6.3. Офтальмоскопи

Офтальмоскопи і інші прилади для дослідження очного дна побудовані на принципі зв'язаності, тобто на тому факті, що для кожної точки предмету є відповідна точка в просторі зображення.

Дослідження очного дна може відбуватися 2-ма способами: у прямому і зворотному напрямках, які показані відповідно на рис. 6.9 а, б.

При офтальмоскопії еметропічного ока в прямому виді промені світла після віддзеркалення від досліджуваного очного дна і проходження через оптичну систему офтальмоскопа потраплять в око спостерігача паралельним пучком і на сітківці останнього формується пряме зображення досліджуваного очного дна. У зв'язку з тим що око спостерігача безпосередньо дивиться на досліджуване очне дно через оптичну систему досліджуваного ока, ця система еквівалентна лупі значного збільшення. При еметропічному оці, коли фокусна відстань його приймається рівною 17 мм, збільшення, при якому буде видно очне дно, дорівнюватиме 250/17 = 14,7 крат, тобто приблизно 15 крат. Це є позитивною стороною даного виду дослідження.

Проте застосування цього методу не завжди є зручним, оскільки вимагає максимального наближення ока спостерігача до досліджуваного ока. Ця необхідність обумовлена тим, що тільки на дуже малій відстані між очима видиме поле зору буде достатнім, оскільки зіниця досліджуваного ока є діафрагмою, що обмежує поле зору. У зв'язку з малою відстанню, коли обличчя спостерігача майже впритул наближається до обличчя дослідника, спостерігач не може користуватися одним оком для дослідження обох очей випробовуваного, а вимушений дивитися правим оком в праве око досліджуваного і навпаки. Тому частіше використовується офтальмоскопія в зворотному вигляді.

Рис. 6.9. Схема офтальмоскопії в прямому (а) і зворотному (б) видах

Схема офтальмоскопії в зворотному вигляді є принциповою оптичною схемою ручного дзеркального офтальмоскопа, що має широке застосування в наший країні. Світло від джерела (рис. 6.9 б) падає на увігнуте дзеркало 2 з отвором В, яке відображає його і направляє на лінзу 3 (рис. 6.9 б). Пройшовши лінзу, промені світла за допомогою оптичної системи досліджуваного ока 4 освітлюють очне дно. Відбиті від очного дна промені (у разі еметропічного ока) виходять паралельним пучком і падають на лінзу 3, у фокальній площині якої виходить зворотне зображення очного дна, що розглядається потім через отвір в дзеркалі 2 оком спостерігача 5. В даному випадку точка А очного дна зв'язана з точкою зображення А, що знаходиться в повітрі. Для розгляду її спостерігач повинен акомодувати таким чином, щоб точка А' була зв'язана з точкою А". Для того, щоб зіниця В' не обмежував поля зору, лупа повинна давати зображення отвору в зіниці В' досліджуваного ока. Тоді зіниця В' зображається лінзою в отворі В дзеркала, за яким знаходиться око спостерігача.

6.3.1. Ручний дзеркальний офтальмоскоп оз-5

Комплект приладу складається з оправи із закріпленими двома дзеркалами плоского та увігнутого, з отворами посередині, двох лінз +13 і +20дптр; 1, 3, діафрагм з круглим отвором 4 і діафрагми з прямокутним отвором. Все це укладено в м'який футляр. Принципова оптична схема приладу і хід променів при офтальмоскопії розглянуті вище.

За допомогою приладу можна проводити офтальмоскопію, досліджувати прозорі оптичні середовища ока в проникаючому світлі, визначати вигляд і ступінь аметропії, застосовуючи діафрагму з прямокутним отвором і додатково до цього скіаскопічні лінійки.

