ defined as the ratio of mental age and actual age, according to the formula [10,11]: mental aee 10=---—-100 real age Today, the calculations for the IQ more sophisticated. According IQ we can build this scale of intellectual abilities [10,11]: 140 more high, exceptional intelligence 120-140 high above average 110-120 above average intelligence 100-110 normal, high-average intelligence 90-100 below average intelligence 80-90 substandard weak 70-80 lesser degree of idiocy 50-70 debility, imbecility 20-50 imbecility, middle level idiocy 0-20 idiots to serious mental decline The Raven's Progressive Matrices Progressive matrices were compiled by Raven in the last century. Test workbook is composed of 60 tasks divided into five sets (A to E) of 12 tasks. The task consists of a monochrome drawing, in which one part is missing. The task of the investigation is to find the menu 6 or 8 replies missing piece that 192 will complete a meaningful and logical whole. From all the answers is always only one correct and matrices growing difficulty, from easiest to hardest. The entire assay is nonverbal, it can say that it is an international test. According Raven's test measures the performance to understand shapes, their nature, their relationships and their logical arrangement. Test does not measure the absolute intelligence or general intelligence [10,11]. The patient gets a test workbook with progressive matrices and answer sheet to which writes the correct answer. It is desirable that the test subject has progressed from the first to the last task, not to skip the tasks and not to return to none. The first five matrices are used to verify whether the examinee to understand the assignment, with those tasks is also allowed to help. The duration of the test is limitless, but ranges between 30 to 40 minutes [10,11]. The Research Section The Hypothesis The aim is to map the correlation of refractive errors and IQ on a selected sample of subjects. A comparison with studies dealing with the same topic. To fulfill the objectives of the work was determined gone hypothesis: People with myopia have a higher average IQ than emetropic or hypermetropic people. The Methodology of the Work The article describes research into the correlation of refractive defects and IQ. Data will be collected during an examination consisting of objective and subjective refraction and testing Ravens Standard Progressive Matrices in Optics D + P, s.r.o. (branches in Tabor and Sobeslav). Data will be taken during 2015. The pilot study was included in each probands over 15 years old, which has been measured by the size of refractive errors and tested IQ. The study results are also presented in graphs and compared with other studies regarding the correlation of refractive errors and IQ. The term myopic man in the study means a person with myopia or myopic astigmatism. The term hyperopic man in the study means a person with hyperopia or hyperopic astigmatism. Astigmatic component defects for spherical recalculated using the principle of spherical equivalent. Probands are evaluated by eye to more serious faults. For Raven's Progressive Matrices standards does not exist for the current population, recently published standards are outdated. The research of this fact can be ignored because it is a comparison between examined probands intelligence, not compared to the whole population. The Research Sample A pilot study was conducted on a sample of ten people. Representation of women and men were equal, ie 50% of subjects were male and 50% were women._ Distribution According to the Sex ■ Men ■ Women Graph 1: Distribution of men and women in the pilot study 193 The following graph shows the distribution of age groups probands. Five subjects, aged 20-25 years, together make up half of the sample. The second largest group is the age category 15-20 years, representing 30% of the total sample. 20% of individuals located in the group above 25 years. Distribution According to the Age ■ 15-20 ■ 20-25 ■ 25 and more Graph 2: Representation of the subjects in the study by age The pilot sample was chosen so that the proportion of people with myopia accounted for 50% of all individuals. The other half consists of people with emetropa or hyperopa. This distribution is shown in the following chart. Distribution of Refractive Errors ■ Emmetropia+Hyperopia ■ Myopia Graph 3. Representation refractive errors in a pilot study The Results of the Pilot Study The following chart records the dependence of refractive error on the value of IQ. IQ for the sample is in the range from 89 to 130. In the left half of the graph below, the values for individuals with myopia and the right half of the value of people with emmetropia and hyperopia. From the graph shows that probands with myopia achieve better results in IQ tests compared with individuals without refractive errors, or farsightedness. The average IQ of people with myopia in a sample is 116.8, the average 194 value of the IQ group consisting others is 101.6. Correlation between Refractive Errors and IQ i /in ♦ -W-IzU ♦ r 1 nn ♦ 1UU OA ♦ ♦ g r r\ -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 Refractive errors[dpt] Graph 4: Dependence size refractive errors on IQ The study also presents a comparison of refractive error and the number of books read in a year, because intelligence is largely influenced by education. The chart below shows, the higher reading activities for individuals with myopia compared to persons with emmetropia and hyperopia. The Number of Books Read per Year ♦ a in w iu in § CO **-0 01 r _g G 1 ♦ 2 A (U 4 1- ♦ ♦ ♦ ♦ -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 Refrection errors[dpt] Graph 5: Ratio between refractive error and the read books 195 The following pair of graphs Records education due to refractive error. The graphs can be read higher education for people with hyperopia or emmetropia, it might seem that the value of IQ is not related to education, but this fact is probably due to the lower average age of subjects in the group of people with myopia, that younger myopic people, yet with respect to age, could achieve higher education. Graphs 6 and 7: Maximum level of education for people with hyperopia and emmetropia, maximum educational attainment in myopic people Education for Education for People People with with Myopia Emmetropia and Hyperopia ■ Secondary school ■ Further education ■ Higher education The Discussion of Results The pilot study follows correlation between IQ and refractive error. The average IQ of myopic people is 116.8in the sample, while the average value of IQ group consisting people with emmetropia or hypermetropia is 101.6. Jensen's studies have the same results, that myopic people have a few points higher IQ than emmetropic and hyperopic people. A study conducted by the Singapore team of authors also demonstrated the higher the IQ of myopic humans, this study was focused on school-age children. Singapore's study compared the IQ and the number of books read and concluded children with higher average myopia read more books [12,13]. Conclusion The aim of the article was to inform the reader about terms such as refractive error and intelligence, to explain their division and methods of the examination. Foreshadow the relationship between IQ and refractions. The hypothesis was formulated in this work: Myopic people have an average IQ higher than emmetropic and hyperopic people. A pilot study confirmed this hypothesis. I want to continue in the study in my diploma thesis, in which I want to research develop and expand. Interim results will be presented at the 6th National Student Conference of Optometry and Orthoptics, October 15 2015. The Citation [1] ROZSÍVAL, Pavel. Oční lékařství. 1. vyd. Praha: Karolinum, 2006, 373 s. ISBN 80-246-1213-5. [2] AUTRATA, Rudolf a Jana VANČUROVÁ. Nauka o zraku. 1. vyd. Brno: Institut pro další 196 vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví v Brně, 2002, 226 s. ISBN 80-701-3362-7. [3] ZÁMEČNÍKOVA, Petra. Výskyt refrakčních vad u dětí a jejich korekce. Kladno, 2014. Bakalářská práce. FBMI, ČVUT v Praze. Vedoucí práce Mgr. Markéta Žákova. [4] ANTON, Milan. Refrakční vady a jejich vyšetřovací metody. 3. přeprac. vyd. Brno: Národní centrum ošetřovatelství a nelékařských zdravotnických oborů, 2004, 96 s. ISBN 80-701-3402-X. [5] BENJAMIN, William J. a Irvin M. BORISH. Borish's clinical refraction. 2nd ed. St. Louis Mo.: Butterworth Heinemann/Elsevier, c2006, xviii, 1694 p. ISBN 07-506-7524-1. [6] RUTRLE, Miloš. Přístrojová optika: učební texty pro oční optiky a oční techniky, optometristy a oftalmology. 1. vyd. Brno: Institut pro další vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví, 2000, 189 s. ISBN 80-701-3301-5. [7] KRAUS, Hanuš. Kompendium očního lékařství. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1997, 341 s. ISBN 80-716-9079-1. [8] STEIN, Harold A., Raymond M. STEIN a Melvin I. FREEMAN. The ophthalmic assistant: a text forallied and associated ophthalmic personnel. 8th ed. Philadelphia: Elsevier Mosby, 2006, xviii, 871 p. ISBN 0-3230-3330-X. [9]MICHAEL BASS, editor-in-chief, Jay M.associate editor JAY M. ENOCH a associate editor VASUDEVAN LAKSHMINARAYANAN. Handbook of optics. 3rd ed. New York: McGraw-Hill, 2010. ISBN 978-007-1629-287. [10] RAVEN, J.C., J.H. COURT a K. HENNELOVÁ (překl.). Ravenove standardní progresivní matice. Bratislava: Psychodiagnostika Bratislava, 1991. [11] RAVEN, J.C., J.H. COURT a K. HENNELOVÁ (překl.). Ravenove standardní progresivní matice: Testovací zošit. Bratislava: Psychodiagnostika Bratislava, 1991. [12]Cohn SJ, Cohn CM, Jensen AR. Myopia and intelligence: a pleiotropic relationship? Hum Genet. 1988 Sep;80(l):53-8. PubMed PMID: 3417304. [13]SEANG-MEI SAW; SAY-BENG TAN; DANIEL FUNG; KEE-SENG CHIA; DAVID KOH; DONALD T. H. TAN; RICHARD A. STO. IQ and the Association with Myopia in Children. IOVS. 2004, roč. 45, Č. 9. 197 17. Stáž na Kypru v Pantheo Eye Centre- Bc. Lucie Patočková Katedra optometrie a ortoptiky Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně Jak jsem stáž získala: Již druhým rokem jsem členem mezinárodní studentské organizace IAESTE Czech Republic. Jedním z projektů a naším nej významnější m posláním je zajišťovat studentům především technických oborů praxi v zahraniční firmě. Tento systém funguje na principu reciprocity. To znamená, že chodíme na osobní schůzky do českých firem, kde nabízíme projekty naší organizace a také právě Mezinárodní program stáží. Když firma projeví zájem o zahraničního stážistu, tak s ní sepíšeme tzv. O-form, formulář s požadavky na obor studia a kvalifikaci daného studenta. Právě tyto o-formy poté vyměňujeme na mezinárodní výroční konferenci IAESTE, která se koná většinou na přelomu ledna a února. Systém je nastavený tak, že všechny praxe získané do této konference se vyměňují kus za kus. Příkladem je například vyměňování praxe s Indií, kdy my jim dáme praxi v jedné české firmě a oni nám naopak dají praxi v jedné indické firmě. Tím se umožní vyjet na zahraniční stáž jednomu českému studentovi do Indie a indickému studentovi přijet k nám. Nestihne-li se celý proces s firmou uzavřít před výroční konferencí, tak se stáž nabízí všem členským zemím, kterých je v současné době 86. Za svoji velmi aktivní práci v organizaci mi byla umožněna účast v podobě delegáta za Českou republiku na této konferenci. A právě zde mi Demetra Valtas, zástupkyně kyperského IAESTE, pověděla o firmě shánějící na stáž optometristu. Problém byl v tom, že ještě nebyli rozhodnutí na sto procent, a tak ani nebyl vystavený o-form pro výměnu kus za kus. Případná stáž se tedy nabídne všem členským zemím. Ještě ten den jsem sepsala svůj životopis a motivační dopis v angličtině a přes Demetru jej zaslala firmě. Pak už mi nezbývalo nic, než čekat. Přibližně za 14 dní po odeslání životopisu mi volala Demetra, že si se mnou firma přeje mít skype hovor. Pečlivě jsem se na něj připravila a raději svůj skype zapnula o 30 minut dříve. Jaké bylo mé překvapení, když jsem měla 4 nepřijaté hovory. S uvědoměním si, že je na Kypru pravděpodobně o hodinu více, jsem začala hovor s obrovskými omluvami. Vše bylo ihned odpuštěno a po základních otázkách ohledně mých znalostí a zkušeností mě zástupci firmy schválili jako trainee letní stáže. Po zaslání oficiálních akceptačních formulářů od IAESTE, jsem měla 14 dní na vyplnění. Jednalo se především o zadání osobních údajů, přesné datum mého započatí a ukončení stáže, výpis známek a potvrzení o studiu v angličtině a zaslání poplatku za zprostředkování stáže. V druhém kroku jsem si musela zakoupit letenku a zdravotní pojištění. Základní údaje o firmě Pantheo Eye Centre: Pantheo Eye Centre je soukromá klinika nacházející se v kyperském městě Limassol (řecky Lemesos). Má pět plus jedna základních oddělení. Prvním oddělením je operační sál, který se skládá ze tří samostatných sálů, ve kterých se provádí různé operace předního segmentu počínaje a zadního segmentu konče. Druhým oddělením je sál pro refrakční chirurgii. Třetím a významným oddělením je ortoptické pracoviště, které je hned vedle ambulance dětského očního lékaře. Pracují zde 2 ortoptistky z celkového počtu 4 lidí s ortoptistickým vzděláním na Kypru. Čtvrtým pracovištěm je oddělení okuloplastiky. Toto pracoviště se zabývá léčbou abnormalit víček, obočí, očních tkání a slzného systému. Páté oddělení a místo mého působení je optometrické pracoviště, které se skládá ze 4 hlavních místností. První místnost obsahuje pascal laser, perimetr a orbscan. Druhá místnost štěrbinovou lampu, manuální fokometr a zkušební sadu. Třetí místnost je vybavena OCT přístrojem, fundus kamerou a YAG laserem. Čtvrtá místnost slouží především pro aplikaci kontaktních čoček a je vybavena štěrbinovou lampou a zkušební sadou. 198 Šesté oddělení je pracovištěm očních protéz. Toto pracoviště zaštituje specialistka z Řecka, která protézy sama vyrábí. Bohužel vzhledem k malému množství pacientů vyžadující její služby do kliniky přijíždí výjimečně. Její pracoviště jsem si po většinu času zabrala já pro měření refrakce pacientům. Vnitřní rozdělení pracovních povinností: Co se mi zde opravdu líbí, je systém rozdělení práce mezi doktory. Každý jednotlivý doktor má svoji specializaci, kterou se zabývá. První specializaci vykonávají doktoři na pediatrické a strabologické klinice. V Pantheu jsou dva, Kyriaki Evangelatou, MD a Antonis Christophorou, MD. Jejich polem působnosti je široká škála dětských očních onemocnění v podobě strabismu, novorozenecké retinopatie, kongenitální katarakty a dědičných onemocnění. Samozřejmostí je i úzká spolupráce s ortoptistkami a s elektrodiagnostickými techniky. V pořadí druhá je glaukomová klinika. Tu má na starosti Katia Papastavrou, MD, která je zároveň i moji mentorkou a hlavní kontaktní osobou pro potřeby celé stáže. Úkolem pracoviště je záchyt a léčba všech druhů glaukomu, do kterého spadá kongenitální glaukom, glaukom s otevřeným úhlem, glaukom s uzavřeným úhlem a sekundární glaukom. Vzhledem k velké potřebě vyšetření zorného pole a vzhledu optického nervu je většina pacientů posílána na mé pracoviště, kde je vyšetřuji na OCT a perimetru. V případě selhání všech konzervativních metod se pacientům ošetří sítnice pomocí YAG laseru, SLT (selektivní laserová trabekuloplastika) a diodového laseru. Chirurgickou léčbou je trabekulotomie. Třetí a pro mě nej oblíbenější je rohovková klinika. Rohovkovým expertem je Michalis Palos, MD, který vystudoval 1. lékařskou fakultu Karlovy univerzity a poté byl dalších 18 let oftalmologem v pražské nemocnici. Nejenže je mi rohovka, co se týče mého oboru studia, nejblíže, ale zároveň fakt, že s panem doktorem mohu mluvit česky a obrátit se na něj se všemi kypersko-českými nedorozuměními, dělá toto pracoviště opravdu výjimečným. Doktor Palos řeší dystrofie rohovky, keratokonus, transplantaci rohovky, transplantaci amniotické membrány (membrána z placenty, která napomáhá rychlejšímu hojení) a další onemocnění. Když jsem neměla žádné pacienty na vyšetření, tak jsem vždy docházela do této kliniky, kde jsem se dozvídala spoustu nových věcí. Čtvrtým pracovištěm je diabetologická klinika. Pacienti z ní jsou k nám posílání na vyšetření fundus kamerou a fluorescenční angiografií. Toto vyšetření provádí můj nadřízený, optometrista Constantinos Kallias. Vzhledem ke své náročnosti testu pouze asistuji. Naším úkolem zde je zjištění změn na sítnici oka a předání informací doktorovi k zhodnocení. Ten potom zváží možnost konzervativní léčby nebo případně fotokoagulaci nebo léčbu laserem. Předposlední je klinika operace katarakty, ve které pracuje 7 doktorů. Většina z nich provádí také refrakční chirurgii. S tímto odvětvím jsem se setkala pouze při zjišťování biometrie oka. Co se pracoviště refrakčních chirurgů týče, tak krom sálu mají i místnost, ve které se nachází foropter, štěrbinová lampa a projekční optotyp. Poslední je sítnicová a makulární klinika, odkud jsme dostávali nejvíce pacientů na vyšetření. Jednalo se o vyšetření zorného pole (tzv. perimetr), OCT a fluorescenční angiografií. Vyšetření pacienta: Každý pacient, který k nám přijde, se nejprve ohlásí na recepci. Tam si ho převezme zdravotní sestra, která odebere anamnézu a zjistí naturální visus, visus s brýlemi a visus se stenopeickým otvorem. Poté, je - li potřeba, jej odešlou k nám na pracoviště, kde mu změříme refrakci. V případě, že refrakce není potřeba, je odeslán k příslušnému specialistovi, který ho opět může odeslat k nám na vyšetření. Líbí se mi, že je zde tolik specialistů, kteří mají na starosti pouze určitou část oka. Myslím si, že se tím velmi zefektivňuje dělení práce a ošetření pacientů je mnohem kvalitnější. Vzhledem ke svým úspěchům a vyhlášenou vysokou odborností personálu k nám na kliniku přijížděli pacienti z celého Kypru. Co se na mém pracovišti vůbec nepoužívá, je autorefraktometr, který je nahrazený retinoskopem, a automatický tonometr, který nahrazuje měření nitroočního tlaku Goldmannovým aplanačním 199 tonometrem. Naopak se zde oproti České republice používá pouze jednoduchý nástěnný optotyp se Snellovým uspořádáním písmen. Mé pracovní povinnosti: Práce optometristy se tu v mnohém výrazně liší od náplně práce v České republice. Následující výčet pracovních povinností seřadím od nejčastěji vykonávané až po nejméně časté. Nejčastějším výkonem je vyšetření na očním koherenčním tomografu (OCT), kde vyšetřujeme jak makulu, tak i papilu zrakového nervu. Vyšetření je krátké a pacienti snadno chápou pokyny, které jim při vyšetření uděluji. Výsledky po změření vytisknu a svážu do desek, které pacient dostane. Druhým nejčastějším vyšetřením je vyšetření zorného pole na perimetru. Z pohledu obsluhy je to velmi jednoduché vyšetření, nicméně se mi velmi často stává, že vyšetřuji staré lidi, kteří nemluví anglicky. To poté vyšetření trvá nejen dlouho, ale je i pro pacienta náročné z důvodu snižující se koncentrace. Tento problém se snažím co nejvíce redukovat naučením se základních slovíček v řečtině, která jsou potřebná pro vyšetření. Výsledky opět pacient dostane svázané v deskách. Až teprve na třetím místě je zjišťování refrakce. Jelikož mám v systému od zdravotních sester zjištěné hodnoty visu, tak začínám nejprve statickou retinoskopií a poté subjektivně dokorigovávám na dálku s případnou následnou adicí do blízka. Refrakci jsem zde mohla zjišťovat hned od prvního dne po složení menší zatěžkávací zkoušky v podobě zjištění refrakce jednomu na zrak velmi náročnému doktorovi. Na čtvrtém místě je aplikace tvrdých RGP kontaktních čoček především pacientům s keratokonem. Zde pouze asistuji a učím se, jak rozeznat počínající změny na rohovce. Pátou a poslední náplní je fluorescenční angiografie a vyšetření fundus kamerou. I u tohoto vyšetření pouze asistuji. Všechny zjištěné patologické nálezy mi vždy mí nadřízení podrobně popíší a vysvětlí. Následně mi i dovolí si všechny nálezy prohlédnout na štěrbinové lampě. Poprvé se učím, jak si prohlédnout sítnici pomocí Volkovy čočky. Za dozoru lékařů mohu i aplikovat oční kapky. Doktoři jsou zde natolik milí a nápomocní, že mi nabízí naprosto vše k vyzkoušení. Odmítla jsem jen gonioskopii a měření nitroočního tlaku Goldmannovým aplanačním tonometrem. Mé první dny v práci: Pantheo Eye Clinic mi nabídlo stáž v rozmezí trvání 6-8 týdnů. Bohužel vzhledem ke zkouškovému období a srpnové dovolené všech zaměstnanců kliniky, jsem mohla přijet pouze na 6 týdnů od 29. 6 -7. 8. 2015. Na samotnou stáž jsem odlétala dva dny po dokončení všech zkoušek a to v pátek 26. 6. 2015. Pondělí: Ráno mě před kolejemi vyzvedla Demetra a autem zavezla do práce, kde se prvně setkávám s Dr. Papastavrou, která je po čas celé mojí stáže hlavní kontaktní osobou. Sdělila mi, že první den bude především o rozkoukávání v novém prostředí. V její glaukomové klinice jsem byla asi hodinu, pak mě poslala k Dr. Palosovi, rohovkovému specialistovi, který žil v Praze 24 let. Odpoledne mě Dr. Papastavrou provedla celou klinikou a seznámila se všemi zaměstnanci. Den jsem zakončila svým prvním měřením refrakce na klinice. Úterý: Tento den jsem začala pracovat jako optometrista, což především obnášelo obsluhování perimetru a OCT. Viděla jsem i 2 fluorescenční angiografie. Odpoledne jsem asistovala u aplikace RGP čoček. Doktoři mi doporučili, abych po skončení pracovní doby zůstala i nadále v práci a přiučila se pozorováním novým věcem. Tento den jsem byla v práci 11 hodin a na klinice jsem viděla např. multifokální nitrooční čočku a duhovkové změny pacienta s neurofibromatózou. Středa: Už jsem začala zvládat téměř vše sama a jména doktorů mi přestaly dělat problém. Celý den jsem strávila zjišťováním zorného pole a stavu sítnice. Před odchodem domů jsem ještě změřila refrakci 2 pacientům v presbyopickém věku. 200 Čtvrtek: Ve čtvrtek je můj nadřízený, Costantinos Kallias, na klinice v Larnace a jen výjimečně se v tyto dny stávalo, že byla sjednaná vyšetření. Tento konkrétní čtvrtek jsem strávila na rohovkové klinice s Dr. Palosem. Na pracovišti jsem viděla pacientku s Riegerovou anomálií. Další byl muž, který byl polit kyselinou do obličeje a který většinu kyseliny i spolkl. V nemocnici bojovali o jeho život a neřešili oko, které bylo také zasaženo. Přes všechny špatné prognózy přežil, ale oko mu, bohužel, prasklo. Po něm přišel mladý muž, kterému se následkem farmak podávaných po transplantaci kostní dřeně rozleptaly obě rohovky. Jednu měl krytou spojivkou a na druhé mu začínal leukom. Ve volných chvílích zjišťuji refrakci Dr. Palosovi a jsem velmi překvapena, že je to první člověk, se kterým jsem se kdy setkala, kdo by tak striktně odmítal čtvrtkový cylindr z důvodu nevolnosti. Pátek: Ráno proběhlo rutinními vyšetřeními OCT a perimetru. Poté mě z důvodu nedostatku pacientů posílal můj nadřízený domů, nicméně jsem odmítla a šla se naučit novým věcem na rohovkovou kliniku. Díky tomuto rozhodnutí jsem viděla Fuchsovu dystrofii a Floopy eyelid. Závěrem: Má mimoškolní aktivita a tvrdá práce na seberealizaci mi přinesla tuto neuvěřitelnou zkušenost. Proto vám radím dát do studia vysoké školy víc než Jen" učení se skript nazpaměť. Snaha, kterou vynaložíte, se vám v budoucnu vrátí několikanásobně. Užitečné odkazy: PATOČKOVÁ, Lucie. Život optomisty. Blogger, 2015. Dostupné z: http://zivotoptomisty.blogspot.com/ http://www.pantheo.com/ http://www.iaeste.cz/praxe-informace 201 Internship in the Pantheo Eye Centre in Cyprus- Be. Lucie Patočková Department of Optometry and Orthoptics, MedicalFaculty, Masaryk University This is my second year what I am member of the student's organization IAESTE Czech Republic. We have one and the most significance project that ensures professional experience for students of technical fields of study in a foreign companies. This system works on principle of reciprocity. It's means that a member of czech IAESTE goes to company, in which he offers our Internship programme and other projects. When the Company wants paticipate of this programme, we prepare the so-called O-form, in which the Company puts details about Intership. We take the O-forms on the IAESTE Annual Conference where we exchange them piece fo piece. For example: If we exchange one O-form with India, one Czech student will go to the Indian company and one Indian student will arrive to the Czech company. If it doesn't meet the deadline until the Annual Conference, the Internship will be offer to all member countries. For my very intensive and active job in the non-profit institution IAESTE I was sent as Czech delegate for the Annual conference. And in this Conference I met Demetra Valtas, the Cypriot delegate, that told me about potential Internship for optometrist. I wrote my CV and cover letter and sent it to the Company. Approximately 14 days later I had skype calling with representative of the Pantheo Eye Clinic. After some basic questions they decided that they accept me for the Intership. I filled acceptation forms, which included personal informations, date of my arrival and departure to the Cyprus, paid fee to IAESTE and bought fly ticket and medical insurance. Basic informations about the Pantheo Eye Centre: Pantheo is privat clinic that is situated in cyprian city Limassol (in greek Lemesos). There are six departments. The first is Operating Department. It is made of three operating theatres. General, local and topical anaesthetic facilities are available. Procedures performed range across the whole field of both anterior and posterior segment surgery. Surgical procedures including oculoplastic and cataract surgery is performed both usingphacoemulsification and AquaLase technology. Posterior segment eye surgeryincluding trauma, retinal detachment repair, diabetic tractional detachmentrepair, macular hole surgery and epiretinal membrane excision are standard procedures performed on a very frequent basis. Squint surgery including adjustablestrabismus surgery are performed usually under general anaesthesia. The second is Refractive Surgery Department. It is fully equipped with the latest generation excimer laser. Pre operative assessment, using Wavefront technology and Orbscan corneal assessment are standard procedures, prior to advising the patient of the best refractive correction option. Both PRK and Lasik are offered to patients. The third is Orthoptic Department. Department is staffed by UK trained orthoptists and has full range of orthoptic facilities. Both screening and pre operative assessment of ocular motility disorders is performed. The fourth is Oculoplastic Department, that specializes in the evaluation and management of both cosmetic and functional abnormalities which affect the eyelids, eyebrows, orbital tissues, and tear drainage system. The oculoplastic surgeons at the Eye Centre combine in-depth knowledge of the eye with expertise in reconstructive surgery to treat a broad range of conditions such as drooping eyelids (ptosis), turning out of the eyelids (ectropion), in-turning of the eyelids (entropion), misdirection of eyelashes (trichiasis), excessive eyelid skin, wrinkles, eye muscle spasms and eyelid injuries. Surgery to the tear drainage system (dacrocystorhinostomy or DCR for short) is a commonly performed procedure to relieve the symptoms of constant or excessive tearing (otherwise known as epiphora) and recurrent tear sack infections. 202 The fifth and place of my work is Optometry Department. Apart from routine adult refractions, paediatric refractive work is performed and there are pre arranged specialist refractive days dealing with difficultcontact lens management problems including keratoconus contact lens fitting. The sixth is Ocular Prosthetic Department, that provides custom made ocular prostheses, cosmetic scleral shells and facial prostheses to Patients who have undergone enucleation or evisceration and to Patients with microphthalmia or anophthalmia, also to patients who have suffered trauma, congenital deformity, or have undergone reconstructive or corrective surgery for malignancy or disease. An impression procedure is carried out to obtain an accurate model of the socket. A wax model of the impression is made and sculptured to obtain optimum contour, eyelid closure, mobility and comfort. The artwork of the iris is hand painted by the Ocularist. The patient is fitted and a full instruction is given on how to remove, refit and care for the ocular prostheses. In the laboratory procedures, the materials used are the most recent medical Polymethylmethylacrylate/ P.M.M.A. Internal dividing of work Every doctor is specialized for one part of eye. The first one is paediatric clinic deals with a wide range of children's eye problems including strabismus, congenital cataract and inherited ocular disorders. Screening for retinopathy of prematurity (ROP) are planned and performed in this clinic. With the support of orthoptic department and electrodiagnostic clinic it provides a full range of treatment and investigations for the children who visit the Centre. There are two specialist - Evangelatou, MD and Antonis Christophorou, MD. The second one is glaucoma department that is geared towards the screening and management of all types of glaucoma. This includes congenital glaucoma, primary open angle glaucoma , angle closure glaucoma, and secondary glaucoma. Visual fieldtesting and optic nerve OCT aids in the long term monitoring of patients. When conservative treatment fails or is inappropriate, Yag laser, SLT and cyclodiode laser are available for the treatment of our patients. Surgical treatments available include trabeculectomy, with and without mitomycin and valve surgery. There is only one specialist - Katia Papastavrou, MD The third one is corneal clinic that deals with difficult and complicated corneal pathology including keratoconus, corneal dystrophies and severe corneal infections. The planning and assessment of patients undergoing corneal transplantation is performed in this clinic. Amniotic membrane grafts are available and both full thickness (PKP) and partial thickness (DSEAK, DALK) corneal transplants performed. The leader of this clinic is czech speaking Michalis Palos, MD The fourth is diabetic clinic that is dedicated to the treatment and assessment of diabetic retinopathy. With the aid of OCT technology and fundus fluorescein angiography (FFA), patients are assessed for proliferative diabetic retinopathy, clinically significant macular oedema, and tractional retinal detachments. Panretinal Photocoagulation (PRP), Focal laser treatment including micropulse therapy is planned in this clinic. The use of more invasive therapy such as avastin or lucentis (anti VGEF) or vitrectomy surgery is also organised and fully explained to the patient here. The fifth is cataract assessment clinic that is designed to pre operatively assess and correctly plan cataract removal on a patient guided basis. Topography , ultrasound biometry and refractive Zeiss IOL master biometry is performed on every patient. Dilated fundoscopy for correct macular assessment is performed by the operating surgeon. Full details and anaesthetic planning are given to the patient including a tour of the operating department so as to alleviate any pre operative stress. Premium multifocal implants are offered if appropriate and refractive options explained. There are seven specialized doctors. The sixth is clinic of retinal and macular disorders are performed with the aid of OCT technology. Fundus fluorescein angiography (FFA) and indocyanine green angiography (ICG) is performed when indicated. The assessment of macular degeneration ( AMD ) and planning of treatment for wet AMD using photodynamic therapy ( PDT ), lucentis therapy or avastin therapy ( anti VEGF ) is planned in this clinic. Follow up of patients having received such treatment is also performed. Patient examination: 203 Every patient has to make an appointment at the reception. After it The patient follows the nurse. The nurse measures a natural visual acuity, acuity with glasses and with pin hole. If it is necessary, the nurse sends the paicent to us for refraction measuring. When the refraction is not need, the pacient is sent to specialized clinic. Because of success and high professionalism of personnel we have a patients from all part of the Cyprus. What we, as a optometrist, don't use are autorefractometer, automatic tonometer and automatic focometer. We use retinoscope, Goldmann applanation tonometer and wall Snellen optotype. What is my working obligation My work is very often different from the working obligations of the czech optometrist. The following list of my duty I arrange according to the most frequent to the less. The most frequent is OCT measuring, where I make scan of a macula and also a disc of optic nerve. The examination is very short and patients easily understand order that I give to them. All measuring I print and bind to the book and give it to the patient. The second most common is examination on Perimeter. For me it is a little bit harder to give a order to the non english speaking pacient. The examination is time-consuming and is really exacting due to high requirement for concentration. I try reduce the problem of non english speaking patients to learning basic greek words. The results I also print and bind. At the third place is measuring of a refraction. I make retinoscopy and after it I make subjective refraction for far distance (with potential refraction for reading). At the fourth is RGP contact lens fitting expecialy for patients with keratoconus. The fifth and the last one is fluorescein angiography and fundus camera. I'm only assistant in this examination. All pathological finding are explained for me by my supervisor. I can also check them on slit lamp. It's first time what I'm learning using Volk lens. I can also apply drops into the eyes. If I want I can do everything (I just refuse Goldman tonometer and gonioscopy). My first day in the work: Pantheo Eye Clinic has offered me Internship for 6 - 8 weeks. Because the exam time and the work vacation in August for all employers, I had to choose 6 weeks period from 29. 6. - 7. 8. 2015. On Monday: I was in Dr. Papastavrou office. She said me that first week will start very slowly and that I don't need worry that they show me everything. I spent one hour in her Glaukoma office and after it I went to corneal specialist Dr. Palos. At the end of the day I made my first refraction. On Tuesday: This day I started work as a optometrist. I worked with OCT and Perimeter, also was assistant for two fluorescein angiography and RGP contact lens fitting. I stayed at my work for 11 hours because I want learn new interesting things. Thanks to this I saw multifocal intraocular lens and iris changes of patient with neurofibromatosis. On Wednesday: All day I made OCT and Perimeter. At the afternoon I made refraction for 2 patients. On Thursday: This day isn't my boss, Costantinos Kallias, at the work, so I spent time with corneal specialist Dr. Palos. I saw patient with Rieger's anomaly; man that was injured by acid and his eye burst and man that after using medicine for transplantation of bone marrow had problem with the cornea. Between the examination of patients I measure refraction for Dr. Palos. 204 On Friday: The Morning was about OCT and Perimeter routine. At the afternoon I was with Dr. Palos and saw Fuchs dystrophy and Floopy eyelid. At the end: Thanks of my activite not only in my field of study I got this opportunity to improve my optometrist skills. So there is my advice for you: The university is not only about studying but also about your activity out of your obligations. Useful literature: PATOČKOVÁ, Lucie. Život optomisty. Blogger, 2015. Dostupné z: http://zivotoptomisty.blogspot.com/ http://www.pantheo.com/ http://www.iaeste.hr/ 205 POSTERY(POSTERS) 18. Srovnání akomodačné vergenčních vlastností vizuálního systému pro jednotlivé refrakční vady- BcEmese Nagyová Vedoucí práce:Mgr. David Severa Katedra Optometrie a ortoptiky Lékařské fakulty Masarykovy univerzity Brno Úvod Cílem této práce je porovnání akomodačné vergenčních vlastností oka pro dva základní typy refrakčních vad - myopie a hypermetropie. V práci definujeme a charakterizujeme co je akomodace a konvergence a jak úzce vzájemně souvisejí. Další část se zabývá tím, jak mohou být tyto dva procesy ovlivněny jednotlivými typy refrakčních vad. Odlišnosti se mohou projevovat např. v rozsahu akomodačního intervalu, v akomodační šíři nebo v AC/A poměru. Přitom na hodnoty vynaložené akomodace a konvergence může působit i typ korekce, který je použit při vykorigování jednotlivých refrakčních vad. Akomodace Akomodace je schopnost oka, která zajišťuje ostré vidění na různé vzdálenosti změnou lomivosti oční čočky. (Autrata, 2006) Oční čočka neboli lens cristalina je tkáň bez přímého cévního a nervového zásobení. (Kuchynka, 2007) Má bikonvexní tvar, její ekvatoriální průměr je kolem 10 mma předozadní tloušťka 3,5 mm. (Kvapilíková, 2010) Poloměr zakřivení přední plochy čočky v klidovém stavu tj. při pohledu do dálky, činí 10 mm, což je více než poloměr zadní plochy, který je -6 mm. (Rutrle, 1993) Uvedené hodnoty odpovídají minimální, resp. statické akomodaci. Tvar čočky je udržován napětím zonulárních vláken závěsného aparátu, přitom ciliární sval je v relaxovaném stavu. Optická mohutnost oční čočky je podle Gullstranda +19,11 D. Při pohledu do blízka, když akomodace narůstá, se ciliární sval kontrahuje a zonulární vlákna se uvolňují. Díky tomu čočka získává více konvexní tvar. (Kuchynka, 2007) Důsledkem je to, že poloměr křivosti přední plochy klesá z původních hodnot na -5,33 mm a její optická mohutnost se zvýší na +33,06 D. Z toho uvedeného vyplývá, že při akomodaci se změní hlavně tvar přední plochy čočky. (Rutrle, 1993) Obr. č. 1. Akomodace oka (vlastní) Fyzikální a fyziologická akomodace Akomodace oka je závislá na dvou faktorech. Zaprvé je velmi důležitá elasticita čočky tj. schopnost čočky měnit svůj tvar. Tento fyzikální děj se měří v dioptriích a nazývá se fyzikální akomodace. Zadruhé je tento proces ovlivněn činností ciliárního svalu, a taková složka akomodace se označuje jako fyziologická. Její jednotkou je myodioptrie. (Anton, 2004) 206 Akomodační interval a šíře Jak už bylo výše zmíněno, pomocí akomodace je člověk schopen vidět ostře předměty nacházející sev různé vzdálenosti. Bod, který se nachází na optické ose a jeho obraz při minimální akomodaci dopadá na sítnici, se nazývá daleký bod (punctum remotum). Naopak bod, který se zobrazí na sítnici při maximální akomodaci, je označován jako blízký bod (punctum proximum). Mezi těmito dvěma body leží akomodační interval, ve kterém oko vidí ostře. Akomodační šíři, která vyjadřuje momentální schopnost oka akomodovat, lze vyjádřit z rozdílu reciprokých hodnot vzdáleností dalekého a blízkého bodu. Jednotkou je dioptrie. (Rutrle, 1993) Složky akomodace Na procesu akomodace se účastní čtyři základní složky: Tonická akomodace - je přítomná bez jakéhokoliv stimulu. (Keirl, 2007) Její příčinou je klidové napětí ciliárního svalu. Její hodnota se rovná cca. + 0,75 D, v případě že je oko zaostřeno na 1,33 m. (Pluháček a Musilová, 2013) Vergenční akomodace - představuje nejdůležitější složku. Jedná se o část akomodace, která je navozená konvergencí. U mladších činí reakční doba konvergencí vyvolané akomodační odezvy cca 0,2 sekund. (Keirl, 2007) Proximální akomodace - je navozena vědomím blízkého předmětu a odhadem vzdálenosti (Keirl, 2007) Reflexní akomodace - je to samovolná reakce na rozmazaný sítnicový obraz s cílem jeho zaostření Keirl (2007) jako pátou složku uvádí volní akomodaci, pro kterou je charakteristické, že není závislá na žádném podnětu, může být ovládána vůlí a často je ve spojení s volní konvergencí. Vergence Podmínkou jednoduchého binokulárního vidění je, aby sítnicové obrazy obou očí dopadaly na hlavní korespondující body sítnice tj. na fovey obou očí, byly ostré a přibližně stejně velké. (Grosvenor, 2007) Jednoduché binokulární vidění je zajištěno třemi složkami: optická, motorická a senzorická. Optická složka zajišťuje, aby obraz pozorovaného předmětu na sítnici byl ostrý. Motorická složka staví obě oči tak, aby obrazy mohly dopadat do fovey každého oka. Poslední, senzorická složka zabezpečuje převod informace ze sítnice do kôrových center. (Pluháček - NBV - prezentace) Vergence je nekonjugovaný pohyb očí, který tvoří motorickou složku jednoduchého binokulárního vidění. Tento pohyb je zajištěn okohybnými svaly, které vedou k zaměření zrakových os obou očí na sledovaný objekt. Když je svalová rovnováha nějakým způsobem narušená, jednoduché binokulární vidění nemusí být zachováno a může docházet i k šilhání. (Kuchynka, 2007; Pluháček - NBV -prezentace) V závislosti na vzdálenosti fixačního objektu můžeme horizontální vergence rozdělit na dvě formy: Konvergence - oči se při pohledu na bližší předmět stáčí směrem dovnitř. Divergence - oči se při pohledu na vzdálenější předmět stáčí směrem ven. (Pluháček - NBV-prezentace) Konvergence Konvergenční pohyb je nekonjugovaný, kdy se oči stáčejí dovnitř, osy vidění se přitom protínají před okem ve fixovaném předmětu. Takto je umožněno jednoduché vidění, které by mělo být udržováno v jakékoliv fixační vzdálenosti. (Khurana, 2008) 207 Obr. č. 2. Konvergence (vlastní) Konvergence úzce souvisí s akomodací a zúžením zornic. (Autrata, 2006) Rozdíl mezi nimi spočívá v tom, že konvergence oproti akomodaci zůstává během života víceméně stejná. (Khurana, 2008) Analogie mezi těmito dvěma procesy je, že výkonnost konvergence můžeme taky popisovat blízkým bodem. Blízky bod konvergence je charakterizován nejmenší vzdáleností pozorovaného bodu, kdy je předmět ještě viděn jednoduše. Nemusí odpovídat blízkému bodu akomodace. (Anton, 2004) U dospělých leží obvykle ve vzdálenosti 8 cm před okem, u dětí 5 cm. (Autrata, 2006) Větší vzdálenost než 8 cm ukazuje na snížení konvergenční schopnosti. (Anton, 2004) Jednotkou konvergence je metrový úhel, který je založen na vztahu akomodace a konvergence. Představuje úhel, který svírají obě oči při fixaci předmětu ve vzdálenosti 1 m. Člověk konverguje tolik metrových úhlu, kolik dioptrii zároveň akomoduje. Děti s akomodačním strabizmem konvergují více metrových úhlu než akomodují. (Autrata, 2006) Složky konvergence Konvergence je velice komplexní proces. Může být jak volní, tak reflexní. Volní konvergence je typ, který je ovladatelný vůlí a může být naučený během života. Nicméně ne každý člověk je schopen se tyto pohyby naučit a volním úsilím konvergenci vyvolat. Reflexní konvergence představuje proces, který je nevědomý a uplatňuje se při pohledu na bližší předměty. (Khurana, 2008) Rozlišujeme čtyři základní složky: Tonická konvergence - oči jsou v klidovém stavu drženy základním tonem vnitřních přímých svalů v rovnoběžném postavení, kdy nedochází ke stimulaci očí žádným podnětem. (Khurana, 2008) Proximální konvergence - tato složka je vyvolána odhadem vzdálenosti nebo vědomím blízkého předmětu. Může být považována za psychologický proces, kdy si subjekt myslí, že se dívá na blízký předmět, avšak ve skutečnosti tomu tak není. Může se projevit nejčastěji při vyšetření na přístrojích. (Khurana, 2008) Akomodační konvergence - je konvergence, která je navozená akomodací. Podrobnější popis o tomto typu konvergence najdete v kapitole 4.1. Fúzní konvergence - upravuje osy vidění tak, aby obrazy fixovaného předmětu dopadaly na korespondující místa sítnice. (Khurana, 2008) Pomáhá kompenzovat případný exces nebo insuficienci tonické nebo akomodační konvergence, čímž brání vzniku dvojitého vidění (diplopie). (Grosvenor, 2007) Fúzní konvergence může být konvergenční, divergenční a vertikální. Hodnota fúzní konvergence je největší, do dálky činí 10 - 25 pD, do blízka 15-30 pD. Fúzní divergence je nižší, do dálky se rovná 4-8 pD, do blízka 12 - 18 pD. Vertikální vergence je ze všech nejmenší, její hodnota je kolem 3-6 pD. (Anton, 2004) 208 Akomodačné vergenční mechanizmus Akomodace a vergence jsou procesy vzájemně úzce související. Pokud oko akomoduje, je zároveň stimulována i konvergence a naopak konvergence je impulsem k akomodaci. (Pluháček a Musilová, 2013) Pohledové osy jsou při pohledu do dálky v paralelním postavení, obraz pozorovaného předmětu dopadá na žlutou skvrnu. V tomto případě je akomodace minimální. Při pohledu na bližší předmět se oči musejí stáčet z paralelního postavení směrem dovnitř, tj. konvergují, což umožňuje zobrazení obrazu pozorovaného předmětu opět na foveách. (Anton, 2004) Konvergence je provázená akomodaci a miózou (zúžení zornic), čímž je zabezpečeno i ostré vidění blízkého předmětu. (Khurana, 2008) Vztah mezi akomodaci a vergencí (resp. konvergencí) se v klinické praxi popisuje pomocí AC/A a CA/C poměru. Tyto poměry jsou velice důležité při měření kvality binokulárních funkcí vizuálního systému. (Pluháček - NBV - prezentace) Akomodační konvergence Akomodační konvergence představuje složku konvergence, která je navozená akomodačním impulsem. Podnětem u této složky oproti různí konvergenci, kde je stimulem sítnicová disparita (obrazy sledovaného objektu nedopadají na foveách obou očí), je rozostřený sítnicového obrazu. (Khurana, 2008) AC/A poměr Vztah mezi akomodační konvergenci a akomodaci kvantitativně vyjadřuje AC/A poměr. Předpokládá jeho relativní stabilitu během celého života. Akomodační konvergence se měří v prizmatických dioptriích (pD), jednotkou akomodace je dioptrie (D). AC/A poměr tedy vyjadřuje, o kolik prizmatických dioptrií se změní konvergence při změně akomodace o ID. Za normální hodnotu je považována poměr cca. 3-5 pD : ID (Khurana, 2008) Konvergenční akomodace Při konvergenci dochází ke stimulaci akomodace, tj. akomodace se zvyšuje o její konvergenční složku. Tato složka akomodace se označuje jako konvergenční akomodace (CA). (Kersten a Legge, 1983) CA/C poměr Tento poměr udává změnu konvergenční akomodace na jednotku změny v konvergenci. Vyjadřuje kolik dioptrií akomodace je použito při lpD konvergence. Obvykle činí 1:10. (Pluháček - NBV - prezentace) Akomodačné vergenční vlastnosti vizuálního systému pro jednotlivé refrakční vady 5.1. Refrakční vady Refrakce oka je vyjádřena poměrem mezi délkou očního bulbu a optickou mohutností lomivých ploch oka. Pokud optická mohutnost rohovky a čočky je v optimálním poměru s délkou oka, oko se označuje jako emetropické. Paprsky, které jdou rovnoběžné s optickou osou se v tomto případě protínají na sítnici. Vznikne ostrý obraz pozorovaného předmětu. Když poměr mezi optickou mohutností rohovky a čočky s délkou oka není v rovnováze, paprsky dopadající do oka se neprotnou na sítnici. Takové oko je označováno za ametropické. (Lang, 2000; Rutrle, 1993) Ametropie můžeme rozdělit na dvě základní skupiny: sférické ametropie a asférické ametropie. Mezi sférické ametropie patří myopie a hypermetropie. Charakteristické na nich jsou sférické lámavé plochy. Asférické ametropie jsou charakterizované tím, že lámavé plochy oka nemají sférický tvar, ale asférický. Do této skupiny patří astigmatizmus. (Anton, 2004; Kuchynka, 2007). Dále se budeme zabývat myopií a hypermetropií a jejich vlivem na akomodačné vergenčních vlastností oka. Myopie Myopie neboli kráťkozrakost je sférická refrakční vada. Paralelní paprsky s optickou osou, které 209 přicházejí do oka během akomodačního klidu, se protnou před sítnicí. Obr. č. 3. Myopie (vlastní) Za nejběžnější příčinu vzniku krátkozrakosti je považována prodloužená délka očního bulbu (d >24 mm). Tento typ se označuje jako osová neboli axiální myopie. (Anton, 2004) Další, vzácnější formou této refrakční vady je systémová forma, kdy je délka oka standardní, ale celková lomivost oka je větší než optická mohutnost Gullstrandova oka (cp > 58,64 D). Za jednu z příčin vzniku systémové myopie můžeme považovat menší poloměr křivosti rohovky nebo čočky (rádiusová forma). Dalším důvodem vzniku systémové myopie může být zvýšení indexu lomu čočky (indexová forma). (Rutrle, 1993) Myopii korigujeme rozptylnými brýlovými čočkami, eventuálně kontaktními čočkami. Paprsek, který prochází přes tyto optické pomůcky, bude mít divergující charakter a zajišťuje tak vznik obrazu na sítnici. (Anton, 2004) Hypermetropic Hypermetropic neboli dalekozrakost je druhý typ sférických ametropií. Paralelní paprsky s optickou osou, které přicházejí do oka během akomodačního klidu, se protnou za sítnicí. (Anton, 2004) Obr. č. 4. Hypermetropic (vlastní) Podobně jako u myopie existují různé formy hypermetropic. Prvním základním typem je osová neboli axiální hypermetropic, kdy je předozadní délka oka menší (d <24 mm). Druhou skupinu tvoří systémová hypermetropic, která je charakterizována menší celkovou lomivostí oka (cp < 58,64 D). To může být způsobeno zvětšením poloměru křivosti (rádiusová) nebo snížením indexu lomu lomivých optických médií oka (indexová). (Rutrle, 1993) Pro korekci je použita spojná brýlová čočka, eventuálně kontaktní čočka. Paprsek, který prochází přes tyto optické pomůcky bude mít konvergující charakter a zajišťuje tak vznik obrazu na sítnici. (Anton, 2004) Srovnání akomodačné vergenčních vlastností vizuálního systému pro jednotlivé refrakční vady Tato kapitola se zabývá charakteristikou a srovnáním akomodačné vergenčních vlastností myopického a hypermetropického oka. Rozdíly se mohou projevovat u korigované a nekorigované vady např. v akomodačním intervalu, v akomodační šíři. Refrakční vady mají vliv i na AC/A poměr oka. Odlišnosti v hodnotě vynaložené akomodace a vergence mohou být způsobeny brýlovou nebo i 210 kontaktní čočkou při korekci jednotlivých typů ametropie. Podrobněji tyto změny popisujeme v následujících kapitolách. 5.2.1. Akomodační interval a refrakční vady Akomodační interval, jak již bylo výše uvedeno, je oblast mezi dalekým (aR) a blízkým bodem (aP) oka, v níž oko vidí ostře. Měří se v metrech (m). Matematicky lze vyjádřit rozdílem dalekého a blízkého bodu dle následujícího vzorce: Aa = aR - aP nebo Aa = —---— AR Ap Akomodační interval nekorigovaného myopického a hypermetropického oka se liší od akomodačního intervalu emetropického oka. Největší, tj. nekonečně velký interval má emetropické oko, protože jeho daleký bod se nachází v nekonečnu. Myopie Kratší akomodační oblast nacházíme u nekorigovaného myopického oka. Příčinou je to, že jeho daleký bod leží už v konečné vzdálenosti před okem a blízký bod je posunut blíže směrem k oku. Důsledkem toho je, že my op má vyšší stupeň rozlišení na blízkou vzdálenost bez korekce, než věkově stejně starý emetrop. To znamená, že má schopnost pozorovat bližší objekty bez většího namáhání. Nevýhodou na druhé straně je to, že vzdálenější předměty, které leží za dalekým bodem, myop již nevidí ostře. Tento problém lze vyřešit správným vykorigováním pomocí vhodné konkávni (rozptylné) čočky. Z myopické oka se stane pseudoemetropické, které má skoro stejně velký akomodační interval jako emetropické oko. Někteří krátkozrací jsou zvyklí, podle stupni své vady, odložit kvůli pohodlnosti vidění svou korekci pří práci do blízka. (Rutrle, 1993) Hypermetropie Nekorigované dalekozraké oko má ve srovnání s emetropickým okem opět odlišný akomodační interval. Jeho daleký bod se nachází v konečné vzdálenosti za okem, který je tím blíže k oku, čím větší je refrakční vada. Blízký bod zobrazený při maximální akomodaci na sítnici leží podle závislosti na stupni refrakční vady před okem nebo v nekonečnu. Platí ovšem to, že akomodační interval hypermetropického oka po komparaci s emetropickým a myopickým okem, je posunut dále od oka. To způsobí, při pozorování předmětu v bližší vzdálenosti, větší akomodační zátěž, což může způsobit astenopické potíže. Pro korekci je použitá konvexní (spojná) čočka, která zajišťuje dobré a pohodlné vidění bez nadměrného zatížení akomodačního systému. Důležitou charakteristikou hypermetropie je také to, že při dostatečně velké akomodační šíří může jedinec vykompenzovat značný stupeň své vady. Tuto schopnost mají zejména jedinci v dětském nebo v mladším věku. Stárnutím se akomodační rezervy snižují a mohou se projevit poklesem zrakové ostrosti. (Rutrle, 1993) Nakonec uvedeme příklad pro lepší pochopení výše popsaného: Předpokládejme emetropa s akomodační šíří A§ = 5 D. Axiální refrakce (Ar) je nulová, tj. daleký bod leží v nekonečnu. V tomto případě polohu blízkého bodu můžeme vypočítat jednoduše z reciproční hodnoty akomodační šíře. Výsledkem je, že blízký bod leží ve skutečném předmětovém prostoru - 20 cm před okem. Akomodační interval tedy můžeme zapsat ve formě: (- co; - 20 cm) Jiná je situace u myopického oka, u které je axiální refrakci nenulová (AR = - 5 D), ale akomodační šíře zůstává stejná jako v prvním příkladu. Reciproční hodnota axiální refrakce udává polohu dalekého bodu (- 20 cm). Polohu blízkého bodu vyjadřujeme ze vzorce pro akomodační šíři (- 10 cm). Z výsledku plyne, že akomodační interval myopického oka je (- 20 cm; - 10 cm). Axiální refrakce hypermetropického oka je AR = + 5 D, akomodační šíře zůstává stejná. Po dosažení a vypočítání, stejným způsobem jako je uvedeno u myopie dostaneme polohu dalekého bodu (20 cm) a blízkého bodu, který leží v nekonečnu. Akomodační interval v tomto případě tedy bude vypadat takto: (- co; 20 cm). Shrnutím můžeme potvrdit výše uvedené tvrzení, že myop má menší akomodační interval než emetrop, ale zato může pozorovat předměty v bližší vzdálenosti bez většího namáhání akomodace. Hypermetrop má akomodační interval posunutý dále od oka, je schopen zobrazit předměty v nekonečnu, ale jenom krátkodobě, protože k tomu musí použít maximální akomodaci. (Rutrle, 1993) 211 5.2.2 Akomodační amplituda a refrakční vady Akomodační amplituda neboli akomodační šíře vyjadřuje momentální akomodační schopnost oka, tj. největší možný nárůst refrakční síly oka způsobenou změnou lomivosti oční čočky. Měří se v dioptriích (D). Během života se zvyšujícím se věkem její hodnota klesá a vzniká stařecká vetchozrakost neboli presbyopie. Fyziologický akomodační úbytek je nahrazen tzv. přídavkem do blízka, tj. addicí. Vztah mezi věkem a akomodační amplitudou znázorňuje Duanův graf. (Rutrle, 1993) Podle Antona (2004) mezi hlavními rizikovými faktory patří refrakční vady a okolní teplota. My se dále zaměřujeme na vztah refrakčních vad s akomodační amplitudou. Ve dvou studiích - Abraham a kol (2005) a McBrien a kol. (1986) - byla prokázána souvislost mezi velikostí akomodační amplitudy a jednotlivými typy refrakčních vad. McBrien a kol. (1986) vyšetřili 41 žen a 39 mužů ve věkovém rozmezí 18-22. Vyšetřovaní byli rozděleni do čtyř skupin: myopie s nástupem před 13 rokem věku a po 15 věku života, hypermetropic a emetropie. Výsledky, které měřením získali jsou následující: myopie s nástupem <13 věk: Aš = 9,87 D myopie s nástupem >15 věk: Aš = 10,77 D emetropie: Aš = 9,28 D hypermetropic: Aš = 8,63 D. Pokud srovnáme jednotlivé skupiny, vidíme, že myopové mají větší akomodační amplitudu než hypermetropové a emetropové. Abraham a kol. (2005) v jejich studii přišli na stejné tvrzení. Pravděpodobně to je důvod, proč se u kráťkozrakosti objevují presbyopické symptomy později. Hypermetropové mají navíc ještě menší akomodační amplitudu, než emetropové, a proto u nich obvykle presbyopie manifestuje dříve. (Abraham, 2005; McBrien, 1986) Rozdíly akomodačné vergenčních vlastností oka pro jednotlivé refrakční vady Jak již bylo uvedeno výše, akomodace a konvergence jsou dva velice úzce související procesy. Akomodace dává impulz pro konvergenci, a naopak, konvergence je podnětem pro akomodaci. Jejich vztah může být vyjádřen vztahem CA/C a AC/A. (Pluháček a Musilová, 2013) CA/C poměr vyjadřuje množství konvergenční akomodace, která je vyvolaná konvergencí. Měření tohoto poměru ještě stále není moc rozšířené v klinické praxi. (Scheiman, 2008) Měření AC/A poměru je v klinické praxi více rozšířené. Vyjadřuje množství akomodační konvergence, která je vyvolána akomodaci. (Scheiman, 2008) Hodnota AC/A poměru může být ovlivněna jednotlivými typy ametropie. Pří nekorigovaných refrakčních vadách nebo při jejich nesprávné korekci může být vyvoláno prostřednictvím AC/A poměru i skryté šilhání tj. heteroforie. (Cvancigerová, 2013) Nekorigovaní myopové akomodují méně na předměty ležící mezi dalekým a blízkým bodem oka ve srovnání s emetropickým okem. Toto může vést i k oslabení ciliárního svalu. (Kuchynka, 2007) Krátkozraký člověk je tedy zvyklí konvergovat bez akomodace. (Anton, 2004) To znamená, že prostřednictvím AC/A poměru je navozena slabší akomodační konvergence, což může způsobit i divergentní úchylku tj. exoforii do blízka.(Rutrle, 1993) Maňas a kol. (1953) prokázali, že hodnota AC/A poměru u nekorigovaných myopů je vyšší. Měření bylo provedeno u 100 krátkozraký osob. Průměrná hodnota AC/A poměru se rovná 5,1 ± 2,1 pD/D. Rosenfield a kol. (1987) přišli na stejné tvrzení. Pokud ale dostane myop správnou korekci, ze začátku může vznikat přechodná esoforie do blízka kvůli zvýšené akomodaci. To se však odstraní postupně s návykem na korekci. (Cvancigerová, 2013) Dalekozraký, který nenosí korekci, svou vadu koriguje zvýšenou akomodaci pří pohledu do dálky i do blízka. Nadměrné zatížení akomodaci, a spolu s ní i konvergencí, může vést ke vzniku astenopických potíží a esoforii do blízka. (Anton, 2004; Rutrle, 1993) Bylo prokázáno Maňasem a kol. (1953), že u nekorigované hypermetropie hodnota AC/A poměru je nižší, než u myopie (4,0 ± 2,2 pD/D). To je potřeba, aby bylo zachováno jednoduché binokulární vidění u nekorigované hypermetropie. Jedinec v tomto případě akomoduje, aniž by konvergoval tolik, kolik by mu za normálního AC/A kvocientu příslušelo. (Skrbek, 2009) 5.2.4. Rozdíly v akomodaci a konvergenci při korekci refrakčních vad s brýlovou a kontaktní čočkou Refrakční vady mohou být korigovány brýlovými eventuálně kontaktními čočkami. Tyto korekční členy však mají různou strukturu a odlišnou vzdálenost od oka, což může ovlivnit a způsobit změny i 212 v akomodačné - vergenčním mechanizmu oka. Myopie Krátkozrakost se koriguje pomocí rozptylky. U lidí s vyšší myopií nebo u mladších jedinců bylo prokázáno, že změna z brýlové korekce na kontaktní čočku může vyvolávat větší akomodaci i konvergenci. To závisí na více faktorech: U krátkozrakých, kteří nosí rozptylnou brýlovou čočku pro korekci jejich vad, dojde při pohledu do blízka k prizmatickému účinku s bázi dovnitř. Tento prizmatický efekt při pohledu do blízka způsobuje snížení konvergenční potřeby. Pokud je místo brýlové čočky aplikována kontaktní čočka, u které tento prizmatický efekt chybí, pak je vyžadováno větší konvergenční úsilí. (Robertson a Ogle, 1967) Další příčinou může být překorigování refrakční vady s nesprávnou volbou vrcholové lámavosti kontaktní čočky. Platí pravidlo, že snížením vertex distance musí být sníženo i vrcholová lámavost rozptylné korekční čočky. Pokud tomu tak není, překorigováním můžeme vyvolat větší akomodační zátěž. (Robertson a Ogle, 1967) Větší akomodační úsilí je vyvoláno pří aplikaci kontaktních čoček i tím, že ve srovnání s brýlovými čočkami vytvoří obraz pozorovaného předmětu v bližší vzdálenosti vůči hlavní rovině oka než brýlová čočka. Toto tvrzení může být ověřeno přepočty, jejíchž výsledky jsou: akomodace s brýlovou čočkou: 3,35 D akomodace s kontaktní čočkou: 3,78 D. (Nagyová, 2014) Mladí myopové, kteří začínají nosit kontaktní čočku, mají ještě dostatečně velkou akomodační rezervu, proto si rychle zvyknou na vyšší potřebu akomodace a konvergence. Problémy mohou vznikat při aplikaci kontaktních čoček u jedinců s vyšším stupněm myopie, nebo u jedinců okolo cca 40 let věku, kdy je již akomodační amplituda snížená. (Hermann, 1973) Kontaktní čočky v tomto případě mohou vyvolat předčasné presbyopické symptomy. (Robertson a Ogle, 1967; Bennett a Weismann, 2005) Hypermetropie Pro korekci dalekozrakosti se používá spojná brýlová čočka nebo kontaktní čočka. Stejně jako je tomu u myopie, i u tohoto typu ametropie dochází ke změně ve stupni vynaložené akomodace a konvergence pří změně brýlové korekce na kontaktní čočku. V tomto případě se ale volba kontaktních čoček ukazuje jako výhodnější, protože využitelnost akomodace a konvergence je nižší než u myopie. Důvody jsou následující: (Hermann, 1973) Spojná brýlová čočka použitá pro korekci hypermetropie je charakterizovaná prizmatickým efektem bázi zevně. Tento efekt způsobuje zvýšenou potřebu konvergence. Nosí-li hypermetrop kontaktní čočku, tento efekt není přítomen, takže stačí i menší množství konvergence. (Harris a kol, online) Hypermetropové s kontaktními čočkami akomodují méně, než s brýlovými čočkami. Větší akomodační úsilí při korekcí s brýlovou čočkou je způsobeno tím, že poloha obrazu pozorovaného blízkého předmětu vzniká dále od oka než s kontaktními čočkami. Po přepočtech vyšly hodnoty, které ověřují toto tvrzení: akomodace s brýlovou čočkou: 4,34 D akomodace s kontaktní čočkou: 3,79 D. (Nagyová, 2014) Je nutné ještě zmínit, že při změně typu korekční pomůcky, je třeba přepočítat hodnotu vrcholové lámavosti (kvůli změně vertex distance). Vrcholová lámavost kontaktní čočky při korekci hypermetropie se musí zvýšit, aby nedocházelo k podkorigování. (Rutrle, 1993) Můžeme konstatovat, že kontaktní čočky u hypermetropie odstraní nežádoucí účinky brýlové korekce v akomodačním a konvergenčním procesu. Dalekozrací jedinci ve věku kolem 40 let pří aplikací kontaktních čoček můžou mít výhodu v tom, že nemusí vynaložit tak velké akomodační úsilí a díky tomu se mohou příznaky presbyopie objevit později. (Bennett a Weismann, 2005) 213 Seznam použité literatury: ABRAHAM, L.M. et al.: Amplitude of Accommodation and its Relation to Refractive Errors. Indian Journal of Ophtalmology [online]. 