Приборы для поляризационной офтальмоскопии

Описание

В Советском Союзе работы по созданию приборов для исследования глазного дна в поляризованном свете ведутся с начала 1960 г. Для осуществления полноценного поляризационного исследования во всех приборах предусмотрено совместное вращение скрещенных поляроидов, заменяющее вращение предметного столика с исследуемым объектом в поляризационном микроскопе. Так как поляризатор и анализатор установлены в разных каналах, то конструирование поворотного устройства связано с техническими трудностями и решается в каждом приборе различно. Достижение полностью безрефлексной офтальмоскопии осуществлено разделением пучков света осветительного и оптического каналов на зрачке исследуемого глаза. Остаточные рефлексы и вуаль устраняются применением поляризованного света.

Поляризационный фотоофтальмоскоп. Для фотографирования и визуального исследования глазного дна в поляризованном свете разработан поляризационный фотоофтальмоскоп ФОСП-1. Прибор может быть использован и для поляризационной фотосъемки переднего отдела глаза. В отличие от всех других аппаратов для фотографирования глазного дна в ФОСП-1 наблюдение и фотографирование ведутся в поляризованном свете. Направление плоскости поляризации врач может изменять, поворачивая рукоятку поляроидов. Поляризатор 1, относящийся к осветительному каналу, представляет собой кольцевой поляроид. Он укреплен на металлической трубке 2, служащей апертурной диафрагмой оптической системы В отверстие трубки установлен круглый поляроид, — анализатор 3.

[banner_centerrs] {banner_centerrs} [/banner_centerrs]
Оптические оси поляроидов развернуты взаимно перпендикулярно, поэтому анализатор гасит остаточные рефлексы от поверхностей офтальмоскопической линзы и роговицы глаза. Весь блок апертурной диафрагмы с обоими поляроидами может поворачиваться от руки на 90°, при этом свет от источника проходит через разные участки кольцевого поляроида. Вращая блок поляроидов, врач осуществляет вращение плоскости поляризации и может добиться последовательного повышения контрастности различных анизотропных элементов исследуемого участка. Это дает возможность производить фотосъемку одного и того же участка с различно контрастируемыми элементами.

Универсальный офтальмоскоп и щелевая лампа с волоконными световодами. Для визуального исследования глазного дна и переднего отдела глаза в поляризованном и естественном свете разработан и выпускается набор ручных приборов, состоящий из универсального офтальмоскопа, щелевой лампы и диафаноскопов. Освещенность, создаваемая галогенной лампой мощностью 250 Вт, установленной в отдельном осветителе, оказалась достаточной для наблюдения глазного дна и переднего отдела глаза через скрещенные поляроиды и плотные спектрозональные светофильтры. В универсальном офтальмоскопе скрещенные поляроиды синхронно поворачиваются на один и тот же угол с помощью цилиндрокорончатой передачи, так что взаимное положение их оптических осей остается неизменным. Анализатор может быть выведен из наблюдательного канала, что дает возможность наблюдать картину глазного дна такой, какой она видна в естественном свете. Приборы хорошо устраняют световые рефлексы и повышают контрастность ряда элементов глазных тканей.

Зарубежные поляризационные приборы для исследования глаза. Ручные офтальмоскопы с поляроидами выпускаются в Англии и США. В этих приборах поляризованный свет используется в основном только для гашения рефлексов. Так, американской фирмой «Bausch, Lomb» выпущен «профессиональный офтальмоскоп», снабженный одним поляроидом. Так как при отражении от роговицы свет частично поляризуется, то даже один поляроид, ориентированный соответствующим образом, снижает яркость рефлексов. Однако полноценного поляризационного исследования структуры тканей глаза приборы не обеспечивают.

