Фотки для сетчатки глаза
Наш глаз — это единственный орган человеческого тела, сосудистая система которого может быть рассмотрена и изучена без хирургического вмешательства. Делается это, в основном, при помощи ретинальных камер — чрезвычайно важных для диагностики инструментов, позволяющих получать фотографии глазного дна (сетчатки).
РЕТИНАЛЬНАЯ (ФУНДУС) КАМЕРА
Давайте же скорее заглянем внутрь. Если вы помните, как устроен наш глаз, то должны понимать, что заглянуть внутрь можно двумя способами: хирургическим вмешательством или неинвазивно через зрачок. Кровавые методы оставим на другие статьи рубрики «Занимательная офтальмология», а сейчас мы поговорим о том, как при помощи ретинальной камеры у нас есть возможность получать полноцветные и четкие изображения сетчатки через зрачок.
Для получения фотоснимков глазного дна нам необходимо как-то суметь направить достаточное количество света внутрь глаза, да еще и засунуть объектив фотокамеры в зрачок. Для этого и была придумана такая штука как фундус-камера, которая может быть оснащена либо внешней фотокамерой, либо встроенной в корпус инструмента. Также камеры делятся на мидриатические и немидриатические: те, которые требуют искусственного расширения зрачка (больше угол съемки), и те, которым это необязательно (меньший угол съемки, инфракрасное наведение).
01.
Чуть-чуть о принципах работы: свет посредством системы линз, зеркал и волшебных пассов направляется через бубликоподобную апертуру в глаз. Зачем нам кольцо света, почему бы просто фонариком ен посветить? Не забывайте, свет, направленный внутрь глаза, упадет на сетчатку, отразится от нее и вернется в камеру. Мы же не хотим получить эффект самострела со вспышкой в зеркало:
02.
Если же мы направим бублик света в глаз, то он отразится от сетчатки и в рассеянном виде вернется назад через дырку бублика в камеру. Таким образом мы создадим два непересекающихся пути для света, устраняя блики и ненужные отражения.
Если по пунктам, то работа фундус-камеры выглядит так:
1. Наводимся на глаз. Делается это в инфракрасном освещении, чтобы зрачок не сузился до размеров булавочной головки.
2. «Заглядываем» внутрь глаза через зрачок и фокусируемся на сетчатке (современные камеры умеют это делать автоматически).
3. Нажимаем на кнопку спуска фундус-камеры. Срабатывает специальная вспышка, свет попадает внутрь глаза, отражается. Система зеркал перенаправляет отраженный свет в фотокамеру, а система синхронизации нажимает на спуск затвора фотоаппарата, чтобы камера поймала отраженный свет.
4. Смотрим на цветную фотографию нашей сетчатки, любуемся, улыбаемся.
03.
Что же можно увидеть на такой фотографии? На этой паре снимков слева фотография правого глаза, справа — левого. Это легко определить по положению диска зрительного нерва (яркое пятно, куда сходятся сосуды). Приблизительно в центре сетчатки выделяется темное пятно — это макула, в центре которой виднеется маленькая точка в центре — фовеола. Напомню, что макула — это зона наиболее плотной локализации колбочек, гарантирующая нам четкое зрение и цветное восприятие окружающего мира. Макула выглядит темнее остальной сетчатки, потому что в этой зоне наша сетчатка утончается, обеспечивая свету легкий доступ к слою фоторецепторов (подробнее слои сетчатки рассмотрим при обсуждении оптико-когерентных томографов). Маленькая ямка в центре макулы — наиболее тонкое место сетчатки. Это наша фовеа, в центре которой та самая точка — фовеола, по сути состоящая из единственного слоя нейроэпителия, т.е. из одних колбочек в чистом виде. Легко заметить, что в районе макулы нет заметных нашему глазу кровеносных сосудов. Это «сделано» для того, чтобы сосуды не мешали работе фоторецепторов. А питание макула получает из сосудов слоя, лежащего чуть глубже (свет туда не проходит, так как отражается от пигментного эпителия).