2005, pages 105-108. [vid. 2015-07-04]. Dostupné z: http://www.ijo.in/article.asp ?issn=03014738;year=2005;volume=53;issue=2;spage= 105; epage= 108;aulast=abraham ANTON, M. Refrakční vady a jejich vyšetřovací metody. 3. přepracované vyd. Brno: Národní centrum ošetřovatelství a nelékařských zdravotnických oborů Brno, 2004. 96 s. ISBN 80-7013-402-X AUTRATA, R., ČERNÁ, J. Nauka o zraku. 1. vyd. Brno:Národní centrum ošetřovatelství a nelékařských zdravotnických oborů v Brně, 2006. 226 s. ISBN 80-7013-362-7 BENNETT, E.S. and WEISSMAN B.A.: Clinical Contact Lens Praktice. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 2005. ISBN 0-7817-3705-2 CVANCIGEROVÁ, Gabriela. Screening heteroforií a heterotropií v populaci využitím zakrývací a odkrývací zkoušky. Brno, 2013. Diplomová práce. Masarykova univerzita, Fakulta lékařská. Vedoucí diplomové práce: Pavel Kříž GROSVENOR, Theodore: Primary care optometry. 5th ed. St. Louis: Butterworth -Heinemann, 2007. 510 s. ISBN 13-978-0-7506-7575-8. HARRIS M.G. a kol.: Vision with contact lens. Berkeley Optometry: Optometry 260A. [online] [vid: 2015-07-05]. Dostupné z: http://optometry.berkeley.edu/class/opt260a/othertopics_pp/cleval_vision.htm HERMANN, JS. The accommodation requirement in myopia and hyperopia. Contact lenses versus spectacles. Int Ophthalmol. Clin, [online]. 1971. Winter, pages: 217-224 [vid. 2015-07-05]. Dostupné z: http://www.unboundmedicine.coniymedline/citation/5940759/The_accommodation_requirement_in_myo pia_A_comparison_of_contact_lenses_and_spectacles_ KEIRL, A., CHRISTIE, C. Clinical Optics and Refraction: A Guide for Optometrists, Contact Lens Opticians and Dispensing Opticians. 1st edition. Elsevier - Bailliere-Tindall, 2007. 368 s. ISBN: 978-0750688895 KERSTEN, D. and LEGGE, G.E. Convergence accomodation. J. Opt. Soc. Am. [online]. 1983 /Vol.73, No. 3/, March, pages 332-338. [vid. 2015-07-03]. Dostupné z: legge.psych.umn.edu/pdf/Kersten83.pdf KUCHYŇKA, P. a kol. Oční lékařství. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 2007. 812 s. ISBN 978-80-247-1163-8. KHURANA, A. K.: Theory And Practice Of Optics And Refraction. India: Elsevier, 2008. ISBN 978-81-312-1132-8. KVAPILÍKOVÁ, Květa. Anatomie a embryologie oka: učební texty pro oční optiky a oční techniky, optometristy a oftalmology. 1. vyd. dotisk. Brno: Institut pro další vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví v Brně, 2010, 206 s. ISBN 80-7013-313-9. LANG, G. K. et al. Ophtalmology: A Short Textbook. Stuttgart: Thieme, 2000. 586 s. ISBN 3-13-126161-7. MANAS, L. The inconstancy of the AC/A ratio. Am J Optom Arch Am Acad Optom. [online]. 1955; 32: pages 304-315 [vid. 2015-07-01]. Dostupné z: http://Iinksource.ebsco.coniyiinking.aspx?sid=google&id=pmid: 14388112 McBRIEN, N. A., MILLODOT, M.: Amplitude of Accommodation and Refractive Error. Investigative Ophtalmology and Visual Science [online] 1986, July, pages 1187-1190 [vid. 2015-07-04]. Dostupné z: http://europepmc.org/abstract/med/3721800 NAGYOVA, E.: Komparace korekce refrakčních vad brýlovou a kontaktní čočkou z hlediska brýlové a geometrické optiky. Brno, 2014. Bakalářská práce. Masarykova univerzita, Fakulta lékařská. Vedoucí diplomové práce: Pavel Kříž PLUHAČEK, František a Lenka MUSILOVÁ. Akomodace a vergence. In: Optometrie UP [online]. Olomouc: Univerzita Palackého, Přírodovědecká fakulta, Katedra optiky, 2013 [cit. 2015-07-01]. Dostupné z: www.optometry.cz/obsah/materialy/AV/AV PLUHÁČEK, František: Normální binokulární vidění - prezentace k předmětu Binokulární vidění, Katedra optiky PřF UP v Olomouci RUTRLE, M. Brýlová optika. 2. vyd. Brno: Institut pro další vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví, 1993. 144 s. ISBN 80-7013-145-4. ROBERTSON, D.M. and OGLE, K.N. Influence of Contact Lenses on Accommodation : Theoretic considerations and clinical study. American Journal of Ophatlmology. [online]. 214 1967 (Vol 64, Issue 5) November, pages 860-871 [vid. 2015-07-04]. Dostupné z: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0002939467922283 ROSENFIELD, M. and GILMARTIN, B.: Effect of a near-vision task on the response AC/A of a myopic population. Ophtal. Physiol. Opt. [online] 1987 /Vol. 7, No. 3/ pages 225-233 [vid. 2015-07-04]. Dostupné z: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.111 l/j. 1475-1313.1987.tb00737.x/abstract SCHEIMAN, M. Clinical management of binocular vision: Heterophorie, accommodative, and eye movement disordres. 3. vydání. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins a Wolters Kluwer, 2008. ISBN 978-0-7817-7784-1. SKRBEK, Matěj. Přínos korekce malých refrakčních vad [online]. Brno, 2009 [cit. 2015-07-02]. 193 1. Dostupné z: http://is.muni.cz/th/1423 ll/lf_m/Diplomova_prace.pdf?zpet=%2Fvyhledavani%2F%3Fsearch%3DMAL %C3 %9DCH%20REFRAK%C4%8CN%C3%8DCH%20VAD%20agenda:ťh%26start%3D 1. Diplomová práce. Masarykova univerzita, Lékařská fakulta, Katedra Optometrie a ortoptiky. 215 Comparison of the accommodative-vergence properties of the visual system for different types of refractive errors- Bc.Emese Nagyova Supervisor:Mgr. David Severa Department of Optometry and Orthoptics, MedicalFaculty, Masaryk University Introduction The aim of this study is to compare the accommodative - vergence properties of the eye for two basic types of refractive errors - myopia and hyperopia. The study includes definition and characteristic of accommodation and convergence, and then describes their relationship. Another chapters discuss how can be affected these two processes by different types of refractive errors. Distinctions occur e.g. in accommodative interval, accommodative amplitude, in AC / A ratio. The value of the expended accommodation and convergence is influenced by the type of correction that is used to correct of refractive errors. Accommodation Accommodation is the ability of the eye that provides sharp vision at different distances by changing the refractive power of the lens. (Autrata, 2006) Lens or crystalline lens is a tissue without direct blood and nerve supply. (Kuchynka, 2007) It has a biconvex shape, its diameter is about 10 mm and thickness 3.5 mm. (Kvapilikova, 2010). The radius of the curvature of the anterior surface of the lens in the resting state i.e. when looking into the distance, is 10 mm, which is larger than the curvature of the posterior surface, which is - 6 mm. (Rutrle, 1993) In this case, the accommodation is minimal. The shape of the lens is maintained with tension of the zonular fibers while the ciliary muscle is in a relaxed state. The refractive power of the lens is equal to + 19.11 D. Looking at a close object, the accommodation will be maximal, the ciliary muscle contracts and the tension of the zonular fibers is decreased. The shape of the lens will be more convex (Kuchynka, 2007). The result is, that the radius of curvature of the anterior surface of the lens decreases from initial values to - 5.33 mm and the refractive power is increased to + 33.06 D. It follows also that during accommodation changes mainly the shape of the anterior surface of the lens. (Rutrle, 1993) Fig. 1. Accommodation Physical and physiological accommodation Accommodation of the eye is dependent on two factors. Firstly, elasticity of the lens i.e. the ability of the lens to change its shape is very important. This physical process is measured in diopters and is called physical accommodation. Secondly, this process is affected by the contraction of the ciliary muscle, which is referred to as physiological accommodation. Its unit is myodiopter. (Anton, 2004) Accommodative interval and amplitude As already mentioned above, accommodation is the ability to see sharp objects at the different 216 distances. The far point is the point, which is placed along the optical axis and its image is focused on the retina when the eye is not accommodating. Conversely the near point is the point that appears on the retina when the accommodation is maximal. Between these two points is accommodative interval in which the eye sees sharply. Amplitude of accommodation reflects current ability of the lens to accommodate. It can be expressed as the reciprocal of the value of far and near point. The results are measured in diopters. (Rutrle, 1993) Components of accommodation Onthe process of accommodation participates four basic components which are: • Tonic accommodation - represent the resting state of accommodation, being that amount of accommodation present in the absecne of a stimulus. (Keirl, 2007) Its cause is the resting tension of ciliary muscle. Its value is equal ca. + 0.75 D, if the eye is focused on 1.33 m. (Pluhacek a Musilova, 2013) • Convergence accommodation - is that amount of accommodation stimulated by convergence. The reaction time for convergence in youth is about 0.2 seconds. (Keirl, 2007) • Proximal accommodation - is the amount of accommodation induced by the individual's awareness of the proximity of an object. (Keirl, 2007) Reflex accommodation - is the normal involuntary response to blur in order to maintain a clear retinal image. (Keirl, 2007) As the fifth component Keirl presents the voluntary accommodation. This type does not depend on the presence of a stimulus. The ability to relax accommodation from some near focus position is easily learned. (Keirl, 2007) Vergence Prerequisites for single binocular vision are that the retinal images for the two eyes must be image/project on the main corresponding retinal points (fovea). These images must to be sharp and approximately equally large. (Grosvenor, 2007) Single binocular vision is ensured by three components: optical, motoric and sensory. Optical component ensures that the retinal image was sharp. Motoric component turn both eyes so that image of the object could fall on the fovea of each eye. Sensory component provides information transfer from the retina to the cortical centers. (Pluhacek - NBV - prezentace) Vergence is a disjunctive eye movement, which is a motoric component of binocular vision. This movement is ensured by extraocular muscles that focus the both visual axis of eyes on the viewed object. When extraocular muscle balance is impaired, it can occur to binocular vision disorders for exapmle strabismus. (Kuchynka, 2007; Pluhacek - NBV - prezentace) Depending on the distance of the fixation object horizontal vergence can be divided into two forms: Convergence - the eyes are looking at closer object and rotate towards each other 2. Divergence - the eyes are looking at distant object and rotate away from each other. (Pluhacek - NBV -prezentace) Convergence As was already mentioned, convergence is a disjugate movement in which both eyes rotate inward so that the lines of sight intersect in front of the eyes. It allows bifoveal single vision to be maintained at any fixation distance. (Khurana, 2008) 217 Fig. 2. Convergence Convergence is closely related to accommodation and to miosis. (Autrata, 2006) The difference between convergence and accommodation lies in the fact that convergence compared to accommodation remains more or less same throughout life. (Khurana, 2008) The analogy between these two processes is the presence of near point that describes the maximum convergence ability. Near point of convergence characterizes the smallest distance of the viewed object when this object is still seen single. May not correspond to the near point of accommodation. (Anton, 2004) In adults it is generally at a distance of 8 cm before the eye, children have this point usually 5 cm before the eye. (Autrata, 2006) Greater distance than 8 cm indicates a decrease in convergence abilities. (Anton, 2004) Components of convergence Convergence is a very complex process. It may be voluntary or reflex. Voluntary convergence is the convergence of visual axes which can be produced at will. This type is involved in normal visual activities, and not every one is capable of doing or learning this. Reflex convergence is the convergence of visual axes which is not under complete voluntary control. This type of convergence has four components: tonic, proximal, accommodative and fusional. (Khurana, 2008) Tonic convergence - it is the convergence that results from resting tension of the extraocular muscles when the patient is awake. (Khurana, 2008) Proximal convergence - this component of reflex convergence is induced by the proximity of the object of regard or the awareness of the proximity of a near object. It appears to be initiated by psychological factors, since it occurs also when a subject just believes that he or she is looking at a near object although he or she actually not. (Khurana, 2008) Accommodative convergence - it is the convergence that occurs when the eyes accommodate. More detailed description of this type of convergence can be found in Chapter 4.1. Fusional convergence - is the convergece that is produced to ensure that similar retinal images are projected onto corresponding retinal areas. (Khurana, 2008) Compensates any excess or deficit in tonic convergence. Keeps the person from seeing double. (Grosvenor, 2007) Fusional convergence can be convergent, divergent and vertical. The largest value is of fusional convergence - 10-25 pD into the distance and 12-18 pD for near. Fusional divergence is lower - 4 - 8 pD into the distance and 12-18 pD for near. Vertical vergence is the smallest of all, its value is around 3-6 pD. (Anton, 2004) Accommodative - Vergence mechanism 218 Accommodation and convergence are two closely related processes. If eye accommodates, convergence is also stimulated and contrary, convergence is impulse for accomodation. (Pluhacek a Musilova, 2013) Visual axes of the eyes when looking into the distant object are in parallel position, the image of this object fall on the macula. Accommodation in this case is minimal. Looking at the near object, eyes must be rotate from parallel position inward (convergence). (Anton, 2004) Convergence, accommodation and miosis provide sharps vision to the near distance. (Khurana, 2008) The relation between accommodation and vergence (resp. convergence) in clinical practice describes using by AC/A and CA/C ratio. These ratios are very important by measuring the quality of binocular functions of the visual system. (Pluhacek - NBV - prezentace) Accommodative convergence Accommodative convergence is component of the convergence which is induced by accommodative impulse. Thus, the stimulus for fusional convergence is the retinal disparity, than the stimulus for accommodative convergence is blurred retinal image. (Khurana, 2008) AC/A ratio The quantitative relationship between the accommodative convergence and accommodation is expressed as the accommodative convergence/accommodation (AC/A) ratio. Throughout life is relatively stable. In it the accommodative convergence is measured in prism diopters and the accommodation in lens diopters. The AC/A ratio is therefore expressed as so many prism dioptres per 1 D of accommodation. The normal AC/A ratio is about 3-5 prism diopters for 1 D of accommodation. (Khurana, 2008) Convergence accommodation Convergence accommodation is an accommodative response that accompanies a change in the state of convergence of the eye. (Kersten a Legge, 1983) CA/C ratio This ratio shows change in convergence accommodation resulting from a unit change in convergence. Expresses how much diopters of accommodation is used at 1 pD convergence. Usually this value is 1:10. (Pluacek - NBV - prezentace) Comparison of the accommodative - vergence properties of the visual system for the different types of refractive errors 5.1. Refractive errors Refraction of the eye is defined as ratio of the axial length and refractive power of the refractive media of the eye. If the optical power of the cornea and the lens and the length of the eye is balanced, this condition is called emmetropia. Rays of light which are parallel with optical axis in this case formed sharp image on the retina. When this ratio is not in balance, rays of light does not meet on the retina. This condiotion of the eye is calles ammetropia. (Lang, 2000; Rutrle, 1993) Ammetropia can be divided into two groups: spherical and aspherical ametropia. In the gropu of spherical ammetropia belong myopia and hyperopia. Typical for them are spherical refracting surface. Aspherical ammetropia is characterized that the refractive surface of the eye are not spherical, but aspherical. This group includes refractive error called astigmatismus. (Anton, 2004; Kuchynka, 2007) 5.1.1. Myopia Myopia or nearsightedness is a spherical refractive error. Parallel light rays coming from infinity, when accommodation is minimal, focused on a point in front of the retina. 219 Fig. 3. Myopia The most common cause of myopia is an extended length of the eyeball (d >24 mm). This type is referred as axial myopia. (Anton, 2004) Other rarer form of this refractive error is systemic myopia. This type is characterized with an optimal axial length of the eye, but the overall refractive power of the eye is greater than the optical power of the Gullstrands's eye (cp > 58,64 D). The first reason for establishing a systemic myopia can be considered a smaller radius of curvature of the cornea or crystalline lens (curvature myopia). The second type of systemic myopia may be caused by an increase in the refractive index of the lens (index myopia). (Rutrle, 1993) Myopia is corrected with concave spectacle lenses or contact lenses. Light ray that passes through these optical devices will have divergent character that ensures formation of the image on the retina. (Anton, 2004) 5.1.2. Hyperopia Hyperopia or farsightedness is a second type of spherical ammetropia. Parallel light rays coming from infinity, when accommodation is minimal, focused on a point behind the retina. (Anton, 2004) Fig. 4. Hyperopia There are various types of hyperopia. The first basic type is the axial hyperopia characterized by smaller axial length of the eye (d <24 mm). The second group consists the systemic hyperopia, which is characterized by a smaller overall refractive power (cp < 58,64 D). This may be caused by increasing of the radius of curvature (curvature hyperopia) or decreasing of refractive index of the optical media of the eye (index hyperopia). (Rutrle, 1993) Hyperopia is corrected by convex spectacle lenses or contact lenses. Light ray that passes through these optical devices will have convergent character that ensures formation of the image on the retina. (Anton, 2004) Comparison of the accommodative - vergence properties of the visual system for the different types of refractive errors This chapter as well as the title suggests, deals with the characterization and comparison of accommodative - vergence properties of myopic and hyperopic eye. Differences may be manifested in corrected and also in uncorrected refractive error e.g. in accommodative interval, in accommodative amplitude. Refractive errors also have an influence on AC/A ratio of the eye, but distinctions in the 220 value of expended accommodation and convergence can be caused by glasses or contact lenses used for correction of various types of ametropia. More detail of these changes are described in the following chapters. Interval of accommodation Accommodative interval, as described above, is the area between the far (aR) and a near point (aP) of the eye, in which the eye sees sharply. It is measured in meters (m). Mathematical expression can be defined as the difference of the distantace of the far and near point: 1 1 Aa = aR - aP or Aa =--- AR Ap Accommodative interval of the uncorrected myopic and hyperopic eye is different from the interval of emmetropic eye. The largest, i.e. infinitely large interval has emmetropic eye because its far point is located at infinity. Myopia Shorter accommodative interval is found in uncorrected myopic eye. The reason is that the far point of the myopic eye lies at a finite distance in front of the eye and the near point is shifted closer towards the eyes. The result is that myopic eye has a higher degree of resolution at near without correction than emmetrop as same age. It means, that has the ability to see closer objects without greater accommodation tension. The disadvantage on the other side is that the distant object which lie behind the far point of the eye, do not seen sharply. This problem can be easily resolved using the right corrective concave lens. From the myopic eye becomes pseudoemmetropic, which has an almost big accommodative interval as emmetrop. Someone with myopia according to the degree of refractive error, are accustomed to not wear their correction to the near distance, because of laziness of vision. Hyperopia Uncorrected hyperopic eye in comparison with emmetropic eye also has a different accommodative interval. Its far point lies at a finite distance behind of the eye, which is as closer to the eye, as larger the refractive error. Near point can be in front of the eye or at inifinity. The interval of accommodation in comparison with emmetropic and myopic eye is moved further from the eye. This results when the subject is looking at a near object in greater accommodative demand that max cause asthenopic problems. Convex spectacle lens is used to correct this refractive error, which provides a good and comfortable vision and and a minimal accommodation. An important characteristic of hyperopia is that when the accommodative amplitude is enough great, the eye has the ability to correct substantial degree of its error. This ability have especially in childhood or youth. Aging can cause problems with vision, when the accommodative reserves are reduced. (Rutrle, 1993) Finally, here is an example for better understanding the above described: Assume an emmetropic eye with accommodative amplitude A§ = 5 D. Axial refraction (AR) is zero, ie. the far point of the eye lies at infinity. In this case, the position of the nea point can be calculated easily from the reciprocal value of the amplitude of accommodation. The result is that the near point is located in the real object space - 20 cm in front of the eye. Accommodative interval is: (- co; - 20 cm). In case of myopia the situation is different. Axial refraction is not zero, but AR = - 5 D, amplitude of accommodation is the same as in the first example. Reciprocal value of the axial refraction indicates the position of the far point (- 20 cm). Location of the near point is expressed with the formalu for amplitude of accommodation (- 10 cm). The results show that the accommodative interval of the myopic eye is: (- 20 cm; - 10 cm). Axial refraction of the hyperopic eye is AR = + 5 D and the amplitude of accommodation remains the same. After calculating in the same manner as described in myopia we get the position of the far point (20 cm). The near point is located at infinity. Accommodative interval in this case will appear as: (- co; 20 cm). Summary: we can confirm the above argument that myop has shorter accommodative interval than emetrop, but can view objects at closer distance without greater straining his accommodation. Hyperop has accommodative interval shifted from the eye, is able to view objects at infinity, but only temporarily, since have to use the maximal accommodation. (Rutrle, 1993) 221 5.2.2. Amplitude of accommodation Amplitude of accommodation reflects the momental accommodative ability of the eye, i.e. the greatest possible increase in the refractive power of the eye caused by the change of the refraction of the lens. It is measured in diopters (D). Throughout life with increasing age its value decreases, it occurs conditions called as presbyopia. Physiological reduce in the accommodation replaced with plus lens. The relationship between age and accommodative amplitude is shown on the Duane's graph. (Rutrle, 1993) Anton (2004) includes between the main risk factors refractive errors and ambient temperatures. We will focus on the relationship of refractive errors with accommodative amplitude. In two studies - Abraham et al. (2005) and McBrien et al. (1986) - has been proven a correlation between the amplitude of accommodation and the different type of refractive errors. McBrien et al. (1986) examined 41 women and 39 men with an age range of 18 to 22 yr. The subjects were divided into four refractive groups: earlier onset myopes (onset 13 yr or earlier), and late onset myopes (onset 15 yr or later), hyperopia and emmetropia. The results that were given during the measurement are as follows: earlier onset myopes: As = 9,87 D late onset: As = 10,77 D emmetropia: As = 9,28 D hyperopia: As = 8,63 D. If we compare each groups, we can see that myops have higher accommodative amplitude than hypermetros and emmetrops. Abraham et al. in their studies came to the same argument. This is probably the reason why myopes develop presbyopic symptoms later. Hypermetrops on the other side have a lower accommodative amplitude than emmetrops. They will need near addition at a younger age. (Abraham, 2005; McBrien, 1986) Differences in the accommodative - vergence properties for the different types of refractive errors As we already wrote the accommodation and the convergence are two very closely related processes. Accommodation gives impulse to the convergence, and vice versa, convergence is a stimul for accommodation. Their relationship can be expressed with ratio CA/C and AC/A. (Pluhacek a Musilova, 2013) The CA/C ratio determines the change in accommodation that occurs when the patient converges or relaxes convergence a given amount. This ratio is still not commonly assessed in the clinical situation. (Scheiman, 2008) Measurement of the AC/A ratio is even more widespread in the clinical practice. It determines the change in accommodative convergence that occurs when the patient accommodates or relaxes accommodation by a given amount. (Scheiman, 2008) The value of AC/A ratio is affected by different types of ammetropia. If the refractive error is uncorrected, or wrong correction is used, heterophoria can be through AC/A ratio induced. (Cvancigerova, 2013) Uncorrected myops use less accommodation than emmetrops for objects lying between the far and the near point of the eye. This may also lead to a weakening of the ciliary muscle. (Kuchynka, 2007) Nearsighted person is therefore accustomed to convergence without accommodation. (Anton, 2004) This means that through AC/A ratio is induced lower accommodative convergence which can cause a divergent deviation - exophoria at near. (Rutrle, 1993) Manas et al. (1953) have demonstrated in their study that the AC/A ratio is higher at an uncorrected myopia. Measurement were made at 100 (myopic) subject, where the average value of AC/A ratio is equal to 5.1 ± 2.1 pD / D. Rosenfield et al. (1987) in their study came to the same allegations. But if myop started to wear correction, at the beginning may occur to the esophoria at near. It is removed gradually with addiction on the correction. (Cvancigerova, 2013) Hyperop, who does not wear correction, when looking into the distance and near its refraction error corrects increased accommodation, Excessive accommodation, and with it the convergence may lead to asthenopic symptoms and to esophoria at near. (Anton Rutrle) Manas et al. shown in their study that for uncorrected hyperopia value of AC / A ratio is lower than that of myopia (4.0 ± 2.2 pD / D). This is needed to maintain the single binocular vision. An individual in this case accommodates without convergence as much as it would need for a normal AC / A ratio. (Skrbek, 2009) Differences in accommodation and convergence by correction of refractive 222 errors with spectacles and contact lenses Refractive errors can be corrected with spectacle eventually contact lenses. These correction devices have different structures and different distance from the eye that can affect and cause changes also in the accommodative vergence mechanism of the eye. Myopia Myopia is corrected by using a concave spectacle event, contact lens. It has been shown in people with high myopia or myops in the pre-presbyopic age that changing spectacle correction to contact lenses may cause higher accommodative and convergence response. Several reasons might account for this: Myopic person who wears minus spectacle lenses experiences a salutary base-in prismatic effect when fixating near objects. This prismatic effect decreases the need for convergence. When contact lenses are worn in place of spectacles, the effect is lost and, consequently, a greater convergence effort is required. (Robertson and Ogle, 1967) Second, there may be an overcorrection in the minus power of the contact lens, due either to the errors inherent in contact-lens fitting or perhaps to a failure to reduce the power of the lens relative to the decreased vertex distance. This overcorrection forces a greater accommodative effort. (Robertson and Ogle, 1967) Greater accommodative effort can be involved by application of contact lenses when we comparing the position of the image created by spectacles and contact lenses. Image formed by contact lenses is closer to the eye, it means that with this correction device myopic eye accommodates more than with spectacles. This statement can be verified by calculations, results are: accommodation with spectacles: 3,35 D accommodation with contact lenses: 3,78 D. (Nagyova, 2014) In many young myopes with high degree of refractive error started to use contact lenses, have enough reserve to expend easily increased accommodative effort and complain of problems with near vision during the first few days of contact lens wear. Myops in the pre-presbyopic age or the myope with low reserve of accommodation or convergence, an accommodative breakdown max occur with severe symptoms resulting. (Hermann, 1973) Thus possibly precipitating presbyopia. (Robertson and Ogle, 1967; Bennett and Weismann, 2005) Hyperopia Hyperopia is corrected by convex spectacles or contact lenses. It has been shown also in hyperopia that the spectacles and the contact lenses have influence on the accommodation and the convergence. In the hyperope the switch to contact lenses is beneficial, because spectacle - corrected hyperope has an increased accommodation and convergence requirement. Reasons are the following: (Hermann, 1973) The hyperope looks through base-out prism when converging with spectacles, which increases convergence demand. Thus, the hyperope has a decreased demand with contact lenses. (Harris et al., online) Comparing the position of the image created by spectacles and contact lenses, we can say that the image formed by the contact lens is closer to the eye. So hyperopic eye corrected with a contact lens needs less accommodation to the near objects than with a spectacle lens. This statement is verified by calculations, results are: accommodation with spectacles: 4,34 D accommodation with contact lenses: 3,79 D. (Nagyova, 2014) It neccessery to say when contact lens are used to correct the refractive error, the value of the refractive power have to be recalculated. Refractive power of the contact lens using for correcting to hyperopia shoud be increased. (Rutrle, 1993) Summary: Pre-presbyopic hyperopes mys benefit from lessening of accommodative demand with contact lenses, because the symptoms of persbyopia can occurs later. (Bennett and Weismann, 2005) 223 References: ABRAHAM, L.M. et al.: Amplitude of Accommodation and its Relation to Refractive Errors. Indian Journal of Ophtalmology [online]. 2005, pages 105-108. [vid. 2015-07-04]. Dostupné z: http://www.ijo.in/article.asp ?issn=03014738;year=2005;volume=53;issue=2;spage= 105; epage= 108;aulast=abraham ANTON, M. Refrakční vady a jejich vyšetřovací metody. 3. přepracované vyd. Brno: Národní centrum ošetřovatelství a nelékařských zdravotnických oborů v Brně, 2004. 96 s. ISBN 80-7013-402-X AUTRATA, R., ČERNÁ, J. Nauka o zraku. 1. vyd. Brno:Národní centrum ošetřovatelství a nelékařských zdravotnických oborů v Brně, 2006. 226 s. ISBN 80-7013-362-7 BENNETT, E.S. and WEISSMAN B.A.: Clinical Contact Lens Praktice. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 2005. ISBN 0-7817-3705-2 CVANCIGEROVÁ, Gabriela. Screening heteroforií a heterotropií v populaci využitím zakrývací a odkrývací zkoušky. Brno, 2013. Diplomová práce. Masarykova univerzita, Fakulta lékařská. Vedoucí diplomové práce: Pavel Kříž GROSVENOR, Theodore: Primary care optometry. 5th ed. St. Louis: Butterworth -Heinemann, 2007. 510 s. ISBN 13-978-0-7506-7575-8. HARRIS M.G a kol.: Vision with contact lens. Berkeley Optometry: Optometry 260A. [online] [vid: 2015-07-05]. Dostupné z: http://optometry.berkeley.edu/class/opt260a/othertopics_pp/cleval_vision.htm HERMANN, JS. The accommodation requirement in myopia and hyperopia. Contact lenses versus spectacles. Int Ophthalmol. Clin, [online]. 1971. Winter, pages: 217-224 [vid. 2015-07-05]. Dostupné z: http://www.unboundmedicine.com/medline/citation/5940759/The_accommodation_requirement_in_m yopia_A_comparison_of_contact_lenses_and_spectacles_ KEIRL, A., CHRISTIE, C. Clinical Optics and Refraction: A Guide for Optometrists, Contact Lens Opticians and Dispensing Opticians. 1st edition. Elsevier - Bailliere-Tindall, 2007. 368 s. ISBN: 978-0750688895 KERSTEN, D. and LEGGE, GE. Convergence accomodation. J. Opt. Soc. Am. [online]. 1983 /Vol.73, No. 3/, March, pages 332-338. [vid. 2015-07-03]. Dostupné z: legge.psych.umn.edu/pdf/Kersten83.pdf KUCHYŇKA, P. a kol. Oční lékařství. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 2007. 812 s. ISBN 978-80-247-1163-8. KHURANA, A. K: Theory And Practice Of Optics And Refraction. India: Elsevier, 2008. ISBN 978-81-312-1132-8. KVAPILÍKOVÁ, Květa. Anatomie a embryologie oka: učební texty pro oční optiky a oční techniky, optometristy a oftalmology. 1. vyd. dotisk. Brno: Institut pro další vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví v Brně, 2010, 206 s. ISBN 80-7013-313-9. LANG, G. K. et al. Ophtalmology: A Short Textbook. Stuttgart: Thieme, 2000. 586 s. ISBN 3-13-126161-7. MANAS, L. The inconstancy of the AC/A ratio. Am J Optom Arch Am Acad Optom. [online]. 1955; 32: pages 304-315 [vid. 2015-07-01]. Dostupné z: http://linksource.ebsco.com/linking. aspx?sid=google&id=pmid: 14388112 McBRIEN, N. A., MILLODOT, M.: Amplitude of Accommodation and Refractive Error. Investigative Ophtalmology and Visual Science [online] 1986, July, pages 1187-1190 [vid. 2015-07-04]. Dostupné z: http://europepmc.org/abstract/med/3721800 NAGYOVÁ, E.: Komparace korekce refrakčních vad brýlovou a kontaktní čočkou z hlediska brýlové a geometrické optiky. Brno, 2014. Bakalářská práce. Masarykova univerzita, Fakulta lékařská. Vedoucí diplomové práce: Pavel Kříž PLUHÁČEK, František a Lenka MUSILOVÁ. Akomodace a vergence. In: Optometrie UP[online]. Olomouc: Univerzita Palackého, Přírodovědecká fakulta, Katedra optiky, 2013 [cit. 2015-7-1]. Dostupné z: www.optometry.cz/obsah/materialy/AV/AV PLUHÁČEK, František: Normální binokulární vidění - prezentace k předmětu Binokulární vidění, Katedra optiky PřF UP v Olomouci RUTRLE, M. Brýlová optika. 2. vyd. Brno: Institut pro další vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví, 1993. 144 s. ISBN 80-7013-145-4. ROBERTSON, D.M. and OGLE, K.N. Influence of Contact Lenses on Accommodation : 224 Theoretic considerations and clinical study. American Journal of Ophatlmology. [online]. 1967 (Vol 64, Issue 5) November, pages 860-871 [vid. 2015-07-04]. Dostupné z: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0002939467922283 ROSENFIELD, M. and GILMARTIN, B.: Effect of a near-vision task on the response AC/A of a myopic population. Ophtal. Physiol. Opt. [online] 1987 /Vol. 7, No. 3/ pages 225-233 [vid. 2015-07-04]. Dostupné z: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.111 l/j. 1475-1313.1987.tb00737.x/abstract SCHEIMAN, M. Clinical management of binocular vision: Heterophorie, accommodative, and eye movement disordres. 3. vydání. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins a Wolters Kluwer, 2008. ISBN 978-0-7817-7784-1. SKRBEK, Matěj. Přínos korekce malých refrakčních vad [online]. Brno, 2009 [cit. 2015-07-02]. 193 1. Dostupné z: http://is.muni.cz/th/1423 ll/lf_m/Diplomova_prace.pdf?zpet=%2Fvyhledavani%2F%3Fsearch%3DM AL%C3%9DCH%20REFRAK%C4%8CN%C3%8DCH%20VAD%20agenda:ťh%26start%3Dl. Diplomová práce. Masarykova univerzita, Lékařská fakulta, Katedra Optometrie a ortoptiky. 225 srovnaní akomodačné vergencnich vlastnosti vizuálního systém ,f|jj J^p pro jednotlivé refrakční vady Bc Emese Nagyova, vedoucí diplomové práce Mgr. David Severa ms1 arorrcdaini st ncí i. re HyDcniElropov* Tia.lrrcnil akomodarxlai-pltLKlLi nď Emctmpavŕ a: noropavŕ. a proto u rtch obvvfcfc prtsbyod t ACM POMER t Nihil-y^.- licími -.um M nift n »i/vnjii h E I hl i' ■ LI" y i'' ľ"i uďa li i-rfh rn AL l", prrrd i u pi M íl ém é ái ité I M ii ITii Wíi I KumjHH, túl rnDb lptmo** I iJvÉŕjipr*il úchylku Q. «lühir* UnehorvjnvanífTD Irypärwtropte isd-^rre-iar.t2tnl Dhomodad ai spdu s-rt IkwTťfrgencl.nälEvtdkEvzrrihj HöEfiDpkljWi potia a esothI tf> Utah. Hodnota A&A porrfru |c ntUl, ne±u myoplE. j IROZDLY ="*ll KOREKCI REFRAKCNklH V« uiHiir ■■/tu rnyopll ncoo unJarJalchjEdncu torto praUzann, že cti ei a z. trv^ví korEkcE na horVaMil tnChi ■nJtíc ■■V'':' íval títil ahomarJad I horivEfDcnd. C U h5/pwTiEfrEplE y-clDa CDnŕalcrlch íoíeIt-:e uhizujc |aka Híhaorflil, pnnait -^-JdhelnDst ahůr-odacE 3 hwi','effjm|c nlSIrtlu rnyople. 3 ■ji -^lid^-Hbi» :vrutnkMA7Tiluiri 226 19. Vliv aberací vyšších řádů na kontrastní citlivost u pacientů s keratokonem- Bc. Jan Olbrecht Vedoucípráce:MUDr. Veronika Pandoščáková Katedra Optometrie a ortoptiky Lékařské fakulty Masarykovy univerzity Brno Úvod Dnešní moderní postupy v oftalmologii nám umožňují provést detailnější vyšetření a analýzu u pacientů s keratokonem, než tomu bylo v dřívějších dobách. Proto bylo provedeno u pacientů s tímto degenerativním onemocněním rohovky vyšetření pomocí aberometru. Zároveň pacienti podstoupili více jak půl roku před touto analýzou zákrok cross - linking. Abychom docílili i lepšího porovnání vidění, bylo provedeno testování kontrastní citlivosti. Snahou tohoto článku je přinést informace z mešní studie, která se zajímá výše uvedenou problematikou. V tomto textu budou následně popsány pojmy jakými jsou keratokonus, cross - linking, aberace vyšších řádů a kontrastní citlivost. V závěru budou shrnuty aktuální výsledky z této menší studie. Keratokonus Keratokonem nazýváme degenerativní onemocnění rohovky, které se projevuje následným ztenčením stromatu. Jedná se o kuželovité vyklenutí rohovky, u něhož z důvodu protenčení, není apex rohovky umístěn přímo v centru, ale je posunut níže pod horizontálu. V souvislosti s tímto onemocněním se hovoří o poruše kolagenových vláken rohovky [1,2]. Keratokonus patří mezi dědičné onemocnění, kde nedochází k úplné penetraci genu. Klinická manifestace začíná okolo druhého decennia života. Vyskytuje se obvykle oboustranně, ačkoli nemusí být průběh onemocnění na obou očích totožný. Buď se vyskytuje samostatně, nebo častěji v souvislosti s jinými chorobami, např. Downův syndrom, Turnérův syndrom, Marfanův syndrom, Ehlersův-Danlosův syndrom, ale i senná rýma, atopická dermatitis a jiné. Hovoříme - li o geneticky podmíněném keratokonu, jeho manifestace bývá spuštěna zevními vlivy jako např. stres, nevhodná životospráva, ale i dlouhodobým, nevhodným nošením měkkých kontaktních čoček [1,2]. Mezi první příznaky tohoto degenerativního onemocnění rohovky můžeme zařadit nejprve rychle manifestující nárůst myopie. Ze začátku může být myopie v kombinaci s pravidelným astigmatismem, který později přechází v nepravidelný a z toho důvodu, jej nelze korigovat brýlovými čočkami. Ke klinickým příznakům můžeme zařadit Fleischerův prstenec, což je žlutohnědý kruh, který je tvořen hemosiderinem ukládajícím se v epitelu rohovky. Fleischerův prstenec obkružuje vyklenutý apex rohovky. Ve středu rohovky lze pozorovat nařasení lamel stromatu tzv. Vogtovy strie, které je způsobeno horizontálními trhlinami Descementské membrány. Dále se vyskytuje Munsonův příznak, což je úkaz spojený s díváním se pacienta směrem dolů. Vytvoří se zde vyklenutí dolního víčka ve tvaru písmene V. U pokročilých stádií onemocnění se objevuje Axenfeldův příznak, což je ztráta citlivosti ve ztenčeném vrcholu rohovky. Vlivem ruptúry Descementské membrány dochází k edému rohovky a následně také k zhoršení vidění, čímž dochází k rozvoji tzv. akutního keratokonu [1,2,3]. Možnosti korekce a léčby keratokonu V prvotních stádiích lze keratokonus korigovat cylindrickými brýlovými čočkami. V případě, že již není tato korekce účinná, lze provést korekci pomocí terapeutických tvrdých kontaktních čoček. Dochází - li i nadále k ztenčování rohovky a hrozí tak její perforace, či objevují se trhliny v Descementské membráně s následným edém rohovky, přistupuje se k operačnímu zákroku, k perforující keratoplastice [1,2]. U perforující keratoplastiky se rohovka pacienta odstraní v celé své tloušťce a je nahrazena rohovkou dárce, kadaverózním terčem. Po operaci je možné provést dokorekci pomocí terapeutických tvrdých kontaktních čoček, či měkkých torických kontaktních čoček. Další alternativou vedoucí ke stabilizaci rohovky je aplikace intrastromálních prstencových segmentů, tzv. kera - ringů. Tyto prstence jsou zhotoveny s polymetylmetakrylátu. Tím, že vkládáme tyto segmenty do stromatu, dochází k vyrovnání nepravidelností rohovky [1.2]. Dnes lze provést stabilizaci rohovky u pacietů s keratokonem pomocí metody corneal cross - linking. Jedná se o aplikaci riboflavinu a jeho následný osvit UVA zářením. Existují dvě techniky tohoto zákroku. Buď se prvně provede abraze epitelu a na stroma se aplikuje riboflavin. Nebo lze provést bezabrazní techniku, při které je riboflavin aplikován na epitel rohovky. V dnešní době se považuje bezabrazní 227 technika za šetrnější a stejně účinnou jako abrazní. Na riboflavin působíme pomocí UVA záření o vlnové délce 365 nm po dobu 30 minut. Během zákroku aplikujeme přibližně v tří minutových intervalech riboflavin. Vlivem působení fotosenzitivní látky riboflavinu a UVA záření se uvolňují vodíkové radikály, které mají za následek vytvoření nových spojů ve stromatu a tím dojde k zpevnění rohovky [2,4]. Aberace oka Aberace lidského oka jsou rozdílem mezi ideálním obrazem a obrazem, který je vytvořen optickým systémem. Kdyby se lidské oko chovalo jako ideální optický systém, tedy bez aberací, vznikl byl perfektní obraz. Tedy pozorovaný bod by se zobrazil opět jako bod. Jelikož oko člověka nezachovává sféricitu vlnoploch vzniká nedokonalý obraz. Pozorovaný bod se totiž nezobrazí jako bod [3,5]. Aberace dělíme na chromatické a monochromatické. Chromatické aberace jsou způsobeny disperzí světla v optických médiích oka. Dochází k rozložení viditelného světla na jednotlivé spektrální barvy. Z toho důvodu je index lomu médií závislý na vlnových délkách světla. Vlnoplocha zelené barvy konverguje přímo na sítnici, modré barvy před sítnicí (myopie) a vlnoplocha červené barvy konverguje za sítnicí (hypermetropie). Monochromatické aberace jsou závislé na dané vlnové délce světla. Lze je dále rozčlenit na aberace nižších řádů a aberace vyšších řádů, které jsou znázorněny v Zernikeově polynomické expanzi [5,6]. Mezi aberace nižších řádů, 1. a 2. řádu, řadíme sférické aberace. Myopii, hypermetropii a astigmatismus. Můžeme je proto korigovat pomocí sférických, popřípadě sférocylindrických brýlových čoček, kontaktních čoček a refrakčními zákroky [5,6]. Aberace vyšších řádů Aberace vyšších řádů, též nazývanými higer - order abberration (HOA), jsou odchylky optického systému oka, které způsobují nedokonalé vidění. Mezi HOA řadíme aberace od 3. řádu výše. Dnes dokážeme analyzovat aberace až 10. řádu, avšak pro vidění mají nevýznamnější vliv aberace 3. a 4. řádu. Aberace vyšších řádů mohou způsobovat hallo efekt (kruhy kolem světel), na kterém se nejvíce podílí sférické aberace a koma. Dále glare, neboli oslnění, na němž má svůj podíl především sférická aberace. Můžeme se nadále setkat s ghost efektem, který způsobuje koma. Jsou popisovány případy monokulárni diplopie až polyplopie. V neposlední řadě dochází vlivem HOA k snížení zrakové ostrosti a kontrastní citlivosti [3,5,6]. K aberacím třetího řádu patří koma vertikální Z (3,-1) a koma horizontální Z (3, 1). Dále do HOA třetího řádu řadíme trefoil sinové fáze Z (3,-3) a trefoil kosinové fáze Z (3,3). Do aberacím čtvrtého řádu patří sférická aberace vyššího řádu Z (4,0), dva typy sekundárního astigmatismu Z (4, -2) a Z (-4, 2). V neposlední řadě patří do HOA čtvrtého řádu dva typy quadrafoilu Z (4,-4) a Z (4, 4) [5,6]. Aberometrie Metoda analýzy aberací vyšších řádů se nazývá aberometrie (wavefront analýza). Aberometrem zjišťujeme deformaci sférické vlnoplochy poté, co projde optickým systémem. Nejčastěji využívaný způsob detekce aberací je pomocí Shack-Hartmannova senzoru. Diodovým laserem je vyslán do oka tenký paprsek, který je fokusovaný do bodu na retině. Odražená vlnoplocha je zachycena při návratu z oka sestavou mikročoček a rozdělena na řadu paprsků. Tyto paprsky jsou posléze zachyceny a analyzovány CCD kamerou [3,5,6]. Shack-Hartmannův senzor je součástí aberometru WASCA, iProfiler, ZYWAVE. Oční klinika Fakultní nemocnice U sv. Anny využívá aberometr WASCA. Pomocí WASCA aberometru získáme podrobný popis optického stavu oka z několika stovek bodů a následně obdržíme vlnoplochu, která definuje lomivý aparát vyšetřovaného oka. Součástí WASCA aberometru je zdroj světla, neboli superluminiscenční dioda, o vlnové délce 850 nm. Poté obsahuje detektor, čímž je již zmíněný Shack-Hartmannův senzor. Mezi jeho další součásti patří záznamové a vyhodnovací zařízení [3,5,6]. Kontrastní citlivost a její testování Vyšetření kontrastní citiivosti nám umožňuje podrobněji analyzovat zrakovou funkci. Schopnost správně rozlišovat drobné detaily v prostoru závisí na dvou parametrech a to na již zmíněné kontrastní citiivosti a prostorové frekvenci. Kontrastní citlivost definujeme jako převrácenou hodnotu kontrastního prahu. Kontrastním prahem je myšleno rozeznání nejmenšího viditelného kontrastu, tedy jak je oko schopno od sebe odlišit dva různě světelné objekty. Kontrastní práh u zdravých očí dosahuje hodnoty 0,01. Prostorová 228 frekvence nám udává počet cyklů na úhlový stupeň (c/st), kde stupněm je myšlena úhlová šířka jednoho tmavého a sousedního světlého pruhu. Funkce popisující kontrastní citiivost se nazývá křivka kontrastní citlivosti. Jedná se o konkrétní kontrastní prahy v závislosti na různých prostorových frekvencích. Jelikož je lidské oko nejcitlivější na prostorové frekvence mezi 3-6 c/st, má křivka kontrastní citlivosti zvonovitý tvar. Nízké prostorové frekvence umožňují rozlišení velkých objektů a prahů. Oproti tomu vysoké prostorové frekvence určují okraje, detaily a linie. U prostorové frekvence 60 c/st. je kontrastní citlivost nulová. V centru retiny jsou lépe vnímány vyšší prostorové frekvence než v periferii. Binokulární kontrastní citiivost je vyšší oproti monokulárni [7,8]. Testování kontrastní citlivosti Kontrastní citiivost měříme pomocí testů, které se dělí do dvou skupin. První skupina testů využívá sinusovou mřížku, druhá skupina je tvořena písmenovými testy. Testy mohou být vyhotoveny jako vyšetřovací tabule, případně jsou součástí monitoru či LCD optotypu [7,8]. Testy se sinusovou mřížkou jsou zkonstruovány na základě Michelsonova kontrastu, který definujeme jako rozdíl maximálního a minimálního jasu dělený součtem obou hodnot jasů. K (Lmax Lmjn)/(Lmax + Lmjn) K testům, které využívají sinusovou mřížku lze zařadit Ardenovy tabule, Ginsburgovy tabule, Vision Contrast Test Systém (VCTS 6500), Cambridge Low Contrast Chart, CSV - 1000 a jiné [7,8]. Testy, které využívají pří detekci kontrastní citlivosti písmena, využívají Weberův kontrast. Jedná se o rozdíl jasu mezi pozadím a objektem, který je dělený jasem pozadí. K = (Lp-L0)/Lp K písmenovým testům řadíme Pelli-Robson Contrast Sensitivity Test, Hemilton-Veale Contrast Sensitivity Test, Mars Letter Contrast Sensitivity Test, Reganovy tabule a další [7,8]. Testování kontrastní citlivosti má své opodstatnění, jelikož v incipientní fázi u různých onemocnění může být kontrastní citiivost snížena a to především ve vyšších prostorových frekvencích. Sníženou kontrastní citlivost lze rozdělit na skupiny z optických a neoptických příčin. Z optických příčin je to např. katarakta, keratokonus, nekorigovaná refrakční vada, refrakční chirurgie a onemocnění rohovky. Do skupiny neoptických příčin lze zařadit amblyopii, onemocnění sítnice v oblasti makuly, glaukom, onemocnění zrakového nervu, diabetes mellitus a jiné [7,8]. Výzkumná část Cíl a hypotéza Cílem práce je zjistit vliv aberací vyšších řádů na kontrastní citiivost u pacientů, kteří mají keratokonus. Dále je snahou provést srovnání se studiemi, které se zaobíraly stejným či obdobným tématem. K dosažení objektivního cíle byla stanovena tato hypotéza: Kontrastní citlivost bude snížena vlivem aberací vyšších řádů u minimálně 50% pacientů. Metodika V článku se zabýváme aberacemi vyšších řádů a jejich vlivem na kontrastní citiivost u pacientů, kteří mají keratokonus. Data do studie jsou sbírána na Refrakčním centru ve Fakultní nemocnici U svaté Anny v Brně. Aktuálně sesbíraná data jsou z období od prosince 2014 do května 2015. Užší vzorek obsahuje data od dvaceti pacientů. Do vzorku byli zahrnuti pacienti s keratokonem, kteří minimálně půl roku před vyšetřením podstoupili zákrok cross - linking. Ve studii jsou zahrnuti i pacienti, kteří mají jednostranný keratokonus. U pacientů je nejprve změřena kontrastní citlivost na testu CSV - 1000. Tento test využívá sinusových mřížek. Jedná se o vyšetřovací tabuli, která má vlastní osvětlení 85 cd/m2, proto není zapotřebí další přídatné osvětlení. Vyšetřovací vzdálenost je 2,5 m. Tabule obsahuje 4 řádky pro prostorovou frekvenci 3, 6, 12 a 18 c/st. Každý řádek obsahuje osm dvojic terčů se sinusovou mřížkou. Pacient určí, zda se sinusová mřížka nachází v horním terči, dolním terči, případně že jsou oba terče prázdné. Toto je provedeno u každé prostorové frekvence. Poslední správně označený terč se zaznamenává do grafu pro CSV - 1000 a následně je z něj sestavena křivka kontrastní citlivosti. Měření kontrastní citlivosti je provedeno vždy pro každé oko zvlášť. 229 Následně je provedeno měření aberací vyšších řádů na aberometru WASCA. Tento typ aberometru využívá Shack- Hartmannův senzor. Následně získáme podrobný popis optického stavu oka z několika stovek bodů a obdržíme vlnoplochu, která definuje lomivý aparát vyšetřovaného oka. Vyšetření je prováděno za skotopických podmínek, abychom také docílili potřebného průměru zornice a to okolo 6 mm. U aberací vyšších řádů se zaměřuji především na 3. řád HOA a to konkrétně na horizontální a vertikální koma. Zkoumaný vzorek Ve zkoumaném vzorku byla provedena aberometrie a vyšetření na kontrastní citlivost u 20 pacientů. Tento vzorek je sestaven z 16 mužů a 4 žen. U 5 pacientů nebyl proveden oboustranný corneal cross -linking. Z toho důvodu je ve vzorku zahrnuto 17 pravých a 18 levých očí. Zastoupení pohlaví ■ muži Dženy Graf č. 1: Zastoupení mužů a žen ve zkoumaném vzorku Zastoupení měřených očí ■ pravé oko ■ levé oko Graf č. 2: Zastoupení měřených očí ve zkoumaném vzorku. Graf č. 3 zachycuje kontrastní citlivost na pravém oku v prostorových frekvencích 3 c/st; 6 c/st; 12 c/st. a 18 c/st. Osa x nám popisuje jednotlivé terče se sinusovou mřížkou u testu CSV - 1000. Na ose y je procentuální zastoupení pravých očí. Z grafu je patrné, že kontrastní citlivost je snížena ve všech prostorových frekvencí. 230 Graf č. 3: Kontrastní citlivost pravého oka v daných prostorových frekvencích kontrastní citlivo st u pravého oka 33,11 S 1234567S 1 hodnoty kcrrtrastni citlivosti ve frekvenci 3 c/st kontrastní citlivo st u pravého oka 0 0 0 S 1234567S □ hodnoty kontrastni citlivosti ve frekvenci 6 c/ít kontrastnícitliovst u pravého oka 1.33 13,3313,33 ne.se iJ L. D L>, S 1234567S □ hodnoty kcntrastni crtlrvcsti vefrekvenci 12 c/st kontrastní citlivo st u pravého oka 20 20 i.ii S 1234567H □ hodnoty kontrastni crtlřvosti vefrekvend IBc/st Graf č. 4 zachycuje kontrastní citiivost levého oka v prostorových frekvencích 3 c/st; 6 c/st; 12 c/st. a 18 c/st. Osa x nám popisuje jednotlivé terče se sinusovou mřížkou u testu CSV - 1000. Na ose y je procentuální zastoupení levých očí. Z grafu lze vyčíst, že kontrastní citiivost je zhoršena ve všech prostorových frekvencí. 231 kontrastní citlivost u levého oka 27,77 27,77 S 1234567B □ hodnoty kontrastní ritiivosti ve frekvenci 3 c/st kontrastní citlivo st u levého oka 36,66 5,55 n L L, S 1234567B □ Hodnoty kontrastní citiivosti ve frekvenci 6 c/st kontrastní citlivost u levého oka II.IZI.II 1Ě.&Ě ■' kontrastní citlivost u levého oka 22,222,22 22,22 11,11 oco S 12345676 □ Hodnoty kontrastní citlivosti ve frekvenci 12 c/st S 1234567S □ Hodnoty kontrastní citlivosti ve frekvenci iec/st Graf. č.4: kontrastní citlivost levého oka v daných prostorových frekvencích. Graf č. 5 popisuje procentuální zastoupení aberací vyšších řádů na pravém oku u zkoumaného vzorku podle celkové směrodatné odchylky RMS náležející všem aberacím vyšších řádů. Ve vzorku je zahrnuto 14 pravých očí. Ačkoli je ve studii 20 osob, u šestí očí nevyhovoval průměr zornice a proto do vzorku nebyly zahrnuty. Ve vzorku pupily s průměrem 5,5 mm je zahrnuto 11 očí, a u pupily s průměrem 6,5 mm 3 oči. Hodnota 0,3 Lim určuje normu pro průměr zornice 5,5 mm. Pro průměr pupily 6,5 mm je norma 0,6 Lim. Hodnoty HOA RMS u pravého oka průměr pupily 5,5 mm průměr pupily 6,5 mm ■ norma ■ zhoršení Graf č. 5: Hodnota aberací vyšších řádů pro pravé oko v závislosti na průměru pupily 232 Hodnoty HOA RMS u levého oka průměr pupily 5,5 mm průměr pupily 6,5 mm ■ norma ■ zhoršení Graf č. 6 popisuje procentuální zastoupení aberací vyšších řádů levého oka ve zkoumaném vzorku na základě celkové směrodatné odchylky RMS náležející všem aberacím vyšších řádů. Ve vzorkuje zahrnuto 14 levých očí. Ačkoli je ve studii 20 osob, u šestí očí nevyhovoval průměr zornice a proto do vzorku nebyly zahrnuty.V zaznamenaném vzorku u pupily s průměrem 5,5 mm je počítáno sil očima a pupila s průměrem 6,5 mm zahrnuje 3 oči. Hodnota 0,3 u.m určuje normu pro průměr zornice 5,5 mm. Pro průměr pupily 6,5 mm je norma 0,6 u.m. Graf č. 6: Hodnota aberací vyšších řádů pro levé oko v závislosti na průměru pupily Závěr Cílem tohoto menšího vzorku bylo srovnání vlivu aberací vyšších řádů na kontrastní citiivost u pacientů s keratokonem. Na začátku byla stanovena hypotéza: Kontrastní citlivost bude snížena vlivem aberací vyšších řádů u minimálně 50% pacientů. Tato hypotéza byla potvrzena, jelikož kontrastní citiivost byla snížena u obou očí ve všech prostorových frekvencích. Za normu pro kontrastní citiivost můžeme ještě považovat spojnici terčů na testu CSV - 1000 s pořadovým číslem pět. Ze vzorku také vyplývá, že ve všech prostorových frekvencích byla více jak u 50% pacientů kontrastní citlivost pod danou normou. Dále ze zkoumaného vzorku je patrné, že aberace vyšších řádů byly u pacientů s keratokonem po corneal cross - linkingu výrazně zhoršeny a to u obou očí. V tomto zkoumaném vzorku byly aberace vyšších řádů posuzovány podle sledované celkové směrodatné odchylky RMS náležící všem aberacím vyššího řádů. Což je také v souladu se studií C. Okomoto, F. Okomoto, T. Samejima, K. Miyata a T. Oshika, která zkoumala také vliv aberací vyšších řádů na kontrastní citlivost u pacientů s keratokonem a potvrdila, zhoršení kontrastní citlivosti vlivem aberací vyšších řádů [9]. Použitá literatura [1] ROZSÍVAL, Pavel et al.: Oční lékařství.l.vyd.Praha, Galén:Karolinum,2006. 373 s. ISBN 80-7262-404-0 [2] PETROVÁ, Sylvie, Mašková, Zdeňka, Jurečka, Tomáš. Základy aplikace kontaktních čoček. 2.vyd. Brno: Národní centrum ošetřovatelství a nelékařských zdravotnických oborů, 2008, 219 s. ISBN 978-80-7013-470-2 [3] VESELÝ, Petr. Vyšetření předního segmentu oka - výukový materiál k předmětu Optika -optometrie II, Katedra optometrie a ortoptiky, LF MU, Brno, 2015 [4] VAVERKA, Jan. CXL v obraze konfokální mikroskopie u pacientů s keratokonem. Brno, 2011. 233 Diplomová práce. LF MU. Vedoucí práce Doc. MUDr. Zuzana Hlinomazová, Ph.D. [5] PERLOVÁ, Lenka. Změny tvaru rohovky v důsledku CCL, včetně změny aberací vyšších řádů. Brno, 2011. Diplomová práce. LF MU. Vedoucí práce MUDR. Jana Ingrová, Ph.D. [6] FIŠEROVÁ, Gabriela. Výskyt aberací vyšších řádů v populaci. Brno, 2015. Diplomová práce. LF MU. Vedoucí práce MUDR. Veronika Pandoščáková [7] VESELÝ, Petr. Vyšetření kontrastní citlivosti - výukový materiál k předmětu Optika -Optometrie I, Katedra Optometrie a ortoptiky, LF MU, Brno, 2014 [8] OLBRECHT, Jan. Kontrastní citlivost a řízení motorových vozidel. Olomouc, 2013. Bakalářská práce. Přírodovědecká fakulta UP v Olomouci. Vedoucí práce RNDr. Jaroslav Wagner, Ph.D. [9] OKAMOTO, C., Okamoto, F., Samejima, T., Miyata, K. and Oshika, T.: Higher - order wavefront aberration and letter - contrast sensitivity in keratoconus. Eye, 2008, str. 1488 - 1492. 234 The influence of higher order aberrations contrast sensitivity in patiens with keratoconus- Be. Jan Olbrecht Supervisor:MUDr. Veronika Pandoscakova Department of Optometry and Orthoptics, MedicalFaculty, Masaryk University Introduction Nowadays we can do in ophtalmology detail examination and analysis of patients with keratoconus than few years ago. Therefore, we used aberrometer in examination of patients with degenerative corneal diseases. Than we started analysing their parameters ,these patients underwent corneal surgery, corneal cross - linking, more than half year before. We used test sof contrast sensitivity to better analysing. The aim of this small study is bring informations about this issues. In this text will be describes notions such as are keratoconus, corneal cross -linking, higher - order aberrations and contrast sensitivity. In the end will be summarized actual results of this study. 1. Keratoconus Keratoconus is called degenerative corneal disease, which is manifest like thinning of the stroma. The thinning of cornea causes different shape of cornea, we called about a cone - shaped bulging. This a cone - shaped bulging causes that apex is not located in center of cornea , but is moved down horizontally. In connection with this disease we talk about defect of collagen fibers of the cornea [1,2]. Keratoconusis thehereditary disease, where there is not completepenetrationof the gene. Clinical manifestationsbeginsaround the seconddecade of life. There are usually on the both eyes,although they may notbethe course ofthe diseasein both eyesidentical. Keratoconus exists eitheralone ormore frequentlyin connectionwith other diseases, e.g.Down'ssyndrome, Turner syndrome, Marfan syndrome, Ehlers-Danlos Syndrome, butalsohay fever, atopic dermatitisand others. When we talk about genetic keratoconus, than its manifestation starts by external influences such, stress, improper diet, but also long-term, improper wearing soft contact lenses [1,2]. Among the first signs of a degenerative disease of the cornea can be classified quickly increasing myopia. From the beginning can be myopia with combination of regular astigmatism, which later turns into irregular. The irregular astigmatism is not to possible corrected with spectacle lenses.Clinical manifestations can include Fleischer ring, which is yellow-brown ring which is formed by imposing hemosiderin in the corneal epithelium. Fleischer ring encircles the domed apex of the cornea. In the center of the cornea can be observed compressed lamellae, which are called Vogt striae, which are caused by horizontal cracks Descement membrane. Furthermore there is the Munson symptom, a phenomenon associated with the patient by looking downward. It is bulging of lower eyelid in shape V. In the advanced stadium of the disease occurs Axenfelduv flag, which is a loss of sensation in the thinning of the corneal apex. Influence of ruptures Descemet membrane can cause corneal edema, and consequently to deterioration in vision, which leads to the development of so-called, acute keratoconus [1,2,3]. Optionscorrectionsand treatmentof keratoconus In the early stage can be keratoconus corrected with toric spectacle lenses. When it is not possible we can corrected by terapeutice RGP contact lenses. If will be thinning of cornea still continue it can cause perforation of cornea. When is risk of penetration very high, we can do corneal surgery which is called keratoplasty [1,2]. For penetrating keratoplasty, the cornea of the patient is removed over its entire 235 thickness and is replaced by cornea of cadaver.After the operation is possible to use correction with RGP contact lenses or soft toric contact lenses.Another alternative to stabilize the cornea is stabilization by intrastromal ring segments called, kera - ring. Theseringsare madeofpolymethylmethacrylate. Bywe insertthese segmentsinto the stroma, equalizeirregularities [1.2]. Today, we can do stabilization cornea by patients with keratoconus by using method Corneal Cross - linking. It is application of riboflavin and the subsequent exposure of UV radiation. There are twotechniquesofsurgery. First method is using abrasion of the epitheliumandstromais appliedriboflavin.First method is using abrasion of the epithelium and then is applied is riboflavin on stroma. Second method is using non abrasion technique which is gentle and efficient as well as abrasion. OnriboflavinoperateusingUVAradiation of wavelength365 nm for30 minutes.During the procedureappliedat approximatelythreeminute intervalsriboflavin. Under the influence ofphotosensitivesubstanceriboflavinand UVAreleasinghydrogen radicals, which result inthe creation ofnew connectionswithin thestroma, and thereby tostrengthenthe cornea [2,4]. 