CC BY
51
тш
УДК 615.47 ББК 32.8
МОДЕРНИЗАЦИЯ ЩЕЛЕВОЙ ЛАМПЫ SLF VEB CARL ZEISS JENA
В.И. Квочкин, И.А. Гндоян
Работа посвящена модернизации щелевой лампы SLF VEB Carl Zeiss Jena [7]. Замена пленочного фотоаппарата на цифровой позволила более качественно проводить биомикроскопию органа зрения, так как появилась возможность получать фотоснимки высокого разрешения, которые можно исследовать на большом экране монитора.
Ключевые слова: офтальмология, биомикроскопия глаза, щелевая лампа, модернизация.
Микроскопия живого глаза, или биомикроскопия, является чрезвычайно тонким и довольно точным методом исследования, который открывает широкие возможности изучения физиологии и патологии органа зрения. При помощи биомикроскопии возможно исследование нормальных тканевых структур функционирующего глаза, наблюдение мельчайших изменений в нем. Метод биомикроскопии необходим для постановки раннего диагноза целого ряда глазных заболеваний и проведения дифференциальной диагностики [5; 6].
Биомикроскопия позволяет наблюдать динамику патологического процесса и своевременно ориентироваться в выборе метода лечения, а иногда в выборе вида оперативного вмешательства с последующей оценкой результатов проведенной операции. Пользуясь биомикроскопией, можно уже в ранние сроки наблюдения за больным судить о прогнозе заболевания [3; 4].
Микроскопия живого глаза представляет научный и практический интерес не только для офтальмологов, но и для врачей других специальностей. Глаз является своеобразным зеркалом, часто отображающим общее состояние всего организма в целом [6].
При биомикроскопии удается отчетливо рассмотреть различные зоны хрусталика, а при нарушении его прозрачности определить локализацию патологических изменений. За хрусталиком видны передние слои стекловидного тела [2].
Различают четыре способа биомикроскопии в зависимости от характера освещения:
- В прямом фокусированном свете, когда световой пучок щелевой лампы фокусируют на исследуемом участке глазного яблока. При этом можно оценить степень прозрачности оптических сред и выявить участки помутнений.
2 - В отраженном свете. Так можно рассматривать роговицу в лучах, отраженных от ра-
о
^ дужки, при поиске инородных тел или выявлении зон отечности.
^ - В непрямом фокусированном свете, когда световой пучок фокусируют рядом с исследу-
емым участком, что позволяет лучше видеть изменения благодаря контрасту сильно и слабо освещенных зон.
- При непрямом диафаноскопическом просвечивании, когда образуются отсвечивающие-
о
1-ч
¡4
И ся зоны на границе раздела оптических сред с различными показателями преломления
| света, что позволяет исследовать участки ткани рядом с местом выхода отраженного
§ пучка света.
© При указанных видах освещения можно использовать также два приема:
- Проводить исследование в скользящем луче, что позволяет уловить неровности рельефа (дефекты роговицы, новообразованные сосуды, инфильтраты) и определить глубину залегания этих изменений.
- Выполнять исследование в зеркальном поле, что также помогает изучить рельеф поверхности и при этом еще выявить неровности и шероховатости [2].
Использование дополнительно асферических линз дает возможность проводить офтальмоскопию глазного дна, выявляя тонкие изменения стекловидного тела, сетчатки и сосудистой оболочки [там же].
В 1899 г. Czapski ввел в глазную практику бинокулярный микроскоп, благодаря чему появилась возможность исследовать передний отдел глаза под значительным увеличением. Однако боковой фокальный свет, получаемый при помощи лампы, не давал желаемой яркости и контрастности освещения, вследствие чего оболочки глаза были видны недостаточно четко даже при использовании микроскопа [6].
