مواضيع المحاضرة: Hypermetropia-Myopia-Astigmatism

audioplayaudiobaraudiotime

background image

 

 

2015-2016 

 
 

Baghdad medical college                                                  

 

Refractive Errors (Ammetropia) 

Introduction: 

- Axial diameter of the eyeball: is the distance from tip of cornea to the center of 
macula, which is normally 23-25 mm (average 24 mm). 
- The most important two refractive surfaces of the eyeball are cornea and lens. 
-  The  power  of  cornea  and  the  lens  depends  on  the  curvature  of  their  surfaces, 
mostly the anterior surface of each one.  
The cornea is a part of a sphere and normally it has a  radius of curvature for its 
anterior surface which is about 7.8 mm, while the radius of curvature of anterior 
surface (capsule) of the lens is 10 mm. so, the cornea is steeper. There is a reverse 
relationship between the radius of curvature and steepness of any sphere or a part 
of sphere structure e.g. the lens and cornea respectively. If the radius of curvature 
of  the  cornea  or  lens  is  decreased,  there  will  be  increase  in  the  curvature  (more 
steepness).  The  increase  in  curvature  of  any  of  those  2  ocular  structures  is 
associated with increase in refractive power of them and vice versa. 

7.8 mm

10 mm

More curvature = less radius and vice versa

cornea

lens

 

 
                        
 

Dr. Najah 

Lectures: 2 & 3 


background image

 
 
 
For any rays of light to come in parallel pattern to the eye, their source must be 
at  distance  of  six  meters  and  more  from  it,  and  if  the  source  of  light  is  at  any 
distance  less  than  6  meters,  then  the  rays  will  come  divergent.  The  more  close 
source to the eye, the more divergent rays coming from it. 

Infinity ( 6 meter & more )

 

Less than 6 meter 

More near = more divergent 

Accommodation

 

 

- the total refractive power (converging power) of normal eye (emmetropic eye) is 
60  diopters  (Diopters)  divided  between  the  cornea  and  the  lens.  Definitely,  the 


background image

cornea  sharing  in  highest  portion  (43D)  of  this  refracting  power  while  the  lens 
having power of residual 17 D only. So, the cornea is more important than the lens 
regarding focusing of light on the retina for the following 2 reasons: 
1- the anterior surface of the cornea is steeper than that of the lens. 
2- the light is transfer to the cornea passing through the air which having the least 
refractive  index  (1.00)  or  (least  density  of  any  other  material)  while  the  light 
transfer  to  lens  passing  through  the  aqueous  humor  (water)  which  having 
refractive  index  higher  than  that  of  the  air  (1.33).  The  refractive  index  for  the 
cornea is 1.37 while the lens is 1.38. 
 The  deviation  of  light  (refraction)  is  more  when  it  is  passing  between  2  media 
having more deference in their refractive indices (density). So, the light is deviated 
more (more convergence) when passing between air and cornea than when passing 
between aqueous and the lens.    
The difference in refractive index between cornea and air is: 1.37-1.0= 0.37 
While between lens and aqueous is : 1.38-1.33= 0.05.  
0.05 is much less than 0.37.  
 
 

 

Emmetropic eye (eye with normal refraction):

 

 It  is  an  eye  in  which  parallel  rays  of  light  tend  to  a  focus  directly  on  the  retina 
when  the  eye  is  at  rest  {i.e.  without  accommodation  (the  eye  is  using  its  normal 
power which is 60 D)}. 

-  Accommodation:  contraction  of  Ciliary  muscle  in  order  to  increase  curvature 
of lens (and so increase its refractive power more than 17D) to visualize objects 
closer than 6 meters (near objects). 
- In order to see near objects, there will be contraction of  Ciliary muscles which 
lead to decrease the tone of Zonule and their will be increase in the curvature of 
lens and increasing in the refractive power of lens (>17D). 
- Amplitude of accommodation: is the difference in the converging power of the 
eye between maximum accommodation and un accommodated eye (rest) , which 
depends  on  contraction  power  of  Ciliary  muscles  and  elasticity  of  lens  capsule, 
and  both  of  them  decrease  with  advancing  in  age.  The  Amplitude  of 
accommodation is decrease with advancing age as the following:  

*  Early  in  life:  it  is  14D,  so  the  child  can  focus  an  object  located  7  cm  away 
from the eyes, i.e. the range of lens refractive power can be increase from 17 D 
normally up to 31D. 
* At age of 36y: due to atrophy of muscles and loss of lens elasticity (sclerosis), 
the  amplitude  of  accommodation  will  be  decrease  to  6  D  only,  so  the  nearest 
object to the person which can be focused is at a distance of about 15cm away 
from eye. 


background image

*  At  age  of  45y:  the  amplitude  of  accommodation  is  4D  only,  and  the  nearest 
focus point is 25cm away from eye. 
* At age of 60y: amplitude of accommodation is 1D only, and the nearest focus 
point is 1meter. 

- Presbyopia: is a recession of near point with age (from 7 cm early in life to 1 
meter at 60 year) due to decreased amplitude of accommodation (from 14 D early 
in life to 1 D at age of 60 year). 