2. Aberrations of an eye Aberrationsof the human eyeare the differencebetween an idealimageand the imagewhich is formedby the optical system. If the human eye behaved as an ideal optical system, it is meant without defects, it was the perfect picture.The observedpointwould appearagainas a point.As thehumaneyedoes not preservethe sphericityof wavefrontscreatedan imperfect image. The observed point is not demonstrated as a point [3,5]. Aberrations are divided on chromatic and monochromatic. Chromaticaberrationis caused bydispersionof lightin theoptical mediaof the eye.Visible light is divided on individual spectral colors. For this reason,the refractive index ofthe mediadependentonthe wavelengths of light. Wavefrontgreenconvergesdirectly on the retina, bluefront of the retina(myopia) andwavefrontred colorsconvergebehind the retina(hyperopia). Monochromaticaberrationsare dependent onthelight wavelength. We can divided on low order aberrations and higher order aberrations, which are shown as Zernike polynomial expansion [5,6]. Between low order aberrations, first and second rank, can be included spherical aberrations. Myopia, hyperopia and astigmatismus. Between low order aberrations, first and second rank, can be included spherical aberrations. Myopia, hyperopia and astigmatismus. It can be corrected using by spheriacal or spherotorical spectatel lenses, contact lenses and refractive surgeries [5,6]. Higher order aberrations Higher order aberrations (HOA) are the deviations of the optical system of the eye, which can cause imperfect vision. Between HOA we can divided aberrations from third order and above.Todaywe cananalyzeaberrationto the tenthorder, butfor thevisionthey havethe most significantimpactaberrationthird andfourth order. Higher order aberrationscan causehalloeffect (haloes around lights), whichaccounts for most ofthe spherical aberrationandcoma. Than we can analyze glare, which is caused by spherical aberrationWewillcontinue tomeet with theghosteffectthat causescoma. They describe casesof monoculardiplopiatopolyplopie. HOA can cause decreased visual acuity and contrast sensitivity, too [3,5,6]. 236 Thethird orderaberrationsincludecomaverticalZ(3, -1) andhorizontalcomaZ(3, 1). Furtherto theHOArankthird ordertrefoilsinephaseZ (3, -3) andtrefoilcosinephaseZ (3.3). To afourth-orderaberrationsincludespherical aberration ofhigher orderZ (4,0), two typesof secondaryastigmatismZ (4, -2) andZ (-4, 2). Finally,part of thefourth orderHOAtwo typesquadrafoiluZ(4,-4), and Z(4, 4) [5,6]. Wavefront analysis Method of analysis ofthe higher order aberrationscalled wavefront analysis. Aberrometerwe finddeformedsphericalwave frontafter passing theoptical system. The most commonlyusedmethod fordetectingdefects isusingShack-Hartmann sensor.The diode laser transmits thin ray into the eye which is focused to a point on the retina. The reflected wavefront is captured while returning from the eye by micro lenses and divided into a plurality of rays. These raysarethencapturedandanalyzed bya CCD camera [3,5,6]. Shack-Hartmann sensoris part of theaberrometerWASCA, iProfiler, ZYWAVE. UsingWASCAaberrometerwe geta detailed description ofthe opticalstate of the eyeof several hundredpoints. Then we receive awavefront, which definesthe frangibleapparatusexaminedeye.PartWASCAaberrometerthe light source, or superluminescentdiodewith a wavelengthof 850nm.Thencomprises a detector, which is the already mentionedShack-Hartmann sensor. Amongitsothercomponents includearecordingdevice and analysis device [3,5,6]. 3. Contrast sensitivity and method of testing Examination ofcontrast sensitivityallows us toanalyze in more detailvisual function. Talent to correctly detected small details in the space depends on two parameters, namely the already mentioned contrast sensitivity and spatial frequency Contrast sensitivity isdefined asthe inverse of thecontrastthreshold. Contrast threshold is meant to recognize the smallest visible contrast, that meant how can the eye recognize between two different light objects.Contrastthresholdfor healthyeyesreachesO.01. Spatial frequencygives us thenumber of cyclesperdegreeangle. Where thedegreeis meantthe angularwidth of onedarkandlightadjacentlane.Describingcontrast sensitivityfunctionis calledcontrast sensitivitycurve. It is aspecificcontrastthresholdsdepending on thedifferent spatialfrequencies.Because the human eye is most sensitive to spatial frequencies between 3-6 cycles per degree, contrast sensitivity curve is bell-shaped. Low spatialfrequenciesallow theresolutionof large objectsand thresholds.In contrast,the high spatialfrequencydeterminedmargins, details and lines. Forspatial frequenciesof 60cycles per degree, contrast sensitivityiszero.In the center ofthe retinaare betterperceivedhigher spatialfrequenciesthanin the periphery.Binocularcontrast sensitivityishigher thanmonocular [7,8]. Contrast sensitivity testing Contrast sensitivity we can measured by tests, which are divided into two group. First group of tests uses sinusoidal gratings, the second part of tests uses letters tests. Tests canbe madeas an investigativeboardorare part ofa monitor orLCDoptotype [7,8]. Testswith sinusoidalgratingsare based onMichelsoncontrast, which we defineas the difference betweenmaximumandminimum brightnessdivided by the sumof the two value sbrightne s s. K = (Lmax — Lmin)/(Lmax + Lmin) Thetests, which usesinegridcan includeArdenblackboard,Ginsburg blackboard, VisionContrastTestSystem(VCTS 6500), CambridgeLowContrastChart,CS V-1000, andother [7,8]. 237 Tests which use for detection contrast sensitivity letter tests, are based on Weber contrast. It is thedifference in brightnessbetween the backgroundand the object, which isdivided bybackground brightness. K = (LP-L„)/LP Between contrast sensitivity letter test we can include Pelli-Robson Contrast Sensitivity Test, Hemilton-Veale Contrast Sensitivity Test, Mars Letter Contrast Sensitivity Test, Regan blackboard and other [7,8]. Contrast sensitivity testing is very important because we can detected the incipient stage in various diseases. Various diseases canbe presented in reducedcontrast sensitivity, especially at higherspatial frequencies. Reducedcontrast sensitivitycan be divided intogroupsofoptical andnon-opticalcauses.For opticalreasonsit is for examplecataract,keratoconus, uncorrectedrefractive errors, refractive surgeryandcorneal diseases. The groupmay includenon-opticalcausesamblyopia, retinal disordersin the macular region, glaucoma, optic nervedisease, diabetes mellitus and other [7,8]. 4. The research part The aim and hypothesis The aim is to determine the effect of higher order aberrations contrast sensitivity in patients with keratoconus. It is also an effort to make comparation with studies which undertake the same or simile thema. To achieve the objective aim was determined this hypothesis: Contrast sensitivity will be reduced by influence of higher order aberrations at least 50% of patients. Methods Thearticle deals withhigher order aberrationsand their influence oncontrast sensitivityin patientswithkeratoconus. Dataare collectedina studyonthe Refractivecenterat the University HospitalSt. Annain Brno.Currentlycollected data are from the periodDecember 2014to May2015.The narrowerthe sample containsdatafrom twentypatients.In the samplewere included patients with keratoconus who areat leasthalf a yearbefore the examinationunderwentsurgery corneal cross -linking. In the study thereare included patients whohavekeratoconus only on one eye, too. First we measuredcontrast sensitivitytestCSV -1000. Thistest usessinusoidalgratings. This is aboardof inquiry, which has its ownlighting85cd/m , it is notnecessary toincorporate additionallighting. Investigationdistanceis 2.5m. The boardincludes4 linesfor spatialfrequency3, 6, 12 and 18 cycles per degree.Each row containseightpairsof targetssinusoidalgrating. The patientdetermines whethersinusoidalgratinglocated on the uppertarget,lowertargetsortargetsthatare bothempty. This isperformed foreach spatialfrequency.Lastproperlylabeledtargetis recordedon a graphtoCSV-1000, andthenitisassembledcurvecontrast sensitivity. Measuringcontrast sensitivityisalwaysdoneforeach eye. After that we measure higher order aberrations on aberrometerWASCA. This typeaberrometerusesShack-Hartmannsensor. Thenwe geta detailed description ofthe opticalstate of the eyeof several hundredpoints andreceivewavefront, which definesthe frangibleapparatusexaminedeye.Examinations performed underscotopicconditions, wealso have achieveda desired diameterof the pupilandabout 6 mm.Forhigher order 238 aberrationsconcern on thethirdorderHOAnamelyhorizontal and verticalcoma. The research sample In the examined samplewas conductedwavefront analysis andcontrast sensitivitytestsat 20 patients. This sampleiscomposed ofl6 menand 4women.In 5 patientswas not performedreversiblecornealcross -linking. For this reason,in the sampleincludedl7right andl81efteyes. Representation of the sexes men ■ women Graph 1: Representation of women and men in the sample Representation of the eye ■ right eye ■ left eye Graph 2: Eye representation of measured sample Graph3shows thecontrast sensitivityof the right eyein the spatial frequencies3;6;12andl8 cycles per degree.The x- axisdescribesourtargetsinusoidalgratingfor the test CSV -1000The y-axisis the percentageof the righteye. The graph showsthat the contrastsensitivityisreduced in allspatial frequencies. 239 contrast sensitivity in the right eye 33,33 5.66 sl234567B □ value of contrast sensitivity for spatial frequency 3 cycle per degree contrast sensitivity in the right eye 43 20 0 6.56 T 6.55 512345.67B □ value of contrast sensitivity for spatial frequency 6 cycle per degree contrast sensitivity in the right eye 40 20 3.33 6.55 3,313,33 5,56 ^ Q L 512345673 □ value of contrast sensitivity for spatial frequency 12cycle per degree contrast sensitivity in the right eye 13,3313,3313,33 nlllllLn^ S1234567S □ value of contrast sensitivity for spacial frequency IB cycle per degree Graph 3: Contrast sensitivity ofthe right eye for specific spatial frequencies Graph4shows thecontrast sensitivityof the left eyein the spatial frequencies3;6;12andl8 cycles per degree.The x- axisdescribesourtargetsinusoidalgratingfor the test CSV -lOOO.The y-axisis the percentageof the eye. The graph showsthat the contrastsensitivityisreduced in allspatial frequencies. contrast sensitivity in the left eye 27,77 27,77 15,65 51234567B □ value of contrast sensitivity for spacial frequency 3 cycle per degree contrast sensitivity in the left eye 51234567 □ value of contrast sensitivity for spacial frequency 12 cycle per degree contrast sensitivity in the left eye 5,55 Ltd —/ 512345573 □ value of contrast sensitivity for spacial frequency 6 cycle per degree contrast sensitivity in the left eye 22,222,22^ s£2,22 51234567B □ value of contrast sensitivity for spacial frequency 16 cycle per degree Graph 4-.Contrast sensitivity ofthe left eye for specific spatial frequencies 240 Graph5 describesthe percentage ofhigher order aberrationsof the right eyefor the sample by Root mean square, (RMS) belongingto allhigher-orderaberrations. In the sampleincludedl4righteye. Although thestudyof 20peoplewithsix eyesdid not meetthe pupil diameterandthereforewere notincluded in the sample. The sample ofpupilwith adiameter of 5.5mm,includedll eyes, andthe pupilwith a diameter of6.5 mm3eyes. 0.3|j,mvaluedeterminesthe standard forthe pupil diameter5.5 mm.For thepupil diameteris6.5 mmstandard0.6|j,m. Value HOA RMS in the right eye pupil 5,5 mm pupil 6,5 mm ■ norm deterioration Graph 5: The value of HOA for the right eye with 5,5 mm and 6 mm pupil Graph6 describesthe percentage ofhigher order aberrationsof the left eyefor the sample by Root mean square, (RMS) belongingto allhigher-orderaberrations. In the sampleincludedl4righteye. Although thestudyof 20peoplewithsix eyesdid not meetthe pupil diameterandthereforewere notincluded in the sample. The sample ofpupilwith adiameter of 5.5mm,includedll eyes, andthe pupilwith a diameter of6.5 mm3eyes. 0.3|j,mvaluedeterminesthe standard forthe pupil diameter5.5 mm.For thepupil diameteris6.5 mmstandard0.6|j,m. Value HOA RMS in the left eye pupil 5,5 mm pupil 6,5 mm ■ norm deterioration Grahp 6: The value of HOA for the left eye with 5,5 mm and 6,0 mm pupil 241 Conclusion The aimof this smallsample, thecomparison of the influenceof higher order aberrationscontrast sensitivityin patients with keratoconus. At the beginning was formulated hypothesis: Contrast sensitivity will be reduced by influence of higher order aberrations at least 50% of patients.This hypothesis was confirmed, since the contrast sensitivity was reduced inboth eyesin all spatial frequencies. The normforcontrast sensitivitycan stillbe consideredjunctiontargetstotestCSV-lOOOwith serial numberfive. In the sample we can see, that the contrast sensitivity was below the norm in more than 50% of patients. Furthermore,from the sampleit is apparent thathigher order aberrationsin patientswith keratoconusaftercornealcross -linkinggreatlyexacerbateditin botheyes.Thesurveyed samplewereassessedhigher order aberrationsobservedbythe Root mean square (RMS), belongingto allhigher-order aberrations. Thisisalso consistent withstudyOkomotoC, F. Okomoto, T. Samejima, K. andT.MiyataOshika, which examinedthe influenceof higher order aberrationscontrast sensitivityin patients with keratoconusand confirmedthe deteriorationof contrast sensitivitydue tohigheraberrationsorders [9]. Referenc.es: [1] ROZSÍVAL, Pavel et al.: Oční lékařství.l.vyd.Praha, Galén:Karolinum,2006. 373 s. ISBN 80-7262-404-0 [2] PETROVÁ, Sylvie, Mašková, Zdeňka, Jurečka, Tomáš. Základy aplikace kontaktních čoček. 2.vyd. Brno: Národní centrum ošetřovatelství a nelékařských zdravotnických oborů, 2008, 219 s. ISBN 978-80-7013-470-2 [3] VESELÝ, Petr. Vyšetření předního segmentu oka - výukový materiál k předmětu Optika -optometrie II, Katedra optometrie a ortoptiky, LF MU, Brno, 2015 [4] VAVERKA, Jan. CXL v obraze konfokální mikroskopie u pacientů s keratokonem. Brno, 2011. Diplomová práce. LF MU. Vedoucí práce Doc. MUDr. Zuzana Hlinomazová, Ph.D. [5] PERLOVÁ, Lenka. Změny tvaru rohovky v důsledku CCL, včetně změny aberací vyšších řádů. Brno, 2011. Diplomová práce. LF MU. Vedoucí práce MUDR. Jana Ingrová, Ph.D. [6] FIŠEROVÁ, Gabriela. Výskyt aberací vyšších řádů v populaci. Brno, 2015. Diplomová práce. LF MU. Vedoucí práce MUDR. Veronika Pandoščáková [7] VESELÝ, Petr. Vyšetření kontrastní citlivosti - výukový materiál k předmětu Optika -Optometrie I, Katedra optometrie a ortoptiky, LF MU, Brno, 2014 [8] OLBRECHT, Jan. Kontrastní citlivost a řízení motorových vozidel. Olomouc, 2013. Bakalářská práce. Přírodovědecká fakulta UP v Olomouci. Vedoucí práce RNDr. Jaroslav Wagner, Ph.D. [9] OKAMOTO, C, Okamoto, F., Samejima, T., Miyata, K. and Oshika, T.: Higher - order wavefront aberration and letter - contrast sensitivity in keratoconus. Eye, 2008, str. 1488 - 1492. 242 Vliv aberací vyšších řádů na kontrastní citlivost u pacientů s keratokonem Bc. Jan Olbracht Katedra Optoma* rte a ortoptiky. Lekárska fakulta. Masarykova unfvsrzlta, Brno KERATOKON U S ABERACE VYsilCH ŘADO KONTRASTNÍ CITLIVOST M in»i< (Mte qM m i V R S K D R N H C 8 O K S C N O Z V C N H Z O K N O D V H R V U V ABERACI VYiitCH RADO NA KONTRASTNÍ CITLIVOST U PACIENTO S KERATOKONEM iLfrmi.i... iíkoi lltJMI... 243 20. Komparace kontrastní citlivosti při korekci tórickou kontaktní čočkou a jejím sférickým ekvivalentem- BcNikola Celá Vedoucípráce:Mgr. Sylvie Petrová: Katedra optometrie a ortoptiky Lékařské fakulty Masarykovy univerzity Brno ÚVOD Dnešní doba klade vysoké nároky na náš zrak, denně usedáme za volant svých automobilů a téměř celou pracovní dobu trávíme před monitory počítačů. Správná zraková ostrost, ale i správné vnímání kontrastu jsou nezbytné pro optimální rozlišení předmětu a dobrou orientaci v prostoru. Donedávna bylo součástí základního očního vyšetření pouze vyšetření zrakové ostrosti pomocí optotypů. To však poskytuje pouze informace o schopnosti pacienta rozlišit malé objekty o vysokém kontrastu. V běžném životě nejsou jen optimální světelné podmínky, ale často je intenzita osvětlení nízká, nebo naopak dochází k oslnění. Vyšetření kontrastní citlivosti nám umožní zjistit podrobnější informace o zrakových funkcích. Její pokles při normální zrakové ostrosti může upozornit na závažná oční i celková onemocnění, jako je například keratokonus, postižení sítnice a zrakového nervu. Ke snížení kontrastní citlivosti může také dojít u nekorigovaného astigmatismu při nošení kontaktních čoček. Kontrastem (K) je označován zrakový vjem, který závisí na rozdílu jasu světlýcha tmavých částí pozorovaného předmětu a pozadí. j£ _ LZ-LP ~~ Lz+Lp ' Lz - jas předmětu LP - jas pozadí K základním vyjádřením kontrastu patří Weberův a Michelsonův vztah. Weberův kontrast lze vyjádřit jako rozdíl mezi jasem pozadí a jasem objektu dělený jasem pozadí. Tento kontrast je využíván u písmenových testů. j£ _ Lp-Lp Lp ' LP - jas pozadí L0 - jas objektu Michelsonův kontrast, který se používá u testů se sinusovou mřížkou, je definován jako rozdíl mezi největším a nejmenším jasem dělený jejich součtem. j£ _ Lmax — Lmjn Lmax +L,mjn Lmax-největšíjas Lmin - nejmenší jas Schopnost rozlišit jemné detaily v prostrou závisí na dvou parametrech - kontrastní citlivosti a prostorové frekvenci. Kontrastní citlivost (KC) definujeme jako reciprokou hodnotu kontrastního prahu (KP). Kontrastní práh je nejmenší viditelný kontrast, který je potřebný k rozlišení dvou světlených částí předmětu. U zdravých očí je hodnota kontrastního prahu rovna 0,01. Prostorová frekvence je charakterizovaná počtem cyklů na úhlový stupeň (c/st). Jeden cyklus odpovídá úhlové šířce sousedního světlého a tmavého pruhu. Výsledná křivka kontrastní citlivosti je dána kontrastními prahy pro jednotlivé prostorové frekvence. Prostorové frekvence nižší než 0,5 c/st umožňují vnímání tvarů objektů, prostorové frekvence vyšší než 10 c/st umožňují naopak vnímání jemných linií a detailů. Křivka kontrastní citlivosti má zvonovitý průběh, protože lidské oko je nejcitlivější v oblasti středních prostorových frekvencí (3,0 -6,0 c/st). Ve vyšších a nižších prostorových frekvencí kontrastní citlivost naopak klesá. 244 1000 f prostorová frekvence (c/st) Kontrastní citlivost lze vyšetřovat pomocí několika testů založených na různých principech. Jedná se o testy se sinusovou mřížkou, písmenové testy, digitální systém a metodu rozlišování dělících linií. Testy využívající sinusovou mřížku jsou založeny na Michelsonově kontrastu. Sinusovou mřížku tvoří střídající světlé a tmavé proužky o různé prostorové frekvenci a různém kontrastu. Mezi zkušební testy, které využívají metody sinusové mřížky, můžeme zařadit Ardenovy tabule, Ginsburgovy tabule, Vision Contrast Test System - VCTS 1000, Sine Wave Contrast Test - SWCT, Functional Acuity Contrast Test - FACT a Cambridge Low Contrast Chart a CSV - 1000. Písmenové testy k vyšetření kontrastní citlivosti využívají naopak Weberův kontrast. Mezi písmenové testy patří Pelli - Robson Contrast Sensitivity Chart, Hamilton - Veale Contrast Sensitivity Test, Mars Letter Contrast Sensitivity Test, Reganovy tabule - Regan Low Contrast Letter Acuity Chart, Sloanovy tabule, Lea Contrast Test Systém a Hiding Heidi Low Contrast Face Test. CÍLE Hlavním cílem praktické části práce je zjistit, jaký vliv má volba optické mohutnosti kontaktní čočky na hodnoty kontrastní citlivosti. Zda při korekci astigmatismu tórickou kontaktní čočkou nebo jejím sférickým ekvivalentem dochází ke změně kontrastní citlivosti, jestli dochází při použití sférického ekvivalentu k jejímu poklesu. Výzkum se bude dále věnovat také srovnání vyšetření kontrastní citlivosti pomocí písmenových testů a testů využívající sinusovou mřížku. V rámci praktické části byly stanoveny pracovní hypotézy, které by měly být výzkumem potvrzeny. Hypotéza I. Při korekci astigmatismu sférickým ekvivalentem dojde k poklesu kontrastní citlivosti ve středních prostorových frekvencích (3,0 - 6,0 c/st) ve srovnání s korekcí pomocí tórické kontaktní čočky. Hypotéza II. S rostoucím rozdílem, a tím klesajícím poměrem sférické a cylindrické složky korekce, bude pokles kontrastní citlivosti výraznější. Hypotéza III. Změny kontrastní citlivosti se více projeví u testů využívajících sinusovou mřížku než u písmenových testů. METODY Vlastní výzkum probíhal od dubna 2015 ve vyšetřovně na Komenského náměstí. Zúčastnit se ho mohl každý, kdo splňoval stanovené podmínky. Hlavní podmínkou pro zařazení pacienta do výzkumu byla hodnota astigmatismu minimálně = 0,75 D. Další podmínkou bylo, aby hodnota sférické složky vady byla alespoň dvakrát větší než hodnota cylindru, aby bylo možné určit sférický ekvivalent, a při jeho použití by 245 nemělo dojít k výraznému poklesu vízu. Během výzkumu byly zjišťovány hodnoty kontrastní citlivosti při použití tórické kontaktní čočky a jejího sférického ekvivalentu. Tyto hodnoty byly zjištěny pomocí dvou typů testů - písmenového testu a testu založeného na sinusové mřížce. Předvýzkum tvořil základní soubor sestávající se ze 7 osob, odpovídající vadu mělo pouze 11 očí. Z důvodu výrazného snížení vízu při použití sférické kontaktní čočky musely být z výběrového souboru dvě oči vyřazeny. Všechny vyšetřované osoby byly dospělé. Průměrný věk byl 23,86 ± 2,27 let. K získání údajů potřebných pro zpracování výzkumu byl využit LCD optotyp SmartChart od firmy OPTO Global. Je tvořen LCD panelem, který má v sobě zabudovaný počítač. Obsahuje sadů testů umožňující kvalitní vyšetření pacienta - komplexní vyšetření zrakové ostrosti (zjištění správné sféro - cylindrické korekce), vyšetření barvocitu pomocí Ishiharových tabulek, vyšetření heterofórií pomocí Schoberova a Worthova testu, vyšetření kontrastní citlivosti pomocí kontrastního prahu a prostorové frekvence (SCF) a další. Testování kontrastní citlivosti na LCD optotypu SmartChart je založeno na sinusové mřížce. Vyšetření kontrastní citiivosti probíhá v 5 prostorových frekvencích - 1,5; 3,0; 6,0; 12,0 a 18,0. V průběhu vyšetřování dochází k postupnému snižování kontrastu u jednotlivých prostorových frekvencí. Pacient má za úkol určit orientaci světiých a tmavých proužků. Výsledkem vyšetření je křivka kontrastní citiivosti. Kontrastní citlivost je měřena při vertikální a horizontální orientaci světlých a tmavých proužků. Křivka kontrastní citlivosti má zvonovitý tvar, protože lidské oko má nejvyšší kontrastní citlivost ve středních frekvencích 3,0 - 6,0 c/st, v nižších a ve vyšších prostorových frekvencích kontrastní citlivost klesá. Na grafu křivky kontrastní citlivosti je zvýrazněná šedá oblast. Hodnoty nacházející se v šedé oblasti jsou v normě. Výsledné hodnoty kontrastní citlivosti lze z křivky zjistit pomocí převodní tabulky. Hodnota kontrastní citlivosti může být zapsána v lineárních nebo logaritmických hodnotách. Jednotlivým číslům pro každou prostorovou frekvenci je přiřazena odpovídající lineární nebo logaritmická hodnota kontrastní citlivosti. Na LCD optotypu lze vyšetřit kontrastní citlivost i pomocí písmenového testu, a to pomocí snižování kontrastu písmen. Kontrast lze snižovat postupně z výchozích 100 % až po 1 %. Kontrast se snižuje do doby, kdy pacient písmena už nepřečte. Tím se získá hodnota kontrastního prahu. Kontrastní citlivost pak odpovídá reciproké hodnotě kontrastního prahu. Vyšetření kontrastní citiivosti probíhalo monokulárne a pacient seděl ve vzdálenosti 1 m od optotypu. Pacient přichází na vyšetření s nasazenými tórickými kontaktními čočkami. Jako první byl ověřen vizus s tórickou kontaktní čočkou. Následně bylo provedeno vyšetření kontrastní citlivosti pomocí snižování kontrastu písmen a zaznamenána hodnota kontrastního prahu. Toto vyšetření bylo třikrát opakováno. Poté byla kontrastní citlivost vyšetřena pomocí testu využívající sinusovou mřížku a výstupem byla křivka kontrastní citlivosti. Byly provedeny tři měření. Po absolvování obou testů byla pacientovi naaplikován sférický ekvivalent odpovídající jeho korekci v tórické kontaktní čočce. Po půlhodinovém testu tolerance byl ověřen vizus se sférickým ekvivalentem. Pokud nedošlo k výraznému snížení vízu, byla vyšetřena kontrastní citlivost pomocí obou testů. V případě, že pacient nosil tórické kontaktní čočky na obou očích, bylo stejným způsobem vyšetřeno i druhé oko. VÝSLEDKY Hypotéza I. Při korekci astigmatismu sférickým ekvivalentem dojde k poklesu kontrastní citlivosti ve středních prostorových frekvencích (3,0 - 6,0 c/st) oproti korekci pomocí tórické kontaktní čočky. Z vyšetření byly získány hodnoty logaritmu kontrastní citlivosti při použití tórické kontaktní čočky a jejího sférického ekvivalentu pro vertikální a horizontální orientaci světlých a tmavých proužků. Průměrné naměřené hodnoty pro tórickou kontaktní čočku jsou uvedeny v tabulce 1 a průměrné hodnoty pro sférický ekvivalent jsou uvedeny v tabulce 2. Tabulka 1 Hodnoty log KC pro tórickou kontaktní čočku TORICKA KONTAKTNÍ COCKA Prostorová frekvence Vertikální orientace Horizontální orientace 3,0 1,93 1,91 6,0 2,15 2,11 12,0 1,98 1,96 18,0 1,55 1,51 246 Tabulka 2 Hodnoty log KC pro sférický ekvivalent SFÉRICKY EKVIVALENT Prostorová frekvence Vertikální orientace Horizontální orientace 3,0 1,83 1,86 6,0 2,10 2,01 12,0 1,95 1,93 18,0 1,55 1,50 Z hodnot uvedených v tabulkách 1 a 2 vyplývá, že při korekci astigmatismu sférickým ekvivalentem dochází k poklesu kontrastní citiivosti ve srovnání s korekcí pomocí tórické kontaktní čočky. Naměřené hodnoty logaritmu kontrastní citiivosti jsou zobrazeny také v grafech 1 a 2. Jak je patrné z těchto grafů, k nej výraznej Šímu poklesu kontrastní citlivosti dochází ve středních prostorových frekvencích (3,0 - 6,0 c/st). Je také zřejmé, že hodnoty kontrastní citiivosti klesly více u horizontální orientace světlých a tmavých proužků. Graf 1 a 2 Hodnoty log KC pro vertikální a horizontální orientaci proužků, (modře tórická kontaktní čočka, červeně sférický ekvivalent) Vertikální orientace 2,3 f. 0 3 6 9 12 15 18 o Prostorová frekvence c/st Horizontální orientace 2,3 f. 0 3 6 9 12 15 18 o Prostorová frekvence c/st Hypotéza II. S rostoucím rozdílem a tím klesajícím poměrem sférické a cylindrické složky korekce bude pokles kontrastní citiivosti výraznější. Získané hodnoty logaritmu kontrastní citiivosti při použití tórické kontaktní čočkya její sférického ekvivalentu pro hodnoty astigmatismu = 0,75 D jsou uvedeny v tabulkách 3 a 4, hodnoty logaritmu kontrastní citiivosti pro astigmatismus = 1,25 jsou uvedeny v tabulkách 5 a 6. 247 Tabulka 3 Hodnoty log KC pro tórickou kontaktní čočku u astigmatismu = 0,75 D TORICKA KONTAKTNÍ COCKA ASTIGMATISMUS = 0,75 D Prostorová frekvence Vertikální orientace Horizontální orientace 3,0 1,91 1,89 6,0 2,13 2,08 12,0 1,99 1,94 18,0 1,55 1,50 Tabulka 4 Hodnoty log KC pro sférický ekvivalent u astigmatismu = 0,75 D SFÉRICKY EKVIVALENT ASTIGMATISMUS = 0,75 D Prostorová frekvence Vertikální orientace Horizontální orientace 3,0 1,80 1,84 6,0 2,05 2,02 12,0 1,97 1,96 18,0 1,55 1,48 Tabulka 5 Hodnoty log KC pro tórickou kontaktní čočku u astigmatismu = 1,25 D TORICKA KONTAKTNÍ COCKA ASTIGMATISMUS = 1,25 D Prostorová frekvence Vertikální orientace Horizontální orientace 3,0 1,98 1,96 6,0 2,17 2,17 12,0 1,97 1,97 18,0 1,55 1,53 Tabulka 6 Hodnoty log KC pro sférický ekvivalent u astigmatismu = 1,25 D SFÉRICKY EKVIVALENT ASTIGMATISMUS = 1,25 D Prostorová frekvence Vertikální orientace Horizontální orientace 3,0 1,98 1,91 6,0 2,12 1,97 12,0 1,93 1,82 18,0 1,55 1,55 Z hodnot uvedených v tabulkách 3, 4, 5 a 6 vyplývá, že kontrastní citlivosti klesá s větší hodnotou astigmatismu. Naměřené hodnoty logaritmu kontrastní citlivosti pro astigmatismus = 0,75 D jsou zobrazeny v grafech 3 a 4, naměřené hodnoty logaritmu kontrastní citlivosti pro astigmatismus = 1,25 D jsou zobrazeny v grafech 5 a 6. U vertikální orientace světlých a tmavých proužků je pokles u různých hodnot astigmatismu srovnatelný, jak je patrné z porovnání grafů 3 a 5. K největšímu poklesu kontrastní citlivosti dochází při horizontální orientaci světlých a tmavých proužků, jak je zřejmé z porovnání grafu 4 a 6. Graf 3 Hodnoty log KC pro vertikální a horizontální orientaci proužků u astigmatismus= 0,75 D, (modře tórická kontaktní čočka, červeně sférický ekvivalent) 248 Vertikální orientace 2,3 -i— 0 3 6 9 12 15 18 21 Prostorová frekvence c/st Horizotální orientace 2,3 -i— 0 3 6 9 12 15 18 21 prostorová frekvence c/st Graf 5 Hodnoty log KC pro vertikální a horizontální orientaci proužků u astigmatismu = 1,25 D, (modře tórická kontaktní čočka, červeně sférický ekvivalent) Vertikální orientace 2,3 -i— 0 3 6 9 12 15 18 21 prostorová frekvence c/st Horizontální orientace 2,3 -i— 0 3 6 9 12 15 18 21 Prostorová frekvence c/st 249 Hypotéza III. Změny kontrastní citlivosti se více projeví u testů využívající sinusovou mřížku než u písmenových testů. Získané hodnoty kontrastní citlivosti při použití písmenových testů jsou uvedeny v tabulce 7, hodnoty kontrastní citiivosti při použití testu využívající sinusovou mřížku jsou uvedeny v tabulkách 8 a 9. Při využití písmenových testů dojde ke snížení kontrastní citlivosti u sférického ekvivalentu o 28,25 ve srovnání s tórickou kontaktní čočkou. Při využití testů se sinusovou mřížkou dochází při vertikální orientaci světlých a tmavých proužků k poklesu ve třech prostorových frekvencích a při horizontální orientaci dochází k poklesu ve všech prostorových frekvencích. Při vertikální orientaci dochází k poklesu kontrastní citlivosti v prostorové frekvenci 3,0 c/st o 9,67, v prostorové frekvenci 6,0 c/st o 18,95 a v prostorové frekvenci 12,0 c/st 5,95 ve srovnání s tórickou kontaktní čočkou. Při horizontální orientaci dochází k poklesu kontrastní citlivosti v prostorové frekvenci 3,0 c/st o 10, v prostorové frekvenci 6,0 c/st o 30,78, v prostorové frekvenci 12,0 c/st o 7,31 a v prostorové frekvenci 18,0 c/st o 0,61 ve srovnání s tórickou kontaktní čočkou. Tabulka 7 Hodnoty kontrastní citlivosti při použití písmenových testů PÍSMENOVÉ TESTY Tórická kontaktní čočka Sférický ekvivalent Kontrastní práh 1,07 % 1,52 % Hodnota kontrastní citiivosti 94,10 65,85 Tabulka 8 Hodnoty kontrastní citlivosti při použití tórické kontaktní čočky TORICKA KONTAKTNÍ COCKA Prostorová frekvence Vertikální orientace Horizontální orientace 3,0 86,67 83,89 6,0 139,78 133,61 12,0 97,39 92,02 18,0 36,00 33,39 Tabulka 9 Hodnoty kontrastní citlivosti při použití sférického ekvivalentu SFÉRICKY EKVIVALENT Prostorová frekvence Vertikální orientace Horizontální orientace 3,0 77,00 73,89 6,0 120,83 102,83 12,0 91,44 84,70 18,0 36,00 32,78 Poklesy kontrastní citiivosti u písmenových testů a testů využívající sinusovou mřížku jsou pro názornost uvedeny v grafech 7, 8 a 9. Graf 7 Hodnoty kontrastní citlivosti při použití písmenových testů, (modře tórická kontaktní čočka, červeně sférický ekvivalent) 250 Písmenové testy li vo st 100 80 'u 60 rastni 40 conti 20 0 Graf 8 Hodnoty kontrastní citiivosti pro vertikální a horizontální orientaci proužků pří použití sinusové mřížky, (modře tórická kontaktní čočka, červeně sférický ekvivalent) Vertikální orientace 150 3 6 12 18 Prostorová frekvence c/st Horizontální orientace 150 +•> tli O •1 100 = 50 E o 12 18 Prostorová frekvence c/st ZÁVĚR V rámci praktické části diplomové práce bylo vyšetřena u 7 pacientů vyšetřena kontrastní citlivost při použití tórické kontaktní čočky a jejího sférického ekvivalentu. Hodnoty kontrastní citlivosti byly získány pomocí písmenového testu a testu využívající sinusovou mřížku. Na základě získaných dat se první dvě stanovené hypotézy potvrdily, ale třetí hypotéza potvrzena nebyla. K definitivním závěrům je nutné vyšetřit větší soubor pacientů. POUŽITÁ LITERATURA Ventruba, Jakub. Kontrastní citlivost, testování a příčiny jejího snížení. Česká oční optika, č. 01, 2008, stránky 70 - 71. Osičková, Barbora. Vliv změny kontrastu a oslnění na zrakové funkce. Brno : autor neznámý, 2014. Mráziková, Eva. Citlivost na kontrast - principy a způsoby měření. Brno : autor neznámý, 2009. Olbrecht, Jan. Kontrastní citlivost a řízení motorových vozidel. Olomouc : autor neznámý, 2013. Woods, Russell L & Wood, Joanne M. The role of contrast sensitivity chart and contrast letter charts 251 in clinical practice. Clinical and Experimental Optometry. 1995, stránky 43 - 57. Mark Rosenfield, MCOptom, PhD, FAAO, Associate Professor, SUNY College of Optometry, New York, NY, USA.Optometry: Science, Techniques and Clinical Management. 2009. 978-0-7506-8778- 2. Sunita Agarwal, Athiya Agarwal, Lucio Buratto, David J. Apple, Jorge L. Ali.Textbook of Ophtalmology. Jaypee Brothers Publishers, 2002. 252 Comparison of contrast sensitivity by correction with toric contact lens and its spherical equivalent - BcNikola Celá Supervisor:Mgr. Sylvie Petrová Department of Optometry and Orthoptics, MedicalFaculty, Masaryk University The present time puts high demands on our eyesight, sit down every day behind the wheel of their cars, and almost all working hours we spend in front of computer screens. The correct visual acuity, but also correct perception of contrast is necessary for optimal resolution of the subject and good orientation in space. Until recently, it was part of the basic eye examination only visual acuity using charts. However, it only provides information on the patient's ability to distinguish small objects of high contrast. In everyday life, not only optimum light conditions, but is often light intensity is low or, conversely, there is a glare. Examination of contrast sensitivity will allow us to find out more detailed information about visual function. The decrease of contrast sensitivity with the normal visual acuity can highlight the serious ocular and systemic diseases such as keratoconus. Reduce of contrast sensitivity may also occur in the uncorrected astigmatism to wear contact lenses. Contrast (K) is called visual perception, which depends on the difference in brightness between light and dark parts of the object and the background. j£ _ LZ-LP ~~ Lz+Lp ' Lz - the brightness of the subject LP - background brightness The basic expression of contrast include Weber and Michelson equation. Weber's contrast can be expressed as the difference between the background brightness and the subject brightness divided by background brightness. This contrast is used for letter tests. j£ _ Lp-Lp Lp ' LP - background brightness L0 - subject brightness Michelson contrast is used for sinusoidal grating and it is defined as the difference between the largest and the smallest brightness divided by their sum. j£ _ Lmax ~L-min Lmax - maximal brightness Lmin - minimal brightness The ability to distinguish fine details in the space depends on two parameters - contrast sensitivity and spatial frequency. Contrast sensitivity (CS) is defined as the reciprocal value of the contrast threshold (KP). Contrast threshold is the smallest visible contrast that is necessary to distinguish between the two parts of the subject of light. In healthy eyes, the value of the contrast threshold equals 0.01. Spatial frequency is characterized by the number of cycles per angular degree (c/deg). One cycle corresponds to the angular width of the adjacent light and dark stripe. The contrast sensitivity curve is determined by the contrast thresholds for each spatial frequency. Spatial frequency is less than 0.5 c/deg enable perception of shapes of objects, the spatial frequencies higher than 10 c/deg allow contrast perception of fine lines and details. Contrast sensitivity curve is bell-shaped course, because the human eye is most sensitive in the mid spatial frequencies (3.0 to 6.0 c/deg). In the higher and lower spatial frequency contrast sensitivity drops. 253 1000 f prostorová frekvence (c/st) Contrast sensitivity can be investigated using several tests based on different principles. For example sinusoidal grating, letter tests, digital system and method of distinguishing slit lines. Tests using sinusoidal grating are based on Michelson contrast. Sinusoidal grating consists of alternating light and dark bands of different spatial frequency and a different contrast. Among the experimental tests using techniques sinusoidal gratings, we can include Arden's chart, Ginsburg's chart, Vision Contrast Test System - VCTS 1000 Sine Wave Contrast Test - SWCT, Functional Acuity Contrast Test - FACT and Cambridge Low Contrast Chart and CSV - 1000. Letter tests to examination contrast sensitivity use Weber's contrast. Among the letter tests include Pelli - Robson Contrast Sensitivity Chart, Hamilton - Veale Contrast Sensitivity Test, Mars Letter Contrast Sensitivity Test, Reagan boards - Regan Low Contrast Letter Acuity Chart, Sloan boards, Lea Contrast Test System and Hiding Heidi Low Contrast Face Test. HYPOTHESES The main aim of the practical part is to find out the influence of the choice of optical power of contact lenses on contrast sensitivity values. Whether the correction of astigmatism, toric contact lens or a spherical equivalent, a change of contrast sensitivity, if occurs when using spherical equivalent decline. The research will devote attention also compared the contrast sensitivity testing using the lettered tests that using sinusoidal grating In the practical part were set working hypotheses that should be confirmed by the research. Hypothesis I. When correcting astigmatism spherical equivalent will decrease contrast sensitivity in the mid spatial frequencies (3.0 to 6.0 c / deg) compared with correction using a toric contact lens. Hypothesis II. With the growing difference and thereby decreasing the ratio of spherical and cylindrical component of the correction will be more pronounced decrease in contrast sensitivity. Hypothesis III. Changes in contrast sensitivity is more evident in tests using a sinusoidal grating than the lettered tests. METHODS Own research was conducted from April 2015 in the examination room at the Comenius Square. He could attend anyone who meets the requirements. The main condition for the inclusion of patient research was worth at least astigmatism = 0.75 D. Another condition was that the spherical component of refractive error was at least twice larger than the cylinder, in order to determine the spherical equivalent, and when its use should not cause a significant decline in vision. During the research we were determined values of contrast sensitivity using toric contact lenses and its 254 spherical equivalent. These values were determined by two types of test - letter test and sinusoidal grating. Preliminary research formed an ensemble consisting of 7 people, corresponding refractive errors had only 11 eyes. Due to the significant decrease in visual acuity using spherical lenses have to be in the sample, two eyes excluded. All examined people were adults. The mean age was 23.86 ± 2.27 years. To obtain the data necessary for the processing of the research was used LCD optotype SmartChart from OPTO Global. It consists of an LCD panel having a built-in computer. It contains a set of tests allowing for quality patient examination - complex visual acuity (finding the proper sphere -cylindrical correction), colour perception testing using Ishihara's tables, examination Heterophoria using Schober's and Worth's test, contrast sensitivity testing using contrast threshold and spatial frequency (SCF) and others. Testing contrast sensitivity on the LCD optotype SmartChart is based on a sinusoidal grating. Examination of contrast sensitivity runs in 5 spatial frequencies - 1.5; 3,0; 6.0; 12.0 and 18.0. During the examination, gradually decreasing the contrast for each spatial frequencies. The patient is to determine the orientation of the light and dark stripes. The result of the examination is contrast sensitivity curve. Contrast sensitivity is measured in the vertical and horizontal orientation of light and dark stripes. Contrast sensitivity curve is bell-shaped, because the human eye has the highest sensitivity to contrasts in medium frequencies from 3.0 to 6.0 c / deg, at lower and higher spatial frequencies contrast sensitivity decreases. On the graph, the curve of contrast sensitivity is highlighted gray area. The values found in the gray area are normal. The resulting values of contrast sensitivity curve can be determined using conversion tables. The value of contrast sensitivity can be written in linear or logarithmic values. Individual figures for each spatial frequency is assigned to the corresponding linear or logarithmic value of contrast sensitivity. Contrast sensitivity can by examined on LCD optotype also by using letter test, by reducing contrast sensitivity. Contrast can be reduced gradually starting from 100 % to 1 %. Contrast is reduced until the patient is no longer read the letters. This gives a value of the contrast threshold. Contrast sensitivity corresponds to the reciprocal value of the contrast threshold. Examination of contrast sensitivity is provided monocular and patient sitting at a distance of 1 m from the charts. The patient comes to the examination wearing toric contact lenses. The first was verified visual acuity with contact lens. Subsequently were tested contrast sensitivity by reducing the contrast of letters and recorded value of the contrast threshold. This examination was repeated three times. Contrast sensitivity was then examined by a test using a sinusoidal grating and the outcome was contrast sensitivity curve. Three measurements were performed. After completing both tests, the patient was Pre-applied thread spherical equivalent corresponding correction in its toric contact lens. After a half-hour tolerance test was verified vision with spherical equivalent. If there was no significant decrease in visual acuity, contrast sensitivity was examined using both tests. In the event that a patient wearing toric contact lenses in both eyes, were examined in the same way as the second eye. RESULTS Hypothesis I. When correcting astigmatism with a spherical equivalent will decrease contrast sensitivity in the mid spatial frequencies (3,0 - 6,0 c / deg) over correction using toric contact lenses. From an examination were obtained the logarithm of the contrast sensitivity using the toric contact lenses, and its spherical equivalent for the vertical and horizontal orientation of the light and dark stripes. The average measured values for contact lens are given in Table 1 and the average values for spherical equivalents are given in Table 2. Table 1 Values of the logarithm of the contrast sensitivity for toric contact lens TORIC CONTACT LENS Spatial frequency Vertical orientation Horizontal orientation 3,0 1,93 1,91 6,0 2,15 2,11 12,0 1,98 1,96 18,0 1,55 1,51 Table 2 Values of the logarithm of contrast sensitivity for spherical equivalent 255 SPHERICAL EQUIVALENT Spatial frequency Vertical orientation Horizontal orientation 3,0 1,83 1,86 6,0 2,10 2,01 12,0 1,95 1,93 18,0 1,55 1,50 The values given in Tables 1 and 2 shows the decrease of contrast sensitivity with using spherical equivalent to correct astigmatism compared to the correction by toric contact lenses. The measured values of the logarithm of contrast sensitivity are also shown in the graph 3 and 4. As seen from these graphs, the most significant decrease of contrast sensitivity occurs in middle spatial frequencies (3.0 to 6.0 c / deg). It is also obvious that the values of contrast sensitivity decreased more in horizontal orientation light and dark stripes. Graphs 1 and 2 Values of the logarithm of the contrast sensitivity for vertical and horizontal orientation of the strips, (blue toric contact lens, red spherical equivalent) Vertical orientation s 0 3 6 9 12 15 18 o Spatial frequency c/deg Horizontal orientation o £ 0 3 6 9 12 15 18 o Spatial frequency c/deg Hypothesis II. With the growing difference and thus decreasing the ratio of spherical and cylindrical component correction will be more pronounced decrease in contrast sensitivity The obtained values of the logarithm of the contrast sensitivity using a toric contact lens and spherical equivalent values for astigmatism = 0.75 D are shown in Tables 3 and 4, the logarithm of the contrast sensitivity for astigmatism = 1.25 are given in Tables 5 and 6. 256 Table 3 Values of the logarithm of contrast sensitivity for a contact lens to correct astigmatism of = 0.75 D TORIC CONTACT LENS ASTIGMATISM = 0,75 D Spatial frequency Vertical orientation Horizontal orientation 3,0 1,91 1,89 6,0 2,13 2,08 12,0 1,99 1,94 18,0 1,55 1,50 Table 4 Values of the logarithm of contrast sensitivity for astigmatism with a spherical equivalent of = 0.75 D SPHERICAL EQUIVALENT ASTIGMATISM = 0,75 D Spatial frequency Vertical orientation Horizontal orientation 3,0 1,80 1,84 6,0 2,05 2,02 12,0 1,97 1,96 18,0 1,55 1,48 Table 5 Values of the logarithm of contrast sensitivity for a contact lens to correct astigmatism of = 1,25 D_ TORIC CONTACT LENS ASTIGMATISMS = 1,25 D Spatial frequency Vertical orientation Horizontal orientation 3,0 1,98 1,96 6,0 2,17 2,17 12,0 1,97 1,97 18,0 1,55 1,53 Table 6 Values of the logarithm of contrast sensitivity for astigmatism with a spherical equivalent of = 1,25 D_ SPHERICAL EQUIVALENT ASTIGMATISMS = 1,25 D Spatial frequency Vertical orientation Horizontal orientation 3,0 1,98 1,91 6,0 2,12 1,97 12,0 1,93 1,82 18,0 1,55 1,55 The values shown in Tables 3, 4, 5 and 6 reveals that the contrast sensitivity decreases with higher value of astigmatism. The measured values of the logarithm of contrast sensitivity for astigmatism = 0.75 D are shown in graphs 3 and 4, the measured values of the logarithm of contrast sensitivity for astigmatism = 1.25 D are shown in the graphs 5 and 6. For vertical orientation light and dark stripes on the decline different values comparable astigmatism, as is evident from comparison of the graphs 3 and 5. The largest decline in contrast sensitivity occurs in the horizontal orientation of light and dark 257 stripes, as is evident from comparison of graphs 4 and 6. Graphs 3 and 4 Values of the logarithm of the contrast sensitivity for vertical and horizontal orientation of the strips to correct astigmatism = 0,75 D, (blue toric contact lens, red spherical equivalent) _ Vertical orientation o £ 0 3 6 9 12 15 18 21 o Spatial frequency c/deg Horizontal orientation o £ 0 3 6 9 12 15 18 21 o Spatial frequeny c/deg Graphs 5 and 6 Values of the logarithm of the contrast sensitivity for vertical and horizontal orientation of the strips to correct astigmatism = 1,25 D, (blue toric contact lens, red spherical equivalent) _ Vertical orientation o £ 0 3 6 9 12 15 18 21 o Spatial frequency c/deg 258 Horizontal orientation o 0 3 6 9 12 15 18 21 Spatial frequency c/deg Hypothesis III. Changes in contrast sensitivity is more evident in tests using a sinusoidal grating than the lettered tests. Obtained values of contrast sensitivity using the letter tests are shown in Table 7, the values of contrast sensitivity using the test with sinusoidal grating are shown in Tables 8 and 9. When using the letter tests will reduce the contrast sensitivity with spherical equivalent of 28.25 compared to the contact lens. With using sinusoidal grating contrast sensitivity will decrease in vertical orientation of bright and dark strips in three spatial frequencies and in the horizontal orientation will decrease in all spatial frequencies. In vertical orientation contrast sensitivity in spatial frequency 3.0 c/deg decrease about 9.67, in the spatial frequency 6.0 c/deg decrease about 18.95 and in the spatial frequency 12.0 c/deg decrease about 5.95 compared with toric contact lens. In the horizontal orientation contrast sensitivity in the spatial frequency 3.0 c/deg decrease about 10, in the spatial frequency 6.0 c/deg decrease about 30.78, in the spatial frequency 12.0 c/deg decrease about 7.31 and in the spatial frequency 18.0 c/deg decrease about 0.61 compared with the toric contact lens. Table 7 Values of contrast sensitivity using the letter tests LETTER TEST Toric contact lens Spherical equivalent Contrast threshold 1,07 % 1,52 % Value of contrast sensitivity 94,10 65,85 259 Table 8 Values of contrast sensitivity using toric contact lenses TORIC CONTACT LENS SPHERICAL EQUIVALENT Spatial frequency Vertical orientation Horizontal orientation Spatial frequency Vertical orientation Horizontal orientation 8:8 6,0 120,83 102,83 m 18,0 m 36,00 m 32,78 Table 9 The values of contrast sensitivity using spherical equivalent Declines contrast sensitivity with letter tests and tests using a sinusoidal grating are for illustration presented in graphs 7, 8 and 9. Graph 7 Values of contrast sensitivity using the letter tests (blue toric contact lens, red spherical equivalent) Letter test 100 1" 80 s 60 cu ví V, 40 ro +■* o 20 u 0 Graph 8 and 9 Values of the logarithm of the contrast sensitivity for vertical and horizontal orientation of the strips using sinusoidal grating, (blue toric contact lens, red spherical equivalent) 260 Vertical orientation 150 3 6 12 18 Spatial frequency c/deg Horizontal orientation 150 I 100 50 3 6 12 18 Spatial frequency c/deg SUMMARY In the practical part of the thesis was examined in 7 patients examined contrast sensitivity using toric contact lenses and its spherical equivalent. Contrast sensitivity values were obtained using letter test and the test with sinusoidal grating. Based on data obtained with the first two set hypotheses confirmed, but the third hypothesis was not confirmed. For a definitive conclusion, it is necessary to examine a larger group of patients. LITERATURE Ventruba, Jakub. Kontrastní citlivost, testování a příčiny jejího snížení. Česká oční optika, č. 01, 2008, stránky 70 - 71. Osičková, Barbora. Vliv změny kontrastu a oslnění na zrakové funkce. Brno : Masarykova univerzita, 2014. Mráziková, Eva. Citlivost na kontrast - principy a způsoby měření. Brno : Masarykova univerzita, 2009. Olbrecht, Jan. Kontrastní citlivost a řízení motorových vozidel. Olomouc : Univerzita Palackého, 2013. Woods, Russell L & Wood, Joanne M. The role of contrast sensitivity chart and contrast letter charts in clinical practice. Clinical and Experimental Optometry. 1995, stránky 43 - 57. Mark Rosenfield, MCOptom, PhD, FAAO, Associate Professor, SUNY College of Optometry, New York, NY, USA.Optometry: Science, Techniques and Clinical Management. 2009. 978-0-7506-8778- 2. Sunita Agarwal, Athiya Agarwal, Lucio Buratto, David J. Apple, Jorge L. Ali.Textbook of Ophtalmology. Jaypee Brothers Publishers, 2002. 261 Kom para c e kontrastní citlivc-sti při korskci tóricko u kontaktní ŕoŕkou a j Ejím sférickým EkvivalEntEm Bn Wfclp ŮM Kuh^uwliivupfc^ LJkAbLŕAiiE^Hia^kMurWJcK Krwti^ E= úl! Brno, Í^Ln^ublki fliTdJjiYunl.i-i Jw -Ľ iMrhu. li ■ i Tli i. ir-l lllľlll ■-■---f------ P^ům obii^ť^pHiVidi ^i±ú ^imj ii i ir i. i i f! n rrfcil in n .m -.1 -.1 Vil* p i 1 j i - . 1-.- I. J- ■ dui h . 4-i \i..... .-i ■ . I ť. J ■ ■ f- Ti |ťi mm m'iä I d U-VJ-.-i if■ ÍVi dfll f J H ^i>i-llUVjjUUUipaUl -TJ-,-fA . J . J-/ ..r . j- il H j-r dl i ■ Ľ . dJn "d - .U' luViL.rtl . .dl Hl i n -I dJk VI d.1 -"i lIwPi r,ui ri L^Jh d hl-.Vrh U did^dh-djUL-ph lnJjmlhdiá^iBb-nipl J -I li h 1 *ribd TJih ■ h ili.rn.-il ■ lír.- .Hli L......r.-ľ | - J - I ■ tfM .1- d uir i .uhni X i Ul .-.l| - hh- .|......Ai.uhĽ' .'■ .'ii l.-.. . - T j.ij.ii ľil - -ti_i r n Hl pi |i mft hil i ■ I ■ m ■ili ■ m i ■ ■*■ ■ nr i ■ ni -il ti ■ h- Mii i I JE bi-ki_iiiiHlidk'v lělkě »rJi rti Iku :dUi U ľi irk d.H-^-a[ paj Jh -■ ■■■■ ---■ —f u |ifi LatLa ■ yr ii ■ i iní LuuLcn Hdu hipt ía^a m d Uril. i Aj. n J i rik é Uritka ki hria i Aj k hl pfw .- .1 1 v .1 i ■ i hi - ivl uni|ii.ii4l fíHdn KrrfLn Vhbi'Ti.hJ -n ip 'i.n n I mkiiy iMmrmlj-m. VAhťn Jri VnLLT.r b |jihh"i. hvrimJrJ JfcuJI -m -JTi-UJd pl-JultiJ hlnll M E i Bi^niiuddíhuiUpinulUihyiu 'il IĽL-dha HT ■ ~ ĺi .h L ,Mulnil-iiiBÍm.jlbnyHkJnFrJrnifihkl d l-i Ij j. ■ Lir1 -Jl Jk. h _ r ku- L-u. r Mi - M ■ 4. J Jl uáj , dj J.J- _ HTIHt] A ■■ Hrr,MiiH JUm-JI la-diapitlHlbliuť — "—f-' -l------rŕ*b id-J 'rJkl.rlhu UiU JlknFI ''n'ntdi Líh . Iíiai íl i J i 1 tai ldHi I Jh -J FnFnIII "iďhJV hu IjUi lid.-wt.-id .nlli ■.V dl krt ■ rhri-uk-ilL II I "I I ľ I |M | I 1 1 |l* ■ ■* |~ ■ i ~ ■ ~ ~ 11" ■ ■ !■■ .J.n'li r m mm .J i d.-r. • .rJ-Jil ■ 1H i .-I |i- -lil n.fa.1 Lhlm.1 ' i' lj j ui LT. 11 L-|311 n Ľ PI Ľ LduU. ■ I mti i'd I 11 |WJ hť1. Uind -i _-dJ i£ul^ n LXmirkfci j.-. I.J J. m n V-UUh _■■ liAli'nl pikjj-hu t4a.il Tjblftil jijkv-d ■ J ■ HI l J IH11 +i Ji i r -.V. -i -dh Jh Vta irkr , TTd-TrilL.a-.-ijH 1» n-J J I jmi-bI dUh-h Ti-Hľn llr'nJMI|in nl m±ůmHm* d anufcůal B-dk, ^IrfM LdEWBikBI p "I I ,irinÉ1 pdVlki i piúaCijar ndnJuihdlJIhddHbiHdlHUH' I u3|.-ud dh |J i J h/ I I i/dL J dEnvdu ■4* ******** nC^^I ,-ĽaLI .é-,kld- UUI.d i -i. -j- h L -i1 . -rMt-dl-l ulLul dhH ■nů.ii-Hj-ln-njli-uiH-ulil.hd J* H Ľi *■ i-rfhL J i LJkl .j-h-' ť" M pi hllflB ■ ■[!IŕI■ LuHYtUfriftůdi pWdkUůi ■dkukkKnkJ-d ddhUdf dddll ďiUÍMdL 1 dh ddúdLddhpx. PUK pfaU ■ h|ÍHjH d ■ddHf^Bd Edndh'pH LúhIBW i'i'.WM Jd_j djhdj Í|l imtmTi djul d EdndhdH LdUIM __Ldu n IJ I T I Y ť pdhddHůdjUfH lůNa ůémmO p_ť__ d____u hilx\|N -i d .j.1 .. -ilul-Lii'jhilx'idi |uk k.-: i .^Hi-iiI Ji ld-d-- ,.h --h - -'J _Jj Lmhuii t! t i hllťll Éflúú Hu JdjjUpa aF.ťaťai flluaa, rikDfM* kjjj |f_|| i - -■ rni • i i|i|f • nľ|il • fii r- r-rn t - i i' r i f ■ - ■ - ■ - f ■ ■ Jikkhak.bdBdi ľh.1 Jil d H hl ľťi L-J Li I ' I 1 ll ■ III '■ '■ TT j/t " 1 I " ■ ■ i 1 "n UJhuJ |u u1l4ul> JC Y|.JuiJí >|.jJ n'iL-J'ĹikW hu d JCi lúuii idd.L¥v J itn Jidhhil bhJddinl j k Ijii'i ihih^'i -ľ*, i." . . l.f "■íhHn'lď ■,i-V.j,nl dftiidUlu riikiMu fra Mii h j h.....dkji mi i i iitjifc m_i dji i if ii _»4_ —J---**"J1" J ""'---J- ■LJ-n p"--■--r-"----— ■*-.LaidU "mi h Jki il dhl iú iln Pil iTn Hl b-wl dnL-pidl m. kuluVihltiib'i.-dk.ilidiriinpdlŕ L ■ dh.riidlii'dpikĹI hir.-nd.iH.-i^kvUrUi hvih dJi IhlhvJI ĹVJ iiir J d-Likl y i uJ n-rm. I ľIII 1 1T □ p - mp Ĺ|kjd> JI-EdU- ^^U-, ll- >- BT| LůdETddEdi dAbdi LkhJ q hl nWyjIuid . J. . M- MÁM/Í A b----ddůifjJ, ll- L^™" duWJL UmJ ■nll rWilduu "j- - ■■--■■■ ■ ■ lihiilih_iia-fchilidJil Jilm-Jfcih-d-Jp lihd u-E.n U hnuvCJi dH n i # dfuJ. H. Adŕ-^Hd údD ■ LES ^ia-4/u ji BiLTail hl JJdtHů ľu f ľ I iWuul "jHIWjII kul ■ ^ ■ i l ■ Luh j , '■ ů»^bůi-rfcÉJL>i*Krj-ilj|j iJ.hfl ii n ni.r "t ŕ r r lír- ľi OdJkU hh-uduHrii •j»jd_,-_ihtidj_i__,_j|bj_n J-,Hb_Ln_n J-|É»liWů PIChKŕjdH ÉU Mul nhi'jil^hil jImtiI i • Y-rJ> I- .vj'ril rHr.hjh i lx'i ľrh i K-i J . -. - 11 j. -1 j |j i JIĹ 4Huk»lijJi ulh iliunlli H> V .VIJW Lk lh d ■ r rn ■ J3 I ■ xJ ■ IJ I r<.H T *t**V*dHtéi**ůůSip-*pít*,* infc"ľ»J■ i»>PitfjťpTiTipijIkŕdhhdilitliMfÉfÉliTlk. jnjhhhl Fh JdfkiÉJH hudrii>ldhahvMl|idi-dddirtil-h-aifcildJ Ih ilť*t TmŤpMpil»J ■ ll*JfÉ»M1 ■ Aji'J Ykj_ jj núVdi LdŕuvJLHI JUl Eb j LThdd| T"" l'ťťťn |"h " TI ' ' J HddM*h ■. I ■.' I 1 v .1 ■ .- ■/ ..■ ■-■ r . • -r h H i dx ■ i - .1 -i i Ikni -VJui . ■ ' imm fm■■■*■■-r—1-■ iYjU«u kk ŕdfdJpAi ■ t ' "t — u4u tadvxvjEkÉ *■ ■-......... huiddid Jlhul I uu »1 h*" ni-ri[WI>iii d lú |«h1 aáluiid Hl LU1 i.>-U-dJuljt ri|lfjLha n iIixJli h ti. h ili-m.- L- j li -lľ , -ľ j j. . .-I .■ 1-1 u.. I x lil k- . | mwi f rj - r . -i - T- -i .- ..-j ■ i I- i ■ .- / d i ■ i i iT| m kí I di Ép iU hťŕd] ĽTfdi dFdhť■Vdh» ■ _piddHpil»J Wd_J.d IdM'Pdl bŕdľi I »Jd Hihi JtdLudl gJhll . .- IhJh dr. d-r Wk.1 j". ™......Il .r. I ™ . ^......-.I, / kkpBTIhj prikll drrtt. Jfti JC L^Éjfetku|jdihKjhiHÉrirdLlhKxd| iXi -■V i..J>. I ■■ .-. .1 i . .. - -p J . ■ d ■ p J br i-di I ptfEnAiBlL Fi ■ d i"*J I |-ť ■ mi m i Ti I ^ i'i ll d, _ ha Bdl.il hd-M-d-LHd JbĹJ u -dk-d úiU d-kh hadaiSKi ijjl, Jk n Bdi Hl Hl abldhduhdMdyiVldd-S-C-u ril-nilllrdů-i InJvkuii |-h-LiidjiJillKn-ai-i*lLihifid ■lip-*! i — ť" pTuwEiL -jdiLiki dk dUh pL-JUL-hp^k M-dubid pl lůnuixki di-iasi k |hdJI*»dil*1k|hfJTiTi^dp^llihhidjTiŤi IŤÍ -d ¥ÍÍ ^- — "-i - l ^—h^jí...^, h f T f T' t ŕlll I "I I T ú'bT, ■ pddLddCwJ-ťidkvdU k, D iújU. ú 111 d ■ d^LKddbdl- ŕHdhh J> Jfjjrd d Ldlhluj IddulH dúdhdu ift k_n___|B-------Ml I p "Ml I krdÉ-Tw^iTW»a.|Vi-»ri-»r»i ŕdL.j.1 i.n.-|'dri-nq.|ViT»r»jl ŕdl»jr»iii.nť|'di ľiin ■-. i v*^* ů i i'dHidnUu nr,Uů i ji. |T- ■■ ■■ 11*■ 111 ■ nrn Vi -nn i i" n n ' íl ■ I ■ nlri ddftiuw. ■ I n..- i ■ .■ .1 ľ r. b I d t ■. .1 r .■ ■ r .1 .-. J. ^ ll dl i .■ i .1 .