Схематический глаз — результат исследований ученых разных специальностей. В «Руководстве к глазным болезням» 1910 года Е. Фукса упоминается о практическом применении «уравнительного схематического глаза» Donders'а. «Вычисление, с которым чаще всего приходится иметь практическим глазным врачам, касается величины сетчатковых изображений определенного объекта», которое…«применяется для ознакомления с величиной заболевшего участка сетчатки, когда ему соответствует в поле зрения скотома, величина которой может быть определена исследованием».
В последующем с развитием офтальмохирургии стандартный схематический глаз использовался для определения необходимых параметров при разработке первых интраокулярных линз (ИОЛ). Рефракционные ошибки, полученные в двух первых случаях имплантаций, были обусловлены неизвестностью различия между преломляющей силой естественного хрусталика и материалом, из которого были изготовлены ИОЛ. Первые 2-е имплантированные ИОЛ (H. Ridley, 1949 г.) из полиметилметакрилата (ПММА) имели радиусы кривизны поверхностей 10 мм и 6 мм. Эти параметры выбирались в соответствии со схематическим глазом Gullstrand. Коэффициент преломления естественного хрусталика в схематическом глазу — 1,416 , а его оптическая сила равна +22 дптр. ((1416-1333)*(1/10+1/6)=22,13). Очевидно в тот момент коэффициент преломления ПММА (1,49) был неизвестен. Оптическая сила первых ИОЛ, изготовленных с вышеуказанными радиусами поверхностей, составляла +42 дптр. ((1490-1333)*(1/10+1/6)=41,87). Пациенты после операции имели миопию высокой степени. Показатель преломления ПММА был уточнен эмпирически по клиническим результатам. Оптическая сила впоследствии изготавливаемых из ПММА ИОЛ с радиусами кривизны поверхностей 17,7 мм и 10,69 мм для коррекции афакии после экстракапсулярной экстракции катаракты была +24 дптр. ((1490-1333)*(1/17,7+1/10,69)=23,56). Такая линза являлась эквивалентом очковой (+10 дптр.) коррекции афакии и соответствовала расчету на небольшую послеоперационную миопию.
С распространением интраокулярной коррекции афакии (на этом этапе применяется интракапсулярная экстракция катаракты с имплантацией ИОЛ, фиксирующейся к радужке) актуализировался вопрос индивидуального подбора оптической силы ИОЛ. Для расчета оптической силы ИОЛ в зависимости от заданной рефракции артифакичного глаза применяли номограммы Шепарда. При отсроченной имплантации ИОЛ производили «расчеты оптической силы линзы по силе корригирующего стекла для афакического глаза, пользуясь различными таблицами».
Индивидуальный расчет оптической силы ИОЛ, основанный на законах оптики и данных схематического глаза для проведения одномоментной экстракции катаракты и имплантации, описан впервые С.Н. Федоровым с соавт. (1967 г.). Для вычисления измерялись необходимые параметры: оптическая сила роговицы, ее диаметр и главное длина глаза. Длину глаза определяли рентгенологическим методом, т.к. широкое применение ультразвуковых биометров началось в 1972-1975 годах. Первая формула расчета ИОЛ представляла собой оптическую формулу для вычисления рефракции тонкой линзы, обеспечивающей фокусировку изображения удаленного предмета на сетчатке, по измеренной длине глаза, рефракции роговицы и заданной аметропии с расстоянием от плоскости ИОЛ (зрачковая ирис-клипс линза располагалась в плоскости основания роговицы) до передней поверхности роговицы, вычисляемым по ее диаметру и радиусу кривизны. С этого момента и до настоящего времени одним из главных вопросов при расчетах оптической силы ИОЛ становится точность прогнозирования положения линзы после имплантации, т.к. и сегодня не существует простой и достоверной методики предоперационного измерения расстояния от вершины роговицы до плоскости, в которой будет находиться оптика.
Простота регрессионной формулы расчета SRK I, основанной лишь на эмпирических данных сделало ее очень популярной. Авторы предложили каждую выпускаемую ИОЛ снабжать константой A, абстрактно характеризующей положение линзы в глазу. Для определенных типов линз константа А была определена по клиническим данным. Позднее, в формуле SRK II константа А (положение ИОЛ) модифицируется в зависимости от длины глаза, увеличиваясь для более коротких глаз.
Новым этапом в расчетах оптической силы ИОЛ стало соединение точных методик и некоторых коэффициентов, характеризующих положение ИОЛ, рассчитанных по эмпирическим данным — смешанные формулы. Также необходимым условием для их широкого использования стала возможность облечь сложные математические расчеты в форму компьютерной программы, которая сегодня является атрибутом измерительного прибора. Наибольшей популярностью при расчетах оптической силы ИОЛ пользуются методики Hoffer Q, Holladay 1, SRK/T. Для их применения необходимо знание об индивидуальных значениях кератометрии, длины глаза и значении А константы имплантируемой ИОЛ (константа А стандартно пересчитывается в соответствующие методикам константы persACD, SF, ACD). Неудовлетворенность точностью прогнозирования отражена в рекомендации K.J. Hoffer: для длины глаза менее 22,0 мм больший приоритет имеет методика Hoffer Q; при длине глаза в интервале 22,0-24,5 мм рекомендуется среднее из трех формул (Hoffer Q, Holladay 1, SRK/T); при длине глаза 24,5-26,0 мм — методика Holladay I; при длине глаза более 26,0 мм — формула SRK/T. Таким образом, при средних (стандартных) значениях, в данном случае это касается длины глаза, методики равнозначны. При крайних значениях, по мнению автора, существуют приоритеты в выборе.
Для выполнения расчета оптической силы ИОЛ в каждом индивидуальном случае необходимо гипотетически построить схематический артифакичный глаз. Стандартный схематический глаз, являясь неизменяемой оптической системой, построенной по усредненным данным о параметрах глаза, обладает существенным недостатком. Он не отражает истинных изменений оптической системы в связи с изменением отдельных параметров глаза или их сочетаний в пределах физиологической нормы. Построенный по фактическим данным параметризованный схематический стандартный глаз MIKOF описывает оптическую систему глаза во всем диапазоне встречаемости. При стандартном обследовании измеряются оптическая сила роговицы, длина глаза, клиническая рефракция, расстояние от вершины роговицы до передней поверхности хрусталика и его толщина — параметры, использованные для построения оптической модели данного глаза. Но остается неопределенной прямым измерением оптическая сила хрусталика.
В отличие от описанного выше глаза, при описании артифакичного глаза доступна информация об оптической силе имплантированного хрусталика и его константе А, косвенно отражающей положение главной плоскости ИОЛ данной модели в глазу. Артифакичный глаз, как правило, при различных сочетаниях параметров имеет эмметропическую или слабую миопическую рефракцию. В случае использования стандартных заднекамерных ИОЛ искусственный хрусталик находится в капсульном мешке удаленного нативного хрусталика в стабильном положении за счет фиксации в области экватора мешка. Отклонение положения главной плоскости ИОЛ от плоскости экватора хрусталика определяется совокупностью физических, механических и оптических характеристик конкретной модели ИОЛ и является для конкретной модели величиной постоянной.
