醫(yī)用光學(xué)儀器----眼科光學(xué)儀器

         眼科光學(xué)儀器分為檢查儀器和治療儀器兩大類，檢查儀器又可分為常規(guī)檢查儀器、驗光 儀器和特殊檢查儀器。由于眼腈是特殊的生物光學(xué)儀器，用于檢查眼睛的儀器有不同的光 學(xué)儀器，用機械部件作為支撐或傳動。光學(xué)部分分為照明系統(tǒng)和觀察系統(tǒng)。 常規(guī)檢查儀器有視力表、裂隙燈顯微鏡、檢眼鏡、眼壓計、視野計，驗光設(shè)備有角膜曲率計、檢影鏡、綜合驗光儀。特殊檢查設(shè)備有角膜地形圖、視覺電生理儀、眼底熒光造影、超聲 波眼部檢查儀等。本節(jié)主要介紹常用的眼科光學(xué)儀器：眼壓計、檢眼鏡、眼底照相機等，并 討論各儀器的基本結(jié)構(gòu)與臨床應(yīng)用。

         一、眼壓計

         眼球是個閉合的彈性球體。根據(jù)流體力學(xué)的基本原理，眼球壁各個方向所受到的是一種均勻的壓力，即眼內(nèi)壓。眼球內(nèi)的液體維持丁眼內(nèi)的壓力，而房水的產(chǎn)生和流出率決定了 眼內(nèi)壓的大小。睫狀體產(chǎn)生房水，使眼內(nèi)壓增高，而眼內(nèi)壓過高時，房水會自小梁和房角處排出，使眼內(nèi)壓降低。正常人跟的眼內(nèi)壓為199. 83Pa(15mmHg)左右。原發(fā)性青光眼是常見病，也是一種致盲率和發(fā)病率均較高的眼病。而原發(fā)性青光眼中義以閉角型的為多?；歼@種病的眼房角閉合或粘連，使房水流出受阻，而使跟內(nèi)壓增高，結(jié)果使神經(jīng)纖維受壓，血流 受阻，導(dǎo)致視野變窄，視力降低。長期眼壓增高使視神經(jīng)細(xì)胞得不到營養(yǎng)而死亡，導(dǎo)致變盲。 所以臨床上測量眼內(nèi)壓以求早期診斷和治療青光眼是眼科的重要手段之一。 眼壓計(eye pressure meter)有接觸式和非接觸式．接觸式是通過一定的重雖壓在角膜上，使角膜下陷或部分角膜被壓平，可以測量眼內(nèi)壓和角膜及鞏膜的彈性抗力之和。非接觸式的優(yōu)點是測量前不必麻醉，測量手續(xù)簡便、時間短，實測時間僅為3毫秒，且沒有機械接觸角膜，處理簡單，不致?lián)p傷角膜；患者沒有不舒服感。其光學(xué)系統(tǒng)圖如圖7- 6所示。 

         （一）眼壓計的結(jié)構(gòu)與工作原理
         1．定位系統(tǒng)圖7-6中F為視靶，投射在A上后，由觀察者通過透鏡L1、L2、L3觀看。 觀察者根據(jù)視靶位置調(diào)整儀器位髓，使儀器光軸和患眼光軸相重合。發(fā)光二極管B的光投 射到角膜，它的像反射回來，南光接收器D3接收。在瞄準(zhǔn)工作完成后儀器即可開始工作。 如果對準(zhǔn)不好，反射光就照明不了小孔后的光接收器，此時儀器不工作。位于氣缸體一端的物鏡L1中心由一根導(dǎo)管T穿透，以便氣體從導(dǎo)管中通過。

         2．角膜壓平與測量系統(tǒng)當(dāng)儀器中心對準(zhǔn)后，電路接通，螺線管將活塞推進(jìn)氣缸體，穿 過透鏡導(dǎo)管T發(fā)出正壓氣流。此氣流沖擊角膜頂點，使角膜曲率逐漸減小、變平。角膜的狀態(tài)由一個單獨的系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)視。發(fā)射E1發(fā)出光束，經(jīng)透鏡L4準(zhǔn)直后射向角膜頂點，叉 由角膜反射后射向接收器D1。角膜未受氣流沖擊時，D，只能接收到很少量的光。當(dāng)角膜受 氣流沖擊而逐漸變平時，D1接收到的光量逐漸增加，而當(dāng)角膜正好變平時，接收到的光量為 大，從而由其轉(zhuǎn)換成的電壓也大（峰值電壓）。當(dāng)氣流繼續(xù)沖擊時，角膜南平的狀態(tài)進(jìn)一步內(nèi)凹，呈凹陷狀。此時D1接收到的光量重新變少，輸出的電壓值也變小。此時電路輸出 一信號，經(jīng)處理放大后，啟動開關(guān)電路切斷螺線管的電流，使活塞停止運動，氣流停止沖擊。

         3.計時系統(tǒng)從發(fā)出氣流脈沖開始到峰值電壓出現(xiàn)為止的時間被記憶下來，經(jīng)運算處理后，用數(shù)字顯示眼壓值(mmHg或Pa)。