-. i r. i I 262 21. Corneal Collagen Cross-linking- BcAnežka Zemánkova Vedoucípráce:MUDr. Tomáš Mňuk Katedra Optometrie a ortoptiky Lékařské fakulty Masarykovy univerzity Brno Úvod Corneal Collagen Cross-linking (CCL) je léčebný postup uplatňující se zejména u ektatických degenerací s neustávající progresí. Řadíme k nim pelucidní marginální degeneraci, keratoglobus a keratokonus. Zatímco první dvě zmíněné choroby se vyskytují vzácně, s keratokonem se lze setkat poměrně často. Mezi nové indikace CCL patří infekční a ulcerózní keratitida. [7] Principem je vytváření nových chemických vazeb, které zpevňují tkáň rohovky a zabraňují tak jejímu dalšímu vyklenování. Jedná se o miniinvazivní zákrok s minimem komplikací a v klinické praxi je stále více využíván. Keratokonus Keratokonus je degenerativní nezánětlivé onemocnění rohovky projevující se jejím postupným ztenčováním a kónickým vyklenováním (obr. la a lb). Objevuje se zpravidla v období puberty a během třetí a čtvrté dekády života se většinou zastavuje. Vzácně se můžeme setkat s keratokonem jako s vrozenou chorobou. Onemocnění je oboustranné, ačkoli většinou postihuje jedno oko dříve. Může se vyskytovat samostatně nebo doprovází některá jiná onemocnění, typicky Downův syndrom nebo Leberovu kongenitální amaurózu. [9] Obr. la: Diagnostika keratokonu pomocí videokeratografie. [9] 263 1 180 Obr. lb: Diagnostika keratokonu - 3D model (dostupné z: http://www.optikerschuetz.de/premium-kontaktlinsen/spezialfall-keratokonus) Klinické příznaky mohou být v počátečních stadiích nevýrazné a onemocnění lze tedy snadno přehlédnout. Postupem času lze při vyšetření na štěrbinové lampě pozorovat již zmíněné ztenčování rohovkového stromatu a kuželovité vyklenování (centrálně nebo paracentrálně), což způsobuje vysokou myopii (krátkozrakost) a nepravidelný astigmatismus. Subjektivním projevem je ztráta zrakové ostrosti a dalších kvalit vidění. V závislosti na stadiu onemocnění lze pozorovat další přídatné znaky. Typické jsou například Vogtovy strie (nařasení hlubokého stromatu rohovky a Descemetské membrány), jizvy v přední části stromatu nebo Munsonův příznak (deformace spodního víčka vyklenutou rohovkou). [9] Z hlediska histopatogeneze jsou pro keratokonus typické tři znaky: ztenčování rohovkového stromatu, porušení Bowmanovy membrány a železná depozita pod bazálni membránou rohovkového epitelu. Descemetova membrána zůstává neporušena (kromě případů její ruptúry) a také buňky endotelu obvykle nevykazují patologické změny. [9] Příčiny vzniku keratokonu [10] nebyly dodnes navzdory četným výzkumům uspokojivě vysvětleny. Existují však některé hypotézy opírající se o genetické a biochemické mechanismy. Při studování rodinného výskytu keratokonu [6] bylo zjištěno, že více než 50 % postižených subjektů má v rodině blízkého příbuzného se stejnou chorobou. Pravděpodobně se jedná o autozomálně dominantní dědičnost. Podle biochemických studií by mohla být degradace rohovkového stromatu výsledkem proteolytické aktivity některých enzymů. V ektatických rohovkách bylo oproti těm zdravým nalezeno zvýšené množství proteáz a dalších katabolických enzymů [3] a naopak snížený počet inhibitorů proteáz, například a2-makroglobulin a od-antiproteáza [11]. Dále bylo zjištěno [2], že ektatické rohovky mají oproti těm zdravým keratocyty s až čtyřnásobným počtem receptoru pro interleukin-1 (IL-1). IL-1 zodpovídá za proliferaci a programovanou smrt keratocytů. Jeho zvýšené působení pravděpodobně iniciuje nadměrnou likvidaci keratocytů a tím pádem ubývá také stromami nebuněčná hmota, produkovaná právě keratocyty. [14] Jedním z faktorů progrese keratokonu je také kumulace cytotoxického reaktivního kyslíku v důsledku sníženého počtu enzymů aldehyd dehydrogenáza [5] a superoxid dismutáza [1]. Míra oxidativního stresu se zvyšuje účinky UV záření a mechanickým traumatem (chronické oděrky epitelu na povrchu rohovky, nošení kontaktních čoček). Při léčbě keratokonu jsou v raných stadiích nemoci dostačující brýle. V pokročilejších stadiích jsou metodu první volby plynopropustné kontaktní čočky, které dokážou úspěšně korigovat i nepravidelný astigmatismus a jsou dostačující pro 99 % klientů. Z chirurgických metod je dodnes využívána penetrující keratoplastika, hluboká lamelami keratoplastika se zachováním Descemetské membrány a endotelu, obě metody mohou být kombinovány s dodatečnými laserovými zákroky. Jinou možností je implantace prstencových segmentů z polymetylmetakrylátu do stromatu rohovky. Nejčastěji využívanou metodou je právě již výše zmíněný CCL. [10] 264 Corneal Collagen cross-linking Mechanismus tvorby cross-linků CCL je metoda používaná ke stabilizaci a k omezení degradace biologických pojivových tkání s převažujícím množstvím kolagenních vláken. Působením fyzikálně-chemických mechanismů dochází k vytváření spojek (cross-linků) mezi jednotlivými kolagenními vlákny i mezi fibrilami v rámci jedné molekuly kolagenu. Na tvorbě cross-linků se pravděpodobně podílí také proteoglykany. CCL může být proveden několika způsoby: neenzymatickou glykací, UV zářením s použitím fotosenzitivních látek nebo bez nich, anebo aldehydickou reakcí. Byla zkoumána účinnost a bezpečnost CCL na prasečích očích. K provedení experimentu bylo použito UV záření, fotosenzitivní riboflavin, UV záření současně s riboflavinem, riboflavin s viditelným světlem, glutaraldehyd a Karnovskyho roztok (glutaraldehyd + paraformaldehyd). Tvorba cross-linků byla zanedbatelná při účincích UV záření a fotosenzitivního riboflavinu, naopak kombinace riboflavinu s UV zářením i s viditelným světlem významně přispěla k tvorbě cross-linků. Rovněž glutaraldehyd se ukázal jako účinný induktor cross-linků, zejména v Karnovskyho roztoku, kde díky formaldehydu dochází ke zvýšené penetraci účinné látky rohovkou. Nevýhodou glutaraldehydu je možnost jeho využití pouze v malých koncentracích po velmi krátkou dobu, neboť vykazuje některé vedlejší nežádoucí účinky. [13] Využití v klinické praxi V klinické praxi se CCL provádí pomocí UVA záření o vlnové délce 370 nm v kombinaci s fotosenzitivním riboflavinem. Při použití této vlnové délky vykazuje riboflavin nejvyšší absorpci, tudíž je metoda za těchto podmínek nejúčinnější. Díky UVA vznikají ve tkáni kyslíkové radikály, které indukují vznik cross-linků. [4]_ 1 0,9 0,8 0,7 0,6 Karat ofcon us __■ •atv+uiMm émmu by ä ft m !_____ p**t*k> «x**>. bfl v paôaarMŕi Mrr wrfuné _«wt> ratearycri wirKi »gaalEJM. Krf*f*MJi toya i «iwirp W&mé wntm MMatl ■ c--M ta S^iXJ.-* m Hrm ra . ^««^ nynú rjj . m| antan; pos* MIM l«aar rwprtao n*a-c«rt naMajnaai • a1«HnMén ptj Ml* b**> aMOno H *• M—aM KH**t na) mmttaáf . «• ci,na^ti »i po a—i w|M pre rarauovt (U) IH iaMc«Mt a i iwKHirL kanu v «um V xavaca* m a»»u :ra»u.rOi* ta pcoia-ovwt asi cAat-w jrmcr itfye wyttDaim ni ■ «ovo: iterjm 11J M ta o Mechanismus tvorby cross-linkú CCXpliH >oo» o 1 ■ pf BvahJKBTI TI «MM «aaraohTIlan Ptávat*. CO. aM . s» • ■ .".at, —r--,-a S .. ;v,a: é n srn Mtbllf.'IClf ar* a paaatri«eKrt|r3) Rizika a komplikace Collagen cross-linking v klinické praxi VaPraat pana a.CO. anal pawna lAaaafi » aaaa aM» 3Ť0 na a arrcrati • Wnwli tí ti ibwm-ai Pf podii ta: a*» , ém ** «cann ravyaM ancrpa Ijdtt ■ naaacta qtáctte xtfinM i ťw i ■» | JV* TiÉaj a fc*-j tpMal Mu>r aw* ndJMI «r* — Ira. J4| lawiiitiHipiiiiaal i. 1 b ab MO MO 9C Ľ ĽOnaT.a*rc«:^ V** anonaa byMiTÉ äi WtICl-'jTIT l_ nai CO. «i 403 |_r ■ pft aMIanl nart pW-rxU I a.acCa-1 trfprii ra aruaaea« t>J**i I '8 ■ XI atr no.! m Co a lyC •Mt ndm i»»aH» riaaacieol tta-a a> Mncti Apfear* vyuJta-r" pM» psu rafcMM aM CCL ■ waaa MoriaM WftiMaMoM W« Reference 274 52 22. Vliv operace katarakty na změny slzivosti- Bc. Aneta Ondraszek Vedoucí práce: MUDr. Petr Kus Katedra Optometrie a ortoptiky Lékařské fakulty Masarykovy univerzity Brno Teoretický úvod Oční čočka Lens cristallina je transparentní refrakční strukturou o charakteru spojné čočky s bikonvexním tvarem. Je uložena těsně za duhovkou v místě, kde sklivec vytváří centrálně depresi — fossa patellaris. Upevňována je pak v této poloze zonulárními vlákny závěsného aparátu upínajícími se k řasnatému tělísku. [3] [5] Tato dvojvypuklá čočka se zakulacenými okraji mění své parametry během akomodace, vliv má ale na změny také věk a to ve smyslu zvětšování. Vertikálně měří čočka u dospělého člověka kolem 9 mm (při narození 6,4 mm), horizontálně kolem 4 mm (při narození nad 3,5 mm, během života se rozšiřuje až na přibližně 5 mm v 80 letech) a váhá narůstá z 90 mg při narození na 250 mg v dospělosti. Poloměr zakřivení přední plochy této lidské spojné čočky se u akomodace mění z 10 — 11 mm na 5,33 mm, u zadní plochy je to pak z 6 mm na 5,33 mm. Optická mohutnost oční čočky u neakomodovaného oka tvoří třetinu z celkové optické mohutnosti oka (58,64 Dpt) tzn. 19,11 Dpt. [3] [4] [5] Epithelium Equator Obrázek č. 1: Základní stavba oční čočky Základní stavbu čočky tvoří pouzdro a epitel, spolu s vlastním čočkovým stroma (Obrázek č. 1). Čočkové pouzdro tvoří povrch čočky, mezi jeho předním a zadním pólem jsou značné rozdíly nejen v tloušťce, která je na zadní straně nejmenší (přibližně 0,003 mm), ale také ve stavbě bazálni membrány. Základem obou bazálnich membrán (přední a zadní části) jsou glykoproteiny a glykozaminoglykany, přední část obsahuje navíc bílkovinu fibronektin, zadní část pak bílkovinu tenascin. Epitelem čočky rozumíme strukturu jedné vsrtvy hexagonálních jedno či dvoujaderných buněk rozprostírajících se pod předním pouzdrem čočky směrem k ekvátoru. V tomto směru také narůstá výška jednotlivých buněk. Pouzdro je pro buňky bazálni membránou, ke které adherují svými bázemi. Oblast ekvátoru je místem četných mitóz buněk, kde dochází k jejich elongaci a přeměně v sekundární čočková vlákna tvořící čočkové stroma. [3] [4] Dle některých literatur jde čočkové stroma u klinického vyšetření rozdělit na jádro a kortex, kdy jádro tvoří většinu obsahu čočky (asi 84% v 60 letech, kortex jen 16%). Kortex se nachází v periferii čočky a je tvořen sekundárními vlákny. V jádře pozorujeme strukturu embryonálního původu — embryonální jádro tvořeno primárními vlákny, dále ze sekundárních vláken tvořené jádro fetální vzniklé před narozením, infantilní z doby po narození do čtyř let a dospělé jádro vzniklé během dospívání. [3] 275 Čočkové stroma je tvořeno primárními vlákny vznikajícími v embryonálním období a sekundárními vlákny vznikajícími během celého života — tím se čočka během života zvětšuje. Tyto stále nová vlákna posunují starší směrem k zadnímu pouzdru, kde se skládají do centrálně umístěné zahuštěné oblasti. Nárazy takto nahuštěných starších sekundárních vláken vznikají čočkové švy, kdy u předního pólu tvoří tvar Y, u zadního pak Y obrácené. [3] [4] Zonulární aparát důležitý pro udržení čočky na svém místě je tvořen nestejnými vlákny tvořenými fibrilami kolagenového a elastického typu obalenými v homogenní plazmatické hmotě upínajícími se k zonulární lamele pouzdra čočky. Jednotlivá vlákna se upínají k čočce různě, nejsilnější se táhnou od pars plana k přední ploše čočky, tenčí pak od ora serrata k zadní ploše a zbylá drobná vlakénka od údolí výběžků řasnatého tělíska k ekvátoru a zadní ploše čočky. Stárnutím se snižuje elasticita vláken. I4] Čočka je tvořená z velké části vodou (66 %) a bílkovinnými strukturami (33%). Absence cév v čočce je příčinou plné závislosti výživy čočky na komorové vodě, ke které má přístup jen přední pouzdro čočky. Metabolický nejaktivnější je čočkový epitel, který z komorové vody využívá kyslík a glukózu pro následnou syntézu bílkovin, transport iontů, sacharidů a aminokyselin. Komorová voda se účastní i v odvodu produktů metabolizmu čočky a tím přispívá a udržuje její transparentnost. [3] [4] Lidská oční čočka se za předpokladu zachování své transparentnosti svou schopností akomodace podílí na vytváření ostrého obrazu na sítnici různě vzdálených předmětů změnou zakřivení hlavně přední plochy čočky a tím i její optické mohutnosti. Hlavními aktéry v procesu akomodace jsou řasnaté tělísko s jeho Můllerovým a Brůcknerovým svalem , zonulární aparát a oční čočka . Během akomodace dochází ke stahu Můllerova svalu (cirkulárních vláken ciliárního svalu) s následným uvolněním zonulárních vláken a vyklenutím čočky . Hrají zde roli také posuny více lomivých čočkových lamel do optické osy . U desakomodace dochází ke kontrakci Brůcknerova svalu , napětí zonulárních vláken a vrácení čočky do původně ploššího tvaru. [2] [3] Katarakta Zkalení či neprůhlednost vyskytující se v čočce v průběhu stárnutí ale i jiných vlivů a etiologií. S méně či více přítomným zkalením se setkáváme u většiny starších pacientů, kdy vlivem mnoha, ještě dnes ne plně objasněných faktorů dochází k zvýšené hydrataci čočky, zvyšuje se také obsah sodíku a vápníku za současného snižování draslíku a glutaťhionu. Fotooxidační degradace na úrovni čočkových vláken a čočkových proteinů tvoří společně základní příčinu vzniku senilní katarakty, napomáhá tomu také fakt, že čočka je tkání nejbohatší na množství bílkovin co se lidského těla týče. Další roli ve vzniku katarakty hraje i vysoká myopie, co se životního stylu týče je to kouření, zvýšená konzumace alkoholu a zanedbání ochrany proti UV záření. [3] [5] [6] Dle oblasti zkalení čočky rozlišujeme senilní katarakty kortikální, nukleární a subkapsulární. Pvrní zmíněná, katarakta kortikální se ze začátku charakterizuje klínovitými zkaleními s bází v periferii, nacházejícími se jak v přední tak i zadní kortikální části čočky, následnou progresí dochází k homogennímu zkalení kortexu. Postižený má sklony k vnímání intenzivního světla jako rozostřeného až oslňujícího, či dokonce k monokulárni diplopii. U nukleární katarakty lokalizujeme zkalení v centrální části čočky, dochází ke zvyšování indexu lomu a následné myopizaci. Subkapsulární katarakta se vyznačuje zkalením pod předním či zadním pouzdrem (přední subkapsulární či zadní sukbapsulární katarakta) a zhoršuje vidění do blízka. Dále lze senilní katarakty rozřadit dle stupně zralosti na incipientní, progredientní, intumescentní, maturní, hypermaturní a morgagnianskou ( Obrázek č. 2 a 3). Dalšími kritérii pro dělení katarakty jsou příčiny vzniku — kromě senilní katarakty je to tedy presenilní, traumatická, toxická, metabolická, adnátní a sekundární katarakta. [3] [5] [6] 276 Obrázek č. 2: Maturní katarakta Obrázek č. 3: Hypermaturní katarakta Pacient pociťuje ztrátu průhlednosti čočky jako zamlžené, rozmazané vidění se snížením zrakové ostrosti a kontrastu, se sklonem k oslňování a zhoršenému vnímání barev. U nukleární katarakty se může objevit i nekorigovatelná monokulárni diplopie. Mnoho pacientů udává zhoršení potíží za světla (přes den, na slunci) a při čtení, tudíž zhoršení s dilatovanou zornicí. Nelze přesně dle charakteru a klasifikace katarakty určit, jaké problémy bude daný pacient pociťovat, jedná se 0 velmi individuální záležitost, kdy i malé zkalení může některým způsobovat velké problémy, kdežto jiní 1 přes velké zkalení dosahují uspokojivé zrakové ostrosti. [3] [5] [6] Řešením katarakty je dříve či později nutná operace s účelem odstranit zkalenou čočku a nahradit ji novou umělou čočkou nitrooční. Před operací je nutné provést, kromě klasického předoperačního vyšetření prováděního interním či praktickým lékařem, mnoho vyšetření zahrnující mezi jinými i zjištění zrakové ostrosti, refrakce a keratometrie, vyšetření štěrbinovou lampou, vyšetření očního pozadí, dále také biometrii a ultirazvukové vyšetření. Takto nasbírané informace dále využíváme k volbě správné nové nitrooční čočky se správnými parametry, ale také k rozhodnutí zdaje pro pacienta vhodnější provést operaci ambulatnně či za hospitalizace. [6] Operace se provádí za použití topické anestézie ve formě anestetických kapek aplikovaných na rohovku. Řez se provádí co nejmenší, jeho lokalizace a provedení závisí na zvolené technice operace. Po provedení této mikroincize následuje injekční zavedení viskoelastického materiálu pro hladší pohyb nástrojů a tím ochranu tkání oka, také manipulace s jádrem a následná implantace nitrooční čočky je s použitím tohoto materiálu usnadněna. Prvním řezem vstupuje fakoemulzifiakční kanyla, provedení druhého řezu je nutné pro manipulaci s nástroji. Pro přístup ke zkalenému jádru čočky je provedena kapsulorhexe čili otevření předního čočkového pouzdra speciální pinzetou (Obrázek č. 4). Následná aplikace tekutiny způsobí oddělení a uvolnění jádra čočky, co napomáhá následnému rozmělnění jádra ultrazvukovou sondou v procesu fakoemulzifikace, které je v konečné fázi odsáto ultrazvukovou kanylou (Obrázek č. 5). Takto odstraněné jádro a kortex čočky nahrazujeme implantací předem zvolené nitrooční čočky injektorem do přední či zadní komory. Operaci zakončíme odsátím pomocného viskoelastického materiálu, použití stehu vzhledem k malému operačnímu řezuje nutné jen v některých případech. [3] [5] [7] [8] 277 Obrázek č. 4: Kapsulorhexe Obrázek č. 5: Fakoemulzifikace Již během operace mohou nastat komplikace ve formě ruptúry zadního pouzdra či subluxaci jázdra čočky. Závažnou komplikací může být i expulsivní hemoragie, ze začátku charakterizovaná vzestupem nitroočního tlaku a prolapsem duhovky operační ranou. Pooperačními komplikacemi jsou pak — vzestup nitroočního tiaku, edém rohovky, pooperační záněty a devastující akutní bakteriální 278 endoftalmitída. Nejčastější pooperační komplikací je vzniklá sekundární katarkata vyznačující se opacity na zadním čočkovém pouzdře. [5] Slzný film Přítomnost slz, slzného filmu na oku zajišťuje dvojí systém — slzotvorný a slzovodný. Slzotvorný tvořený slznou žlázou a přádatnými žlázkami (Wolfringovými a početnějšími Krauseho žlázkami), slzovodný zajišťující odvod slz do nosu tvořený slznými body, kanálkem, slzným váčkem a nosním slzovodem. Správná funkčnost těchto systémů, spolu s pohybem víček zajišťuje potřebnou kvantitu i kvalitu slz, stabilitu slzného filmu. [1] [3] Sekrece slz závisí na mnoha faktorech, jeji průměrná hodnota se pohybuje od 0,1 ul do 1,0 ul za minutu, ve spánku se snižuje. Psychickými a zánětlivými účinky, podobně jako reflektorickým působením se sekrece zvyšuje. [3] Majoritní obsah vody v slzách spolu s 1 % solí určuje, že osmotický tlak slz odpovídá fyziologickému roztoku (0,9 % roztoku soli). Slzy ale navíc obsahují ještě asi 0,2 — 0,6 % bílkovin (albuminu, globulínu) a organických sloučenin (glukózy, aminokyselin a fermentů jako je lyzozym či imunoglobuliny). [3] Rozprostřené slzy na rohovce a spojivce tvoří asi 7 — 10 um tenký povlak (slzný film) uspořádaný dle charakteru do tří vrstev — mukózní, vodnatá a povrchová olejová vrstva. 0,2 um mukózní vrstvy tvoří bázi slzného filmu a umožňuje spojení epitelu rohovky, změnou jeho hydrofóbního povrchu na hydrofilní, se střední vodnatou vrstvou slzného filmu. Je produktem převážně pohárkových buněk bulbární spojivky. Porucha slzného filmu na úrovni mukózní vrstvy má za následek roztržení celistvosti filmu a objevování suchých míst na oku mezi jednotlivými mrknutími. Nej důležitější výživovou část slzného filmu tvoří střední vodnatá vrstva secernovaná slznou a přádatnými slznými žlázami. Jak již tomu nasvědčuje tloušťka této vrstvy (až 10 um), jedná se o největší vrstvu, zaujímající až 90 % objemu filmu. Tato vrstva opatřuje rohovce potřebné zvlhčení a živiny. Pro zabránění odpařování slz je na povrchu slzného filmu 0,1 um tenká olejová vrstva secernována Meibomskými, Zeissovými a apokrinními Mollovými žlázkami. Porucha slzného filmu na úrovni této vrstvy má za následek syndrom suchého oka evaporativního typu. Toto přesné trojvrstevné rozdělení neodpovídá reálné stavbě, je dnes pouze teoretickou, kdysi uznávanou interpretací slzného filmu. Dnes je zastáváno přesvědčení o mucinech rozmístěných v celé tloušťce slzného filmu (v lipidové i vodnaté vrstvě). [1] [3] Úkolem slzného filmuje nejen zvlhčovaní a výživa, ale také ochrana. Slzy jsou i nedílnou součástí optického systému, neboť vyrovnávají drobné nerovnosti povrchu rohovky a zprostředkovávají hladký přechod paprsku na rozhraní rohovka/vzduch. Porucha slzného filmu na úrovni kvantity či kvality je příčinou dyskomfortu s následnými příznaky suchého oka. Suché oko klasifikujeme jak dle charakteru deficitu složek slzného filmu, stupně klinické závažnosti či poruch postavení víček, tak i podle etiologické klasifikace do desetin skupin (např. skupina související s věkem, kdy dochází ke značnému snížení sekrece slz již kolem 45. roku věku či skupina hormonálních, farmakologických, traumatických či zánětlivých příčin atd.). Suchost oka či syndrom suchého oka se projevují hlavně řezáním, pálením či pocitem cizího tělesa, nedostatkem či paradoxní zvýšenou slzivostí, pocitem unavených očí, tlakem až bolestí. Značný diskomfort se ještě zhoršuje venku na větru, v zaprášeném, zakouřeném či klimatizovaném prostředí. Diagnostika suchého oka zahrnuje kromě klasické anamnézy (během které zjistíme i subjektivní pocity pacienta) a vyšetření na štěrbinové lampě i speciální testy pro určení kvantity a kvality množství slz. Níže jsou uvedeny a popsány testy, které jsou použila ve své studii. Jedním z nejstarších a nejjednodušších testů pro zjištění kvantity slz, přesněji k posouzení vodné složky slzného filmu, slouží Schirmerův test. Základem je 35 mm dlouhý a 5 mm široký filtrační papírek se stupnicí, který je potřeba na konci ohnout. Touto částí je pak vložen do dolního spojivkového vaku k zevnímu koutku. Po pěti minutách je test dokončen a výsledek (navlhčená část papírku) ihned odečten ze stupnice. Schirmerův test se vyskytuje v mnoha modifikacích, ať už jako Schirmer test I bez anestetika pro měření bazálni i reflexní sekrece slz či jako Schirmer test I s anestetikem pro měření pouze bazálni sekrece. Schirmer test II s anestetikem slouží k měření reflexní sekrece slz. Vyhodnocení u Schirmerova testu I — bez anestetika: délka zvlhčení papírku > 15 mm — normální hodnoty délka zvlhčení papírku 10 — 15 mm — mírný deficit slz délka zvlhčení papírku 5 — 10 mm — pokročilý deficit slz délka zvlhčení papírku < 5 mm — těžký deficit slz Pro vyšetření kvality slzného filmu je často užíván Break up time fluoresceinový test (BUT test). Během něj je využíváno skutečnosti, že pokud nedochází k mrkání, je slzný film po 20 — 40 s 279 roztržen. Aplikací fluoresceinu můžeme toto roztržení pozorovat na štěrbinové lampě za použití kobaltového filtru jako tvorbu map či skvrn, měříme dobu za kterou se tyto skvrny objeví. Měření třikrát zopakujeme. Výsledné průměrné hodnoty nad 10 sekund jsou známkou normální kvality slzného filmu, hodnoty pod 10 sekund značí nestabilní szlný film, pod 5 sekund vysoce nestabilní. Zjednodušenou neinvazivní formou break up time testu pro rychlé zhodnocení suchosti oka je i změření doby, po kterou je pacient schopný nemrkat, než se objeví nepříjemné pocity (pálení, řezání). [1] [3] [9] Praktická část Cíle studie Mým záměrem v této studii je zjistit vliv operace katarakty, čili účelového zásahu do systému oka s cílem odstranit zkalenou oční čočku, na celkovou slzivost. Během výzkumu tedy zjišťuji pro srovnání stav slzivosti pacienta před operací a následně týden po operaci. Metody Po nastudování problematiky jsme se spolu s vedoucím práce dohodli, že pro zjišťování kvantity slzivosti použijeme Schrimer Test I bez anestetika, pro zjišťování kvality slz break up time fluoresceinový test. Pro přehlednější sběr dat jsem utvořila tabulku (viz níže), kterou během vyšetřování s pacientem vyplním, popřípadě dopíšu doplňující informace. Výběr jednotlivých pacientů provádím na základě objednávkového kalendáře ambulancí v Nemocnici u Svaté Anny Brno, který procházím vždy s vedoucím. Základní anamnézu, osobní informace, informace o vizu a datumu operace zjišťuji již během pacientovy prohlídky prováděné doktorem. Vlastní vyšetření začínám vždy vysvětlením pacientovi postupu a cíle vyšetřování. Po umytí rukou provádím jako první pěti minutový Schrimer Test (postup popsán výše). Během tohoto testu má pacient zavřené oči, doplňuji zbylé informace do tabulky a zjišťuji odpovědi na předem připravený menší "dotazník" o subjektivních potížích pacienta, době kdy se vyskytují a zda pacient používá či používal umělé slzy. Po uplynutí času odečtu ze stupnice "naslzené" hodnoty a zapisuje do tabulky. K dalšímu testu usadím pacienta za štěrbinovou lampu, aplikuji fluorescein (0,5%) a se stopkami měřím dobu, která uplyne do roztržení slzného filmu na oku pacienta. Toto měření zopakuji třikrát a použiji jejich zprůměrovanou hodnotu. Pacient č. Příjmení a jméno: Datum narození: Vizus: Diagnóza: Poznámky: Léky: Datum operace: Vyš. Metoda Oko 1. Predoperační měření 2.. Pooperační měření Schirmer Test [mm] OD/OS BUT Test [s] OD OS 280 Subjektivní potíže: □ pálení □ řezání □ pocit cizího tělesa □ pocit písku v očích □ pocit unavených očí □ pocit suchosti oka □ nadměrné slzení □ tlak v očích □ zarudnutí □ pálení □ řezání □ pocit cizího tělesa □ pocit písku v očích □ pocit unavených očí □ pocit suchosti oka □ nadměrné slzení □ tlak v očích □ zarudnutí Kdy během dne: Umělé slzy: Karta pacienta: Výsledky Do dnešního dne bylo provedeno první predoperační měření u třinácti pacientů, pooperační měření bylo provedeno u šesti z nich. Čtyři ze sedmi nezměřených pacientů se na operaci nedostavilo nebo jí odřeklo, tři z nich operaci absolvovali, ale kontrolu za týden po operaci odřekli a absolvovali ji v místě bydliště. Protože výzkum stále běží a nezahrnuje dostatečné množství naměřených výsledků není na místě vyvozovat závěry. Použitá literatura: BĚLÍKOVÁ, I, Význam slzného filmu při nošení kontaktních čoček, Bakalářská práce, Masarykova univerzita, Lékařská fakulta, Brno, 2006 HONCOVÁ, P., Vliv změny denzity oční čočky na zrakovou ostrost, Diplomová práce, Masarykova univerzita, Lékařská fakulta, Brno, 2011 KUCHYŇKA, PAVEL, Oční lékařství. Grada Publishing, 2007, 371 — 422 s. KVAPLIKOVA, KVETA, Anatomie a embryológie oka. Národní centrum ošetřovatelství a nelékařských zdravotnických oborů Brno, 2010, 65 — 70 s., 146 — 151 s. ROZSÍVAL, PAVEL Oční lékařství. Vydavatelství Galén, 2006 SCHLOTE, T. — GELISKEN, F. Pocket Atlas of Ophthalmology. Thieme Publishing, 2006 STAFFOVÁ, E., Současné možnosti v léčbě katarakty — nové typy nitroočních čoček, kritéria jejich výběru, Bakalářská práce, Masarykova univerzita, Lékařská fakulta, Brno, 2015 TAJCHMANOVÁ, E., Změna kontrastní citlivosti po operaci šedého zákalu, Diplomová práce, Masarykova univerzita, Lékařská fakulta, Brno, 2010 TOBOLAKOVÁ, J., Slzný film, vyšetření jeho kvantity a kvality, Bakalářská práce, Masarykova univerzita, Lékařská fakulta, Brno, 2012 Obrázky: http://www.photobiology.info/Roberts.html SCHLOTE, T. — GELISKEN, F. Pocket Atlas of Ophthalmology. Thieme Publishing, 2006 281 Lacrimation changes after cataract Sumery - Be. Aneta Ondraszek Supervisor: MUDr. Petr Kus: Department of Optometry and Orthoptics, MedicalFaculty, Masaryk University Theoretical introduction Lens Lens crystalline is transparent refractive structure with positive dioptric value when both her surfaces are convex. It is placed behind the iris and vitreous, in fossa patellararis what is a centrally depressed part of the vitreous. Lens is hooked in this position by zonular fiber which connect lens to the cilliary body. [3] [5] This biconvex lens with curved borders changes its parametres not just during accommodation but during aging too. Vertically lens measured in an adult about 9 mm (after birth about 6.4 mm), horizontally about 4 mm (after birth about 3.5 mm but after years it's grows to 5 mm). Weight increases from 90 mg after birth to 250 mg during aging. The radius of curvature of the front lens surface change during accommodation from 10 — 11 mm to 5.33 mm, in the back surface it's change from 6 mm to 5.33 mm too. Optical power of the lens crystalline makes 1/3 of the total optical power of the eye (58.64 Dpt), so it's about 19.11 Dpt. [3] [4] [5] Epithelium Anterior Equator Picture no. 1: Structure of the lens Histology of the lens shows that there is three main parts — the lens capsule, the lens epithelium and the lens stroma (Picture no. 1). The lens capsule surrounds completely the lens. Between front side and back side of the capsule are some differences, not only in the thickness, which is on the back side smaller (about 0.003 mm), but there is differences in construction of the basement membrane. Both basal membranes (on front and back side) are build by glycoproteins and glycosaminoglycans, front membrane also contains fibronectin unlike membrane on the back contain protein tenascin. The lens epithelium is a structure of a cells with one or two nuclei and hexagonal shape. Cells goes under the capsule and ends under the lens equator. Bases of the cells adhere to the basal membrane of the capsule. Cells under the equator is bigger then cells under the front side of the lens capsule, there is also a lot of mitotic activity, elongation of this equator epithelium cells couses their conversion into secondary lens fibers inside the lens. [3] [4] Stroma of the lens is composed by primary fibers formed in embryogenesis and secondary fibers formed from the equatoral epithelial cells throughout life — this makes continual increasing of the lens. These new second fibers shift older one to the back side of the lens. These older shifted fibers collide together and makes special "stitches", on the front side it has Y letter shape, on the back side it has shape conversed to Y letter shape. [3] [4] During clinical examination we could see inside the lens core and cortex. Core include most part of the lens (about 84% in 60 year old patient and only 16% consist by the cortex). We found cortex in 282 the periphery of the lens and it's composed by secondary fibers. Core include some different smaller nusleus. Embryonal one is composed by primary fibers and develops during the embryonal period. Secondary fibers makes fetal nucleus develops before birth, infantile nucleus develops after birth and adults nucleus formed during adolescence. [3] Zonular apparatus is a suspensory ligaments of the lens, it's important to keep the lens at the right place. Is formed by dissimilar fibres, which are contain some collagen and elastic fibrils with homogenous plasma mass around them. Fibres of the zonular apparatus are attached to the lens in a different place, for example the strongest one goes from pars plana, of the ciliary body to the anterior surface of the lens, thinner one goes from the ora errata to the backside of the lens and the most tiny fibres starts in the middle of the ciliary processes to the backside and the equator of the lens. Aging reduces the elasticity of the fibers. [4] The lens is mostly composed by a water (about 66 %) and protein structures (about 33%). The absence of the blood vessels in the lens causing that the nutrition of the lens depending on the aqueous humour, which is accessible only in the anterior lens capsule. Metabolically most active is lens epithelium, it's using oxygen and glucose from aqueous humour for proteins synthesis, ions transport and more important compounds. Aqueous humour is also involved in the removal of the metabolism products, this is all important to reserve transparency of the lens. [3] [4] Accommodation is ability to see details clearly in a different distance of the object by the changing the curvature of the front surface of the lens, then change the optical power too. The main parts in the process of accommodation is the Muller's and Bruckner's muscles, the zonular fibres and the lens. During accommodation there is the contraction of the Muller's muscle, relaxation of the zonular fibres and the lens become's more convex then normal. There are also play a role shifts of more refractive lens slats to the optical axis. The opposite process to accommodation occurs contraction of the Bruckner's muscle and zonular fibres tension, the lens become's flatter. [2] [3] Cataracts Meaning clouding or occurrence of the opacities in the lens during aging, but also other influences and ethiology.. Some clouding of the lens we see mostly on the older patients, it's a result of increased hydration, sodium and calcium contents and reducing of the potassium and glutathione. Photooxidative degradation of the lens proteins and at the lens fibres are basic cause of senile cataract, because the lens tissue is the richest in the amount of proteins in the human body, the damages are significant. Another role in cataract formation plays high myopia, bad habits in lifestyle such as smoking, increased alcohol consumption and neglected UV protection. [3] [5] [6] According to the field lens opacities distinguish senile cataract to cortical, nuclear and subcapsular. The first mentioned, cortical cataract is initially characterized by wedge opacities with a base in the periphery, located along both the anterior and posterior cortex of the lens, progression of the cataract causes homogeneously occurring opacity in the lens cortex. The patient sees an intense light as blurred or dazzling, some patient even has monocular diplopia. Clouding in a nuclear cataracts is localised in the central part of the lens, that couses increasing of the refractive index of the lens and myopisation of the patient. Subcapsular cataract is characterized by clouding under the front or back capsule (anterior or posterior subcapsular cataract) and impairs near vision. Furthermore, senile cataract can classify by the stage of maturity as a progrediente, in tumescent, mature, hypermature and morgagnian cataract (Picture no. 2 and 3). Other criteria for dividing the causes of cataracts - apart from senile cataract therefore it is presenile, traumatic, toxic, metabolic, adnate and secondary cataract. [3] [5] [6] The patient experiences a loss of transparency of the lens as blurredvision with decreased visual acuity and contrast, prone to glare and impaired color perception.Many patients complain of impaired difficulty for light (day, the sun) and reading, thereby aggravating the dilated pupil. You can not exactly according to the nature and classification of cataract determine what problems the patient will feel this is a very individual thing, when even small opacities can cause some major problems, while others, despite large opacities achieve satisfactory visual acuity. The solution for cataract is a surgery, when surgeon remove the cloudy lens and replace it with a new artificial intraocular lens. Before surgery is important to do classical preoperative examination, determine visual acuity, refraction and keratometry, slit-lamp examination, fundus examination, biometrics and ultrasound examination of the eye. Thus the information collected is use to select the correct new intraocular lens with the correct parameters. [6] 283 Picture no. 2: Mature cataracts Picture no. 3: Hypermature cataract The operation is performed using topical anesthesia as anesthetic drops applied to the cornea. Incision is made as small as possible, and its localization depends on the chosen operation technique. Performing mikroincision is followed by injection of a viscoelastic material into the anterior chamber for smoother movement of the tool and thereby protect the eye tissues, also handling of the core and subsequent implantation of intraocular lens. Phacoemulsification cannula enters the first section, the second embodiment of cut is required for the handling of tools. To access the cloudy core of the lens is made capsulorhexis — open the front lens package by the special tweezers (Picture no. 4). Subsequent application of fluid effects the separation and release of the core of the lens, which helps subsequent dilution core ultrasonic probe in the process of phacoemulsification which is ultimately aspirated ultrasonic cannula (Picture no. 5). Thus removing the nucleus and the cortex of the lens implantation replace pre-selected IOL injector into anterior and posterior chambers. Operation will end suction auxiliary viscoelastic material, the use of suture given the small cut operating only necessary in some cases. During surgery complications can occur as a rupture of the posterior capsule of the lens nucleus or subluxation. A serious complication can be expulsive haemorrhage characterised the beginning of the rise of intraocular pressure and iris prolapse by the surgical wound. Postoperative complications are for example — increase of intraocular pressure, corneal edema, postoperative inflammation and devastating acute bacterial endophthalmitis. The most common postoperative complication resulting secondary cataracts characterised by the opacity in the rear lens capsule. [3] [5] [7] [8] 284 Tear film Picture no. 4: Capsulorhexis Picture no. 5: Phakoemulsification Tear is made by the lacrimal gland and the accessory tear glands of Krause's and Wolfring's, the removal of tears into the nose are through the two lacrimal puncta, lacrimal duct, tear sac and nasal lacrimal duct.Proper functioning of these systems, along with the movement of lids ensures the required quantity and quality of tears, the tear film stability. [1] [3] Tear secretion depends on many factors, and its average value ranging from 0.1 ml to 1.0 ml per minute in sleep decreases. Mental and inflammatory properties increases secretion of the tears. Water content of tears is a majority and with 1% salt they determines the osmotic pressure of tears corresponds to physiological saline (0.9% saline). Tears also contain another 0.2 to 0.6% proteins (albumin, globulin) and organic compounds (glucose, amino acids and ferments such as lysozyme or immunoglobulins). [3] Spread tears on the cornea and conjunctiva constitute about 7-10 microns thin film (tear film) arranged according to the character into three layers - mucus, watery and oily surface layer. Mucosal layer that is thin 0.2 microns forms the base of the tear film and allows the connection between the corneal epithelium and the middle aqueous layer of the tear film by changing the hydrophobic surface hydrophilic. It's mostly product of the goblet cells from bulbar conjunctiva. Disorder of the tear film in the mucous layer results disruption of the film and dry spots discovering between eye blinks.The most important nutritional part of the tear film consists of watery middle layer secreted by the lacrimal and additives lacrimal glands. As already indicates that the layer thickness (up to 10 mm), is the largest layer occupying 90% by volume of the film. This layer provides the necessary nutrients and wetting of the cornea. To prevent evaporation of the tears on the surface of the tear film there is 0.1 micron thin layer of oil secreted by Meibomian's, Zeiss's and Moll's glands. Disorder of the tear film on the level of this layer has the effect of dry eye syndrome. This precise trilaminar division fails to reflect the building is today only a theoretical, once accepted interpretations of the tear film. Today it is considered conviction of mucin distributed throughout the entire thickness of the tear film (in lipid and watery layer). [1] [3] Function of the tear film is not only moisturising and nutrition, but also protection. Tears are an inseparable part of the optical system, because they compensate for minor irregularities in the surface of the cornea and mediate a smooth transition rays on the cornea interface/air. Disorder of the tear film on the level of quality or quantity is causing discomfort, with subsequent symptoms of dry eye. Dry eye categorised according to the nature of the deficit components of the tear film, the degree of clinical severity or fault status of the eyelids, and etiologic classification according to the tenth groups (eg. A group associated with age, which results in a significant reduction in tear secretion has 285 around 45 years of age or group hormonal, pharmacologic, traumatic or inflammatory causes etc.). Dry eye or dry eye syndrome manifested primarily by cutting, burning or foreign body sensation, lack or paradoxical Lacrimation increased, feeling tired eyes, pressure or pain. Considerable discomfort is exacerbated outside in the wind, in a dusty, smoky or air conditioned environment.Diagnostics of dry eye includes, besides classical anamnesis (during which you discover and subjective feelings of the patient) and slit lamp examination and specific tests to lengthdetermine the quantity and the quality of tears. Below I describes a tests that I used in my study.One of the oldest and simplest test to determine the quantity of tears serves Schirmer test. The base is filter paper (35 mm long and 5 mm wide) with a scale, the paper is needed to bend at the end. Bent portion is inserted into the lower conjunctival sac for external corner. After five minutes the test is completed and the result (wetted part of the paper) we immediately reading from the scale. Schirmer test occurs in many modifications, as Schirmer test I without anesthetic for measurement of basal and reflex tear secretion or as Schirmer test I with anesthetic for measuring only the basal secretion. Schirmertest II with anesthetic used for measuring the reflex tear secretion. Schirmer's test for the evaluation I - without anesthetic: Paper bent portion is inserted into the lower conjunctival sac for external corner. After five minutes the test is completed and the result (wetted part of the paper) immediately subtracted from the scale. Schirmer test occurs in many modifications, both as Schirmer test I without anesthetic for measurement of basal and reflex tear secretion or as Schirmer test I anesthetic for measuring only the basal secretion. Schirmer II test anesthetic used for measuring the reflex tear secretion. Evaluation of the Schirmer test I - without anesthetic: wetting the paper > 15 mm length ... normal wetting the paper — 10-15 mm length ... slight tear deficiency wetting the paper — 5-10 mm length ... advanced tear deficiency wetting the paper < 5 mm length ... severe tear deficiency For testing the quality of the tear film is often used fluorescein break up time test (BUT test). During it, we used the fact that if patient no blinking, the tear film after 20-40 is ripped. By the application of the fluorescein to the lower lid we can observe the ripped tear film on slit lamp using a cobalt filter as creating maps or stains, we measure the time at which these spots appear. We repeat the measurement three times. The resulting average values above 10 seconds are an indication of normal quality of the tear film, values below 10 seconds indicate unstable tear film, under 5 seconds film is highly unstable. A simplified form of invasive break up time test for the rapid evaluation of the dryness of the eye and measure the time for which the patient is able to blink to appear discomfort (burning, cutting). [1] [3] [9] The practical part Objectives of the study My intention in this study is determine the influence of the cataract surgery to the lacrimation of the eye. During the research I measures the patient lacrimation (quantity and quality of the tear film) before surgery and then a week after surgery. Measurement methods We together with the supervisor agreed that for detecting the quantity of the lacrimation I use Schrimer Test I without anesthetic, for determining the quality of tears I use fluorescein break up time test. For collecting data about each patient I formed the table — patient cad (see below). During the patient's anamnesis I everything wrote into the patient card. I picking a patients during a consultation with my supervisor from the ordering calendar of the each ambulance in the Nemocnice u Svate Army in Brno. Basic anamnesis, personal information, visual acuity and information about the date of the operation I find out during doctor's examination. My own examination I always begin with explaining the procedureto the patient. After I washing hands, I am doing the first five minutes of Schrimer Test (method described above). During this test, the patient has his eyes closed and I find out more informations about my patient, he answering me to some of my questions from my small "questionnaire" on subjective complaints of the patient. To further test the patient sit behind a slit lamp, I apply fluorescein (0.5%) and by a stopwatch I measure the time until the tear film break on the patient's eye. This measurement I repeat three times, and use the averaged value. 286 Patient no. Name and surname: Birthdate: Diagnosis Drugs: VA: Notes: Date of the operation: eye 1. Preoperative measurement 2. Postoperative measurement Schirmer Test [mm] OD/O S OD BUT Test [s] OS Subjective symptoms: □ burning □ cutting □ foreign body sensation □ gritty feeling in the eyes □ feel of tired eyes □ feeling of dryness of the eye □ lacrimation □ pressure in the eyes □ redness □ burning □ cutting □ foreign body sensation □ gritty feeling in the eyes □ feel of tired eyes □ feeling of dryness of the eye □ lacrimation □ pressure in the eyes □ redness Daytime: Artificial teardrops: Patient card: Temporary results To this day it was performed the preoperative measurement in thirteen patients, postoperative measurement was performed in six of them. Four of the seven unmeasured patients eventually didn't go for a surgery, three of them has a surgery, but for a week after surgery examination they didn't go to the hospital in Brno, but to their doctor at home.Research is still ongoing and it is inappropriate to make any conclusions already. Bibliography BĚLÍKOVÁ, J., Význam slzného filmu při nosení kontaktních čoček, Bakalářská práce, Masarykova univerzita, Lékařská fakulta, Brno, 2006 HONCOVÁ, P., Vliv změny denzity oční čočky na zrakovou ostrost, Diplomová práce, Masarykova univerzita, Lékařská fakulta, Brno, 2011 KUCHYŇKA, PAVEL, Oční lékařství. Grada Publishing, 2007, 371 — 422 s. KVAPLIKOVA, KVETA, Anatomie a embryológie oka. Národní centrum ošetřovatelství a nelékařských zdravotnických oborů, Brno, 2010, 65 — 70 s., 146 — 151 s. 287 ROZSÍVAL, PAVEL Oční lékařství. Vydavatelství Galén, 2006 SCHLOTE, T. — GELISKEN, F. Pocket Atlas of Ophthalmology. Thieme Publishing, 2006 STAFFOVÁ, E., Současné možnosti v léčbě katarakty — nové typy nitroočních čoček, kritéria jejich výběru, Bakalářská práce, Masarykova univerzita, Lékařská fakulta, Brno, 2015 TAJCHMANOVÁ, E., Změna kontrastní citlivosti po operaci šedého zákalu, Diplomová práce, Masarykova univerzita, Lékařská fakulta, Brno, 2010 TOBOLÁKOVÁ, I, Slzný film, vyšetření jeho kvantity a kvality, Bakalářská práce, Masarykova univerzita, Lékařská fakulta, Brno, 2012 Pictures http://www.photobiology.info/Roberts.html SCHLOTE, T. — GELISKEN, F. Pocket Atlas of Ophthalmology. Thieme Publishing, 2006 VLIV OPERACE KATARAKTY NA ZMENY SLZ1VOST1 autor Bc AnetaOndraszen vedoucí: MUOr.PetrKus ''i-.-'* Katedramtii t« »ortoptty. UMiMttumta, Matmyta*irtvgtala. Brno ABSTRAKT: 288 23. Využití elektrofyziologických vyšetřovacích metod v diagnostice onemocnění sítnice- Bc. Lucie Ženatá Vedoucí práce:MUDr. Kristýna Smolíková Katedra Optometrie a ortoptiky Lékařské fakulty Masarykovy univerzity Brno Elektrické projevy oka Základem diagnostických metod (ERG,EOG,VEP) jsou elektrické projevy oka, které zajišťuje elektrická aktivita sítnice. Tyto metody využívají skutečnosti, že se sítnice během své funkce stává zdrojem elektrického potenciálu. Vznik těchto potenciálů je lokalizován v bipolárních buňkách, fotoreceptorech a pigmentovém epitelu. Elektrická aktivita sítnice je velmi úzce spjata s fotochemickými reakcemi, které probíhají ve fotoreceptorech za předpokladu, že na ně dopadá světlo. Při dopadu světla se mění díky fotoreceptorům světelné impulsy na elektrické impulsy a dochází k přestavbě molekul rhodopsinu. Tento děj nazýváme jako raný receptorový potenciál. Současně dochází k vyvolání polarizace fotoreceptorů, resp. hyperpolarizaci. Tento děj je označován jako pozdní receptorový potenciál, který má poněkud odlišný časový průběh u obou typů fotoreceptorů -čípků a tyčinek. Čípkový receptorový potenciál má rychlejší průběh. Ostatní buňky sítnice také nejsou v nečinnosti a na osvětlení reagují různě elektrickými projevy. Horizontální buňky se hyperpolarizují. Bipolární buňky reagují buď taktéž hyperpolarizaci, nebo depolarizací. Záleží na tom, která část jejich receptivního pole byla osvětlena. Amakrinní buňky jsou doposud méně probádanou oblastí, ale předpokládá se jejich depolarizace. Gangliové buňky dále zpracovávají informace o podnětu a převádějí je do vyšších zrakových center. [7] pifjnerttový epitel tyčinky ■ cípky vnější membrána Mullero vy buŤky horizontální buňky bipolární buňky amakarhové buňky gangliové buňky vrstva nervových vláken vnitrní membrána Obr 1. Zjednodušené schéma struktury sítnice [19] Elektroretinografie Elektroretinografie je záznam elektrických potenciálů, které představují odpověď sítnice na stimulaci difúzním světlem. Historie První pokusy o sejmutí elektrických potenciálů jsou spojovány se zvířaty, díky získaným poznatkům se poté mohlo přestoupit na testování na lidech, jak je tomu u většiny lékařských výzkumů. Prvním známým člověk, kterému se podařilo roku 1865 sejmout potenciály z rybího oka je švédský fyziológ A.F. Holmgren, který je ale chybně považoval za akční potenciály zrakového nervu. Roku 1877 skotský fyziológ J. Dewar poprvé zaznamenal akční potenciály u lidí pomocí galvanometru. Roku 1903 fyziológ Gotch poprvé publikoval studii, ve které popisuje, že zábleskové ERG se skládá ze dvou vln. První vlna je negativní a po ní následuje pozitivní vlna s větší amplitudou. Roku 1908 Eithoven a Jolly rozdělili záznam elektrické odpovědi na tři vlny. První negativní vlna a se objeví okamžitě po zapnutí světelného stimulu, ta je následována pozitivní vlnou b, po které se ještě objeví pomalá pozitivní vlna c. Toto rozdělení se používá dodnes. Roku 1933 R. Granit publikoval podrobnější studii o komponentách ERG snímaných na kočičím oku adaptovaného na tmu. Vyslovil domněnku, že ERG se skládá ze tří procesů PI, PII, PII, které chronologicky odpovídají vlnám c, b, a. 289 (obr.l) Za svoji práci byl oceněn Nobelovou cenou za fyziologii. Roku 1941 americký fyziológ L. Riggs použil ke snímání potenciálů z lidského oka sklerální kontaktní elektrody a právě v této době elektroretinografie našla širší uplatnění v oftalmologické diagnostice. V roce 1945 Karpe zveřejnil výsledky studie ERG lidských očí, a tím položil základy pro klinickou elektrofýziologii. V roce 1954 Cobb a Morton objevili oscilační potenciály, které představují rytmické vlny na vzestupném raménku b vlny. Roku 1992 Sutter a Tran představili multifokální ERG, kdy jejími výhodami je zobrazení hustoty sítnicové odpovědi v její centrální části a její trojrozměrné zobrazení. V Československu byla elektroretinografie zavedena roku 1954 díky prof. Vanýskovi. Dalšími výraznými jmény jsou především Hrachovina, Svěrák a Peregrin, kteří se v 80. letech minulého století podíleli na rozšíření poznatků z hlediska praktické klinické elektrofýziologie sítnice. [5, 8, 15] "píiT -l-_l_ Obr. 2 ERG záznam kočičího oka dle R. Granit [15] FLASH ERG Komponenty a jejich původ a měření Fotoreceptory, díky elektrická aktivitě sítnice, zajišťují přeměnu světelných impulsů na impulsy elektrické. Membrány zevního i vnitřního segmentu fotoreceptorů jsou za skotopických podmínek depolarizovány, přes membránu zevního segmentu prochází ionty draselné, přes membránu vnitřního segmentu zase ionty sodné. Změna nastává v důsledku dopadajícího světelného stimulu, který změní propustnost membrány zevního segmentu pro sodík a to tak, že se stává hůře propustnou. Tím je iontová rovnováha narušena, což vede k hyperpolarizaci. Hyperpolarizace představuje negativní změnu nitrobuněčného elektrického potenciálu. Odpovídá jí negativní a vlna elektroretinografického záznamu. Svůj původ má tedy v zevním segmentu fotoreceptorů. Při nižších intenzitách záblesku je a vlna překryta pozitivní b vlnou. Při vyšších intenzitách je patrna na záznamu poněkud dříve než b vlna. Důsledkem hyperpolarizace fotoreceptorů je snížení uvolňování neurotransmiterů na synaptických zakončeních. Což se projeví depolarizací nebo hyperpolarizaci postsynaptických buněk bipolárních a horizontálních. Depolarizace bipolárních buněk způsobí zvýšení hladiny extracelulárního draslíku, což povede k depolarizací Mullerových buněk glie. Tomuto jevu odpovídá pozitivní b vlna elektroretinografického záznamu. Představuje tak aktivitu bipolárních buněk. Zaznamenává také normální funkci tyčinek, neboť v případě jejich nefunkčnosti by bipolární buňky nebyly vůbec buzeny. Poslední komponenta c vlna představuje činnost buněk pigmentového epitelu sítnice. Pokud dojde ke snížení extracelulárního draslíku kolem zevních segmentů fotoreceptorů, změní se také elektrický potenciál mezi apikální a bazálni membránou pigmentového epitelu sítnice. Záblesk světla vyvolá přechodnou hyperpolarizaci apikální membrány pigmentového epitelu sítnice a hyperpolarizaci Mullerových buněk, jejímž spojením vzniká právě pozitivní c-vlna. Pomalou pozitivní vlnu c se za normálních podmínek na záznamu nenacházíme. [3] b-wave / a-wave Obr. 3 Křivka ERG zdravého člověka [3] Při hodnocení ERG záznamu odečítáme 2 hlavní parametry: Amplituda vlny a, vlny b, (uV) Vlny a - měří se od základní linie po negativní vrchol vlny a 290 Vlny b - měří se od negativního vrcholu vlny a po pozitivní vrchol vlny b Doba latence vlny a, vlny b (=implicitní čas), (ms) Vlny a - měří se od počátku světelného stimulu až po vrchol vlny a Vlny b - měří se od počátku světelného stimulu až po vrchol vlny b [8] + + b b Obr. 4 Znázornění odečtení amplitudy vlny a a b a dob latence ze záznamu [3] ERG odpovědi pravého a levého oka u normálních osob za standardních vyšetřovacích podmínek se mohou lišit průměrně o 10%. [17] _ A V/ RIGHT 1 16. 75^1» 34.25.5 IFFT 91.23«« 34.0Biti Obr. 5 Porovnání křivek skotopického ERG pravého a levého oka [17] Průběh vyšetření Akční potenciál je snímán mezi aktivní elektrodou umístěnou na rohovce a indiferentní elektrodou umístěnou na čele, popř. ušním lalůčku pacienta. Umístění elektrod se liší na každém zdravotnickém zařízení. Před aplikací indiferentních (referenčních) elektrod na kůži je potřeba kůži očistit a odmastit, k tomu použijeme abrazívni gel (např. Nuprep), dále naneseme vodivý gel (např. Tenzo), který zajistí dobrý kontakt elektrody s pokožkou. Indiferentní elektrody se přikládají dvě na spánky ve výši očí a jednu zemnící na čelo. Před aplikací elektrod na povrch očního bulbu se použije mydriatikum a anestetikum, aby se zajistilo klidné vyšetření. Akční elektrodu mohou představovat klasické nilonové pokovené drátky, které se vkládají z kořene nosu přes rohovku a zachytnou se izolační páskou, pro jejich upevnění. Druhou možností je využití elektrod umístěné v kontaktní čočce. Pro lepší přilnutí se na ni aplikuje kapka gelu meťhylcelulózy, aplikuje se na rohovku a taktéž přichytí izolační páskou. Všechny elektrody jsou připojeny ke spojovací krabici, která slouží jako předzesilovač a spojuje je s počítačovou jednotkovou, která signál zpracuje a zobrazí na obrazovce monitoru. Standardizace flash ERG V roce 1989 došlo ke standardizaci celoplošné elektroretinografie podle International Society for Clinical Electrophysiology of Vision (ISCEV). Vzhledem k neustálému pokroku a zkoumání ERG je směrnice v průběhu let aktualizována, poslední úpravy byly vydány ke konci roku 2014. Změnou oproti předchozí verzi z roku 2008 je přidání jednoho typu ERG odpovědi s hodnotou intenzity světelného záblesku 10 cds/m2. Nejnovější verze dokumentu tak obsahuje standardy pro záznam šesti nejběžnějších celoplošných sítnicových odpovědí. Každý typ ERG záznamu je charakterizován intenzitou světelného záblesku v jednotkách cd- s /m2 a stavem adaptace oka. Odpověď oka adaptovaného na tmu na slabý záblesk nebo modré světlo (0,01) - odpověď tyčinek Odpověď oka adaptovaného na tmu na standardní záblesk (3,0) - odpověď tyčinek a čípků Odpověď oka adaptovaného na tmu na silný záblesk (10,0) - odpověď tyčinek a čípků s přesnější a vlnou reflektující stav fotoreceptorů Záznam oscilačních potenciálů u oka adaptovaného na tmu - odpověď především amakrinních buněk Odpověď oka adaptovaného na světlo na standardní záblesk (3,0) - odpověď čípků Odpověď oka adaptovaného na světlo na rychle se opakující stimulaci - flicker ERG (3,0) - odpověď čípků (na tuto frekvenci již tyčinky nedokáží reagovat) [12] 291 Dark-adapted 0.01 ERG Dark-adapted 3.0 ERG Dark-adapted 10.0 ERG Dark-adapted 3.0 (rod response) (combined rod-cone response) oscillatory potentials Light-adapted 3.0 ERG Light-adapted 3.0 flicker (cone response) -V^- AAAAAA ™£i Obr. 6 Šest základních křivek ERG dle ISCEV [12] Samotnému měření předchází 20minutová adaptace na tmu, poté se snímá skotopický záznam, který představuje první čtyři série měření záblesků různé intenzity a frekvence. Poté následuje lOminutová adaptace na světlo a snímání fotopického záznamu, který se skládá z posledních dvou sérií měření. Konečný elektroretinogram se skládá z šesti křivek, které následně hodnotíme. Při vyšetření využíváme Ganzfeldovy polokoule, která zajišťuje jednotný jas v celém zorném poli. Jedna série záblesků se skládá z osmi záblesků, kdy každý trvá maximálně 5 ms. Počet záblesků se může na každém lékařském pracovišti lišit. Patologické záznamy ERG Patologie, která se projeví na elektroretinogramu, reflektuje typ, stadium a rozsah očního onemocnění. Nejznámější klasifikace patologických nálezů ERG je klasifikace navržená Karpem. Hodnoceným prvkem je amplitudová charakteristika základních komponent křivky ERG: Supernormální ERG- jedná se o zvýšení amplitudy a i b vlny. Příčinou může být podráždění sítnicových struktur intoxikací, hypoxií, metabolickými poruchami a přerušením retinotalamických spojení. Do této skupiny můžeme zařadit počáteční stadia degenerativních a dystrofických onemocnění sítnice, intoxikace organismu a metalózy oka. Subnormální ERG - jedná se o snížení amplitudy a i b vlny. Nej častější typ patologického ERG. Stupeň snížení potenciálů závisí na rozsahu, charakteru a hloubce patologického procesu. Může se jednat o dystrofické změny sítnice a cévnatky, chronické cévní onemocnění sítnice, odchlípení sítnice či vysokou krátkozrakost. Negativní ERG - jedná se o normální amplitudu vlny a a sníženou amplitudu vlny b. Tento typ ERG je typický pro akutní cévní onemocnění oka, jako je okluze centrální sítnicové žíly a tepny. Nevýbavný ERG - jedná se o elektrickou odezvu těžkých nevratných změn v sítnici, například pigmentová degenerace sítnice. [17] Klinické využití Retinipathia pigmentosa Kongenitální stacionární noční slepota Čípková dystrofie Čípková monochromasie Tyčinková monochromasie Cirkulační poruchy sítnice Kovová nitrooční cizí tělíska Neprůhledná oční média Diabetická retinopatie PATTERN ERG - PERG Jedná se o záznam sítnicové odpovědi vyvolané kontrastním, reverzním podnětem. Zrakový podnět je tvořen vzorovanou strukturou šachovnicového typu, místo difúzního osvětlení využívající flash ERG. Při vyšetřování se střídají světlé a tmavé pruhy. Na rozdíl od flash ERG, vyšetřuje pattern ERG pouze centrální krajinu retiny a zachycuje odpověď gangliových buněk a jejich axonů. [2] Komponenty a jejich měření Záznam pattern ERG se skládá ze třech komponent a vytváří křivku pattern ERG. Na křivce identifikujeme u zdravých jedinců negativní komponento N35 s latencí 35 ms, dále pozitivní komponentu P50 s latencí 50ms a dále negativní komponento N95 s latencí 95 ms. [2] 292 35u " i I i I i I i I i l i I i I i I i I i l i I i I i I i I i O 1 00 200 Time [ms] Obr. 7 Typická křivka PERG [2] Při hodnocení PERG záznamu odečítáme 2 hlavní parametry: Amplituda vlny P50, vlny N95, (uV) Vlny P50 - výška vlny měřená od vrcholu vlny N35 po vrchol vlny P50 Vlny N95 - výška vlny, kterou měříme od vrcholu vlny P50 po vrchol vlny N95 Doba latence vlny N35, vlny P50, vlny N95, (=implicitní čas),(ms) Vlny N35 - čas, který uběhne od stimulu reverzační šachovnicí k vrcholu vlny N35 Vlny P50 - čas, který uběhne od stimulu reverzační šachovnicí k vrcholu vlny P50 Vlny N95 - čas, který uběhne od stimulu reverzační šachovnicí k vrcholu vlny N95 U některých pacientů je negativní vlna N35 méně rozpoznatelná. V tomto případě se zprůměruje základní linie v čase 0 ms a počátek vrcholu P50. [2,8] Průběh vyšetření Připojení elektrod je totožné při vyšetření flash ERG. Je doporučováno použití spíše tenkých pokovených drátků než elektrody v podobě kontaktních čoček, abychom docílili nejkvalitnějšího možného obrazu na sítnici. Vyšetření je binokulární a to s nejlepší možnou korekcí. Korigující čočky se mohou umístit do držáku před obrazovkou monitoru, a nebo využít brýle. Je důležité, aby pacient byl pohodlně posazen a pří vyšetření nehýbal hlavou. Pro maximální kvalitu obrazu na sítnici jsou zornice nedilatované. Je nezbytné, aby pacient po celou dobu vyšetření fixoval centrální značku. Pacient je umístěn do vzdálenosti 1 m před obrazovkou monitoru, na které je promítána šachovnice nejčastěji čtvercového typu. Podnět by měl mít co největší neměnný kontrast, min 80%. Střídaní černých a bílých polí by mělo proběhnout asi čtyřikrát za sekundu. Dále je nutný dostatečný jas bílých polí, který by měl být vetší než 80 cd/m2. Velikost políčka by měla odpovídat zorného úhlu 0,8°(±0,2°). Velikost pole s podněty by měl pacient vidět pod úhlem 15°(±3°). [2,10,18] Standadizace PERG Stejně jako flash ERG je pattern ERG standardizováno. Standardizace proběhla roku 2000 mezinárodní společností ISCEV. V průběhu let došlo k menším změnám a poslední aktualizace proběhla roku 2012. [2] Klinické využití Makulární dystrofie Glaukom Multifokální ERG Mnoho očních onemocnění se vyznačuje pouze lokálním poškozením sítnice. Klasické ERG či PERG umožňují zjistit reakci sítnice pouze jako celku a lokální patologie jej neovlivní. Právě proto byla vyvinuta multifokální ERG, kdy získáváme izolované elektrické odpovědi jednotlivých okrsků vnějších a středních vrstev sítnice a můžeme tak hodnotit elektrofyziologické vlastnosti centrální krajiny. [6,17] Průběh vyšetření Standardní vyšetření probíhá binokulárně za fotopických podmínek s optimální korekcí. Zornice jsou dilatované. Elektrody využíváme stejně jako u klasického ERG, kdy je zde vhodnější použit elektrody typu kontaktních čoček. Na elektrodu ještě aplikujeme menší množství metylcelulózy, pro lepší přilnutí a přichytíme izolační páskou ke kůži. Vyšetřovaný ze vzdálenosti 30 cm sleduje obrazovku monitoru. Na monitoru se vytváří obrazec, který tvoří určitý počet šestiúhelníkových prvků (nejčastěji 61 nebolO) a centrální fixační bod v podobě kříže. V každém okamžiku je přibližně polovina z prvků světlých a polovina tmavých, aby byla v průběhu vyšetření zachována střední hodnota jasu a zabránilo se tak tím adaptaci sítnice. Obrazce mají v centru nejmenší rozměr a směrem k okraji se jejich plocha zvětšuje. Důvodem je větší hustota receptoru směrem k centru sítnice. 