25/01/2014

1

Silvano Abati silvanoabati@tiscali.it

Dr. Scuola Internazionale di Ottica Optometria – Firenze

Stazione di Santa Maria Novella Binario 1 A

Filtri e lenti per

patologie oculari

FIRENZE 19 GENNAIO 2014

Perché filtrare

la luce?

� Per una protezione oculare

� Per una “migliore” visione

� Per un comfort visivo

� Per una protezione controllata, un eventuale

rallentamento di un processo degenerativo, una visione

con un maggior contrasto ed altri benefici riassumibili

in un miglioramento del comfort visivo.S. Abati

Cosa conoscere?

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

S. Abati

Spettro elettromagnetico

Le basse lunghezze d’onda trasportano maggior energia

E = h . C / λ (legge di Planck)

h = 6,624 . 10 -34 J . S (costante di Plank)

S. Abati

Radiazione elettromagnetica

Le zone di interesse per il sistema visivo sono:

� Radiazione ultravioletta (λ da 100 a 390 nm)

� Radiazione visibile (λ da 390 a 760 nm)

� Radiazione infrarossa (λ da 760 a 1mm)

Funzioni della radiazione ed effetti

▪ 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 sogliaS. Abati

Occhio e ultravioletto

Assorbiti ionosfera Assorbiti dalla cornea Assorbiti dal cristallino

U.V.C λλλλ = 100 - 280 nm

U.V.B λ λ λ λ = 280 - 315 nm

U.V.A λ λ λ λ = 315 - 390 nm

ULTRAVIOLETTI

390 nm 760 nm

LUCE VISIBILE

200nm 280nm 315nm 390nm

U.V C U.V B U.V A

INFRA-ROSSI

200 nm

O2 picco di assorbimento a 150 nm

O3 picco di assorbimento a 260 nm

S. Abati

25/01/2014

2

Protezione dell’occhio: assorbimento

UV-C<<<< 280100

UV-C 100 - 280 nm

Assorbito quasi

totalmente dall’O2

atmosferico

RETINA

CRISTALLINO CORNEA

IRIDE

Umor Vitreo

Umor Acqueo

Assorbimento % λλλλ nm

2 6 92300

UV-B320

1 16 4538UV-B 280 - 315 nm

Assorbito dall’O3

e dalla cornea:

cheratiti e

congiuntiviti

1 14 3748340

2 12 3452360

UV-A

UV-A 315 - 390 nm

Assorbito dal

cristallino:

cataratta corticale

L’assorbimento del cristallino varia con l’etàS. Abati

Effetti della radiazione

Tutte le radiazioni UV possono provocare dei danni che

aumentano al diminuire della λ λ λ λ ed all’aumentare della

dose assorbita dagli epiteli.

Recentemente l’attenzione è stata rivolta anche alle

radiazioni del primo visibile (blu e viola); anche tali

radiazioni, pur facendo parte del visibile, quando superino

la “dose di soglia” possono essere potenzialmente lesive

per gli epiteli e, giungendo all’epitelio pigmentato della

retina, possono essere concausa della maculopatia

legata all’età. S. Abati

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

diffusione, sia all’esterno che all’interno del sistema oculare:

produce una diffusione davanti alla retina (effetto BLU

BLUR) => riduzione del contrasto con forte dominanza

azzurra (nebbia blu).

Altro effetto è il velo di distanza (VELING GLARE), una

visione simile a quella che si presenta in presenza di foschia

e dipendente dalla diffusione della radiazione blu sulle

particelle di umidità presenti nell’atmosfera.

S. Abati

Effetti della radiazione

Le radiazioni IR trasportano meno energia e sono

potenzialmente meno nocive per il sistema oculare: non

sono in grado di eccitare gli atomi intermolecolari ma

possono comunque aumentare l’energia cinetica

predisponendo alla possibilità di rottura dei legami

covalenti e quindi favorire la fragilità capillare ed

endoteliale in genere. Queste radiazioni sono le prime

responsabili dell’evaporizazione del film lacrimale e della

conseguente dislacrimia di coloro che vi si espongono.

