MASARYKOVA UNIVERZITA. Lékařská fakulta

Transkript

1 MASARYKOVA UNIVERZITA Lékařská fakulta Zvětšovací systémy v oftalmologii Bakalářská práce Vedoucí: doc. MUDr. Svatopluk Synek, CSc. Vypracoval: Daniel Guzdek Obor: Optika a optometrie Brno, 2014

2 Anotace: Tato bakalářská práce se zabývá oftalmologickými přístroji, které jsou založeny na zvětšujícím principu a umožňují tak zvětšení pozorovaného obrazu a rozlišení jeho jemných detailů. Úvod práce je zaměřen na nejjednodušší zvětšující systém, na lupy, které tvoří základ složitějších přístrojů. Další kapitoly se věnují již složitějším zvětšujícím systémům a to oftalmoskopům, operačnímu mikroskopu a štěrbinové lampě. Jednotlivé kapitoly jsou zaměřeny na jejich optické vlastnosti, konstrukci a rozdělení. Poslední kapitola se věnuje zvětšujícím systémům, které slouží ke kompenzaci zrakového postižení, tzv. oftalmologickým zvětšovacím pomůckám. Annotation: This thesis deals with ophthalmologic devices, which are based on the principle of magnifying and allow the observed image magnification and resolution of fine detail. Introduction is focused on the simplest system, on the magnifying glass that form the basis of more complex devices. Other chapters deal with already complex systems such as ophthalmoscope, operating microscope and slit lamp. Individual chapters are focused on their optical characteristics, construction and sorting. The last chapter deals with magnifying systems that are used to compensate for visual disability called ocular magnifying aids. Klíčová slova: lupa, oftalmoskopie, operační mikroskop, štěrbinová lampa, zvětšovací pomůcky, zvětšení Keywords: magnifying glass, ophthalmoscopy, operating microscope, slit lamp, magnifying aids, magnification

3 Prohlášení: Prohlašuji, že bakalářskou práci na téma Zvětšovací systémy v oftalmologii jsem vypracoval samostatně, pod vedením doc. MUDr. Svatopluka Synka, CSc., na základě informací získaných z odborné literatury uvedené v seznamu. V Brně dne.. podpis

4 Poděkování: Touto cestou bych chtěl poděkovat vedoucímu své bakalářské práce doc. MUDr. Svatopluku Synkovi, CSc. za rady a připomínky, které mi poskytl během zpracování této práce.

5 1 Úvod Lupa Charakteristika lupy Optické vlastnosti lupy Základní typy lup Lupy v oftalmologii Vyšetřovací lupa Hyperokulární skla Předsádkové lupy Binokulární lupa Oftalmoskopie Přímá oftalmoskopie Nepřímá oftalmoskopie Mikroskop Optická stavba a zvětšení mikroskopu Optické parametry mikroskopu Mezní rozlišovací schopnost a numerická apertura Hloubka ostrosti a pracovní vzdálenost Operační mikroskop Historie operačního mikroskopu Požadavky na operační mikroskop Základní parametry operačního mikroskopu Štěrbinová lampa Vývoj štěrbinové lampy Stavební prvky štěrbinové lampy Osvětlovací systém Pozorovací soustava Mechanický systém Digitální systém Typy štěrbinových lamp Vyšetřovací techniky Technika difúzního osvětlení Techniky přímého fokálního osvětlení Techniky nepřímého fokálního osvětlení Osvětlení s filtry... 40

6 6.5 Vyšetření využívající štěrbinovou lampu Nepřímá gonioskopie Indirektní oftalmoskopie Tonometrie Pachymetrie Zvětšovací pomůcky v oftalmologii Zvětšovací pomůcky využívající dalekohledný princip Dalekohledové lupové brýle Prizmatické dalekohledové lupové brýle Turmony Optoelektronické pomůcky Kamerová televizní lupa Digitální televizní lupa Závěr SEZNAM LITERATURY SEZNAM OBRÁZKŮ SEZNAM TABULEK... 59

7 1 Úvod Zvětšující systémy v oftalmologii umožňují diagnostikovat některé patologické stavy předního i zadního segmentu očního bulbu, usnadňují oční vyšetření, případně operaci, tím, že na základě optických zákonitostí zvětšují obraz a umožňují tak vyšetřujícímu rozpoznat detaily daného objektu. Základním diagnostickým přístrojem je štěrbinová lampa, která byla vynalezena již roku Kromě očního lékaře by práce s ní měla být samozřejmostí i v optometristické praxi, protože optometrista často přichází do styku s okem pacienta a může tak jako první odhalit oční onemocnění, které jinak pacientovi nemusí způsobovat žádné subjektivní potíže. Dalším důležitým přístrojem, využívající zvětšující princip, je operační mikroskop. Ten pomáhá očním lékařům při operacích i vyšetřeních oka už od roku Jeho přínos je významný a spočívá v provedení mnoha operací, které by jinak byly proveditelné velmi obtížně. Základním kamenem oftalmologických zvětšujících systémů tvoří lupa. Její vlastnosti a kombinace s dalšími jednoduchými spojnými a rozptylnými čočkami jsou využity při konstrukci výše uvedených přístrojů. Podstata zobrazení těchto přístrojů vychází ze zákonů geometrické optiky. Kromě toho se samotné používají jako pomůcky pro slabozraké pacienty. 8

8 2 Lupa 2.1 Charakteristika lupy Lupa představuje základní a nejdůležitější zvětšovací systém nejen v oftalmologii, ale i v mnoha dalších odvětvích. Slouží jako pomůcka pro slabozraké, je nezbytnou součástí mnoha oftalmologických přístrojů, často ji lidé žádají pouze pro své koníčky (filatelie, čtení map). Její primární funkcí je zvětšení čteného textu nebo pozorovaného předmětu a rozlišení jeho jemných detailů. Jako lupu označujeme každou jednoduchou spojnou čočku, jejíž optická mohutnost je vyšší než +4,0 D, tj. čočka s obrazovou ohniskovou vzdáleností f menší než konvenční zraková vzdálenost (250 mm). [7] 2.2 Optické vlastnosti lupy Nejdůležitější optickou vlastností lupy je její zvětšení. Zvětšení je definováno jako poměr tangenty úhlu, pod nímž je předmět viděn s užitím lupy (tgτ), k tangentě úhlu, pod kterým se předmět jeví v konvenční zrakové vzdálenosti bez použití lupy (tgτ 0 ). Mezní hodnota úhlu, kdy oko ještě rozezná detaily předmětu je 1. Tato hodnota mezního úhlu je platná v ideálních podmínkách, tj. při dostatečném osvětlení a kontrastu předmětu. V běžných, méně příznivých podmínkách, nabývá mezní úhel hodnoty přibližně 3. Princip lupy spočívá ve vytvoření zvětšeného, přímého a neskutečného obrazu pozorovaného předmětu, který se jeví pod větším úhlem než je mezní hodnota (viz obr. č. 1-2). [3, 7] Pro zvětšení lupy platí zjednodušený vztah: m = = =, kde y velikost předmětu umístěného v předmětovém ohnisku lupy [mm] f obrazová ohnisková vzdálenost lupy [mm] l konvenční zraková vzdálenost (250 mm) φ optická mohutnost lupy [D] Tento zjednodušený vztah pro zvětšení lupy lze použít v případě, nachází-li se pozorovaný předmět přesně v místě předmětového ohniska lupy. Obraz se pak promítá do nekonečné vzdálenosti a je pozorován bez akomodace (viz obr. č. 2). Ve skutečnosti se předmět většinou nachází mezi lupou a jejím předmětovým ohniskem. 9

9 Obraz se pak vytváří v konečné vzdálenosti před okem a k jeho pozorování je nutno akomodovat. V takovém případě zvětšení závisí také na vzdálenosti oka od lupy (d), vzdálenosti obrazu (a ) a předmětu (a) od lupy. [9] Pro zvětšení lupy pak platí: m = -. Obr. č. 1 Zorný úhel τ 0. Předmět je pozorován pouhým okem z konvenční zrakové vzdálenosti pod zorným úhlem τ 0. Obr. č. 2 Zorný úhel τ. Předmět je umístěn v předmětovém ohnisku lupy, nekonečně vzdálený obraz se jeví pod zorným úhlem τ (τ > τ 0 ). Se zvětšením souvisí další vlastnosti lupy. Zvětšení limituje průměr její optické zóny a velikost monokulárního zorného pole. Například čočka se zvětšením 10x, 12x nebo 15x má průměr mm, zatímco čočka o průměru 100 mm má zvětšení pouze 2x. Závislost monokulárního zorného pole na zvětšení je obdobná. Čím je zvoleno vyšší zvětšení čočky, tím je použitelné zorné pole menší. Pro velikost zorného pole je rozhodující kvalita zobrazování v periferních částech lupy. Kvalitu zobrazování ovlivňují monochromatické (sférická vada, astigmatismus, zkreslení, koma) a chromatické aberace (barevná vada zvětšení, příčná barevná vada). Zmíněné vady jsou eliminovány použitím asférických a aplanických ploch. Tyto čočky pak vykazují v okrajových oblastech lepší kvalitu zobrazování a je možno je vyrábět, v porovnání s čočkami sférickými, ve větších průměrech. 10