Английская фирма «Keeler» наряду с несколькими другими типами ручных офтальмоскопов выпускает две модели офтальмоскопа с поляроидами — пантоскоп и офтальмоскоп для специалистов. В этих приборах для гашения рефлексов используются уже два скрещенных поляроида. Приборы эти самые сложные и рекомендуются для применения в трудных случаях — при особо узких зрачках и помутневших средах. Фирма подтверждает значительное облегчение исследования за счет устранения рефлексов поляризованных светом, а также опознавание ряда патологических очагов, невидимых в естественном свете.

Существенным недостатком офтальмоскопов фирмы «Keeler», снижающим их диагностическую ценность, является неподвижность поляроидов. Это приводит к тому, что контраст увеличивается только у тех структурных элементов, оси которых параллельны или перпендикулярны направлению оси поляризатора. Повышения контрастности волокон с другими направлениями осей на приборе не достигается.

Особенности и перспектива поляризационного метода исследования глаза. Возможности поляризационного исследования глаза не исчерпываются приведенными выше результатами. Метод может служить тонким инструментом для изучения глазных структур и физиологии зрения. Для этого, однако, необходимо глубокое проникновение в физическую сущность процессов, происходящих при взаимодействии поляризованного света с системой исследуемых структур. Анализ картин, возникающих при исследовании тканей глаза, отличается от хорошо разработанного способа анализа оптически анизотропных структур, проводимого обычно на кристаллографическом и биологическом поляризационных микроскопах. Если в микроскопе исследование ведется в проходящем свете, например исследование гистологических срезов, то структуры глаза приходится рассматривать в свете, проходящем их дважды — в прямом и в обратном ходе лучей. Это связано с тем, что за исследуемой тканью лежат непрозрачные оболочки, отражающие прошедший через ткань свет в обратном направлении. Так, при исследовании сетчатки свет отражается от пигментного эпителия, склеры и проходит сетчатку в обратном направлении. То же происходит при исследовании роговицы — ее проходит в обратном направлении свет, отраженный радужной оболочкой. В результате этого при исследовании в поляризованном свете тканей глаза в поле зрения возникают картины, отличающиеся от обычных, наблюдаемых в проходящем свете картин поляризационного микроскопа.

Распознавание структуры по поляризационной картине. Для расшифровки картин, наблюдаемых в скрещенных поляроидах, может быть проведен расчет распределения интенсивности выходящего света при сочетании различных оптически анизотропных слоев. Этот расчет позволяет найти сочетания, которые создают картину, идентичную полученной в эксперименте. При расчете необходимо учитывать, что часть света деполяризуется при диффузном отражении от глазного дна, а также что свет проходит каждый слой дважды — в прямом и в обратном ходе, причем оптическая ось слоя при прямом ходе является зеркальным изображением оси в обратном ходе. Так, если в прямом ходе лучей оптическая ось составляет угол а с горизонталью, то в обратном ходе - ?.

При определении интенсивности света, прошедшего через множество оптически анизотропных слоев, целесообразно применение современных матричных методов расчета. Эти методы отличаются большой эффективностью, они во много раз компактнее обычных алгебраических и тригонометрических методов. Матричный расчет, проведенный для расшифровки картин, наблюдаемых в области зрительного нерва и в области макулы, показал, что разницу в распределении интенсивности света на этих картинах можно объяснить принципиальным различием в их структуре. В зоне, прилегающей к диску зрительного нерва, чередование максимумов и минимумов интенсивности, происходящее через 45 °, легко объясняется различной ориентацией оптически анизотропных волокон. Количество анизотропных слоев и вид оптической анизотропии на характер картины не влияют. Картину же, наблюдаемую в области макулы с чередованием максимумов и минимумов интенсивности через 90 °, подобная модель не воссоздает. Увеличение числа слоев также не изменяет характера картины. Одним из объяснений наблюдаемой в макулярной области картины является гипотеза о решетчатой структуре оптически анизотропных тканей на этом участке глазного дна. Вопрос о том, какие из морфологических элементов глазных тканей обладают оптической анизотропией и какого она вида, может быть решен только при исследовании под большим увеличением, недоступным при офтальмоскопии.

---

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