25/01/2014
Perché filtrare
la luce?
Filtri e lenti per
patologie oculari
Per una protezione oculare
Per una “migliore” visione
Per un comfort visivo
FIRENZE 19 GENNAIO 2014
Per una protezione controllata, un eventuale
rallentamento di un processo degenerativo, una visione
Silvano Abati
[email protected]
Dr. Scuola Internazionale di Ottica Optometria – Firenze
Stazione di Santa Maria Novella Binario 1 A
con un maggior contrasto ed altri benefici riassumibili
in un miglioramento del comfort visivo.
S. Abati
Cosa conoscere?
Spettro elettromagnetico
Protezione oculare generica
Conoscere le lunghezze d’onda di interesse per il
sistema visivo
Conoscere i danni da radiazione
Conoscere il comportamento di un filtro e/o di una lente
Capire l’interazione del filtro/lente con il sistema oculare
Protezione oculare in presenza di patologie oculari
Conoscere il significato di trattamento fotoselettivo per
patologie oculari
Sapere operare una scelta per ottenere dei benefici
E = h . C / λ (legge di Planck)
h = 6,624 . 10 -34 J . S (costante di Plank)
Le basse lunghezze d’onda trasportano maggior energia
S. Abati
S. Abati
Radiazione elettromagnetica
Occhio e ultravioletto
Le zone di interesse per il sistema visivo sono:
200 nm
390 nm
Radiazione ultravioletta (λ da 100 a 390 nm)
Radiazione visibile (λ da 390 a 760 nm)
Radiazione infrarossa (λ da 760 a 1mm)
760 nm
LUCE VISIBILE
ULTRAVIOLETTI
U.V C
200nm
INFRA-ROSSI
U.V B
280nm
U.V A
315nm
390nm
O2 picco di assorbimento a 150 nm
O3 picco di assorbimento a 260 nm
Funzioni della radiazione ed effetti
Assorbiti ionosfera
▪ Necessaria per la visione e sviluppo del sistema visivo
▪ Può essere causa di danni oculari gravi e permanenti;
tali problematiche sono proporzionali alla quantità di
energia assorbita dai vari tessuti => superamento della
dose di soglia
S. Abati
Assorbiti dalla cornea
Assorbiti dal cristallino
U.V.C λ = 100 - 280 nm
U.V.B λ = 280 - 315 nm
U.V.A λ = 315 - 390 nm
S. Abati
1
25/01/2014
Protezione dell’occhio: assorbimento
UV-C 100 - 280 nm
Assorbito quasi
Tutte le radiazioni UV possono provocare dei danni che
IRIDE
Umor Vitreo
Assorbimento %
totalmente dall’O2
100
atmosferico
2
6
92
Assorbito dall’O3
1
38
16
45
e dalla cornea:
1
48
14
37
52
12
34
UV-B 280 - 315 nm
cheratiti e
2
Effetti della radiazione
aumentano al diminuire della λ ed all’aumentare della
λ nm
< 280
congiuntiviti
300
UV-C
dose assorbita dagli epiteli.
UV-B
Recentemente l’attenzione è stata rivolta anche alle
UV-A
radiazioni del primo visibile (blu e viola); anche tali
320
340
360
UV-A 315 - 390 nm
Assorbito dal
CRISTALLINO
cristallino:
cataratta corticale
radiazioni, pur facendo parte del visibile, quando superino
la “dose di soglia” possono essere potenzialmente lesive
CORNEA
Umor Acqueo
per gli epiteli e, giungendo all’epitelio pigmentato della
RETINA
retina, possono essere concausa della maculopatia
L’assorbimento del cristallino varia con l’età
S. Abati
legata all’età.
Diffusione davanti alla retina e velo di distanza
Gli UV e le radiazioni del primo visibile devono essere
attenuate al fine di diminuire la loro possibile pericolosità.