10 U asférických čoček je však nutné správně zvolit předepsanou orientaci chodu paprsků. Při použití na krátkou vzdálenost je nutné, aby silněji zakřivená plocha čočky směřovala směrem k oku, v opačném případě oslabujeme kvalitu vidění. Zároveň je zorné pole tím větší, čím blíže je lupa přiložena k oku. [2, 12, 13] Nedostatkem většiny lup je poměrně malá pracovní vzdálenost, tj. vzdálenost mezi pozorovaným předmětem a první plochou lupy, což podstatně omezuje manipulaci na předmětu. Pracovní vzdálenost lupy bývá menší nebo přibližně stejná jako její ohnisková vzdálenost. Větší pracovní vzdálenost lze získat použitím dvoučočkového systému spojky a rozptylky. [3, 12] Obr. č. 3 Závislost mezi pracovní vzdáleností a zorným úhlem Dostupné lupy umožňují zvětšení až 20x. V případě, že slabozrakému pacientovi toto zvětšení nedostačuje, může využít speciální zvětšovací systémy (viz. kap. 7.) [13] 2.3 Základní typy lup Lupy jsou vyráběny v mnoha provedeních. Výběr určitého druhu lupy se liší účelem jejího použití. Základní prvky lupy tvoří vždy průhledná optická část vyrobená ze skla nebo plastu a mechanická část tvořící objímky, držátka, případně stojany. Ta bývá vyráběna hlavně z plastu nebo kovu, výjimečně z přírodních materiálů. Obecně můžeme dle způsobu použití lupy rozdělit na lupy ruční, stojánkové (příložní), lupy s osvětlením, hyperokulární skla a lupy předsádkové. [11] Ruční lupy Ruční lupy patří mezi nejběžnější typ a jsou oblíbené pro svoji skladnost a jednoduchou manipulaci. Pokud je nutné mít např. při práci obě ruce volné, mohou být zavěšeny na krku. Kvalitní ruční lupy jsou lehké, ergonomické a práce s nimi je pohodlná. Do zvětšení 4x mají průměr optické zóny, který umožňuje binokulární vidění. 11

11 Optický systém není v pevné pozici vůči pozorovanému předmětu, proto tento typ není nejvhodnější volbou lupy pro starší osoby na čtení, protože nevylučují eventuální třes ruky. Vyrábí se se zvětšením až do 12,5x. [10, 13] Stojánkové (příložní) lupy Stojánkové lupy jsou charakteristické pevným nastavením ohniskové vzdálenosti. Při čtení jsou pouze posouvány po papíře, tudíž optický systém je stále v pevné pozici vůči čtenému textu. Z tohoto důvodu jsou doporučovány starším osobám jako lupy na čtení. Tento typ lupy se vyrábí se zvětšením od 4x do 20x. [10, 13] Obr. č. 4 Stojánková lupa Obr. č. 5 Příložní lupa s držákem Lupy s osvětlením Předchozí typy lup mohou být opatřeny přídavným osvětlením. Obecně můžeme vyjít z toho, že zraková ostrost stoupá se zvyšující se silou osvětlení. U slabozrakých je potřeba hladiny osvětlení závislá na druhu poškození vidění. Ta může kolísat od 380 lx do lx. Proto je u lup s osvětlením nezbytná možnost regulace osvětlení podle individuální potřeby. [12] Dnešní moderní lupy mají zabudované různé světelné zdroje od jednoduchých klasických žárovek s nažloutlým světlem přes halogenové a xenonové žárovky (silné bílé světlo) až k nejmodernějším lupám s využitím elektronického osvětlení pomocí LED diody (světle modré světlo). [13] Obr. č. 6 Příložní lupa s osvětlením 12

12 Veškeré typy lup mohou být opatřeny malou přídavnou čočkou, která poskytuje vyšší hodnotu zvětšení. Ta je v určité části lupy natmelena nebo je odlita ze základního materiálu. Závěrem lze konstatovat, že dnešní nabídka lup na českém trhu odpovídá veškerým nárokům a požadavkům moderní doby kladeným na tyto optické pomůcky. 2.4 Lupy v oftalmologii V oftalmologické praxi se setkáváme s lupami vyšetřovacími, hyperokulárními, předsádkovými a lupami binokulárními Vyšetřovací lupa Tyto lupy se využívají při fokálním vyšetřování předního segmentu oka jako osvětlovací čočky. Vyšetřovací lupy se vyrábějí s optickou mohutností od +10,0 do +20,0 D a průměru od 35 do 50 mm. Bočním osvětlením takto silné spojky je vytvořen koncentrovaný svazek paprsků, který je vrhán na přední segment oka. Pro zlepšení zobrazovacích poměrů bývají asférické a opatřeny antireflexní úpravou. Tyto čočky jsou také využívány při vyšetřování očního pozadí metodou nepřímé oftalmoskopie (viz kap. 3.2). [7, 9] Obr. č. 7 Lupa vyšetřovací Hyperokulární skla Jedná se o zvětšovací pomůcku používanou ke korekci slabozrakosti. Hyperokulární skla jsou v podstatě lupy, které jsou zasazeny do brýlové obruby slabozrakého pacienta a představují tak velmi silnou brýlovou korekci, tzv. hyperkorekci. Většinou jsou aplikovány pouze monokulárně před lépe vidoucí oko. Na druhém oku pak je čiré vývažné sklo nebo je oko zastíněno matným filtrem. Binokulárně je lze použít jen u nízkých zvětšení. Vyšší zvětšení při binokulárním použití způsobuje nepříjemné akomodační a konvergenční obtíže. [2, 11] Zvětšení těchto lup je 4x až 12x, což odpovídá optické mohutnosti D. K částečné eliminaci optických vad u takto silných lup je využíváno asférických ploch. Nevýhodou hyperkorekce je značné snížení pracovní vzdálenosti a to z běžných 25 cm na 3 6 cm. [2, 8, 11] 13

13 2.4.3 Předsádkové lupy Patří mezi další typ zvětšovacích pomůcek. Jsou to speciální sférické čočky umístěné v kovové nebo umělohmotné objímce. Pomocí speciálních příchytek jsou nasazeny na brýlový střed slabozrakému pacientovi a umožňují zvětšení pozorovaného předmětu nebo textu do blízka. Hovoříme pak o tzv. lupových brýlích. Pro správný výběr potřebného zvětšení předsádky do blízka platí: potřebné zvětšení = ř ý í é ě í á é ě [12] Potřebný vizus do blízka ke čtení textu je 5/10, tj. v desetinné soustavě 0,5. Pokud bude mít pacient s optimální korekcí do dálky vizus např. 8/50, tj. 0,16, dosazením do výše uvedeného vztahu zjistíme potřebné zvětšení předsádky a to 3,1x. Z uvedeného vztahu vyplývá, že čím nižší je zraková ostrost, tím vyšší musí být potřebné zvětšení. S rostoucím zvětšením a rostoucí optickou mohutností předsádkové čočky klesá pracovní vzdálenost. [2, 8] Předsádky umožňují zvětšení obrazu 1x až 4x, což odpovídá optické mohutnosti předsádek v rozsahu 4 16 D. V praxi se nejčastěji tyto systémy využívají monokulárně (druhé oko je kryto matným sklem), ovšem možné je i binokulární použití. V tom případě je nutné, aby osy předsádek konvergovaly směrem do pozorovaného bodu. [2] Předsádkové lupy lze odklopit ze zorného pole a používat je tak pouze v případě potřeby. Do očnic přitom mohou být zabroušeny klasické korekční čočky do dálky i do blízka. [8] Binokulární lupa Binokulární lupa poskytuje stereoskopické binokulární zvětšení obrazu a proto je s výhodou používána v očním lékařství. Binokulární lupy mohou být opatřeny jak plastovými, tak skleněnými čočkami, které jsou uchyceny v náhlavním držáku. Moderní binokulární lupy umožňují individuální přizpůsobení náhlavního držáku, včetně nastavení pupilární vzdálenosti, a jsou opatřeny LED osvětlením s volitelným vyzařovacím úhlem. Zvětšení se pohybuje dle typu lupy od 1,5x do 3,0x. Při pracovní vzdálenosti 160 mm je velikost zorného pole 120 x 110 mm. [7] 14

14 Obr. č. 8 Binokulární lupa 15

15 3 Oftalmoskopie Oftalmoskopie je objektivní vyšetřovací metoda, která umožňuje pozorování sklivce a očního pozadí, tj. část sítnice a cévnatky, terče zrakového nervu, místa nejostřejšího vidění macula lutea (žlutá skvrna) a jejího centra - fovea. Princip oftalmoskopie spočívá v intenzivním osvětlení vyšetřovaného oka a současném pozorování těchto paprsků, které jsou odraženy od sítnice. Tyto odražené paprsky je možno pozorovat pouze tehdy, je-li osa pozorování velmi blízká ose osvětlení. Měřicím přístrojem oftalmoskopem, je také možno provádět objektivní měření refrakčního stavu oka. Toto měření je nezávislé na ovlivnitelnosti pacienta. Pro měření refrakčního stavu oka je však v dnešní době využíváno jiných, přesnějších metod. Dle způsobu vyšetřování rozlišujeme oftalmoskopii přímou a nepřímou. [1, 9] 3.1 Přímá oftalmoskopie Počátky přímé oftalmoskopie se datují do roku 1851, kdy Herman von Helmholtz objevil tzv. Helmholtzovo zrcátko. To je představováno planparalelní deskou s malým otvorem uprostřed, která je umístěna mezi vyšetřujícího a vyšetřovaného. Po osvětlení planparalelní desky se od ní paprsky odrážejí směrem k zornici pacienta a prostupují až na sítnici, čímž je dosaženo dostatečného osvětlení části sítnice, kterou si přejeme pozorovat. [9] V konstrukci dnešních přímých oftalmoskopů je Helmholtzovo zrcátko nahrazeno odrazným hranolem, od něhož se odráží divergentní paprsky ze světelného zdroje a dopadají na sítnici vyšetřovaného. Oční pozadí pak pozorujeme přes otvor s předřazenými korekčními čočkami v horní části oftalmoskopu. Předřazené korekční čočky, upevněné na tzv. Rekossově kotouči, slouží k případné korekci refrakční vady vyšetřovaného i vyšetřujícího, čímž dosahujeme dokonalého zaostření pozorovaného obrazu na sítnici. Oftalmoskopy jsou vybaveny jedním, výhodněji však dvěma Rekossovými kotouči s korekčními čočkami. Světelný zdroj speciální 6V žárovka - je zabudován v přístroji a je umístěn přímo pod pozorovací otvor. Osa pozorování je tak téměř koaxiální s osou osvětlení. Pomoci reostatu je možno měnit intenzitu osvětlení světelného zdroje. Ostatními doplňky mohou být speciální filtry (zelený nebo modrý kobaltový) montované v dalším kotouči. [1, 9] 16

16 Obr. č. 9 Různé typy přímých oftalmoskopů Samotné vyšetření se uskutečňuje ze vzdálenosti 3-7 cm pozorováním přes dilatovanou nebo nedilatovanou zornici pacienta. Výsledný obraz je vzpřímený a je zvětšen přibližně 15x. Rozsah velikosti viditelné části sítnice závisí na průměru zornice jak vyšetřovaného, tak i vyšetřujícího, a na jejich vzájemné vzdálenosti. Za normálních okolností činí pouze 5 8, což představuje plochu o průměru 2 mm. Při přímé oftalmoskopii tedy zobrazíme malou plochu sítnice, avšak se značným zvětšením. Toto malé pole je jedním z hlavních nedostatků přímé oftalmoskopie. Mezi další můžeme zařadit monokulární zobrazení bez prostorového vjemu a obtížnou dostupnost periferních oblastí sítnice. [5] Obr. č. 10 Závislost vzdálenosti světelného zdroje a průměru zornice na rozsahu viditelné části sítnice 17

17 Průměr velikosti viditelné části sítnice lze určit ze vztahu: d p = d z, kde d p výsledný průměr pozorovaného očního pozadí [mm] d z průměr zornice pacienta [mm] X vergence vzdáleností obou zornic [D] φ 0 optická mohutnost Gullstrandova oka [D] Optická mohutnost Gullstrandova oka se ve vzorci vyskytuje z toho důvodu, že oční pozadí pozorujeme jako předmět zobrazovaný lupou o lámavosti, která odpovídá optické mohutnosti oka. 3.2 Nepřímá oftalmoskopie Nepřímá oftalmoskopie byla objevena rok po zavedení přímé oftalmoskopie. Její vznik byl zapříčiněn nedostatky přímé oftalmoskopie, a to hlavně malým zorným polem. [9] Při vyšetřování očního pozadí touto metodou je zapotřebí mít kromě binokulárního nepřímého oftalmoskopu navíc vyšetřovací oftalmoskopickou čočku. Oftalmoskop se nachází ve vzdálenosti cm před okem pacienta, vyšetřovací čočka se drží ve vzdálenosti, která by měla přibližně odpovídat její ohniskové vzdálenosti. Nepřímý oftalmoskop, umístěný na hlavě vyšetřujícího má zabudovaný světelný zdroj. Funkce oftalmoskopických čoček spočívá ve fokusaci světla ze světelného zdroje na sítnici. [9] Nepřímou oftalmoskopií nedosahujeme takových zvětšení obrazu sítnice jako u přímé oftalmoskopie. Zvětšení je rovno poměru optické mohutnosti oka a použité oftalmoskopické čočky. Tzn. použijeme li oftalmoskopickou čočku s optickou mohutností +20 D, dosáhneme trojnásobného zvětšení. Menší zvětšení je však kompenzováno zvětšením zobrazeného pole. Průměr zobrazené plochy je přibližně 7 mm, což odpovídá zornému poli asi 45, takže je zobrazována mnohem větší oblast sítnice než u oftalmoskopie přímé. [5] 18

18 Průměr velikosti viditelné části sítnice lze určit ze vztahu: d p =., kde d p výsledný průměr pozorovaného očního pozadí [mm] d o funkční průměr oftalmoskopické čočky [mm] φ optická mohutnost oka [D] x vzdálenost oftalmoskopické čočky od zornice pozorovaného oka [mm] Vyšetřování očního pozadí by mělo vždy začínat metodou nepřímé oftalmoskopie a to z důvodu menšího zvětšení, snazší a rychlejší orientace na sítnici a vytvoření uceleného pohledu na stav vyšetřované sítnice. K dalším výhodám této metody patří možnost binokulárního pozorování obrazu sítnice. Jako jeden z mála nedostatků této metody může být považována převrácená orientace obrazu sítnice jak výškově, tak stranově. [9] Obr. č. 11 Vyšetření očního pozadí metodou nepřímé oftalmoskopie Tab. 1 Porovnání přímé a nepřímé oftalmoskopie [5, 9] OFTALMOSKOPIE přímá nepřímá zvětšení 15x 3x průměr zorného pole 2 mm 7 mm orientace obrazu přímý převrácený vyšetřovací vzdálenost 3 7 cm cm 19

19 Oftalmoskopie je důležitá oftalmologická vyšetřovací metoda, kterou je možno sledovat foveolární reflex makuly, jeho případné patologické nálezy, degenerativní ložiska, pigmentace, hemoragie a různé zánětlivé procesy. Oftalmoskopické vyšetření může být ztíženo špatnou spoluprací pacienta, úzkou zornicí, případně zákaly optických médií (katarakta, sklivcové opacity). Oční pozadí je možno vyšetřit touto metodou také pomocí štěrbinové lampy (viz. kap 6.5.2). [4] 20

20 4 Mikroskop Mikroskop lze definovat jako subjektivní zvětšující systém, pomocí kterého pozorujeme jemné detaily na blízkých předmětech pod větším zorným úhlem, než by tomu bylo při pozorování prostým okem z konvenční zrakové vzdálenosti. Tuto definici splňuje i lupa a proto může být někdy označována jako jednoduchý mikroskop. Dosažení vysokého zvětšení lupy by však vyžadovalo lupu o velmi malé ohniskové vzdálenosti, s čím souvisí tyto problémy: 1. Velmi malá vzdálenost mezi předmětovým ohniskem a první plochou lupy. 2. Zvýšený vliv aberace na kvalitu zobrazení. 3. Nízké osvětlení obrazu v důsledku malé apertury. Z těchto důvodů vznikají složitější optické zobrazovací soustavy, složené mikroskopy, u kterých se výše uvedené problémy nevyskytují a zároveň dosahují velmi vysokých zvětšení. [19] 4.1 Optická stavba a zvětšení mikroskopu Základ složených mikroskopů tvoří dva prvky: první, spojný objektiv a druhý, bližší k oku, spojný okulár. Konstrukčně musí být tyto prvky uspořádány tak, aby předmětová ohnisková rovina okuláru splynula s obrazem vytvořeným objektivem. V tomto případě pak okulárem pozorujeme obraz, který vytvoří objektiv. Výsledný obraz vzniká následujícím způsobem. Nejprve se objektivem zobrazí předmět, který je umístěn před předmětovým ohniskem objektivu, do předmětové ohniskové roviny okuláru. Vzniká tak reálný a převrácený obraz s příčným zvětšením m 0. Pro příčné zvětšení objektivu platí: m o1 =, kde optický interval mikroskopu (vzdálenost mezi obrazovým ohniskem objektivu a předmětovým ohniskem okuláru) [mm] f obrazová ohnisková vzdálenost objektivu [mm] Tento příčně zvětšený obraz pak pozorujeme okulárem bez akomodace s úhlovým zvětšením Γ o2. Pro úhlové zvětšení okuláru platí: l konvenční zraková vzdálenost [mm] Γ o2 =, kde f o předmětová ohnisková vzdálenost okuláru [mm] 21

21 Výsledný obraz je neskutečný, převrácený a zvětšený. Celkové zvětšení mikroskopu je dáno součinem zvětšení objektivu a zvětšení okuláru: Γ = m o1. Γ o2 Konstrukce optického zobrazení mikroskopem graficky: y předmět y skutečný obraz vytvořený objektivem y neskutečný obraz vytvořený okulárem F, (F ) předmětové (obrazové) ohnisko objektivu F o, F o předmětové (obrazové) ohnisko okuláru Pro potlačení aberací je objektiv i okulár tvořen soustavou čoček různých tvarů a v různých skupinách (dubletech, tripletech). Dohromady tato soustava vždy funguje jako spojná čočka. Počet, tvar a rozložení čoček objektivu závisí na jeho typu a ovlivňuje jeho optické parametry. Běžně dodávanou sadou zvětšení objektivů jsou objektivy se zvětšením 4x, 10x, 40x a 100x. Okulár je většinou složen ze dvou jednoduchých spojných čoček z téhož skla. První čočka se označuje kolektiv, druhá se nazývá čočka oční. Zvětšení okuláru je uvedeno na jeho plášti. Nejpoužívanější hodnoty zvětšení okuláru jsou 10x, popř. 15x. [19, 20] Neméně důležitou optickou součástí mikroskopu je kondenzor. Je tvořen soustavou čoček, které soustřeďují světelné paprsky do roviny pozorovaného předmětu a zajišťuje tak jeho dokonalé osvětlení. [20] 22

22 4.2 Optické parametry mikroskopu Většina optických parametrů mikroskopu závisí na typu a vlastnostech objektivu. Okulár pouze zvětšuje obraz tvořený objektivem. K základním parametrům mikroskopu, resp. jeho objektivu patří následující vlastnosti Mezní rozlišovací schopnost a numerická apertura Mezní rozlišovací schopnost mikroskopu, tedy nejmenší vzdálenost mezi dvěma body, které lze ještě rozeznat, je úměrná vlnové délce použitého světla a nepřímo úměrná numerické apertuře. Pro rozlišovací schopnost platí: δ vzdálenost dvou ještě rozlišitelných bodů λ vlnová délka použitého světla NA numerická apertura objektivu δ =, kde Prostorové rozlišení roste se zvětšením. Kombinací silných spojných čoček bychom mohli dosáhnout libovolného zvětšení mikroskopu, ovšem za určitou hranicí (hranice užitečného zvětšení) se rozlišení již nezvětšuje (jedná se o prázdné zvětšení). [19, 20] Numerická (číselná) apertura je důležitou specifikací objektivu mikroskopu. Určuje úhel, pod kterým může světlo vstupovat do objektivu. Teoreticky může aperturní úhel nabývat hodnoty 90, v prakticky je to pouze S klesající hodnotou číselné apertury při určité vlnové délce světla roste hodnota rozlišovací schopnosti mikroskopu. Z tohoto důvodu je snaha vytvořit objektivy s co nejvyšší numerickou aperturou. Její maximální hodnota se pohybuje okolo 1,5. Numerická apertura je dána vztahem: NA = n. sinα, kde α otvorový zorný úhel světelného svazku, který je objektivem využit k zobrazení n index lomu prostředí mezi objektivem a pozorovaným předmětem Pro zvýšení numerické apertury může být prostor mezi objektivem a předmětem vyplněn tzv. imerzí. Toto prostředí má vyšší index lomu než vzduch. Jako imerzních kapalin se nejčastěji využívá voda, glycerol, cedrový olej, bromnaftalen a metyleniodid. [19, 20] 23

23 4.2.2 Hloubka ostrosti a pracovní vzdálenost Hloubka ostrosti patří mezi další specifikace objektivů a je důležitý parametr u měření silnějších vzorků. Jedná se o tloušťku objektu, která se současně nachází v ohnisku. Hloubka ostrosti tedy udává rozmezí vzdáleností, ve kterých mikroskop zobrazí struktury ostře. S rostoucím zvětšením a s klesající pracovní vzdáleností se hloubka ostrosti snižuje. Pro hloubku ostrosti platí: Z = n / NA 2, kde n index lomu vzorku (resp. tekutiny obklopující mikroskopovaný objekt) NA numerická apertura Pracovní vzdálenost je vzdálenost mezi čelem čočky objektivu a pozorovaným předmětem, nachází-li se tento předmět v ohnisku. Při rostoucím zvětšení se pracovní vzdálenost snižuje. [19, 20] V oftalmologii má mikroskop důležité uplatnění při vyšetření očních struktur jako součást štěrbinové lampy a v mikrochirurgii jako součást operačního mikroskopu. 24

24 5 Operační mikroskop Operační mikroskopy zaujímají v oftalmologické chirurgii podstatné místo, neboť zefektivňují a usnadňují práci oftalmologů při vyšetřeních a při operacích tím, že zvyšují přehlednost operačního pole, které je jinak velmi malé. Používají se zejména při operacích katarakty, sítnice a sklivce (vitreoretinální operace). [14] 5.1 Historie operačního mikroskopu Historie mikroskopů samotných sahá až do 16. století, kdy Zacharias Jansen kolem roku 1590 sestrojil první funkční mikroskop. V té době mikroskopy pochopitelně nesloužily k lékařským účelům. Jejich podstatné vylepšování začíná až v 19. století a to hlavně zásluhou Carla Zeisse. První chirurgické mikroskopy byly představeny v roce 1921 a byly využívány zejména v oblasti ORL. V roce 1953 vzniká vylepšený model firmy Carl Zeiss, který umožňuje chirurgům pracovat přesněji a pohodlněji než dříve. Postupně se mikrochirurgie stávala nezbytnou součástí oftalmologie a na preciznost zákroků byly kladeny stále vyšší nároky. To vyžadovalo další zdokonalování systémů. V následujících letech přicházely na trh dokonalejší technologické novinky. V roce 1998 vznikla nová generace mikroskopů, opět z dílny Carla Zeisse, která byla ještě přesnější a poskytovala kontrastnější obraz než jeho předchůdci. Tento mikroskop byl nadále vylepšován, až vznikly nové podtypy se zdokonalenými metodami osvětlení. V dnešní době, po letech vývoje, jsou operační mikroskopy prakticky dokonalé. [14] 5.2 Požadavky na operační mikroskop Mezi základní požadavky, které definují operační mikroskop, patří: 1. stereoskopické zobrazení 2. dostatečně velká pracovní vzdálenost 3. kvalitní osvětlovací systém, který rovnoměrně a intenzivně osvětluje pracovní pole 4. stabilní a zároveň mobilní mechanický stojan Mezi další žádoucí prvky operačního mikroskopu patří: 1. možnost společného pozorování další osobou/asistujícím lékařem 2. možnost záznamu průběhu operace na digitální kameru 3. možnost přizpůsobení mikroskopu pro širokou škálu operačních postupů [21] 25

25 Obr. č. 12 Operační mikroskop 5.3 Základní parametry operačního mikroskopu Jedním z prezentovaných parametrů operačního mikroskopu je velikost zvětšení, ta se pohybuje v rozmezí 1,7x 31x. Zvětšení lze měnit v závislosti na typu mikroskopu krokově, plynule nebo pomocí funkce autofocus. S rostoucím zvětšením však klesá velikost operačního pole. [16] Mezi další důležitý parametr patří pracovní vzdálenost. Pracovní vzdálenost je nepřímo úměrně závislá na velikosti zvětšení. V závislosti na zvětšení dosahuje pracovní vzdálenost hodnot v rozmezí 190 mm 415 mm. [16] Významným údajem je informace o typu zdroje a výkonu osvětlení. Mikroskopy disponují buď halogenovými žárovkami, LED diodami nebo výkonnými xenonovými výbojkami. Pro vybavení červeného reflexu se využívá tzv. koaxiální osvětlení. V tomto případě je optická osa světelného svazku, kterým vyšetřujeme oko, shodná s osou oka pozorovatele. Tzn., že základ pro toto uspořádání je souosost (koaxilita) os osvětlení a pozorování. Paprsky, které vycházejí ze zdroje světla (modré), se odrážejí od sítnice (červené) a procházejí zpět přímo do oka pozorovatele. Takto je možno zjistit například výskyt katarakty, kdy zkalená čočka světlo nepropustí a červený reflex se nedostaví. Firma Carl Zeiss rozvíjí tzv. stereo koaxiální osvětlení, které poskytuje detailní pohled, vysoký kontrast a stabilitu červeného reflexu i u silně pigmentovaných nebo jinak problematicky vyšetřitelných očí. [14, 16] Jednou z nevýhod operačních mikroskopů je jejich objemová velikost. Proto musí být pevně uchyceny na pojízdný nebo stacionární stojan, nebo zavěšeny na zeď případně na strop. [14] V poslední řadě je důležitá možnost připojení periferií a příslušenství. Jedná se např. o doplnění o binokulár pro asistenta, integrovanou digitální kameru, širokou škálu adaptérů pro fotodokumentaci, soubor barevných filtrů nebo filtr proti laserovému záření. [16] 26

26 6 Štěrbinová lampa Štěrbinová lampa umožňuje při volbě vhodného osvětlení, zvětšení a případných doplňujících prvků objektivní vyšetření většiny očních tkání. Jedná se zejména o detailní zobrazení předního segmentu oka včetně oční čočky. S použitím přídatných zařízení se použití rozšiřuje o vyšetření očního pozadí a komorového úhlu, a o měření očních parametrů, jako je tloušťka rohovky, hloubka přední komory nebo velikost nitroočního tlaku. V případě vyšetřování oka pomocí štěrbinové lampy hovoříme o biomikroskopii. [6] 6.1 Vývoj štěrbinové lampy Zvětšovací pomůcky byly vždy využívány k diagnostice očních onemocnění, ale až do roku 1851 nebylo možné zobrazit nitrooční struktury. V tomto roce Hermann von Helmholtz zkonstruoval první předchůdce dnešního oftalmoskopu, tzv. Helmholtzovo zrcátko. Tento vynález umožnil lékařům pozorovat nitrooční struktury a odhalit tak oční choroby, které byly předtím nezjistitelné. Stal se tak prvotním základem pro dnešní štěrbinovou lampu. Další posun nastal v roce 1889, kdy Louis de Wecker vyvinul primitivní monokulární mikroskop. Ten roku 1891 Hermann Rudolph Aubert zdokonalil a sestavil první rohovkový binokulární mikroskop. Jeho vylepšení provedl Siegfried Czapski a hlavně Allvar Gullstrand, který v roce 1911 představil návrh osvětlovacího systému, který vytvářel dostatečně jasný a soustředěný svazek paprsků světla. V dalších letech to byl Kohlerův osvětlovací systém, který zvýšil homogenitu svazků světelných paprsků. Další vývoj podnítil oftalmolog Hans Goldman, který ve 40. letech 20. století obohatil mechanický systém štěrbinové lampy. K horizontálně posuvném stolku připevnil společnou otočnou osu pro mikroskop a osvětlovací systém. Bylo tak možné dosáhnout proměnlivých horizontálních i vertikálních poloh štěrbinové lampy. V roce 1938 byl mechanický systém doplněn o jemnější posun pomocí joysticku. V dalších letech byl vývoj zaměřen na zdokonalení osvětlovacího systému. Od roku 1976 osvětlení tvoří halogenové žárovky a konstrukce přístroje umožňuje široký výběr nastavení. [6, 15] 6.2 Stavební prvky štěrbinové lampy Každá štěrbinová lampa musí být vybavena třemi základními systémy osvětlovacím systémem, pozorovací soustavou a mechanickým systémem. Moderní štěrbinové lampy mohou být obohaceny o systém umožňující současné pozorování obrazu na monitoru. 27

27 6.2.1 Osvětlovací systém Pro podrobné vyšetření očních struktur je zapotřebí dostatečně vysoký stupeň osvětlení. Ten je vytvářen různými typy žárovek wolframové, xenonové a halogenové. Použití halogenových zdrojů je nejvhodnější z důvodu vyšší životnosti, stálosti barvy a nižší tvorby tepla. Osvětlovací systém vytváří homogenní, štěrbinovitý paprsek světla, jehož intenzitu, polohu, šířku, výšku a orientaci lze nastavit tak, jak to vyžaduje vyšetřovací technika. Intenzitu osvětlení lze regulovat šíří štěrbiny nebo reostatem umístěným na přístroji. Šíře štěrbiny lze plynule měnit v rozsahu 0 14 mm, její délku v rozsahu 1 6 mm. Orientaci štěrbiny lze nastavit v rozsahu Součástí osvětlovacího zařízení jsou též filtry, např. modrý kobaltový, zelený, žlutý, difúzní nebo polarizátor. Dle způsobu osvětlení rozlišujeme dva typy štěrbinových lamp. Štěrbinová lampa typu Zeiss využívá spodního osvětlení, štěrbinová lampa typu Haag Streit osvětlení horního. Oba typy se však neliší principem osvětlení a využívají tzv. Köhlerův princip osvětlení. Světelné paprsky ze zdroje L jsou kolektorem osvětlovací soustavy K zobrazeny do objektivu O, který zároveň představuje výstupní pupilu systému. Clona, která je umístěna bezprostředně vedle kolektoru, je objektivem zobrazena do pozice S. Tento princip umožňuje vznik dostatečně homogenního osvětlení v požadované vzdálenosti od zdroje. Osvětlené struktury jsou pak maximálně zřetelné. [6, 9, 22] Obr. č. 13 Vertikální, horizontální a šikmá orientace osvětlujícího paprsku Obr. č. 14 Köhlerův princip osvětlení 28

28 Obr. č. 15 Štěrbinová lampa typu Haag Streit, horní osvětlení Obr. č. 16 Štěrbinová lampa typu Zeiss, spodní osvětlení Pozorovací soustava Pozorovací soustava je tvořena binokulárním mikroskopem, který poskytuje stereoskopický obraz očních struktur s volitelným zvětšením. Většina štěrbinových lamp dosahuje zvětšení 5 25x. Pokročilejší přístroje poskytují až 40x zvětšení. Binokulární mikroskop je vybaven dvěma objektivy. Do každého okuláru přichází zvlášť jeden paprsek a proto se můžeme pohodlně dívat oběma očima. 29

29 Změna zvětšení mikroskopu muže být provedena třemi způsoby: 1. Záměna okuláru mikroskopu představuje nejjednodušší způsob volby zvětšení, poskytuje však pouze dvě hodnoty zvětšení. 2. Galileův systém, složený z mnoha optických členů, umožňuje skokově nastavit zvětšení na hodnoty 5x, 10x, 16x a 25x. 3. Zoom systém, nejdokonalejší způsob změny zvětšení umožňuje plynulé nastavení zvětšení až do velikosti 40x. Okulár mikroskopu umožňuje vyrovnávat ametropie v rozsahu ±8D. Pracovní vzdálenost, měřena mezi rovinou objektu a první čočkou mikroskopu, je přibližně 110 mm, což je dostatek prostoru pro případnou manipulaci na oku, např. přidržení nebo everzi víčka. [6, 9] Mechanický systém Mechanický systém kombinuje požadavky pohodlného vyšetření a univerzálního použití technik vyšetření. Mikroskop je umístěn spolu s osvětlovací soustavou na společném, svisle orientovaném čepu, čímž je umožněno jejich otáčení kolem svislé osy nezávisle na sobě a dle potřeby vyšetření. Otáčením pak dochází ke změně úhlu, který svírá osvětlující paprsek světla s mikroskopem. [9, 22] Obr. č. 17 Rotace osvětlovacího systému a mikroskopu podél společné vertikální osy 30

30 Mechanický systém dále umožňuje polohování pacienta a to třemi základními posuvy vyšetřovací křeslo nebo stolek jsou opatřeny nejhrubším posuvem, opěrka přístroje jemnějším, vertikálním posuvem a vlastní přístroj, většinou joystick, posuvem nejjemnějším a to ve směru jak vertikálním, tak horizontálním. Kombinací výše uvedených posuvů docílíme přesného nastavení přístroje a stranově i výškově správného posazení pacienta. [6] Digitální systém Správa záznamů vyšetření je bez digitálního systému značně omezena a je odkázána pouze na paměť vyšetřujícího. Fotografie oka poskytuje alternativní a přesný způsob uchovávání záznamů o vzhledu vyšetřovaných struktur oka. Jednou z možností pro zachycení obrazu předního segmentu oka je záznam na 35 mm fotografický film. Toto fotografování však vyžaduje určitou úroveň odborné znalosti pro zajištění správné expozice a výsledky bohužel nemohou být zobrazeny v reálném čase. [22] Moderní varianta fotografování představuje digitální snímání obrazu pomocí digitálních fotoaparátů a videokamer. Nejdůležitějším faktorem pro zhotovení kvalitního snímku je dostatečné množství světla přivedeného do fotoaparátu. Proto je kvalitní osvětlovací soustava štěrbinové lampy při fotografování velkou výhodou. Fotoaparát může být ke štěrbinové lampě připojen dvěma způsoby. Jednak může být napojen na dělič paprsků, který pomocí polopropustného zrcadla odráží část světla do fotoaparátu a část světla propouští do okuláru mikroskopu. Poměr mezi odraženým a propuštěným světlem je obvykle 70/30, tzn. že 70% světla je odraženo směrem do fotoaparátu a 30% světla je propuštěno do okuláru. Výhodou tohoto uspořádání je možnost současného binokulárního sledování očních struktur v okuláru při fotografování. Z důvodu rozdělení paprsků děličem světla však obraz v okuláru pozorujeme s nižším osvětlením. Druhým způsobem je připojení fotoaparátu přímo na okulár mikroskopu. V tomto případě veškeré světlo směřuje do fotoaparátu a nedochází tak k jeho ztrátám, nicméně vyšetřování pak probíhá pouze monokulárně. [22] Obr. č. 18 Připojení fotoaparátu na dělič paprsků 31

31 Obr. č. 19 Připojení fotoaparátu k okuláru K vytvoření a záznamu digitálního obrazu jsou zapotřebí čtyři základní komponenty: 1. Zařízení pro zápis obrazu (např. digitální videokamera, digitální fotoaparát). 2. Zařízení ke konverzi obrazových dat do digitální podoby. 3. Zařízení sloužící k ukládání snímků (pevný disk, CD ROM). 4. Zařízení umožňující sledování obrazu (monitor, barevná tiskárna). Hlavní výhodou digitálního zobrazování je schopnost generovat snímky na monitoru počítače okamžitě v reálném čase. Prospěšná je také možnost ukládání snímků, jejich opakované prohlížení a případně následné porovnání při dalších kontrolách, což značně ulehčuje sledování progresí různých patologických stavů oka. Nepovedené záznamy nebo snímky špatné kvality lze jednoduše vymazat. Dalším přínosem je eventuální snadná demonstrace nálezů pacientovi, případně pro studentské účely studentům. [22] Obr. č. 20 ŠL s možností video záznamu 32

32 6.3 Typy štěrbinových lamp Tradičně jsou štěrbinové lampy zařízení stolní, ty však nedovolují vyšetřit např. ležícího pacienta. K tomuto účelu existují ruční přenosné štěrbinové lampy, které pracují na podobném principu jako přístroje stolní. Hlavní součásti ruční štěrbinové lampy tvoří biomikroskop a osvětlovací systém, které jsou navzájem propojeny pomocí ergonomické rukojeti. Ta je vyhovující pro jednoduchou manipulaci a pro možnost vyšetřit pacienta v jakékoliv poloze. Ruční štěrbinová lampa je dobíjena buď bateriemi, které poskytují až několikahodinovou výdrž přístroje i při maximální intenzitě osvětlení nebo přímo z elektrické sítě. [15] Obr. č. 21 Ruční štěrbinová lampa Jak již bylo uvedeno v kapitole 6.2.1, další dělení je možné na základě způsobu osvětlení. Štěrbinová lampa typu Zeiss využívá spodního osvětlení, štěrbinová lampa typu Haag Streit osvětlení horního. 6.4 Vyšetřovací techniky Pro práci se štěrbinovou lampou je důležité znát možnosti jejího nastavení, které nám umožní vyhodnotit stav požadované struktury předního segmentu oka. Jedná se především o správné nastavení osvětlovací soustavy a vzájemné seřízení mikroskopu a osvětlovacího systému. Každý způsob dovoluje vyšetřit různé oční struktury a proto je důležitá jejich znalost. Určité vzájemné nastavení mikroskopu a osvětlovací soustavy představuje danou vyšetřovací techniku. K základním technikám vyšetření řadíme: difúzní osvětlení, přímé fokální osvětlení, nepřímé fokální osvětlení a osvětlení s filtry. [6] 33

33 6.4.1 Technika difúzního osvětlení Tato technika je vhodná pro utvoření celkového přehledu o stavu na předním segmentu i na přídatných orgánech oka, proto by touto technikou vždy mělo vyšetření začínat. Technika je charakteristická malým zvětšením (5-12x), tudíž velikost vyšetřovaného zorného pole je značná. Mikroskop se nachází v základní poloze 0, osvětlující paprsek svírá s pozorovacím paprskem úhel a jeho intenzitu můžeme měnit dle požadavků. Difúzního osvětlení dosáhneme předřazením difúzního matného filtru před svazek paprsků osvětlovacího systému, který rozptýlí fokusované světlo. [6, 15, 18] Obr. č. 22 Schéma difúzního osvětlení modrý paprsek = pozorovací paprsek bílý paprsek = osvětlující paprsek Obr. č. 23 Přední segment v difúzním osvětlení Techniky přímého fokálního osvětlení Při všech těchto technikách je pozorovací i osvětlovací paprsek soustředěn do stejného místa a to na sledovaný předmět, což je hlavní charakteristický znak těchto technik. Jedná se o nejběžněji využívané způsoby zobrazení předního segmentu. Použité zvětšení při těchto technikách dosahuje hodnot 20 40x v závislosti na velikosti pozorovaného objektu. [6, 18] 34

34 Mezi techniky přímého osvětlení patří: 1. Optický řez 2. Paralelní řezy 3. Široký paprsek 4. Kuželovitý paprsek 5. Zrcadlový reflex 6. Tangenciální osvětlení 7. Oscilační osvětlením 1. Optický řez Obecně je úzký svazek paprsků užíván pro pozorování jednotlivých částí, široký svazek pro pozorování celku. Při této technice vycházíme z co možná nejtenčího osvětlovacího paprsku, jeho šířka se pohybuje v rozmezí od 0,02 do 0,1 mm. Intenzita paprsku by naopak měla být co nejvyšší. Rameno s mikroskopem je nastaveno v základní poloze 0, osvětlovací paprsek s ním svírá úhel Zvětšením tohoto úhlu, např. z 30 na 70, dosáhneme rozšíření pozorovaného optického řezu, avšak rozlišení objektů se zhorší. [6, 18] Optický řez poskytuje velmi přesné informace o lokalizaci, hloubce a tvaru pozorované struktury nebo defektu, proto je tato technika využívána především pro vyšetření rohovky a čočky. Na rohovce lze posuzovat kvalitu epitelu, změny endotelu nebo defekty stromatu. Šířka štěrbiny a hodnota zvětšení se může lišit v závislosti na velikosti pozorovaného objektu. [6, 15] Obr. č. 24 Schéma optického řezu modrý paprsek = pozorovací paprsek bílý paprsek = osvětlující paprsek 35

35 Obr. č. 25 Optický řez rohovkou 2. Paralelní řezy Technika paralelních řezů je obdobou předchozího, pouze s tím rozdílem, že je užito širšího řezu. Tloušťka řezu se pohybuje v rozmezí 0,1 0,7 mm a umožňuje objekty sledovat trojrozměrně. Touto technikou lze zkoumat jednotlivé vrstvy rohovky, rohovkové eroze, oční čočku a duhovku. [6, 18] 3. Široký paprsek Tato technika vychází z analogického nastavení s šířkou paprsku 1 5 mm o nižší intenzitě osvětlení. Tloušťka paprsku je větší než tloušťka rohovky, proto již není možné sledovat jednotlivé vrstvy rohovky, ale pouze rohovku jako celek (např. zákaly v rohovce, velké jizvy). Mimo to je tato technika využívána ke sledování spojivkových anomálií, pterygií, detritu uzavřeného pod kontaktní čočkou a nervových vláken rohovky. [6] 4. Kuželovitý paprsek Precizní vyšetření technikou kuželovitého paprsku by mělo být prováděno ve zcela zatemnělé místnosti. Šířka řezu vychází z optického řezu, jeho výšku upravíme na 1-2 mm a intenzitu osvětlení na maximum. Osvětlovací soustavu odkloníme do úhlu Těmito úpravami dosáhneme optimálního osvětlení pro tuto techniku. [6, 18] Vyšetřujeme zejména obsah přední komory při podezření na přítomnost volných elementů, jako jsou zánětlivé buňky nebo bílkoviny, důsledek akutní přední uveitidy. Na zdravém oku budou tyto prostory naprosto čiré, bělavý vzhled naznačuje přítomnost zánětlivých buněk, nažloutlý vzhled přítomnost bílkovin v přední komoře. Tyto elementy je výhodné sledovat proti zornici, která představuje tmavé pozadí a usnadňuje tak jejich identifikaci. [6, 18] 36

36 Obr. č. 26 Technika kuželovitého paprsku modrý paprsek = pozorovací paprsek bílý paprsek = osvětlující paprsek 5. Zrcadlový reflex První předpoklad pro dosažení zrcadlového reflexu je otočení pozorovacího mikroskopu do strany přibližně o 20. Osvětlovací systém musí být následně otočen na druhou stranu o stejnou velikost. Velikost úhlu, který svírá osvětlovací systém a mikroskop s rovinou štěrbinové lampy je tudíž stejná. Při použití tohoto uspořádání a nastavení světelného paprsku na paralelní řezy lze vyvolat zrcadlový reflex, který se projeví na všech rozhraních (slzný film kontaktní čočka, slzný film rohovka, rohovka komorová voda, komorová voda čočka). Proto lze touto metodou posuzovat např. kvalitu slzného filmu, zadní plochu kontaktní čočky, přední plochu oční čočky a je jedinou možností ke sledování endoteliální mozaiky in vivo. [6] 6. Tangenciální osvětlení Technika tangenciálního osvětlení je opět obdobou paralelních řezů. Po nastavení paralelních řezů otáčíme ramenem s osvětlovacím systémem až k 90, zatímco mikroskop je v základní poloze 0 přímo před okem. Tato metoda je užitečná obzvlášť při zkoumání uveálních melanomů. [6, 18] 7. Oscilační osvětlení Oscilační technika osvětlení, v praxi ne tolik využívaná, vzniká drobným pohybem osvětlovacího systému, čímž dochází ke kmitavému pohybu paprsku a střídavému osvětlování pozorovaného objektu. Mohou tak být odhaleny drobné detaily sledovaného objektu, případně rozsah zákalů v oční čočce. [6, 18] 37

37 6.4.3 Techniky nepřímého fokálního osvětlení Techniky nepřímého osvětlení se od přímého osvětlení odlišují tím, že osvětlovací paprsek a mikroskop jsou zaostřeny nezávisle na sobě na různá oddělená místa, čehož dosáhneme natočením prismatu štěrbinové lampy. Toto je hlavní charakteristický znak všech těchto technik. [9] Mezi techniky nepřímého osvětlení patří: 1. Osvětlení blízkého okolí 2. Sklerální rozptyl 3. Zpětné osvětlení a) Přímé zpětné osvětlení b) Nepřímé zpětné osvětlením 1. Osvětlení blízkého okolí Pro tuto techniku je potřeba nejprve nastavit paralelní řezy. Následně otočením světelného paprsku směrem k pozorovanému objektu pomocí prismatu docílíme stavu, kdy je paprsek zaostřen na odlišné místo než biomikroskop. Ve zpětném osvětlení pak lze pozorovat detaily a to v místě zaostření mikroskopu a jeho nejbližším okolí. [6] Obr. č. 27 Technika osvětlení blízkého okolí modrý paprsek = pozorovací paprsek bílý paprsek = osvětlující paprsek 2. Sklerální rozptyl Technika sklerálního rozptylu využívá principu totálního odrazu, k odrazům světla dochází mezi epitelem a endotelem rohovky. Vychází opět z paralelních řezů, úhel natočení osvětlovacího systému musí být dostatečně velký, přibližně 45-60, aby byl paprsek mezi epitelem a endotelem rohovky totálně reflektovaný. 38

38 Pomocí prismatu je paprsek natočen a směřuje na temporální nebo nasální oblast limbu a prostřednictvím odrazů prochází celou rohovkou až k protilehlému limbu. Tento jev označujeme jako tzv. haló efekt. V rozptýleném světle lze zřetelně pozorovat jako světlé skvrny různé optické nehomogenity. Vyšetření by mělo být prováděno v zatemnělé místnosti. Touto technikou lze vyšetřit zákaly rohovky, edémy, jizvy a přítomnost cizích tělísek. [6, 9, 18] Obr. č. 28 Technika sklerálního rozptylu 3. Zpětné osvětlení Při těchto technikách využíváme světla, které se odráží od hlubších struktur sítnice, přední plochy čočky a duhovky, přičemž mikroskop je zaostřen na více přední struktury. Rozlišujeme tedy pozorování v červeném, bílém a žlutém poli. Tato metoda je vhodná pro posouzení tvaru a velikosti, neumožňuje určit umístění v prostoru. [6, 9, 18] Obr. č. 29 Technika zpětného osvětlení modrý paprsek = pozorovací paprsek bílý paprsek = osvětlující paprsek a) Přímé zpětné osvětlení Při této technice pozorujeme objekty proti osvětlenému pozadí a jeví se tedy jako tmavé. [6] b) Nepřímé zpětné osvětlení Při této technice pozorujeme objekty proti tmavému pozadí a jeví se tedy jako světlé. [6] 39

39 6.4.4 Osvětlení s filtry Filtry, kterými jsou běžně štěrbinové lampy vybaveny, vřazujeme do osvětlovacího systému, abychom zvýšili kontrast a zvýraznili některé struktury. Jedná se o filtry difúzní, modré kobaltové, zelené (bezčervené), žluté a filtry s neutrální denzitou. Difúzní filtr rozptyluje světelný paprsek a vzniká tak široké nezaostřené osvětlení, které je využíváno při technice difúzního osvětlení (viz kap ). Kobaltový filtr propouští pouze modré světlo. Používáme jej pro zviditelnění defektů na rohovce a při hodnocení kvality slzného filmu. Postupujeme tak, že nejprve do slzného vaku aplikujeme fluorescein, který obarví slzný film. Modré světlo způsobí excitaci fluoresceinu, který posléze začne vyzařovat dobře viditelné zelené světlo. Pro další zvýšení kontrastu obrazu lze použít žlutý bariérový filtr, který propustí emitované zelené světlo, ale odražené modré světlo odblokuje. Zelený filtr, také označovaný jako bezčervený, zamezuje průchod paprsků o vlnové délce z červené oblasti spektra. Zvyšuje kontrast krevních cév a krvácení, které se jeví jako černé. Filtr s neutrální denzitou snižuje jas osvětlení a zvyšuje tak pohodlí pacienta. [6] 40

40 Tab. 2 Přehled vyšetřovaných očních struktur a poruch v závislosti na různém nastavení pozorovací a osvětlovací soustavy. [22] OSVĚTLENÍ ZVĚTŠENÍ FILTR ŠÍŘE ŠTĚRBINY STRUKTURY POZOROVÁNÍ Přímé Malé Bez Široká Řasy Blefaritida Střední / Velké Bulbární spojivka Palpebrální spojivka Hyperémie Pterygium Pingueculum Hyperémie Papily Folikuly Bez Široká Okraj víčka Meibomské žlázy Kontaktní čočka Průchodnost slzných cest Vyhodnocení aplikace Bez Střední Rohovka Zákaly Duhovka Kontaktní čočka Naevus Vyhodnocení aplikace Zelený Střední Limbus Vaskularizace Velké Bez Úzká Rohovka Strie Střední / Velké Modrý kobaltový Slzný film Záhyby Endotel Cizí tělíska Střední Rohovka Barvení Slzný film Barvení Nepřímé Malé Bez Střední Rohovka Zákaly Velké Bez Úzká Rohovkový epitel Mikrocysty Limbus Vakuoly Vaskularizace 41