Внутри ретинальной камеры есть светящаяся метка для фиксации взгляда пациента. Если изменить положение цели, чтобы пациент смотрел немного в сторону носа, то диск зрительного нерва окажется в центре. Вы же помните, что такое диск зрительного нерва? Нет? Слепое пятно? А… Да, это то самое место — одно из самых интересных и важных для здоровья частей глаза. Здесь собираются зрительные нервные волокна, покидающие глаз в составе зрительного нерва. Эта область лишена фоторецепторов, абсолютно нечувствительна к свету, поэтому и называется слепым пятном. Мы слепы в этой зоне. Глаз физически не регистрирует ничегошеньки этим участком сетчатки. Только благодаря бинокулярному зрению и работе мозга мы не замечаем этих черных пятен, которые постоянно у нас перед глазами (см. статью про оптические иллюзии). На фото слепое диск зрительного нерва невозможно не заметить — это яркое пятно с четкими границами, в которое стремятся все сосуды (хотя определение границ оптического диска — это весьма нетривиальная работа).
04.
Если на секунду вернуться к снимку под номером 03, то можно заметить белесые разводы, которые дугообразно расходятся от диска зрительного нерва, сопровождая основные кровеносные сосуды. Это не что иное, как пучки нервных волокон, входящие в глаз через дырку слепого пятна и далее расползающиеся по сетчатке. Нервная ткань мало отражает свет, поэтому на таких снимках ее толком и не рассмотришь. Наиболее толстые из этих пучков нервных волокон могут быть замечены на цветных ретинальных фото (обратите внимание на белесость по направлениям 10 и 7 часов на левой и 2 и 5 часов на правой половине снимка №03). Зрительный нерв распадается на несколько пучков, которые потом распадаются на более мелкие и еще на более мелкие, покрывая практически всю внутреннюю поверхность нашей сетчатки.
С точки зрения зрения (каламбурчег!) диск зрительного нерва — место чрезвычайно важное и при фундус-фотографии ему уделяют много внимания. Если представить как все нервы, распластанные по сетчатке, сбегаются к одному отверстию и переваливаются через край, где в итоге объединяются в один пучок, то можно понять, чем интересна эта зона. Внутри всередине диска на фото можно увидеть яркое пятно — это так называемая чашка (cup) — место, где все волокна встретились и соединились в единый пучок (условно). Так вот, чем больше у нас нервных волокон, чем толще слои на границах диска, тем менее глубокая получается чашка, менее крутой склон/спуск от края диска к чашке. Вот посмотрите на картинку справа (это срез сбоку, фундус-камера же фотографирует сверху). Нервные волокна там показаны светло-непонятно-каким цветом (бежевым?).
К примеру, на поздних стадиях глаукомы происходит дегенерация нервных волокон и возникает атрофия диска зрительного нерва. Простыми словами: слой нервных волокон становится тоньше и происходит это зачастую фокально, т.е. в отдельно взятом радиальном пучке. Тогда на фотографии можно визуально увидеть отсутствие белесости и более темно-красную зону, т.к. часть света не рассеялась в нервных волокнах, как это обычно бывает в здоровом глазу. Также будет заметно изменение формы чашки (увеличение размеров за счет углубления) и утоньшение ободка (толщина стенок уменьшается, так как слой нервов становится тоньше). Соотношение площади чашки к площади всего диска — исчисляемое соотношение (надо только определить границы), и рост этого значения является одним из красненьких флажков для доктора. Но, конечно, до этого лучше не доводить, а выявлять потерю нервных волокон на более ранних стадиях (это мы обсудим в статье о глаукоме).
Чтобы лучше рассмотреть диск зрительного нерва при помощи ретинальной камеры, делается стерео-фотография. Производятся два снимка (стереопара) одного участка под разными углами. Полученные фото размещаются друг рядом с другом, и врач, используя стерео-очки, может получить трехмерное изображение диска зрительного нерва, чтобы оценить, насколько же глубокая чашка, насколько резкий перепад высоты.
05.
