Οφθαλμικoί φακοί
Ιστορία & βασικές πληροφορίες για μια από τις σημαντικότερες εφευρέσεις
Τα γυαλιά οράσεως θεωρούνται από αρκετούς ειδικούς μια από τις δέκα σπουδαιότερες εφευρέσεις στην ανθρώπινη ιστορία. Η όραση είναι κατά πολλούς η σημαντικότερη των αισθήσεων καθώς μέσω αυτής λαμβάνουμε το 60% των ερεθισμάτων του περιβάλλοντος. Απο τα αρχαία χρόνια είχε μέγιστη σημασία, ενώ πολλοί επιστήμονες προσπάθησαν να την αναλύσουν.
Σήμερα πέρα από την ευχέρεια της καλής όρασης, ο διοπτροφόρος με τη βοήθεια του οπτικού ή οπτικού – οπτομέτρη έχει τη δυνατότητα να επιλέξει το καταλληλότερο για αυτόν σκελετό και φακό, που να συνδυάζει τόσο την εξυπηρέτηση με την ασφάλεια, όσο και το οικονομικό εύρος με την απόδοση.
Γράφει ο Ανδρόνικος Χρυσανθόπουλος,
Προπτυχιακός φοιτητής κατεύθυνσης Οπτικής & Οπτομετρίας
Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής
Σύντομη ιστορική αναδρομή στους οφθαλμικούς φακούς (1000-1970 μ.X)*
Πίσω από τους σύγχρονους οφθαλμικούς φακούς κρύβονται εκατοντάδες χρόνια μελέτης και προόδου από επιστήμονες και εταιρείες, άγνωστα στη πλειονότητα των διοπτροφόρων.
Η χρήση των διορθωτικών σκελετών γινόταν κατά βάση από αριστοκράτες, ενώ, με το μεγαλύτερο πλαίσιο των φακών έδειχναν τη κοινωνική ιεραρχία. Οι οφθαλμικοί φακοί έγιναν ιδιαίτερα αναγκαίο εργαλείο για τον άνθρωπο από την έναρξη της τυπογραφίας.
• 1000 μ.X μοναχοί φαίνεται να είχαν κρύσταλλα γνωστά ως “reading stones” μεγάλης διαμέτρου τα οποία τοποθετούσαν πάνω σε κείμενα και τα χρησιμοποιούσαν ως βοηθήματα για να διαβάσουν
• Τον 12ο αιώνα στη Κίνα οι δικαστές φόραγαν φακούς από καπνιστό χαλαζία για να μη μπορεί το κοινό να αντιλαμβάνεται τις σκέψεις και τα συναισθήματα τους. Αυτά τα γυαλιά δεν είχαν κάποια προστατευτική ή διορθωτική δράση.
• Ο δημιουργός των γυαλιών μέχρι και σήμερα παραμένει άγνωστος, ωστόσο σύμφωνα με τις ιστορικές πηγές τα πρώτα γυαλιά φορέθηκαν τον 13ο αιώνα στην Ιταλία
• Η 1 η απεικόνιση γυαλιών γίνεται από τον Tomaso da Modena και υπολογίζεται το έτος 1352
• Οι πρώτοι φακοί ήταν θετικοί, στις αρχές του 16ου αιώνα άρχισε η χρήση και των αρνητικών.
• Το 1784 ο Benjamin Franklin δημιούργησε το πρώτο διπλεστιακό φακό. Έκοβε δύο φακούς διαφορετικής δύναμης και τους ένωνε σε ένα σκελετό **
• Το 1820 ο John Isaac Hawkins δημιούργησε τους πρώτους τριπλεστιακούς φακούς
• Το 1827 ο Sir George Βiddell Airy σχεδίασε το πρώτο αστιγματικό φακό για προσωπική του χρήση
• To 1872 ο Monoyer εισήγαγε τη μονάδα μέτρησης “διοπτρία” ενώ το 1878 εφαρμόζεται ως καθολικό σύστημα μέτρησης ισχύος των φακών ή οπτικών συστημάτων.
