Принцип работы офтальмоскопических систем

Описание

Наблюдение глазного дна — офтальмоскопия представляет собой специфический вид исследования. Строение глазного яблока таково, что дно нормального глаза можно увидеть без каких-либо дополнительных оптических устройств, причем с довольно большим увеличением. Для этого нужно только соответствующее освещение. Действительно, в плоскости, на которую в данный момент глаз аккомодирован, всегда расположено очень слабое изображение глазного дна. Оно формируется оптической системой глаза из рассеянного света, направленного на глаз от светлых поверхностей окружающих предметов. Вследствие малого размера
зрачка в глаз попадает сравнительно немного света, поэтому изображение глазного дна во много десятков раз менее ярко, чем окружающие предметы, и увидеть его невозможно.

При обычном освещении рассеянным светом, например в комнате, освещенность предметов которой составляет примерно 100 лк, на глазном дне создается освещенность 0,1 лк. Очевидно, что когда наблюдатель смотрит на глаз исследуемого со стороны, то зрачок кажется ему совсем черным. Это объясняется контрастом между зрачком, через который слабо просвечивает глазное дно, и радужной оболочкой, склерой, веками, освещенность которых в 1000 раз больше (100 лк). Чтобы получить достаточно яркое, доступное для наблюдения изображение глазного дна, необходимо специальное освещение. Глазное дно должно быть освещено так, чтобы его изображение было ярче окружающих предметов, на фоне которых оно рассматривается.

Световые рефлексы, возникающие от блестящей поверхности роговицы, являются дополнительной помехой. Действительно, только часть падающих на глаз лучей преломляется и освещает глазное дно, часть же отражается от поверхностей глазных сред и попадает обратно в прибор и в глаз наблюдателя. Отраженный свет образует рефлексы, накладывающиеся на изображение глазного дна, или вуаль, снижающую контрастность его изображения Хотя роговица отражает всего небольшую часть падающего на нее света не больше 5—10%, этот свет, концентрируясь, образует блики, превосходящие по яркости радужку. В таких условиях то небольшое «свечение», которое вызывается отраженным глазным дном светом, становится совсем незаметным.

Попытку наблюдать глазное дно при обычном освещения без специальных осветительных устройств можно сравнить с попыткой заглянуть снаружи в окно дома, освещенного солнцем. На фоне ярко освещенной наружной стены окно кажется черным, хотя в комнате достаточно светло. Если к тому же окна блестят на солнце, то невозможно увидеть предметы, стоящие даже совсем близко от окна. Приближаясь к окну вплотную и таким образом как бы отгораживаясь от окружающего света, наблюдатель не улучшает видимости внутренней части помещения, так как он сам загораживает окно от света, отчего в комнате становится темнее. Только в том случае, когда окно очень большое, помещение просматривается снаружи. Аналогичная картина получается при наблюдении глазного дна. При широком зрачке глазное дно увидеть легче. У некоторых животных, зрачки которых в темноте значительно шире, чем у человека, часто наблюдается «свечение» зрачков, иногда ошибочно принимаемое за люминесценцию. В действительности оно вызывается отражением света от дна глаза. Яркость этого «свечения» объясняется тем, что через широкий зрачок в глаз попадает сравнительно много света, а зеленоватый цвет — изумрудным пигментом, выстилающим дно глаза. У тех видов животных, у которых пигмент отсутствует, например у сиамских котов, глаза светятся не зеленым, а красным светом.
[banner_centerrs] {banner_centerrs} [/banner_centerrs]

Очевидно, что наблюдение глазного дна требует таких условий освещения, при которых обеспечивается максимальное попадание светового потока внутрь глаза. Это требование выполняется специальными приборами для исследования глазного дна. Приборы обеспечивают также минимальное попадание в наблюдательную систему светового потока, отраженного роговицей и другими поверхностями сред исследуемого глаза.

Основные особенности офтальмоскопических систем. Под офтальмоскопическими системами подразумевают как визуальные, так и фотографические системы для исследования глазного дна. Любая офтальмоскопическая система включает в себя два канала — осветительный (2) и канал (4), формирующий изображение глазного дна, для краткости в дальнейшем будем называть его оптическим. Поток от источника света, пройдя канал 2, входит через зрачок в глаз и освещает глазное дно. Свет, падающий на глазное дно, частично поглощается его тканями, частично отражается от них (в основном диффузно), выходит обратно через зрачок глаза и попадает в оптический канал (4), который формирует изображение глазного дна на приемнике излучения 5.


Оптический канал. Принципиальная схема оптического канала приведена на рисунке. Без исследуемого глаза оптическая система офтальмоскопа представляет собой телескопическую систему с повышенным диапазоном фокусировки. В рабочем состоянии к этой системе подключается оптическая система исследуемого глаза. Совместно эти две системы работают как микроскоп с малым увеличением или сильная лупа. Входной зрачок офтальмоскопа вынесен вперед, в процессе работы он должен быть совмещен с плоскостью зрачка исследуемого глаза. Только при этом условии может быть использовано все поле зрения прибора. При удалении входного зрачка офтальмоскопа от исследуемого глаза поле срезается и наблюдатель может осмотреть все поле, только перемещая свой глаз в плоскости выходного зрачка офтальмоскопа. Такое наблюдение называют наблюдением по методу замочной скважины. Оно снижает эксплуатационные качества прибора, однако иногда применяется для упрощения конструкции, например в ручных офтальмоскопах. В этих приборах телескопическая система отсутствует и наблюдение ведется только через оптическую систему исследуемого глаза, как через лупу.