Дослідження ока в проникаючому світлі, проводяться зазвичай в затемненій кімнаті. Джерело світла (матова лампа 60-100 Вт) розташовується зліва і дещо ззаду від досліджуваного. Лікар сідає навпроти хворого і направляє в зіницю досліджуваного ока пучок світла, відбитий від увігнутого офтальмоскопічного дзеркала, розташованого в 20-30 см від ока пацієнта. Через отвір дзеркала спостерігач розглядає червоний рефлекс (відбиті від очного дна промені). За наявності помутнінь в прозорих зрізах ока спостерігаються темні плями на червоному тлі зіниці, що світиться. Локалізувати помутніння по глибині залягання можна шляхом переміщення погляду хворого: при цьому використовується явище паралакса, тобто різний зсув помутнінь відносно об'єкту, що знаходиться на певному рівні. В даному випадку таким об'єктом є зіниця досліджуваного ока. Якщо помутніння локалізується попереду площини зіниці, наприклад на рогівці, то при переміщенні погляду в різні сторони помутніння рухатиметься в ту саму сторону. Якщо ж помутніння знаходиться позаду площини зіниці, наприклад в кришталику або склоподібному тілі, то воно переміщатиметься в протилежну сторону.

Офтальмоскопія в зворотному вигляді проводиться за допомогою увігнутого дзеркала. Між дзеркалом і досліджуваним оком вводиться лінза. Акомодуючи до задньої фокальної площини лінзи (для лінзи +13 дптр в 7,5 см від неї), дослідник бачить між нею і своїм оком зображення очного дна пацієнта (див. рис. 6.9,б). Слід пам'ятати, що зображення є зворотним. Це необхідно враховувати при локалізації патологічних змін на очному дні.

Для корекції аметропії і пресбіопії спостерігача використовуються коригуючі лінзи з набору пробних окулярних лінз, які вставляються в оправу за дзеркалом.

При офтальмоскопії найчастіше застосовують лінзу +13 дптр, яка дозволяє отримати ступінь збільшення порядка 5 крат. Лінзу в +20 дптр, що дозволяє отримувати збільшення порядка 3 крат, краще використовувати для загального огляду очного дна, оскільки при цьому виходить більше поле зору. Для ретельнішого огляду окремих деталей заднього відділення ока застосовують лінзу +10 дптр, яку можна взяти з набору пробних окулярних лінз. Ця лінза дає можливість розглядати очне дно приблизно з семикратним збільшенням.

Дзеркальному офтальмоскопу властивий значний недолік – спостереженню за очним дном сильно заважає відбите від передньої поверхні рогівки світло, так званий рефлекс рогівки. Хоча коефіцієнт віддзеркалення рогівки невеликий (приблизно 3%), але яскравість джерела світла, особливо від увігнутого дзеркала, є настільки значною, що рефлекс рогівки виявляється у багато разів яскравішим ніж видиме зображення очного дна. Це заважає дослідженню і у багатьох випадках не дає можливості спостерігати тонкі структури очного дна.

Відомо 3 методи усунення рефлексів від рогівки: геометричний, поляризаційний та діасклеральне освітлення. Основним методом усунення рефлексів є геометричний; діасклеральній метод не отримав практичного застосування.

Рис. 6.10. Схема розділення оптичного і освітлювального каналу офтальмоскопів

Геометричний метод усунення рефлексів заснований на розділенні освітлювального і оптичного каналів. Згідно цьому методу вхідна зіниця оптичної системи і вихідна зіниця освітлювальної системи, роль якої виконує зображення джерела, повинні розташовуватися поряд на рогівці досліджуваного ока, не перекриваючи один одного. Зображення джерела світла в цьому випадку повинне бути нерозмитим і точно відповідати заданому розміру і формі. Усунення ореолу при зображенні джерела світла добиваються ретельним коригуванням аберації освітлювальної системи, проясненням поверхонь лінз, нанесенням на металеві деталі усередині приладу чорного матового покриття.

Залежно від вимог до величини поля зору, збільшення та якості зображення очного дна оптичні системи приладів, заснованих на геометричному методі усунення рефлексів, підрозділяють на дві групи:

І. Системи з повністю розділеними оптичними і освітлювальними каналами застосовуються в простіших ручних офтальмоскопічних приладах, в яких освітлювальний і оптичний канали не мають загальних оптичних елементів, окрім оптичної системи досліджуваного ока (рис. 6.10). Щоб відбивач (дзеркало або призма) не попадав в хід променів оптичного каналу і не зрізав пучків, що формують зображення очного дна, він повинен бути розташований достатньо близько від досліджуваного ока. Це вносить певні незручності при дослідженні і є недоліком системи. Навіть при найбільш близькій прихильності відбивача до ока (12-15 мм) кут поля зору не перевищує 14-16°.