Базовая модель щелевой лампы представляет собой совокупность интенсивного источника света - осветителя и бинокулярного стереоскопического микроскопа с внутренним устройством для плавной смены увеличений. В основу работы лампы положено получение светового пучка определенной формы, направляемого на исследуемый участок глаза, и наблюдение этого участка с помощью микроскопа. Осветитель формирует резкое изображение светящейся щели точно на том же расстоянии от прибора, на которое сфокусирован микроскоп. Формирование резкого изображения щели достигается с помощью довольно сложной оптической системы [1; 4].
В старых моделях щелевых ламп регистрация полученного изображения глаза производится на черно-белую или цветную малоформатную фотопленку с помощью медицинской фотокамеры «Зеница-МТ». Одним из недостатков этой конструкции является долговременный процесс получения фотографии глаза, так как необходимо произвести проявку фотопленки. Еще одним недостатком является невозможность просматривать фотографии в процессе обследования пациента. В этом случае неизвестно, какого качества получится фотоснимок, так как пациент и врач могут шевельнуться, а пациент еще и моргнуть во время снимка, и в результате получится фотография не в резкости и плохого качества.
Для устранения этих недостатков доктором медицинских наук, профессором Волгоградского государственного медицинского университета А.В. Петраевским было предложено произвести модернизацию щелевой лампы. В основную задачу входило сопряжение бинокулярного микроскопа с цифровым фотоаппаратом. Это, во-первых, позволит ускорить процесс обследования пациента и, во-вторых, одновременно наблюдать за качеством полученных фотоснимков.
Для решения этой задачи был использован зеркальный цифровой фотоаппарат Canon EOS 300D. Фотосъемка с помощью этого фотоаппарата может производиться как в полностью автоматическом режиме, так и в ручном. В ручном режиме фотоаппарат позволяет настраивать такие основные параметры, как разрешение, чувствительность ISO, баланс белого WB, установку экспозиции, глубину резкости, контрастность и другие параметры. Также фотоаппарат имеет интерфейс USB для подключения к компьютеру.
Камера EOS 300D оснащена множеством испытанных передовых технологий, таких как съемка сериями со скоростью 2,5 кадра в секунду, процессор цифровой обработки изображения. Важнейшими компонентами камеры являются объектив и цифровой датчик. Датчик формата APS-C дает 1,6-кратное увеличение по сравнению с пленочной 35-миллиметровой камерой. Техническое превосходство цифровой камеры основано на высокоскоростном процессоре Canon DIGIC. Он позволяет выполнять сложные алгоритмы, нужные для точного расчета баланса белого и цветопередачи, а это, в свою очередь, позволяет добиваться высокого качества изображения без снижения скорости реакции камеры. Так же с помощью встроенного процессора фотоаппарат может произ-
водить мгновенную цифровую обработку фотографий, например, при одном фотоснимке он может выдать три фотографии с разной чувствительностью, контрастностью, фильтрацией.
Затвор отрабатывает выдержки 1/4000 30 с, длительную выдержку и выдержку с Х-синх-ронизацией 1/200 с. Возможна одновременная запись в форматах RAW и JPEG (среднее разрешение/высокое качество).
Размер цифровой матрицы EOS 300D составляет 22,7 х 15,1 мм. Общее количество пикселей 6,5 млн, а количество эффективных пикселей равно 6,3 млн, при этом максимальное разрешение составляет 3 072 х 2 048 пикселей. Из этих параметров можно найти разрешающую способность фотоаппарата, которая составила порядка 135 штрихов/мм. Эта величина близка к разрешающей способности пленочного фотоаппарата, которая составляет порядка 100 штрихов/мм. Отсюда следует, что использование в данной работе фотоаппарата Canon EOS 300D гарантирует хорошее качество фотоснимков.
Присоединение фотоаппарата к щелевой лампе происходило с помощью специально рассчитанного и изготовленного присоединительного устройства, часть которого была позаимствована от медицинского фотоаппарата «Зеница-МТ». Блок-схемы щелевой лампы до и после модернизации представлены на рисунке 1.