Работая по принципу лупы, глаз исследуемого не может, естественно, обеспечить наблюдателю такую же, как при работе с лупой, наводку на резкость. Однако такая наводка необходима вследствие вариабельности рефракции глаз пациента и врача. Действительно, когда мы хотим рассмотреть какой-либо предмет в лупу, мы выбираем такое расстояние между лупой и объектом, при котором последний виден наиболее резко. Для наблюдателя с нормальным зрением предмет расположен при этом примерно в фокальной плоскости лупы, при миопии — ближе, а при гиперметропии — дальше от нее.

Таким образом, добиться резкого изображения можно изменением положения лупы, без применения каких-либо дополнительных оптических элементов. При офтальмоскопии это невозможно: уменьшение или увеличение расстояния между исследуемым глазом и офтальмоскопом не сказывается на резкости изображения глазного дна. Оно влияет только на величину видимого поля и на полноту устранения рефлексов.

При рассматривании глазного дна пациента резкое изображение получается только при полном соответствии глаз пациента и врача, т е если миопия одного компенсируется гиперметропией другого или при эмметропии обоих глаз. Небольшая степень аметропии пациента может быть компенсирована аккомодацией наблюдателя. Если аметропия значительна и не компенсирована обратной степенью аметропии врача, то в ход лучей приходится вводить дополнительные оптические элементы, корригирующие недостатки глаза. Отсюда еще одна особенность приборов для исследования глазного дна — наличие в них коррекционных систем, обеспечивающих резкое изображение глазного дна при различных степенях аметропии

Осветительный канал. Осветительный канал офтальмоскопа напоминает проекционный фонарь, применяемый для демонстрации диапозитивов и кинофильмов В этом приборе конденсор формирует изображение источника света во входном зрачке, проекционного объектива, на экране освещается равномерное поле, ограниченное кадровой рамкой.

При офтальмоскопии роль проекционного объектива играет оптическая система глаза. В осветительной системе офтальмоскопа, так же как в проекционном фонаре, изображение источника служит выходным зрачком и должно проецироваться в плоскость зрачка исследуемого глаза Совмещение выходного зрачка осветительной системы офтальмоскопа с плоскостью зрачка исследуемого глаза необходимо для того, чтобы на глазном дне полностью было освещено обследуемое поле При удалении изображения источника от глаза радужная оболочка начинает срезать падающий на нее поток и освещенное поле становится меньше. Кроме того, вместо равномерно освещенного круга на глазном дне появляется размытое изображение нити лампы, что затрудняет исследование. Глазное дно служит как бы экраном. На него проецируется круглая диафрагма поля зрения, установленная в осветительном канале офтальмоскопа. В некоторых приборах эта диафрагма бывает сменной, разных диаметров. Иногда вместо круглой устанавливают щелевую диафрагму. В некоторых офтальмоскопах, так же как в проекционном фонаре, на освещенное поле проецируется какой-либо диапозитив — шкала, сетка или тесты для диагностики и лечения косоглазия.

Теоретически прибор, настроенный на исследование эмметропического глаза, должен давать резкое изображение диафрагмы и шкал в бесконечности. Тогда после прохождения сред глаза их изображение будет проецироваться на сетчатку и врач одновременно будет видеть резкими и глазное дно, и круг, ограничивающий освещенный участок, и шкалы или тесты (если они установлены в приборе). Практически же, если вместо исследуемого глаза перед офтальмоскопом установить экран, например, лист белой бумаги, то при удалении его от офтальмоскопа на 0,5—1 м на нем будут резко видны изображения диафрагм и шкал. Диафрагма, изображение которой отнесено на такое расстояние, проецируется на глазное дно с достаточной резкостью. Поэтому это расстояние можно считать в данном случае «оптической бесконечностью». Когда экран находится совсем близко от прибора, — в плоскости, где должен быть расположен глаз пациента, то на него проецируется изображение источника света — светящийся прямоугольник, дуга или полукольцо. По мере удаления экрана светящаяся фигура приобретает сначала форму размытого круга, а потом резкого круга большого диаметра.


Взаимная ориентация оптического и осветительного каналов. Оба канала, или осветительная и оптичёская системы, должны быть строго ориентированы по отношению друг к другу. При этом соблюдают два основных требования. Первое — ось оптической системы должна быть приблизительно (с точностью до 2—3°) параллельна главному лучу осветительного пучка, падающего на глаз. Если это условие не будет соблюдено, то освещенным окажется не тот участок глазного дна, который виден в прибор. Выполнение этого требования связано с некоторым усложнением системы. Действительно, если оси оптической и осветительной систем установить параллельно друг другу, то выходной зрачок оптической системы и изображение источника будут значительно разнесены и не поместятся на зрачке исследуемого глаза. Поэтому параллельности пучков добиваются только перед самым глазом. С этой целью все офтальмоскопы снабжены отражателями, меняющие ми направление осветительных лучей при входе в глаз.

Второе требование вызывается необходимостью устранения рефлексов. Оно заключается в том, что оптическая и осветительная системы должны быть ориентированы друг по отношению к другу так, чтобы их входные зрачки были разделены.

---

Статья из книги: Оптические приборы для исследования глаза | Тамарова Р.М.