Но оставим в покое клинические интерпретации, сегодня мы не будем углубляться в глаукому. Вернемся к способностям ретинальной камеры. К примеру, меняя положение цели для фиксации взгляда пациента, он (пациент) будет смотреть в разные стороны. Наделав фотоснимков разных участков сетчатки, в итоге можно склеить их в эффектную панораму:
06.
Панорама панорамой, но и на одинарном снимке врача могут интересовать газиллионы вещей — новообразования сосудов, кровоизлияния, пятна и участки нехарактерной пигментации, которые могут свидетельствовать о различных патологиях в более глубоких слоях сетчатки. Вот для примера несколько интересных снимков.
Вот эти, на первый взгляд, безобидные яркие пятнышки слева — отложения липидов. Твердые отложения отражают свет и мы видим белые точки. Эти эксудаты — следствия кровоизлияний из разрушенных сосудов или просачивания крови сквозь стенки разрушающихся. Так может выглядеть диабетическая ретинопатия — одно из наиболее тяжелых осложнений сахарного диабета, поражающего сосуды органа зрения и являющегося одной из основной причин слепоты в мире.
07.
А вот более запущенный случай.
08.
А вот тут холестириновая пробка в сосуде сетчатки — потенциальный инсульт.
09.
А это возрастная макулодистрофия — часть сетчатки, а конкретно ее пигментный слой, просто отслоилась, и в этой зоне хорошо просматриваются глубже лежащие и обычно не особо видимые кровеносные сосуды хориоидеи.
10.
Многие знают, что родинки — это скопление пигментных клеток. В наших глазах есть пигментный слой эпителия, а это значит, что могут быть и родинки. Вот, пожалуйста, так выглядит родинка на сетчатке (темное пятно в верхней правой части снимка).
11.
Вот так будет выглядеть «поломка» крупного кровеносного сосуда и кровоизлияние.
12.
Ну и вот такое бывает. Тут опытные офтальмологи обнаружат кучу симптомов и патологий. И хориоретинальную дистрофию, и парапапиллярную атрофию, и неоваскуляризацию и, наверняка, еще множество других сложных для произношения словосочетаний.
13.
Усугубляем. Исследования глазного дна не ограничиваются лишь цветной фотографией. Все-таки видимый белый свет вспышки, который используется при съемке — не самый лучший помощник, так как отражается от всего подряд. Вы видите, сколько красного цвета и его оттенков на приведенных выше фотографиях? Самым простым, но достаточно действенным методом для повышения информативности фотосъемки сетчатки оказалось использование бескрасных фильтров, т.е. фильтров, которые отсекают информационно избыточные волны в красной части спектра. В итоге имеем бескрасный снимок, на котором гораздо четче и контрастнее видны сосуды и другие ткани.
14.
Таким образом, используя разные фильтры, можно отсекать любые участки спектра и за счет разной длины световых волн «проникать» на различную глубину сетчатки. К примеру, синий свет (короткие волны) не пробьется глубоко и отразится от самых верхних слоев сетчатки, которые в обычном белом свете просто-напросто прозрачны. В синем свете будут лучше видны нервные волокна, эпиретинальная мембрана и т.п. Зеленый свет хорошо поглощается красными тканями (кровеносными сосудами), поэтому это наиболее выгодный свет для высококонтрастных снимков кровеносной системы сетчатки, а следовательно, и всяких кровоизлияний. Наконец, красный свет (длинные волны) проникает наиболее глубоко в сетчатку, проникая сквозь пигментный эпителий и открывая нашему взору хориоидею — сосудистую оболочку глаза, которая питает сетчатку снаружи (см. 615-нанометровую версию снимка, белая стека сосудов в расфокусе — хориоидея).
15.