• Το 1890 ο Charles Prentice εισήγαγε τη μονάδα μέτρησης «πρισματική διοπτρία»
• Στις αρχές του 1900 φαίνεται να άρχισε η συνταγογράφηση έγχρωμων φακών. Θεωρείται μάλιστα πως έδιναν κίτρινους φιμέ φακούς σε ασθενής με σύφιλη με την προοπτική να μειώνουν την ένταση του φωτός στα φωτοευαίσθητα μάτια τους
• Το 1904 ο Allvar Gullstrand έφτιαξε ειδικούς φακούς για τις ανάγκες ασθενών μετά από επέμβαση καταρράκτη. Ο ίδιος έχει δημιουργήσει και τη σχισμοειδή λυχνία
• Το 1908 παρουσιάζονται τα πρώτα fused διπλεστιακά
• Το CR-39 κάνει την εμφάνιση του την περίοδο 1945-47
• Το 1959 σχεδιάστηκε στην Ευρώπη ο πρώτος πολυεστιακός φακός
• Το 1970 οι οργανικοί φακοί ξεκινάνε να ανταγωνίζονται τους κρυσταλλικούς καθως κάνει την εμφάνισή του ο πρώτος “clear glass” polycarbonate.
* οι ημερομηνίες ενδέχεται να έχουν απόκλιση κάποιων ετών
** οι απόψεις διίστανται, πολλοί θεωρούν πιθανό το ενδεχόμενο τα πρώτα διπλεστιακά να κατασκευάστηκαν το 1760 στην Αγγλία
Υλικά & κατηγορίες οφθαλμικών φακών
Υλικά κατασκευής
i. Οργανικά
ii. Κρύσταλλα
Trivex μια ιδιαίτερη κατηγορία οργανικών φακών
Ο trivex είναι ένας σύγχρονος οφθαλμικός φακός με δείκτη διάθλασης 1.53 και abbe value 43-45 σε αντίθεση με το polycarbonate, ο οποίος αντίστοιχα έχει 1.59 και 30. Ο αυξημένος αριθμός abbe προσφέρει μειωμένες χρωματικές εκτροπές και κατά συνέπεια καλύτερη περιφερική αλλά και κεντρική όραση έχοντας αυξημένη διαύγεια. Ασφαιρικής κατασκευής φακός με χρήση trivex και εφαρμογή αντιανακλαστικών επιστρώσεων θα προσφέρει ένα πολύ καλό οπτικό αποτέλεσμα.
Στα πλεονεκτήματα του trivex προστίθενται το μικρό βάρος όσο και η αυξημένη αντοχή στη κρούση (είναι πιο ανθεκτικός και από το polycarbonate), στη θερμοκρασία και στην επαφή με χημικά όπως το ασετόν και άλλα καθαριστικά. Περαιτέρω, προσφέρει προστασία από την Ultraviolet ακτινοβολία (UV) και είναι ιδανικός για χρήση σε σκελετούς griff και nylor. Ο trivex φακός είναι εξαιρετικός για έντονες δραστηριότητες σε εξωτερικούς/εσωτερικούς χώρους, για επαγγέλματα που απαιτείται προστασία των οφθαλμών (πολλές εταιρείες που κατασκευάζουν προστατευτικά γυαλιά χρησιμοποιούν το trivex ως υλικό), στην οδήγηση αλλά και για παιδιά. Το βασικό μειονέκτημα του trivex έναντι του polycarbonate είναι το αυξημένο πάχος. Τέλος, τόσο ο polycarbonate όσο και ο trivex είναι ευαίσθητοι στη χάραξη, συνεπώς, αντιχαρακτικές επιστρώσεις κρίνονται αναγκαίες. Ανάλογα το βαθμό αμετρωπίας και τις απαιτήσεις της καθημερινότητας του διοπτροφόρου επιλέγουμε το καταλληλότερο υλικό.
