Измерение толщины роговицы глаза

[библиограф]

На форум часто "заруливают" в поисках халявного решения своих проблем путём "мозгового штурма".

В случае Serge53 всё гораздо проще - они, по-видимому, страдают от ипохондрического
синдрома и всем рассказывают о своих недугах, получая от этого облегчение.
 http://vseostresse.ru/psihicheskie-rasstroystva/ipohondricheskij-sindrom.html

Нужны конкретные принципы измерения, чертежи устройств. А не просто красивые слова типа "когерентная оптическая томография".

Современные офтальмологические приборы позволяют делать такие измерения. Но стоимость одного обследования у окулиста 1000 руб.

Вы и в самом деле полагаете, что ознакомившись с этими принципами и чертежами вы сможете построить конфокальный микроскоп для того чтобы мерить толщину роговицы своих глаз и не платить по 1000 р. за визит к офтальмологу?
И вы, похоже, думаете, что кто-то принимает вашу блажь всерьёз? Тогда дело совсем плохо!

[Serj]

  Наиболее сильное преломление происходит на передней поверхности роговицы.

И?  Это же вовсе не значит, что преломление будет сильно зависить от вариаций её толщины.

[Serg53]

Толщина роговицы определяется ультразвуковым пахиметром, а качественно оценивается при биомикроскопии на щелевой лампе (Узкая световая щель под углом дает оптический срез роговицы по которому оценивают ее толщину). За последние годы отмечается стойкая тенденция к уменьшению толщины роговицы человека и росту числа случаев кератоконуса.
Толщина роговицы становится менее 500 мкм и как правило в нижней половине. Чем это вызвано - трудно сказать, по видимому, к этому приводит вдыхание выхлопных газиков, прогулки по собачьему дерьму, поедание орбита без сахара, прикладывание к уху быдлофона, любовь бесконечно и сильно тереть глаза, длительное ношение контактных линз, офисно-кондиционерное сидение в пыли и при низкой влажности воздуха и все вышеперечисленное в сумме. Сначала кератоконус проявляется появлением астигматизма, затем понижением максимальной остроты зрения.
По астрономии: грустно, но… Наблюдения в телескоп с короткофокусными окулярами показывает несовершенство оптики глаза в полной красе, прекрасно видны плавающие помутнения в стекловидном теле, вакуоли в хрусталике глаза, локальные выпячивания роговицы.

Вот был хороший ответ.

Перемещения лейкоцитов или других полимолекулярных неоднородностей в сетчатке глаза или стекловидном теле сильнее заметны при малых зрачках входа. Неоднородности структуры роговицы и хрусталика тоже.

Долго обходил эту тему. Сразу было ясно, о чём она: ни о чём!

На форум часто "заруливают" в поисках халявного решения своих проблем путём "мозгового штурма". Смею всех таких "мудрецов" заверить: у ЛА астрооптических проблем выше крыше!

Никого не заставляют участвовать в обсуждении темы.
 

Вы и в самом деле полагаете, что ознакомившись с этими принципами и чертежами вы сможете построить конфокальный микроскоп

Опять красивые слова...
 

[библиограф]

 

Опять красивые слова.

Согласен, конфокальный микроскоп звучит внушительно, щелевая лампа - попроще,
но, всё равно слова останутся словами, вам всё равно не сделать ни тот, ни другой прибор
https://en.wikipedia.org/wiki/Slit_lamp#History

[ekvi]

Система линз глаза сформирована из четырех преломляющих сред: роговицы, водяной камеры, хрусталика, стеклянного тела. Показатели их преломления не имеют значительных отличий. Они составляют 1,38 для роговицы, 1,33 для водяной камеры, 1,40 для хрусталика и 1,34 для стекловидного тела (илл. 1).

Более точные значения (см. http://medic.studio, Офтальмология): 1.376, 1.336, 1.386, 1.4 - т.е. глаз можно рассматривать как цельную шаровую линзу, у которой фокальная поверхность совмещена с задней сферой.
Вот и давайте абстрагируемся от "физиологических" подробностей и рассмотрим глаз как оптическую концентрическую систему с центром кривизны в центре хрусталика.
Поскольку в оптике - кроме воды - нет сред с показателем преломления ниже 1.4, то для демонстрации выберем две среды с близкими показателями преломления: CaF2 (n = 1.43) и кварцевое стекло, KV (n = 1.46)  (илл. 2).