S. Abati

Lenti fotoselettive

Caratteristiche lenti filtranti

I fenomeni che interessano la radiazione sono:

Lente

Trasmittanza

Riflettanza

Rad. Incidente

Assorbanza

Diffondanza

Diffondanza (1/λλλλ4) Assorbanza αααα = Ia / Ii

Trasmittanza ττττ = Ie / IiRiflettanza ρρρρ = Ir / Ii

• Eliminare le radiazioni nocive

• Migliorare le performance visive

• Non alterare la percezione dei colori

• Ridurre l’abbagliamento e la fotofobia

S. Abati

Curva di trasmittanza

Visualizza l’andamento di ττττ% 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)

λλλλ (nm)

τ%

S. Abati

25/01/2014

3

U.V Visibile NON Visto ���� Massima diffusione

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

Diffusione 1 / λ4

Lente da non usare

S. Abati

Visibile

Eliminare il primo visibile (fino 410/415 nm), non alterando

l’idoneità alla guida, migliora il vedere diminuisce infatti

fortemente la diffusione con conseguente miglioramento

del contrasto, oltre all’ulteriore protezione.

Protezione di tutto l’UV

S. Abati

Nessun effetto sulle

radiazioni UV

Protezione di tutto l’UV

S. Abati

Totale protezione

UV e primissimo visibile

Transitions attivata

Transitions non attivata:

totale protezione UV e primissimo visibile

Protezione di tutto l’UV

Comportamento di una lente Transitions

S. Abati

Sensibilità spettrale dell’occhio umano

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

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)

RIS

PO

ST

A R

EL

AT

IVA

RISPOSTA FOTOPICA

RISPOSTA SCOTOPICA

S. Abati

Interazione diagramma trasmittanza

Lente “scura” non protettiva => finestra aperta alla rad. UV

Meglio non indossare niente che un occhiale con

lenti che non tagliano gli UV

S. Abati

25/01/2014

4

Diagramma di una lente fotoselettiva

per patologie oculari

SUN BLOCKER 553

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

300

322

344

366

388

410

432

454

476

498

520

542

564

586

608

630

652

674

696

S. Abati

Curva gialla: risposta

sistema oculare a varie λ;

Curva nera: diagramma di

trasmittanza lente;

Curva blu: risposta

sistema oculare per

effetto della lente.

365 nmProtezione agli UV

fino a 365 nm

S. Abati

Risposta sistema

oculare con lente

Transitions attivata

Risposta sistema

oculare con lente

Transitions non

attivata

S. Abati

Lente generica

Lente transitions

S. Abati

Lente fotosellettiva

per patologie ocularitaglio 450

La lente, che può già

definirsi per patologie

oculari, non altera in

maniera significativa

la curva di risposta

del sistema oculare

S. Abati

Requisiti di trasmittanza per la guida

EN ISO 1836:‘98

Diurna τ% ≥ 8% --- Notturna τ% ≥ 75%

Quoziente di attenuazione segnale:

Q ≥ 0.8 per il rosso - Q ≥ 0.8 per il giallo

Q ≥ 0.6 per il verde - Q ≥ 0.4 per il blu

Trasmittanza di segnale

Trasmittanza della lente

v

signQ

τ

τ=

S. Abati

25/01/2014

5

Trattamento fotoselettivo (450) su lente

fotocromatica

Il trattamento sulla lente sposta la curva di risposta in

lunghezze d’onda

S. Abati

Risposta lente fotocromatica non

attivata con trattamento

fotoselettivo

Risposta lente fotocromatica attivata

con trattamento

fotoselettivo

S. Abati

La lente per patologie

oculari (480nm) altera

in maniera significante

la curva di risposta del

sistema occhio + lente

Lente fotoselettiva

per patologie oculari

480 nm

S. Abati

Lente fotoselettiva (500

nm) per patologie oculari.

Si evidenziano le

modificazioni alla curva di

risposta del sistema

occhio + lente.

500 nm

Lente fotoselettiva

per patologie oculari

S. Abati

L. Fotoselettiva (540

nm) per pat. oculari.

Si evidenzia lo

spostamento della

curva di risposta del

sistema occhio + lente

verso λ maggiori.

540 nm540 nm

Lente

fotoselettiva per patologie oculari

S. Abati

Lente Polarizzata

trattamento 450nm

L’analisi spettrofotometrico

fornisce la risposta

che la lente è idonea alla guida

in tutti i paesi del mondo

S. Abati

25/01/2014

6

Lente Polarizzata trattamento 480nm

L’analisi spettrofotometrico

fornisce la risposta

che la lente è idonea alla guida. Operare

tagli maggiori rende la lente non idonea alla

guidaS. Abati

Quando una protezione?

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.

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

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

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 eliminateS. Abati

Vi ringrazio dell’attenzione e per ciò che farete per queste persone