ІІ. Система із загальним оптичним компонентом. Освітлювальний і оптичний канали не повністю розділені між собою, а мають загальну лінзу (офтальмоскопічна лінза). Відбивач встановлюють всередині приладу поряд з апертурною діафрагмою, майже в одній площині з нею. Така побудова оптичної схеми дозволяє, не обмежуючи розмірів поля на очному дні, видалити прилад від досліджуваного ока на відстань, достатню для створення певної зручності в роботі. Така система застосовується в стаціонарних офтальмоскопах і приладах для фотографування очного дна. Проте при користуванні такою системою виникає інша перешкода - додатковий рефлекс від поверхонь самої офтальмоскопічної лінзи. Ця лінза встановлена одночасно в ході променів, що йдуть від освітлювача, і в ході променів, що формують зображення очного дна. При цьому кожна її поверхня відображає частину світлового потоку, утворюючи рефлекс, який накладається на зображення очного дна. Розмір та місцеположення цього рефлексу залежать від радіусу кривизни відзеркалювальної поверхні, а яскравість - від частки відбитого нею потоку.

Навіть при багатошаровому просвітленні рефлекси від великого числа склеєних поверхонь об'єктиву зазвичай перевершують за яскравістю зображення очного дна, тому застосування багатолінзових об'єктивів, що забезпечують високу якість зображення, практично виключається. Виходом в цьому випадку є застосування асферичної поверхні, яка забезпечує зниження аберації, замінюючи як мінімум дві сферичні поверхні. Профіль асферичної поверхні зазвичай утворюється кривими другого порядку, тобто у міру видалення від вершини кривої поверхні відбувається збільшення радіусу кривизни.

Застосування спеціально розрахованої асферичної поверхні дозволяє без зміни фокусної відстані офтальмоскопічної лінзи і ходу параксіальних променів додати краєвим променям необхідний напрям. Це забезпечує усунення сферичної аберації і підвищення якості зображення без зміни місцеположення зображення та збільшення.

Проте асферична поверхня не позбавляє від інших видів аберації і тому для усунення хроматизму асферичну лінзу виконують склеєною з двох сортів скла. Внаслідок того що різниця в показниках заломлення сортів скла порівняно невелика, то рефлекс від поверхні склеювання практично відсутній. Застосування асферичної склеєної лінзи зменшує кількість рефлексів до двох. Усунення цих двох рефлексів, що залишилися, досягається наступними прийомами:

- оптичну систему розраховують таким чином, щоб зображення поверхні лінзи з темним екраном знаходилося достатньо далеко від площини зображення очного дна. Таке рішення дозволяє також виключити проекцію дефектів поверхні лінзи і пил що осідає на неї, а також на зображення очного дна. Вибір товщини лінзи повинен забезпечити концентрацію на її другій (сферичній) поверхні, рефлексу від першої (асферичної) поверхні. Ділянку концентрації рефлексу екранують, наносячи на цій ділянці поверхні чорний кружок, півкільце або іншу фігуру, що повністю закриває рефлекс (розміри його не перевищують долі міліметра).

- радіус другої (сферичної) поверхні вибирають таким чином, щоб центр сфери співпав з центром апертурної діафрагми оптичної системи. Пучки променів концентруються на маленькій ділянці, розташованій поряд з апертурною діафрагмою, але в неї не входять, а відводяться убік і, отже, не доходять до зображення очного дна.

Вказані прийоми практично повністю усувають рефлекси, але вони достатньо складні та трудомісткі.

Поляризаційний метод усунення рефлексів базується на деполяризуючій властивості тканин очного дна по відношенню до дифузно відбитого світла. Цю властивість дає можливість проводити «сортування» за допомогою аналізатора світла, відбитого від очного дна, та світла, відбитого поверхнями лінз та рогівки. Аналізатор, орієнтований відповідним чином, повністю гасить поляризоване світло, відбите лінзами й рогівкою очей і створюючий рефлекси, але пропускає частину деполяризованого (природного) світла, відбитого від очного дна, яка бере участь у формуванні його зображення. Проте спосіб пов'язаний з великими втратами світлової енергії (до 90%) і тому тільки поява високоінтенсивних джерел світла дозволяє продовжувати спроби застосування цього простого методу.

Діаськлеральне освітлення при офтальмоскопії, тобто освітлення очного дна через склеру, здійснюється контактним способом за допомогою склероконуса, використовуваного при діафаноскопії. При сучасних високоінтенсивних джерелах світла та волоконних світлопроводах можна забезпечити достатню освітленість при обстеженні і навіть фотографуванні очного дна. Проте контактне дослідження ускладнює процес офтальмоскопії: метод важкий для пацієнта і трудомісткий для лікаря, внаслідок чого він не знайшов практичного застосування.

Освітленість очного дна та його зображення при офтальмоскопії. Офтальмоскопія здійснюється в умовах, коли освітлює не всю зіницю, а лише периферична його частина, на яку проектується зображення джерела світла. Форма зображення джерела не кругла, а прямокутна - напівкільце або близька до кільця. Центральна зона зіниці вільна від освітлюючих променів й призначена для вхідної зіниці оглядової системи (оптичного каналу) офтальмоскопа.

Від розмірів зображення джерела світла і діаметру вхідної зіниці оглядової системи залежить повнота заповнення зіниці досліджуваного ока, по суті справи повнота заповнення є свого роду «коефіцієнтом корисної дії» офтальмоскопа (рис. 6.11). Оптимальна форма зображення джерела світла є кільцем, центр якого співпадає з центром зіниці ока. В цьому випадку площа зображення джерела світла максимальна, а зіниця ока використовується най раціональніше. Так, при зіниці, розширеній доD=6 мм, і при вхідній зіниці оглядової системи d=2 мм площа кільця в 4-5 разів більша, ніж при прямокутному зображенні джерела світла. Кільцева форма зображення джерела світла найбільш бажана в апаратах для фотографування очного дна. Для цього відбивач в оптичній системі виготовляється у вигляді кільцевого дзеркала. У ручних приладах з більш простою оптичною схемою де у якості відбивача зазвичай застосовується призма повного внутрішнього віддзеркалення, що дозволяє отримати зображення джерела світла, яке займає нижню частину зіниці ока. Площа цього зображення не перевищує 4-5 мм². Освітленість, природно, знижується, але є достатньою для дослідження очного дна за допомогою ручного офтальмоскопа.

Джерело світла для офтальмоскопа повинно мати вид широкої спіралі, яка щільно прилягає. Для забезпечення мінімального нагріву приладу доцільно застосовувати малопотужні газонаповнені лампи, що мають велику світловіддачу і яскравість. Оптимальна освітленість очного дна пацієнта дорівнює 2000 лк, що дозволяє досить добре розглядати деталі сітківки навіть при введенні спектрозональних світлофільтрів та поляроїдів. У різних моделях офтальмоскопів освітленість очного дна має значні відмінності від 1000 до 4000 лк.

Рис. 6.11. Ілюстрація до коефіцієнта використання площі зіниці досліджуваного ока офтальмоскопом:

D - діаметр зіниці ока; d - діаметр вхідної зіниці офтальмоскопа;

S - площа зображення джерела світла

Ручні офтальмоскопи останнім часом в офтальмологічній практиці набули широкого поширення. Вони призначені для прямої і зворотної офтальмоскопії в положенні сидячи або лежачи. Випускаються офтальмоскопи з живленням від мережі змінного струму через понижуючий трансформатор, називаються електричними ручними офтальмоскопами, офтальмоскопи з волоконним світлопроводом, джерело світла якого винесене в окремий пульт (освітлювач), офтальмоскопи з автономним живленням (батареї або акумулятори).

6.3.2. Ручний електричний офтальмоскоп ОР-2. Призначений для дослідження очного дна в прямому і зворотному вигляді при звичайному освітленні білим світом, із застосуванням «безчервоного» світлофільтру, а також із застосуванням оранжевого фільтру для спостереження судинного дерева, дослідження рогівки, райдужки та кришталика за допомогою щілинної насадки; для діафаноскопічного дослідження очного яблука, а також орієнтовного визначення аметропії пацієнта. Прилад дозволяє проводити офтальмоскопію не тільки в темному, але й в світлому приміщенні, а також безмедикаментозного розширення зіниці. Електричний ручний офтальмоскоп ОР-2 забезпечує достатньо високу освітленість очного дна і дозволяє судити навіть про тонкі зміни в ретинальних судинах, сітківці та зоровому нерві, допомагає виявляти пухлини, відшарування сітківки й інші патологічні зміни оболонок ока. Прилад необхідний у всіх медичних установах.