293 Obr. 8 Obrazec mfERG s 61 prvky a se 103 prvky [6] Během samotného vyšetření pacient fixuje centrum kříže a dochází k pseudonáhodnému střídání světlých a tmavých polí. Sítnicová velikost monitoru představuje 20 - 30 úhlových stupňů. Jas světlých hexagonů je nastaven na 100 - 200 cd/m2, jas tmavých šestiúhelníků má nejnižší možnou hodnotu (pod 1 cd/m2). Díky tomu rozdílu jasu dosahujeme velkého kontrastu (>90%). Jas pozadí odpovídá hodnotě průměrného jasu stimulu (50 -100 cd/m2). Délka vyšetření je závislá na počtu použitých šestiúhelníků. U 61 šestiúhelníků vyšetření trvá 4 minuty, u 103 šestiúhelníků vyšetření trvá dvojnásobný čas. Získaný signál je velmi slabý, proto musí být zesílen a filtrován. [3,6,16] Komponenty a jejich měření Typická křivka lokálních mfERG je tvořena 2 negativními vrcholy NI a N2 a jedním pozitivním vrcholem Pl. Původ komponent NI, PI i N2 přibližně odpovídá původu vln a i b a oscilační ch potenciálů u flash ERG. [6] pí nz Obr. 9 Typická křivka mfERG [6] Při hodnocení mfERG záznamu odečítáme na každé křivce 2 hlavní parametry: Amplituda vlny Pl,vlny NI (uV) Vlny Pl - výška komponenty Pl měřená od vrcholu vlny NI po vrchol vlny Pl Vlny NI - výška komponenty NI měřená od základní čáry po vrchol vlny NI Doba latence vlny NI, vlny Pl, (=implicitní čas),(ms) Vlny NI - čas, který uběhne od počátku stimulace daného okrsku světelným hexagonem po vrchol NI Vlny Pl - čas, který uběhne od počátku stimulace daného okrsku světelným hexagonem po vrchol Pl [6,8] Celkové mfERG hodnotíme na základě odpovědí na hexagonální podněty, které jsou v případě užití 61 stimulů uspořádány do 5 koncentrických kruhů. [16] Obr. 10 Geometrie stimulu [16] Jedná se o odpověď centrální krajiny a celkovou odpověď soustředných kruhů s narůstající excentricitou. V prvním kroku jsou vypočteny výsledné řady všech šestiúhelníků. Posléze se vytváří obraz hustoty odpovědí v uV/deg2 za použití skalárního součinu. Zobrazit můžeme přehled jednotlivých křivek, názornějším je potom 2D či 3D barevné zobrazení. [6] 294 i 1l *l K K ^1 A~ A- A~ A~ A~ A*. }f ¥ A~ A- A", Jp Jp, A~ v\- A" V vp A* Jpi A^vA^A^A^J^vpA*, Jp A** A* A*" A* fy* rf k Jlr. A~. A", V, Ir__ Obr. 11 Lokální křivky při vyšetření 61 stimuly, hustota odpovědí oka v 3D zobrazení [6] Centrální vrchol získaného obrazu odpovídá foveální oblasti a minimum, které se nachází nalevo od vrcholu, označuje místo, kde se nachází papila zrakového nervu. Výsledkem zprůměrování odpovědí v 5 skupinách je 5 celkových odpovědí, kdy křivka Rl vyobrazuje centrální oblast a jde směrem k periferii. [6] Standardizace mfERG Roku 2003 byla publikována směrnice pro vyšetření mfERG mezinárodní organizací ISCEV. V této době se ještě nemohlo mluvit o standardech, ale pouze o pravidlech vyšetřování. Standardizace mfERG testování proběhla až v roce 2012. [6] Speciální techniky mfERG Fotopický barevný mfERG umožňuje získat izolovanou odpověď čípků s maximální citlivostí na dlouhovlnné a krátkovlnné světlo a k nim náležících bipolárních buněk. Skotopický mfERG dokáže poskytnout informace o aktivitě tyčinek. Při vyšetření se využívá černé pozadí a černomodrý stimulující podnět o střední intenzitě jasu. Využití snížení kontrastu z 90% na 50% nebo vmíšením podnětu o vyšším jasu mezi normální sekvenci stimulů se využívá při odhalování defektů na terči zrakového nervu. MfPERG na reverzační stimulaci využívá kombinaci mfERG a PERG. Podnět je tvořen 19 šestiúhelníky, které jsou ještě dále rozděleny na černé a bílé trojúhelníky a tyto barvy pravidelně mění. Výsledná křivka každé lokální odpovědi odpovídá vyšetření PERG. MfERG s přímou funduskopickou kontrolou snímaného místa sítnice se využívá u pacientů s excentrickou fixací. Stimulace je uskutečněna díky skenovacímu laserovému oftalmoskopu (SLO) nebo díky digitální funduskameře. [16] Klinické využití Stárnutí Stargardova choroba Foveolární dystrofie čípků Mřížková dystrofie Věkem podmíněná makulární degenerace (VPMD) Diabetická retinopatie - DR Glaukom Toxická makulopatie 295 Literatura AUTRATA, Rudolf. Dětská oftalmologie I: Choroby sítnice a zrakového nervu u dětí. Multimediální podpora výuky klinických a zdravotnických oborů: Portál Lékařské fakulty Masarykovy univerzity [online]. 2008, poslední aktualizace 4. 2. 2014 [cit. 2015-03-02]. Dostupné z: http://telemedicina.med.muni.ez/pdm/detske-ocni-lekarstvi/res/f/choroby-sitnice-a-nervu-text.pdf BACH, Michael, Mitchell G. BRIGELL, Marko HAWLINA, Graham E. HOLDER, Mary A. JOHNSON, Daphne L. MCCULLOCH, Thomas MEIGEN a Suresh VISWANATHAN. ISCEV standard for clinical pattern electroretinography (PERG): 2012 update. Documenta Ophthalmologica [online]. 2013, vol. 126, issue 1, s. 1-7 [cit. 2015-07-19]. DOI: 10.1007/sl0633-012-9353-y. Dostupné z: http://link.springer.com/10.1007/sl0633-012-9353-y. CREEL, Donnell J. The Electroretinogram and Electro-oculogram: Clinical Applications by Donnell J. Creel.Webvision: The Organization of the Retina and Visual Systém [online]. 2011, 2014 [cit. 2015-07-19]. Dostupné z: http://webvision.med.utah.edu/book/electrophysiology/the-electroretinogram-clinical-applications/. FARRELL, DF. Retinal toxicity to antimalarial drugs: chloroquine and hydroxychloroquine: a neurophysiologic study [online]. 2012, [cit. 2015-07-19], DOI: 10.2147/OPTH.S27731, Dostupné z: http://openi.nlm.nih. gov/detailedresult.php?img=3307665_opth-6-377f3&req=4. HECKENLIVELY, John R a Geoffrey B ARDEN. Principles and practice of clinical electrophysiology of vision. 2nd ed. Cambridge, Mass.: MIT Press, c2006, xxii, 977 p., [32] p. of plates. ISBN 978-026-2083-461. HOOD, Donald C, Michael BACH, Mitchell BRIGELL, David KEATING, Mineo KONDO, Jonathan S. LYONS, Michael F. MARMOR, Daphne L. MCCULLOCH a Anja M. PALMOWSKI-WOLFE. ISCEV standard for clinical multifocal electroretinography (mfERG), 2011 edition. Documenta Ophthalmologica [online]. 2012, vol. 124, issue 1, s. 1-13 [cit. 2015-07-19]. DOI: 10.1007/sl0633-011-9296-8. Dostupne z: http://link.springer.com/article/10.1007%2Fsl0633-011-9296-8. HRAZDÍRA, Ivo a Vojtěch MORNSTEIN. Lékařská biofyzika a přístrojová technika. 1. vyd. Brno: Neptun, 2001, 381 s. ISBN 80-902-8961-4. KARKANOVA, Michaela. Vliv operace makulární díry na elektroíýziologickou funkci sítnice [online]. 2011 [cit. 2015-07-19]. Disertační práce. Masarykova univerzita, Lékařská fakulta. Vedoucí práce Hana Došková. Dostupné z http://is.muni.cz/th/14065/lf_d/. KOLÍN, Jan. Oftalmologie praktického lékaře. 1. vyd. Praha: Univerzita Karlova, 1994. 276 s., ISBN 80-7066-861-X. KRAUS, Hanuš a kolektiv. Kompendium očního lékařství. 1. vyd. Praha: Grada, 1997. 360 s., ISBN 80-7169-079-1. KUCHYŇKA, Pavel. Oční lékařství, l.vyd. Praha: Grada, 2007, [40], 768 s. ISBN 978-802-4711-638. MCCULLOCH, Daphne L., Michael F. MARMOR, Mitchell G BRIGELL, Ruth HAMILTON, Graham E. HOLDER, Radouil TZEKOV a Michael BACH. ISCEV Standard for full-field clinical electroretinography (2015 update). In: Documenta Ophthalmologica [online]. 2015, s. 1-12 [cit. 2015-07-19]. ISSN 0012-4486. DOI: 10.1007/sl0633-014-9473-7. Dostupné z: http://link.springer.com/10.1007/sl0633-014-9473-7. OTRADOVEC, Jiří. Klinická neurooftalmologie. 1. vyd. Praha: Grada, 2003. 504 s., ISBN 80-247-0280-0. 296 POLOSCHEK, CM., Bach M., Elektrophysiologische Untersuchungsmethoden in der Glaukomdiagnostik, DOI 10.1007/s00347-012-2546-7, [online]. 2012, [cit. 2015-07-19]. Dostupné z: http://link.springer.com/article/10.1007/s00347-012-2546-7. PERLMAN, Ido. The Electroretinogram: ERG by Ido Perlman. Webvision: The Organization of the Retina and Visual System [online]. 2001, 2007 [cit. 2015-07-19]. Dostupné z: http://webvision.med.utah.edu/book/electrophysiology/the-electroretinogram-erg/. ROZSÍVAL , Pavel. Trendy soudobé oftalmologie: svazek 4. 1. vyd. Praha: Galén, 2007. 325 s., ISBN 978-80-7262-470-6. SKORKOVSKÁ Š., HAVLÍČEK M.: Sofistikované metody vyšetření sítnice. Lékařské listy. 2001, č. 33, s. 9-13., [online], [cit. 2015-07-19]. Dostupné z: http://zdravi.el5.cz/clanek/priloha-lekarske-listy/sofistikovane-techniky-vysetreni-sitnice-138175. STEJSKAL, Lubor a spolupracovníci. Evokované odpovědi a jejich klinické využití. 1. vyd.Praha: Praha Publishing, 1993. Seznam obrázků Obr. 1......Zjednodušené schéma struktury sítnice [19] Obr. 2......ERG záznam kočičího oka dle R. Granit [15] Obr. 3......Křivka ERG zdravého člověka [3] Obr. 4......Znázornění odečtení amplitudy vlny a a b a dob latence ze záznamu [3] Obr. 5......Porovnání křivek skotopického ERG pravého a levého oka [17] Obr. 6......Šest základních křivek ERG dle ISCEV [12] Obr. 7......Typická křivka PERG [2] Obr. 8......Obrazec mfERG s 61 prvky a se 103 prvky [6] Obr. 9......Typická křivka mfERG [6] Obr. 10......Geometrie stimulu [16] Obr. 11......Lokální křivky při vyšetření 61 stimuly, hustota odpovědí oka v 3D zobrazení [6] Obr. 12......Celkové mfERG [6] 297 Use of the electroretinography in the diagnosis of the retinal diseases- Be. Lucie Ženatá Supervisor: MUDr. Kristýna Smolíková Department of Optometry and Orthoptics, MedicalFaculty, Masaryk University Electrical behavior of the eye The basis for diagnostic methods (ERG, EOG, VEP) are the electrical behavior of the eye which ensures the electrical activity of the retina. These methods utilize the fact that the retina during its function becomes a source of electrical potential. The emergence of these potentials is located in bipolar cells, photoreceptors and the pigment epithelium. The electrical activity of the retina is very closely linked to photochemical reactions that take place in photoreceptors assuming that light falls on them. When the light impacted, changes due to photoreceptor light pulses into electrical impulses and leads to rebuilding rhodopsin molecules. This process is called as early receptor potential. At the same time to induce polarization photoreceptors, respectively hyperpolarization. This process is known as late receptor potential, which has a slightly different waveform for both types of photoreceptors - rods and cones. Suppository receptor has potential for faster progress. Other retinal cells are also not idle and react differently to lighting electrical manifestations. Horizontal cells are hyperpolarized. Bipolar cells also react either hyperpolarization or depolarisation. It depends on which part of their receptive fields were illuminated. Amacrine cells are far less explored areas, but it is assumed their depolarization. Ganglion cells processed further information on the initiative and transform them into higher visual centers. [7] u ně jsi manbräna Mu I lero vy buňky horizontální burky b i polární buňky amakarraué buňky ganglioué buňky iinitrnírnffnbrána Fig. 1 The simplified diagram of the structure of the retina [19] Electroretinography Electroretinography is record of electrical potentials which represent the retinal response to stimulation by light diffusion. History The first attempts for removing the electric potentials are associated with animals, thanks to the knowledge could then change to testing in humans, as is the case with most medical research. The first known man who has managed in 1865 to remove the potentials of fisheye is a Swedish physiologist A.F.Holmgren, but he erroneously considered them to action potentials of the optic nerve. In 1877 Scottish physiologist J. Dewar first recorded action potentials in humans using a galvanometer. In 1903 physiologist Gotch first published study in which it describes, that the flash ERG consists of two waves. The first wave is negative and followed by a positive wave with a larger amplitude. In 1908 Eithoven and Jolly parted record of the electrical responses in three waves. The first negative wave a appears immediately after turning on the light stimulus is followed by the positive wave b, after which the still appears slow positive wave c. This division is used today. In 1933 R. Granit published a detailed study of the components of the ERG sensed from the cat eye adapted to darkness. He conjectured that ERG consists of three processes PI, PII, PII, that chronicled correspond to waves c, b, a. (Fig.l) For his work he was awarded the Nobel Prize in physiology. In 1941 American physiologist L. Riggs used to capture potential of the human eye scleral contact electrodes and at this time electroretinography found wider application in ophthalmic diagnosis. In 1945 Karpe published the results of the study ERG human eyes, and thus laid the groundwork for clinical electrophysiology. In 1954 Cobb and Morton discovered the oscillatory potentials that constitute the rhythmic waves on the ascending limb of the b wave. In 1992 Sutter and Tran presented multifocal ERG, where its advantages is the display density of the retinal responses in its central part and its three-dimensional imaging. Electroretinography was introduced in Czechoslovakia in 1954 thanks to prof. Vanýskovi. Other significant names are primarily Hrachovina, Svěrák and Peregrin, who in the 80s of the last century contributed to the expansion of knowledge in terms of practical clinical electrophysiology of 298 the retina. [5, 8, 15] TIME 10) Fig. 2 ERG recording of the cat eye by R. Granit [15] FLASH ERG Components and their origins and measurement Photoreceptors, thanks to the electrical activity of the retina, responsible for converting of the light pulses to electrical pulses. Membranes of the external and internal segment of the photoreceptor under scotopic conditions are depolarized, the membrane undergoes external segment of potassium ions through the membrane of the inner segment sodium ions again. Change occurs due to the incident luminous stimulus that changes the permeability of membranes external segment for sodium, and so that it becomes less permeable. Thus the ionic balance is disturbed, resulting in hyperpolarization. Hyperpolarization represents a negative change of the intracellular electrical potential. It corresponds to negative wave a ERG record. Its origins in the outer segment of the photoreceptors. At lower intensities of the flash is a wave overlaid with a positive b wave. At higher intensities it is evident on the record sooner than b wave. The result of hyperpolarization of photoreceptors is reduced release of the neurotransmitter at the synaptic junction. This is reflected by depolarization or hyperpolarization of the postsynaptic cell bipolar and horizontal. Depolarization bipolar cells causes an increase of level in extracellular potassium, leading to depolarization of Müller glia cells. This phenomenon corresponds to a positive wave b ERG record. It represents the activity of bipolar cells. Also records the normal function of the rods, as in the case of their malfunction the bipolar cells were not excited. The last component is the c wave, which introduce activity of cells of the retinal pigment epithelium. Reducing extracellular potassium around photoreceptor outer segments, causes that also changes the electrical potential between the apical and basal membrane of the retinal pigment epithelium. A flash of light causes a transient hyperpolarization of the apical membrane of retinal pigment epithelium and Müller cells hyperpolarization, which was formed by combining the positive c wave. Slow positive wave c under the normal conditions do not find on the record. [3] b-wave / a-wave Fig. 3 Curve ERG of healthy person [3] When evaluating ERG recording subtract two main parameters: The amplitude of the wave a, wave b, (microvolts) Wave a - measured from the baseline after a negative peak of the wave a Wave b - measured from the negative peak of the wave a after the positive peak of the wave b Latency period wave a, waves b (= default time), (miliseconds) Wave a - measured from the beginning of a light stimulus to the peak of the wave a Wave b - measured from the beginning of a light stimulus to the peak of the wave b [8] 299 + + b b : t • Fig. 4 Depiction subtraction amplitude of the wave a and b, and latency time from the recording [3] ERG response right and left eyes in normal persons under standard conditions during examination may differ on average by 10%. [17] A ON risht 116.7s.v 34.23.s LFPT 91.23 34.8« Fig. 5 Comparison of curves skotopickeho ERG right and left eyes [17] Examination proces The action potential is sensed between the active electrode placed on the cornea and the indifferent electrode positioned on the forehead, or earlobe of the patient. Placement of electrodes varies at each health facility. Before application indifferent (reference) electrode to the skin is needed to clean and degrease the skin, to use abrasive gel (e.g. Nuprep) further spread the conductive gel (e.g. tension), which ensures good contact of the electrode with the skin. Indifferent electrodes attach two on the temples at eye level and one earth on the forehead. Prior to the application of electrodes on the surface of the eyeball use mydriatic and anesthetic to ensure a peaceful examination. Action electrode may represent the classic nylon plated wires, which are inserted from the bridge of the nose through the cornea and and pick the insulating tape for fixing them. The second possibility is the use of electrodes placed in the contact lens. For better adhesion to it applies the drop methylcellulose gel, applied to the cornea and also attach insulating tape. All the electrodes are connected to a junction box, which serves as a preamplifier and connects them with a computer unit which processes the signal and displayed on the monitor screen. Standardization of flash ERG In 1989 there have been the standardization of nationwide electroretinography according to the International Society for Clinical Electrophysiology of Vision (ISCEV). Due to continuous progress and exploration ERG is directive updated over the years, the last were issued by the end of 2014. Changes to the previous version from 2008 is the addition of one type ERG responses with flash light intensity value of 10 cd • s • /m2. The latest version of a document that contains standards for a record six most common nationwide retinal responses. Each type ERG recording is characterized by the intensity of the light flash in cd • s / m2 and a state of adaptation of the eye. The response of the eye adapted to the darkness for a faint flash or blue light (0.01) - response rods The response of the eye adapted to darkness for a standard flash (3.0) - response rods and cones The response of the eye adapted to darkness for a powerful flash (10.0) - the answer rods and cones with accurate waves a reflecting the condition of the photoreceptor Recording oscillatory potentials of the eye adapted to darkness - the answer mainly amacrine cells The response of the eye adapted to the light standard flash (3.0) - response cones The response of the eye adapted to the light for fast repetitive stimulation - flicker ERG (3.0) -response cones (at this frequency already rods can not respond) [12] 300 Dark-adapted 0 01 ERG Dark-adapted 3 0 ERG Dark-adapted 10.0 ERG Dark-adapted 3 0 (rod response) (combined rod-cone response) oscillatory potentials Light-adapted 3.0 ERG Light-adapted 3 0 flicker (cone response) AAAA/VA sa Fig. 6 Six basic curves of the ERG according by ISCEV [12] The actual measurement is preceded by a 20-minute dark adaptation, then picks scotopic record that represents the first four series of measurements flashes of varying intensity and frequency. Followed by 10-minute adaptation to light and sensing the photopic record which consists of the last two series of measurements. The final electroretinogram consists of six curves, then we evaluate. During examination use Ganzfeldovy hemispheres, which ensures uniform brightness across the field of view. One series of the flash consists of eight flashes when everyone takes a maximum of 5 ms. Number of flashes may in each medical facility to another. Pathological records ERG Pathology, which is showed in the electroretinogram reflects the type, stage and extent of eye disease. The most famous classification of pathological findings of the ERG is a classification designed Karpem. The assessed element is amplitude characteristic of basic components cof the curve ERG: Supernormal ERG- this is an increase of the amplitude of the a and b waves. This may be irritation of retinal structures intoxication, hypoxia, metabolic disturbances and interruptions retinotalamickych connection. To this group we can include the initial stages of degenerative and dystrophic diseases of the retina, poisoning the body and metallosis eye. Subnormal ERG - this is a reduction of the amplitude of the a and b waves. The most frequent type of pathological ERG. The degree of reduction potentials depends on the extent, nature and depth of the pathological process. These may be dystrophic changes retina and choroid, chronic vascular diseases of the retina, retinal detachment or high myopia. Negative ERG - this is a normal amplitude of the wave a and reduced amplitude of the wave b. This type ERG is typical for acute vascular eye diseases, such as occlusion of the central retinal vein and artery. None ERG - it is an electrical response severe irreversible changes in the retina, such as pigmentary degeneration of the retina. [17] Clinical use Pigmentary retinal degeneration Congenital stationary night blindness Cone dystrophy Cone monochromatism Rod monochromatism Circulatory disorders of the retina Metal intraocular foreign bodies Opaque ocular media Diabetic retinopathy PATTERN ERG - PERG This is a record retinal response induced of contrast, reverse stimulus. The visual stimulus is composed of patterned checkerboard type structure instead of the diffuse lighting using flash ERG. When investigating alternating light and dark stripes. Unlike flash ERG, ERG pattern examination only the central region of the retina and captures the response of ganglion cells and their axons. [2] Components and their measurement Recording pattern ERG is composed of three components and creating a curve pattern ERG. On the curve to identify healthy individuals negative component N35 latency of 35 ms, then the positive component with a latency of 50ms P50 and N95 negative component with a latency of 95 ms. [2] 301 P50 ■ i I i I i I i I i | i I i I i I i I i | i I i I i I i I i 0 100 200 Time [ms] Fig. 7 A typical curve PERG [2] When evaluating Pergo record subtract two main parameters: The amplitude of the wave P50, wave N95 (microvolts) P50 wave - the height of the wave measured from the peak of the N35 wave after peak P50 wave N95 wave - the height of the wave measured from the peak of the P50 wave after peak N95 wave Latency period N35 wave, P50 wave, wave N95 (= default time) (miliseconds) N35 wave- the time that elapses from the checkerboard stimulus reversing the peak of the N35 wave P50 wave - the time that elapses from the checkerboard stimulus reversing the peak of the P50 wave N95 wave- the time that elapses from the checkerboard stimulus reversing the peak of the N95 wave In some patients the negative wave N35 is less recognizable. In this case, the averaged baseline at time 0 ms and the beginning of the peak P50. [2,8] Examination proces Electrode connections are identical in examinations flash ERG. It is recommended to use rather thin plated wires than a electrodes in the form of contact lenses in order to achieve the best quality possible image on the retina. Examination of the binocular and with the best possible correction. Corrective lenses can be placed in the holder located in front of the monitor screen, or use the glasses. It is important that the patient sits comfortably during the examination and did not move his head. For maximum image quality on the retina, pupils are undilated. It is essential that the patient throughout the procedure fixed the central marker. The patient is placed in a distance of 1 m in front of the monitor screen on which is projected a chessboard most of the square. Initiative should have the greatest unchanging contrast, at least 80%. Alternation of black and white boxes should be done about four times per second. Furthermore, it is required sufficient brightness white fields, which should be more than 80 cd / m2.Velikost box should correspond to the viewing angle of 0.8 ° (± 0.2 °). The size of the field with stimuli, the patient should see an angle of 15 ° (± 3 °). [2,10,18] Standadizace PERG Like the flash ERG, pattern ERG is standardized. Standardization was held in 2000 by ISCEV. Over the years there have been minor changes and the last update was in 2012. [2] Clinical use Macular dystrophy Glaucoma Multifocal ERG Many eye diseases characterized by only local damage of the retina. Classic ERG or PERG possible to determine the response of the retina only as a whole and it will not affect local pathology. That's why developed multifocal ERG when we get insulated electrical responses of individual districts outer and middle layers of the retina, and so we can evaluate the electrophysiological properties of the central region. [6,17] Examination proces Standard testing is carried out binocular under photopic conditions with optimal correction. The pupils are dilated. Electrodes use as well as in classic ERG, which is preferable to use the electrode type contact lenses. On the electrode still apply smaller amounts of metylcellulose, for better adhesion and we attach insulating tape to the skin. Examined from a distance of 30 cm watching the monitor screen. On the monitor generates a pattern which forms a certain number of hexagonal elements (usually 61 or 10) and a central fixation point in the form of a cross. At every moment, approximately half of the elements of light and half dark to be maintained during the test medium brightness value and thereby avoid this adaptation retina. Shapes having a smallest dimension in the center and towards the edge of their area increases. This is greater receptor density towards the center of the retina. 302 Fig. 8 Pattern mfERG with 61 elements and 103 elements [6] During the actual examination of the patient fixates center of the cross and leads to pseudoaccidental alternating light and dark fields. Retinal size of the screen represents 20 to 30 degrees of angle. Brightness of the light of the hexagon is set at 100 to 200 cd / m2 brightness for dark hexagons has the lowest possible value (less than 1 cd / m2). Thanks to the difference in brightness achieve high contrast (>90%). Brightness of background corresponds to the average brightness of the stimulus (50 -100 cd / m2). The length of the examination depends on the number of hexagons. In 61 hexagons examination lasts 4 minutes at 103 hexagons examination takes twice the time. The resultant signal is very weak, so it must be amplified and filtered. [3,6,16] Components and their measurement A typical curvelocal mfERG is formed by two negative peaks Nl and N2 and one positive peak PI. The origin of components Nl, PI and N2 corresponds approximately origin waves a and b and oscillatory potentials for flash ERG [6] pi Fig. 9 The typical curve of mfERG [6] When evaluating mfERG record deduct on each curve two main parameters: The amplitude of the wave PI, wave Nl (microvolts) Wave PI - height of the component PI measured from the peak of the Nl wave to peak of the PI wave Wave Nl - height of the component Nl measured from the baseline to the peak of the Nl wave Latency period wave Nl, wave PI (= default time) (ms) Wave Nl - the time elapsed since the beginning of the stimulation district by light hexagon to the peak Nl wave Wave PI - the time elapsed since the beginning of the stimulation district by light hexagon to the peak PI wave [6,8] Total mfERG evaluate based on the responses to the hexagonal stimuli, which in the case of the use of incentives 61 arranged in five concentric circles. [16] Fig. 10 Geometry of stimulus [16] This is the response of the central region and an overall response rate of concentric circles with increasing eccentricity. In the first step they are calculated resulting series of hexagons. Eventually, it creates an image density of answers in microvolts / deg2 using scalar product. We can show outline of the curves, then illustratively 2D or 3D color display. [6] 303 If lr lr lr if, if if vp Vy- If T*i If if if if if If If. If if if ir If lr-.If. If, If -lr if if If Ip If If Ip if* Jf- if if If If If if lr If If If If If. If lr. lr ¥ lr. A*. A" lr lr lr lr If Fig. 11 Local curve when testing 61 stimuli, responses density mesh in 3D display [6] The central peak of the received image corresponds to the foveal region and the minimum that is left from the top indicates the place where the optic nerve. The result of averaging answers in 5 groups of 5 is the total answer when Rl curve depicts the central region, and goes toward the periphery. [6] Responsa/Hexagon Fig. 12 The total mfERG [6] Standardization mfERG In 2003 published guidelines for the examination mfERG by ISCEV. At this time, still could not talk about standards, but only on the rules of examination. MfERG standardization of testing took place in 2012. [6] Special techniques mfERG Photopic color mfERG allows you to get an insulated answer of cone with maximum sensitivity to the longwave and shortwave light and their belonging bipolar cells. Scotopic mfERG can provide information about activity rods. When testing is used a black background and blackish-stimulating stimulus of moderate intensity brightness. Utilization to decrease the contrast of 90% to 50% or by admixing the initiative of higher luminance between the normal sequence of stimuli is used for detecting defects on the dis of the papila nervi optici. MfPERG on reversing stimulation uses a combination mfERG and PERG. Initiative is made up of 19 hexagons, which are further divided into black and white triangles and these colors change regularly. The resulting curve each local answers corresponds to examinations PERG. MfERG direct funduscopic control the sensed locations of the retina is used in patients with eccentric fixation. Stimulation is achieved through the scanning laser ophthalmoscope (SLO) or through digital funduscamera. [16] Clinical use Aging Stargardt's disease Foveolar cone dystrophy Lattice dystrophy Age-related macular degeneration (AMD) Diabetic retinopathy - DR Glaucoma Toxic maculopathy 304 Literature AUTRATA, Rudolf. Detská oftalmologie I: Choroby sítnice a zrakového nervu u dětí. Multimediální podpora výuky klinických a zdravotnických oborů: Portál Lékařské fakulty Masarykovy univerzity [online]. 2008, poslední aktualizace 4. 2. 2014 [cit. 2015-03-02]. Dostupné z: http://telemedicina.med.muni.ez/pdm/detske-ocni-lekarstvi/res/f/choroby-sitnice-a-nervu-text.pdf BACH, Michael, Mitchell G. BRIGELL, Marko HAWLINA, Graham E. HOLDER, Mary A. JOHNSON, Daphne L. MCCULLOCH, Thomas MEIGEN a Suresh VISWANATHAN. ISCEV standard for clinical pattern electroretinography (PERG): 2012 update. Documenta Ophthalmologica [online]. 2013, vol. 126, issue 1, s. 1-7 [cit. 2015-07-19]. DOI: 10.1007/sl0633-012-9353-y. Dostupné z: http://link.springer.com/10.1007/sl0633-012-9353-y. CREEL, Donnell J. The Electroretinogram and Electro-oculogram: Clinical Applications by Donnell J. Creel.Webvision: The Organization of the Retina and Visual Systém [online]. 2011, 2014 [cit. 2015-07-19]. Dostupné z: http^/webvision.med.utah.eduljook/electrophysiology/the-electroretinogram-clinical-applications/. FARRELL, DF. Retinal toxicity to antimalarial drugs: chloroquine and hydroxychloroquine: a neurophysiologic study [online]. 2012, [cit. 2015-07-19], DOI: 10.2147/OPTH.S27731, Dostupné z: http://openi.nlm.nih. gov/detailedresult.php?img=3307665_opth-6-377f3&req=4. HECKENLIVELY, John R a Geoffrey B ARDEN. Principles and practice of clinical electrophysiology of vision. 2nd ed. Cambridge, Mass.: MIT Press, c2006, xxii, 977 p., [32] p. of plates. ISBN 978-026-2083-461. HOOD, Donald C, Michael BACH, Mitchell BRIGELL, David KEATING, Mineo KONDO, Jonathan S. LYONS, Michael F. MARMOR, Daphne L. MCCULLOCH a Anja M. PALMOWSKI-WOLFE. ISCEV standard for clinical multifocal electroretinography (mfERG), 2011 edition. Documenta Ophthalmologica [online]. 2012, vol. 124, issue 1, s. 1-13 [cit. 2015-07-19]. DOI: 10.1007/sl0633-011-9296-8. Dostupné z: http://link.springer.com/article/10.1007%2Fsl0633-011-9296-8. HRAZDÍRA, Ivo a Vojtěch MORNSTEIN. Lékařská biofyzika a přístrojová technika. 1. vyd. Brno: Neptun, 2001, 381 s. ISBN 80-902-8961-4. KARKANOVA, Michaela. Vliv operace makulární díry na elektrofyziologickou funkci sítnice [online]. 2011 [cit. 2015-07-19]. Disertační práce. Masarykova univerzita, Lékařská fakulta. Vedoucí práce Hana Došková. Dostupné z http://is.muni.cz/th/14065/lf_d/. KOLÍN, Jan. Oftalmologie praktického lékaře. 1. vyd. Praha: Univerzita Karlova, 1994. 276 s., ISBN 80-7066-861-X. KRAUS, Hanuš a kolektiv. Kompendium očního lékařství. 1. vyd. Praha: Grada, 1997. 360 s., ISBN 80-7169-079-1. KUCHYNKA, Pavel. Oční lékařství, l.vyd. Praha: Grada, 2007, [40], 768 s. ISBN 978-802-4711-638. MCCULLOCH, Daphne L., Michael F. MARMOR, Mitchell G. BRIGELL, Ruth HAMILTON, Graham E. HOLDER, Radouil TZEKOV a Michael BACH. ISCEV Standard for full-field clinical electroretinography (2015 update). In: Documenta Ophthalmologica [online]. 2015, s. 1-12 [cit. 2015-07-19]. ISSN 0012-4486. DOL 10.1007/sl0633-014-9473-7. Dostupné z: http://link.springer.com/10.1007/sl0633-014-9473-7. OTRADOVEC, Jiří. Klinická neurooftalmologie. 1. vyd. Praha: Grada, 2003. 504 s., ISBN 80-247-0280-0. POLOSCHEK, C.M., Bach M., Elektrophysiologische Untersuchungsmethoden in der Glaukomdiagnostik, DOI 10.1007/s00347-012-2546-7, [online]. 2012, [cit. 2015-07-19]. Dostupné z: http://link.springer.com/article/10.1007/s00347-012-2546-7. PERLMAN, Ido. The Electroretinogram: ERG by Ido Perlman. Webvision: The Organization of the Retina and Visual System [online]. 2001, 2007 [cit. 2015-07-19]. Dostupné z: http://webvision.med.utah.edu/book/electrophysiology/the-electroretinogram-erg/. ROZSÍVAL , Pavel. Trendy soudobé oftalmologie: svazek 4. 1. vyd. Praha: Galén, 2007. 325 s., ISBN 978-80-7262-470-6. SKORKOVSKÁ Š., HAVLÍČEK M.: Sofistikované metody vyšetření sítnice. Lékařské listy. 2001, č. 33, s. 9-13., [online], [cit. 2015-07-19]. Dostupné z: http://zdravi.el5.cz/clanek/priloha-lekarske-listy/sofistikovane-techniky-vysetreni-sitnice-138175. STEJSKAL, Lubor a spolupracovníci. Evokované odpovědi a jejich klinické využití. 1. vyd.Praha: Praha Publishing, 1993. 305 List of Figures Fig. 1......The simplified diagram of the structure of the retina [19] Fig. 2......ERG recording of the cat eye by R. Granit [15] Fig. 3......Curve ERG of healthy person [3] Fig. 4......Depiction subtraction amplitude of the wave a and b, and latency time from the recording [3] Fig. 5......Comparison of curves skotopickeho ERG right and left eyes [17] Fig. 6......Six basic curves of the ERG according by ISCEV [12] Fig. 7......A typical curve PERG [2] Fig. 8......Pattern mfERG with 61 elements and 103 elements [6] Fig. 9......The typical curve of mfERG [6] Fig. 10......Geometry of stimulus [16] Fig. 11......Local curve when testing 61 stimuli, responses density mesh in 3D display [6] Fig. 12......The total mfERG [6] Využití elektroretinografie v diagnostice onemocnění sítnice Bc. Lucie Ženatá Jméno školitele: MUDr. Kristýna Smolíková Katedra Optometrie a ortoptíky Lékařské fakulty Masai^kovy univerzity v Brně 1. Flash ERG EJriJj j dj oyifc Je jíiiwi-i cktolbrrdi pctenaálu, kterť phdstavirji odpovftf dtrktcr nainulnd dPJxnk~i svéttcm. KumpůneTilv i jejich méhn\ ■invka LFTJi seslJaca letň sin. Frvri neoathrnia vra mi puvnd v zamři segrienru ratartccptiifú. Druhá puzbrni vHa b proůdavLT^e aktmbj HpolarnrJi buník. !fl nLHiďi intEratach latJeiu Je a vlu prckr/ta potilhrnl b vlnou, ftl y,'E£izh i rte na tich je patrna na iimamu paníknl sttk nei tvra. PosJtdri kjnpanenLa c vlna pfcfctnYUJeůnnpst butik pijmeTiLcrtrM eporiu dtrfcz. Fi i-ídrttr \ ERG záznamu odsdhcimeJ htóvni p^rarvutrv: + Ampltuda T/krf a, Jrrybr(pV^ Mrrjf»- miri z ndskbchi In* pa repstrvri írrdid vlny a vlnyb- meřis ad nsgabvniiQ irn-hnlu Mhy npn poitth™ indri Trlny b ■k baba latEiicE linf a, viry b (=lrnp1h±nf íar^, (ms) vlny a - mřri 3 od počátku witelnírH±riiuair pa mřd vlmra vlnyb- min 3 od poEabVu lAdního Si^u al po mhd vlny b Standardizace tlaedn LI-1 (i i roku MM 1. Odpověď aka ac-apucvanehn na mnu na slabý záblesk nebo modře svede- ;o,OJ j - odpcvůT tvíJnc-k 2. rJdpoveďoca a dá převáného na tmu na standardní záblesk .□ i - LrfpnvcrJivtinEk a cJplrij 3. Cd^avůJ dka adaptovaného na tmj na sl ní záblesk íL0,0> odpovíď r?"lnek a ďpkJJ s presntjsi a vlncL rctleknullc. stav rDboirKEptDrtJ 4. 2unam KdLatníh porendalu u oka adaptovaného na tmi odpoveď před tví lm amakrlnniari buněk 5. Ddpcveďoka adapiovaneho na svenlL na tiandardnl záblesk !3..j;i odpověď tipku ů. Odpovíďoka adaptovaného na svetln na rychle a* opakulld stimulaci - Ickcr ERG i□: -odpověď Cjpfcú (na bJto frekvenci ]H h/thkv nedokiSI reagovat) ir-ĚDTiri ifc3n'aritit.ifr it* u bidnb 2. Pattern ERG - PERG ■ZrlkPYý pOdiiÉl .i: [vúřtT vUľúrvbnPu ILiuhLurúu LadXWnlCävÉhO Ck-pu. Pľi uvinl it ILTŕdbJI Svčt\i a Lil ůťi EAJhyi hkl iĹudil Od ŤlM-ľi ERG, h-vií::í-.|i: paiUi-rt ÉRC pOuH CCľitilblľil LiaJInu i-ÉĽJny ■ MfChyíijÉ ůdpOviď ů*nůI&vyCJi bun i k Ji J*Jkh ůkůnu. r-ijildnl-li i L* ľi ilb idLůCe LiiiLÉI A ruku 3ŮÍÍ. Komponenty a 1o|tfi mcŕcní Záznam pattam Efta h ikLÉdUu tf*tíi kůmpůiwivi* vyivdrl Uhlu újicutyi EftG. Na křlwc* IdfenDtflkiifftrn* u idrtrvVthJ*dkw.u ľituuijHi'ii kämfMŕMncu ľij5, oak pojIMvnl LompontnAu PHI a i*ůĎLrvnl kMnponanHii Ní5. ŕfl imlraani RC^JG lán-Jir j rxleätiire 2 lil^vr i^r^nKt>: ■ Amplituda vl-v P30. hlnyHH, ■ i_v: Vhk-PM - ť>íki vlrik- nnírena cd vrdxJu vtvy Hli po *rhal siny VrnrFK - vtfta vint m e Fena cd vrcholu vlny RMJpn vnroí sinv H K ■ Doha laonoŕ vftr NĽ. ^ny FjĽ'r vhr> NEt>. ■ -Implktitrď řjjsl^ms | -J.:. - fu. kkzrV uberme Dd dl mi u rtvtrraEnl iach^la h vrcľolu siny H3a vl-v niíJ - Í2ů, kmrr ubehne k stimulu r tvora ŕn I íachovrilcl k vrcbol u ^ny V'JĹ Wv NE6 ■ ías. Itcrí ubehne &dsarntiu ntvenaini iachovnlďh vmholu siny M?j TYptfcifchhlak PERÚ 3. Mjitiŕblíální ERG - mfERG í!-iviiiK L-zi-uii H*íi±d i>*^jHliJhíirii nťJuJi i ätftdri* niti dnkz i nifcni lik Idík* tfcllKiiyifeiijilŕ hHMtnniä ťŕftriW kiajľlf. aftidlidAz irflUfili rttu MlL Kjcmpnnsrh' = j=rjch mčŤni Pf "ccniKsn' mffiRG lizrjmL odsíitams na luácé fcrwDS-2 ■ af'pa'ir;:'. ■ ímpliulaTtif PL.^irr NL (jiť, Mfty PI - r/ikí lnntmutv P] mífcnS Ad nddu vhf hl pd vrtlBl vlny PI Víru H] kamniHHT ML fítitnt ad :!Hsdni tSnf pí vr^hd iHtHL ■ Dutal IlMd .Iv m. l|- v i -r- ih-ľi íi.'i.; Uny h] LHYubSln ií pcärtii SUniiKí dir*í atallu ntehým hb^iAii pn vnhd NL y PI - bb> IdEiY ubťhnt mI pubtaij äirulAct důňfhů d4u^u m^tehvni "lEíflanem pn ítt^m PI MnJJ k-ci -lf., LstJhd kFlvhp ílu y^Fa-l iL rilnurr, liuMnUDdpúvIuiúU v ä? nOrifud ĽĽiL.ľ. h-r!JUiíÉ ůů iuÉiľi |kĽirlifcl.^4mi.i.r.y+iaii-dim.^:i 306 24. Oční protézy- Bc. Lucie Klusoňová Vedoucípráce:Mgr. Sylvie Petrová Katedra optometrie a ortoptiky Lékařské fakulty Masarykovy univerzity Brno Kosmetické oční protézy Skleněné oční protézy Vývoj Sklo jako materiál pro výrobu začal jako první propagovat Paré ve Francii v 16. století. Později se centrum výroby přesunulo do Benátek a přes Francii se dostalo do Německa. To se stalo ve výrobě skleněných očních protéz velice úspěšným a odtud také pochází technologie výroby. O největší úspěchy se zasloužil Ludwig Múller-Uri, pocházející z Německa. U nás se výroba skleněných očních protéz rozvinula po první světové válce v Jablonci nad Nisou. Se začátkem druhé světové války přestalo být výhradním materiálem pro výrobu sklo. Nicméně je v Evropě pro své kladné vlastnosti stále používáno. Materiál pro výrobu Do České republiky je sklo pro výrobu očních protéz dováženo z Německa. Materiál lze rozdělit do tří skupin podle toho, kterou část protézy tvoří. Bulbus je vyroben ze speciálního opálového skla, které neobsahuje těžké kovy a kadmium. Materiál na duhovku tvoří široká škála barevných skel. Ty se mezi sebou mísí a tím se dosáhne optimální barvy duhovky. Rohovka je tvořena krystalickým sklem, které překrývá barevnou duhovku. Vrstvením se docílí hlubokého a přirozeného pohledu. Postup výroby Výroba skleněné oční protézy je velmi náročná. Klient je přítomen celému procesu výroby. Ten trvá přibližně hodinu. Nejprve je nutné změřit pacientovu orbitu a zvolit vhodný tvar budoucí protézy. Kontroluje se hloubka očnice, tvar víček, funkce víčkových svalů a stav po provedené operaci. Optimální tvar se posléze vybere vkládáním zkušebních modelů protéz do prázdné očnice. Nad kahanem se nahřeje asi 2 cm dlouhé skleněné trubice, ze které se odtáhne odtažek. Z odtažku se potom vyfoukne kulička o velikosti oka, která je ve středu trubičky, jejíž jeden konec je odstraněn. Na vrchlík kuličky se nataví základní barva, která se profoukne do tvaru půlkuličky. Na vzniklou polokouli se maluje budoucí duhovka vhodně zvolenými barevnými tyčinkami. Po dobarvení se půlkulička rozehřeje a profukováním je docíleno vyrovnání budoucí duhovky s koulí. Do středu se nanese černou skleněnou tyčinkou zornice o průměru asi 3 mm. Hladíťkem se černé sklo rozmačká do požadované velikosti. Vše se znovu rozehřeje, rovnoměrně otáčí a profukuje. Dojde tak ke stavení všech skel. Dále se pokračuje vytvořením krystalového povrchu. Rozehřeje se krystalová tyčinka a vrchlík koule s duhovkou. Krystal se přitaví na duhovku a tím se získá dojem hloubky a lesk stejný jako u přirozeného oka. Výsledný dojem je dotvořen kresbou cévek na bělimu. Cévky se naznačují nitkami o tloušťce vlasu vytaženými z červené tyčinky. Pro vyhlazení budoucí protézy následuje opět zatavení v plameni. Ke konci se foukáním doťvarovává koule dle předlohy. Plamenem se objíždí budoucí okraje a tvar je i nadále neustále kontrolován a měřen měrkou, aby bylo dosaženo požadovaných rozměrů potřebných pro pacienta. Zadní část koule se nahřeje a profukuje, čímž je připravena na odstranění a protéza získá požadovaný skořápkovitý tvar. Protéza se posléze chladí v předehřátém grafitovém kelímku s pískem. Tato fáze trvá přibližně 40 minut a může při ní dojít k popraskání, jelikož výrobek nemá na průřezu stejnou tloušťku. Po vychladnutí se omyje ve vlažné vodě a lze provést zkoušku na pacientovi. V případě, že je protéza chybně vytvořena, musí začít výroba nové protézy od začátku. Chybně vyrobenou oční protézu nelze předělat._ Obr. 1: Částečně dokončená protéza, černé tyčinky na pupilu. 11 i b1 m 8, 1 v,1WT TI™ Obr. 2: Nástroje pro měření vzdáleností, barevné tyčinky. 307 Obr.3: Sklo se vyfoukne do Obr.4: Přednínosnáčást je Obr.5: Natavenízákladní barvy, kuličky velikostí oka. odstraněna. Obr. 6: Tvarování základní Obr. 7: Použití barevných tyčini Obr. 8: Tvorba rohovky, barvy. Obr. 9: Simulace krevních obr. 10: Finální úprava Obr. 11: Odstraněnízadní nosné c^v- protézy. tyčinky. Péče a životnost protézu je nutné správně pečovat, předejde se tak případným zdravotním komplikacím i rychlejšímu opotřebení protézy. Jelikož slzy rozrušují povrch protézy, je nutné protézu ráno a večer vyndat a opláchnout pod tekoucí vodou. Doporučuje se i vyplachování orbity, zvláště v případě zánětlivého onemocnění, nachlazení nebo chřipky. Při pocitu suchého oka se doporučuje použít zvlhčující kapky. Při správném používání je možné kontinuální nošení. V případě, že pacient nechce mít protézu nasazenou přes noc, je vhodné ji vyčistit, vysušit a uložit ji do uzavřené nádoby. Pokud dojde v důsledku nepravidelností a drsnosti povrchu protézy ke dráždění očnice a tím ke zvýšené produkci slz, je vhodné oční protézu vyměnit. Pacient má od pojišťovny nárok na 2 kusy skleněných protéz ročně, ty jsou plně hrazeny zdravotní pojišťovnou. Protéza se vyrábí na lékařský předpis a není nutné schválení revizním lékařem. V případě rozbití si pacient novou protézu hradí sám. U očních protéz ze speciálního skla představuje doporučovaná životnost asi jeden až jeden a půl roku. Výhody a nevýhody Skleněné oční protézy jsou řešení pro pacienty, kteří nemohou kvůli alergii nosit akrylátové oční protézy. K jejich kvalitám patří i stálost barev a lesk věrohodně napodobující zdravé oko. Duhovka působí plasticky a hloubkově. Technika zpracování navíc vytváří hladký povrch bez výčnělků, který zajišťuje konfort při nošení. Výborná je i smáčivost skla, díky ní slzy vytváří na povrchu tenký kluzký film, který chrání citlivou spojivku před výraznějším třením. Navíc je pacientovi protéza vyrobena během jedné schůzky, a to přímo na počkání. 308 V porovnání s akrylátovými protézami se při výrobě se sklem pracuje obtížněji. V důsledku kontaktu protézy s očními tekutinami, které mají nižší pH, je povrch rozrušován, což způsobuje nepříjemné pocity pří nošení. Sklo je náchylné k poškrábání, například prachem nebo nečistotami, která vniknou pod víčko a poškodí povrch protézy rýhami. Hlavní nevýhodou skleněné oční protézy je její křehkost. K rozbití dochází zejména při vyndávání protézy při jejím ošetřování, může se však roztříštit i při sportu či nehodě. Je také nutno dát pozor na vystavování protézy velkým teplotním změnám, neboť může dojít k jejímu popraskání. V zimě protéza studí a je zde i možnost přimrzání slz na povrch protézy. Co se vzhledu týče, jediný problém tvoří zornice, která se zvlášť při pohledu zblízka jeví jako kulička, působí rušivě a nepřirozeně. Akrylátové oční protézy Vývoj Testování akrylové pryskyřice začalo v USA roku 1943. Bylo nutné najít jiný materiál než sklo, jehož dovoz byl pozastaven. Navíc některé jeho vlastnosti nebyly plně vyhovující. Začaly se proto vyrábět skladové akrylátové oční protézy v několika tvarech a barvách duhovky. Ty však nemohly zajistit pacientovi dostatečný konfort, proto se přešlo na individuální výrobu. V současné době se jako materiál pro výrobu používá akrylát, superpont a metylmetakrylát. Tento základní materiál tvoří z 95 % směsi, zbývajících 5 % jsou veřejnosti neznámé stále se měnící přísady. Výroba K sejmutí otisku pacientovi očnice se používají otiskovací lžíce. Tyto lžíce jsou vyrobeny z akrylátové pryskyřice, mají dutou rukojeť, kterou se zavádí plastová jednorázová otiskovací stříkačka. Pokud je otisk přesný, odstraní se přebytečný materiál a periferie otisku pak slouží jako základ pro výrobu oční protézy. Otisk pak slouží k výrobě formy. Po ztvrdnutí formy se její povrch natírá separačním materiálem a následně se do takto připravené formy může nalít roztavený vosk. Voskový model se následně zkontroluje a případně upraví, aby přesně simuloval ztracené oko. Kontroluje se, zda má správnou velikost, podporuje tkáně, simuluje oční pohyby a má správné pokrytí očními víčky. K simulaci duhovky při výrobě akrylátové protézy existuje více způsobů výroby i centrování. Nejjednodušší možností je výběr předvyrobeného disku, který odpovídá barvě zdravého kontralaterálního oka. K pracnějším způsobům patří malování duhovky na disk pomocí olejových barev vmíchaných do polymethylmethakrylátového barevného media. Korneální knoflík se vyrábí za použití teplem polymerizující akrylátové pryskyřice. Velikost knoflíku je obdobná jako velikost duhovkového disku. Připojuje se k malovanému duhovkovému disku pomocí kyanoakrylátového lepidla. Máme-li voskový vzor, pokračuje se výrobou formy z dentálního kamene nebo sádry. Do této formy se umístí duhovková destička a zalije se bílým polymethylmethakrylátem. Ten se pak vytvrzuje v peci po dobu 2,5 hodiny. Udržuje se teplota 110 °C a tiak 4 bary. Po vytvrzení se odstraní přebytečný materiál, protéza se brousí a leští. Je možné vložením do pacientovy očnice znovu zkontrolovat velikost a umístění duhovky v bílém základu. Pokud je výsledek uspokojivý, nastupuje proces tónování. Pro simulaci krevních cév se používá bavlněných nití červené barvy. K vytváření přesného odstínu bělma odpovídajícího druhému oku se používají suché stabilní přírodní jemně broušené barevné pigmenty. Jakmile je dosaženo přesného přizpůsobení barev, báze protézy se umístí do pece, kde se udržuje teplota 85 °C po dobu 30 minut. To dovoluje barvě saturovat a zabraňuje budoucímu blednutí. Jakmile je tento proces dokončen, nanese se poslední vrstva čirého plastu, protéza se umístí zpět do formy a vrstva na předním povrchu polymerizuje, čímž se dokončuje výrobní proces. Poté probíhá ořez a leštění. Konečná protéza ještě může vyžadovat drobné úpravy, jako je přidání nebo odstranění polymethylmethakrylátu v různých místech. 309 Obr. 12: Otiskovací lžíce. Obr. 13: Otisk. Obr. 14 Voskový model. Obr. 15: Vytváření formy z dentálního Obr. 16: Rohovkový knoflík a duhovkový disk. Obr. 17: Akrylová protéza spřetokem. Obr. 18: Leštění. Obr. 19: Konečná protéza. Životnost Není přesně definované, jak dlouho protéza vydrží. Moderní plastové protézy jsou trvanlivé a nepraskají. Dochází však k postupnému zhoršování kvality plastu a pigmentů. Protéza by měla být měněna každé tři roky. Při případném poškrábání oční protézy je možné její přeleštění. Velikost se může zmenšit nebo zvětšit v závislosti na změnách očnice. Každý pacient má nárok na 1 protézu v průběhu 3 let. Výhody a nevýhody Protézy ze syntetické pryskyřice se kvůli nižší tvrdosti povrchu vyznačují větší mírou opotřebení, povrch se stává hrubším a nerovnoměrným po krátké době používání. Není zde taková smáčivost jako u skleněné protézy. Akrylátové protézy jsou však odolnější vůči naleptávajícímu účinku slz. Nevýhodou je i menší plasticita duhovky, naopak pupila vypadá přirozeněji. Doba výroby je delší než u skleněných protéz. U některých pacientů se také objevují alergie na tento materiál. Velkou výhodou je však menší rozbitnost. Orbitální protéza Orbitální protéza, jinak nazývaná také obličejová ektoprotéza nebo epitéza, slouží k náhradě přední části oční koule, víček, řas a přilehlých měkkých tkání. Protéza není pohyblivá, stárne např. vlivem slunečního světla a tabákového kouře. Je třeba ji vyměnit každé dva až tři roky. K použití orbitální protézy se zpravidla přistupuje při rozsáhlých defektech obličeje v důsledku úrazů (popáleniny, střelná poranění, autohavárie), po onkologických onemocnění a pří vrozených deformitách. 310 Materiál Používá se pružný bezbarvý silikon, který musí být i v tence modelované vrstvě pevný, aby se netrhal, a dostatečně pružný, aby kopíroval pohyby okolních tkání. Dále zde musí být možné vybarvení po vrstvách tak, aby mohla být napodobena pacientova kůže. Výroba Faciální protézy jsou obvykle vyráběny na základě konvenčních zobrazení a technik. Prvním krokem před samotnou výrobou je setkání s pacientem, pokud možno ještě před primárním operačním zákrokem. Provede se fotografická dokumentace a otisk postižených i zdravých tkání, které doplňují symetrii dané části obličeje. Z tohoto otisku pak vzniká studijní model, který slouží jako předloha k budoucí modelaci epitézy. Dalším krokem je získání otisku individuální lžící, z něj se pak vytvoří sádrový pracovní model. Za použití vosku v barvě lidské kůže se pak modeluje voskový model těla epitézy. Ten se zkouší na obličeji pacienta, díky zvolené barvě lze lépe posoudit výsledný kosmetický efekt. Dokončený detailní voskový model se použije ke tvorbě dvojdílné sádrové formy.Další fází je nanášení silikonového materiálu v několika barevných odstínech do formy. Přirozeného vzhledu se docílí prosvítáním barev z hlubších vrstev silikonové hmoty, která je postupně vrstvena. Materiál je dobarvován vnitřně i zevně. První vrstva odpovídá povrchu epitézy a je transparentní. Následuje jádro s vyšším obsahem opákních přísad. Mezi jednotlivé vrstvy je možné přidat artefakty, které imitují např. drobné cévky. Po naplnění formy následuje její uzavření a slisování silikonové hmoty. Po polymeraci, která se řídí návodem výrobce, je epitéza vyjmuta z formy, odstraní se přebytky a zkontroluje se její celistvost. Dalším krokem je již první zkouška na pacientovi. Při ní se ověřuje správná pozici epitézy na obličeji, její retence a stabilita a její začlenění do celkové symetrie obličeje se zaměřením na funkční a estetické požadavky celkové rekonstrukce. Epitéza je pak fixována na podpůrném nosiči (brýle, implantáty). Posledním krokem je poučení pacienta - je informován o nasazování a snímání epitézy, o vlastnostech materiálu, z něhož je vyrobena, a o hygieně. Obr. 20: Studijní model Obr. 21: Výsledná silikonová s laboratorními analogy . , , .,.<> epitéza. implantátu. ť Epitéza je plně hrazena z prostředků zdravotního pojištění. Podmínkou je schválení poukazu na ortopedickou-protetickou pomůcku revizním lékařem. Pacient má nárok na 1 kus individuálně zhotovované epitézy za 2 roky a opravu této epitézy. Epitézu se doporučuje čistit jemnými štětci z přírodního materiálu a ne silonovými kartáčky, které by mohly dobarvovaný povrch silikonu snadno poškrábat. K hygienické očistě epitézy je nej vhodnější kvalitní toaletní mýdlo. Zdroje: ARTOPOULOU, I.-I. et al. Digital imaging in the fabrication of ocular prostheses. The Journal of Prosthetic Dentistry. 2006-04, vol. 95, no. 4, p. 327-330. DOI: 10.1016/j.prosdent.2006.01.018. DARSOVÁ, Denisa. Oční protézy u dětí a žáků se zdravotním postižením. Oční klinika dětí a dospělých UK 2. LF a FN Motol. 2011 DOSFfl, P.; ARUNA, B. Prosthetic management of patient with ocular defect. The Journal of Indian Prosthodontic Society. 2005, vol. 5, no. 1, p. 37-38. GLIKLICH, R. E. et al. Combining Free Flap Reconstruction and Craniofacial Prosthetic Technique 311 for Orbit, Scalp, and Temporal Defects. The Laryngoscope. 1998, vol. 108, no. 4, p. 482-487. DOI: 10.1097/00005537-199804000-00004. GOYAL, M.; GOYAL, S.; DHANASEKAR, B. Modern trends in modeling of extra-oral defects. Indian Journal of Dental Research. 2014, vol. 25, no. 1, p. 128. DOI: 10.4103/0970-9290.131170. GUTTAL, S. S. et al. A Simple Method of Positioning the his Disk on a Custom-Made Ocular Prosthesis. A Clinical Report. Journal of Prosthodontics. 2008-04-01, vol. 17, no. 3, p. 223-227. DOI: 10.1111/j. 1532-849X.2007.00272.X. HOLAKOVSKÝ, J. Rekonstrukce orbity za podpory dentálních implantátů. LKS. 2007-z, vol. 17, no. 9, p. 25-27. KATHURIA, N. et al. A modified technique and simplified laboratory procedure for Ocular Prosthesis Fabrication. Journal of Prosthodontic Research. 2012-04, vol. 56, no. 2, p. 147-150. DOI: 10.1016/j.jpor.2011.07.002. LOŇSKÁ, J. et al. Naše zkušenosti se zhotovením obličejových epitéz. Stomateam. 2009-11-18. URL . MANTRI, S.; KH, Z. Prosthodontic Rehabilitation of Acquired Maxillofacial Defects. In AGULNIK, M. (ed.). Head and Neck Cancer. InTech, 2012-03-14 [cit. 2014-11-08]. URL . WALDHEGEROVÁ, L. Oční protézy. Česká oční optika. 2006-erven, vol. 47, no. 2, p. 44-46. Manufacturing of Ocular Prostheses - F.Ad. Müller Söhne. URL . Valtera protěžu laboratorija. URL . Úvod I Všeobecná zdravotní pojišťovna České republiky. URL . OČNÍ PROTÉZA, Asprion, Vídeň, Rakousko, ÚDRŽBA a ČASTO KLADENÉ OTÁZKY. URL . 312 Ocular prosthesis- Be. Lucie Klusofiovä Supervisor: Mgr. Sylvie Petrovä Department of Optometry and Orthoptics, MedicalFaculty, Masaryk University Cosmetic ocular prosthesis Glass ocular prostheses Development Pare started propage glass as a material for the prostheses production in France in the 16th century. Later, the manufacturing center moved to Venice and across France finished in Germany. Germany was very succesful in the production of glass ocular prostheses and the production technology is from there. The greatest success is credited to Ludwig Muller-Uri, from Germany. Czech republic manufacture glass eye prosthesis evolved after World War in Jablonec nad Nisou. With the beginning of World War II ceased to be the exclusive material for glass. However, it is in Europe for its positive qualities still used. Production material Production glass material is imported to Czech republic from Germany. The material can be devied to three groups by the purpose they are used for. Bulbus is manufactured from special opal glass which contains no hard metals and cadmium, his material is made of colour range glass. They mix with each other therefore make optimal iris color. Cornea is made from cristalic glass, which overlaps colored iris. By layering it is made natural and deep look. Manufacture process Manufacture glass ocular prosthesis is very difficul. Client sees the hole process by himself/herself. The process lasts aproximately one hour. At first is mandatory to measure patient's orbit and chose proper prosthesis shape. Orbit deep, eyelids shape, eyelids muscles and after surgery state is checked. Optimal shape is chosen from probationary models. Two centimetres long glass tube is heated over a burner. Part of the glass tube is blown to a size of an eye, which is in the center of the tube. It's end is removed. First layer of colour is smelt on the top of the ball, which is blown to the shape of a half of a ball. On the final half-ball is painted future iris with properly chosen coloured sticks. After the paining is done, the half-ball is blown through until it shapes into the final iris with ball. Black glass stick paints pupil to the center with diameter 3 mm. Black glass is mashed by float until it gets the right size. Everything is heaten up again, rolled and blown through. Therefore all glass layers are merged together. Then we have to make crystalic surface. Crystalic stick and top of the ball with iris is heaten up. Crystal is melt to the iris, so it makes an illusion of the real eye. Arterioles are painted on the sclera for more realistic look. Arterioles are made with thread which are thick as hair. To rub the prosthesis it has to be heaten up once more. At last, the ball is shaped with blowing by the pattern. Edges are shaped with flame and the size must be checked all the time to fit right into patient's eye. Back side of the ball is heated and blown, therefore it is ready for removing and the prosthesis get the right shell shape. Prosthesis is cooled in warm grafit bowl with sand. This phase lasts about 40 minutes and prosthesis may crack, because it doesn't have the same diameter thickness. After cooling process, prosthesis is washed in a warm water, after that it can be tried on the patient. In case of manufacture failure, whole process must be done all over again, because defected prosthesis cannot be fixed. Pic. 1: Partially finished prosthesis, black sticks on pupil. Pic. 2: Tools measuring distance, coloured sticks. 313 Pic. 3: Glass is shaped into Pic. 4: Front bearing part is Pic. 5: Smelt of the groun colour, size of an eye. removed. Pic. 6: Shapingthe ground Pic. 7: Usingthe colour sticks. Pic. 8: Creating the cornea, colour. Care and service life It's necessary to care about prosthesis to prevent health complications and material wear. Because tears damage a prosthesis, it must be put out every morning and the evening to clean it under the water. It is advised to clean orbits as well, especially during inflammation, cold or influenza. For dry eye, wet drops should be used. In case of right usage it is possible to wear continually. If patient doesn't want to wear prosthesis during the night, he/she can clean it, dry it and put it into the closed box. If rough surface irritates orbit to product more tears, it is wise to change the prosthesis. Patient has right to have two glass prosthesis per year, which are payed by health insurance. Prosthesis are described by doctor, and approval by revision doctor is not necessary. In case of prosthesis damage, patient has to pay the new one himself/herself. Special glass prostheses are recommended to wear from one to one and a half a year. Advantages and disadvantages Glass ocular prostheses are solution of patients who have allergies on acryl ocular prostheses. They also have quallities like colour stadiness and shine of a natural healthy eye. Iris seems to be plastic and deep. Manufacture technique creates smooth surface without protuberances, which makes wearing comfortable. Wettability of the glass is good as well, and it makes thin slippery film, which protects sensitive conjuctive from harder friction. Moreover, patient's prosthesis is manufactured during the appointment, so he/she can wait to pick it up. In comparison to acryl prostheses, glass ones are more difficult to make. When prosthesis has contact with eye liquids, which have lower pH, then surface is damaged, and it makes uncomfortable feeling when wearing. Glass is prone to scratch, mostly by dust or other kind of dirts that enter under an eyelid and damages prosthesis with grooves. Main disadvantage of a glass prosthesis is it's fragility. Prosthesis is damages especially during putting it out phase when cleaning, but it can be shattered when doing sports or in an accident. It is important to care about hot temperatures, or else prosthesis can crack. Prosthesis is uncomfortably cold during winter, there is also chance for tears to freeze to the surface of the ball. The only appearance problem is the pupil, which seems like an artificial ball, and makes unnatural look. Acryl ocular prostheses Development Testing acrylec resin began in USA in 1943. It was necessary to find new material because the import of glass was suspended. In adition, some characteristics of glass were not fully complying. From this reason started manufacture of storage acrylate ocular prosthesis in several shapes and colors of the iris. This prosthesis could not provide adequate comfort for patients, so it started individual manufacture. Currently acrylate, superpont and methylmethacrylat are used as amterial for manufacturing prostheses. This base material comprises 95 % mixture, the remaining 5 % are unknown for public, 314 constantly changing additives. Manufacture Impression patient's orbit is taken by impression tray. This impression trays are made from acrylic resin, they have hollow handle, the moulding material is injected . If the impression is right, the excess material is removed and the periphery of the impression serves as basis for manufacturing of ocular prostheses. The impression is used to manufacture the mold. After hardening the mold, its surface is rebbed by separating material and then molten wax can be poured into the prepared mold. Wax model is after then check and adjusted to right simulate the lost eye. It's checking the correct, size, tissues support, eye's movement and rigt place eyelids. There are more methods of manufacture and centration of the iris. The most easy method is choosing the premade disc, which color is same like the natural contralateral eye. The most dificult method is painting the iris on the disk with oil colors mixed into the polymethecrylate color medium. Corneal button is made using a heat-polymerizing acrylic resin. The button size is similar to the size of the iris disc. It's connected to the painted iris disc using cryanacrylate glue. If we have done wax pattern, we continue with manufacture mold from dental stone or plaster. The iris disk is placed into this mold and it's poured by white polymethylmethacrylat. It's cured in an oven for 2,5 hours. It 's kept at 110 °C temperature and at 4 bar pressure. After curing it's excess material remove and the prosthesis is ground and polished. It's possible to insert prosthesis into a patient's orbit and check the size and iris location in white base. If the result is satisfactory, we can start with toning process. Cotton rayon threads are used to give the appearance of blood vessel appearance. Dry stable natural fine grinded colour pigments are used to give the exact shade to the sclera corresponding to the patient's fellow eye. Once it is ensured that the exact colour matching has been achieved, the base of the prosthesis is kept in the oven at 85 °C for 30 min. This cures the colours to saturation levels and prevents any future fading. Once the artwork is completed, the shell is put back into mould and a layer of clear plastic is polymerized on the front surface, completing the fabrication process. After trimming and polishing, the final prosthesis may need minor adjustments such as adding or removal of PMMA in different places. 