         （二）眼壓計的功能與應(yīng)用
         用于眼內(nèi)壓的測量，是臨床眼科診斷青光眼的主要檢查手段。

         二、檢眼鏡
         檢眼鏡又稱為眼底鏡，是眼科光學(xué)中常用的基本檢查儀器之一。用于內(nèi)眼的檢查，分 為直接檢眼鏡和間接檢眼鏡。 視網(wǎng)膜的神經(jīng)末梢對光的不同顏色很敏感，醫(yī)生用檢眼鏡對患者進(jìn)行檢查，檢眼鏡能發(fā)出一束很細(xì)的光束進(jìn)入眼睛，它所具有的放大鏡能使醫(yī)生看到光束到達(dá)的視網(wǎng)膜部位。

         （一）檢眼鏡結(jié)構(gòu)
         直接檢眼鏡分為照明系統(tǒng)和觀察系統(tǒng)，照明系統(tǒng)包括燈泡、聚光鏡和反光鏡；觀察系統(tǒng) 包括窺孔和補償鏡片。補償鏡片為安置在轉(zhuǎn)盤上不同屈光度的鏡片，可補償檢查者和受檢者的屈光不正，以便清晰觀察眼底視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)。 問接檢眼鏡與直接檢眼鏡不同的是照明系統(tǒng)與觀察系統(tǒng)分離，照明系統(tǒng)通過額帶田定在檢查者的頭部，觀察系統(tǒng)為手持放噩在檢眼鏡和被檢眼之間的一個正透鏡，如果在照明系 統(tǒng)附近安置一定的三棱鏡，可雙眼同時觀察，產(chǎn)生立體感。

         （二）檢眼鏡工作原理
         直接檢眼鏡通過照明系統(tǒng)照亮眼底觀寮部位，通過窺孔直接觀察跟底。照亮部位的視 網(wǎng)膜反射后在無窮遠(yuǎn)處形成正立的虛像，通過檢查者的屈光系統(tǒng)后，在檢查者的視網(wǎng)膜上形 成放大正立的像，如圖7-7所示。

         間接檢眼鏡通過眼底照明，反射后被一正透鏡在透鏡和檢查者之間形成一倒立的實像 然后被檢查者觀察到，如圖7-8所示。

         （三）檢眼鏡功能和應(yīng)用 用于眼底視網(wǎng)膜、視乳頭、血管以及玻璃體的檢查。問接檢眼鏡由于離眼檢查，雙眼同 時觀察，便于眼底手術(shù)的操作，在視網(wǎng)膜、玻璃體手術(shù)中廣泛使用。

         （四）檢眼鏡檢查方法

         1．眼底檢查宜在暗室中進(jìn)行?；颊呷∽?，醫(yī)生取坐位、立位均可。

         2．右手持檢眼鏡位于患者的右側(cè)用右跟觀察，檢查左眼時須位于患者的左側(cè)．左手持鏡用左眼觀察，并囑咐患者正視前方。

         三、眼底照相機
         （一）眼底照相機的基本組成及原理
         眼底照相機是基于古爾斯特蘭德(Gullstrand)無反光間接檢眼鏡的光學(xué)原理，照明系 統(tǒng)的出瞳和觀察系統(tǒng)的人瞳均成像在瞳孔區(qū)，這種設(shè)計能保證角膜和品狀體的反射光源不 會進(jìn)入觀察系統(tǒng)。眼底照相機有兩個光源．個是鎢絲燈，用在對焦時作眼底照聰，光源 類型與其他間接檢眼鏡相同，第二個是閃光燈，用以在瞬間增加眼底照明強度而進(jìn)行拍攝。 正視眼的眼底位于該眼光學(xué)系統(tǒng)的焦點上，因此對觀察者來說，正視被測眼的眼底在無窮遠(yuǎn)處，這樣任何一種眼底都要解決好兩個相互聯(lián)系的復(fù)雜問題，即照明和觀察。 眼底照相機的原理如圖7-9所示，與間接檢眼鏡原理相同，它有三重目的：假設(shè)被觀察 者正視眼，該鏡將跟底上出來的發(fā)散光線變成眼外平行光線。這線光線由鏡O收集成中問 像F，經(jīng)過適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)方法處理后南觀察眼P所見，或被拍攝。 鏡O的笫二個目的是將觀察者的瞳孔或攝影裝置的人瞳成像在被測眼P'的瞳孔上，使觀察眼和被測眼的瞳孔共軛，來保證獲得一個較大的視場角。 第三個目的是將儀器中的光源投影到患者的眼中以照明眼底。

         （二）眼底照相機的功能 眼底照柑機主要對眼底血液循環(huán)的檢查有著重要的臨床意義。將熒光索鈉快速注入靜脈，通過眼底照相機，觀察熒光素的特點來判斷血管的流通，這樣就得使用光譜中的激發(fā)濾片來激發(fā)熒光素的熒光．該激發(fā)濾色片，其透過降值渡為480nm。它將檔住照明光中的其 余光譜成分，而只允許480nm波氏的光透過．并透過光學(xué)系統(tǒng)，進(jìn)人人眼，照亮眼底，另一種 是加在照相光路中的，稱為屏障濾色片，截止波長為520nm，即只允許520nm以上波長的光潛成分通過。自眼底發(fā)出的光有兩種成分，一種是由眼底反射或漫射出來的波長為480nm的激發(fā)光另一種是波長為520nm的熒光。屏障濾色片的作用是擋住了波長為480nm的 餿反射光和其他雜散光，而允許熒光進(jìn)^攝像系統(tǒng)，以保證熒光照片的清晰度。