Фотография глазного дна включает фотографирование задней части глаза, также известной как глазное дно . Для фотографирования глазного дна используются специализированные фундус-камеры, состоящие из сложного микроскопа, прикрепленного к камере со вспышкой . Основными структурами, которые можно визуализировать на фотографии глазного дна, являются центральная и периферическая сетчатка , диск зрительного нерва и макула . Фотография глазного дна может выполняться с помощью цветных фильтров или специальных красителей, включая флуоресцеин и индоцианин зеленый. [1]
Модели и технологии фотографии глазного дна за последнее столетие быстро развивались и развивались. [2] Поскольку оборудование сложно производить в соответствии с клиническими стандартами, на рынке доступны лишь несколько производителей/брендов: Visionix, Welch Allyn , Digisight, Volk, Topcon , Zeiss , Canon , Nidek, Kowa , CSO, CenterVue. , Ezer и Optos — примеры производителей фундус-камер. [3]
Концепция фотографии глазного дна была впервые представлена в середине 19 века, после появления фотографии в 1839 году. В 1851 году Герман фон Гельмгольц представил офтальмоскоп , а Джеймс Клерк Максвелл представил метод цветной фотографии в 1861 году. [4]
В начале 1860-х годов Генри Нойес и Эбнер Малхолланд Роузбру собрали фундус-камеры и попробовали фотографировать глазное дно на животных. Ранние фотографии глазного дна были ограничены недостаточным освещением, длительной выдержкой, движением глаз и выраженными рефлексами роговицы, которые снижали четкость деталей. Пройдет несколько десятилетий, прежде чем эти проблемы удастся решить. [4]
Были некоторые разногласия по поводу первой в истории успешной фотографии глазного дна человека. В большинстве отчетов упоминаются Уильям Томас Джекман и Дж. Д. Вебстер, поскольку они опубликовали свою технику вместе с репродукцией изображения глазного дна в двух периодических фотожурналах в 1886 году. [5]
Три других имени сыграли заметную роль в ранней фотографии глазного дна. Согласно некоторым историческим данным, Элмер Старр и Люсьен Хоу, возможно, были первыми, кто сфотографировал сетчатку человека. Люсьен Хоу, известный специалист в офтальмологии , и его помощник Элмер Старр сотрудничали в проекте фотографии глазного дна в 1886–88 годах. Хоу описал полученные результаты как первую «узнаваемую» фотографию глазного дна, очевидно, это намек на то, что Jackman & Webster первыми «опубликовали» фотографию глазного дна. Судя по письменным отчетам, изображение Хоу и Старра было более «узнаваемым» как глазное дно. [6]
Попытки четко сфотографировать глазное дно продолжаются уже 75 лет. Сотни специалистов работали над решением этой проблемы, которая, наконец, была решена в начале 20 века Фридрихом Диммером, опубликовавшим свои фотографии в 1921 году. Фундус-камера Диммера, разработанная около 1904 года, была сложным и совершенным исследовательским инструментом, и так было только в 1926 году. что Йохан Норденсон из Стокгольма и компания Zeiss Camera Company смогли продать коммерческое устройство для использования практикующими врачами, которое стало первой современной фундус-камерой. [7]
С тех пор функции фундус-камер значительно улучшились и включают в себя немидриатическую визуализацию , электронное управление освещением, автоматическое выравнивание глаз и захват цифровых изображений с высоким разрешением. Эти улучшения помогли сделать современную фотографию глазного дна стандартной офтальмологической практикой для документирования заболеваний сетчатки. [8]
После разработки фотографии глазного дна Дэвид Алвис и Гарольд Новотны выполнили первую флюоресцентную ангиографию (ФФА) в 1959 году, используя фундус-камеру Zeiss с электронной вспышкой. Это открытие стало огромным достижением в мире офтальмологии. [9]
Примерно в 2008 году несколько стран начали крупномасштабные программы телеофтальмологии с использованием цифровой фотографии глазного дна.
Оптическая схема фундус-камер основана на принципе монокулярной непрямой офтальмоскопии . [10] [11] Фундус-камера обеспечивает вертикальное увеличенное изображение глазного дна. Типичная камера просматривает область сетчатки от 30 до 50° с увеличением в 2,5 раза и допускает некоторую модификацию этого соотношения с помощью трансфокатора или вспомогательных объективов от 15°, что обеспечивает 5-кратное увеличение, до 140° с широкоугольным объективом, который уменьшает изображение вдвое. [11] Оптика фундус-камеры аналогична оптике непрямого офтальмоскопа в том смысле, что системы наблюдения и освещения следуют по разным траекториям.