315 Pic.18: Polishing. Pic.19: Final prosthesis. Service life It is not precisely defined, how long the prosthesis will last. Modern plastic prostheses are durable and do not crack. Plastic and pigment quality are gradual degradation. Prosthesis should be changed every three years. In the case scratching the ocular prosthesis, can be polished. The prosthesis size can be decrase or increase in dependence of an orbital changes. The patient has the right to have one prosthesis per three years. Advantages and disadvantages Prostheses of a synthetic resin due to the lower hardness of the surface characterized by greater degree of wear, the surface becomes rough and uneven after a short period of use. This prostheses have not wettability like the glass prostheses. Acrylic prosthese are however more resistant to acid tears effect. The disadvantage is also smaller plasticity of iris, on the other side the pupil look more natural. The manufacture time is longer than manufacture time glass prostheses. Some patients have alergies to this material. The great advantage is however less breakage. Orbital prostheses Also know as face ectoprosthesis or epithesis, serves as a substitute for front part of an eyeball, eyelids, eyelashes and an adjacent soft tissues. Prosthesis is not movable and gets old e.g. because of the sunlight, or tobacco smoke. It must be changed ever two or three years. Orbital prosthesis is mostly added when patient has extensive defect on the face after accidents like burns, shot injuries, car accident, etc., then after oncological illness and born deformations. Material It is made from flexible colourless silicon, which has to be stable even in the thin layer, shoud not tear apart and it must be flexible enough to copy surround tissues. Colouring is made layer after layer, so patient's skin colour will match perfectly. Výroba Facial prostheses are mostly based on conventional pictures and techniques. First step before manufacture itself, it is important to meet the patient, even before a surgery if possible. Afflicted and healthy tissues are photographed and imprinted to create prohesis which fits to the face simetry of a patient. This imprint serves as a pattern for the future epithesis model. Next step is taking an imprint with an individual spoon, which creates gypseous working model. Body of an epithesis model is created by skin coloured wax. Then it is tried on patient's face, so thanks to the colour it can be see the final cosmetic result. Final detailed wax model is used for two-parted gypseous form. Next phase is application of a silicon material in several colour shades to the form. To make natural look, colours from deeper layers transparents to the top. Material is coloured inside and outside. First layer has surface of the epithesis and it is transparent. Then there is a core with higher opaque additives. There can be put any other artefact between the layers, such as immitations of little catheters. After filling the form, it is closed and silicone material is compressed. After a polymerization, which is ordered by manufacturer, epithesis is taken out of the form, surpluses are removed and it's sensitivity is checked. Next step is try out itself. During the try out, epithesis position on the face, stability, face symetry, and retention is checked, focusing on esthetic request of an overall reconstruction. Epithesis is fixed on a carrier (glasses, implant). Last step is enlightenment of the patient. He/she is informed how to use epithesis, about material it is made of and hygiene. 316 Obr.20:Study model with laboratory analog inmpalnts. ■■■„ AM Obr.21: Final silicone epithesis. Epithesis is fully payed by health insurance. The only condition is an approval of the voucher by revision doctor for an orthopedic-prothetic aid. Patient has the right for one indiviualy manufactured epithesis per two years, and a repairment of this epithesis. It is recommended to clean the epithesis with soft brushes made of natural material, not with synthetic ones, which can scratch the coloured surface. Fot hygienic cleanse, it is adviced to use high quality toilet soap. Sources: ARTOPOULOU, I.-I. et al. Digital imaging in the fabrication of ocular prostheses. The Journal of Prosthetic Dentistry. 2006-04, vol. 95, no. 4, p. 327-330. DOI: 10.1016/j.prosdent.2006.01.018. DARSOVÁ, Denisa. Oční protézy u dětí a žáků se zdravotním postižením. Oční klinika dětí a dospělých UK 2. LF a FN Motol. 2011 DOSHJ, P.; ARUNA, B. Prosthetic management of patient with ocular defect. The Journal of Indian Prosthodontic Society. 2005, vol. 5, no. 1, p. 37-38. GLIKLICH, R. E. et al. Combining Free Flap Reconstruction and Craniofacial Prosthetic Technique for Orbit, Scalp, and Temporal Defects. The Laryngoscope. 1998, vol. 108, no. 4, p. 482-487. DOI: 10.1097/00005537-199804000-00004. GOYAL, M.; GOYAL, S.; DHANASEKAR, B. Modern trends in modeling of extra-oral defects. Indian Journal of Dental Research. 2014, vol. 25, no. 1, p. 128. DOI: 10.4103/0970-9290.131170. GUTTAL, S. S. et al. A Simple Method of Positioning the Iris Disk on a Custom-Made Ocular Prosthesis. A Clinical Report. Journal of Prosthodontics. 2008-04-01, vol. 17, no. 3, p. 223-227. DOI: 10.1111/j. 1532-849X.2007.00272.X. HOLAKOVSKÝ, J. Rekonstrukce orbity za podpory dentálních implantátů. LKS. 2007-z, vol. 17, no. 9, p. 25-27. KATHURIA, N. et al. A modified technique and simplified laboratory procedure for Ocular Prosthesis Fabrication. Journal of Prosthodontic Research. 2012-04, vol. 56, no. 2, p. 147-150. DOI: 10.1016/j.jpor.2011.07.002. LOŇSKÁ, J. et al. Naše zkušenosti se zhotovením obličejových epitéz. Stomateam. 2009-11-18. URL . MANTRI, S.; KH, Z. Prosthodontic Rehabilitation of Acquired Maxillofacial Defects. In AGULNIK, M. (ed.). Head and Neck Cancer. InTech, 2012-03-14 [cit. 2014-11-08]. URL . WALDHEGEROVÁ, L. Oční protézy. Česká oční optika. 2006-erven, vol. 47, no. 2, p. 44-46. Manufacturing of Ocular Prostheses - F.Ad. Müller Söhne. URL . 317 Valtera protěžu laboratorija. URL . Úvod | Všeobecná zdravotní pojišťovna České republiky. URL . OČNÍ PROTÉZA, Asprion, Vídeň, Rakousko, ÚDRŽBA a ČASTO KLADENÉ OTÁZKY. URL . 318 25. Záchyt rizikových diagnóz na optometrickém pracovišti- Bc.Larysa Baron Vedoucípráce:MUDr. Monika Synková Katedra Optometrie a ortoptiky Lékařské fakulty Masarykovy univerzity Brno Úvod Mezi hlavní rizikové diagnózy můžeme zařadit glaukom, věkem podmíněnou makulární degeneraci a diabetickou retinopatii. A to zejména proto, že tvoří spolu s kataraktou nejčastější příčiny oslepnutí ve vyspělých zemích. V následujícím grafů je znázorněno procentuální zastoupení příčin slepoty v celosvětovém měřítku zveřejněný světovou zdravotnickou organizací (WHO) z roku 2002. [1, 2, 3] Glaukom 12,3% Další 13% VPMD8,7% Neprůhlednost rohovky 5,1 % Diabetická retinopatie 4,8% Onchocerkóza 0,8% Dětská slepota 3,9% Trachom 3.6% Katarakta 47,8% Graf: Procentuální rozdělení příčin oslepnutí ve světě. [1] Profese optometrie bezesporu přispívá ke zvýšení kvality zdravotnických služeb v rámci primární péče o zrak. Při vzájemné spolupráci s ortoptisty a oftalmology lze vytvořit komplexní péči o zdraví našich očí, které jsou po mozku druhým nej složitějších orgánem v našem těle. Společně tyto profese usilují o snížení prevalence onemocnění, zrakových postižení a slepoty. Kromě základního vyšetření zrakových funkcí je žádoucí, aby každý optometrista (podle pracovních podmínek) využíval i většinu jednoduchých doplňkových testů. Příkladem je konfrontační zkouška pro orientační vyšetření zorného pole; Amslerova mřížka; testy ke stanovení kontrastní citlivosti, barvocitu; break-up time test a jiné. Dále podle vybavení pracoviště tonometr, perimetr a přístroje pro vyšetření předního segmentu oka a očního pozadí. Diagnostikovat případná onemocnění nepovoluje optometristovi legislativa ČR. Dobrý pracovník v optometrii si plně uvědomuje svou zodpovědnost, proto je v tomto směru hlavním úkolem záchyt přítomné patologie a odeslání pacienta k očnímu lékaři. Celosvětový trend je takový, že optometrista bude prvním odborníkem se kterým se klient dostane do kontaktu. [4, 5] GLAUKOM Termín glaukom znamená skupinu chorobných stavů. Přesnější definice glaukomu je „chronická, progresivní a oboustranná neuropatie optiku". Ve většině případů je hlavním ukazatelem vysoký nitrooční tiak (NT), který při překročení hranice individuálního fyziologického NT nastartuje dlouhodobý proces poškozování nervových vláken zrakového nervu. Během delšího časového intervalu dochází k postupné exkavaci terče zrakového nervu s charakteristickými výpadky v zorném poli a snížení zrakové ostrosti. [1, 6, 7, 9] 319 Glaukom Diagnostická jednotka primární glaukom s otevřeným úhlem normotenzní glaukom PRIMÁRNÍ oční hypertenze GLAUKOM akutní glaukom s uzavřeným úhlem intermitentní glaukom chronický glaukom příčina oční choroby: s otevřeným úhlem pseudoexfoliační glaukom (způsoben fibrily, hrudky čočkového materiálu) pigmentový glaukom SEKUNDÁRNÍ (způsobeno výsevem pigmentu ze zadního duhovkového listu do komorového úhlu) GLAUKOM glaukom indukovaný čočkou glaukom z nitroočního krvácení glaukom ze zánětu uvnitř oka glaukom při nádorech oka glaukom při amoci sítnice glaukom po očních úrazech příčina iatrogenní: glaukom ze steroidů (způsobeno dlouhodobou léčbou kortikosteroidů) glaukom po nitroočníh operacích glaukom z jiného onemocnění glaukom při zvýšeném tlaku ve vénách v episklerální oblasti s uzavřeným úhlem glaukom s pupilárním blokem glaukom bez pupilárního bloku GLAUKOM kongenitální glaukom DĚTSKÉHO infantilní glaukom VĚKU juvenilní glaukom Tabulka: klasifikace glaukomu podle nálezu v komorovém úhlu. [6] Primární glaukom s otevřeným úhlem Je nejčastější forma glaukomu, v 70% případů. Prevalence onemocnění v rozvinutých zemích je udávána na cca 2% u osob starších 40 let. Onemocnění ze začátku nevykazuje žádné subjektivní příznaky. Postupně narůstá objektivní rizikový faktor nitrooční tlak, který může vykazovat nepravidelné kolísání. Velikost tlaku na oku s glaukomem je rozmanitá mezi 20-40 mmHg. Progrese onemocnění trvá řádově roky, než dojde k výrazným změnám ve vidění. Vlivem tlaku dochází k odumírání nervových vláken, které už nelze obnovit žádnou léčbou. Proto hraje důležitou roli screening onemocnění. Pravidelné návštěvy oftalmologa platí pro pacienty s pozitivní rodinnou anamnézou, diabetiky a lidé staršího věku nad 40 let. [7] Primární glaukom s uzavřeným úhlem Typický u osob predisponovaných s užším komorovým úhlem, který se v některém okamžiku střední mydriázy může uzavřít. Stav způsobuje pupilami blok při dotyku duhovky s přední částí čočky. Duhovku vytlačuje nahromaděná nitrooční tekutina v zadní komoře do předních částí. Trabekulární síť 320 je blokována a neprotéká jí fyziologicky nitrooční tekutina. Vyvolává zvýšení nitroočního tlaku. Rozlišujeme formu akutní, subakutní a chronickou. U akutního glaukomu, kdy tlak stoupá často na 40mmHg jsou přítomny nápadné subjektivní i objektivní příznaky. K subjektivním patří nevolnost, zvracení, bolesti poloviny hlavy, bolesti oka, rozmazané vidění, iritace a fotofobie. Objektivně nalezneme smíšenou injekci, edematózní rohovku, zornici ve střední mydriáze. Pokud záchvat trvá déle a není zastaven tvoří se na přední ploše čočky zákalky a goniosynechie. Akutní zánět může předcházet sled malých záchvatů tzv. prodromy. Při chronickém glaukomu už nitrooční tlak neklesne na normální hodnotu. Přítomny jsou trvalé srůsty duhovky s okolím. Vydráždění stavu někdy vyvolává užívání některých léků a stres. [7] Záchyt glaukomu na optometrickém pracovišti Postup základního vyšetření: ANAMNÉZA Zjišťujeme věk, vysokou refrakční vadu hypermetropii nebo myopii, trpí-li hypertenzí. Vyskytuje-li se v rodině glaukom. Prostý glaukom je charakterizován bezpříznakovým průběhem v počátečním stádiu. Oproti tomu chronický glaukom s uzavřeným úhlem vykazuje více příznaků, např. tlak v očích, bolesti hlavy, mírné zčervenání oka, problémy s viděním v noci, irizaci, občasné zamlžení vidění. [7, 8] ZRAKOVÁ OSTROST Vyšetření vízu je hlavní pracovní náplní optometristy.V počátečních stádiích je centrální zraková ostrost zachována beze změn. V pokročilých stádiích, kdy vznikne atrofie terče zrakového nervu, způsobuje onemocnění výrazný pokles vízu z důvodu poškození papilomakulárního svazku nervových vláken. U akutního uzávěru úhlu pokles ovlivňuje edém rohovky. Zraková ostrost je testována na optotypech. [6, 7] KONTRASTNÍ CITLIVOST Při glaukomovém onemocnění klesá senzitivita na kontrast zejména ve střední frekvencích dříve, než jsou patrné změny na perimetru. Příčinou poklesuje poškození magnocelulárních gangliových buněk zodpovědných za reakci na vetší, pohybující se předměty s vysokým kontrastem. Na rozdíl od pozdějších změn v zorném poli, způsobené vlivem postižení parvocelulárních gangliových buněk, které reagují na nízké frekvence. V pokročilých stádiích glaukomu je tedy kontrastní citlivost snížená ve všech prostorových frekvencích. K vyšetření kontrastní citlivosti se používají např. Pelli-Robson tabulky, Ginsburgovy tabule ,VCTS (visual contrast test systém) [6, 7] 321 i Průběh křivky KC u i draváho oka Graf citlivosti Poruchy v nukych frrkwncách: Keralokonu* (ptx. f jíc) Stfadni a vatt* ralr. vady Katarafcta Zanat frakového nervu Poruchy v* itredruch frekvencích: Dr-pojita na K<* Strední a vHké ref r. vady Diabete* rnelitur* Gl autom Skleróza m utopie k Žanet zrakového narvu m Poruchy v* »yw>*Y [7] Night Blindness [online], [cit. 2015-7-18]. Dostupný na www: [8] Light and Dark Adaptation by Michael Kalloniatis and Charles Luu [online]. [cit. 2015-1-19]. Dostopný na www: [9] Vyhláška 277/2004 SB. o stanovení zdravotní způsobilosti k řízení motorových vozidel [online], [cit. 2015-7-19]. Dostupný na www: [10] Non-glare coating [online] [cit. 2015-7-20]. Dostupný na www: [II] Glare Recovery [online], [cit. 2015-7-20]. Dostupný na www: [12] Visual requirements for driving [online], [cit. 215-7-20] Dostupný na www: [13] Cone Dystrophy [online], [cit. 2015-7-20]. Dostupný na www:www.webvision.umh.es.gif [14] Retinitis pigmentosa [online], [cit. 2015-7-20]. Dostupný na www:www.slideshare.net.jpg 355 Adaptation and its disorders, glare. Minimum requirements for drivers- Be. Fialová Ladislava Supervisor:Mgr. Simona Bramborová, DiS Department of Optometry and Orthoptics, MedicalFaculty, Masaryk University Physiology of vision The physiology of vision has not yet been fully elucidated. The process of vision can be divided into three stages [3]. Initiation of visual sensation Transmission of visual sensation, and Visual perception. Initiation of visual sensation There are approximately 125 million rods and 6 to 7 million cones in the retina subserving the function of photoreception. The sensitivity of photoreceptors differs from the fovea to the periphery. Cones are densely packed at fovea and have one-to-one correspondence with ganglion cells, thereby having high visual resolution at fovea centralis. At the retinal periphery, many photoreceptors are connected to a single ganglion cell resulting in poor resolution of images. When light falls upon the photoreceptors, two essential changes occur (photochemical and electrical) [3]. The photochemical changes occur in the pigments of rods and cones. The changes occurring in rod pigments are studied in great details, but information on cone pigments is limited. Rhodopsin is a chromoprotein having an active chromophore molecule that absorbs light and triggers electrical impulses in the retina. Rhodopsin cycle: the visual pigment (rhodopsin) is present in the outer segment of rods. It is responsible for the night vision (scotopic vision). The chromophore of rhodopsin has 11-cis-retinal which is embedded into a peptide protein, opsin. When exposed to a photon of light, rhodopsin initiates photochemical reactions and loses its color (rhodopsin bleaching). During the bleaching process of rhodopsin, the chromophore undergoes cis-trans isomerization after passing through a number of intermediate states. Regeneration of rhodopsin can occur either from all-trans-retinal or all-trans-retinol by uniting with opsin. The regeneration of rhodopsin is independent of light and darkness [3, 4]. The photochemical reactions in the rods and cones convert light energy into the electrical potentials, which are transmitted through the visual pathway to the brain. The electrical changes in the retina can be demonstrated by electroretinography. Reaching the occipital cortex, the potentials alter the electrical activity of brain. The electrical changes vary in frequency with the intensity of light and can be recorded by electroretinogram (ERG). Transmission of visual impulse The potential generated in the photoreceptors transmits signals to retinal ganglion cells through bipolar cells. The communication between cells of retina is quite complicated. Some cells of retina are stimulated when light is switched on while others when light is turned off. Three different types of ganglion cells are present in the retina: Parvocellular cells (P cells) constitute 90 percent of the ganglion cells and their axons terminate in the parvocellular layer of lateral geniculate nucleus. They are small, color sensitive and predominantly present in the macular area. Magnocellular cells (M cells) are large with thick axons synapsing with the magnocellular layer 1 and 2 of the lateral geniculate nucleus. They transmit high temporal motionrelated information. Konio cells are found in the intralaminar area of lateral geniculate nucleus and transmit colors. In spite of the presence of parvocellular and magnocellular pathways, it seems that there is no segregation for color, motion and form sensation. The lateral geniculate nucleus acts as an intermediate station for transmission of neural information from the retina to the visual cortex [3]. Visual perceptions The primary visual cortex (striate cortex) receives the information from the lateral geniculate nucleus and relays it to extrastriate cortex for transmission to the higher visual areas. The stimulation of the retina with light yields four types of sensations - light sense, form sense, sense of contrast and color sense. [3] Light sense Light sense is the faculty, which permits us to perceive light of all gradation of intensities. The minimum amount of light energy which can induce a visual sensation is known as light minimum. The light minimum is very small if the eye is dark adapted and it increases when the rods and cones are diseased. After ascertaining the light minimum, if the intensity of light is gradually increased one can appreciate a difference in the moment 356 of illumination, called light difference. The light difference is also influenced by the adaptation of the eye and is increased in disorders affecting the optic nerve. The visual adaptation permits eye to function in a wide range of lighting situations [3]. In ocularphysiology, adaptation is the ability of the eye to adjust to various levels of darkness and light [6] .The adaptation is of two types: dark adaptation and light adaptation [3]. Dark adaptation: It is the ability of the eye to adapt to low illumination. It is a common observation that on entering a darkened movie hall from a bright daylight of outside, one can not see anything initially. After a period of approximately 10 minutes, dimly light objects may be visible. Gradually, the sensitivity of the eye improves and becomes maximal after a period of 20 to 30 minutes (normal dark adaptation time) [3]. The sensitivity of our eye can be measured by determining the absolute intensity threshold, that is, the minimum luminance of a test spot required to produce a visual sensation. This can be measured by placing a subject in a dark room, and increasing the luminance of the test spot until the subject reports its presence. Consequently, dark adaptation refers to how the eye recovers its sensitivity in the dark following exposure to bright lights. Aubert (1865) was the first to estimate the threshold stimulus of the eye in the dark by measuring the electrical current required to render the glow on a platinum wire just visible. He found that the sensitivity had increased 35 times after time in the dark, and also introduce for the term "adaptation" [8]. The rods are responsible for seeing in dim illumination. Dark-adapted or rod-dependent vision is known as scotopic vision. Dark-adapted retina is highly sensitive to light and allows visual detection of objects at a very low level of illumination. However, there is a decrease in spatial and temporal acuities along with the loss of color perception. The time required to see in dark or dim light is called dark adaptation time. The dark adaptation can be measured by an adaptometer. The dark adaptation curve is plotted as light sensitivity response (vertical axis) against a function of time (horizontal axis). The curve shows two distinct phases. The adaptation of cones is initially marked by a sharp fall in the light sensitivity threshold although it stabilizes in a few minutes. The adaptation of rods shows considerable improvement after 5 to 10 minutes in dark. After 20 minutes, there is an increase in sensitivity and the curve becomes a plateau [3].This dark adaptation process occurs because of the chemical nature of rhodopsin. Rhodopsin is decomposed in bright light making the rods nonfunctional. In darkness, rhodopsin is regenerated faster than it can be decomposed. Dark adaptation takes about 15-30 minutes and, when complete, increases light sensitivity by about 100,000 times [7]. Figure 1: Dark adaptation curve - From the above curve, it can be seen that initially there is a rapid decrease in threshold, then it declines slowly. After 5 to 8 minutes, a second mechanism of vision comes into play, where there is another rapid decrease in threshold, then an even slower decline. The curve asymptotes to a minimum (absolute threshold) at about 10"5 cd/m2 after about forty minutes in the dark. [8] Dark adaptation forms the basis of the Duplicity Theory which states that above a certain luminance level (about 10 cd/m2 [5]), the cone mechanism is involved in mediating vision; photopic vision. Below this level, the rod mechanism comes into play providing scotopic (night) vision. The range where two mechanisms are working together is called the mesopic range, as there is not an abrupt transition between the two mechanism. [8] 357 Factors affecting dark adaptation Intensity and duration of the pre-adapting light (Figure 2 and 3) Size and position of the retina are used in measuring dark adaptation (Fig. 4-5) Wavelength distrribution of the light used (Figure 6) Rhodopsin regeneration (Figure 7) [8] 10 8 : Adapting L-S 1 - 400,000 trolandi 2 - 38.900 3 = 19.500 . 4 - 3.800 5 = 263 . 1 0 10 20 30 40 Minjtc, in Dark Figure 2: Dark adaptation curves following different levels of pre-adapting luminances - With increasing levels of pre-adapting luminances, the cone branch becomes longer while the rod branch becomes more delayed. Absolute threshold also takes longer to reach. At low levels of pre-adapting luminances, rod threshold drops quickly to reach absolute threshold. [8] 45 Figure 3:Dark adaptation curves following different duration of pre-adapting luminance - The shorter the duration of the pre-adapting light, the more rapid the decrease in dark adaptation. For extremely short preadaptation periods, a single rod curve is obtained. It is only after long pre-adaptation that a bi-phasic, cone and rod branches are obtained. [8] After Osterberg 1935 70 60 50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 SO 60 70 80 90 Temporal Retina Eccentricity [°] Nasal Retina JJO Figure. 4: Distribution of cones and rods Figure 6: Dark adaptation curve using different test stimuli of different wavelengths - rod-cone break is not seen when using light of long wavelengths such as extreme red, RI - extreme red = 680 nm, RII - red = 635 nm, Y -yellow = 573 nm, G -green = 520 nm, V - violet = 485 nm, W - white. [8] Proportion of pigment in bleached state Figure 7: Log relative threshold as a function of the percentage of photopigment bleached. [8] 359 Light adaptation: the light-adapted or cone-dependent vision is known as photopic vision. Photopic vision has low sensitivity to light and objects can only be perceived if they are well illuminated [3]. With light adaptation, the eye has to quickly adapt to the background illumination to be able to distinguish objects in this background. Light adaptation can be explored by determining increment thresholds [8]. However, both spatial and temporal acuities are improved and color perception is retained. Light adaptation or adaptation to bright light occurs more rapidly on leaving the darkened cinema theater, one gets initially dazzled by bright sunlight. However, the person becomes adapted to the high level of illumination within 3 to 5 minutes [3]. Form sense Form sense is the faculty which enables us to perceive the shapes of the objects. The ability to distinguish the shapes of the objects in the outer world is called visual acuity, the terms coined by Donders in 1861. the visual acuity is acuteness of form vision, which is dependent on the sharpness of retinal focus and ability of the interpretive faculty of the brain. It is the function of cones and is most acute at the fovea where cones are packed densely (approximately 180,00 per square mm) and decreases gradually towards the periphery (less than 500 per square mm). Besides retinal, the form sense is mostly psychological. The visual acuity includes recognition, resolution of two spatially separated targets and alignment. Recognition: It involves both spatial and cognitive components. The person can identify figures and faces provided he is familiar with them. Resolution: The ability to resolve two spatially separated targets or points is known as resolution. An object should subtend a visual angle of 1 minute at the nodal point for producing a minimum-sized image of 0,004 mm (as the diameter of foveal cones is 0,004 mm). The discrimination is the function of fovea and is called ordinary visual acuity. Alignment: The alignment of two line segments is known as vernier acuity. The threshold of vernier acuity is lower than the ordinary visual acuity. The visual angle produced by a single fine dark line against uniformly illuminated background is much less than the foveal cone size. Therefore, it is suggested that orientation of vernier acuity may be processed in the visual cortex and not in the retina [3]. Contrast sensitivity Contrast sensitivity is the ability to distinguish between luminance of different levels. If luminance is high, the small contrast difference is negligible, but if luminance is low, this small difference matters. It can be determined by the difference in the color or shade and brightness of objects within the same field of vision. It varies at spatial frequencies of 2 to 5 cycle degrees. It is maximal at the age of 20 years and then gradually declines. A fall in contrast sensitivity is also noted in cataract, glaucoma, optic nerve disease and diabetic retinopathy [3]. Color sense Color sense is the faculty by which eye distinguishes different colors and color tones. There are three primary colors- red, green, blue. The cones are responsible for the recognition of colors. Colors are better appreciated in day light while in dim light they look gray (Purkinje's shift) [3]. Disorders of dark/light adaptation Night blindness Poor of feeble vision in twilight or in night is known as night blindness or nyctalopia. Night blindness mainly occurs due to interference with the functions of rods owing to deficiency of visual purple. Early night blindness causes the prolongation of dark adaptation time which can be detected by dark adaptometry [3]. Night blindness (nyctalopia) is a symptom of several different diseases or conditions. All of the possible causes of night blindness are associated with the way in which the eye receives light rays. Light travels through the cornea and lens and lands on the retina at the back of the eye. The retina is composed of photoreceptors. Photoreceptors are specialized nerve cells that receive light rays and convert them into electrical signals, which are then transmitted to the brain, creating an image [7]. The important causes of night blindness: Xerophthalmia This condition is characterized by dryness of the conjunctiva (the membrane that covers the eyelids and exposed surface of the eye) and cornea, light sensitivity, and night blindness. It is caused by vitamin A deficiency. Xerophthalmia rarely occurs in countries with adequate supplies of milk products. Zinc is a mineral that is necessary for vitamin A to improve vision [7]. Retinitis pigmentosa this is an inherited eye disease in which there is progressive deterioration of the photopigments of the photoreceptors, eventually resulting in blindness. The rods are destroyed early in the course of disease resulting in night blindness. Night blindness in children may be an early indicator of retinitis pigmentosa. Recent genetic 360 studies have identified mutations related to retinitis pigmentosa on human chromosome 19 [7]. High myopia Advanced open-angle glaucoma Disseminated chorioretinal atrophy Portal cirrhosis Oguchi's disease Congenital night blidness [3] Figure 8: Retinitis pigmentosa: a full field ERG in retinitis pigmentosa shows marked reduction in both rod and cone signals, although loss of rod signals is predominant. There is significiant reduction in amplitude of both a and b waves of ERG [14] Day blindness Poor vision in bright light or daylight is known as day blindness or hemeralopia. It is mainly due to affection of cones at the macula. Causes of day blindness are: Central macular choroiditis Macular burn, as seen in solar retinopathy Retinochoroidal coloboma involving the macula Cone dystrophy Central corneal opacity and nuclear cataract lead as poor vision in bright light light owing to constriction of pupil but vision improves in dim light as the pupil dilates and the peripheral retina is used for vision [3]. 361 Minimum requirements for driver Vision in transport (in the Czech Republic) The driveris obliged to medical examination of permission to drive before beginning training of driving, professional drivers before job position and then every two years. Professional driver is subjected toexamination every two years, afterthe fiftieth year of age each year. Amateur driver completes examination in 60, 65 and 68 years, thereafter every two years. Part of the examination for driver is visual examination, includingvisual acuity, color perception, visionandglare [2]. Eyeconditions excludingmedical fitnessto drive motor vehicles: Group 1 drivers (amateur drivers) binocular visual acuity, even with corrective lenses, lessthan0.5when using both eyes visual acuityof less than 0.6in the completemnctionalloss of visionin one eye orinthe case of usinga singleeye, for examplein the case ofdiplopia, even with corrective lenses for the purposes ofDecreeintraocularlenses shall not beconsidered corrective lenses [9]. Group 2 drivers (professional driver) diseases, defectsor conditionsprecludingnormal binocularfield of vision orcausingdiplopia visual acuityin the better eyeis lessthan 0.8, and in the worse eyeis less than 0.5; ifthey areto achievevalues of0.8and 0.5, with corrective lenses, uncorrected acuity ineach eyeisless than 0.5 or else the minimumacuity (0,8and 0,5)areachieved either by correctionby means of glassesorcontact lenseswith a forcein excess ofplus or minus 4D(uncorrected vision=0.05) the appropriate correction needs to be tolerated by the driver a smallerfield of vision thanl20degreeshorizontaland90 degreesvertical,disorderof spatial seeing [9] making thehealth disabilityof drivers andapplicants formanagementof rail vehiclesapplies tocolor vision deficiency, impaired spatialvision, nystagmus, and night blindness. Furthermore, there aremonocularvisual acuitylessthan06/06correctedwitheyeglasses, which isbiggerthan theminus2D. Verdicthealth disabilityisevenif thevisual fieldis less than 80°temporally, 50 ° nasally,40° upwardand 60° downward [1]. Diseasesor conditionsof visiondefectsthat affect safetyof road trafficand where theapplicant orthe drivercanrecognized asphysicallyqualified todrive a motor vehicleonly on the basisthe conclusions of theexpertexamination: Group 1 drivers (amateur drivers) diseasesof the eyeand adnexaif they causedecreased visual acuitybelow 0.5, with monocular correction, or change thefield of visionbelow 120degreeshorizontaland90 degreesvertical monoculusassuming completeadaptation, but no sooner thana yearafter the establishmentof thestate impaired visionin dim lightwith the exception ofminorformsof light severecolor vision deficiencyin basiccolors [9]. Group 2 drivers (professional driver) diseases, defectsor conditionsspecified for the group 1 362 diseasesof the eyeand adnexaif they causedecreased visual acuitybelow 1.0, with monocular correction smallerfield of visionthan 130degreeshorizontaland lOOdegreesvertical night vision disorders [9]. Color vision deficiencyarerarelyan obstacletoobtaining a driving license, onlyprofessional driversin the rail, marine and air transportare more stringentrequirements forcolor visionintact. In England, thecolor perceptiontestfor driversat allrequests. In theCzechRepublicis required torecognizethe red and greensignalsfor bothamateursandevenprofessional drivers [2]. Figure 10: A typical scene when driving showing the functionally - important areas of the visual field [12] Glare Glare can be defined as the contrast lowering effect of stray light in a visual scene. Glare forms a veil of luminance which reduces the contrast and thus the visibility of a target is decreased. We cannot see intensity differences efficiently in the presence of a high background of light intensity. And the sensitivity to glare is amplified as scattering in cornea or lens increases. High beam of head light of an oncoming car has blinding effect and decreases visibility dangerously [11]. Figure 11: Blinding effect of oncoming cars [10] Figure 12: Night vision with Non - glare coating [10] 363 References: [I] COUFALOVÁ, Miroslava. Význam zrakových funkcí v dopravě. Brno, 2011. Bakalářská práce. MUNI. Lékařská fakulta. [2] KVAPILÍKOVÁ, Květa. Práce a vidění. Brno: Institut pro další vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví, 1999. ISBN 80-7013-275-2 [3] NEMA, HV; NEMA Nitin. Textbook of ophthalmology (Including Long and Short Cases, Darkroom Examinations, Ophthalmic Instruments and their Uses and Viva Voce). London: Jaypee Brothers Medical Publishers (P) Ltd., 2012. ISBN 978-93-5025-507-0 [4] SYNEK, Svatopluk; SKORKOVSKÁ, Šárka. Fyziologie oka a vidění.Praha: Grade Publishing, a.s., 2004. ISBN 80-247-0786-1 [5] VESELÝ, Petr.: Optika a optometrie II. LF MU Brno, Prezentace: Adaptace oka, její vyšetření a poruchy. [6] Adaptation (eye)[online], [cit. 2015-7-18]. Dostupný na www: [7] Night Blindness [online], [cit. 2015-7-18]. Dostupný na www: [8] Light and Dark Adaptation by Michael Kalloniatis and Charles Luu [online]. [cit. 2015-1-19]. Dostopný na www: [9] Vyhláška 277/2004 SB. o stanovení zdravotní způsobilosti k řízení motorových vozidel [online], [cit. 2015-7-19]. Dostupný na www: [10] Non-glare coating [online] [cit. 2015-7-20]. Dostupný na www: [II] Glare Recovery [online], [cit. 2015-7-20]. Dostupný na www: [12] Visual requirements for driving [online], [cit. 215-7-20] Dostupný na www: [13] Cone Dystrophy [online], [cit. 2015-7-20]. Dostupný na www: www.webvision.umh.es.gif [14] Retinitis pigmentosa [online], [cit. 2015-7-20]. Dostupný na www: www.slideshare.net.jpg 364 Adaptace a její poruchy, oslnění. Minimální požadavky pro řidiče Bc. Ladislava Fialová Katedra Optometrie a ortoptiky. Lékařská fakulta, Masarykova univerzita. Brno a. a. mm Adaptace *rf^*T" • nxinri u r»*Tn rM m rxtfna i-ta-rta r.«aa urmtrVt« (ucm« ;*»<*-»* r ř toaia «cu rtaranra. . rra*c s^ta-a "J • •-.] Oas p MhMJřÉ m ptrAJaoW -«nin uaitarl M C UGľ 4c K 000 Utú ;!V) KmeMtNMtagtocM ariavtael m müb a adaa*ao m bw t/tfarrj ■MOM na bfw (• Maj a^tv rwÉSMV ct^ pWudu í* tn^ na a^ffe W y .mi HJuSajli, oarari ■■rim natvn ľ* aaat*a=> nMg m :«c tw pr-Mtv ■«*>• hodu* f\j ^frV. crtcdtna ID wU " Jar» «*Mr ape^a a»*« laaaaaaaj roatupr* m catooat Mm xvrt** ■ mm b t—»_H po u^fu «att ľc «1 x téfuI n*ud NK« na tri. (aMaN í • j ;t 3 4| AtlaKaŕK kArta aa aaafedi fa 4M adataao atrasa fr« njetat _ja} «da aa oatvcat atfaca nýtu* 100 a OiM äaat aaacwaaa *fCw+*m* adasaac* aaraea |a waf íODOOOt M ' k« as ■ wMfcaat a pcca at»-ii*j na atraa i=t*a_a* í 3| • Vaaoat Ettal aaWi aaŕ ■ H i aaaaai pattatt« ■ potflnc r Myr ir, aaaai laaad —fl •imf i [fítrou saanani a lattf m ■ «paiByn paaari >vtk3 peer* a Reference k '«NA**" s — 1 i. — - i f í g ; •*<. a i teta** l:UhHi ; io n » 1 ■ ' " - Poruchy adaptace du adapaaca u aaaa a^aioMtenljnaual t ntart laajwaa o — »a aaav - - : pur?-r. ■ raaaadnsu pcf ucrot lna tya-aa j I la- jaaaual mcnaani tperucrai «y-aarr «Jefatii «*rrai ter^at-ttan aaic**aani -«M atapcaar) Oat t 3 f ľo'uiix aaactaca na aMle at a aawah/a • Ms »cncfat xtrangvav | 0>*Ban*»-a|p| m oat* Obr ť tt Of, írdrrr. t» aaam^a*a|M . »- aaawjaja aataart m paaathaa) cecft» a acaartaat_trt fa-wn dar> ti f fr^na .í-awa- rc*w X'Jc»»*>»l aaaaaawtf aaxlvtf a «twatavar, tea ja Itata £atrta-fl caánara | Min |ia laa, ai|i ain al alhí n |iajfi) lainu a i aafif j Ura-aarr nafíHM akJvcH trya» Ptaarota laa* x faov ,Ne - _ara" hÉat (a raiaa Cttai - SM'IMttaiatc I m ' *■ .a ;:-.—i -* .r. « •■ ' -Aľ. ■- Ctr (7 Ns-da 365 27. Komplikace spojené s myopií- Bc. Lucie Kotrlová Vedoucípráce:MUDr. Monika Synková Katedra optometrie a ortoptiky Lékařské fakulty Masarykovy univerzity Brno MYOPIE Myopie je sférická refrakční vada, při níž se paprsky jdoucí z nekonečna do oka sbíhají do ohniska před sítnicí a vytváří tak na ní neostrý obraz. Myopové tedy vidí neostře předměty v dálce, naopak ale vízus do blízka mají dobrý. Daleký bod myopického oka se nachází v konečné vzdálenosti před okem, dle znaménkové konvence je tedy jeho axiální refrakce záporná. Obr. č. 1: Schéma myopického oka Etiologie myopie Příčiny krátkozrakosti zohledňují porovnání lidského oka s Gullstrandovým modelem oka. Podle výsledků srovnání dělíme myopii na axiální a systémovou. Axiální (osová) myopie se vyskytuje nejčastěji. Jedná se o předozadní prodloužení oka, kdy délka oka dosahuje větších hodnot než Gullstrandovo oko (24 mm) při zachování jeho optické mohutnosti (58,64 D). [1] Systémová myopie je stav oka, kdy jeho předozadní délka odpovídá Gullstrandovu modelu, ale celková optická mohutnost nabývá hodnot větších než 58,64 D. Zvětšení optické mohutnosti může být způsobeno buď zvětšeným zakřivením optických ploch oka (tzv. rádiusová forma myopie), nebo zvýšeným indexem lomu, kdy potom mluvíme o indexové myopii. [2] Změna zakřivení se u rádiusové formy může týkat rohovky, například při keratokonu, kdy každá změna zakřivení o 1 mm způsobí změnu refrakce o -6,0 D. Nebo může být způsobena změnami zakřivení ploch čočky při předním a zadním lenticonu, spasmu akomodace či po úraze. S indexovou myopií, a tedy nárůstem indexu lomu čočky, se nejčastěji můžeme setkat při nukleární katarakte nebo u diabetu. [1] Dělení myopie Myopii můžeme dělit dle počtu dioptrií na: lehkou (myopia simplex) - do -3 D střední (myopia modica) - -3,25 D až - 6,0 D těžkou (myopia gravis) - nad -6,0 D [2] Dle vzniku a přítomnosti patologie myopii dělíme na: Fyziologickou myopii (myopia physiologica) Tento typ myopie zahrnuje refrakční vady spadající do kategorie nižší a střední myopie (hodnoty -1 až -3 D). Jedná se o fyziologickou kráfkozrakost, při níž se nevyskytují žádné degenerativní procesy. Tato vada se začíná projevovat ve starším školním věku, během něj pozvolna narůstá a po 20. roce, kdy je ustálen vývoj těla, se její progrese také ustálí. Intermediální myopii (myopia intermedialis) Do této kategorie můžeme zařadit středně těžkou kráfkozrakost, u které se již začínají projevovat komplikace spojené s nárůstem bulbu, jako je ztenčení skléry. Naštěstí ale stále nejsou přítomny výrazné změny na očním pozadí. Tato myopie vzniká v šestém až sedmém roce věku, proto o ní taky někdy mluvíme jako o školní myopii. Obvykle narůstá do hodnot -5 až -10 D a stejně jako fyziologická myopie se ustálí po 20. roce věku. Progresivní myopii (myopia pathologica) Do této skupiny řadíme myopie vyznačující se rychlým nárůstem refrakční vady (až -4D za rok), prodloužením předozadní délky oka a patologickými změnami převážně na zadním pólu oka. Z celkové myopie tvoří naštěstí 366 jen malou část. Vzniká již v prvních letech života a k ustálení dochází až kolem 30. roku života. Vrozená myopie (myopia congenitalis) S vrozenou formou myopie se často setkáme u předčasně narozených dětí. Je přítomná již při narození, často je jednostranná a dosahuje hodnot -10 D a více, ale již dále neprogreduje. [6] Další typy myopie: Jako další typy můžeme zmínit například noční a přístrojovou myopii. U noční myopie dochází ke změně refrakce o 0,5 - 4,0 D. Příčiny vzniku této změny nejsou stále jasné. Udává se, že hlavní podíl na vzniku noční myopie má šířka zornice, chromatická aberace a tonická akomodace při snížených světelných podmínkách. Přístrojová myopie vzniká například při práci s fokometrem či mikroskopem nebo při vyšetření na autorefraktometru, kdy je přiblížení přístroje k oku aktivován akomodační proces oka, který zkresluje výsledky měření. Většinou dosahuje hodnot 1 - 1,5 D. [1] Korekce myopie Myopii korigujeme nejslabší rozptylkou, se kterou je obraz viděn ostře. Překorigováním pacienta nutíme akomodovat i do dálky, na což není zvyklý, a můžeme mu tak přivodit astenopické potíže. U nízkých a středních hodnot myopie doporučujeme plnou korekci se stálým nošením. Vyšší myopové plnou korekci leckdy nesnesou, je proto důležité najít kompromis mezi dobrým vízem a zrakovou pohodou pacienta. [2] Dle konkrétního případu volíme ke korekci myopie nejčastěji brýlová skla a kontaktní čočky. Dále chirurgické zákroky jako je skleroplastika, refrakční laserové i nelaserové zákroky a také nitrooční refrakční výkony, které jsou námětem na samostatné téma, a zde se jimi dopodrobna nebudeme zabývat. PATOLOGICKÉ ZMĚNY OKA SPOJENÉ S MYOPIÍ Jak už bylo řečeno, s myopii úzce souvisí předozadní prodloužení oka, které má vliv na změny zadního segmentu oka. Přední segment a přední polovina oka je u myopů zpravidla normální. Může se zde vyskytovat prohloubení přední komory, ztenčení skléry a vzhledem ke sníženým nárokům myopů na akomodaci také atrofie ciliárního svalu. U těžších forem myopie nacházíme degenerece sklivce a chorioretinální změny v oblasti zadního pólu oka i periferie sítnice, které jsou často příčinou trhlin a odchlípení sítnice. Souvislost s vysokou myopii má až v 25% také glaukom. [7] Tyto patologie se často vyskytují pospolu a jsou si navzájem příčinami, dále seje pokusíme popsat zvlášť jako samostatné choroby. Degenerativní myopie je častou příčinou ztráty zraku, vyskytuje se asi u 27-33% myopů. [8] Choroidální neovaskularizace Jedná se o novotvorbu patologických cév, které nemají správnou anatomickou strukturu a působí v oku komplikace. Myopie je jejich druhou nejčastější příčinou. Mimo to se vyskytují u věkem podmíněné makulární degenerace a především u starších pacientů je těžké odlišit jejich skutečný původ. Cévy se mohou tvořit kdekoliv, mohou prorůstat do avaskulární foveolární zóny nebo do subretinálního prostoru. Pacient pak zaznamenává sníženou zrakovou ostrost a metamorfopsie. Další komplikací patologických cév je jejich prosakování a krvácení, a často jsou také příčinou ruptur Bruchovy membrány. [8] Obr. č. 2: Choroidální neovaskulární membrána u myopia gravis V akutním stádiu při pohledu na fundus neovaskularizace v makule mají tmavě hnědou barvu. Postupem času dochází ke vstřebání hemoragií a barva se mění na žlutošedou. Z důvodu vstřebání krve v této fázi může dojít k přechodnému zlepšení vízu, do té doby, než se vytvoří tzv. Fuchsova jizva. K léčbě neovaskularizací se používá fotodynamická terapie s aplikací verteporfinu. Výsledky jsou velmi dobré, udává se, že až 70% pacientů zaznamená zlepšení zrakové ostrosti a centrálního zorného pole. Z důvodu velkého protenčení skléry a Bruchovy membrány jsou myopické oči náchylné na jakýkoliv nadměrné mechanické působení, včetně použití laseru ke koagulaci. [8] Sítnice - odchlípení, trhliny Sítnice je k cévnatce fixována pouze v oblasti ora serrata a k okraji zrakového nervu. V ostatních svých částech je k cévnatce pouze volně přiložena. Amotio retinae, neboli odchlípení sítnice je patologický stav, kdy se mezi sítnicí a jejím pigmentovým epitelem tvoří subretinální tekutina, která sítnici od RPE odtlačuje. Odchlípení sítnice dělíme na rhegmatogenní a nonrhegmatogenní, která mohou být trakční nebo exsudativní. 367 Neregmatogenní odchlípení vzniká nejčastěji jako následek jiného očního onemocnění a nebudeme jej zde podrobněji rozebírat. [8] _ Obr. č. 3: Schéma odchlípení sítnice + snímek očního pozadí s amocí sítnice Rhegmatogenní odchlípení sítnice Hlavní příčinou vzniku tohoto druhu amoce je trhlina či díra v sítnici. Tyto trhliny umožňují průnik nitrooční tekutiny pod sítnici a jsou doprovázeny odloučením zadní plochy sklivce. [8] Predispozičních faktorů k odchlípení sítnice je několik. Patří sem ablace zadního sklivce, která je častá u pacientů starších 70 let a je běžným projevem stárnutí. S touto ablací souvisí ztekucení sklivce, ke kterému rovněž dochází v průběhu života. Riziko předčasné ablace a kolapsu sklivce je výrazně vyšší u mladých myopů. [7] Dalším rizikovým faktorem je mřížkovitá degenerace sítnice, pro kterou jsou typická oválná ložiska ztenčené sítnice ohraničená bílými liniemi. S touto degenerací souvisí tzv. slimáčí stopy, což jsou lipoidní ložiska umístěná na povrchu sítnice, na jejichž okrajích dochází k retinálním trhlinám. Posledním významným rizikovým faktorem je myopie, s níž se riziko amoce zvyšuje až lOx. Některá literatura [5] udává, že až 40% pacientů s odchlípením sítnice je myopických a také že výskyt výrazně souvisí s velikostí refrakční vady. Riziko výskytu je také umocněno, pokud se u myopického oka objeví další výše zmíněné degenerace. [7] Příznaky Odchlípení sítnice se pacientovi subjektivně projeví jako defekt v části zorného pole, kde se amoce nachází. Pacienti tento výpadek často popisují, jako by viděli vlající záclonu, závoj. Trhliny se typicky objevují v horním temporálním kvadrantu, výpadek zorného pole je tedy lokalizován do dolního nazálního kvadrantu. V pokročilejších stádiích onemocnění a při zasažení makuly dochází ke snížení zrakové ostrosti a metamorfopsiím. Velmi nepříznivou prognózou typickou pro degenerativní myopii jsou makulární díry. Vyšetřující na očním pozadí oftalmoskopem může pozorovat výrazné sítnicové cévy a výrazně červené trhliny na pozadí šedavě zkalené retiny. [7] Léčba Při odchlípení sítnice je nutný urgentní operační zákrok. Je prováděna tzv. retinopexe, nejčastěji formou kryokoagulace s použitím kryosond s chlazeným plynem. Cílem je vytvoření chororetiální jizvy okolo trhliny. Další možností je episklerální plombáž či cerkláž, která spočívá ve vložení silikonového materiálu na potřebné místo a pomáhá tak jizvícímu procesu. Poslední možností u těžších a komplikovaných odchlípení je pars plana vitrektomie, při které je nutné uzavření trhliny a opětovné přiložení sítnice na své místo. [7] Sklivec Sklivec je průhledná, rosolovitá tekutina, která je z 99% tvořena vodou a vyplňuje 2/3 obsahu oka. Fyziologický sklivec neobsahuje žádné cévy ani nervy. Zdravý sklivec je k sítnici fixován v místě své báze a k okraji papily. Fixace v jiných místech bulbu značí patologii. [6] Syneresis - ztekucení S postupem věku dochází ve sklivci k degenerativním změnám kolagenních vláken a kyseliny hyaluronové, která na sebe váže vodu. Výsledkem je vznik lakun ve středním a zadním sklivci, vyplněných tekutinou, která je složením blízká komorové vodě. K předčasnému a rozsáhlému ztekucení sklivce dochází u myopických očí. [6] Odchlípení zadního sklivce Toto odchlípení je často přímým následkem ztekucení sklivce, kdy postupně dojde k jeho kolapsu. Může být také následkem traumatu nebo vzniknout iatrogenně. [4] Sklivec je pevně připojen k sítnici, a když kolabuje, strhává jí s sebou a dává tak vzniknout retinálním trhlinám a amoci sítnice, které jsou často provázeny krvácením do sklivce. Subjektivně pacient vnímá létající mušky, zákalky, zamlžené vidění se světelnými záblesky (tzv. fotopsie). [6] Mírné odchlípení zadního sklivce nevyžaduje často žádnou léčbu. Pacienty by však měli být poučeni o možném riziku vzniku retinálních trhlin či odchlípení. [4] Krvácení do sklivce Krev ve sklivci může mít více příčin. Může být důsledkem odchlípení a trhlin sítnice, ruptúr a prosáknutím 368 aneurysmat a neovaskularizací. Krvácení do sklivce je v dospělém věku typické pro hypertenzní a diabetickou retinopatii, u dětí pak pro juvenilní retinoschízu a úrazy oka a očnice. [4] Podle velikosti krvácení pacienti udávají zákalky různé velikosti, u těžších výronů může dojít k praktické slepotě na úroveň světlocitu. Prognóza krvácení do sklivce je relativně dobrá. U větších neabsorbujících se hemorhagií je však nutná pars plana vitrektomie. [7] Glaukom Pojmem glaukom je označována skupina chorobných stavů probíhajících v delším časovém úseku, při nichž vlivem zvýšeného nitroočního tlaku dochází k poškozování terče zrakového nervu. Tato neuropatie optiku dále vede k typickým výpadkům zorného pole. Rizikových faktorů glakoumu bychom mohli vyjmenovat více, vysoký nitrooční tlak (NOT) je z nich však nejvýznamnější. [8] Normal nerve Glaucoma Ir Wi Obr. č. 4: Disk optického nervu u zdravého a glaukomem postiženého oka Klasifikace glaukomu Klasifikace glaukomů, není jednotná z důvodu, že se jedná o soubor chorob. Pro klinickou praxi je ale postačující základní rozdělení na glaukom primární, sekundární a glaukomy dětského věku. Na rozdíl od sekundárního glaukomu není u primárního přesně znám mechanismus vzniku onemocnění. Primární glaukom dále můžeme podle nálezu v komorovém úhlu rozdělit na primární glaukom s otevřeným úhlem (POAG) a primární glaukom s uzavřeným úhlem (PACG). Sekundární glaukom můžeme také rozdělit dle otevřenosti úhlu, glaukomy dětského věku pak dělíme na kongenitální, infantilní a juvenilní glaukom. [8] Primární glaukom s otevřeným úhlem (POAG) Tento typ glaukomu tvoří 60-70% všech glaukomů, proto se jím jako jediným zde budeme zabývat podrobněji. Vyskytuje se asi u 2% populace v rozvinutých zemích a v USA je druhou nejčastější příčinou slepoty. Mezi rizikové faktory patří nitrooční tlak vyšší než 21 mmHg, věk, dědičnost, diabetes a myopie. Glaukom s uzavřeným úhlem se naopak vyskytuje častěji u anatomicky menších, hypermetropických očí. [4] Pro ověření souvislosti mezi refrakční vadou a glaukomem bylo provedeno několik studií. Dovolím si zde zmínit Švédskou studii z roku 2001, která prokázala narůstající prevalenci glaukomu s nárůstem hodnot myopie a která tak myopii považuje za výrazný rizikový faktor. [3] POAG se projevuje asymptomaticky. Většina pacientů si zpočátku stěžuje na pokles vízu a v pozdějších stádiích na výpadky zorného pole z důsledku útlaku zrakového nervu. Vyšetření Při vyšetření pacientů s glaukomem se soustředíme na historii onemocnění. Dále by měl být změřen NOT, zkontrolován gonioskopií komorový úhel a oftalmoskopem či fundus kamerou disk optiku. Navazujícím vyšetřením je perimetrické vyšetření, na kterém můžeme najít pozitivní nález v podobě pro glaukom typického Bjerrumova skotomu. Také je dobré pacienta vyšetřit na OCT, HRT či GDx. [4] Léčba Léčba glaukomu s otevřeným úhlem je založena primárně na farmakoterapii, která má za cíl snížit tvorbu nitrooční tekutiny a zlepšit její odtok uveosklerální cestou. Ke snížení tvorby se používají (3-blokátory (Timoptol®, Betoptic®) a inhibitory karboanhydrázy. Ke zlepšení odtoku se předepisují adrenergní antagonisté a prostaglandiny. [7] Závěrem V diplomové práci, jejíž celý název je „Komplikace spojené s myopií, závislost na hodnotě refrakce", se těmito patologiemi teoreticky budu zabývat více dopodrobna. Jako metodu výzkumu zvolím práci s kartami pacientů 369 z Kliniky nemocí očních a optometrie ve Fakultní nemocnici u sv. Anny. Jednou z počátečních pracovních hypotéz je ta, že výskyt a rozsah výše uvedených patologií nebude závislý na hodnotě refrakce. Tuto hypotézu stavím na základě toho, že se jedná o multifaktoriální onemocnění, která jsou navíc sama sobě navzájem mnohdy příčinou. Zdroje [1] ANTON, Milan. Refrakční vady a jejich vyšetřovací metody. Brno: Národní centrum ošetřovatelství a nelékařských zdravotnických oborů, 2004, 96 s. ISBN 807013402x. [2] AUTRATA, Rudolf a Jana VANČUROVÁ. Nauka o zraku. Brno: Institut pro další vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví, 2002, 226 s. ISBN 8070133627. [3] GR0DUM, Kirsti, HEIJL, Anders and BENGTSSON, Bo (2002), A comparison of glaucoma patients identified through mass screening and in routine clinical practice. Acta Ophthalmologica Scandinavica, 80:627-631. doi: 10.1034/j. 1600-0420.2002.800613. [cit. 2015-07-15]. Dostupné z: http://onlinelibrary.wiley.eom/doi/10.1034/j.1600-0420.2002.800613.x/rull [4] FRIEDMAN, Neil J a Peter K KAISER. Essentials of ophthalmology. 1st ed. Philadelphia: Saunders Elsevier, 2007, xii, 294 p. ISBN 9781416029076. [5] KANSKI, Jack J. Clinical ophthalmology: a systematic approach. 6th ed. Edinburgh: Butterworth-Heinemann, 2007, vii, 931 s. ISBN 9780080449692. [6] KOLÍN, Jan. Oftalmologie praktického lékaře. 1. vyd. Praha: Univerzita Karlova, 1994, 276 s. ISBN 80-7066-861-x. [7] KRAUS, Hanuš. Kompendium očního lékařství. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1997, 341 s. ISBN 8071690791. [8] KUCHYNKA, Pavel. Oční lékařství, l.vyd. Praha: Grada, 2007, [40], 768 s. ISBN 9788024711638. Zdroje použitých obrázků Obr. č. 1: Schéma myopického oka. Dostupné z: http://hunterdiscountspecs.azurewebsites.net/latest-info/myopia/ Obr. č. 2: Choroidální neovaskulární membrána u myopia gravis. KUCHYNKA, Pavel. Oční lékařství, l.vyd. Praha: Grada, 2007, [40], 768 s. ISBN 9788024711638. Obr. č. 3: Schéma odchlípení sítnice + snímek očního pozadí s amocí sítnice. KOLÍN, Jan. Oftalmologie praktického lékaře. 1. vyd. Praha: Univerzita Karlova, 1994, 276 s. ISBN 80-7066-861-x. Obr. č. 4: Disk optického nervu u zdravého a glaukomem postiženého oka. Dostupné z: http://www.mayo.edu/research/discoverys-edge/rull-court-press-understanding-preventing-glaucoma 370 Complications of myopia- Be. Lucie Kotrlova Supervisor:MUDr. Monika Synkova Department of Optometry and Orthoptics, MedicalFaculty, Masaryk University MYOPIA Myopia is a spherical refractive error, at which the rays going from infinity to the eye converge to a focal point in front of retina and create a blurry image. Therefore, myops don't see clearly objects in the distance, but on the contrary, have a good vision for near. Far point of the myopic eye is located at a finite distance in front of the eye, so according to the sign convention is its axial refraction negative. =4 Picture 1: Sheme of myopic eye Etiology of myopia The causes of myopia reflect on comparison of the human eye with Gullstrand eye model. According to the comparison results myopia is divided into axial and systemic. Axial myopia occurs more frequently. It is the anterior-posterior elongation of the eye when the eye length reaches higher values than the Gullstrand's eye (24 mm), while maintaining its optical power (58.64 D). [1] Systemic myopia is an eye condition in which the sagittal length corresponds with Gullstrand model, but the overall optical power assumes values greater than 58.64 D. Increase of the optical power can be caused by increased curvature of the optical surfaces of the eye (ie. radius form of myopia), or enhanced refractive index, then we talk about index myopia. [2] In case of radius form of myopia the change of the curvature may involve the cornea, such as keratoconus, where each change of curvature of 1 mm causes a change in the refraction of -6.0 D. Alternatively, it can be caused by changes in the curvature of the lens surfaces at the front and posterior lenticonus, or accommodative spasm after trauma. Most often we encounter the index myopia (increased refractive index of the lens) in patients with nuclear cataract or diabetes. [1] Division of myopia Myopia can be divided according to the number of diopters: light (myopia simplex) - up to -3 D medium (myopia modica) - from -3.25 D to - 6,0 D severe (myopia gravis) - more than -6.0 D [2] According the origin and presence of pathology, myopia can be divided into: The physiological myopia (myopia physiologica) This type of myopia includes refractive errors falling within the category of lower and middle myopia (values -1 D to -3 D). It is a physiological myopia, in which there are no degenerative processes. This refractive error begins to appear in older school age, it gradually increases during and after the 20th year, when the development of the whole body is stabilized, it also stabilizes its progression. Intermediate myopia (myopia intermedialis) In this category we can include moderate myopia, which has already started to show complications associated with the growth of the globe, such as thinning of the sclera. Fortunately, there are still no significant changes in the fundus. This type of myopia is formed in 6th or 7th year of age, that is why it is sometimes called as myopia of school age. It usually increases up to the values of -5 to -10 D and as well as physiological myopia it stabilizes after 20th year of age. Progressive myopia (myopia pathologica) This group of myopia is characterized by a rapid increase of refractive errors (up to 4 D per year), extending sagittal length of the eye and pathological changes mainly on the back pole of the eye. Fortunately, it only makes up a small part of all types of myopia. It is formed in the first years of life and it stabilizes around 30th year of life. 371 Congenital myopia (myopia congenitalis) The congenital form of myopia is often seen in premature infants. It is present at birth, often one-sided and reaches a value -10 D or more, but later in life it does not progress anymore. [6] Other types of myopia: Here we can mention for example night and instrument myopia. In case of the night myopia there is a change of refraction of 0,5 to 4,0 D. The causes of this change are still unclear. It is reported that the main contribution to the formation of night myopia has the diameter of the pupil, chromatic aberration and tonic accommodation in low light conditions. Instrumental myopia occurs, for example, when working with a microscope or focometer or during examination on autorefractor, when getting closer to the device the eye activates its accommodative process, which can distort the measurement results. It usually reaches values of 1 - 1,5 D. [1] Correction of myopia Myopia is corrected with the weakest diverging lens, with which the image is seen sharply. Overcorrection urge the patient accommodate into the distance, which he is not accustomed to, and we can induce him astenopic difficulties. In case of low or medium myopia, we recommend full correction with permanent wearing. Higher myops sometimes can not stand full correction, so it is important to find a good compromise between the visual acuity and visual comfort of the patient. [2] Given the specific patient, for correction of myopia we mostly use spectacle lenses and contact lenses. Further we use surgeries such as scleroplasty, refractive laser and non-laser surgery and intraocular refractive procedures. These are the subjects of a separate issue, and here won't be discussed in detail. PATHOLOGICAL CHANGES OF THE EYE ASSOCIATED WITH MYOPIA As already noted, myopia is closely linked with anteroposterior elongation of the eye that affects the changes of the posterior segment of the eye. The frontal segment and the anterior half of the eye is usually normal. Myops might have deeper anterior chamber, thinner sclera and also ciliary muscle atrophy due to reduced demands on myops to accomodate. In severe forms of myopia we can find vitreous degeneration and chorioretinal changes in the posterior pole of the eye and the periphery of the retina, which are often the cause of cracks and detachment of the retina. Also glaucoma has up to 25% connection with high myopia. [7] These pathologies often occur together and one is often cause to an another. Further we attempt to describe them separately. Degenerative myopia is a common cause of vision loss and occurs in about 27-33% of myopic patients. [8] Choroidal neovascularization It is a new formation of pathologic blood vessels which do not have the correct anatomical structure and cause the eye complications. Myopia is the second most common cause. Other than that it occurs with age-related macular degeneration (AMD) and especially in the elderly it is difficult to distinguish its true origin. Blood vessels can be formed anywhere, can grow into the avascular foveolar zone or into the subretinal space. The patient then records decreased visual acuity and metamorphopsy. Another complication of the pathological vessels is their leakage and bleeding, and often they can also cause ruptures in Bruch's membrane. [8] Picture 2: Choroidal neovascular membrane with myopia gravis In the acute stage neovascularization in the macula has a dark brown color when looking at the fundus. Over time, hemorrhage is absorbed and color changes to yellow-gray. Due to absorption of blood at this stage there might be a transient improvement of visual acuity, until Fuchs scar is formed. Photodynamic therapy with verteporfin is being used for the treatment of neovascularization. The results are very good, it indicates that up to 70% of the patients noted improvement in visual acuity and central vision. 