Κατηγορίες
I. Σφαιρικοί
II. Κυλινδρικοί
III. Σφαιροκυλινδρικοί
IV. Τορικοί
V. Ασφαιρικοί
VI. Διπλεστιακοί
VII. Πολυεστιακοί
VIII. Φωτοχρωμικοί
Σφαιρικοί: Οι φακοί που έχουν μια σφαιρική διαθλαστική επιφάνεια και σε όλα τα σημεία της έχουν την ίδια δύναμη.
Κυλινδρικοί: Οι φακοί που έχουν μια κυλινδρική και μια επίπεδη επιφάνεια4. Οι κυλινδρικοί φακοί παρουσιάζουν μέγιστη δύναμη στο διοπτρικό μεσημβρινό ή μεσημβρινό της δύναμης. Ουσιαστικά είναι φακοί που σε έναν άξονα έχουν διαφορετική (μέγιστη) δύναμη από τον υπόλοιπο φακό.
Τορικοί: Φακοί που περιορίζονται από μια τορική και μια σφαιρική ή επίπεδη επιφάνεια, οι αστιγματικοί φακοί ουσιαστικά είναι τορικής κατασκευής5.
Ασφαιρικοί: Φακοί που η καμπυλότητα τους είναι πιο επίπεδη και αλλάζει προοδευτικά από το κέντρο προς τη περιφέρεια σε αντίθεση με τους σφαιρικούς που έχουν μια συγκεκριμένη καμπυλότητα. Αυτός ο φακός προσφέρει καλύτερη όραση καθώς μειώνει τις πλαγιές εκτροπές και μηδενίζει τις σφαιρικές. Περαιτέρω, παρέχει αυξημένη διαύγεια με σαφώς λιγότερες παραμορφώσεις, ενώ τέλος, είναι καταλληλότεροι για υψηλές αμετρωπίες διότι συνδυάζει καλύτερο αισθητικό αποτέλεσμα με αυξημένη άνεση όντας λεπτότερος και ελαφρύτερος από τον αντίστοιχο σφαιρικό. Ωστόσο, οι ασφαιρικοί φακοί μπορεί να μην είναι ανεκτοί από όλους καθώς ορισμένοι οφθαλμοί λειτουργούν καλύτερα με τη παρουσία εκτροπών.
Διπλεστιακοί: Οι διπλεστιακοί οφθαλμικοί φακοί αποτελούνται από δύο εστίες διαφορετικής διαθλαστικής δύναμης σε έναν φακό. Η ανώτερη εστία αφορά διαθλαστικά σφάλματα όπως η υπερμετρωπία και η μυωπία, ενώ η κάτω εστία αφορά τη κοντινή όραση και λειτουργεί σαν ένα απλό πρεσβυωπικό γυαλί. Κατηγοριοποιούνται ανάλογα το σχεδιασμό τους σε Kryptok, flat top, executive, κ.α. Υποκατηγορία των διπλεστιακών είναι τα μεσοκοντινά και η χρήση τους γίνεται για ευκρινείς όραση σε μεσαίες και κοντινές αποστάσεις.
Πολυεστιακοί: Οι πολυεστιακοί οφθαλμικοί φακοί είναι εξέλιξη των διπλεστιακών φακών που αφορά την αισθητική (π.χ. δεν υπάρχει διαχωριστική γραμμή στα πολυεστιακά γεγονός που τα καθιστά πιο “εμφανίσιμα”) και την ικανότητα ευκρινούς όρασης σε όλες τις ενδιάμεσες αποστάσεις. Στα διπλεστιακά δεν δίνεται η δυνατότητα στο διοπτροφόρο να παρατηρήσει με άριστη οπτική οξύτητα αποστάσεις πέρα από τις μακρινές και κοντινές. Λύση δίνουν οι πολυεστιακοί οφθαλμικοί φακοί που στη δομή τους υπάρχει μια κάθετη προοδευτική μεταβαλλόμενης διαθλαστικής δύναμης “ζώνη” μεταξύ μακρινής και κοντινής εστίας, η οποία επιτρέπει στον οφθαλμό να δεί καθαρά όλες τις ενδιάμεσες αποστάσεις. Αυτή η προοδευτική περιοχή διαθλαστικής δύναμης ονομάζεται “κανάλι” και ανάλογα το γεωμετρικό σχεδιασμό του, κατηγοριοποιούμε το πολυεστιακό φακό σε soft design, hard design, κτλ.
