В поисках идеальной прогрессивной линзы

• Стандартная прогрессивная линза
• Индивидуальная прогрессивная линза
  • Влияние вертексного расстояния
  • Влияние пантоскопического угла
  • Влияние межзрачкового расстояния, измеренного монокулярно
  • PD-оптимизированный инсет
  • Влияние угла изгиба оправы
  • Резюмируем
• Новые технологии и оборудования для производства прогрессивных линз
• Индивидуализируем прогрессивный дизайн

Чтобы понять, чего удалось достичь, мы должны знать, что предлагается на рынке очковой оптики. Основная масса существующих конструкций прогрессивных линз имеет так называемый стандартный дизайн (то есть линзы не индивидуальные), принципы построения которого основаны на «усреднении». Давайте рассмотрим этот принцип и попытаемся разобраться, почему стандартные линзы часто не оправдывают надежд своих пользователей.

Стандартная прогрессивная линза

Если вы – счастливый обладатель абсолютно стандартной фигуры и носите, скажем, 44-й размер при 3-м росте, то в магазине любой костюм нужного размера и роста сядет на вас идеально, необходимо только определиться с фасоном. Вас не спрашивают объем бедер, талии и т. д., так как по умолчанию все ваши параметры соответствуют названному вами размеру. Это и есть стандартные дизайны.

Известно, что существует оптимальная базовая кривизна для каждого рецепта, и в идеальном случае желательно использовать обе поверхности линзы для внесения последовательных изменений в их кривизну для достижения оптимального качества передачи изображения. К сожалению, стандартные методы производства заставляют при создании дизайна прогрессивных линз исходить из возможностей небольшого набора полузаготовок, каждая из которых представляет некое усредненное значение рефракции (преломления) из всего многообразия рецептов, то есть работать приходится со стандартным набором значений кривизны базовой поверхности. Любой другой способ является очень трудоемким и слишком дорогим. Такой подход не может гарантировать для всех вариантов рецептов оптимального зрения пользователям, восприятие «картинки» в очках усложняется вместе с адаптацией.
Вторым видом «усреднения» является набор стандартных параметров положения линзы перед глазом и посадки оправы, из-за чего дизайн прогрессивной линзы сразу предъявляет ряд требований к оправе и установке линз, дабы не оказать разрушительного воздействия на общую остроту зрения и зрительный комфорт пациента. Этими параметрами являются угол наклона линзы перед глазом, или, другими словами, пантоскопический угол, заднее вертексное расстояние и монокулярное зрачковое расстояние. На восприятие прогрессивных очков как удобных с первого момента или требующих долгого привыкания оказывают влияние и привычное рабочее расстояние, и горизонтальный разворот линзы перед глазом, который также принято называть углом изгиба оправы (FFA).
Сегодня стандартные линзы рассчитаны на пантоскопический угол в диапазоне от 7 до 11°. Это означает, что рамка оправы должна быть скорректирована таким образом, чтобы удовлетворить это требование и тем самым обеспечить равенство вертексных расстояний для любого направления взора вдаль или вблизи в целях достижения оптимального качества зрения через все зоны прогрессивных очков. Доказательством является тот факт, что часто увеличение или уменьшение пантоскопического угла является решением при устранении неудобств пользования прогрессивными линзами пациентами.
Следующим процессу «усреднения» подвергается вертексное расстояние. В среднем оно составляет 14 мм при диапазоне 12–16 мм. Напомним, что традиционные инструкции по установке линз рекомендуют осуществлять посадку очков на лице близко к глазу настолько, насколько это возможно и комфортно.
Изменение рабочего расстояния по отношению к стандартному 40 см при определении величины аддидации также приводит к дискомфорту при использовании прогрессивных очков. Для аддидации (Аdd) выше +2,50 дптр в основу расчета рабочего расстояния закладывается величина, рассчитанная по соотношению 1000/Аdd, которая постепенно становится меньше для более высоких добавок для близи. Такое рабочее расстояние вместе с межзрачковым расстоянием (PD), данными рецепта и аддидацией задает инсет* в линзе.
Последним из «усреднений» является расчет дизайна линз исходя из стандартного межзрачкового расстояния. Актуальным средним значением для инсетов в современных конструкциях прогрессивных линз является значение 2,5 мм для каждого глаза при условии колебания этой величины в лучших дизайнах прогрессивных линз в зависимости от величины аддидации и степени аметропии. Однако каждый, кто имеет дело с измерением межзрачкового расстояния, скажет о большом разбросе между значениями межзрачкового расстояния для дали и для близи у людей с разными PD для дали, а также о большом числе пациентов с заметной разницей в значениях монокулярного зрачкового расстояния.

Итак, в расчет дизайна стандартной прогрессивной линзы закладываются стандартные параметры посадки оправы – некие среднестатистические данные, которые все время немного изменяются и указываются каждым производителем как рекомендуемые параметры при выборе оправ.

При этом скорее будет указан диапазон, а не конкретные значения. Однако производитель использует определенно средние значения, так как именно в этом случае линия взора будет проходить через середину всех зрительных зон, что обеспечит максимальный их размер на выходе и легкую адаптацию пользователя к новым линзам.

Резюме: выбирая стандартные дизайны «прогрессивов», при выборе оправы специалист должен учитывать эти параметры! Без них прогрессивную линзу изготовить невозможно! Поэтому оправу, которую выбрал клиент, специалист должен подогнать под стандартные значения посадки или отказаться от нее в случае невозможности подгонки под стандартное положение линз перед глазами. Конечно, это не относится к PD, измеренному монокулярно: подогнать под него оправу невозможно.
Так какой же должна быть идеальная прогрессивная линза и по каким параметрам посадки оправы следует рассчитывать ее дизайн?

Индивидуальная прогрессивная линза

Для того чтобы избавиться от влияния положения линзы перед глазами на качество коррекции зрения в прогрессивных очках, данные посадки оправы закладываются в дизайн линзы на этапе его создания, то есть рассчитывается распределение рефракций по поверхностям линз с учетом индивидуальных параметров.

Такое решение впервые было предложено учеными Rodenstock в 2000 году на базе использования технологических процессов обработки Free Form. Линза получила название Impression, что в переводе означает «Впечатление». Чтобы количественно и качественно оценить влияние индивидуальных параметров (рис. 1) на зоны для зрения и положение главной линии прогрессии (то есть линии, проходящей через середины всех зрительных зон линзы), далее рассмотрим примеры.

Влияние вертексного расстояния

Известно, что изменение вертексного расстояния по отношению к используемому при выписке рецепта приводит к изменению оптической силы линзы, и нам понятны жалобы пользователей на недостаточную остроту зрения. Кроме того, распределение «неправильной» рефракции по зонам линзы усиливает плавающий эффект, который заставляет пользователя двигать головой из стороны в сторону для боковых взглядов.
На рис. 2 показано распределение аберраций в линзе, изготовленной по стандартным параметрам посадки оправы для рецепта: Sph +3,00 дптр, Add 2,00 дптр. Можно заметить, что главная линия прогрессии от зоны для дали к зоне для близи располагается максимально физиологично, так чтобы при естественном направлении взгляда линия взора проходила по центру свободных от аберраций зрительных зон. Теперь давайте изменим вертексное расстояние в оправе на 5 мм по отношению к стандартному значению вертексного расстояния, равному 14 мм, то есть уменьшим его до 9 мм. Как видим на рис. 3, такое изменение негативно влияет на объем аберраций и размер свободных от аберраций зрительных зон. Кроме того, наблюдается уменьшение глубины фокуса и изменение рабочих расстояний в ближней и промежуточной зонах. Проявление уменьшения вертексного расстояния для носителя очков может ощущаться:

• как сокращение размеров зон для дали и близи;
• в целом уменьшение зрительных зон;
• усиление плавающего эффекта.

Добавим, что такие же эффекты могут наблюдаться и в случаях сползания оправ с носа из-за тяжелых линз или увеличения размеров очков в случае выбора крупной оправы из ацетата целлюлозы.

Влияние пантоскопического угла

Схожие проблемы возникают и при изменении пантоскопического угла по отношению к стандартному. Давайте изменим пантоскопический угол в очках со стандартного 8° до большого 15°.
В этой ситуации (рис. 4) наблюдаются три эффекта, приводящие к ухудшению оптических свойств прогрессивных линз: усиление астигматизма наклонных пучков по отношению к аберрациям, обычным для данного рецепта, ограничение размеров и появление асимметричности в расположении зон для дали и близи. Теперь становится понятной рекомендация производителей традиционных прогрессивных линз выбирать оправу с пантоскопическим углом 7–8°.

Влияние межзрачкового расстояния, измеренного монокулярно

PD-оптимизированный инсет

В начале статьи уже упоминался термин «инсет» и говорилось о важности его варьируемости для обеспечения хорошего бинокулярного зрения в очках с прогрессивными линзами. Одним из наиболее простых шагов улучшения адаптации к таким очкам является включение монокулярного зрачкового расстояния в расчет положения зоны для близи.
На рис. 6 показано, как меняется конвергенция в зависимости от PD. Видно, что при больших значениях PD величина инсета должна возрастать, а при меньших, соответственно, уменьшаться.

Влияние угла изгиба оправы

Изображение на рис. 7 показывает, что произойдет, если изгиб оправы будет отличаться на 4° от стандартного, заложенного в расчет дизайна линзы. Как можно понять, данный параметр оказывает наибольшее влияние на симметричность зон прогрессивной линзы в целом. В назальной части очков зрение через зоны для дали и близи утрачивает непрерывный характер; это приводит к тому, что объект воспринимается каждым глазом нечетким, трудным для различения. Введение индивидуального угла изгиба оправы в расчет линзы позволяет видеть в прогрессивных очках бинокулярно через гораздо большие по размеру зрительные зоны, аналогично тому, как это происходит в однофокальных очках.

Резюмируем

Из всех вышеприведенных рисунков также видно, что наиболее критичными для размеров зрительных зон, хорошего бинокулярного зрения и качества изображения в прогрессивной линзе являются угловые параметры посадки оправы. А что случится, если все упомянутые параметры одновременно будут отличаться от стандартных величин, заложенных в расчет дизайна линзы?
Для примера обратимся к линзе с Sph +3,00 дптр и аддидацией 2,00 дптр, изображенной на рис. 8 в описываемой ситуации. Наблюдается очень заметное нарушение размеров зрительных зон и асимметричность зрения через каждую зону вдоль физиологичной главной линии зрения (линии конвергенции). Не нужна ученая степень, чтобы понять, что это явный уход от результата, который изображен на рис. 2 и который мы хотели бы сохранить. Рефракция значительно меняется также и в зоне выше центровочного креста, уровень аберраций в виде нежелательного цилиндра увеличился, размер промежуточной зоны сократился, зона для близи ужалась. Любое отклонение от средних стандартных значений вертексного расстояния, пантоскопического угла, рабочего расстояния или базовой кривизны, на которых основываются «фундаментальные» дизайны прогрессивных линз, приводят к потере остроты зрения пользователя.
Так что же делать? Напомню, мы ищем идеал прогрессивного дизайна. Представьте, насколько лучше будут выполнять свою задачу прогрессивные линзы, если мы решим эти проблемы.

Новые технологии и оборудования для производства прогрессивных линз

Первые же шаги на пути создания идеального прогрессивного дизайна потребовали совершенно новых подходов к конструкции линзы и методов ее обработки. Так, концерн Rodenstock  в начале 1996 года создал семейство линз Multigressiv с аторической задней поверхностью, обеспечив заметное увеличение зрительных зон линзы в случае астигматизма, а в 1999 году улучшил дизайн линз этого же семейства, выровняв зоны зрения и значения базовой кривизны правой и левой линз при анизометропии. Johnson & Johnson Vision Care в дизайне Definity разделил аддидацию между передней и задней поверхностью линзы. Seiko Optical Products при разработке технологии Super Proceed Interna и Shamir Optical Industry при создании прогрессивных линз Autograph использовали технологию Free Form (буквальный перевод с английского - «свободная форма») и добились полного достижения добавки для близи по задней поверхности линзы. Завершающий шаг в освоении высоких технологий сделал концерн Rodenstock, предложив всему миру в 2000 году новаторскую идею расчета конструкции индивидуальных прогрессивных линз с использованием параметров посадки выбранной пользователем оправы.
Сегодня уже всем понятно, что для достижения наилучшего качества изображения по всему полю зрения и минимизации периферических аберраций следует измерять все индивидуальные параметры и включать их в расчет индивидуальной прогрессивной линзы. Это также гарантирует оптимальное монокулярное зрение и сбалансированную бинокулярность.
Применение для изготовления линз технологии Free Form и создание индивидуализированных прогрессивных конструкций революционно изменило ситуацию с адаптацией к прогрессивной коррекции. Дополнительно к индивидуализации фирма Carl Zeiss Vision успешно применила высокоскоростные станки для обработки передней и задней поверхностей, не полагаясь более на традиционные методы использования полузаготовок линз с заданным набором базовых кривых.
Сегодня с помощью современного программного обеспечения и передовых генераторов Free Form (рис. 9) можно создавать бесконечное число конструкций прогрессивных линз, не ограничиваясь небольшим количеством полузаготовок. Этот очень индивидуальный процесс приводит к по- настоящему индивидуальному дизайну для каждого пользователя. Благодаря новым методам обработки поверхностей удалось ликвидировать пошаговость в зоне прогрессии, что часто являлось источником плохого оптического качества и таких дефектов, как волны, а также сократить время цикла полировки. Алмазный режущий инструмент, регулируемый в трех плоскостях, позволяет осуществлять математическую модель поверхности с точностью воспроизведения мгновенных радиусов кривизны 0,001 мм (рис. 10).

Индивидуализируем прогрессивный дизайн

Допустим, у вас нестандартный рост, а еще чуть-чуть фигура, и в магазине вам предоставляют модель одежды подходящего размера. В целом все выглядит неплохо, но не идеально. Если можно подогнать длину, сделать дополнительную пару вытачек или перешить пуговицы (все бесплатно!) – это оптимизированный дизайн. То есть немного персональных изменений, и вышло идеально. Однако если у вас нестандартная фигура, и потому магазинные вещи не садятся, а живут своей отдельной жизнью, что вы делаете, намучившись? Правильно, идете в ателье и «сдаетесь» со всеми своими «параметрами» портному, но с условием, чтобы вы были неотразимы и неповторимы в своей нестандартности. И деньги уже отступают на второй план, так как есть понимание того, что другого выхода нет, и лучше иметь вместо нескольких «не очень» одну достойную, пусть и дорогую вещь, которая вам очень идет и в которой вы не комплексуете. За это вы готовы платить! Так выглядит индивидуальный дизайн.

Такая аналогия позволяет легко понять, чем стандартные прогрессивные линзы отличаются от индивидуальных, а также почему они стоят по-разному. Любой эксклюзив всегда стоит денег!

Индивидуальные линзы означают также и использование новых техник установки и контроля положения и параметров линз. Прежде всего для расчета и конструирования дизайна индивидуальной линзы специалисту потребуется сделать измерения параметров посадки выбранной оправы, предварительно, до момента оформления заказа на очки, осуществить выправку оправы, проверить правильность положения ее моста (переносицы) и заушников. Так называемая стандартная выправка оправы включает в себя выравнивание вертексных расстояний и углов наклона справа и слева, а анатомическая выправка, учитывающая антропометрические особенности, делает положение оправы на лице комфортным. При этом юстируются положение носоупоров и длина заушника, проверяются места касания оправы с головой (за ушами) и лицом на предмет возможного давления на них. Затем традиционно отмечается положение центров зрачков в оправе и измеряется установочная высота. И не забудьте измерить горизонтальный и вертикальный размеры проема ободка (box-система), а также наименьшее расстояние между внутренними краями линз в области переносицы. Не стоит полагаться на параметры, указанные в виде штампа или гравировки на оправе.
Ряд последних разработок индивидуальных линз требует для расчета не только размеры оправы, но и указание формы линз и данные центрирования. В случае непризматического рецепта нужны межзрачковое расстояние, измеренное монокулярно, и установочная высота. Такой расчет линз дополнительно «впишет» дизайн в выбранную оправу.
Ну и конечно, измерение всех индивидуальных параметров является обязательным. Для обеспечения индивидуальной оптимизации в математическую модель поверхности линз также закладывается монокулярное зрачковое расстояние, а еще вертексное расстояние, пантоскопический угол и кривизна оправы. Данные параметры отражают реальное положение линз при ношении очков. Дополнительно к рецепту могут быть указаны расстояние, при котором выполнялся подбор коррекции, и рабочее расстояние, требуемое пользователю очков, а также индивидуальный инсет в случае проблем с конвергенцией.
Следите за тем, чтобы при измерении индивидуальных параметров оправа сидела на лице идеально (а если нет, то чтобы была выправлена). Тогда различие между вертексными расстояниями и пантоскопическим углом справа и слева будет минимальными, и в заказ они могут быть занесены как одинаковые. Принцип установки индивидуальных прогрессивных линз не отличается от других: в готовых очках центровочный крест должен располагаться напротив центра зрачка при взгляде прямо и вперед.
К дополнительным удобствам работы и использования индивидуальных прогрессивных линз можно отнести полное соответствие рефракции в каждой точке линзы требуемой оптической силе и отсутствие ограничений по выбору оправы. А еще клиенту нет надобности искать «правильное» положение головы при использовании промежуточной зоны и зоны для чтения. Кроме того, естественное положение головы и тела при пользовании очками гарантируется. Результат: обширные поля четкого зрения, хорошее распознавание формы предметов и правильная оценка расстояний.

Поскольку индивидуально рассчитанные линзы изготовлены в соответствии с индивидуальными параметрами посадки, а не с их среднестатистическими значениями, для обеспечения ожидаемой комфортности очков специалисту следует убедиться, что установка линз не поменяла выправки оправы и положения линз перед глазом по отношению к измеренным и занесенным в заказ.

Представьте, если обувь была бы изготовлена, чтобы соответствовать колодкам, а не ногам. На диоптриметре будет вполне логичным увидеть отклонения измеряемой величины рефракции от прописанной в рецепте. Данные для контроля линз производители обычно указывают в виде дополнительной строки на конверте.
Технология Free Form и индивидуально разработанный дизайн линзы — это настоящее и ближайшее будущее прогрессивных очков, это необходимое и достаточное условие для того, чтобы обеспечить пользователям наилучшее и комфортное зрение.
* Инсет (inset) – смещение зоны для близи относительно центровочного креста, учитывающее конвергенцию.

Татьяна Кушель,
консультант отдела международной дистрибуции по офтальмологическим продуктам концерна Rodenstock