Принцип освещения щелевой лампой

Однажды предложенная Гульстандом идея щелевого освещения осталась неизменной для всех последующих моделей таких ламп. В этих устройства, используемых в биомикроскопии, луч света фокусируется в виде четко очерченной щели на диагностируемый участок глаза. Яркая щель условно «вырезает оптический срез» из глазного яблока. В этот момент стекловидное тело, хрусталик, роговица и другие включения становятся видны на темном фоне как опалесцирующие или светящиеся серые фигуры. При фокусировке пучка света на хрусталик на нем возникают светящиеся полосы, равные линиям раздела тканей с неодинаковой оптической плотностью: поверхности ядра, задней и передней поверхности хрусталика и других элементов. Такие же линии очерчивают на роговице линии раздела тканей с неодинаковой оптической плотностью. Жидкостная составляющая передней камеры характеризуется меньшим рассеянием и в норме — ее свечение совсем незаметно.

Явление Тиндаля

Физические основы образования «оптических срезов». Сам термин «прозрачных сред» органа зрения говорит о том, что весь свет, падающий на эти среды должен проникать сквозь них. Но это не совсем так. Данное явление Тиндаля основывается на том, что прозрачные среды при попадании на них луча света светятся. Физическая сущность данного явления состоит в рассеянии света при его проникновении через оптически неоднородную среду, в то время как оптическая однородность представляет собой постоянство показателя преломления для всех ее участков. Не бывает преломления и отражения на границе двух участков, которые наделены одинаковыми показателями преломления, поэтому волна движется как в однородной среде. Поэтому среда является невидимой при направлении на нее яркого света. Если через кювету с очищенной водой проходит пучок лучей, то при наблюдении за ним сбоку он не виден, потому что не рассеивается в стороны.

Нарушение оптической однородности вызывает изменение постоянства показателя преломления. Причем на пространственных несоответствиях возникает дифракция. Если такие неоднородности небольшие по размерам, то свет равномерно распределяется по всем направлениям. На таких мелких неоднородностях дифракцию называют диффузией (рассеиванием света). Рассеивание проявляется более отчетливо, когда неоднородности более грубы. При попадании одной капли жидкости, нерастворенной в воде, в кювету с чистой водой в пучке света возникает рассеивание и он делается видимым со всех сторон. При этом образуются мелкие, взвешенные в воде капельки — эмульсия, что характерно для жидкости с оптическими неоднородностями. При этом отмечается, что если среда состоит из разнообразных групп молекул, но с одинаковыми показателями преломления, то рассеивания, как правило, не происходит.

Причем среды с оптической неоднородностью носят название мутных сред (например, дым — это твердые частички в газе, эмульсии — это взвесь капель определенной жидкости в другой жидкости и т. д.). В данных примерах наблюдается сильное рассеивание света непрозрачной средой, которое носит название явления Тиндаля.

Кроме того, данное явление имеет следующие особенности: рассеянный свет при наблюдении сбоку больше обогащен короткими волнами, имеет более голубой оттенок, нежели свет источника, потому что чем меньше частицы, тем более голубой рассеянный ими свет. Рассеянный свет поляризован и эта поляризация бывает неполной, что говорит об оптической анизотропии молекул. В результате, получаемое свечение сред глаза на щелевой лампе используется для диагностики, так как поляризационные свойства и цветовые оттенки срезов могут отлично характеризовать индивидуальные особенности структуры конкретного глаза. Но при биомикроскопии эти свойства пока не применяются, а свечение срезов используется только для подробного рассматривания глаза.

Принцип конструкции щелевой лампы

В основе устройства данного оборудования лежит создание «оптических срезов» и рассматривание их в бинокулярный микроскоп. Наиболее совершенными во всем мире считаются стационарные модели. Щелевое устройство имеет два канала: наблюдательный и осветительный. В комплект наблюдательного канала входит бинокулярный микроскоп, который крепится на кронштейне столика координат. Микроскоп наделен пятью сменными увеличениями: от 5 до 504–60 раз. Очень редко используют увеличение свыше 20, так как при этом глубина резкости будет слишком мала и небольшой сдвиг глаза человека или микроскопа приведет к исчезновению резкого изображения наблюдаемой поверхности. При 18–20 кратном увеличении одновременно будут видны хрусталик, радужка, роговица. Поворотом револьверного диска, который имеет сменные галилеевые системы без дополнительной наводки на резкость, получается переход от одного увеличения к другому. Процедуру исследования облегчает то, исследуемый глаз удален от устройства на довольно большой рабочий отрезок. В различных моделях щелевых ламп он может составлять от 60 до 100 мм. При этом осветитель воспроизводит четкое изображение светящейся щели на расстоянии от лампы, на которое настроен микроскоп. Получение четкого изображения щели возможно только при помощи сложной оптической системы. Промежуточное изображение нити лампы накаливания в плоскость диафрагмы, которая находится в корпусе осветителя, проецируется конденсором осветителя. Сама диафрагма может регулироваться по ширине, а это помогает получить как более широкие, так и узкие изображения щели, а кроме того, равномерно освещенное, круглое поле. В современных устройствах ширина изображения щели регулируется от 0,02 до 10 мм. Сама щель имеет поворот на 90о С. В первых моделях отсутствовал поворот щели, и вместо него можно было проецировать или горизонтальную, или вертикальную щель только на глаз. Новейшие модели оснащены синим и бескрасным светофильтрами, которые позволяют осуществлять флюоресцентные исследования благодаря повышению контрастности картины.

Возможности современных приборов расширены за счет того, что «оптический срез» можно наблюдать в бинокулярный микроскоп под разными углами, которые определяет сам врач. При этом бинокулярный микроскоп и осветитель располагаются на одной вертикальной оси, которая проходит через середину лобной опоры устройства. При этом они поворачиваются вокруг этой оси на угол: ± 600С и углы между ними будут от 00С до 1200С. Ось симметрии бинокулярного микроскопа и ось осветительного пучка, при различной величине этого угла, пересекаются в одной точке, в точке расположения исследуемого глаза. Поэтому при поворотах микроскопа и осветителя не нужно дополнительной наводки, так как наблюдаемый участок глаза хорошо освещен и все время четко виден.

Многими зарубежными компаниями созданы стационарные изделия с фотонасадками, которые точно регистрируют исследуемую картину. Для этого, помимо фотоаппарата, вводится второй источник света — лампа-вспышка в конструкцию устройства.

Отлажен также выпуск ручных щелевых ламп, которые дают возможность проводить диагностику больных в положении лежа, а также обследование детей; они просты в эксплуатации и портативны. Но функциональные возможности данных ручных моделей намного ниже их стационарных аналогов. Это объясняется, прежде всего, их малым весом и габаритами, а также тем, что положение головы человека не фиксируется и прибор держится на весу.