372 Because of the large thinning of sclera and Bruch's membrane myopic eyes are susceptible to any excessive mechanical action, including the use of laser coagulation. [8] Retina - retinal detachment, tears Retina is fixed to choroid only in the area of ora serrata and to the edge of the optic nerve. It is only loosely attached to choroid in other parts. Amotio retinae or retinal detachment is a pathological condition, when the subretinal fluid is formed between the retina and pigment epithelium and pushes the retina away from the RPE. Retinal detachment is divided into rhegmatogenous and nonrhegmatogenous which may be traction or exudative. Neregmatogenous detachment occurs most often as a result of other eye disease, which we will not discuss in detail here. [8] _ Picture 3: Diagram of the retinal detachment + retinal image of the fundus Rhegmatogenous retinal detachment The main cause of this kind of detachment is a crack or hole in the retina. These cracks allow the penetration of intraocular fluid beneath the retina and are accompanied by posterior vitreous detachment. [8] There are several predisposing factors for retinal detachment. These include posterior vitreous ablation, which is common in patients older than 70 years and is a common sign of aging. This ablations are related to vitreous liquefaction, which also occurs during the life. Risk of premature ablation and collapse of the vitreous is significantly higher in young myops. [7] Another risk factor is lattice retinal degeneration, for which are typical oval bearings of thinned retina surrounded by white lines. With this degeneration are associated so-called slug traces which are lipoid bearings disposed on the surface of the retina, and retinal cracks develop at their edges. The last important risk factor is myopia which increases the risk of retinal detachment about lOx. Some literature [5] indicates that 40% of patients with retinal detachment are myopic and also that occurrence is strongly related to the size of the refractive error. The risk of occurrence is also enhanced if the myopic eye suffers with more aforementioned degenerations. [7] Symptoms Retinal detachment subjectively appears to the patient as a defect in the visual field where the detachment is located. Patients often describe this loss as seeing billowing curtain or veil. Cracks typically appear in the upper temporal quadrant, thus loss of visual field is localized to the lower nasal quadrant. In more advanced stages of the disease and infliction of macula leads to decreased visual acuity and metamorfopses. Very poor prognosis typical for degenerative myopia are macular holes. Investigating the fundus with ophthalmoscope we can observe significant retinal blood vessels and dramatically red cracks in the background grayish muddy retina. [7] Treatment Urgent surgery is required if retinal detachment appears. The procedure is called retinopexy, mostly in the form of cryocoagulation using cryoprobes with cooled gas. The aim is to create chorioretinal scar around the crack. Another possibility is the episcleral plombage or cerclage, which involves inserting the silicone material to the required place and helps scarring process. The last option for severe and complicated retinal detachment is a pars plana vitrectomy, which requires the closure of cracks and re-attaching the retina to the right place. [7] Vitreous The vitreous body is transparent, jelly-like fluid that is composed of 99% water and forms 2/3 of the eye volume. Physiological vitreous contains no blood vessels or nerves. Healthy vitreous is fixed to the retina in its base and to the edge of the papilla. Fixation at other locations in bulbus denotes pathology. [6] 373 Syneresis - liquefaction With the age the vitreous tends to degenerative changes of collagen fibers and hyaluronic acid, which binds water. The result is the formation of lacunae in the middle and back of the vitreous humor, the lacunaes are filled with fluid which is close to the composition of the aqueous humor. Early and extensive vitreous liquefaction occurs often in myopic eyes. [6] Posterior vitreous detachment This detachment is often a direct result of liquefaction of the vitreous, when the vitrous is gradually collapsing. It may also be a result of trauma or iatrogenic arise. [4] The vitreous is firmly attached to the retina and when collapsing it pulls it with itself, giving rise to retinal cracks and retinal detachment, which are often accompanied by bleeding into the vitreous humor. Subjectively, the patient perceives flying flies, opacities, blurred vision with flashing lights (so called photopsia). [6] Mild posterior vitreous detachment often requires no treatment. However, patients should be advised of the potential risk of retinal tears or detachment. [4] Vitreous hemorrhage Blood in the vitreous can have several causes. It may be due to retinal detachment and cracks, tears and leaking of aneurysms and neovascularizations. Vitreous hemorrhage in adulthood is typical for hypertension and diabetic retinopathy, in children then for juvenile retinoschisis and injuries of eye and orbit. [4] According to the size of the hemorrhage patients report opacities of different size, more severe hemorrhage may lead to practical blindness to the level of light perception. Prognosis of vitreous hemorrhage is relatively good. However, for larger non-adsorbing haemorrhage pars plana vitrectomy is necessary. [7] Glaucoma The term glaucoma is called a group of diseases occurring in a time interval in which increased intraocular pressure causes damage to the optic nerve. This optic neuropathy leads to the typical disruptions of the visual field. We could list more glaucoma risk factors, but high intraocular pressure (IOP) is the most important of them. [8] Normal nerve Picture 4: Optic nerve disc in healthy and affected eye Classification of glaucoma The classification of glaucoma is not uniform for the reason that it is a set of diseases. For clinical practice, primary distribution is sufficient: primary glaucoma, secondary glaucoma and infancy. Unlike secondary glaucoma, in case of primary glaucoma is not known precise mechanism of the disease. Primary glaucoma can be divided into further by finding the angle of the chamber primary open angle glaucoma (POAG) and primary angle closure glaucoma (PACG). Secondary glaucoma can also be divided according to the open angle glaucoma, childhood glaucomas then can be divided into congenital, infantile and juvenile glaucoma. [8] Primary open angle glaucoma (POAG) This type of glaucoma presents 60-70% of all glaucomas, therefore it is only one we will discuss in detail. It occurs in about 2% of the population in developed countries and it is the second leading cause of blindness in 374 the United States. Risk factors include intraocular pressure greater than 21 mmHg, age, heredity, diabetes and myopia. Closed-angle glaucoma, by contrast, occurs more often in anatomically smaller, hypermetropic eyes. [4] There have been several studies to verify the connection between refractive error and glaucoma. Let me mention here the Swedish study from 2002 that showed an increasing prevalence of glaucoma with increasing myopia values, so that myopia is considered as a significant risk factor. [3] POAG's manifestation is asymptomatic. Most patients initially complained to drop visual acuity and to outages of the visual field due to the oppression of the optic nerve in the later stages. Examination In evaluating patients with glaucoma we will focus on the history of the disease. Furthermore, IOP should be measured, chamber angle checked by gonioscopy and optic die shoul be check using ophthalmoscope or a fundus camera. A follow-up examination is perimetry examinations, which can be found in the form of a positive finding for glaucoma typical Bjerrum scotoma. It is also good to evaluate the patient with OCT, HRT and GDx if possible. [4] Treatment Treatment of open angle glaucoma is primarily based on drug therapy, which aims to reduce aqueous humor formation and improve its uveoscleral drainage. (3-blockers (Timoptol®, Betoptic®) and carbonic anhydrase inhibitors are being used to reduce the formation. To improve drainage we prescribe adrenergic antagonists and prostaglandins. [7] In conclusion In my thesis with full name complications associated with myopia, depending on the value of refraction" I will theoretically discuss these pathologies more in detail and will add some more. As a research method I will choose to work with cards of patients from the Department of Ophthalmology and Optometry at the University Hospital at St. Anne. One of the initial working hypothesis is that the incidence of the above mentioned pathologies won't be dependent on the refraction value. This hypothesis stands on the grounds that these are multifactorial diseases, which one is often cause to another. References [1] ANTON, Milan. Refrakční vady a jejich vyšetřovací metody. Brno: Národní centrum ošetřovatelství a nelékařských zdravotnických oborů, 2004, 96 s. ISBN 807013402x. [2] AUTRATA, Rudolf a Jana VANČUROVÁ. Nauka o zraku. Brno: Institut pro další vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví, 2002, 226 s. ISBN 8070133627. [3] GR0DUM, Kirsti, HEIJL, Anders and BENGTSSON, Bo (2002), A comparison of glaucoma patients identified through mass screening and in routine clinical practice. Acta Ophthalmologica Scandinavica, 80:627-631. doi: 10.1034/j. 1600-0420.2002.800613. [cit. 2015-07-15]. Dostupné z: http://onlinelibrary.wiley.eom/doi/10.1034/j.1600-0420.2002.800613.x/full [4] FRIEDMAN, Neil J a Peter K KAISER. Essentials of ophthalmology. 1st ed. Philadelphia: Saunders Elsevier, 2007, xii, 294 p. ISBN 9781416029076. [5] KANSKI, Jack J. Clinical ophthalmology: a systematic approach. 6th ed. Edinburgh: Butterworth-Heinemann, 2007, vii, 931 s. ISBN 9780080449692. [6] KOLÍN, Jan. Oftalmologie praktického lékaře. 1. vyd. Praha: Univerzita Karlova, 1994, 276 s. ISBN 80-7066-861-x. [7] KRAUS, Hanuš. Kompendium očního lékařství. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1997, 341 s. ISBN 8071690791. [8] KUCHYŇKA, Pavel. Oční lékařství, l.vyd. Praha: Grada, 2007, [40], 768 s. ISBN 9788024711638. Picture references Picture 1: Sheme of myopic eye. Available at: http://hunterdiscountspecs.azurewebsites.net/latest-info/myopia/ Picture 2: Choroidal neovascular membrane with myopia gravis. KUCHYŇKA, Pavel. Oční lékařství, l.vyd. Praha: Grada, 2007, [40], 768 s. ISBN 9788024711638. Picture 3: Diagram of the retinal detachment + retinal image of the fundus. KOLÍN, Jan. Oftalmologie 375 praktického lékaře. 1. vyd. Praha: Univerzita Karlova, 1994, 276 s. ISBN 80-7066-861-x. Picture 4: Optic nerve disc in healthy and affected eye. Available at: http://www.mayo.edu/research/discoverys-edge/full-court-press-understanding-preventing-glaucoma Komplikace spojené s myopií Vypracovala Be. Lucie Kotrlavá Katedra optotnetrie a artoptiky Lé^ftké fakulty Masaryknvy univerzity v Brne Mvopie M >í je sTŠHdka rtí~b kíri vz ch . p n r£ se spŕšky jdoud i 'Kfco^tc^ii co oka :bihaj coor-isfca predstrikia vytwar tak na ri" neostrý-: zveriirTy obraz. RjQCťlE^inYQfHsclE: JlrĽŕfPVTlÍl' J Su>ĽSEYldOYVT7ľ ltJrm frirnmj Jŕ, í4 Dl - AXHlnl -jniMl - S^tHfTWWŮ - rtď LtSCU d hcteoawu VzYita cprtryvv^ip^pi/ygía - :yaok^idrH '[myn™ prryťHDtogasj - IrrhrTrKdulni {rrfycpíd irtErTntdafej - PTDertiŤvni ŕTTy_pi_p_f_»ogni| - "/roosrÄ Irr^onncnnjtrrtaJisI 3} Počtu ä/aptrii - Letts i'Tiyopia arnplo'i ■: -3- D - Strcdrii (TTiŕDpm rrôía) -D-ez-€,3 3 -Tczfcn Irrrpan 3TTiis| :■ -E..u □ Chonoľdální neovaskularizace Jedu se □ ncwjtrtrtHJ pntotpdr^ifi cŕy. Hete- nerrají správnou ansufriduu strTJjtLru d pieroti v ofaj kornDÍkaŕE. Myopií je jt.id" duhou riecistésí prícrwu. Mino "Ji se vyskytuji l «toam jraJmnerié nabiläm ojetjsnerBD: b předEvsirr u starších ^dtrrtij je tcäč orJish. jeidr skLtEcny původ DĚvy k mormu tmlrt kdetofy, motrau pronlstnt do avasfru I irrí ľove □ tím i awry neoo j j :-~ít r-a I n r p? prnstoru. ^wert pík uumtietkv; hiľeiwu iBtrncu ostrost í mítnrr-:rrcc-:ic. Das bom 3 i ta d prxloe/dtych ctv je iejiĽh proHtoflni i Irrváceiú b etán jsou btÉ pncaiDU ruptúr Brudhcňťy rnariSfanY. Sítnice - odchlípenĹ trhliny Anutib rednasjc ponitogdEV síbm, kdy __ mezi skriu djejiii laEmefitovyTi epitefcrn tvorí SLDrclirflh bebJtfre, ttera s\nn Dd =;pe ortlccjc. Odzr i s en srtrio: ;* -í n rrí;mt[igaT d nimrrie^rnntĽEEnni Qddriliaerí shribe k poáaTtrjsí subjíktŕári pra»i jako cefck: vcisti HXPího nole, kde vrece radľua. PKKfrti tento hýpedel aute poDinjjí. jsko by uidéf vtajid ZBdanu, nwoj. V 30troGk±jach stadiích cnemDcraii a při aLacíTii tratil ty •iJúua'i te otíľeíií mvteMí 'Ztstra5ti b TCTBmortiptírri. Víl mi rieannwou pTisTBao-j tyscteu dEjsnírafcŕvn ir/opii pcu irekiÉÓm d i ry ViJ_rarríiy-n ríafenýni ralcnireTi je rrryciDic, :ru» riziku erwot i^cujt sz lb. Ntkzn itEnrtiir. f4| udôva^ u 40^- MccjitJ s rfdľilp^ímsŕr/iĽíjí myocidtyďi ď-wc ä vwk\t h^razrí Hrurii: h'íli'Diti rtlnkc*-! vídf F-iikc v^fcytu je-jki utootíto, pctrjd x u 'TTyrjpirjocho d+h nbjťfldílíim dcjerereot Glaukom PcÝTKrn fijBukcm is ozrao^ôa Jtupkra crmroDnytih ďbvů probf^iddh v deti m cztsoveni ĹKkL =kí ndií nejcBJuľji ííietizŕfxr&cnhnHcririothtJůxtnákpaskKjowríterícz^knvčrcnervu =-■:■ ílinkJiHJ XBJÜ jí Ble podzcj"ic xiklicri TJZúÉkri ri-! ilBukom prímarriL sekurcán a jaLkĽ-Tr dř-jl-íhc h^+ľj Mb roedil od sekirdinirw ejBLlnmu ntni u pďrrWTiiH sŕurw onm míďanismiis ■iľrikLi DTKrnocrirr. Frimírri ftaLtDm daJe TiiSemt ^podkt ntíktzL ^loT>OTwerri uhlu rrcdcrt ne mmirrJ eImJíciti s otEvŕeným Ltitem i'POAjG| b primiri ^taukrorri: uzstTv'f-n útiern i ^Anť--DAG se ■ipetylLJE aa" u A papu tu vrTíMnjtyzh ztTiidh a v LEA e druhou neicajijs pRarnu jq>oty. Mea" rizikrwe fottory patří nřbxcára ttak vysíi nez Zl rriTiHg, vet, ■dédmod, ciabeiES b ■ ■UfM_ Sk live c ŕrt.cr-Ki5 i'.-^vAusnŕj - vznik biaii \r rtfcdrvm b ZBdnim ski™, vyiirvírf/cri tekirtinoL, tten _t soanini blbhä koriornw "ídůé. e pnždCEiSKrrVJ b rozsBhktTiu EľtBtuurí Skli^OS: doďčzj J TTyTjpi*^ DD- QdcWipefx zrjEŕnŕw sUŕvcp - pncErrú i-.ee s. sebou strhflue srbno b dave tat vzrihnout retinôh'm IrháiriOTi a rniori, Hkte isou cžrtci pnrVBZEíT/krvšcerirr du skli^ot E jo'eids^ padE^ ra kŕzs_ c t iJI-ky. iii kn fc y. n m je nč di d ri sí jdetelrryrrV zäakíEk-^ |tzv. ŕotnpsÍE|. Kri/šcm ut- sŕlwrj? -miie oyt důsledfcETi cottiŕpeni a trťÉYi irtrícc, ruptjra Drosókrrjdm aneurrsmata neffiadíuhrizac Podh -irikctíti kriňceri paderrti uděfib' zahaloy růzitě vcikosti. l tézsíct1 vvnonů tÚm dkojít k pralrtfolĚ sepoté ne urwei svtdodtj 376 28. Vliv antiglaukomatik na slzný film- Bť.Denisa Žličařová Vedoucípráce:MUDr. Petra Kocandová Katedra Optometrie a ortoptiky Lékařské fakulty Masarykovy univerzity Brno Slzný film Slzná žláza tvoří slzy, které následně odtékají slzným ústrojím do dutiny nosní. Bazálni sekrece je kolem 2,4 ul/min, reflexní sekrece při podráždění může být až 7 - 8,5 ul/min. [8] Funkce Slzný film plní funkci optickou, ochrannou a lubrikační. Optická funkce spočívá ve vytvoření hladkého optického povrchu na rohovce. Tím se kompenzují drobné nerovnosti a nepravidelnosti epitelu rohovky. Dále slzný film odvádí odumřelé buňky, odpadní produkty a prach z povrchu oka. Současně obsahuje enzymy s bakteriolytickými účinky a imunoglobiny, které zajišťují funkci ochrannou. V neposlední řadě slzný film zvlhčuje povrch, což umožňuje pohyb víček a zabraňuje rohovatění epitelu rohovky. Kyslík a oxid uhličitý, který je v slzném filmu rozpuštěný, zajišťuje metabolismus rohovky. [9] Struktura Slzný film je tvořen třemi vrstvami. Rozhraní mezi mucinovou a vodní vrstvou však netvoří přesnou hranici, mucin pomalu přechází do vodné složky. [8] Lipidová vrstva Nejvrchnější vrstva je lipidová, je složená z volných mastných kyselin, cholesterolu, triglyceridů a sterolových esterů. Tloušťka je 0,1 um. Lipidová vrstva se tvoří v Meibomových žlázách a chrání vodní vrstvu před rychlým odpařováním. [8] Vodní vrstva Jde o prostřední vrstvu, která je tvořena zejména vodou a v ní rozpuštěnými pevnými látkami. Je to nejsilnější vrstva, o tloušťce 6 - 10 um. Bazálni sekrece je zajištěna Krauseho a Wolfringovými žlázami. Reflexní sekreci zajišťuje slzná žláza. [8] Mukózní vrstva Mukózní vrstva je vnitřní vrstva, která leží na rohovce. Je tvořena mukoglykoproteiny. Orientovaná je tak, že hydrofobní část je u rohovky a hydrofilní části dále od rohovky. Tloušťka této vrstvy je 0,02 - 0,07 um. V epitelu spojivky jsou pohárkové buňky, které produkují mucin. Nejvíce jich je na slzné jahůdce a v dolním nasálním kvadrantu spojivky. Tato vrstva tvoří hydrofobní povlak, který se váže na hydrofobní epitel rohovky. Hydrofilní část orientovaná zevně umožňuje navázání vodné složky slzného filmu. Jsou zde antimikrobiální látky a proteázy. [8] Dynamika Pomocí víček při mrknutí jsou slzy roztírány po povrchu rohovky a tvoří slzný film. Vodní část se mrknutím odvádí do slzných cest a mucin se roztírá po povrchu. Dále se zmenšuje a ztlušťuje lipidová vrstva. Frekvence mrkání je 5 - 12x za minutu. Pokud by nedošlo k mrknutí, vznikla by oschlá místa. Odpařováním ubývá až 15% slzného filmu, 20%je resorbováno spojivkou, zbytek slzného filmuje odváděn slznými cestami. [8] vzduch zevní lipidová vrstva střední vodná vrstva rozpuštěný mucin Obr. č.L: Slzný film 377 Syndrom suchého oka Syndrom suchého oka neboli keratoconjunctivitis sicca je jedním z častých očních onemocnění. Má multifaktoriální charakter. Projevuje se očními symptomy a změnami očního povrchu vyvolané nestabilitou slzného filmu či jeho hyperosmolaritou. [2,4] Příznaky Při poruše vodné složky dochází k pocitům cizího tělíska, svědění a pálení. To může být doprovázeno zvýšeným slzením. Porušení vodní složky nastává zejména u žen v menopauze a při užívání léku jako je Nitrazepam nebo Diazepam. Při poškození lipidové složky je příznakem pálení a usazování sekretu v koutcích oka. Lipidovou složku narušuje acne rosacea, chronická blefaritida a konzervační látky obsažené v očních kapkách. Pálení, podráždění a fotofobie je příznakem poruchy mukózní složky. Dochází k jizevnatým změnám na rohovce a spojivce. Vyskytuje se u trachomu, deficitu vitamínu A, nadměrného příjmu alkoholu, cystické fibrózy a opět mají vliv konzervační látky v očních kapkách. [2] Vyšetření Na syndrom suchého oka ukazují výsledky Schirmerova testu pod 5 mm, redukovaný slzný meniskus při okraji víčka, break-up tíme test (BUT) pod 10 sekund a přibarvování barvícími látkami. Diagnostiku začínáme anamnézou a aspekcí, následuje vyšetření na štěrbinové lampě a vyšetření kvantity a kvality slzného filmu. [2,4] Vyšetření kvantity Výšku slzného menisku hodnotíme pomocí štěrbinové lampy, normální hodnota výšky menisku je 0,2 mm. Schirmerův test patří mezi testy slzivosti. Nejčastěji se provádí Schirmerův test I a II. Pomocí Schirmerova testu I měříme totální sekreci slz, tedy bez anestézie. Používají se filtrační proužky, které se vkládají za okraj víčka, nejčastěji po 5 minutách se měří délka smočení papírku. Smočení nad 15 mm ukazuje na normální slzivost, pod 5 mm jde o těžký deficit slz. Když vyřadíme pomocí anestetika reflexní sekreci, změříme tak pouze bazálni sekreci. Schirmerův test II s anestetikem měří reflexní sekreci po podráždění nosní sliznice. [4] Obr.č.2.: Schirmerův test Vyšetření kvality Pomocí break-up time testu se měří stabilita slzného filmu. Slzy se obarví fluoresceinem a na štěrbinové lampě za pomocí kobaltového filtru se sleduje doba mezi mrknutím, kdy dojde k narušení stability. Časové hodnoty pod 15 sekund ukazují na patologii. Ferningův test neboli kapradinový test slouží ke stanovení deficitu mucinu, po vysušení kapky slzy na podložním sklíčku pozorované mikroskopem. Pomocí LIPCOF testu hodnotíme počet spojivkových řas při pozorování úzkým paprskem štěrbinové lampy. Lze také využít barvící metody, a to buď barvení fluoresceinem, bengálskou červení nebo lisaminovou zelení. Kromě těchto klinických vyšetření v ambulantní praxi jsou možná vyšetření high tech diagnostiky, mezi které patří interferenční test na lipidové vrstvě, neinvazivní BUT, impresní cytologie, lactoferrinový test, měření osmolarity a sebumetr. [4,3] Obr. Č.3.: Break-up time test 378 Léčba Léčba syndromu suchého oka by měla být komplexní a cílená na vyvolávací příčinu. Ideálně je správně diagnostikovat poškozenou vrstvu slzného filmu a tu nahradit. Pokud je příčinou onemocnění základní choroba, tak léčit ji. Léčba je však většinou symptomatická a dojde pouze k zmírnění potíží. Nezanedbatelná je podpůrná léčba doporučením vyhýbat se prašným, zakouřeným a přehřátým místnostem, pravidelný denní režim, spánek, pobyt v přírodě, zkrácení doby práce s počítačem, omezení sledování televize, dostatečný příjem tekutin a další. Medikamentózni léčba spočívá v podávání umělých slz ve formě kapek, mastí či gelů, kterými nahrazujeme deficit slz. Pokud tato terapie není dostatečná, následuje uzavření slzných bodů, u těžkých stavů je dalším krokem tarzorafie. [2,6] Glaukom Skupina chorob, při které dochází k poškozování zrakových vláken zrakového nervu způsobená individuální výškou nitroočního tlaku, se označuje jako glaukom. Poškozování zrakových vláken se projevuje exkavací zrakového nervu, úbytkem zorného pole a změnami zrakové ostrosti. Hodnota nitroočního tlaku je výsledkem produkce a odtoku nitrooční tekutiny. Komorová tekutina je čirá, podobná vodě, která má vyšší koncentraci aniontů a kationtů než krevní plazma. Je produkována ultrafiltrací krevní plazmy v epitelu ciliárního tělíska, difúzí za účasti enzymové činnosti ciliárního epitelu a aktivním transportem. Tekutina je produkována do zadní komory, odtud proudí do přední komory a osmoticky odchází trámčinou duhovko-rohovkového úhlu do Schlemmova kanálu. Odtud Asherovými vodními žilami do episklerálních žil. Další, méně významný odtok, je nepřímo uveosklerální cestou. Poslední možností je duhovkový odtok. [2,7] Glaukom klasifikace Dělení glaukomu je dvojího druhu. První dělení je dle otevření komorového úhlu a druhé dělení vychází z toho, zde se jedná o primární chorobu nebo o výsledek jiného patologického procesu. Samostatnou skupinou je kongenitální glaukom. [2,7] Primární glaukom otevřeného úhluje nejvíce rozšířený. Vyskytuje se v 70 % případů a jsou postižena přibližně 2 % populace ve věku nad 40 let. Pokládá se za multifaktoriální onemocnění, které postihuje přední i zadní segment oka. Rizikovým faktorem je výskyt v rodině. Tento glaukom se neprojevuje žádnými výraznými symptomy. Zvyšování nitroočního tlaku se děje pomalu bez jakýchkoliv subjektivních potíží. Nejčastěji se na tento typ glaukomu přijde náhodně, např. při předpisu brýlí. Změny na papile a změny zorného pole se objevují až po několika letech od zvýšení nitroočního tlaku. Důležité jsou preventivní kontroly, kde oftalmolog proměří nitrooční tlak. Neléčený glaukom vede ke slepotě. Oční hypertenze je stav, kdy je zvýšený nitrooční tlak, ale nedochází ke glaukomovému poškození. Opakem je normotenzní glaukom, kdy jsou hodnoty nitroočního tlaku tabulkově v normě, ale dochází k poškození. [2] Další glaukomy s otevřeným úhlem jsou sekundární. Sem patří pigmentový glaukom, vyskytující se především u mladších myopů se syndromem pigmentové disperze, kde tento pigment znesnadňuje odtok komorové tekutiny. Další je pseudoexfoliační glaukom, kdy se v úhlu hromadí fibrilární materiál. Steroidní glaukom vzniká změnou trámčiny při poruše metabolismů cukrů, jak vyplývá z názvu, vzniká při celkové i lokální aplikaci steroidů. Zvýšení nitroočního tlaku může také způsobit zánětlivá reakce na čočkovou hmotu, tento glaukom se pak označuje jako fakoanafylaktický. Pokud je trámčina ucpána makrofágy s čočkovými protein jde o fakolytický glaukom. [2] Primární glaukom s uzavřeným úhlem vzniká na základě predispozice u menších očí s méně otevřeným komorovým úhlem. Pupilami blok vzniká vlivem mydriázy, atropinu, pobytu ve tmě nebo psychickými změnami. Pupilami blok vede k uzavření komorového úhlu a zvýšení nitroočního tlaku. Vzniká akutní glaukomový záchvat, který se projeví prudkou bolestí hlavy v okolí oka, nevolností a zvracením. Dalším subjektivním příznakem je mlhavé vidění a pozorování duhových kruhů kolem světel. Objektivně nalézáme podrážděné, červené oko se zasedlou rohovkou, mělkou až vymizelou komorou a oválnou fixovanou zornici. Hodnoty nitroočního tlaku jsou vyšší jak 40 torrů, dosahují hodnot i 60 - 80 torrů. Glaukomový záchvat je urgentní stav, který je nutný začít léčit. [2,7] Sekundární glaukom s uzavřeným úhlem je neovaskulární glaukom při chorobách, u kterých vznikají neovaskularizace. Dále tento typ glaukomu vzniká u aniridie, dislokace čočky, nitroočních tumorech či cirkulárních srůstech zornice. Maligní glaukom je charakterizován hromaděním komorové tekutiny ve sklivcovém prostom po operaci. U intumescentní katarakty, kdy je zvětšená čočka, která vede k pupilámímu bloku, jde o glaukom fakomorfní. [2] Primární vrozený glaukom u dětí je způsoben pozůstatky embryonální tkáně v komorovém úhlu. Rohovka má větší průměr a je zasedlá. Vrozený glaukom postihuje více mužské pohlaví. [2] 379 Obr. č.4.: Komorový úhel Glaukom příznaky Nejčastější forma primárního glaukomu s otevřeným úhlem začíná pozvolna a nenápadně. Až v pokročilejším stádiu se projeví výpadky v zorném poli, proto jsou důležitá pravidelná oční vyšetření. Akutní glaukomový záchvat začíná náhle, s výraznými příznaky, které vedou k okamžitému vyhledání lékaře. Jde o krutou bolest, nevolnost, zvracení, mlhavé vidění a zarudlé oko. [13] Glaukom vyšetření Jako každé vyšetření začínáme anamnézou, aspekcí a dále vyšetřením zrakové ostrosti a biomikroskopií. Jedním z prvních kroků je změření nitroočního tlaku. Hodnota nitroočního tlaku se udává nejčastěji v torrech. Průměrné hodnoty nitroočního tlaku u zdravé populace jsou 16 torrů. Individuální hodnoty normálního nitroočního tlaku se velmi liší. Nitrooční tlak nad 30 torrů bez glaukomového poškození je označován jako oční hypertenze. Opakem je glaukom s nízkou tenzí, kdy dochází ke glaukomových změnám při nízké hodnotě nitroočního tlaku. Hodnoty nitroočního tlaku během dne kolísají. Rozmezí kolísání 2 - 6 torrů je normální, výraznější kolísání vede k podezření na glaukom. [2] Dalším vyšetřením je vyšetření zorného pole, nejčastěji pomocí počítačové statické perimetrie, která používá stimul o proměnné intenzitě. Izoptéra je spojnice bodů zorného pole se stejnou citlivostí na intenzitu světla. Z vyšetření získáváme grafický záznam. Monokulárni výpadky zorného pole označujeme jako skotomy. Paracentrální skotomy přestupují přes nazální zářez k obloukovitému skotomu, nazývanému Bjerrumův skotom. Dále dochází k zužování periferie, trubicovitému vidění a až k úplné ztrátě zraku. Toto vyšetření umožňuje zjistit stupeň poškození zrakového nervu. [2,7] Dále se vyšetřují papily zrakového nervu. Zejména změna barvy a ztenčování neurosenzorického lemu. Atrofií centra papily vzniká exkavace. Na okraji terče dále pozorujeme čárkovité hemoragie, zářezy až jamky neuroretinálního lemu. Změny je nutno přesně popsat nebo pořídit fotodokumentaci či využít zobrazovací metody jako je oční koherenční tomografie (OCT) nebo Heidelberský retinami tomograf (HRT). [2] Pomocí gonioskopie vyšetřujeme komorový úhel. Hodnotí se otevřenost či uzavřenost úhlu a viditelnost jednotlivých struktur. To je důležité pro správnou klasifikaci glaukomu. Využívá se gonioskopická čočka a štěrbinová lampa. [2,7] Vhodné je též změřit centrální tloušťku rohovky (CCT). Pomocí tloušťky se upravuje naměřená hodnota nitroočního tlaku. Rizikovým faktorem pro vznik glaukomu s nízkou tenzí je tenká rohovka. Zvýšená tloušťka rohovky vede k podezření na oční hypertenzi. Další možné vyšetření je vyšetření citlivosti na kontrast a barvocit. [2] Léčba glaukomu Léčbu glaukomu rozlišujeme na farmakologickou, laserovou a chirurgickou. Účelem léčby je snížení nitroočního tlaku a dosažení optimální cílové hodnoty, která se individuálně liší. Druh, prostředky a razance léčby závisí na přesné diagnóze, pokročilosti změn, úspěšnosti předchozí terapie a spolupráci pacienta. Lékem první volby otevřeného primárního glaukomu jsou betablokátory, které se nejčastěji nahrazují nebo doplňují prostaglandiny. Betabolokátory působí snížením tvorby nitrooční tekutiny. Alfa-sympatomimetikaa inhibitory karboanhydrázy snižující tvorbu tekutiny.Naopak prostaglandiny zlepšují odtok komorové tekutiny uveosklerální cestou, tedy jinou cestou, než komorovým úhlem. Mezi další léky patří adrenergní agonisté a cholinergikam které zlepšují odtok.Mydriatika se užívají u maligního glaukomu. Při glaukomovém záchvatu se okamžitě podávají miotika, betablokátory, steroidy, osmoticky aktivní látky jako glycerin nebo manitol a blokátory karboanhydrázy, např. Diluran. Následujelaserová nebo chirurgická léčba. [2] Z laserové terapie se využívá laserová iridotomie pomocí Nd:YAG laseru nebo argonového laseru. Jde o vytvoření otvoru v duhovce mezi přední a zadní komorou. Využívá se k prevenci a léčbě glaukomu s uzavřeným úhlem. Možné je také provedení laserové trabekuloplastiky. [2] Z chirurgických metod jde o trabekulektomii a implantaci drenážních implantátů, jejímž úkolem je odvádění 380 nitrooční tekutiny do prostoru pod spojivkou. Chirurgickou iridektomií se odstraňuje část duhovky. U vrozeného glaukomu je terapií trabekulotomie a goniotomie, neboli odstranění patologické tkáně. Snížení produkce nitrooční tekutiny destrukcí části řasnatého tělíska se provádí u cyklokryokoagulace a cyklofotokoagulace. [2,11] Antiglaukomatika Antiglaukomatika jsou léky používané k farmakoterapii glaukomu. Jde o léčiva, která se aplikují lokálně. Dělí se do tří hlavních skupin. První skupinou jsou farmaka, která zvyšují odtok komorové vody.Patří sem cholinergika, ty se dále dělí na přímá, parasympatomimetika, která způsobují kontrakci ciliárního svalu, a tím je usnadněn odtok přes trabekulum duhovko-komorovéhoúhlu a nepřímá, to jsou inhibitory cholinesterázy. Analogy prostaglandinů zvyšují odtok uveosklerální cestou. Posledním zástupcem je skupina 2,2 - adrenergní agonisté. Do druhé skupiny inhibitorů tvorby komorové vody patří [3-blokátory,. Ty se ještě dělí na neselektivní -1,2, neselektivní s ISA - 1,2 a selektivní -1. Sympatomimetika se opět dělí na 2-selektivní a neselektivní. Poslední zástupcem skupiny jsou inhibitory karboanhydrázy, které se mohou podávat lokálně nebo systémově. Poslední skupinou jsou osmoticky působící látky neboli hyperosmotika. [5,10] Analogy prostaglandinů Léčivá skupina prostamidy je definovaná jako analogy prostaglandinů, které vykazují oční hypotenzní aktivitu. Jednotlivé prostaglandiny jsou identifikovány speciálními druhy receptoru. Na molekulární úrovni spočívá účinek prostamidů v stimulaci prostaglandinových FP receptoru na povrchu buněk v řasnatém tělese. Aplikují se ve formě proléčiv. Jejich účinkem je zvýšení odtoku uveosklerální cestou, tedy na jiném místě než v oblasti trámčiny duhovko-komorového úhlu. Jde o nový princip léčby glaukomu. Odtoková kapacita uveosklerálního prostoru je vysoká. Účinek nastoupí po 4 hodinách po podání, maximálního účinku se dosahuje po 8 -12 hodinách. Nejlepší je aplikace ve večerních hodinách, kdy dojde k snížení ranních nejvyšších hodnot. Účinek trvá 24 hodin, což umožňuje aplikaci pouze jednou denně. To značně zvyšuje komfort pacienta. Pokud nestačí samostatná monoterapie prostaglandiny, lze je kombinovat s dalšími antiglaukomatiky s odlišně působícím mechanismem. Mezi nejčastější nežádoucí účinky patří hyperémie spojivek, mezi další nežádoucí účinky patří zvýšený růst řas, ztmavnutí řas a pigmentací duhovky. Po operaci katarakty může ojediněle dojít k cystoidnímu edému makuly. Celkové nežádoucí účinky nejsou přítomny. [1,12] Praktická část Výzkumná hypotéza Moje diplomová práce je prozatím v rozpracované fázi. Z pracovních hypotéz předpokládám, že více jak 75% subjektů bude mít nález syndromu suchého oka, tzv. alespoň jeden ze dvou testů bude mít patologické hodnoty. Dále že, s rostoucí délkou užívání antiglaukomatik bude kvalita a kvantita slzného filmu klesat, subjektivních potíží přibývat. Při používání antiglaukomatik bez konzervačních látek bude objektivní i subjektivní nález více v normě než v případě používání antiglaukomatik s konzervačními látkami. Soubor vyšetřovaných osob Z celkového počtu 25 osob předvýzkumu bylo 14 žen a 11 mužů. Průměrný rok narození subjektů byl 1942 ± 12. Průměrná délka užívání antiglaukomatik byla 9,0 ± 32,9 měsíců. Zastoupení jednotiivých léků bylo následující: Xalatan 8x, 6x Travatan, Taflotan 6x, 2x Lumigan, lx Monopost, Arulatan a Latanoprox apotex. Zastoupení léků 10 o ■ 1 ■ - xalatan travatan taflotan lumigan monopost arulatan latanoprox apotex Graf č. 1: Zastoupení léků Metodika Do studie byly zařazeny osoby s diagnostikovaným primárním glaukomem otevřeného a uzavřeného úhlu a se sekundárním glaukomem pseudoexfoliačním a pigmentovým, kteří byly léčeny monoterapií lékové skupiny analogy prostaglandinů. U těchto osob nepředpokládáme, z důvodu využívání pouze monoterapie, glaukomové komplikace. Pro analýzu jsem zvolila od každé osoby pravé oko. Z důvodu oboustranného užívání léků, není předpoklad rozdílných účinků na jednotlivé oči a tedy odlišných výsledků. Měření kvality slzného filmu jsem prováděla pomocí break-up time testu a měření kvantity pomocí Schirmerova testu I bez anestetika. Dále jsem zjišťovala přítomnost a druh subjektivních potíží, a zda používají 381 umělé slzy. Výsledky U Schirmerova testu I jsem naměřila patologické hodnoty na pravém oku ve 14 případech. nad 10 5-10mm pod 5 mm mm Grafč.2.: Schirmerův test U break-up time testu jsem naměřila patologické hodnoty na pravém oku ve 20 případech. Pozitivní nález syndromu suchého oka jsem našla u 22 subjektů, potvrdila se mi hypotéza, že více jak 75% subjektů má alespoň jeden test patologický. Break-up time test 25 20 15 10 5 0 nad 10 s pod 10 s Graf Č.3.: Break-up time test Při zjišťování subjektivních potíží, udalo 11 subjektů potíže, nejčastěji: svědění, pálení, a zvýšené slzení. Z tohoto počtu 7 subjektů používá umělé slzy. Průměrná hodnota Schirmerova testu u kapek bez konzervační látky benzalkonium chlorid byla 9,3 ± 5,6 mm, s touto konzervační látky 8,2 ± 5,9. Průměrná hodnota BUT bez konzervační látky byla 6,8 ± 3,6 s, s konzervační látkou 5,8 ± 2,4 s. Zkratky: BUT - break-up time test CCT - central corneal thinkness, centrální tloušťka rohovky HRT - Heidelberský retinální tomograf OCT - oční koherenční tomografie Seznam grafů: Graf č. 1: Zastoupení léků Grafč.2.: Schirmerův test Graf Č.3.: Break-up time test 382 Seznam obrázků: Obr. č.L: Slzný film https://www.google.cz/search ?q=slzn%C3%BD+film&biw=1440&bih=773&source=lnms&tbm=isch&sa=X&e i=jRKgVcrnAonbUaSpg7gL&sqi=2&ved=0CAYQ_AUoAQ#imgrc=SFVhi-y6BpLC9M%3A Obr.č.2.: Schirmerův test https://www.google.cz/search ?q=slzn%C3%BD+film&biw=1440&bih=773&source=lnms&tbm=isch&sa=X&e i=jPvKgVcrnAonbUaSpg7gL&sqi=2&ved=0CAYQ_AUoAQ#tbm=isch&q=schirmer+test&imgrc=WjwyHws7 WIM6mM%3A Obr. Č.3.: Break-up time test https://www.google.cz/search ?q=slzn%C3%BD+film&biw=1440&bih=773&source=lnms&tbm=isch&sa=X&e i=jPJCgVcrnAonbUaSpg7gL&sqi=2&ved=0CAYQ_AUoAQ#tbm=isch&q=break+up+time+test&imgrc=SqGV IkErZqH5CM%3A Obr. Č.4.: Komorový úhel https://www.google.cz/search ?q=slzn%C3%BD+film&biw=1440&bih=773&source=lnms&tbm=isch&sa=X&e i=jRKgVcrnAonbUaSpg7gL&sqi=2&ved=0CAYQ_AUoAQ#tbm=isch&q=komorov%C3%BD+uhel&imgrc=I Anhj6ITryPNtM%3A Zdroje: BAŤOVA Z., KUŽELOVÁ M., ŠVEC P., Analogy prostaglandínov v liečbe glaukómu. Bratislava: UK., Farmaceutická fakulta, katedra farmakológie a toxikologie, 2004, přehledová práce, 18:223-224 HYCL, I, TRYBUČKOVÁ,L., Atias oftalmologie. 2.vyd. Praha: Triton, 2008, 239 s. ISBN 978-80-7387-160-4 KOUSAL, B., SSO hodnocení, dostupné z http://mujweb.cz/bohdan.kousaFletaky/sso_hodnoceni.pdf KUCHYNKA, P.: Oční lékařství, l.vyd. Praha: Grada, 2007, 768 s. ISBN 978-80-247-1163-8 LULLMANN, H., MOHR, K, WEHLING, M.: Farmakologie a toxikologie: 47 tabulek, Grada Publishing a.s., 2004, 724 s. ISBN 9788024708362 ODEHNAL, M., Klinická farmakologie a farmacie: Problematika suchého oka, 2013, 27 (2), str. 61-67 OLÁH, Z., Očné lekárstvo, l.vyd. Martin: Osveta, 1998, 255s. ISBN 80-888-2474-5 SYNEK, S., SKORKOVSKÁ Š. Fyziologie oka a vidění, l.vyd. Praha: Grada, 2004, 93 s. ISBN 80-247-0786-1 SYNEK, S.: Kontaktní čočky. Brno: Masarykova univerzita, 2009. 63 s., ISSN 1802-12 http://www.glaukom.cz/lecba-glaukomu http://www.lekarske.slovniky.cz http://www.medicabaze.cz/?&sec=term_detail&termId=525&tname=Glaukom http://www.zeleny-zakal.cz/priznaky-a-projevy 383 Effect of antiglaucomatic drugs on the tear film- Be. Denisa Zlicaf ova Supervisor:MUDr. Petra Kocandova Department of Optometry and Orthoptics, MedicalFaculty, Masaryk University l.Tear film Lacrimal gland produce tears that flow off the tear tract into the nasal cavity. Basal secretion is around 2.4 ul / min, reflex secretion by irritation may be up to 7 - 8.5 ul / min. [8] 1.1.Function Functions of the tear filmarean optical, protectiveand lubricating. Optical function is based on creatinga smooth surfaceon the cornea.That used forcompensate forsmallirregularities and cracksof the corneal epithelium. Further,the tear filmremovesdead skin cells, waste products and dust from thesurface of the eye. Also containsenzymeswith bactericidaleffectsand immunoglobulins, which providea protectivefunction. Finally,the tear film wetsthe surface, which allows movementof the eyelidsandpreventscorneal epitheliumkeratinization. Oxygenandcarbon dioxide, whichisdissolvedin the tearfilm, providescornealmetabolism. [9] 1.2.Structure The tear filmis composed ofthree layers.Interface betweenmucinand thewaterlayer dont constitutesexactboundarymucinslowlypasses into theaqueous component. [8] 1.3.Lipidlayer The uppermostlayeris alipid. It iscomposed offree fattyacids, cholesterol, triglyceride and sterolesters.The thickness isO,lum. The lipidlayeris formed inmeibomianglands andprotects the waterlayerfrom rapid evaporation. [8] lAWaterlayer The waterlayer isan intermediate layerwhich iscomposed mainly ofwater anddissolvedthereinsolids.lt is the strongestlayer. Its thicknessis6-10um.Basal secretionis ensuredKrausand Wolfring glands. Reflectiveprovidestear glandsecretion. [8] 1.5. Mucinlayer The mucosallayeris an innerlayer whichlieson the cornea.Itconsistsmukoglykoproteins. Isorientedsuch that thehydrophobicportionisat the corneaand thehydrophilic portionsfartherfrom the cornea. The thicknessof this layer isfrom 0.02 to 0.07um.Theconjunctivalepimeliumaregoblet cellswhich producemucin. Most of them areon thelacrimal'scaruncleandthe lowernasalquadrantconjunctiva.This layerforms ahydrophobiccoating, which binds to thehydrophobiccorneal epithelium. The hydrophilic portionorientedoutwardlyfacilitates bindingof the aqueous componentof the tear film. There areantimicrobial agentsand proteases. [8] 1.6. Dynamics When the eyelids blink, thetears arewippingover the surface ofthe corneaand form atear film. The waterportionis dischargedinto theof lacrimal passagesandmucinis spreads over thesurface.Lipid layer isdecreasedandthickens. The frequency ofblinking is5- 12 timesper minute. If there was not any blinks, it will be creat somedryplace. Evaporationdecreasesto 15% of the tear film, 20% is resorbedconjunctiva, tear filmresidueis removedtearpaths. [8] vzduch zevni lipidova vrstva strední vodná vrstva odpustený mucin Imagenumber 1.: Tear film 384 2.Dry eye syndrome Dry eye syndrome or keratoconjunctivitis sicca is a often eye diseases. It has a multifactorial nature. He is manifests like eye symptoms and ocular surface changes induced instability of the tear film or his hyperosmolarity. [2,4] 2.1.Symptoms The failureof the water componentleads toforeign bodysensations, itching and burning. This may be accompaniedby increasedlacrimation. Violation of the water componentoccurs especiallyin postmenopausal womenand when people use drugs likeNitrazepamor diazepam. Symptoms of damaged a lipid componentsis the burning anddepositionof secretions inthe cornersof the eye. Lipid componentsdisruptsacne rosacea, chronic blepharitisand conservantscontainedin eye drops. Burning, irritation, and photophobiais a symptom ofdisorders ofthe mucouscomponent.Changesoccurscarthe corneaandconjunctiva.lt occurs intrachoma, vitamin Adeficiency, excessivealcohol intake, cystic fibrosis andagainaffectingconservantsin eye drops. [2] 2.2.Examination The resultsof Schirmertestbelow 5mm, reducedtearmeniscusat the edgeof the cap, break-up time test(BUT) underlO secondsandcoloringcoloring matter shows on dry eye syndrom. We start diagnostic with anamnesis andaspection, followed by slit lamp examinationandexaminationof the quantity andquality ofthe tear film. [2,4] Examination ofquantity The height ofthe meniscustearis evaluatedusinga slit lamp. Normalvaluemeniscus heightis 0.2 mm.Schirmer testis a test oflacrimation. Schirmer test land II is the most often test.Usingthe Schirmertestlmeasuredthe totalsecretionof tears, without anesthesia. Usedfilterstrips, which are insertedatthe edgeof the cap, usually after 5 minutesto measurethe length ofwettedpaper.Wettingthan 15 mm indicates anormallacrimation and under5 mmindicatessevere tear deficiency. Whendiscardedusinganestheticsreflexsecretion, measureandonlybasal secretion. Schirmerll testwith anestheticsreflexsecretionmeasuredafternasal irritation. [4] Image number 2.: Schirmer test 2.4.Examination of quality Stability of the tear film is measured by break-up time test. Tears stained with fluorescein and slit lamp using a cobalt filter monitors the time between blinks when there is unstable. Time values below 15 seconds indicate pathology. Ferning's or ferny test used to determine mucin deficiency, after drying tear drop observed on the microscope slide. Using LIPCOF tests evaluate the number of conjunctival algae when observing narrow beam slit lamp. You can also use the coloring method, either fluorescein staining, rose bengal or lisamin's greenery. In addition to these clinical tests in clinical practice are perhaps high tech diagnostic examinations, including interference test lipid layer, non-invasive BUT, Impression cytology, lactoferrin's test, measurement of osmolarity and sebumeter. [4,3]__ L2 _________________________ Image number 3.: Break-up time test 385 2.5. Treatment Treatment of dry eye should be comprehensive and targeted to causes. The best way is correctly diagnoses a damaged layer of the tear film and replace them. If causative underlying disease treat that. Treatment is mostly symptomatic and it will only alleviate the condition. Supportive care is important. It is advised to avoid dusty, smoky and overheated rooms of, a regular daily routine, sleep, outdoor activities, shortening work with computers, limiting television viewing, sufficient drinking regime and more. Drug therapy involves the administration of artificial tears in the form of drops, ointments or gels, which are replacing tear deficiency. If this therapy is insufficient, followed by closing the lacrimal points at severe conditions is the next step tarzorafie. [2,6] 3. Glaucoma Group of diseases in which there is damage to the optic fiber of optic nerve caused by individual height intraocular pressure is known as glaucoma. Damage to the optic fiber is reflected excavation of the optic nerve, loss of vision and changes in visual acuity. Intraocular pressure is a result of the production and outflow of intraocular fluid. Aqueous humor is a clear, similar to water, which has a higher concentration of anions and cations than blood plasma. It is produced by ultrafiltration of blood plasma in the epithelium of the ciliary body, diffusion of the enzyme activity of the ciliary epithelium and active transport. Fluid is produced in the posterior chamber, then flows into the anterior chamber and osmotically leaving trabecular iris-corneal angle into the Schlemm's canal. From Asher's water veins into the episcleral veins. Another, less significant effluent is indirectly uveoscleral path. The last option is the iris runoff. [2,7] 1.3.Glaucomaclassification Divisionglaucomaistwofold.The first divisionisaccording to theopeningmeshwork andseconddivision is based on the fact thatthereis aprimarydiseaseorthe resultof anotherpathological process. A separate groupiscongenitalglaucoma. [2,7] The most often is the primary open-angle glaucoma. It occurs in 70% of cases and affected about 2% of the population aged over 40 years. It is considered a multifactorial disease that affects the anterior and posterior segment of the eye. A risk factor is the presence in the family. The glaucoma causes no significant symptoms. Increase in intraocular pressure is going slowly without any subjective complaints. Detection of this type glaucoma is usualy randomly, e.g. while prescription eyeglasses. Changes to the papilla and visual field changes occur only after several years of increased intraocular pressure. Important are preventive controls, where the ophthalmologist measures the intraocular pressure. Untreated glaucoma leads to blindness. Ocular hypertension is a condition in which increased pressure, but no glaucom's damage. The opposite of the normal tension glaucoma, in which the intraocular pressure in a table in standard, but it leads to damage. [2] Another open-angle glaucomaissecondary. These includepigmentary glaucoma, glaucoma ofyoungermyopat withsyndromepigmentdispersion, wherethe pigmentmakes it difficult todrainaqueous humor. Anotherispseudoexfoliationglaucoma, when the angleaccumulatefibrillarmaterial. Steroidglaucoma occursby changingthe trabecular withfailsugar metabolism, as the name implies, occurs whengeneral orlocalsteroids. Increased intraocular pressurecan also causeinflammatoryreactions tolensmaterial, thisglaucomais then denoted asphacoanaphylactic. If thescaffoldcloggedmacrophages withlenticularproteinregardsphacolactic glaucoma. [2] Primaryangle-closure glaucomaarises frompredispositionsmaller eyeswith feweropenchamber angle. Pupillaryblockis causedmydriasis, atropine, stayin the darkormental changes. Pupillaryblockleads tothe closure ofchamber angleand increased intraocular pressure. There isan acuteglaucoma attack, which is manifestedby severe painin theheadnearthe eye,nausea and vomiting.Next subjectivesymptom isblurred vision andobservationrainbowrings around lights. Objectivelywe findirritated, red eye withgrayedcornea, shallowor missingchamber andfixed ovalpupil.In IOPhigherthan 40torr, reaching valuesas60-80torr. Glaucoma attackisan urgentcondition, which is necessaryto begin heal. [2,7] Secondary angle-closure glaucoma is neovascular glaucoma whith diseases that are subject to neovascularization. Furthermore, this type of glaucoma develops in aniridie, dislocation of the lens, intraocular tumors or circular pupil adhesions. Malignant glaucoma is characterized by an accumulation of fluid in the ventricular chamber after vitreous surgery. For intumescent cataract when the lens is enlarged, which leads to pupil block regards phacomorphic glaucoma. [2] Primary congenital glaucoma in children is due to embryonic tissue remains in the chamber angle. The cornea has a larger diameter and is grayed out. Congenital glaucoma affects more male gender. [2] 386 Image number 4.: Chamber angle 3.2.Glaucomasymptoms The most common formof primaryopen-angle glaucomabeginsslowlyand quietly. Toa more advanced stagewill be reflecteddisruptionsin the visual field, whythey areimportantregular eye examinations. Acuteglaucoma attackbeginssuddenly, with notable symptoms, leading toimmediate retrievalphysician.lt is acruelpain,nausea, vomiting, blurred vision andredeye.[13] Glaucomatests Like anyexaminations, start with anamnesis, aspectionand afurtherexaminationof visual acuityandbiomicroscopy. One of the firststeps is tomeasure theintraocular pressure.Intraocularpressureis expressedmostlyin torr. The average values ofthe intraocular pressurein a healthy populationisl6torr. Individualnormalintraocular pressurevaluesdiffer greatly. Intraocularpressure is above 30torrwithoutglaucomatousdamageis referred to asocularhypertension. The oppositeisof lowtensionglaucomawhen there is achange whenthe low value ofthe intraocular pressure. IOP overfluctuateday. Fluctuationrange2-6torris normal, significantfluctuationsleadsto suspicion ofglaucoma. [2] Another examination is of the visual field, usually by means of a static perimetry computer that uses the stimulus of variable intensity. Isoptera is a line of points with the same visual field sensitivity to light intensity. From an examination we obtain a graphic record. Monocular vision blackouts are called scotoma. Paracentral scotoma excreted through nasal notch to the arcuate scotoma, called the Bjerrum's scotoma. Furthermore, there is a narrowing of the periphery, and the tubular vision to complete loss of vision. This examination enables to determine the degree of damage to the optic nerve. [2,7] Next they are investigating the optic nerve. In particular, discoloration and thinning neurosensory hem. Excavation is created by atrophy od the papilla center. On the outskirts targets further observed linear hemorrhage, cuts to the wells, rim. Changes must be accurately describe or take photographs or make use of imaging techniques such as ocular coherence tomography (OCT) and Heidelberg retinal tomography (HRT). [2] Usinggonioscopyinvestigatingchamber angle. Assessestheopennessorclosureangleandvisibility of individualstTuctures.This is important forcorrect classificationof glaucoma.lt is usedgonioskopickalensandslit lamp. [2,7] It is also appropriateto measurecentralcorneal thickness(CCT). Withthe thicknessis adjusted bythe measured valueof the intraocular pressure. Risk factors forglaucoma, low tension, a thin cornea. Increasedcorneal thicknessleadsto the suspicion ofocularhypertension. Anotherpossibleexaminationis the examination of contrast sensitivityandcolor vision. [2] Treatment of Glaucoma Treat of glaucom are pharmacological, laser and surgical. The purpose of treatment is to reduce intraocular pressure to the optimum target value, which is individually different. Type, resources and penetration of treatment depends on an accurate diagnosis, level of change, success prior therapy and patient compliance. First choice open primary glaucoma are beta-blockers, which are most often replacing or supplementing prostaglandins. Beta-blockers act by decreasingaqueous humor formation.Alpha-agonists andcarbonic anhydrase inhibitorsreducesthe formation of fluid. Conversely,prostaglandinsimprove thedrainageof aqueous humoruveoscleralway, bya route different fromglaucoma. Other drugsincludeadrenergic agonistsandcholinergikamto improvedrainage. Mydriaticsare usedin malignantglaucoma.InGlaucomaseizureimmediatelyadministeredmiotics, beta blockers, steroids, osmoticallyactive agentssuch asglycerine ormannitolblockersandcarbonic anhydrase, e.g.Diluran. Followed bylaseror surgery. [2] Of lasertherapyis commonlaseriridotomyusingNd: YAG laserorargon laser. It ismaking a holein the irisbetween 387 the front andrearchamber.lt is used forprevention and treatment ofharrow-angle glaucoma. It is also possiblefor the lasertrabeculoplasty. [2] Fromsurgical methodsregardstrabeculectomyandimplantationdrainageimplants, whose task is to dischargeaqueous humorinto the spaceunder the conjunctiva. Surgicaliridectomyis removedportionof the iris.Incongenitalglaucomatherapies trabecultomy andgoniotomie, orremoval ofpathological tissue. Reduce the productionof aqueous humordestructionof theciliary bodyis donewithcyclocryocoagulationandcyclophotocoagulation. [2,11] 4. Antiglaucoma Antiglaucoma drugs are used for medical therapy of glaucoma. It is a drug that is applied locally. They are divided into three main groups. The first group are drugs that increase the outflow of aqueous humor. Includes cholinergics, these are further divided into straight, parasympathomimetics, which cause contraction of the ciliary muscle, and thereby facilitate draining through trabekulum of chamber angle and indirect, that are inhibitors of cholinesterase. Prostaglandin analogsenhanceuveoscleraloutflowroute.The lastrepresentative groupof 2.2-adrenergicagonists. A second group ofinhibitors ofthe formationof aqueous humor,include(3-blockers,.Theystill dividedintononselective-1.2, nonselective with ISA-1.2andselective-l. Sympathomimeticsagaindivided into2-selective andnon-selective.Recentrepresentativegroupsarecarbonic anhydrase inhibitorswhichcan be administeredlocally orsystemically. The last groupare theosmoticactivesubstanceorhyperosmoticum. [5,10] 4.1.Prostaglandin analogues The active group prostamides is defined as prostaglandin analogues which possess ocular hypotensive activity. The various prostaglandins are identified by special types of receptors. At the molecular level, the effect of stimulation prostaglandin FP receptors on the surface of cells in the ciliary body. They are applied in the form of prodrugs. Their effect is to increase uveoscleral outflow path, a different location than in the trabekulum of chamber angle. It is a new principle for the treatment of glaucoma. Drainage capacity uveoscleral space is high. Four hours after administration effect comes. The maximum effect is achieved after 8-12 hours. The best application is in the evening when there is a reduction in morning highs. The effect lasts for 24 hours, allowing the application only once a day. This greatly increases the comfort of the patient. If enough separate monotherapy prostaglandins, can be combined with other antiglaucomatous with differently acting mechanism. The most common side effects include conjunctival hyperemia, among other side effects include increased growth of eyelashes, eyelash darkening and pigmentation of the iris. After cataract surgery may occasionally occurcystoid macular edema. General side effects are not present. [1,12] 5. Practicalpart 5.1 Research hypothesis My thesisis so farin theunfinishedstage. From theworking hypothesesl assume thatmorethan 75% of subjects will befindingdry eye syndrome, that leastoneof the two testswill havepathological values. Furthermorethat, with increasingduration of use ofGlaucoma, the quality and quantity oftear filmdecline,subjective complain tsincrease.. When usinganti-glaucomawithout preservativeswill beboth objective and subjectivefindingmorenormalthan theuse ofGlaucomawithpreservatives. Complex investigated persons Of the 25 people the pilot study were 14 women and 11 men. The average birth year of subjects was 1942 ± 12. The average length of use Glaucoma was 9.0 ± 32.9 months. Representation of individual drugs were as follows: 8x Xalatan, 6x Travatan, 6x Taflotan, 2x Lumigan, lx Monopost, Arulatan and Latanoprox apotex. Representation drugs Graph number 1.: Representation drugs 388 3.5.Methodics The study includedpeoplediagnosed withprimary glaukomaandopen-angle glaucomaandsecondarypseudoexfoliationand pigmentarywhowere treated withsingle-agentdrugofprostaglandin analogues. For these peoplewe do not expect glaucoma complication, because theyuseonlymonotherapy. I chose for analysisfrom each personthe right eye. For double-sideduse of drugsis not aprerequisiteof differenteffects onthe individual's eyes anddifferent results. Measuring the qualityof the tear filml do usingbreak-up timetests andmeasurementquantitiesusingthe SchirmertestI withoutanesthetic.I have alsoexamined thepresenceand type ofsubjective complaints, andwhether they useartificial tears. 5.4.Results AtSchirmer's testl, I measured thepathological valuesof the right eyein 14 cases._ nad 10 mm 5-10mm pod 5 mm Graph number 2.: Schirmer's test At thebreak-up timetest, Imeasured thepathological valuesof the right eyein 20 cases. A positive findingof dry eye syndromel foundin 22subjects, confirmedmyhypothesisthat more than75% of subjects had at least onepathologicaltest. _ Break-uptime test 25 20 15 10 5 0 Graph number 3.: Break-up time test In determiningsubjective complaints, the problemwas reported byll subjects, most often: itching, burning, andlacrimation increased. Of thesesevensubjectsusingartificial tears. The average value ofthe Schirmer's test indropswithoutpreservativesbenzalconium chloridewas 9.3±5.6 mm, with thepreservative8,2±5,9. The average valueBUTwithout preservativewere6.8± 3.6sec,preservative5.8 ±2.4 s. Abbreviations: BUT-break-up time test CCT- centralcornealthinkness HRT-Ffeidelberg retinatomograph OCT-ocularcoherence tomography 389 Charts: Graph number L: Representation of drugs Chart number 2.:Schirmertest Graph number 3.:Break-up time test List of Figures: Image number L: Tear film https://www.googlexz/search?q=slzn%C3%BD+film&biw=1440&bih=773&source=lnms&tbm=isch&sa=X&e i=jRKgVcrnAonbUaSpg7gL&sqi=2&ved=0CAYQ_AUoAQ#imgrc=SFVhi-y6BpLC9M%3A Image number 2.: Schirmer's test https://www.googlexz/search?q=slzn%C3%BD+film&biw=1440&bih=773&source=lnms&tbm=isch&sa=X&e i=jRKgVcrnAonbUaSpg7gL&sqi=2&ved=0CAYQ_AUoAQ#tbm=isch WIM6mM%3A Image number 3.: Break-up time test https://www.googlexz/search?q=slzn%C3%BD+film&biw=1440&bih=773&source=lnms&tbm=isch&sa=X&e i=jRKgVcrnAonbUaSpg7gL&sqi=2&ved=0CAYQ_AUoAQ#tbm=isch&q=break+up+time+test&imgrc=SqGV IkErZqH5CM%3A Image number 4.: Chamber angle https://www.googlexz/search?q=slzn%C3%BD+film&biw=1440&bih=773&source=lnms&tbm=isch&sa=X&e i=jRKgVcrnAonbUaSpg7gL&sqi=2&ved=0CAYQ_AUoAQ#tbm=isch&q=komorov%C3%BD+uhel&imgrc=I Anhj6ITryPNtM%3A Resources: BAŤOVA Z., KUŽELOVÁ M., ŠVEC P., Analogy prostaglandínov v liečbe glaukómu. Bratislava: UK., Farmaceutická fakulta, katedra farmakológie a toxikologie, 2004, přehledová práce, 18:223-224 HYCL, L, TRYBUČKOVÁ,L., Atlas oftalmologie. 