Die Physik der Kontaktlinsen

Kontaktlinsen werden zur Sehkorrektur verwendet und auf die Hornhaut des Auges gesetzt. Sie erfüllen die gleiche Korrekturfunktion wie herkömmliche Brillen. Allerdings sind sie im Vergleich sehr leicht und praktisch unsichtbar. Kontaktlinsen tragen dazu bei, das Bild auf der Netzhaut des Auges zu erzeugen, indem sie die in das Auge einfallenden Lichtstrahlen entweder bündeln oder streuen.

Frühere Kontaktlinsen bestanden aus Glas und waren Sklerallinsen. Sklerallinsen sind große Kontaktlinsen, die die gesamte Sklera – die weiße äußere Hülle – des Auges bedecken. Diese unhandlichen Linsen konnten jeweils nur für kurze Zeit getragen werden. Mit der Entwicklung von PPMA – Polymethylmethacrylat – in den 1930er Jahren wurden Kunststoffe erstmals in Kontaktlinsen eingesetzt. Dabei handelte es sich tatsächlich um hybride Sklerallinsen, die 1936 aus einer Kombination von Glas und Kunststoff hergestellt wurden.

In den 1950er Jahren wurden viel kleinere Kontaktlinsen entwickelt, die nur die Hornhaut des Auges und nicht das gesamte Auge bedeckten.

Arten von Sehbehinderungen

Eine der Hauptanwendungen von Kontaktlinsen ist die Korrektur von Sehfehlern. Die allgemeinen Beeinträchtigungen sind Myopie, Hyperopie, Astigmatismus und Presbyopie.

• Myopie – ist eine Sehbehinderung, bei der das Bild des gesehenen Objekts vor der Netzhaut entsteht. Während dieser Sehbehinderung kann man Objekte in der Nähe sehen und nicht die Objekte in der Ferne, die verschwommen erscheinen. Dieser Mangel wird auch als Kurzsichtigkeit bezeichnet. Dies ist eine sehr häufige Beeinträchtigung, an der über 25 Prozent der Erwachsenen in den Vereinigten Staaten leiden. Der Defekt kann durch die Verwendung von konkaven Kontaktlinsen korrigiert werden.
• Hyperopie – Sie wird auch als Hypermetropie bezeichnet und das Bild des Objekts entsteht hinter der Netzhaut. Entfernte Objekte sind deutlich zu erkennen, nahe Objekte erscheinen verschwommen. Hyperopie wird allgemein als Weitsichtigkeit bezeichnet und mehr als 13 Prozent der Kinder in den Vereinigten Staaten im Alter zwischen 5 und 17 Jahren leiden darunter. Der Defekt kann durch die Verwendung von konvexen Kontaktlinsen korrigiert werden.
• Astigmatismus – Dies geschieht, wenn die Augenlinse mehr als einen Brennpunkt in verschiedenen Meridianen hat. Astigmatische Menschen können nicht im Detail sehen und benötigen Zylinderlinsen, um ihre Beeinträchtigung zu korrigieren. Fast 34 Prozent der amerikanischen Kinder im Alter zwischen 5 und 17 Jahren leiden an dieser Beeinträchtigung.
• Presbyopie – Dies ist eine Beeinträchtigung, die mit dem Alter einhergeht, in der Regel ab dem 40. Lebensjahr. Die Beeinträchtigung entsteht, wenn die Augenlinse ihre Elastizität verliert. Zur Korrektur dieser Fehlsichtigkeit werden bifokale Kontaktlinsen verwendet.

Linsen zur Sehkorrektur

Beim normalen Sehen trifft das Licht des Objekts auf die Hornhaut und wird auf die Netzhaut fokussiert. Aufgrund eines Brechungsfehlers wird das Licht des Objekts manchmal nicht auf der Netzhaut fokussiert, sondern entweder davor oder dahinter. Um diesen Brechungsfehler zu korrigieren, werden Kontaktlinsen verwendet, die auf die Netzhaut fokussieren.

Die Art der verwendeten Kontaktlinsen hängt von der Art der Sehbehinderung und dem Ausmaß des Brechungsfehlers ab. Wie stark die Linse das Licht beugt, um es auf die Netzhaut zu fokussieren, wird in Dioptrien (D) gemessen.