 
 
 
 
 

Ammetropia:

 is either  → Hypermetropia 

Or            → Myopia 
Or           → Astigmatism 

Hypermetropia (hyperopia), far-sightedness:  

Is  a  type  of  refractive  errors  in  which  parallel  rays  of 

light  are  brought  to  a  focus  some  distance  behind  the 
retina
 when the eye is at rest. 

 

Etiological classification: 

1-  Axial  Hypermetropia:  shorter  antero-posterior  axial 
length,  i.e.  the  eye  has  normal  converging  power  (60D) 
but its axial length is less than 24 mm. 
2-  Curvature  Hypermetropia:  due  to  decreased 
curvature  (flattening)  of  the  cornea  congenitally  or  as  a 
result of trauma or disease e.g. corneal ulcer, microbial keratitis. 
3- Index Hypermetropia: decrease in effective refractivity of the lens. 

the power of the lens depends on the difference between refractive indices of 

the  nucleus  and  cortex,  so  the  more  the  difference  the  more  converging  power 
and vise versa. In index Hypermetropia, there is decrement of the difference. 

Clinical classification: 

1-  Facultative  hypermetropia:  hypermetropia  corrected  by  accommodation 
(depends on age and degree of refractive error). 
2- Absolute hypermetropia: hypermetropia out of amplitude of accommodation 
and corrected by glasses. 
3- Manifest hypermetropia: maximum hypermetropia that can be corrected with a 
convex lens with accommodation active, i.e. = Facultative + Absolute. 
4- Latent hypermetropia: hypermetropia hidden behind ciliary body tone which 
equal to the difference between total and manifest hypermetropia. The refractive 
power  of  the  ciliary  body  is  about  1-1.5D  (usually  it  considered  as  part  of  the 

Emmetropia

 

Hypermetropia

 

accommodation

 

By convex lens

 


background image

refractive power of lens, i.e. 17D of lens = 16D + 1D (of the ciliary body tone), it 
also decreases with age. 
5-  Total  hypermetropia:  amount  of  hypermetropia  present  with  all 
accommodation 

suspended 

(with 

cycloplegic 

drugs 

(e.g. 

Atropine, 

Cyclopentolate and Homotropine) , to exclude accommodation and tone of ciliary 
body) Manifest + Latent. 

*  With  advancing  age,  the  facultative  will  decrease  and  the  manifest  will  be 

represented by absolute only, and at the same time, the latent will also decrease 
and  the  total  will  be  represented  by  manifest  only,  so  in  old  people  the  total  is 
made of the absolute only. 

 
 
 

 

Symptoms:

 
 

1- Blurred  vision:  for  near  work (as  it  needs  more  power) and  even  far  vision  if 
the degree of hypermetropia is high and beyond the amplitude of accommodation. 
2-  Eye  strain:  headache  due  to  excessive  accommodation  and  dissociation 
between Accommodative Convergence and Accommodation "AC/A. 

To see the near objects, the eye will show the near reflex, which consists of 

accommodation, convergence and miosis. When one of  these processes occur, it 
will stimulate the other two. 

 Normally, for each 1D of accommodation, there will be associating 4 prism D 

convergence (i.e. AC/A=4 prism D/1D).  

A normal eye to see an object at distance of 1/2 meter needs 2D and this in turn 

will produce 8 prism D convergence, while an eye with 7D hypermetropia has at 
rest  28  prism  D  convergence,  so  to  see  an  object  at  1/2  meter  distance  the  2D 
needed  will  produce  8  prism  D  more,  so  totally  there  will  be  convergence  36 
prism diopters for the same distance which is 1/2 meter. 

3- General symptoms like nausea and fatigue. 

Treatment: 

- Convex lens in spectacles (+ve lenses to increase refractive power). 
- Contact lenses. 
- Excimer laser photorefractive keratectomy: reshaping of the cornea to increase 
the  refractive  power,  each  1mm  decrease  in  radius  of  curvature  increases  the 
refractive power about 6D. 
e.g. Laser in situ keratomileusis (Lasik) 
-  Non-contact  laser  thermal  keratoplasty  (Holmium  laser  spots):  to  change  the 
coneal curvature. 
- Phakic intraocular lens (IOL). 

Diopter: the reciprocal of the distance in meters from the reference light source in 
air or vacuum, such that D= 1/(distance in meters)


background image

 

Myopia or short-sightedness: 

That  form  of  a  refractive  error  where 

parallel rays of light come to a focus in front 
of the retina when the eye is at rest. 

-  As  there  is  increase  in  the  refractive 

power  of  the  eye,  the  near  objects  (closer 
than  6m)  will  be  seen  normally,  while  far 
objects  (whom  rays  come  parallel)  will  be 
focused in front of retina. 
 
 
 
Aetiological classification: 

1- Axial myopia: anteroposterior length is longer than normal. 
2- Curvature myopia: increased curvature of cornea, or one or both surfaces of 
lens. 
3-  Index  myopia:  increased  refractivity  of  lens,  e.g.  nuclear  sclerosis  (stage 
before nuclear cataract), due increase the difference between refractive indices of 
nucleus and cortex. 