Il primo visibile è inoltre quello che produce maggior
S. Abati
Effetti della radiazione
Le radiazioni IR trasportano meno energia e sono
potenzialmente meno nocive per il sistema oculare: non
diffusione, sia all’esterno che all’interno del sistema oculare:
sono in grado di eccitare gli atomi intermolecolari ma
produce una diffusione davanti alla retina (effetto BLU
possono comunque aumentare l’energia cinetica
BLUR) => riduzione del contrasto con forte dominanza
predisponendo alla possibilità di rottura dei legami
azzurra (nebbia blu).
covalenti e quindi favorire la fragilità capillare ed
Altro effetto è il velo di distanza (VELING GLARE), una
visione simile a quella che si presenta in presenza di foschia
endoteliale in genere. Queste radiazioni sono le prime
e dipendente dalla diffusione della radiazione blu sulle
responsabili dell’evaporizazione del film lacrimale e della
particelle di umidità presenti nell’atmosfera.
conseguente dislacrimia di coloro che vi si espongono.
S. Abati
S. Abati
Curva di trasmittanza
Lenti fotoselettive
Riflettanza
Rad.
Incidente
Diffondanza
Lente
Assorbanza
Trasmittanza
Caratteristiche lenti filtranti
• Eliminare le radiazioni nocive
• Migliorare le performance visive
• Non alterare la percezione dei colori
• Ridurre l’abbagliamento e la fotofobia
S. Abati
Visualizza l’andamento di τ% al variare di λ della radiazione
incidente. Le zone di interesse sono il visibile e le radiazioni che
possono essere potenzialmente nocive (UV e IR)
τ%
I fenomeni che interessano la radiazione sono:
Diffondanza (1/λ
λ4)
Assorbanza α = Ia / Ii
Riflettanza ρ = Ir / Ii
Trasmittanza τ = Ie / Ii
λ (nm)
S. Abati
2
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Lente da non usare
Protezione di tutto l’UV
Diffusione 1 / λ4
Visibile
Eliminare il primo visibile (fino 410/415 nm), non alterando
Visibile NON Visto Massima diffusione
U.V
Il primo visibile è causa di: diffusione davanti alla retina =>
diminuzione contrasto con forte dominanza blu / e del velo di
distanza => Visione simile a quando siamo in presenza di foschia
l’idoneità alla guida, migliora il vedere diminuisce infatti
fortemente la diffusione con conseguente miglioramento
del contrasto, oltre all’ulteriore protezione.
S. Abati
S. Abati
S. Abati
Totale protezione
Protezione
di tutto l’UV
UV e primissimo
visibile
Nessun effetto sulle
radiazioni UV
Transitions non attivata:
totale protezione UV e
primissimo visibile
Protezione di tutto l’UV
Transitions attivata
Comportamento di una lente Transitions
S. Abati
Interazione diagramma trasmittanza
Sensibilità spettrale dell’occhio umano
Meglio non indossare niente che un occhiale con
lenti che non tagliano gli UV
1
0.9
RISPOSTA FOTOPICA
RISPOSTA SCOTOPICA
0.8
RISPOSTA RELATIVA
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
380
400
420
440
460
480
500
520
540
560
580
600
620
640
660
680
700
720
740
760
780
LUNGHEZZA D'ONDA (nm)
S. Abati
Lente “scura” non protettiva => finestra aperta alla rad. UV
S. Abati
3
25/01/2014
Diagramma di una lente fotoselettiva
per patologie oculari
365 nm
SUN BLOCKER 553
Protezione agli UV
fino a 365 nm
100
90
80
70
60
Curva gialla: risposta
sistema oculare a varie λ;
50
40
Curva nera: diagramma di
trasmittanza lente;
30
20
10
Curva blu: risposta
sistema oculare per
effetto della lente.