Это заблуждение...

По просьбе ТС изменим толщину роговицы не на 0.2 мм (что происходит в результате всяких деградационных процессов), а аж на 2 мм (илл. 3). Фокус изменился на 0 целых и столько же десятых. Что это, как не подтверждение того, что у роговицы очень малая оптическая сила!

[ekvi]

Теперь изменим внутренний радиус кривизны роговицы более чем на миллиметр (илл. 1). Снова - тот же, нулевой, эффект, что подтверждает слабость оптической силы роговицы.

Зато при изменении внешнего радиуса у роговицы всего лишь на 1.3 мм оптическая сила глазной шаровой линзы резко изменяется (илл. 2). И происходит это не потому, что у роговицы высокий показатель преломления (он даже ниже, чем у хрусталика), а потому, что оптическая сила глаза-линзы определяется кривизной его первой (внешней) поверхности.
Значит, измерять нужно не толщину роговицы (с чего начал ТС), от которой НИЧЕГО не зависит, а её кривизну.

Сосредоточьтесь на технической оптике, и у Вас всё получится. Желаю успехов!

[ekvi]

конфокальный микроскоп

... скрещённый с полярным компаратором.

ТС: только не забудьте отметить, что Ваш прибор рождён в России! А мы это проверим.

[библиограф]

 Все вышеприведенные рассуждения можно наглядно пояснить простым опытом, который ещё
в X веке проделал Альхазен , знаменитый арабский оптик.
Возьмите стеклянный сферический сосуд из прозрачного стекла(колбу), наполните его водой
и выставив на солнечный свет, понаблюдайте, как лучи сходятся в фокус. Вылейте затем воду
из колбы - фокус исчезнет, оптическая сила пустой колбы почти нулевая.
Но в случае глаза есть тонкость - поскольку форма роговицы поддерживается внутриглазным
давлением, неравномерность толщины роговицы неизбежно повлечёт искажение формы и
астигматизм. Это как, если бы, мы взяли вместо стеклянной колбы воздушный шарик, или обычный 
гандон и наполнили его водой; свет будет собиратся в фокальное пятно, но весьма причудливым образом.

[Serj]

Но в случае глаза есть тонкость - поскольку форма роговицы поддерживается внутриглазным
давлением, неравномерность толщины роговицы неизбежно повлечёт искажение формы и
астигматизм.

Второе из первого никак не следует. Не забивайте ТС голову, неравномерность толщины настолько мала, что на диаметре зрачка не повлияет кардинально на зрение.

[Serg53]

Наверное, тему лучше было бы назвать «Оптометрия глаза».
Попросить модераторов переименовать?

У меня такой вопрос.
Допустим диаметр хрусталика D [мм], толщина H [мм].
Какова будет его оптическая сила внутри глаза Ф [диоптрий]?
Можете предложить простую формулу для вычисления
Ф = f(D,H), если n(вк) = 1,33, n(хр) =1,40, n(ст) = 1,34
 

[gar298]

 еще есть влияние атмосферного давления и глазного при котором  хрусталик отдаляется от  сетчатки на  расстояние  ближе или дальше  и ведет  к  не резкому видинию и есть еще  2 хрусталик   находящийся   после верхнего  который не меняется  типа пленки  и тоже мутнеет его иногда простреливают лазером

[ekvi]

оптическая сила пустой колбы почти нулевая.

!!

форма роговицы поддерживается внутриглазным давлением

точнее - кривизна роговицы.
И не "внутриглазным давлением", а формой хрусталика. Причём, даже при максимальной крутизне радиусов хрусталика (R ~ 5.33 мм - т.е. при уменьшении почти в два раза R1 - с 10 мм до 5 мм ) фокус не так сильно изменяется, как при изменении всего на 1 мм R1 у стенок "колбы" (= роговицы).

неравномерность толщины роговицы неизбежно повлечёт искажение формы и астигматизм.

- искажения, на 2 порядка слабее изменения R1 у роговицы. То же относится и к вариациям всех остальных параметров внутри глаза, в среде физиологических жидкостей. Именно поэтому удаление зрачка практически не влияет на зрение, а только на аккомодацию, которую компенсируют мышцы, деформирующие глазное яблоко..

[ekvi]

если бы, мы взяли вместо стеклянной колбы воздушный шарик, или обычный гандон и наполнили его водой, то свет будет собираться в фокальное пятно, но весьма причудливым образом

- потому, что форма "колбы" - цилиндр.

[библиограф]

Даже удивительно, как можно в нескольких фразах сделать столько принципиальных ошибок!

Именно поэтому удаление зрачка практически не влияет на зрение, а только на аккомодацию, которую компенсируют мышцы, деформирующие глазное яблоко..

Вот это да! Тут нечего добавить!
Вариации толщины роговицы влекут изменение её формы - про кератоконус слышали?

[Philipp]

Может не в тему, но могу предложить контактный способ увеличения толщины роговицы с помощью жесткой роговичной контактной линзы.

[ekvi]

кератоконус

Имелись в виду осесимметричные изменения параметров роговицы.
Конечно, и астигматизм, и другие искажения изображения - наиболее эффектны при изменениях наружной поверхности роговицы (как выяснилось выше).

[ekvi]

Может не в тему

напротив: прямо в копилку ТС!

[ekvi]

Из проведённых исследований вытекает следующий принципиальный вывод.
Свет в глазу фокусируется не на хрусталике, как тому нас учат учебники, а на переднем радиусе роговицы. Хрусталик же используется в качестве актуатора, который на принципе несжимаемости жидкостей воздействует на роговицу. Сам хрусталик, раздуваясь, из чечевицы (R1 = 10, R2 = - 6) превращается в круглый шарик (R1 = 5.33, R2 = - 5.33), а роговица, упруго деформируясь, концентрично огибает передний радиус хрусталика. 
Если в норме оптическая сила у глаза D = 1000/25 = 40 диоптрий, то за счёт аккомодации его сила изменяется до 40 + 40 = 80 диоптрий, т.е. Fmin = 1000/80 = 12.5 мм (!). Этот случай изображён на илл.

 Здесь из известного диапазона аккомодации в 70 диоптрий я произвольно отвёл 40 диоптрий на укорочение фокуса. Но, если строго, то надо считать изменение объёмов хрусталика и камеры за роговицей: для любителей указывать на ошибки это уже не составит особого труда. 

[Serg53]

В случае Serge53 всё гораздо проще - они, по-видимому, страдают от ипохондрического
синдрома и всем рассказывают о своих недугах, получая от этого облегчение.

Моё хобби – познание таинств природы, в том числе биологических. Можете назвать это как угодно, но на сущность процесса это никак не влияет.
 
На тему = Хрусталик = можно почитать Википедию:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D1%80%D1%83%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%BA
 
На тему = Внутриглазное давление = Регуляция внутриглазного давления = в Интернете много сообщений. Процесс регуляции осуществляется при посредстве вегетативного отдела нервной системы, сосудистой оболочки, цилиарной мышцы, шлеммова канала, трабекулярной сети.
 

[библиограф]

Но, если строго, то надо считать изменение объёмов хрусталика и камеры за роговицей:

Влияние изменения формы хрусталика при аккомодации на форму роговицы почти незаметно;
намного сильнее влияет увеличение давления в стекловидном теле за счёт сокращения мышц,
охватывающих глазное яблоко - это нетрудно понять, просто сравнив объёмы хрусталика и стекловидного тела. Хрусталик только передает давление на жидкость, заполняющую переднюю
камеру глаза.
А вот осьминог лишен возможности управлять формой роговицы, впрочем, это и ни к чему, поскольку
показатели преломления среды снаружи и внутри равны, поэтому в роговице есть отверстие, для
выравнивания давления.
 Головоногому приходится использовать линзу с наибольшей оптической силой - сферическую и
аккомодировать глаз,  перемещая её взад-вперед.  Мудрая предусмотрительность Природы!