Напомню, что по сути ретинальная камера — это обычный фотоаппарат со специальной оптической системой. При необходимости ничто не мешает нам делать самые обычные фотографии переднего отрезка глаза. Эти снимки тоже могут быть полезны для офтальмолога, как минимум для документации состояния. Смотрите, как хорошо видно в данном случае, что у пациента сместилась внутриглазная линза. Это искусственная линза, которую устанавливают внутрь глаза вместо хрусталика при проведении операции по удалению катаракты. Также внимательный читатель обратит внимание на цвет радужки. В прошлой статье я рассказывал о цвете глаз и упоминал, что голубоглазые «аполлоны» на самом деле обладают бесцветной белесой радужкой, как в данном случае. Кстати, на фотографиях переднего отдела отчетливо видно тот самый волшебный «бублик» света, которым ретинальная камера освещает глаз при фотографировании.
16.
Достаточно неприятные для взора обывателя случаи опоясывающего лишая с поражением роговицы глаза:
17.
Я думаю, на этой радостной ноте можно пока остановиться, чтобы в следующей главе рассказать о контрастной ангиографии, а также других методах визуального обследования глазного дна.
Источник
Зрение — один из важнейших механизмов в восприятии человеком окружающего мира. С помощью визуальной оценки человек получает порядка 90 % информации, поступающей извне. Безусловно, при недостаточном или полностью отсутствующем зрении организм приспосабливается, частично компенсируя утерю с помощью других органов чувств: слуха, обоняния и осязания. Тем не менее ни одно из них не способно восполнить тот пробел, который возникает при недостатке зрительного анализа.
Как устроена сложнейшая оптическая система человеческого глаза? На чём основан механизм визуальной оценки и какие этапы он включает? Что происходит с глазом при потере зрения? Обзорная статья поможет разобраться в этих вопросах.
Анатомия глаза человека
Зрительный анализатор включает 3 ключевых компонента:
- периферический, представленный непосредственно глазным яблоком и прилегающими тканями;
- проводниковый, состоящий из волокон зрительного нерва;
- центральный, сосредоточенный в коре головного мозга, где происходит формирование и оценка зрительного образа.
Рассмотрим строение глазного яблока, чтобы понять, какой путь проходит увиденная картинка и от чего зависит её восприятие.
анатомия глаза
Строение глаза: анатомия зрительного механизма
От правильного строения глазного яблока напрямую зависит, какой будет увиденная картинка, какая информация поступит в клетки головного мозга и каким образом она будет обработана. В норме этот орган выглядит в форме шара диаметром 24–25 мм (у взрослого человека). Внутри него находятся ткани и структуры, благодаря которым картинка проецируется и передается на участок мозга, способный обработать полученную информацию. Структуры глаза включают несколько различных анатомических единиц, которые мы и рассмотрим.
Покровная оболочка — роговица
Роговица представляет собой особый покров, защищающий наружную часть глаза. В норме она абсолютно прозрачна и однородна, поскольку выполняет функцию считывания информации. Через неё проходят световые лучи, благодаря которым человек может воспринимать трёхмерное изображение. Роговица бескровна, поскольку не содержит ни одного кровеносного сосуда. Она состоит из 6 различных слоёв, каждый из которых несёт определённую функцию:
- Эпителиальный слой. Клетки эпителия находятся на наружной поверхности роговицы. Они регулируют количество влаги в глазу, которая поступает из слёзных желёз и насыщается кислородом за счёт слёзной плёнки. Микрочастицы — пыль, мусор и прочее — при попадании в глаз могут легко нарушить целостность роговицы. Впрочем, этот дефект, если он не затронул более глубокие слои, не представляет опасности для здоровья глаза, поскольку эпителиальные клетки быстро и относительно безболезненно восстанавливаются.
- Боуменова мембрана. Этот слой также относится к поверхностным, поскольку располагается сразу за эпителиальным. Он, в отличие от эпителия, не способен восстанавливаться, поэтому его травмы неизменно приводят к ухудшению зрения. Мембрана отвечает за питание роговицы и участвует в обменных процессах, протекающих в клетках.
- Строма. Этот довольно объёмный слой состоит из волокон коллагена, которые заполняют собой пространство.
- Десцеметова мембрана. Тоненькая мембранка на границе стромы отделяет её от эндотелиальной массы.