Щелевая лампа Шдфжз^огатая
щелевая лампа
Рис. 1. Блок-схемы щелевой лампы до и после модернизации Щелевая лампа с подключенным фотоаппаратом показана на рисунке 2.
Рис. 2. Модернизированная щелевая лампа
Обследование происходит в следующем порядке. Голову пациента устанавливают на специальную подставку щелевой лампы с упором подбородка и лба. При этом осветитель и микроскоп перемещают на уровень глаз пациента. Световую щель поочередно фокусируют на той ткани глазного яблока, которая подлежит осмотру. Направляемый на полупрозрачные ткани световой пучок суживают и увеличивают силу света, чтобы получить тонкий световой срез. В оптическом срезе роговицы можно увидеть очаги помутнений, новообразованные сосуды, инфильтраты, оценить глубину их залегания, выявить различные мельчайшие отложения на ее задней поверхности. При исследовании краевой петлистой сосудистой сети и сосудов конъюнктивы можно наблюдать кровоток в них, перемещение форменных элементов крови.
После того как в окулярах получено изображение с достаточной резкостью, можно переходить к процессу фотографирования, для чего необходимо нажать на спуск затвора. Если же фотокамера подключена к компьютеру с установленным специальным программным обеспечением, которое поставлялось совместно с фотоаппаратом, то фотоснимки автоматически передаются в компьютер. На экране монитора можно отследить качество полученного изображения и при необходимости можно произвести повторный снимок.
На рисунке 3 приведены фотоснимки глаза, полученные при проверке установки. На экране монитора достаточно хорошо видна сосудистая и тканевая системы глаза.
Рис. 3. Фотоснимки глаза, полученные щелевой лампой Вестник ВолГУ. Серия 1. Вып. 13. 2010
Из полученного качества фотоснимков следует, что поставленная задача решена. Следовательно, появилась возможность как быстро, так и качественно проводить обследование пациентов.
Процесс модернизации щелевой лампы проходил под руководством доктора физико-математических наук, профессора кафедры радиофизики ВолГУ В.К. Игнатьева и кандидата физико-математических наук, доцента кафедры радиофизики ВолГУ А.В. Никитина.
Обследование пациентов проходило под наблюдением доктора медицинских наук, профессора ВолГМУ А.В. Петраевского и доцента ВолГМУ И.А. Гндоян.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Волков, В. В. Клиническое исследование глаза с помощью приборов / В. В. Волков, А. И. Горбань, О. А. Джалиашвили. - М. : Медицина, 1971. - 335 с.
2. Копаева, В. Г. Глазные болезни : учебник / В. Г. Копаева. - М. : Медицина, 2002. - 560 с.
3. Сидоренко, Е. И. Офтальмология : учебник / Е. И. Сидоренко. - М. : ГЭОТАР-МЕД, 2002. - 408 с.
4. Тамарова, Р. М. Оптические приборы для исследования глаза / Р. М. Тамарова. - М. : Медицина, 1982. - 176 с.
5. Шамшинова, А. М. Функциональные методы исследования в офтальмологии / А. М. Шамшинова, В. В. Волков. - М. : Медицина, 1999. - 416 с.
6. Шульпина, Н. Б. Биомикроскопия глаза / Н. Б. Шульпина. - М. : Медицина, 1966. - 288 с.
7. Müller, W. Spaltlampenfotografie der vorderen Augenabschnitte / W. Müller, H. P. Brandt. - Leipzig : Georg Thieme Verl., 1976. - 1. Aufl. - 127 s.
MODERNISATION OF SLOT-HOLE LAMP SLF VEB CARL ZEISS JENA
V.I. Kvochkin, I.A. Gndojan
The given work is devoted modernisation of slot-hole lamp SLF VEB Carl Zeiss Jena which possesses a good binocular microscope. Replacement of the film camera on digital, has allowed to spend better biomicroscopy of an organ of vision as there was a possibility to receive pictures of the high permission and which can be investigated on the big screen of the monitor.
Key words: ophthalmology, biomicroscopy of the eye, slit lamp, modernization.