Το βασικό μειονέκτημα στα πολυεστιακά είναι το περιορισμένο εύρος οπτικού πεδίου (το οποίο ανάλογα το σχεδιασμό διαφοροποιείται) καθώς υπάρχουν αυξημένες πλαγιές αστιγματικές εκτροπές στο πλαίσιο του “καναλιού” και της κοντινής εστίας, γεγονός που αναγκάζει το διοπτροφόρο να κάνει περισσότερες κινήσεις με το κεφάλι προκειμένου να δεί όλες τις περιοχές που επιθυμεί.
Δείκτης διάθλασης – πάχος
Η σημασία του δείκτη διάθλασης (δ.δ)
Η χρήση υψηλού δείκτη διάθλασης σε ένα φακό μας δίνει τη δυνατότητα για καλύτερα αποτελέσματα στην όραση και την εμφάνιση. Ενας υψηλός δ.δ μας επιτρέπει να έχουμε ένα πιο λεπτό και ελαφρύ φακό (η μείωση του βάρους αφορά του πλαστικούς φακούς, τα κρύσταλλα εμφανίζουν την ίδια πυκνότητα στη μάζα τους με αποτέλεσμα το βάρος να παραμένει σταθερό). Η αύξηση του δ.δ προκαλεί και ταυτόχρονη αύξηση των εκτροπών διότι μειώνει τον αριθμό abbe (μικρό abbe συνεπάγεται με αύξηση των χρωματικών εκτροπών, άρα, προκύπτει λιγότερο ευκρινές είδωλο) πρόβλημα που μπορεί να αντιμετωπιστεί με την εφαρμογή αντιανακλαστικών επιστρώσεων. Στα οργανικά ο δείκτης κυμαίνεται από 1.498-1.74 και στα κρύσταλλα από 1.523-1.9.
Παράγοντες που επηρεάζουν το πάχος και η αντιμετώπισή τους
Το πάχος είναι συνάρτηση 4 ων παραγόντων. Του δείκτη διάθλασης , της διαμέτρου του φακού, της ισχύς του φακού και της κατασκευής του φακού (σφαιρικής ή ασφαιρικής). Για την αντιμετώπιση του αυξημένου πάχους (ιδιαίτερα σε υψηλές συνταγές) μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε υψηλό δείκτη διάθλασης με επιστρωμένους φακούς. Βέβαια, κάθε φάκος(που δεν είναι ειδική κατασκευή) έχει ένα περιορισμένο ελάχιστο πάχος το οποίο μπορεί να φτάσει προκειμένου να μην υπάρχει ο κίνδυνος θραύσης ή εφαρμογής στο σκελετό.
Ακόμα, για να έχουμε πιο λεπτούς φακούς μπορούμε να επιλέξουμε ή να προτείνουμε μικρότερο σκελετό άρα και μικρότερης διαμέτρου φακό και να χρησιμοποιήσουμε ασφαιρικής αντί σφαιρικής κατασκευής φακό.
Επιστρώσεις οφθαλμικών φακών
i. Αντιχαρακτική
ii. Αντιανακλαστική
iii. Λιπόφοβη – υδρόφοβη – αντιστατική
iv. Έγχρωμη (επίστρωση στα κρύσταλλα)
v. Απορροφητική
vi. Φίλτρο μπλε ακτινοβολίας
vii. κατά της θόλωσης των φακών (από μεγάλη αλλαγή θερμοκρασίας, ατμούς, αναπνοή,κ.α.)
Αντιχαρακτική: Ουσιαστικά πρόκειται για σκλήρυνση του φακού και είναι ιδιαίτερα αναγκαία για οργανικούς.