- Эндотелиальный слой. Эндотелий обеспечивает идеальную пропускную способность роговицы за счёт удаления лишней жидкости из роговичного слоя. Она плохо восстанавливается, поэтому с возрастом становится менее плотной и функциональной. В норме плотность эндотелия составляет от 3,5 до 1,5 тысяч клеток на 1 мм2 в зависимости от возраста. Если этот показатель падает ниже 800 клеток, у человека может развиться отёк роговицы, в результате которого резко снижается чёткость зрения. Такое поражение — естественный итог глубокой травмы или серьёзного воспалительного заболевания глаз.
- Слёзная плёнка. Последний роговичный слой отвечает за санацию, увлажнение и смягчение глаз. Слёзная жидкость, поступающая в роговицу, смывает микрочастички пыли, загрязнения и улучшает проницаемость кислорода.
Функции радужки в анатомии и физиологии глаза
За передней камерой глаза, заполненной жидкостью, располагается радужная оболочка. От её пигментации зависит цвет глаз человека: минимальное содержание пигмента обусловливает голубой цвет радужки, среднее значение характерно для зелёных глаз, а максимальный процент присущ кареглазым и черноглазым людям. Именно поэтому большая часть деток рождается голубоглазыми — у них синтез пигмента ещё не отрегулирован, поэтому радужка чаще всего светлая. С возрастом эта характеристика меняется, и глазки становятся темнее.
Анатомическое строение радужки представлено мышечными волокнами. Они молниеносно сокращаются и расслабляются, регулируя проникающий световой поток и изменяя размер пропускного канальца. В самом центе радужки располагается зрачок, который под действием мышц изменяет диаметр в зависимости от степени освещённости: чем больше световых лучей попадает на поверхность глаза, тем уже становится просвет зрачка. Этот механизм может нарушаться под действием медицинских препаратов или в результате болезни. Краткосрочное изменение реакции зрачка на свет помогает диагностировать состояние глубоких слоёв глазного яблока, однако длительная дисфункция может привести к нарушению зрительного восприятия.
Хрусталик
За фокусировку и чёткость зрения отвечает хрусталик. Эта структура представлена двояковыпуклой линзой с прозрачными стенками, которая удерживается ресничным пояском. Благодаря выраженной эластичности хрусталик может практически моментально менять форму, регулируя чёткость зрения вдали и вблизи. Чтобы увиденная картинка получалась корректной, хрусталик должен быть абсолютно прозрачным, однако с возрастом или в результате болезни линзы могут мутнеть, вызывая развитие катаракты и, как следствие, нечёткость зрения. Возможности современной медицины позволяют заменить человеческий хрусталик имплантом с полным восстановлением функционала глазного яблока.
Стекловидное тело
Поддерживать шарообразную форму глазного яблока помогает стекловидное тело. Оно заполняет собой свободное пространство задней области и выполняет компенсаторную функцию. Благодаря плотной структуре геля стекловидное тело регулирует перепады внутриглазного давления, нивелируя негативные последствия его скачков. Кроме того, прозрачные стенки ретранслируют световые лучи непосредственно на сетчатку, благодаря чему складывается полная картинка увиденного.
Роль сетчатки в строении глаза
Сетчатка — одна из самых сложных и функциональных структур глазного яблока. Получая от поверхностных слоёв световые пучки, она преобразует эту энергию в электрическую и передаёт импульсы по нервным волокнам непосредственно в мозговой отдел зрения. Этот процесс обеспечивается благодаря слаженной работе фоторецепторов — палочек и колбочек:
- Колбочки — это рецепторы детального восприятия. Чтобы они могли воспринимать световые лучи, освещение должно быть достаточным. Благодаря этому глаз может различать оттенки и полутона, видеть мелкие детали и элементы.
- Палочки относятся к группе рецепторов повышенной чувствительности. Они помогают глазу видеть картинку в неудобных условиях: при недостаточном освещении или не в фокусе, то есть на периферии. Именно они поддерживают функцию бокового зрения, обеспечивая человеку панорамный обзор.