2.vyd. Praha: Triton, 2008, 239 s. ISBN 978-80-7387-160-4 KOUSAL, B., SSO hodnocení, dostupné z http://mujweb.cz/bohdan.kousaFletaky/sso_hodnoceni.pdf KUCHYNKA, P.: Oční lékařství, l.vyd. Praha: Grada, 2007, 768 s. ISBN 978-80-247-1163-8 LULLMANN, H., MOHR, K., WEHLING, M.: Farmakologie a toxikologie: 47 tabulek, Grada Publishing a.s., 2004, 724 s. ISBN 9788024708362 ODEHNAL, M., Klinická farmakologie a farmacie: Problematika suchého oka, 2013, 27 (2), str. 61-67 OLÁH, Z., Očné lekárstvo, l.vyd. Martin: Osveta, 1998, 255s. ISBN 80-888-2474-5 SYNEK, S., SKORKOVSKÁ Š. Fyziologie oka a vidění, l.vyd. Praha: Grada, 2004, 93 s. ISBN 80-247-0786-1 SYNEK, S.: Kontaktní čočky. Brno: Masarykova univerzita, 2009. 63 s., ISSN 1802-12 http://www.glaukom.cz/lecba-glaukomu http://www.lekarske.slovniky.cz http://www.medicabazexz/?&sec=term_detail&termId=525&tname=Glaukom http://www.zeleny-zakal.cz/priznaky-a-projevy 390 Vfív antfglaukomattk na kvalitu a kvantitu slzného . filmu Bc. Denisa Žlifiařora vedoucí' prače: MUDr. Petra KocaridDvá Katedra optomatiia a ortoptiky, Lókaf&j fakulta, Masarykem unwflrzjta. Brno 1» - Wra vrttwc P+Jp-Jpn»3l -ar^ k T^fcnai i-^ft*- r^aciMi fcpacV. ET^wfrr^i. k**m*ibn utarec-*!*- nteri TpjrtPn fc G. i| ■ ERTrl STlTiX H dh^i I I I ^ H11 I | i ■ Uoi± L 3UTI KE-JTd hTPTill C+MrPETfWTlEKEI■< JWT1 +t£ '.- ■■. píc .—: . ■: ■■— — i cen: ■ i r:r :-.ír .e :^r,i",n^;i::r,i."- .r:r: :: • :a :■ E ÚJB ri fhLŤJfi 1 ÍUT1 •±kyf *Z-*y L: pmj- ^eif 5«n nar-.vr i ?ri*rr 3rT, # *|. W*n Pp*lÍ 4W * . ru tm jfj juoji mnI; '-cd ip i til aoc: tt. VOMEVJn tT.' Ti i i li p it/j ■ ELL 3H-fDb~a k-SlJT px iCtauc i lAdfttiH Lbniůri Haní. DafHriu stan aiťiKaoi i ííwlt, tno. l 'iTřVi"ri ŠĚI4V4 Iitw 3 iara -unLr i Mh' :-rdrj m* ~] jii-j _zíg t: >g :: : j i_yi-3c i nj l««3OTpň>v '^»aI|*"*-<-|™w P*jV»Wr^i*fo-TJKH ^sejcti j-Jjc Ji h-rani-UMft. -mií =p* kp*i— rimm htet tr UdlMtabaapinH Itaakcni. imÍeLp nrňi kJmpdnuriL. utrmji mmri =vi ei -ye-jxe e hjUŮ .: i ■ - ■ ■ r ■ ■ . ■ ■ ■.......■■ " :■ niHrlrtiFi Z 0 ŮOOy JJ «00 |nf<*nwn>j Ipň 14-V i II ™Mj«C pt(BífipA(pi ■ ř-^r-l T*fr*hli \A iMZi 12 ^3 ipX^-iol-|i tli í T i L::-ej:. l:-:: .=■ :-íu ::.i: az': ■ ~x :■=.■ í: lrkr Ey, Lit Epr Iv vepeho ^-j rar a .vwmi con 1i LVi Eiai evo iv^ai^ hhi i mp-fUEď.iP^T pnurpr fiuov ■ Ijnatartr. pxfl b^y íímř nrchiil ůiti i'iim inscga-irt u rrrtE -int k«t3«KÍk4d«nE e elWpj .-,u:h-iil eimt mvriETijpfc: IHLJ1M M-FTJIUa. p ■■ V? :!■ Z- "* 0« Lir 0444> *■>-= (*í Z o4rHJ OOKSnPfVfM u ^iiriTii kej |xin m~4id pjfa-Ej-ai iirff: h M i^iimi. l> HjI ■JT ŇHMIb r""*"ť*T* mť.T|- rtll r*T 'TT FlBMIUMlHlfriUln ■ j." r r|in'. |Vfcn 1 u n iruyj, m iKI -Li^idci! |v| umjli rl Ib!H. e-iIHTL Cl lrl x XV ! e~e IDl. 1 I-I ' i-I I- iz ~— iř-vU Mi U e ÉU rrvj.1 Ui IHblZ e PJ FiIjBpJ] lapJpjii -flíLiJJH J>n EKKPii Jl'řt, DnCZTfll i t>^5iv. r:.-.:r ■- i:::!-! r-i y.4--. [j-rfr iw h{.Eqi ■ rz -ym thb jdi ma1- pEiKseri cdni wnEQarjn ccék. b> u .ntfi irtrití i natt ini, ajiMWfjrwiLV hii. rit □ mf twi* tíff ha IIDD4 KKnEl EJ pKETL mílii LeTKI H i pTJ-3 TJ IHTJdl hď.IlCl.E IfKXĚ *l fd^TKň tatím mf osa k-uiknriitii rifttOw tuar. Ltna T-:.-r-::- .-m^í ;:-i: lí-:. ((": i: ZTJeTí HYl^í tUTlT pLtTb P4CD HCtafl =PYjErjrj TT>ůi'i msgiKrN =v .1 Ecrwvd -: Jiin a-i::.':v:>-; :í s~i^>j^:c :iv^:y:r:T- . : LU. IWULKf I "ALUÚU . 35 c o 30 £ 25 >o O °- 20 | Medián, horní a d Průměr Odlehlé Extrémy 396 Graf 2 Krabicový graf srovnání metod měření podle počtu přečtených znaků Jako problematická se ukázala směrodatná odchylka, která dosahuje poměrně vysokých hodnot. Je to způsobeno nerovnoměrným rozložením výsledků při velmi vysokém rozptylu. Tento fakt je vidět i na grafu závislosti přečtených písmen na věku (Graf 3). Jak již bylo zmíněno, je na grafu 3 vidět velké roztroušení výsledků. Při lineárním proložení obou metod je jasně zřetelný klesající trend. Což je způsobeno tím, že nemoc je podmíněna věkem. Při porovnání metod navzájem se jejích rozdíl s narůstajícím věkem snižuje. Avšak proložení nejsou dokonale vypovídající vzhledem k nesouměrnosti dat. Závislost objektivní a subjektivní metody měření na věku Metoda objektivní = 65,6151-0,4902"x Metoda subjektivní = 89.2094-0,7535*x 70 60 50 40 re c N o oj 30 i ^■20 O) >o o o. 10 55 Metod £ "X. Metodě objektivní subjektivní _ □ □ □ o □ o □ □ a i g e > o 1 □ □ o □ . o i ] □ g 0 o □ ___□ ' o ' I 1 o □ □ □ o o 1 o □ □ ° > 60 65 70 75 Věk 80 85 90 95 Graf 3 Závislost objektivní a subjektivní metody měření na věku Srovnáni výsledků měření objektivní a subjektivní metody 70 60 50 Metoda subjektivní = 5,733+0.9367*x; 0,95 Int.spol. > ■Q 3 10 ■S 30 o a 5 20 10 0 | r = 0,9089; p = 0.0000 - 9^ o o o y yó > y' 0 S o -/ o -* s o o 10 50 60 20 30 40 Metoda objektivní Graf 4 Korelační diagram srovnání výsledků měření objektivní a subjektivní metody Na (Graf 4)jsou proti sobě postaveny výsledky objektivní a subjektivní metody. Pokud je graf porovnán s grafem (Graf 1 A) je vidět, že výsledky jsou primárně seskupeny kolem linie rovnosti, ale nachází se zde i hodně vzdálených bodů. Ty se u srovnávaných výsledků (Orr a kol., 2001) téměř nevyskytovaly. Také graf ukazuje mírné vychýlení od ideální roviny. 397 c i _ ra E E fC N "D £ O 1.1 c E 2'E 'ä i s ¥ — CD »3 -O ■i5 ? a.._ != C TJ > N 3 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 -10 Srovnání subjektivní a objektivní metody měření Bland-Altmanův graf limit shody půměr + 2SD o oo o o o o oo průměr rozdílů = 3.9. limit shody půměr - 2SD -15 1-1-1-'-1-1-1 0 10 20 30 40 50 60 Průměr párů přečtených znaků subjektivní - objektivní metoda měření Graf 5 Bland-Altmanův rozdílový graf objektivní a subjektivní metody Lepší pohled na problematiku poskytuje Bland Altmanův graf (Chyba! Nenalezen zdroj odkazů.), kde jsou na se x vyneseny průměrné hodnoty dvojic subjektivní a objektivní metody měření a na ose y jejich rozdíly. Bland Altmanův graf ukazuje, že se v rozdílech metod nevyskytuje zřetelný trend. Na druhou stranu je vidět posun linie průměru rozdílů od 0 směrem k subjektivní metodě o 3,9 znaků. Z čeho vyplývá, že má subjektivní metoda větší přínos než metoda objektivní, a to skoro o jeden řádek na ETDRS tabuli. Orr a kol. (2001) naměřili nižší hodnotu pro celkový soubor a to jen 1,5 znaků (Tab. 3). Což by se dalo vysvětlit absencí vzdálených hodnot, které se u tohoto výzkumu vyskytovaly a mohly tak ovlivnit výsledný průměrný rozdíl. Tento fakt lze také pozorovat na větší směrodatné odchylce a limitech shody. Orr a kol. (2001) také dále rozdělovali skupinu podle zrakové ostrosti (Tab. 1) na: s dobrou (průměrný rozdíl 4,1 znaků); se střední (0,9 znaků); s nízkou (-0,4 znaky). Pokud jsou tyto údaje srovnány s grafem závislosti přečtených znaků na věku (Graf 3) a předpokládáme, že se úměrně věku zhoršuje i nemoc (tj. zraková ostrost) je tento trend snižujících se rozdílů potvrzen. Tab. 3 Průměrný rozdíl přečtených znaků (subjektivní-objektivní metoda) Měření Průměrný rozdíl ± SD 95% limit shody Kachlíková, 2015 3,9 ± 7,24 znaků -10,57, 18,37 znaků Orr a kol., 2001 1,5 ± 5,60 znaků -9,70, 12,70 znaků Závěr Ve všech srovnání vycházela subjektivní metoda lépe než objektivní. Výsledné zrakové skóre bylo o 3,9 písmene lepší pro subjektivní metodu, což potvrzuje první hypotézu. Druhá stanovená hypotéza, že s věkem se bude snižovat počet přečtených znaků, byla taktéž potvrzena. Celkově by se dalo konstatovat, že je subjektivní metoda přínosnější zejména v rané fázi nemoci a postupem věku se přínos obou metod srovnává. Pokud by se exaktně vycházelo z trendů závislosti přečtených znaků na věku, tak by od určitého věku došlo ke změně a přínosnější by se stala metoda objektivní. Tuto hypotézu je třeba ověřit na větším testovacím vzorku. Tato studie je součástí diplomové práce, tudíž měření stále pokračuje a ve finále by se mělo porovnávat až 100 vzorků očí. Je předpoklad, že při větším vzorku bude snížena i významnost vzdálených hodnot. Také bude třeba porovnat, zda vzdálené hodnoty měření byly pouze nahodilé, nebo se budou systematicky vyskytovat i u dalších dvou pětin měřených očí. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY AUTRATA, Rudolf a Jana VANČUROVÁ. Nauka o zraku. 1. vyd. dotisk. Brno: Institut pro další vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví v Brně, 2006, 226 s. ISBN 80-701-3362-7. DECARLO, Dawn K., Gerald MCGWIN, Karen SEARCEY, Liyan GAO, Marsha SNOW, John WATERBOR a Cynthia OWSLEY. Trial Frame Refraction versus Autorefraction among New Patients in a Low-Vision Clinic. Investigative Opthalmology [online]. 2013, 54(1): 19-24 [cit. 2015-07-01]. DOI: 10.1167/iovs.l2-10508. ISSN 1552-5783. Dostupné z: http://iovs.arvojournals.org/article.aspx?doi=10.1167/iovs.l2-10508 398 ERNEST, Jan, Libor HEJSEK, Pavel NĚMEC a Leoš REJMONT. Makulární degenerace: trendy v léčbě věkem podmíněné makulární degenerace. 1. vyd. Praha: Mladá fronta, 2010, 249 s. Aeskulap. ISBN 978-80-204-2363-4. KOLÁŘ, Petr. Věkem podmíněná makulární degenerace. 1. vyd. Praha: Grada, 2008, 148 s. ISBN 978-802-4726-052. KRAUS, Hanuš. Kompendium očního lékařství. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1997, 341 s. ISBN 80-716-9079-1. KUCHYNKA, Pavel. Oční lékařství, l.vyd. Praha: Grada, 2007, [40], 768 s. ISBN 978-802-4711-638. KVAPILÍKOVÁ, Květa. Anatomie a embryológie oka: učební texty pro oční optiky a oční techniky, optometristy a oftalmology. 1. vyd. dotisk. Brno: Institut pro další vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví v Brně, 2010, 206 s. ISBN 80-7013-313-9. ORR, Peggy R, Laura D. CRAMER, Barbara S. HAWKINS a Neil M. BRESSLER. Manifest Refraction Versus Autorefraction for Patients with Subfoveal Choroidal Neovascularization. Investigative Opthalmology [online]. February, 2001, 42(2): 447-452 [cit. 2015-07-01]. ISSN 01460404. Dostupné z: http://iovs.arvojournals.org/article.aspx?articleid=2123500 ROZSÍVAL, Pavel. Oční lékařství. Vyd. 1. Praha: Karolinum, 2006, 373 s. ISBN 80-246-1213-5. RUTRLE, Miloš. Brýlová optika. 2. přeprac. vyd. Brno: Institut pro další vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví, 1993, 144 s. ISBN 80-7013-145-4. ŘEHÁK, Jiří a Matúš ŘEHÁK. Venózní okluze sítnice. 1. vyd. Praha: Grada, 2011, 138 s. ISBN 978-80-247-3480-4. SYNEK, Svatopluk a Šárka SKORKOVSKÁ. Fyziologie oka a vidění. 1. vyd. Praha: Grada, 2004, 93 s. ISBN 80-247-0786-1. 399 Comparison the benefits of correction determined through the use of subjective and objective methods for patients with AMD- Be. Dona Kachlíková Supervisor:Mgr. Matěj Skrbek Department of Optometry and Orthoptics, MedicalFaculty, Masaryk University THEORETICAL PART Topography of macula Macula or yellow spot (Chyba! Nenalezen zdroj odkazu.) is the point of sharpest vision on the retina. It is ircular central region of the posterior segment of the eye with a diameter of 3-5 mm. Umbo, foveola, fovea is located in the macula. Fovea centralis is a 1.5 mm in the middle of the macula. Yellow color of the macula and the fovea come its content of lutein and zeaxanthin which are part of axons cones, bipolar and ganglion cells. These carotenoids are important for the function of the filter and protection against short-wave UV radiation. In the center of the fovea is a 0.3 mm foveola which is formed only cones and their nuclei. In the very center of the fovea is umbo with the greatest concentration of cones. The number of cones decreases progressively towards the periphery. Cones are important to the vision of light and color discrimination, photopic vision. The rods are approximately at a distance of 0.13 mm from the fovea centralis and the most occur in the area of 5-6 mm from the fovea centralis. Rods enable scotopic vision, night vision. The inner layers of the retina are pushed away sideways in place central hole in the fovea centralis; the retina is thicker around the fovea. Bipolar and ganglion cells are not in the fovea centralis. A larger number of receptors are in the lower half of the fovea; therefore better visual acuity is in the upper half of the visual field. (Kvapilikova, 2010; Kolar, 2008; Autrata, 2006) Fig. 1 Topography of macula (Kolar, 2008) Age-related macular degeneration Age-related macular degeneration (AMD) is the major cause of legal blindness in the elderly persons in economically developed countries. This disease is a natural manifestation of aging. AMD is characterized by the gradual progressive disappearance of capillaries choriocapillaries which provide metabolism of macula. A large loss of capillaries is reduced nutrition of macula and it leads to irreversible decline of visual acuity. The main risk factors are family history, genetic factors, ocular and systemic risk factors and environmental factors such as smoking, exposure to UV radiation. AMD is divided into two forms: dry (atrophic, nonexudative) and wet (exudative, neovascular). The dry form has most incidence; it is present in about 85-90% of patients. Although the incidence of the wet form is lower. This form is very responsible in 85% for severe loss of vision. (Ernest, 2010; Kolar, 2008; Kuchynka, 2007; Rozsival, 2006) The dry form is caused by the destruction of capillaries choriocapillaries of the macula. Changes in the layer of pigment epithelium (RPE) and some degree of atrophy are seen ophthalmologically. Changes in the layer of pigment epithelium (RPE) and some stage of atrophy are seen opthalmically. Geographic atrophy (Fig. 2) is known as end-stage and it is associated with involution of photoreceptors and choriocapillaries. Incidence is usually bilateral and the other eye is affected in 50% of cases. Furthermore, white-yellow deposits (drusen) are present at the level of Bruch membrane. The emergence of these drusen is based on degeneration of RPE and these drusen do not affect vision. If drusen begin to grow and coalesce, the risk of disease progression in the wet form occurs.In the dry form is present gradual decrease in visual acuity when reading a small scotoma during an examination on the Amsler grid will appear first. Central scotoma and practical blindness occurs in later stages of the disease. (Ernest, 2010; Kolar, 2008; Rozsival, 2006) Fig. 2 Dry AMD - geographic atrophy of RPE (Kolar, 2008) 400 The wet form is a combination of destruction of capillaries choriocapillaries and their proliferation through defects in Bruch's membrane below the RPE and subretinal space. For fully developed wet form is characterized by the formation of a neovascular membrane which is formed at the time the defects in Bruch's membrane. Choroidal neovascular vessels (CNV) are able to pass through these defects into the space under the RPE and neuroretina later. These neovascular vessels are pathologically increased permeability, an increase transudation of fluid under the Fig. 3 Wet AMD - disciform scar (Ernest, 2010) retina. It is accompanied by a serous RPE and sudden, significant decrease of visual acuity with central scotoma and very disturbing metamorphopsia. Neovascular vessels are brittle, crack; they bleed into the subretinal space.Leakage and bleeding are the reason for the formation of a fibrovascular tissue, disciform macular degeneration (Fig. 3). (Rozsival, 2006; Kraus, 1997) CNV is divided by localization due to RPE: classic and occult. Occult CNV is associated with the development of neovascular complex between RPE and choriocapillaries. Classic CNV is characterized by proliferation of CNV complexes in the space between the RPE and neuroretina.Classification CNV by their location relative to the fovea: extrafoveal, juxtafoveal and subfoveal. (Kolar, 2008) Effective treatment of dry form is not known. In the wet form it is possible to use certain therapeutic options. Photodynamic therapy is used in the therapy of subfoveal localized membrane. Intravenous injection of photosensitive substances and subsequent exposure of the membrane by laser with a wavelength of 693 nm is basic for this therapy. Irradiation membranes are induced photochemical reactions, damage of neovascular vessels and thrombosis close these vessels. (Rozsival, 2006) Anti-VEGF therapy has proven antiangiogenic and antipermeable influences. It is blocking substance of VEGF molecule,whose main function is produce neovascular vessels and vascular permeability increase in retinal and choroidal structures. Anti-VEGF substances are used to prevent the progression of wet AMD. Next, laser photocoagulation by thermal laser used red light krypton laser is not absorbed into ocular media and all the energy of electromagnetic radiation is converted into heat in the RPE and the choroid. Right to choose an appropriate size of the laser spot, exposure time and intensity of radiation is required. Transpupillary thermotherapy is localized heating of the retina and choroid by diode laser with a wavelength of 810 nm, increases adhesion of platelets to the endothelium of CNV and this is the reason for the closure and scarring.Subretinal surgical extraction of CNV is another option in which the presence of subfoveal neovascular membrane and visual acuity 6/60 and worse is required. Radiation was one of the treatment options for exudative AMD before the discovery of anti-VEGF. The main aim of radiotherapy is the most pathological tissue damage. (Kolar, 2008) Visual acuity and refraction Visual acuity is expressed as the quality and level of ability of the human eye to distinguish details in the subject space. This ability depends on many factors such as brightness of objects, the distance of objects from the retina, the contrast of objects against the environment, pupil size and refractive error. (Synek and Skorkovska, 2004; Rutrle, 1993) Limit of resolution is important for each optical system. The value of one arc minute is considered a minimum angle of resolution of the human eye. This means that the eye can distinguish two points separately only when two light-sensitive elements of the fovea centralis of the macula are irritated while between them one cone is not irritable. Size of the minimum angle of resolution is determined from the actual parameters of the eye; it is the proportion of the size of the central cone and distance retina from second nodal point of the eye. (Kuchynka, 2007; Rutrle, 1993) 0,005 = * 0,0003 rad * 1' Determination of visual acuity is one of the basic functional eye examinations which are used to detect refractive errors of the eye and to monitor visual development during treatment of eye diseases. To determination of the refractive state of the eye are used two methods, subjective and objective. Subjective method is determined subjective visual acuity using visual acuity tests, trial lenses and trial frames or using phoropter. In this examination cooperation from the patient is required. The aim of this method is to determine the best corrected visual acuity. (Decarlo et al., 2013; Rehak and Rehak, 2011) 401 ETDRS eye charts (Fig. 4) are the most widely used standardized boards in clinical studies to determine visual acuity. These optotypes are formed Sloan letters which are sorted five letters in 14 lines. It is also observed geometric progression size of the letters in each line. ETDRS optotypes are constructed at a distance of 4 m. The patient is asked to read the letters of eye chart from the largest to the line where he is unable to read at least 3 letters with the best corrected visual acuity. Read line is considered the one from which the patient is able to read at least 60% of the letters. Each eye is examined separately. If the subject is not able to read the letters of 4 m the distance is reduced to 1 m and +0.75 D is added to the self-correction into the distance to eliminate the effect of „ . , , „r , «„„„N as . . i • i , -a t ,x, Fl§-4 ETDRS eye chart (Kolar, 2008) accommodation. The total visual acuity score is the sum or the ° J all letters read correctly. Suitable illumination intensity is between 85 to 300 cd/m2. 150-200 cd/m2 is most frequently used in common practice and in clinical trials. Visual acuity is improved in patients with AMD up to the level of illumination of 200 cd/m2 when plateau is reached and further improvement cannot be achieved. (Ernest, 2010; Kolar, 2008) An objective method is designed to determine the objective refraction in which the patient's cooperation is not needed. This method is indispensable for poorly investigated cooperating persons and children. The main aim of this method is to accelerate the examination and as the initial value for determining the subjective refraction and correct correction. For this method is used skiascopy or automatic eye refractometer.(Decarlo et al., 2013; Rehak and Rehak, 2011) Time measurement objective method for patients with macular disease is about 5 minutes on the eye while for the subjective method is the examination time in the same patient using phoropter or trial frame usually longer, about 15 minutes or longer. In patients with reduced vision trial frame is recommended to use whose advantage is the ability to tilt your head in the case of eccentric fixation. The advantage of the phoropter is the rate of exchange of spectacle lenses. A longer examination time is when using trial frame and for patient may be exacting and tiring. (Decarlo et al., 2013; Orr et al., 2001) Foreign research Orr et al. (2001) conducted research work dealing with the comparison of subjective and objective methods in patients with subfoveal choroidal neovascularization (CNV). First, subjective refraction was determined for patients to avoid the influence of fatigue and then the objective refraction was measured at Autorefractor (AR-1600G). Finally, ETDRS was used to determine the total number of the letters read correctly in each eye for subjective and objective method. The results were evaluated monocular. To compare the two methods they used a statistical method by Bland Altman which is used to assess the relationship between measurement error and the true value. Graphical display of the difference between measurements taken with the subjective and objective methods and the average measurement taken with the two methods is the essence Bland Altman plot. Determine the size of the difference of letters between the methods of measurement and their distribution around 0 can be determined from this plot. If points are not scattered around 0, the mean difference is calculated. Subsequently, 95% limits of agreement are determined as the mean difference ± 2SDs. This interval represents 95% limits of agreement between the two methods. VISUAL ACUITY WITH MANIFEST REFRACTION (letters) MEAN DIFFERENCE IN VISUAL ACUITY (letters) Fig the . 5 Comparison of the measurements between the objective and subjective methods (A) and comparison of subjective and objective methods by Bland Altman (B) (Orr et al., 2001) 402 Measurements were made during four months and 27 patients were examined, 17 patients with AMD and the remaining 10 with ocular histoplasmosis syndrome. The median visual acuity score obtained by subjective method was 50 letters, with scores ranging from 4 to 100 letters and the median for the objective method was 49 letters, with scores ranging from 10 to 100 letters. Scatter plot (Fig. 5A) shows a grouping of points along the line of equality. While points of the graph produced by Bland Altaian (Fig. 5B) are scattered around the mean difference which is very close to zero. The mean visual score was 1.5 letters improved for the subjective method with 95% limits of agreement -9.7, 12.78. However, most pairs of measurements were within five points of each other. Additionally, they conducted an analysis of letters for each level of visual acuity (Tab. 4). Mean letters were greatest in subjective methods for good visual acuity and the lowest for the poor. Tab. 4Differences in the number of the letters (subjective-objective method) by visual acuity Number of the letters (subjective - objective method) Visual Acuity Mean ± SD 95% Limits of Agreement Good 4.1 ± 6.8 letters -9.5, 17.7 letters Moderate 0.9 ± 4.2 letters -7.5, 9.3 letters Poor -0.4 ±5.1 letters -10.6, 9.8 letters PRACTICAL PART Purpose The research was focused on the comparison of the resulting values of visual acuity with correction determined through the use of subjective and objective methods for patients with age-related macular degeneration.The best method for the determination of the correction with which AMD patient will be able to achieve the best possible visual acuity; it will found out. Two working hypotheses were determined. Patient will see better with a subjective refraction than with correction of Autorefractor. The number of letters will decrease with age. Methods The first part of the research was carried out in the spring 2015, University Hospital Brno. Patients with dry and wet AMD were examined. The presence of AMD in both eyes and monocular visual acuity 1.0 logMAR and better were conditions for the selection of subjects. Refraction measurements carried out without using cycloplegics. First, each patient's personal data for any necessary trace and ocular anamnesis were found out.Subsequently, the subject was examined at Autorefractor Topcon KR -1 for obtaining objective refraction. Then, subjective refraction was determined using the LCD optotype, trial lenses and trial frame. The best sphere, cylinder axis, the power cylinder were gradually determined and ultimately were adjusted for best sphere correction. Patients were examined only under monocular conditions, because the most patients will have disturbed binocular vision due to a damaged macula and will fix the eye with better visual acuity. All the values will be assessed monocular. After determination of the subjective refraction patient read ETDRS for a distance of 3 meters from the top line to the smallest letter. The visual acuity score was calculated as total number of letters read at 3 m. Measurements were made for objective and subjective refraction. Because the ETDRS optotype was available in the workplace, subjective and objective refraction was set at 3 m. For objective refraction measured by the instrument at infinity was placed +0.25 D to compensate for investigative distance. Measured was in the room under standard lighting conditions. The measured results were statistically processed and analyzed. The analysis was carried out in Statistica 12th. First, summary descriptive statistics will be calculated from the measured values and will be supplemented by commentary. Subsequently, methods will be compared using box plots in terms of differences in medians, quartiles and limit values. Then the dependence of the results of individual methods of measurements on the age will be evaluated. Finally, scatter plot with number of letters against each will be created and Bland Altaian plot of the differences of pairs of letters on their average which will be compared with already performed studies. Results So far, 20 patients were examined, i.e. 40 eyes, 11 women and 9 men in the age range 57-90 years, mean age was 74.80 years. Statistically processed data can be viewed in the table below (Tab. 5). Tab. 5Basic descriptive statistics_ Age Objective method Subjective method N valid 40,000 40,000 40,000 Average 74,800 28,950 32,850 Median 75,000 33,500 41,000 Minimum 57,000 4,000 4,000 403 Maximum 90,000 55,000 60,000 Lower Quartile 70,000 10,500 15,500 Upper Quartile 81,000 43,000 45,000 Spread 33,000 51,000 56,000 Variance 62,113 277,485 294,695 Standard Deviation 7,881 16,658 17,167 Standard Error 1,246 2,634 2,714 Skewness -0,241 -0,330 -0,584 Kurtosis -0,013 -1,449 -1,093 Number of letters was most important factor to compare the two methods together. The average value of letters for the objective method was 28.95 and 32.85 for the subjective method. The difference is already visible here, but Chyba! Nenalezen zdroj odkazu. shows the unevenness of distribution of alues. Therefore, the median has a better predictive value. The median for an objective method is 33.50, but 41.00 for a subjective method, where the difference is more than one times greater. Maximum is 5 letters higher for subjective method and minimum is equal. Therefore, subjective method appears to be beneficial. Comparison methods of the measurements based on the number of the letters 65 60 55 50 45 s 40 35 »- 0 !■ 30 0) -Q E 25 Z 20 15 10 5 0 ■ Median, Upper and Lower Quartlles + Averaqe o Outlying * Extremes + + Objective method Subjective method Fig. 6 Box plot comparison methods of the measurements based on the number of the letters The standard deviation was shown to be problematic, because it is quite high. This is caused by uneven distribution of the results with a very high variance.This fact is visible in the plot dependence the number of the letters on the age (Fig. 7). As already indicated large dispersion of the results is shown in Fig. 7. Decreasing trend is clearly visible in the linear plane of the two methods. This is due to the fact that the disease is associated with aging. The difference between these two methods is decreased with increasing age. However, the plane is not perfect denouncing given the asymmetry of data. 404 70 60 50 Dependence objective and subjective methods of the measurements on the age Objective method = 65,6151-0,4902*x Subjective method = 89.2094-0,7535*x 40 o 30 B E 20 10 Objective method "^Subjective method □ □ □ O □ o 1 □ □ ) o ] □ □ □ □ o ] D B o o I □ : 1 □ □ □ □ o □ i □ □ o 0 , 1 55 60 65 70 75 Age 80 85 90 95 Fig. 7 Dependence objective and subjective methods of the measurements on the age Comparison of the results measurements of the objective and subjective methods Subjective method = 5,733+0.9367*x; 0,95 limits of agreement 70 60 50 T3 O £ | 40 o 30 3 3 CO 20 10 0 r = 0,9089; p = 0.0000 s* — 9^ o Q I < i ?'''jSs /? / ■' O /0° 10 50 60 20 30 40 Objective method Fig. 8 Scatter plot comparison of the results measurements of the objective and subjective methods The results of the subjective and objective methods are stored against each in Fig. 8. If the plot is compared with the Fig. 5A, results are grouped around the line of equality, but many distant points are there. These points are not almost occurred at the results of the comparative study (Orr et al., 2001). Also, the plot shows a slight deviation from the ideal plane. 405 Comparison subjective and objective methods of the measurements Bland-Altman plot 35 m _ _■ TJ * o C £ * 03 * E ■S § 0 _ .h & re O Cl , 01 gü £ a; * _q 30 25 20 15 10 5 0 -5 -10 Limits of Agreement Mean + 2SDs Mean = 3.9 Limits of Agreement Mean -2SDs -15 1-'-1-'-'-'-1 0 10 20 30 40 50 60 Average pairs of the letters subjective - objective method Fig. 9 Bland-Altman plot Bland Altman plot (Fig. 9) provides a better view on the issue. Average values of the pairs of the subjective and objective methods are plotted on the x-axis and the differences on the y-axis. Bland Altman plot shows that a clear trend does not appear in the differences of methods. On the other hand, shift line of the mean differences from 0 towards a subjective method of 3.9 letters is visible. And therefore subjective method has greater benefits than an objective method, and almost one line on the ETDRS. Orr et al. (2001) measured a lower value for all examined; only 1.5 letters towards a subjective method (Tab. 3). This could be explained by the absence of distant values that occurred in this research and it could influence the resulting mean difference. This can be seen on a larger standard deviation and limits of agreement. Orr et al. (2001) further divided the group by visual acuity (Tab. 1): a good (mean difference was 4.1 letters); moderate (0.9 letters); poor (-0.4 letters). If these data are compared with the plot of dependence the number of letters on the age (Fig. 7) with the assumption that the disease (ie. visual acuity) worsens proportionately age, this trend of decreasing differences between the methods is confirmed. Tab. 6 The average difference of the letters (subjective-objective method) Measurement Mean ± SD 95% Limits of Agreement Kachlikova, 2015 3.9 ±7.24 letters -10.57, 18.37 letters Orr et al., 2001 1.5 ±5.60 letters -9.70, 12.70 letters Conclusion The subjective method was better than the objective in all comparisons. The total visual score was 3.9 better for the subjective method which confirms the first hypothesis. The second stated hypothesis the number of letters will decrease with age was also confirmed. Overall, the subjective method is particularly beneficial in the early stages of the disease and the benefits of both methods are the same with the procedure of the age. Plot of dependence objective and subjective methods on the age shows that a change occurs after a certain age and then the objective method becomes more beneficial. This hypothesis must be verified in a larger test sample. This study is part of the thesis, therefore measurement continues and up to 100 eyes should be compared. The premise is that the significance distant values will be reduced with higher number of the examined eyes. Distant values of measurements were only accidental or will occur systematically in the other two-fifths of the measured eyes will also be necessary to compare. REFERENCES AUTRATA, Rudolf a Jana VANČUROVA. Nauka o zraku. 1. vyd. dotisk. Brno: Institut pro dalsi vzděláváni pracovniku ve zdravotnictví v Brne, 2006, 226 s. ISBN 80-701-3362-7. DECARLO, Dawn K., Gerald MCGWIN, Karen SEARCEY, Liyan GAO, Marsha SNOW, John WATERBOR a Cynthia OWSLEY. Trial Frame Refraction versus Autorefraction among New Patients in a Low-Vision Clinic. Investigative Opthalmology [online]. 2013, 54(1): 19-24 [cit. 2015-07-01]. DOI: 10.1167/iovs.l2-10508. ISSN 1552-5783. Dostupné z: http://iovs.arvojournals.org/article.aspx?doi=10.1167/iovs. 12-10508 406 ERNEST, Jan, Libor HEJSEK, Pavel NEMEC a Leos REJMONT. Makularni degenerace: trendy v lecbe věkem podminene makularni degenerace. 1. vyd. Praha: Mlada fronta, 2010, 249 s. Aeskulap. ISBN 978-80-204-2363-4. KOLÁR, Petr. Věkem podmíněna makularni degenerace. 1. vyd. Praha: Grada, 2008, 148 s. ISBN 978-802-4726-052. KRAUS, Hanuš. Kompendium ocniho lekarstvi. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1997, 341 s. ISBN 80-716-9079-1. KUCHYNKA, Pavel. Ocni lekarstvi. l.vyd. Praha: Grada, 2007, [40], 768 s. ISBN 978-802-4711-638. KVAPILIKOVA, Kveta. Anatomie a embryológie oka: učebni texty pro ocni optiky a ocni techniky, optometristy a oftalmology. 1. vyd. dotisk. Brno: Institut pro dalsi vzděláváni pracovníku ve zdravotnictví v Brne, 2010, 206 s. ISBN 80-7013-313-9. ORR, Peggy R., Laura D. CRAMER, Barbara S. HAWKINS a Neil M. BRESSLER. Manifest Refraction Versus Autorefraction for Patients with Subfoveal Choroidal Neovascularization. Investigative Opthalmology [online]. February, 2001, 42(2): 447-452 [cit. 2015-07-01]. ISSN 01460404. Dostupné z: http://iovs.arvojournals.org/article.aspx?articleid=2123500 ROZSÍVAL, Pavel. Ocni lekarstvi. Vyd. 1. Praha: Karolinum, 2006, 373 s. ISBN 80-246-1213-5. RUTRLE, Miloš. Brylova optika. 2. preprac. vyd. Brno: Institut pro dalsi vzděláváni pracovníku ve zdravotnictví, 1993, 144 s. ISBN 80-7013-145-4. REHAK, Jiri a Matus REHAK. Venozni okluze sítnice. 1. vyd. Praha: Grada, 2011, 138 s. ISBN 978-80-247-3480-4. SYNEK, Svatopluk a Sarka SKORKOVSKA. Fyziologie oka a viděni. 1. vyd. Praha: Grada, 2004, 93 s. ISBN 80-247-0786-1. 407 Porovnání přínosu korekce stanovené subjektivní a objektivní metodou u pacientů s VPMD CcmnrMX th« _o*v4lt «1 r, r* ••>-<•(» <«1 «'">»«• J t IV taj f, ť um tjt vat\«k9«* an* o*i«<.tr*t ni<*t»í> <»» [»«Ot"!> wtfti *M0 ••••• M> >—>■» i»".'..i. - —• ■Muku t, aaikaatl < *4ka* maa.alMa aiaalaaVra ■Vaal-jCk. PnW (•)■ %»i**r». a-aMln* na •» *« !•>•> nii'ií'ľi" mldľ H* aacaaraj m lattaM ■ dtkoi tairaau aMtt V«U> >atr»i. »H laJctpM V*"MC M a*aau akta* • mliM»t»>i U» k*f*UI • Ira*. *M»— - M ,!.<-■ lafcon Mt-t pit ....... • -1.. ■. ....... aba_M '•' * • ■ • »1 «■.. -.. LCD wWiw, t)uH»U ■ i» Mil ■ piMh iim»WiH llUta lUHMTW aalattal llllll,! -V.ll.lia Ipll MM vplaMiaaM ■««■« k r— . * „aj . c . nir.f.t - < l Mikáda l|: ■ 11. ľ. I Um1< imIInI **ak*k| 'WvIf, i_Ur_ -v>í»i-ř ..... i qaHfrv lAiWin rartaaca aaoaat. tmi tr:*i takat .- ... . ...-.>..-.] J raalll «4 *..... «1 •>• > Vi«»a«* *>«■•*• hvmi *• -hhiIi |Wi< ■ • i MM i,' t art < n t^lilial '«rVaaa •.«# uiiimim *yaatfa\«»b ufiakaaMN kala ■« i»iiW>« .rVatw aaa** fa »rWi*«**> aaWaaw **» 0 bWMl r ...... « k-.'. . i Ki.l-I IIIIMU ltH-4 d ll'-flt Mi: »1«! ■aiaa a* pM*a MaaVjtaMfk*. (<•'"*«*«» i • Italka -•■<• ■ »-..-. ...■».. a »...-.• H»»n—mim tkla*. Wrr«»*a f-m JaMikstf >e*í . ■ . i ...... t»ar< i . i > . - . , ■ i. * ti ...... :■«->■• héj • r-W't - < Ktp latii Matli .. . ta i Mr, IMTNM i ' U ať- lat »1 i r4> r., vM k*t 'i n ir Ma/ar»e*» ia>a»é»ai» 4MU a> tréaé—al • naakaNrtnil. U t**|l|a>ltlUri '.akajar pro taj mi* Ml e**». nato d ........ w .. .i , .... *tt> aa*aa_*ai "■alaak, -tl»a»).«..« »a*ra*ja péwttwwfmé anafct 1».*» a »■« inHi loitaltai >i.l) 14 cd" M Ncermi rrjjll. .. .» • I. a I .111.). ■ --. ...-.r- .j.l ' . Ml.il 1- ■■■ m ...... »•( tft**ar*ai nm,! ll.VA a kata |a >«ta« ak* a_d Jaa*watWa«>i» Haaavia* .••u**4.i. (Mha r> b *•»»!*»■•> a-N >t a> a va4al, ■i rn |m aatjjtl la»r r"i» » -.....1« .»••«. . * t ■" . ■ ■ • •«•-... • ■ . hutiH s«r4rri vyttkfti a«a_«r *• co utarauro wanawai»*)» ••laaiaatn aptktaftt «a\ *«ai> #t*aaMat •*ct«»<> lf>« la** ar i «• c ■' ......... i . -. • al. I a-aa» . - .. .iUfalaai ...... i Man* Ira***** a<»»»ť r>aat Cc4 M a»i»*k«>a fla\ la raaraa ni.i.ľ a* Mkfe 'iij ■ '4>.r.a..n vit— tnlvfa aaiat ivaaln Mina .fw.iíi.i. ŕaMMMaa* t •*.....* ... r a)af Ha i ■■ «*a t-.' ..i* .....«p>»a«r a aaaaaMwal • - -. • - • - ■ M traf i |0>* • ke*. NOU N «"414. H »ai>—i |tru • > r' • ■ i.-.*- ■• .-1- ■>»!•* aiklIarMitikall rr aa y itť*i#»#*t*i »i*l*«tů tOf* a kal. r ItM |'al iU..^ *vm railratl (4 laMrM la»«. i*(4 poNal ra [>c***r*rka miiuia ll*r_ akrvaala éraf MlrMrv ■ attfki<»3« aaaVara » aut»akt)an» uMrtltlJiiMu J (a>> *it*r«« !• ni.i.it.- iiuiim'; ... aat .. akl - •. • u ikara a Makán »»aa* aa 1101* UUI tni * k*K UCk>i| ?<•<■>»••»■•■ a»ia*' VTTkMMTftl M»lt H a tcaVito nnvni tfikVMa* a ic»r, ia* .SMalt* iur.1.., -t,a it-n 'a*i ■• tak* poaaiMM aa a*kli Mal'>tM»l *4M»|»K a lnia.1 tka«a On t kal ;Mrt; tak* *m.-. .......■. ■ irakara* eawaMl mm » ípp-h IťWa iua ■•«■«■. !».» raakODt t aarka* i I * i«a**i kaaud Maa tyt© ,|• a i.i.im, i t.ti,r ti• •*t.n i!■ r*>rfi a^aki na atta 0> >' lf a aa...... • ' . . .'la*) t a aaa— ||| Jiaearr* aaliaac: m la ala liaaM laltafMtti aa*«aa1 VM vtMcI trowítl vacTMcMi i»tr*tr«iri raiMa akaa aal a^tt— WMaaa* Ivaval aaaíal • lailaaaaf laaaaá, »*>a la***M aataraaaa (Hta»l W m dtkk m m ■ f »air#a ........'■• f**a kMraHia la >Nm t*»*a na v*)*»«t muaatH íii'1. TatX> ľ.t.i b) n- .' a. J ) s i. t c, i [. i, : laiB aaaAar* «una anaiat^a a *• taftla ta, aa aaa_» hral aťr .MiakM. aafti m butVu nwarttntcki Wrya»tl. * cMtIKk i«. i*ľ Tii«(f.f 408 30. Slitlamp method of estimating the depth of anterior chambre - Zeljka Jerkovic, Sara Baric Supervisor:B.Sc.opt. Sonja Drugovic University of applied sciences Velika Gorica Introduction Theanteriorchamberdepm(ACD)ismedistancefromm^ s.PartsmatincludeACDare:pupil4ris,ciliarybody,scleralspur,trabescularmeshwork(networkoffenestratedlamellaee ndomelialcellsaVainingaqueousintoCanalofSchlemmwhichnmybevisiblewhenisfulloMood),Schwalbe'sline(delinate stheanterioredgeofthetrabescularzoneandrepresentsthetermination of Descement's membrane). ThemeanvalueoftheACDinNormernEuropeanadultsisapproxim thoftheanteriorchamberangle.Assessmentoftheanteriorchamberangle(ACA)andanteriorchamberdepth(ACD)isnecessa ryforseveraheasons.ManytypesofglaucomarequireACAassessmentforacorrectdiagnosiseg,narrowangleglaucoma,angl eclosureglaucoma,pigmentaryglaucomaandneovascular(orlOO- day)glaucoma..EyeswithshallowACDandnarrowanteriorchamberanglesaremorepronetodevelop primaryangle closure glaucomaand drug-induced acuteglaucoma. TherearevariousmemodsofmeasuringmeACDinclua^ngphotographic,ultrasonographicandoptical.TheSmim sasimpleopticalmethodthatemploystheslitlamptoestimate the ACDwithout the need for anyextraattachments. Thecorneaandmelensformimagesofahorizontalslitobject.Theseparationofmetwofiguresisrelatedtom nofthems/lensslitimagerelativetothecornealsurfaceisdeterminedbytherefractivepowerofthecornea.Differencesi^ essaffectcorneahefractivepowerandmerefore,couldimpactonmeaccuracyoftheSmithstechniquein predictingthe ultrasonic ACD. 409 Measurementofthedepmoftheanteriorchambercanbecarriedoutm aag-Stteit900slitlamp,whichisbasedonm^ scribedbyHeim(1941),Bleeker(1960, 1961), and Brown(1973),and ultrasonic techniquescan also be used. Aningeniousopticaldeviceembodying2pairsofapertures,eachprovidingindependentlyfocusingdoublepencils- Ipairtobecoincidentonthecornealendotheliumandlonthelenscapsule- wasdescribedbyStenstrom(1953)asamodificationofadeviceinventedbyLindstedt(1916). Allmesememods,however,reqmremeuseofspetialat^ ddition.Themethodtobedescribedusesthestandardmodel Haag-Streit 900 slit lampalone; no extraattachmentis required. 410 Methods ofmesuring thedepthofanteriorchamber Thefirstrecordedslit-lamptechniqueformeasuringm^ byDondersinl872Jnmistechniquemeslit-lampisfocusedonthecomealendomeliumand then theanterior lens surface. Theslit- lampmovementbetweenmesetwopositionsgivesmeapparentde erstechniquewithmeadditionalrefinementofamicrometerdrumto measurethe slit-lampmovementaccurately. Thetechnique,ofcourse,reliesonmeeyemaintainingafixedpositionduringmetimematm lampismovedfrommeendomeliumtomeanteriorlens.TM medbyLindstedt/whoemployedasphericalandacylindricallenstoproduceanastigmaticbundleofligh trays.Thesphericalle nswasfocusedontomecorneaandmecylindricallenswasmoveuntilite^ wsasimultaneouscomparisonofthetwoimages,andthelenspositionsareused to deducethe anteriorchamber depth. 411 Smithmethod Smith suggestedamethod of anteriorchamber depth measurement, againusingthe HaagStreit900slit-lampanditscalibratedadjustableslitlengthfacility.ThetechniqueutiUsesahorizontal slit withthe anglebetween the observationand illumination systemset at 60°. Thepatientisinstmctedtofixatemebiomicroscopewithm^ edonthepatient'scornea.Theapparatusismovedforwardbymeans of thejoystick until theslit beam is focused on the cornea. Themiclmessoftheslitisnotvitallyimportant.fr lyeasierifmetearfilmislightlystainedwimfluoresceinasinapplanationtonometry.Thelengm calesituated on the upper part ofthe lamphousing. Slit length Depth ofanteriorchamber 1,5 2,01 2,0 2,68 2,5 3,35 3,0 4,02 3,5 4,69 4,0 5,56 Theright- handedgeoftheslitbeamiscareMlyobserved,andmeslitbeam ongthepictureobtainedisasfollows:Totheleftis thesharplyfocusedslitimageonthecornea.Asonelooksalong mistomeright,meimagesuddenlybecomesmoreblurred;meblurredzoneismeout-of-focusslitimageonm anteriorlenscapsuleand, dependingon the sizeof thepupil, moreto the right on theiris. 412 a. IMAGES NOT TOUCHING - slit length too short a. IMAGES NOT TOUCHING - slit length too smaH Gap seen between corneal and iris images corneal image b. IMAGES JUST TOUCHING - slit length correct b. IMAGES JUST TOUCHING - slit length correct Corneal images and iris image seen to touch Modificationmethod ItwasdecidedtofollowtheexampleofJacote Streitpachometertoobtainareliableindicationofchamberdepmineachsubject.Thearra orchamberdepmmeasurementwimoutmepachometerwassimd^ withmeslitfocusedontomecorneaatanilluminationsystemangleofabout80°tomeobservati bledifficultywasencounteredinmakingobservations, mainlyowingto cornealreflections. Thedifficultieswereminimisedbyinterchangingmeobservationandilluminationsystem sfollows: horizontal slitof2mmandapproximately0 - 5mmwidmwasprojectedontomeeyewithmesubjectfixati^ on,andmefixedpositionofmeillumnationsystem apexis made in everysubjectindependentof anteriorchamber depth. 413 Theslitwascenttedinmepupillaryap verticaldimension.Thusbothm ndanteriorlens. Theobjective magnificationwas set at lOx. Theobserverviewedtheanterioreyeusingmebiomicroscopeeyepiecenearest^ onmetemporalside.Theanglebetweenmeobservationandilluniinationsystemswasthe untilmetemporaledgeofthecomealslitappearedtobejusttouchingmenasaledgeofthelenticularslit. Theanglebetween thetwo systemswas noted bymeans ofthe protractorscale onthe slit-lamp main column. Inordertogiveamorerealisticresult.Inclinicalworkitwouldbemoreconvenienttouseasimple tablethatconverts the angular/measurement intoananteriorchamberdepth. Angle" Depth, mm Angle" Depth, mm 35 4-22 49 3-24 36 415 50 317 37 408 51 311 38 4.01 52 304 39 3-94 53 2-97 40 3-87 54 2-90 41 3-80 55 2-83 42 3-73 56 2-76 43 3-66 57 2-69 44 3-59 58 2-62 45 3-52 59 2-55 46 3-45 60 2-48 47 3-38 61 2-40 48 3-31 62 2-34 414 Results AtotaloD6eyesofsubjects(34%male,66%female)wereincludedinmissmdy.Subjectsagesranged ±5,65).WimtheSmimmemodsubjecthaddepmo .Theaverageadulteyehasachamberdepthot3.15mmThechambershallowsbv0.01mmperyear.Aneyewith ananteriorchamberdepthof lessthan 2.5 mm is at risk forangleclosureglaucoma. 415 Conclusion Afullassessmentoftheocularhealmsh^ andcouldmereforebeabletoeasilycan-youtsome creaseswimageduetomeincreaseinsizeofthecrystallinelensandwithmisdecreasecomesanincreased risk of narrowandclosedangleglaucoma. Cornea References Ot vision assessment„Assessment of the ACAandACD"-Clair McDonnellFaQI BritishJournalofOphmalmologyJ986J0,205-208;,,Slidampmeasurmentoftheanteriorchamberdepm''-W A DOUTHWAITE and D SPENCE Clinical and Experimental Optometry86.6 ,371-375 „Theeffectestimates of ofcentralcornealmicknessontheanteriorchamberdepth"-EbiPOsuobeniPhDClaireHegartyBSc Pinakin Gunvant BS BritishJournalofOphthalmology, 1979,63,215-220;„Anewmethodofestimatingthe depth of theanteriorchamber"-REDMOND J.H. SMITH Textbook of VisualScience andCclinical Optometry-Bikas Bhattacharyya 416 31. Contact lenses and dry eye syndrome- Lucija Batinovic Supervisors:B.Sc.opt. Sonja Drugovic, M.Sc.opt. Kristina Mihic University of applied sciences Velika Gorica Introduction Dryeye syndrome(DES),also known as keratoconjunctivitis sicca (KCS) orkeratitissicca, isa multifactorialdisease of thetearsand the ocularsurfacethat results in discomfort,visualdisturbance,and tearfilm instabilitywith potentialdamage to theocular surface Tears areneeded to lubricate theeyesand to washawayparticles andforeign objects. Ahealthytearfilm on the eyeis necessaryfor goodvision. Dryeyes develop when the eye is unable to maintain a healthycoatingoftears. Figure 1. Eyetear systemanatomy Eyetear systemanatomy, (Description) : teargland / lacrimalgland, superior lacrimal punctum superior lacrimal canal, tear sac/ lacrimal sac, inferior lacrimal punctum, inferior lacrimalcanal nasolacrimal cana 417 What causesdryeyes? Tears bathethe eye, washingout dust and debrisand keepingtheeye moist. Theyalso containenzymesthat neutralize microorganisms that colonizethe eye.Tearsare essential forgoodeyehealth.Tearsare complex, containingmanydifferentessential elements, includingoilsproducedbyspecialglands in the eyelidscalled meibomian glands. Theseoils preventevaporation ofthe tears. Indryeye syndrome, thelacrimalgland or associated glandsnear theeye don't produceenough tears, or dysfunction of the meibomianglandsreducesoil output, leadingto excessiveevaporation ofthe tears.This is calledevaporative dryeyeand is now considered to be theprimarycauseor a contributingfactor ofrnost cases of dryeye. Dryeye syndromehas manycauses.Itoccurs as apart ofthe natural aging process (especiallyduringmenopausein women); as aside effect ofmanymedications, suchasantihistamines,antidepressants,certain blood pressuremedicines, Parkinson's medications and birth controlpills; or becauseyou livein a dry,dustyor windyclimate. Ifyourhome orofficehas airconditioningoradryheatingsystem,that too candryoutyoureyes.Anothercauseis insufficientblinking,suchaswhenyou're staringata computerscreenallday. Dryeyesalsoareasymptom of systemicdiseasessuchas lupus, rheumatoid arthritis,ocularrosaceaor Sjogren's syndrome(atriad of dryeyes,drymouth andrheumatoid arthritis orlupus). Long-term contactlenswear is another cause; infact,dryeyes arethe most commoncomplaintamongcontactlens wearers. Ifcontactlens discomfortis the cause ofyourdryeyes,youreyecarepractitioner maywantto switchyou to a different lens or haveyouwearyourlenses for fewer hours each day.Insome cases, it is recommended that con tactlen swear bediscontinued altogetheruntil thedryeyeproblem clears up. Othercommoncauses ofdryeyesinclude: Dryenvironment orworkplace (wind,airconditioning) Sun exposure Smokingor second-handsmokeexposure Cold or allergymedicines Dryeyecanalsobe causedby: Heat or chemical burns Previouseyesurgery A rare autoimmune disorder in which theglands that produce tears aredestroyed(Sjogrensyndrome) 418 Symptoms Symptomsmayinclude: Blurred vision Burning,itching, or redness in the eye Grittyor scratchyfeeling in theeye Sensitivityto light I O B Figure 2. Blurred vision Exams and Tests Tests mayinclude: Visual acuitymeasurement Slit lampexam Diagnostic stainingof the cornea and tear film Measurementoftearfilm break-up time (TBUT) Measurementofrate of tearproduction(Schirmer'stest) Measurementofconcentration of tears(osmolalilty) 419 HowCommonAreDryEyes? Dryeyesanddryeyesymptoms are verycommon, particularlyamongolder adults. And aconsumer surveycommissioned byAllergan suggests dryeyes areeven more prevalentthanpreviouslybelieved. Thesurveyfound: 48 percentofadultAmericansregularly experience dryeye symptoms.42percentofwomenage 45 to 54 who havedryeyesymptomsreportblurred visionassociatedwith the condition. Women more frequentlythan menreport havingdifficultyusingacomputer duetodryeyesymptoms (62 vs. 44 percent). 43 percentofadults with dryeye symptomssaytheyexperience difficultyreadingdueto theirsymptoms. Amongadults age55 andolder, 30 percent of menand 19 percent of women saytheyhaveexperienceddryeye symptoms formorethan lOyears. 19 percentofadultssaytheyuseover the countereyedropsat least five times perweek totreatdryeyesymptoms. 63 percentofadults whouse non-prescriptioneyedrops to treatdryeyessaythe drops arenoteffective or onlysomewhateffective in managingtheir symptoms. Thesurveyalsofoundthat thoughdryeyes causeproblems fornearlyhalfof adult Americans, manypeoplefail to seekprofessionalhelp fordryeyesymptoms: 69 percent ofrespondents who experiencedsymptoms said theyhad not visitedaneye careprofessional fordryeye treatman. TheAllerganDryEye Surveywasconducted onlinein March 2011 byHarrisInteractive,with 2,411 adults (age 18andolder)responding. 420 Treatment Thefirst step in treatment is artificialtears. Thesecomeaspreserved (screw cap bottle)andunpreserved(twistopenvial).Preservedtearsare morebottleconvenient, but some peoplearesensitive to preservatives.Therearemanybrandsavailablewithout a prescription. Start usingthe dropsat least 2-4 times perday.Ifyoursymptoms arenot betterafteracoupleof weeksofregularuse: Increase use(upto every2 hours) Trya different brand Talk toyourhealth care provider ifyou can't finda brand that works foryou Othermedicaltreatmentsmayinclude: FISH OIL2-3 times perday Glasses,goggles orcontact lenses that keep moisturein the eyes Medicines such as Restasis, topicalcorticosteroids,andoraltetracyclineand doxycycline Tinyplugsplaced in the teardrainage ducts to moisturestayon the surfaceof theeye longer Otherhelpfulsteps include: Don't smokeandavoidsecond-hand smoke, direct wind, and airconditioning. Usea humidifier, especiallyin the winter. Limit allergyandcoldmedicines that maydry you out and worsenyour symptoms. Purposefullyblink more often.Restyoureyes oncein a while. Cleaneyelashesregularlyandapplyand warm compresses. Somedryeye symptomsare dueto sleepingwith the eyes slightlyopen.Lubricatingointments workbest forthis problem. You should usethem onlyin small amounts since theycan bluryourvision.lt is best to usethem before sleep. Surgerymaybehelpful if symptoms are because the eyelids arein an abnormal position. 421 Contactlenses for dry eyes Probablythe most common complainteyedoctorshear fromcontactlenswearers is, "Mycontactsmake myeyesfeel dry." Dryeye syndromeis a common problemamongcontactlenswearersand non-wearersalike.Butsymptoms of dryeyescan bemorepronounced ifyouwearcontact lensesandyourcontactsstart to dryout, too.Fortunately, thereare effective remediesforcontact-relateddryeyeproblems.Ifyousufferfromdryeye symptomssuchasirritated,"scratchy" andred eyeswhenwearing contacts, switchingto a new typeof contactlens or careproductoften canmakeyoureyes more comfortable. Thephrase"contact lenses fordryeyes"refers tonewtechnologiesthatcontactlensmanufacturers havedeveloped to reducecontact lens-induced dryeye(CLIDE) symptoms, whicharetheleadingcauseof people discontinuingcontactlenswear. Fixingthe problemstartswith a visit toyoureye doctor so heor she canevaluatethe cause ofyourdryness symptoms and determine the bestwayto increaseyour contact lenswearingcomfort. Sometimespeopleavoidtalkingto theireyedoctor aboutcontact lens-related dry eyesbecause theyfearthey'll betoldtheycan't wear contactsanylonger.But with today'svarietyof new contact lenses and careproducts, the need to discontinue contactlenswearaltogether is veryunlikely. Figure 3.Contactlenses 422 Eye Drops Sometimescontactlens-relateddryeyes can besolved withoccasional useofeyedropsknown as comfort drops,rewettingdrops orartificial tears. Though theselubricating eyedrops typicallyprovideonlyshort-term reliefof contactlensdrynesssymptoms, somedrops maybemore effective and long-lastingthanothers, dependingon the specific typeof dryeyesyou have. Youreye doctorcansuggest thebestbrands foryouafterexamining your eyes. Ifusinglubricatingeye drops isyourpreferredapproach, it's veryimportant to makeaproductchoice inconsultation withyoureyedoctor. Manyover-the-countereyedrops arenotintended forusewith contactlenses,and not all lens-compatible drops arecompatible with alliens materials. Youreye doctor also cantellyouaboutother possible remedies for contactlens-relateddryeyes, including eye vitamins, flaxseed or fish oil supplementsandprescriptioneyedropsfordryeyerelief. Figure 4. Eye drops 423 LensBrandsThatCanRelieve DrynessSymptoms Severallens manufacturers have developed new brands of contacts specificallytargetedatreducingthe risk ofcontactlens-relateddryeyediscomfort and complaints.Popularbrands ofcontactlenses for dryeyes include: Bausch+LombUltra. These new siliconehydrogelcontactlensesfeature MoistureSeal technologythat providesunsurpassedcomfortandvision all daycomparedwith the leadingsilicone hydrogellenses,accordingto thecompany.MoistureSeal technologyenablesBausch+Lomb Ultralenses toretain moistureforup tol6 hours, the companysays. Thelenses also arebacked with apatientsatisfactionguarantee:Ifyou arenot satisfied with them for anyreason, simplyreturnanyunopened boxes within 90 daysandBausch +Lomb will provide a full refund. DailiesTotal 1. ManufacturedbyAlcon,thesesingle-usedailydisposable contact lensesfeaturean innovativewatergradientdesign: The watercontent is approximately33 percentat the coreof thelensandincreases togreaterthan 80 percent at thefront and backsurface.Because of this uniquedesign,Dalies Total 1 lenses provide"a silky-smooth surfaceforcomfortthat lasts until theend ofthe day,"accordingto the company. Cooper VisionProclear. These popular contact lenses fordryeyes are madeof ahigh-waterhydrogel materialandcontainmoleculesfoundnaturallyin humancellmembranes that attract and surroundthemselveswithwater, keepingProclearlenses moist andcomfortable after 12 hours ofwear,accordingto CooperVision. Proclearcontact lenses currentlyaretheonlybrandapprovedbythe U.S.FDAto carrythis label: "Mayprovideimproved comfort forcontactlenswearerswho experience mild discomfort or symptoms relatingto dryness duringlens wear."Proclearlensesareavailable inavarietyof designs, includingadailydisposable lens (Proclear 1 day),bifocalcontact lensesandtoric contact lenses forastigmatism. ExtremeH20. Made byHydrogel Vision, ExtremeH20 is anotherbrandofsoftlenses that manyeyedoctorsprescribeto reduce contactlens-related dryeyeproblems. These high-waterhydrogellenseshave uniquewater-bindingproperties that allow ExtremeH201enses to retain virtuallyall their watercontentthroughout the day,accordingto the company.ExtremeH201enses areavailable in weeklyand two-week disposabledesigns. 424 Orthokeratology Here'saslightlydifferentapproach tocontact lenses fordryeyes:Wearcontacts only when you areasleep! Orthokeratology(or ortho-k) is a contactlens fittingtechnique wherespeciallydesignedgaspermeablecontact lensesareprescribed forovernight wear only. Whileyouareasleep, theortho-klensesreshape the frontsurface ofyoureyes(cornea)andcorrectnearsightednessandotherrefractive errorssoyou can seeclearlyduringthe daywithout glasses or contact lenses.Byeliminatingyourneedto wearcontactlenses duringthe day, ortho-k mayreducecontactlens-relateddryeyesymptoms. Figure 5.Corneal shape priortoOrthokeratology Figure 6.Corneal shape after Orthokeratology 425 Interesting facts andresearc about dry eye DryEye SyndromeMorePrevalent inLarger Cities Residents of some ofthelargest U.S. metroareasnow have another item to add to their list ofconcerns,apartfrom traffic. Research shows that cities withhighlevels of air pollution haveanincreased risk ofdryeyesyndrome. Cities cited in thestudyincluded Chicago, New York,LosAngelesand Miami. Studysubjects in andaround Chicagoand New YorkCitywerethreeto fourtimes morelikelyto bediagnosed with dryeye syndromethan thosein less urbanareas with relativelylittle airpollution. Usingdata from the NationalVeteransAdministrative database, the National Climatic DataCenterandNationalAeronauticsandSpaceAdrmnistration,researchersexamined the healthrecords of 606,708 U.S. veterans who had receiveddryeye syndrom treatmentin one of394VA eyeclinicsfromJuly2006 throughJuly2011. Thoselivingin areas with highlevels ofair pollution had the highest magnitude of increasedrisk fordryeyesyndrome,at an incidence rate ratio of 1.4. Most metropolitanareasshowedrelativelyhigh prevalenceof dryeyesyndrome (17-21 percent)andhigh levels of airpollution. Inaddition, therisk ofdryeye syndrome was 13 percent higher in zip codes in highaltirude areas. DryEye Disease High AmongOffice ComputerUsers Morethan 75 percent ofwomen who routinelyusea computeratwork maysufferfromdryeyedisease (DED),saysa study. Researchers in Japan investigated the tearfunction andprevalence of dryeyesymptomsamongofficeworkers who routinelyuseacomputeron the job. Findings for 561officeworkers(averageage 43.3years)were included inthe studyresults. Participantscompletedquestionnairesand underwent dryeye testing. Thepercentage of femalecomputeruserswith"definite or probable"DEDwas 76.5 percent;amongmale workers, it was 60.2 percent. Risk factors fordryeye included beingover 30 andusingacomputer more than eight hoursperday. Thestudyauthorsconcludeddryeye diseaseis prevalent amongyoungtomiddle-agedJapanese VDT users andthat measures to reducethe adverse effects of computeruseon theeye'ssurface mayimprovepublic healthand qualityof lifeforofficeworkers. A report of thestudyappeared on the websiteof the AmericanJournal of Ophthalmologyin July2013. 426 Conclusion Dryeyesarecausedbyalack of tears.Tearsare necessaryforthe normal lubrication ofyoureyesand to wash awayparticles and foreign bodies. Ifyouhave dryeyes, you will feel a burning, scratching, or stingingsensation. You mayalsohave strained or tired eyes afterreading, even forshort periods oftime.Ifyouwearcontacts,theywill likelyfeeluncomfortable. Havingdryeyesforawhile can lead totinyabrasions onthe surface ofyoureyes. Dryeye syndromeis a common problemamongcontactlenswearersand non-wearersalike.Ifyousufferfromdryeyesymptoms such as irritated, "scratchy" andred eyes when wearingcontacts, switchingto a new type of contactlensorcare product often canmakeyoureyesmorecomfortable. LITERATURE http://www.allaboutvision.com/conditions/dryeye.htm http://www.allaboutvision.com/conditions/dryeye.htm http://emedicine.medscape.com/article/1210417-overview http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/003087.htm Název: Sborník přednášek 6. CELOSTÁTNÍ STUDENTSKÁ KONFERENCE OPTOMETRIE A ORTOPTIKY S MEZINÁRODNÍ ÚČASTÍ Vydal: NCONZO, Vinařská 6, 603 00 Brno Pořadatelé sborníku: Doc. MUDr. Svatopluk Synek, CSc, Mgr. Sylvie Petrová, Mgr. Petr Veselý, DiS., Ph.D., Bc. Lucie Patočková, Bc.Zuzana Švambergová, Bc.Denisa Zličařová Počet stran: 427 Výrobní číslo: 60/2015 ISBN: 978-80-7013-578-5 Tirážní znak: 57-854-15