696
674
652
630
608
586
564
542
520
498
476
454
432
410
388
366
344
322
300
0
S. Abati
S. Abati
Lente
generica
Risposta sistema
oculare con lente
Transitions non
attivata
Lente
transitions
Risposta sistema
oculare con lente
Transitions attivata
S. Abati
S. Abati
Requisiti di trasmittanza per la guida
EN ISO 1836:‘98
Lente fotosellettiva
per patologie oculari
taglio 450
Diurna τ% ≥ 8%
--- Notturna τ% ≥ 75%
Quoziente di attenuazione segnale:
La lente, che può già
definirsi per patologie
oculari, non altera in
maniera significativa
la curva di risposta
del sistema oculare
S. Abati
Q ≥ 0.8 per il rosso
-
Q ≥ 0.8 per il giallo
Q ≥ 0.6 per il verde
-
Q ≥ 0.4 per il blu
τ sign
Q=
τv
Trasmittanza di segnale
Trasmittanza della lente
S. Abati
4
25/01/2014
Trattamento fotoselettivo (450) su lente
fotocromatica
Risposta lente
fotocromatica non
attivata con trattamento
fotoselettivo
Risposta lente
fotocromatica attivata
con trattamento
fotoselettivo
Il trattamento sulla lente sposta la curva di risposta in
lunghezze d’onda
S. Abati
S. Abati
480 nm
500 nm
Lente fotoselettiva
per patologie oculari
Lente fotoselettiva
per patologie oculari
La lente per patologie
oculari (480nm) altera
in maniera significante
la curva di risposta del
sistema occhio + lente
Lente fotoselettiva (500
nm) per patologie oculari.
Si evidenziano le
modificazioni alla curva di
risposta del sistema
occhio + lente.
S. Abati
S. Abati
Lente Polarizzata
trattamento 450nm
540 nm
Lente
fotoselettiva per
patologie oculari
L. Fotoselettiva (540
nm) per pat. oculari.
Si evidenzia lo
spostamento della
curva di risposta del
sistema occhio + lente
verso λ maggiori.S. Abati
L’analisi
spettrofotometrico
fornisce la risposta
che la lente è
idonea alla guida
in tutti i paesi del
mondo
S. Abati
5
25/01/2014
Quando una protezione?
Lente Polarizzata
trattamento 480nm
In assenza di patologie: i danni da radiazione sono
cumulativi e, in relazione alle radiazioni presenti nel
luogo frequentato, è opportuna una protezione totale agli
UV e alle radiazioni del primissimo visibile, che non
contribuiscono al fenomeno visivo.
L’analisi
spettrofotometrico
fornisce la risposta
che la lente è idonea
alla guida. Operare
tagli maggiori rende la
lente non idonea alla
guida
S. Abati
Conclusioni
La tematica delle lenti fotoselettive non è cosa da sottovalutare e
richiede che: produttore degli sbozzi, costruttore delle lenti e
chi prescrive la lente siano affidabili e preparati .
Solo l’analisi dei diagrammi di trasmittanza danno la garanzia
della validità della protezione agli UV della lente (che
dovrebbe essere tale per tutte le tipologie di lenti oftalmiche
indipendentemente dall’utilizzo per una patologia).
Per le lenti fotoselettive per patologie oculari sarebbe opportuno
richiedere il diagramma di trasmittanza di quelle specifiche
lenti e non basarsi sui diagrammi riportati sui listini.
La stabilità e la durata di un trattamento fotoselettivo sono,
generalmente garantiti, se sulle lenti si effettuano specifici
trattamento di stabilizzazione.
S. Abati
In presenza di patologie specifiche: è sempre necessaria
una adeguata protezione: totale assorbimento di UV e
primo visibile; taglio a specifiche lunghezze d’onda in
relazione alla patologia. Tale situazione vale per tutti.
S. Abati
Conclusioni
In ambienti con forti luminanze e/o in presenza di sorgenti che
emettono radiazioni di basse lunghezze d’onda è opportuno
sempre una protezione, in particolare negli adolescenti e nei
bambini, in considerazione della permeabilità dei mezzi oculari
per basse λ (cristallino bambino permeabile a circa 330 nm;
adulto circa 380 nm) e quindi con danni retinici irreversibili
Nell’utilizzo di lenti fotoselettivite per patologie oculari
contrassegnate con numeri crescenti (curva di trasmittanza
verso λ maggiori) si ha avrà una alterazione, anche evidente,
dei colori; i benefici che il soggetto riferisce (eliminazione
dell’abbagliamento, aumento del contrasto, ecc) sono
ipotizzabili in una modificazione della curva di risposta del
sistema oculare non sensibile alle λ eliminate S. Abati
Vi ringrazio
dell’attenzione e
per ciò che farete
per queste persone
6