Свет наблюдения фокусируется с помощью ряда линз через апертуру в форме пончика, которая затем проходит через центральную апертуру, образуя кольцо, а затем проходит через объектив камеры и через роговицу на сетчатку. [12] Свет, отраженный от сетчатки, проходит через неосвещенное отверстие в бублике, образованное системой освещения. Поскольку световые пути двух систем независимы, отражения источника света в формируемом изображении минимальны. Лучи, формирующие изображение, продолжаются к маломощному телескопическому окуляру. При нажатии кнопки для фотографирования зеркало прерывает путь системы освещения, позволяя свету лампы-вспышки попасть в глаз. Одновременно перед наблюдательным телескопом падает зеркало, которое перенаправляет свет на улавливающую среду, будь то пленка или цифровая ПЗС-матрица . Из-за склонности глаза к аккомодации при взгляде в телескоп крайне важно, чтобы выходящая вергенция была параллельной, чтобы на носителе захвата сформировалось сфокусированное изображение.
Практичные инструменты для фотографии глазного дна выполняют следующие режимы исследования:
Фотографии глазного дна представляют собой глазную документацию, которая фиксирует внешний вид сетчатки пациента. Оптометристы , офтальмологи, ортоптисты и другие квалифицированные медицинские специалисты используют фотографию глазного дна для мониторинга прогрессирования определенных состояний/заболеваний глаз. Фотографии глазного дна также используются для документирования аномалий патологического процесса, поражающего глаз, и/или для отслеживания прогресса состояния/заболевания глаз, такого как диабет , возрастная дегенерация желтого пятна (ВМД), глаукома , рассеянный склероз и новообразования глазного дна. сосудистая оболочка, черепные нервы, сетчатка или глазное яблоко.
У пациентов с сахарным диабетом регулярные скрининговые исследования глазного дна (один раз в шесть месяцев или один год) важны для выявления диабетической ретинопатии , поскольку потерю зрения из-за диабета можно предотвратить с помощью лазерного лечения сетчатки, если ретинопатия выявляется на ранней стадии.
Помимо распространенных состояний/заболеваний глаз, фотографию глазного дна также можно использовать для наблюдения за людьми, получающими противомалярийную терапию, отмечая изменения на глазном дне во время стандартного скрининга.
Фотография глазного дна также используется в экстренных случаях, включая пациентов с постоянными головными болями, диастолическим давлением выше или равным 120 мм рт. ст. и пациентов с внезапной потерей зрения.
У пациентов с головными болями обнаружение опухших дисков зрительного нерва или отека диска зрительного нерва при фотографии глазного дна является ключевым признаком, поскольку это указывает на повышенное внутричерепное давление (ВЧД), которое может быть связано с гидроцефалией , доброкачественной внутричерепной гипертензией (также известной как псевдоопухоль головного мозга) или опухолью головного мозга. , среди прочих условий. Чашевидные диски зрительных нервов наблюдаются при глаукоме.
При артериальной гипертензии гипертонические изменения сетчатки очень похожи на изменения в головном мозге и могут предсказать нарушения мозгового кровообращения (инсульты).
В некоторых случаях фотография глазного дна также может использоваться в научных исследованиях. [23]
Медицинская необходимость фотографии глазного дна должна быть подробно зафиксирована, чтобы врач мог сравнить фотографии пациента, сделанные в разные сроки.
Документы медицинской карты пациента должны состоять из недавнего актуального анамнеза, записей о ходе лечения и фотографий глазного дна, изображающих и подтверждающих соответствующий диагноз. Фотографии должны быть помечены соответствующим образом, например, какой глаз, дата и данные пациента. Записи пациента должны содержать документированные результаты фотографии глазного дна, а также описание отклонений от предыдущих фотографий. Они должны содержать интерпретацию этих результатов и соответствующие изменения, которые они могут внести в план лечения. Фотографии глазного дна без интерпретации считаются устаревшими. Записи должны быть разборчивыми и содержать подходящую информацию о пациенте и сведения о клиницисте.
Интерпретация фотографий глазного дна, являющихся глаукоматозными, должна содержать описание вертикального и горизонтального соотношения чаши и диска, рисунка сосудов, диффузной или очаговой бледности, асимметрии и развития вышеперечисленных факторов. Слой нервных волокон сетчатки также требует изучения и комментариев. [24]
Сетчатка состоит из десяти полупрозрачных слоев , выполняющих определенные функции в процессе зрительного восприятия . Фотография глазного дна позволяет увидеть с высоты птичьего полета самый верхний слой, внутреннюю пограничную мембрану , а также другие нижележащие слои. Поскольку аномалии сетчатки часто начинаются в определенном слое сетчатки, прежде чем проникнуть в другие слои (например, образование ватных пятен в слое нервных волокон ), важно уметь оценивать глубину при исследовании глазного дна, чтобы поставить точный диагноз. Однако, несмотря на недавние достижения в области технологий и разработку стереокамер для глазного дна, которые способны обеспечивать трехмерные изображения путем наложения двух изображений, [25] большинство находящихся в обращении камер для глазного дна способны обеспечивать только двухмерные изображения глазного дна. Это ограничение в настоящее время не позволяет данной технологии заменить текущий золотой стандарт – непрямую бинокулярную офтальмоскопию .
Ниже приведены некоторые преимущества и недостатки фотографии глазного дна: [2] [26]