Αντιανακλαστική: Οι αντανακλάσεις στα γυαλιά είναι ιδιαίτερα σύνηθες και ενοχλητικές καθώς μειώνουν την ποιότητα της όρασης και δημιουργούν άσχημο αισθητικό αποτέλεσμα. Οι αντιανακλαστικές επιστρώσεις περιορίζουν σε σημαντικό βαθμό αυτό το φαινόμενο και είναι απαραίτητες για οφθαλμικούς φακούς με υψηλό δείκτη διάθλασης. Οι συγκεκριμένες επιστρώσεις είναι ιδιαίτερα χρήσιμες για παρουσιαστές στη τηλεόραση, για οδηγούς, κ.α.
Λιπόφοβη – υδρόφοβη – αντιστατική: Απωθεί από την επιφάνεια τα λίπη (όπως δακτυλικά αποτυπώματα), τη σκόνη, το νερό, κ.α, ενώ βοηθάει την όραση στη νυχτερινή οδήγηση.
Έγχρωμη: Η έγχρωμη επίστρωση (ή έγχρωμος φακός αν αναφερόμαστε σε οργανικό φακό) προσφέρει καλύτερη και πιο ξεκούραστη όραση
Απορροφητική: Μεταβάλλει την ένταση και τη φασματική κατανομή.
Φίλτρο για τη μπλε ακτινοβολία: Ένα ιδιαίτερα χρήσιμο φίλτρο για ανθρώπους που περνάνε μεγάλο μέρος της καθημερινότητας τους μπροστά σε οθόνες καθώς μειώνει το οπτικό στρες.
Κατά της θόλωσης των φακών: Η τεχνολογία κατά της θόλωσης των φακών υπάρχει σε αρκετές εταιρείες με διαφορετική ονομασία, τρόπο εφαρμογής και “ενεργοποίησης”. Η συγκεκριμένη τεχνολογία επιτρέπει στο φακό να μην θολώνει όταν ο διοπτροφόρος μεταφέρεται σε περιβάλλον με διαφορά θερμοκρασίας, από ατμούς και από την ίδια την ανάσα του. Η επίστρωση προσφέρει μόνιμη διαύγεια στο φακό και είναι ιδιαίτερα χρήσιμη τη περίοδο του χειμώνα αλλά και σε ορισμένα επαγγέλματα όπως οι νοσηλευτές και οι γιατροί.
Έγχρωμοι φακοί
Οι έγχρωμοι φακοί φαίνεται να συνταγογραφήθηκαν το 1900. Σήμερα πολλοί καλλιτέχνες όπως ο Elton John, ο Johnny Depp, ο Bono, χρησιμοποιούν χρωματιστούς (tinted) φακούς είτε για στυλ είτε για καλύτερη όραση.
Οι έγχρωμοι φακοί οράσεως είναι ιδιαίτερα ευεργετικοί για άτομα με φωτοφοβία, πονοκεφάλους, ημικρανίες, με προβλήματα χαμηλής όρασης, για ανθρώπους που αφιερώνουν πολλή ώρα μπροστά από οθόνες, κ.α. Αυτό συμβαίνει διότι το χρώμα των φακών μειώνει την ένταση του φωτός και προσφέρει (ανάλογα τη βαφή) κάποιες ιδιότητες. Χρώματα όπως το κόκκινο και το ροζ προσφέρουν υψηλή ευκρίνεια, φωτεινότητα, ξεκούραση αλλά και καλή απόδοση σε χαμηλό φωτισμό όπου και θεωρούνται ιδανικά. Το κίτρινο αυξάνει την αντίθεση και είναι ιδανικό για πιλότους, άτομα με χαμηλή όραση κ.α.
Οι συγκεκριμένοι φακοί χρησιμοποιούνται κυρίως σε εσωτερικούς χώρους, συνεπώς, τα σκούρα χρώματα δε θα προσφέρουν ιδιαίτερη ποιότητα όρασης. Ακόμα, μπορούμε να αποφύγουμε τη προσθήκη πολωτικών φίλτρων καθώς “κόβουν” τις ακτίνες συσκευών που χρησιμοποιούν τεχνολογία Liquid Crystal Display (LCD) με αποτέλεσμα ο διοπτροφόρος να μη μπορεί να δεί ή να αλλοιώνονται τα χρώματα σε οθόνες υπολογιστή, κινητού κτλ. Ανεξάρτητα από το χρώμα, οι tinted φακοί δεν περιορίζουν την UV ακτινοβολία αν δεν υπαρχει καποιο φίλτρο προστασίας και δεν αντικαθιστούν τη σημασία της χρήσης γυαλιών ηλίου.