Склера
Тыльная оболочка глазного яблока, обращённая к глазнице, называется склерой. Она плотнее роговицы, поскольку отвечает за перемещение и поддержание формы глаза. Склера непрозрачна — она не пропускает световые лучи, полностью ограждая орган с внутренней стороны. Здесь сосредоточена часть сосудов, питающих глаз, а также нервные окончания. К наружной поверхности склеры прикреплены 6 глазодвигательных мышц, регулирующих положение глазного яблока в глазнице.
На поверхности склеры расположен сосудистый слой, обеспечивающий поступление крови к глазу. Анатомия этого слоя несовершенна: здесь нет нервных окончаний, которые могли бы сигнализировать о появлении дисфункции и прочих отклонений. Именно поэтому офтальмологи рекомендуют обследовать глазное дно не реже 1 раза в год — это позволит выявить патологию на ранних стадиях и избежать непоправимого нарушения зрения.
Физиология зрения
Чтобы обеспечить механизм зрительного восприятия, одного глазного яблока недостаточно: анатомия глаза включает ещё и проводники, которые передают полученную информацию в головной мозг для расшифровки и анализа. Эту функцию выполняют нервные волокна.
Световые лучи, отражаясь от предметов, попадают на поверхность глаза, проникают через зрачок, фокусируясь в хрусталике. В зависимости от расстояния до обозримой картинки хрусталик с помощью цилиарного мышечного кольца меняет радиус кривизны: при оценке удалённых объектов он становится более плоским, а дли рассмотрения предметов вблизи — наоборот, выпуклым. Этот процесс называется аккомодацией. Он обеспечивает изменение преломляющей силы и места фокуса, благодаря чему световые потоки интегрируются непосредственно на сетчатке.
В фоторецепторах сетчатки — палочках и колбочках — световая энергия трансформируется в электрическую, и в таком виде её поток передаётся нейронам зрительного нерва. По его волокнам возбуждающие импульсы перемещаются в зрительный отдел коры головного мозга, где информация считывается и анализируется. Такой механизм обеспечивает получение визуальных данных из окружающего мира.
Строение глаза человека с нарушением зрения
Согласно статистике, более половины взрослого населения сталкиваются с нарушением зрения. Наиболее распространёнными проблемами являются дальнозоркость, близорукость и сочетание этих патологий. Основной причиной этих заболеваний служат различные патологии в нормальной анатомии глаза.
При дальнозоркости человек плохо видит предметы, расположенные в непосредственной близости, однако может различить мельчайшие детали удалённой картинки. Дальняя острота зрения — бессменный спутник возрастных изменений, поскольку в большинстве случаев она начинает развиваться после 45-50 лет и постепенно усиливается. Причин этому может быть много:
- укорочение глазного яблока, при котором изображение проецируется не на сетчатке, а за ней;
- плоская роговица, не способная к регулировке преломляющей силы;
- смещение хрусталика в глазу, приводящее к неправильной фокусировке;
- уменьшение размеров хрусталика и, как следствие, некорректная передача световых потоков на сетчатку.
В отличие от дальнозоркости, при миопии человек детально различает картинку вблизи, однако дальние объекты видит расплывчато. Такая патология чаще имеет наследственные причины и развивается у детей школьного возраста, когда глаз испытывает нагрузки во время интенсивного обучения. При таком нарушении зрения анатомия глаза также изменяется: размер яблока увеличивается, и изображение фокусируется перед сетчаткой, не попадая на её поверхность. Ещё одной причиной близорукости может служить излишняя кривизна роговицы, из-за чего световые лучи преломляются слишком интенсивно.
Нередки ситуации, когда признаки дальнозоркости и близорукости сочетаются. В этом случае изменение строения глаза затрагивают и роговицу, и хрусталик. Низкая аккомодация не позволяет человеку в полной мере видеть картинку, что свидетельствует о развитии астигматизма. Современная медицина позволяет исправить большинство проблем, связанных с нарушением зрения, однако куда проще и логичнее заранее побеспокоиться о состоянии глаз. Бережное отношение к органу зрения, регулярная гимнастика для глаз и своевременное обследование у офтальмолога помогут избежать множества проблем, а значит, сохранить идеальное зрение на долгие годы.
Источник