Myopie entsteht, wenn das Licht vor der Netzhaut gebündelt wird, da der Augapfel länger als normal ist. Um diese Beeinträchtigung, die auch Kurzsichtigkeit genannt wird, zu korrigieren, wird eine konkave Linse verwendet. Diese Linse ist in der Mitte dünner und trägt dazu bei, den Fokus nach vorne in Richtung Netzhaut zu verlagern.

Um diese Sehbeeinträchtigung zu korrigieren, wird die Krümmung der konkaven Kontaktlinsen durch die Messung in Dioptrien bestimmt. Je größer die Dioptrienzahl, desto größer ist die Fehlsichtigkeit. Bei Myopie wird der Dioptrienzahl ein Minuszeichen (-) vorangestellt, was darauf hinweist, dass der Fokus unterhalb der Netzhaut liegt.

Bei Weitsichtigkeit wird das Licht über die Netzhaut hinaus gebündelt. Hyperopie wird auch als Weitsichtigkeit bezeichnet, da bei dieser Beeinträchtigung entfernte Objekte klar gesehen werden. Der Augapfel ist kürzer als normal und zur Korrektur dieses Sehfehlers wird eine konvexe Linse verwendet. Die verwendete Kontaktlinse ist in der Mitte dicker und trägt dazu bei, den Fokus zurück auf die Netzhaut zu verlagern.

Auch in diesem Fall wird die erforderliche Krümmung der konvexen Kontaktlinsen durch die Messung in Dioptrien ermittelt. Der Dioptrienzahl ist ein Pluszeichen (+) vorangestellt, das anzeigt, dass der Fokus außerhalb der Netzhaut liegt.

Die zur Korrektur von Myopie und Hyperopie verwendeten Linsen werden als sphärische Kontaktlinsen kategorisiert.

Wenn die Hornhaut unregelmäßig geformt ist, wird das Licht des auf die Hornhaut fallenden Objekts auf mehr als einen Punkt fokussiert. Diese Bildverzerrung wird Astigmatismus genannt. Je nach individueller Bildverzerrung müssen spezielle Objektive entwickelt werden. Diese Linsen werden als torische Linsen bezeichnet.

Obwohl torische Linsen aus den gleichen Materialien wie sphärische Linsen bestehen, sind sie speziell auf individuelle Beeinträchtigungen zugeschnitten. Diese Linsen haben unterschiedliche Krümmungen, sind an manchen Stellen dicker und an anderen dünner. Diese Linsen dienen dazu, bei Bedarf Astigmatismus und Myopie oder Hyperopie zu korrigieren.

Für die Korrektur der Alterssichtigkeit sind spezielle Bifokallinsen erforderlich, da der Betroffene sowohl eine Korrektur der Kurzsichtigkeit als auch der Weitsichtigkeit benötigt. Bei solchen Brillengläsern ist entweder die Korrektur für die Nahbeeinträchtigung in der Mitte des Brillenglases und die Fernkorrektur an der Außenseite angebracht, oder umgekehrt.

Arten von Kontaktlinsen

Die ersten Linsen waren starre Linsen, die kein Wasser aufnahmen. Dadurch wurde verhindert, dass Sauerstoff in die Hornhaut des Auges gelangte, was zu Augenreizungen und anderen Beschwerden führen konnte.

Dann kamen die weichen Kontaktlinsen aus Hydrogel, durch die Sauerstoff zur Hornhaut gelangen konnte. Diese Linsen wurden als „atmungsaktive“ Kontaktlinsen bekannt. Dies ermöglichte ein bequemes und längeres Tragen von Kontaktlinsen. Heute gibt es:

Tragen Sie täglich Linsen, die nachts entfernt werden.

Langzeitlinsen, die über einen längeren Zeitraum getragen werden können, ohne dass sie entfernt werden müssen.

Einweglinsen, die nach einem Tag, einer Woche oder einigen Wochen entsorgt werden können.

Darüber hinaus gibt es Farbkontaktlinsen, die kosmetischen Zwecken dienen.