Офтальмоскоп ОР-2 являє собою циліндр, в нижньому торці якого розташований вузол кріплення лампи розжарення та електричного шнура з вилкою. В середній частині приладу знаходиться затискне кільце, за допомогою якого встановлюються змінні частини: офтальмоскопічна головка, щілинна та діафоноскопічна насадки. В принципі, його оптична схема є аналогічною до схеми офтальмоскопа А. М. Водовозова.

6.3.3. Офтальмоскоп А. М. Водовозова. Електричний ручний офтальмоскоп, що відрізняється від інших аналогічних приладів наявністю набору світлофільтрів, розташованих в двох дисках, і джерелом світла збільшеної потужності. Прилад призначений для офтальмохромоскопії й дозволяє досліджувати очне дно в червоному, жовтому, «безчервоному», жовто-зеленому та пурпурному світлі.

Принципова оптична схема приладу показана на рис. 6.12. Світло від джерела 1 падає на теплофільтр 2, що затримує інфрачервоне випромінювання, потім проходить конденсор 3, ірисову діафрагму 4, світлофільтри 5, рухому лінзу 6, лінзу 7 і за допомогою призми 8, одна грань якої виконана у вигляді сферичної поверхні, прямує в досліджуване око 12. Відбиті від очного дна промені, пройшовши додаткову лінзу 9, потрапляють в око спостерігача 11. Лінза 10 служить для компенсації аметропії ока спостерігача. У приладі є дві додаткові лінзи з рефракціями +10 і -20 дптр, й 28 коригуючих лінз з рефракціями від ± 1 до ±18 дптр.

Ірисова діафрагма дозволяє змінювати розмір освітлюваного поля, тобто отримувати світлові пучки різної величини. Лінза 6 може переміщуватися вздовж оптичної осі, змінюючи перетин світлового пучка, який освітлює досліджуване око, і одночасно змінює яскравість освітлення.

Рис. 6.12. Принципова оптична схема офтальмоскопа А.М. Водовозова

Конструктивно прилад складається з двох вузлів: офтальмоскопічної головки та рукоятки 1 (рис. 6.13). У рукоятці офтальмоскопа розташований патрон з лампою розжарення, нитка якої центрована відносно оптичної осі, і теплофільтр. Лампа живиться від мережі 220 В через знижувальний трансформатор.

У офтальмоскопічній головці розташовані всі елементи оптичної системи приладу. Розмір отвору ірисової діафрагми 4 встановлюється поводком 2. Лінза вздовж оптичної осі переміщується двигуном 3, зміна світлофільтрів - поворотом дисків 5. Корегувальні лінзи, укладені в контейнер, вводяться в роботу поворотом диска 4, а додаткові лінзи - рукояткою 8. Прилад дозволяє проводити офтальмоскопію в прямому і зворотному вигляді як через широку, так ічерез вузьку зіницю.

Рис. 6.13 Офтальмоскоп А.М. Водовозова

На початку дослідження проводять огляд очного дна при звичайному освітленні, для чого обертанням дисків 5 в світловий пучок вводять вільний отвір - без світлофільтрів. Змінюючи величину освітленості поля за допомогою поводка ірисової діафрагми, а яскравість освітлення за допомогою двигуна 3 рухомих лінзи, можна проводити офтальмоскопію в прямому вигляді навіть через вузьку зіницю, а також офтальмоскопію в зворотному вигляді.

Вводячи в хід світлового пучка різні світлофільтри, досліджують очне дно в різних зонах спектру. Суміщаючи різні світлофільтри на обох дисках, можна отримувати різні поєднання кольорів (синьо-зелений, жовто-зелений тощо).

Слід зазначити, що при офтальмоскопії з використанням світлофільтрів можна працювати з тимчасовим перегартовуванням джерела світла для отримання якісної офтальмоскопічної картини.