Επίλογος
Η τεχνολογία συνεχίζει να ακμάζει τόσο στο τομέα των φακών επαφής όσο και στο τομέα των οφθαλμικών φακών, χαρακτηριστικά παραδείγματα είναι τα High definition (HD) και τα ασφαλέστερης οδήγησης γυαλιά. Πλέον, ο διοπτροφόρος μπορεί να επιλέξει ασφαλή και ποιοτική όραση για κάθε δραστηριότητα.
Βέβαια, σημαντικό είναι να μεταδώσουμε ταυτόχρονα την αναγκαιότητα να κατέχει το τρίπτυχο, γυαλιά οράσεως, φακούς επαφής και γυαλιά ηλίου (με ή/και χωρίς διόρθωση) ώστε να απολαμβάνει σε μέγιστη απόδοση και προστασία το προνόμιο της όρασης.
Σήμερα οι δυνατότητες και οι επιλογές είναι πολλές, αν μπορέσουμε να τις συνδυάσουμε με υψηλές γνώσεις και αγάπη για αυτό που κάνουμε μπορουμε να προσφέρουμε ένα πολύ υψηλό επίπεδο εξυπηρέτησης.
Βιβλιογραφία & λοιπές πηγές: Α. Βιβλία: 1. Αριστείδης Χανδρινός, 2010, ιστορία & οπτική του γυαλιού, εκδόσεις ‘’ελλην’’ 2. Β. Φωτεινάκης, Ε. Πατέρας, Αρ. Χανδρινός, 2000, κλινική διάθλαση, εκδόσεις ‘’ελλην’’ 3. Ευαγγελος πατερας, 2010, οφθαλμικοί φακοί 1, εκδόσεις ‘’ελλην’’ 4. Ευάγγελος πατερας, 2010, οφθαλμικοι φακοι 2, εκδόσεις ‘’ελλην΄΄ Β. Σημειώσεις εργαστηρίου: 5. Δήμητρα Δροσάτου, 2020, σημειώσεις εργαστηρίου οφθαλμικοί φακοί 1, 5ο εργαστηριακό μάθημα. Γ. Περιοδικά: 6 . Ανδρόνικος Χρυσανθόπουλος, 2019, ‘’από το Α εως το Ω για τα γυαλιά ηλίου’’ , Οπτικές διαστάσεις, τ. 4 Δ. Διαδικτυακοί τόποι: 7.reks.com, 8.allabouteyes.com, 9.www.zeiss.com, 10.www.college-optometrists.org, 11.www.glasseshistory.com, 12.www.luxottica.com, 13.onlinelibrary.wiley.com, 14.www.opto-vision.gr, 15.theopticalcenter.gr, 16.www.nvisioncenters.com, 17.www.visionwearcayman.com, 18.www.allaboutvision.com, 19.www.easyoptic.cz, 20.www.ivo.gr, 21.repository.library.teiwest.gr, 22.www.verywellhealth.com, 23.www.theraspecs.com, 24.www.wsj.com, 25.www.eyesite.co.uk, 26.www.opticianonline.net, 27.escooptics.com, 28.www.nobelprize.org, 29.www.researchgate.net, 30.www.britannica.com, 31.www.aao.org, 32.history-biography.com, 33.www.sansimera.gr, 34.www.bbc.co.uk, 35.science.howstuffworks.com, 36.visionsource-colleyvillevision.com, 37. www.edmundoptics.com, 38. www.zennioptical.com, 39. www.teagleoptometry.net, 40. www.livescience.com, 41. www.nvisioncenters.com, 42.www.ppgoptical.com, 43.www.laramyk.com