Clinical classification: 

1-  Simple  (stationary):  <6D,  start  after  the  age  of  4y,  stationary  (stops  before 
20y), normal physiological variety  and the VA can be corrected to 6/6. 
2-  Pathological  (progressive):  >6D,  start  before  the  age  of  4y,  progress  even 
after age of 20y, real pathological process and VA cannot be corrected to 6/6. 

 
Symptoms: 

1- Distance object "Blurred", near objects clear. 
2- Headache due to sustained contraction of occipito-frontalis muscle in order to 
make  slit  of  palpebral  fissure  and  increase  vision  and  eye  strain  due  to 
dissociation of AC/A. 

A normal eye to see an object at distance of 1/2 meter needs 2D and this in 

turn will produce  8 prism D  convergence, while a  eye with 2D  myopia will  not 
need any accommodation to see this object, but there will convergence 8 prism D 
to see this near object. Thus is in turn will produce 2 D accommodation which is 
not  needed  by  myopic  patient.  So  any  myopic  should  wear  glasses  for  far  and 
near  to  create  a  normal  relation  between  accommodative  convergence  and 
accommodation. 

 
3- general symptoms like fatigue and nausea. 
 

 
 

Far & myopia

 

Near & myopia

 

By concave lens

 


background image

Treatment: 

- Concave lenses in spectacles. 
Contact lens. 

-Radial keratotomy  

 - Excimer laser photorefractive 
keratectomy.               - Lasik.

 

- Pkakic IOL. 
-  Normal  (clear)  Lens  extraction


background image

 

Astigmatism 

 

Astigmatism is that condition of refraction in which a point of focus of light 

cannot  be  formed  upon  the  retina.  The  optical  condition  is  that  instead  of  a 
single focal point, there are two or more focal lines (depending on the type of 
astigmatism), separated from each other by a focal interval. 

 
Etiological classification: 

1- Curvature astigmatism: Most commonly, it is corneal, less commonly it is 
lenticular  (induced  by  lens).  The  cornea  or  the  lens  having  unequal  radii  of 
curvature. 
2- Decentering astigmatism: subluxation of lens. 
3- Index astigmatism: due to cataract in one meridian more than other. 

 
Clinical classification: 

1-  Regular:  two  principle  meridians  at  right  angle  are  involved  (i.e.  there  is 
difference in the refractive power of two meridians 90° in between): 

a-  Simple  astigmatism:  myopic  or  hypermetropic;  one  of  the  foci  falls  on 
retina, other in front or behind it. 
b- Compound astigmatism: neither of the two foci lies upon retina, but are 
both placed in front or behind retina (myopic or hypermetropic respectively). 
c- Mixed astigmatism: one focus in front and other behind retina. 

 

* This figure represents the appearance of the image in astigmatism (regular), 
there are two perpendicular meridians; vertical (V-V

1

) and horizontal (H-H

1

), 

and  the  refractive  power  of  the  vertical  meridian  is  larger  than  that  of 
horizontal one as the curvature of the vertical meridian (C

1

) is larger than the 

curvature of the horizontal meridian (C

2

). 

In  (1),  the  image  of  vertical  meridian  is  focused  as  (A

1

)  line  on  the  retina 

(normal),  while  the  horizontal  meridian  image  focused  behind  the  retina 
(hypermetropic)  and  blurred  on  retina  as  (B

1

)  line,  so  it  is  called  "Simple 

hypermetropic  astigmatism".  In  (2),  vertical  meridian  image  is  focused  in 
front  of  the  retina  (myopic)  and  its  image  on  retina  is  blurred  (A

2

),  while 

 

3           1           5            2          4 

A

1

                    A

2

 

               B

1

                   B

2

 


background image

 

horizontal  meridian  image  (B

2

)  is  focused  on  the  retina  (normal),  so  it  is 

called "Simple myopic astigmatism". In (3) and (4) both image are focused 
behind  or  in  front  of  retina  respectively  and  called  "Compound 
hypermetropic or myopic astigmatism"
. While in (5), one image focused in 
front  of  and  the  other  behind  the  retina  and  so  it  is  called  "Mixed 
astigmatism"

2- Irregular astigmatism: refraction in different meridians is quite irregular. 
Found  in  pathological  condition  of  cornea;  irregular  healing  after  trauma  or 
inflammations or keratoconus. 

Treatment: 

- Cylindrical lenses in spectacles: only for simple astigmatism. 
-Contact lenses: used for compound and mixed astigmatism, where we correct 
one  of  the  meridians  by  them,  and  then  correct  the  other  meridian  by 
cylindrical lenses (i.e. we switch it to simple and correct it accordingly). 
- Photorefractive Excimer laser surgery: to correct one meridian. 
-LASIK:  like  photorefractive  Excimer  laser  surgery,  but  used  for  higher 
refractive error. 
- Phakic Toric IOL. 
-  Keratoplasty  (corneal  graft):
  for  more  than  two  meridians  and  central 
corneal opacity. 

 




رفعت المحاضرة من قبل: BMC Students
المشاهدات: لقد قام 349 عضواً و 768 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل