Принцип роботи офтальмоскопічних систем
При звичайному освітленні розсіяним світлом, наприклад, у кімнаті, освітленість предметів якої становить приблизно 100 лк, на очному дні створюється освітленість 0,1 лк. Очевидно, що коли спостерігач дивиться на око досліджуваного з боку, зіниця здається йому зовсім чорним. Це пояснюється контрастом між зіницею, через який слабо просвічує очне дно, і райдужною оболонкою, склерою, століттями, освітленість яких у 1000 разів більша (100 лк). Щоб отримати досить яскраве, доступне для спостереження зображення очного дна, потрібне спеціальне освітлення. Очне дно має бути освітлене так, щоб його зображення було яскравішим за навколишні предмети, на тлі яких воно розглядається.
Світлові рефлекси, що виникають від блискучої поверхні рогівки, є додатковою перешкодою. Дійсно, тільки частина падаючих на око променів заломлюється і висвітлює очне дно, частина ж відбивається від поверхонь очних середовищ і потрапляє назад у прилад та в око спостерігача. Відбите світло утворює рефлекси, що накладаються на зображення очного дна, або вуаль, що знижує контрастність його зображення Хоча рогівка відображає всього невелику частину світла, що падає на неї, не більше 5-10%, це світло, концентруючись, утворює відблиски, що перевершують по яскравості райдужку. У таких умовах те невелике «свічення», яке викликається відбитим очним дном світлом, стає зовсім непомітним.
Спробу спостерігати очне дно при звичайному освітленні без спеціальних освітлювальних пристроїв можна порівняти зі спробою заглянути зовні у вікно будинку, освітленого сонцем. На тлі яскраво освітленої зовнішньої стіни вікно здається чорним, хоч у кімнаті досить світло. Якщо до того ж вікна блищать на сонці, неможливо побачити предмети,стоять навіть зовсім близько від вікна. Наближаючись до вікна впритул і таким чином ніби відгороджуючись від навколишнього світла, спостерігач не покращує видимості внутрішньої частини приміщення, тому що він сам загороджує вікно від світла, через що в кімнаті стає темніше. Тільки тоді, коли вікно дуже велике, приміщення проглядається зовні. Аналогічна картина виходить під час спостереження очного дна. При широкому зіниці очне дно побачити легше. У деяких тварин, зіниці яких у темряві значно ширші, ніж у людини, часто спостерігається «свічення» зіниць, іноді помилково прийняте за люмінесценцію. Насправді воно викликається відбиттям світла від дна ока. Яскравість цього «світіння» пояснюється тим, що через широку зіницю в око потрапляє порівняно багато світла, а зеленуватий колір — смарагдовим пігментом, що вистилає дно ока. У тих видів тварин, у яких пігмент відсутній, наприклад, у сіамських котів, очі світяться не зеленим, а червоним світлом.
Очевидно, що спостереження очного дна потребує таких умов освітлення, за яких забезпечується максимальне попадання світлового потоку всередину ока. Ця вимога виконується спеціальними приладами на дослідження очного дна. Прилади забезпечують також мінімальне попадання в спостережну систему світлового потоку, відбитого рогівкою та іншими поверхнями середовищ досліджуваного ока.Основні особливості офтальмоскопічних систем. очного дна. Будь-яка офтальмоскопічна система включає два канали — освітлювальний (2) і канал (4), що формує зображення очного дна, для стислості надалі називатимемо його оптичним. Потік від джерела світла, пройшовшиканал 2, входить через зіницю в око та висвітлює очне дно. Світло, що падає на очне дно, частково поглинається його тканинами, частково відбивається від них (в основному дифузно), виходить назад через зіницю ока та потрапляє в оптичний канал (4), який формує зображення очного дна на приймачі випромінювання 5.
Оптичний канал.Принципова схема оптичного каналу наведено малюнку. Без досліджуваного ока оптична система офтальмоскопа є телескопічною системою з підвищеним діапазоном фокусування. У робочому стані до цієї системи підключається оптична система ока, що досліджується. Спільно ці дві системи працюють як мікроскоп із малим збільшенням або сильна лупа. Вхідна зіниця офтальмоскопа винесена вперед, у процесі роботи вона повинна бути поєднана з площиною зіниці досліджуваного ока. Тільки за цієї умови може бути використане все поле зору приладу. При видаленні вхідної зіниці офтальмоскопа від досліджуваного ока поле зрізається і спостерігач може оглянути все поле, лише переміщаючи своє око у площині вихідної зіниці офтальмоскопа. Таке спостереження називають спостереженням методом замкової свердловини. Воно знижує експлуатаційні якості приладу, проте іноді застосовується для спрощення конструкції, наприклад, у ручних офтальмоскопах. У цих приладах телескопічна система відсутня і спостереження ведеться лише через оптичну систему досліджуваного ока, як через лупу.
Працюючи за принципом лупи, око досліджуваного неспроможна, природно, забезпечити спостерігачеві таку ж, як із роботі з лупою, наведення на різкість. Однак таке наведення необхідне внаслідок варіабельності рефракції очей пацієнта та лікаря. Справді, коли ми хочемо розглянути будь-який предмет у лупу, мивибираємо таку відстань між лупою та об'єктом, при якому останній видно найбільш різко. Для спостерігача з нормальним зором предмет розташований при цьому приблизно у фокальній площині лупи, при міопії ближче, а при гіперметропії далі від неї.
Таким чином, домогтися різкого зображення можна змінювати положення лупи, без застосування будь-яких додаткових оптичних елементів. При офтальмоскопії це неможливо: зменшення або збільшення відстані між оком, що досліджується, і офтальмоскопом не позначається на різкості зображення очного дна. Воно впливає лише на величину видимого поля та на повноту усунення рефлексів.
При розгляді очного дна пацієнта різке зображення виходить тільки при повній відповідності очей пацієнта і лікаря, якщо міопія одного компенсується гіперметропією іншого або при емметропії обох очей. Невеликий ступінь аметропії пацієнта може бути компенсований акомодацією спостерігача. Якщо аметропія значна і не компенсована зворотним ступенем аметропії лікаря, то в хід променів доводиться вводити додаткові оптичні елементи, що коригують вади ока. Звідси ще одна особливість приладів для дослідження очного дна – наявність у них корекційних систем, що забезпечують різке зображення очного дна за різних ступенів аметропії.
Освітлювальний канал.Освітлювальний канал офтальмоскопа нагадує проекційний ліхтар, застосовуваний для демонстрації діапозитивів і кінофільмів.
При офтальмоскопії роль проекційного об'єктива відіграє оптична система ока. В освітлювальній системіофтальмоскопа, так само як у проекційному ліхтарі, зображення джерела служить вихідною зіницею і повинно проектуватися в площину зіниці досліджуваного ока. від ока райдужна оболонка починає зрізати потік, що падає на неї, і освітлене поле стає менше. Крім того, замість рівномірно освітленого кола на очному дні з'являється розмите зображення нитки лампи, що утруднює дослідження. Очне дно служить екраном. На нього проектується кругла діафрагма поля зору, встановлена у освітлювальному каналі офтальмоскопа. У деяких приладах ця діафрагма буває змінною різних діаметрів. Іноді замість круглої встановлюють щілинну діафрагму. У деяких офтальмоскопах, як і в проекційному ліхтарі, на освітлене поле проектується будь-який діапозитив — шкала, сітка чи тести для діагностики та лікування косоокості.
Теоретично прилад, налаштований на дослідження емметропічного ока, повинен давати різке зображення діафрагми та шкал у нескінченності. Тоді після проходження середовищ очі їхнє зображення буде проектуватися на сітківку і лікар одночасно бачитиме різкими і очне дно, і коло, що обмежує освітлену ділянку, і шкали або тести (якщо вони встановлені в приладі). Практично ж, якщо замість досліджуваного ока перед офтальмоскопом встановити екран, наприклад, лист білого паперу, при видаленні його від офтальмоскопа на 0,5—1 м у ньому різко видно зображення діафрагм і шкал. Діафрагма, зображення якої віднесено на таку відстань, проектується на око з достатньою різкістю. Тому ця відстаньможна вважати в даному випадку«оптичною нескінченністю». Коли екран знаходиться зовсім близько від приладу, — у площині, де має бути розташоване око пацієнта, то на нього проектується зображення джерела світла — прямокутник, що сяє, дуга або півкільце. У міру видалення екрану фігура, що світиться, набуває спочатку форму розмитого кола, а потім різкого кола великого діаметра.
Взаємна орієнтація оптичного та освітлювального каналів.Обидва канали, або освітлювальна та оптична системи, повинні бути строго орієнтовані по відношенню один до одного. При цьому дотримуються двох основних вимог.Перше- вісь оптичної системи повинна бути приблизно (з точністю до 2-3 °) паралельна головному променю освітлювального пучка, що падає на око. Якщо цієї умови не буде дотримано, то освітленою виявиться не та ділянка очного дна, яка видна в прилад. Виконання цієї вимоги пов'язане із деяким ускладненням системи. Дійсно, якщо осі оптичної та освітлювальної систем встановити паралельно один одному, то вихідна зіниця оптичної системи та зображення джерела будуть значно рознесені і не помістяться на зіниці досліджуваного ока. Тому паралельності пучків досягають лише перед самим оком. З цією метою всі офтальмоскопи забезпечені відбивачами, що змінюють напрям освітлювальних променів при вході в око.
Друга вимогавикликається необхідністю усунення рефлексів. Воно полягає в тому, що оптична та освітлювальна системи повинні бути орієнтовані один до одного так, щоб їх вхідні зіниці були розділені.