41 6.5 Vyšetření využívající štěrbinovou lampu Samotnou štěrbinovou lampu lze doplnit o přídavná zařízení, která umožňují vyšetřit komorový úhel, oční pozadí, nitrooční tlak nebo tloušťku rohovky. V následujících kapitolách si popíšeme tyto metody Nepřímá gonioskopie Nepřímá gonioskopie je diagnostická metoda vyšetření komorového úhlu pomocí gonioskopické čočky a štěrbinové lampy. Pouhým vyšetřením štěrbinovou lampou nelze komorový úhel zobrazit z důvodu totálního odrazu paprsků na zadní ploše rohovky (světelné paprsky z komorového úhlu se odráží zpět do oka). Tento problém řeší speciální kontaktní gonioskopické čočky. Po jejich přiložení na rohovku se paprsky z komorového úhlu odrážejí od zrcadla nebo prizmatu goniočočky směrem k pozorovateli a jsou soustředěny do mikroskopu štěrbinové lampy. Gonioskopická čočka může dle typu obsahovat jedno až čtyři odrazná zrcadla. Mimo komorový úhel lze také vyšetřit centrální a periferní část sítnice. Nepřímá gonioskopie využívá nejčastěji Goldmannovu a Zeissovu gonioskopickou čočku. [9, 15, 17] Goldmannova gonioskopická čočka Goldmannova goniočočka je nejznámější a nejvyužívanější čočkou při nepřímé gonioskopii. Je vsazena do objímky tvaru komolého kužele. Mimo čočku, která se nachází v centrální části, obsahuje tři různě sklopené zrcadlové odrazné plochy (pod úhly 73, 66 a 59 ), uložené v postranních částech kužele. Centrální čočka má optickou mohutnost - 64D a neutralizuje tak vliv optického systému oka. Tato centrální část umožňuje pozorovat oční pozadí a to v rozsahu 30 od centrální osy. Perifernější oblasti sítnice je možno sledovat pomocí postranních zrcadlových ploch. Periferní zrcátko umožňuje sledovat oblast sítnice od 30 po 60, ekvatoriální zrcátko oblasti sítnice v okolí ekvátoru a vlastní gonioskopické zrcátko samotný komorový úhel. [9, 15, 17] Vzhledem k tomu, že komorový úhel je zobrazen pomocí zrcadla, musí být při vyšetření pamatováno na to, že v zrcadle vždy pozorujeme protilehlé struktury komorového úhlu. Např. chceme li pozorovat struktury ve spodní části komorového úhlu, musíme gonioskopickou čočku při vyšetření natočit tak, aby gonioskopické zrcátko bylo orientováno směrem nahoru. Pro vyšetření celého obvodu komorového úhlu je tedy zapotřebí gonioskopickou čočkou postupně otáčet tak, aby gonioskopické zrcátko směřovalo nahoru, dolů, temporálně a nasálně. [9, 15, 17] 42

42 Obr. č. 30 Schéma třízrcadlové Golgmannovy gonioskopické čočky 0 čočka v centrální části 1 periferní zrcátko 2 ekvatoriální zrcátko 3 gonioskopické zrcátko Obr. č. 31 Průběh paprsků jednotlivými částmi Goldmannovy gonioskopické čočky 0 čočka v centrální části 1 periferní zrcátko 2 ekvatoriální zrcátko 3 gonioskopické zrcátko 43

43 Zeissova gonioskopická čočka Zeissova gonioskopická čočka se od Goldmannovy odlišuje tím, že obsahuje čtyři zrcadla, která jsou vybroušená pod stejným úhlem přibližně 62 (může se mírně lišit dle typu čočky). Při vyšetřování lze tudíž pozorovat všechny čtyři kvadranty komorového úhlu současně bez nutnosti natáčení čočky. Nelze však zobrazovat oční pozadí, vyšetření je omezeno pouze na komorový úhel. [17] Indirektní oftalmoskopie Indirektní, nepřímá oftalmoskopie může být prováděna i s pomocí štěrbinové lampy, která zde plní funkci nepřímého oftalmoskopu a zajišťuje potřebné osvětlení pro vyšetření a možnost zvětšení pozorovaného obrazu. Samotnou štěrbinovou lampou však oční pozadí nemůže být přímo pozorováno, lámavost optických systémů oka to vylučuje. V kombinaci s vhodnými přídavnými vyšetřovacími čočkami lze dosáhnout vyšších zvětšení než je dosahováno u oftalmoskopie přímé a většího rozsahu pozorovaného zorného pole než u oftalmoskopie klasické nepřímé. Jedná se o čočky Goldmannovy, Hrubyho a Volkovy. [9, 17] Goldmannova čočka Oční pozadí lze zobrazit pomocí centrální části Goldmannovy čočky (viz. kap ) o optické mohutnosti 64 D, která neutralizuje vliv optického systému oka, zejména lámavost rohovky. Obraz očního pozadí je virtuální a vzpřímený. Perifernější oblasti sítnice pak lze zobrazit pomocí periferního a ekvatoriálního zrcátka. Goldmannovu čočku přikládáme po znecitlivění rohovky přímo na oko.[9, 15] Obr. č. 32 Goldmannova třízrcadlová čočka 44

44 Hrubyho čočka Je rozptylná čočka s optickou mohutností 58,6 D, jejíž funkcí je opět neutralizace lámavosti rohovky. Poskytuje virtuální, vzpřímený a silně zvětšený obraz očního pozadí. S velkým zvětšením dochází k zúžení stereoskopicky vnímaného zorného pole, jeho velikost dosahuje pouze 10. Při vyšetření ji přikládáme asi 15 mm před rohovku. [9, 17] Volkova asférická čočka Je spojná čočka s optickou mohutností + 60, + 78 nebo + 90 D. Tato silná spojka vytváří skutečný obraz očního pozadí přibližně 15 mm před její první plochou. Obraz, který je výškově i stranově obrácený, je pak pozorován mikroskopem štěrbinové lampy. Výhodou je dostatečně velké stereoskopicky zobrazované zorné pole o velikosti až 40. [9, 17] Obr. č. 33 Volkovy asférické čočky Tonometrie Tonometrie je metoda měření nitroočního tlaku. Součástí štěrbinové lampy může být Goldmannův aplanační tonometr. Aplanační tonometrie je metoda jednoduchá, spolehlivá a přesná ve srovnání s ostatními metodami měření nitroočního tlaku. Využívá principu oploštění přední plochy rohovky, na kterou působí určitým tlakem aplanační tonometr. [5, 15] Před samotným měřením nitroočního tlaku je zapotřebí správně nastavit osvětlovací systém štěrbinové lampy. Je nutné použít modrý kobaltový filtr, široký svazek paprsků odkloněný přibližně do 50 a zvětšení mikroskopu o velikosti 8x 12x. Po anestezii oka aplikujeme do slzného vaku fluorescein, který obarví rohovku. Čidlo tonometru má tvar válce a po jeho aplanaci k rohovce dojde k odtlačení barviva k okrajům válce. Vznikají tak dva fluoresceinové půlkruhy, které pozorujeme v okuláru mikroskopu. Při změně působícího tlaku na rohovku dochází k horizontálnímu posunu těchto půlkruhů. Cílem je dosáhnout stavu, kdy tlak působící na přední plochu rohovky bude stejný jako opačně působící tlak nitrooční tekutiny na zadní plochu rohovky. 45

45 Toho je dosaženo, pokud jsou fluoresceinové půlkruhy v koincidenci, tzn. jejich vnitřní okraje jsou v kontaktu. Hodnotu nitroočního tlaku pak lze přímo odečíst z tonometru. [5, 15] Obr. č. 34 Možné stavy fluoresceinových půlkruhů a) tlak tonometru na rohovku je nižší než tlak nitrooční tekutiny b) koincidence, tlak tonometru na rohovku je stejný jako tlak nitrooční tekutiny c) tlak tonometru na rohovku je vyšší než tlak nitrooční tekutiny Pachymetrie Pachymetrie je metoda měření tloušťky rohovky. Tloušťku rohovky lze zjistit mnoha způsoby, s využitím štěrbinové lampy se pak jedná o tzv. optickou pachymetrii. Optická pachymetrie je bezkontaktní metoda, při které získáme tloušťku rohovky měřením jejího optického řezu. [5] Optický pachymetr rozdělí pozorovaný optický řez pomocí dvou skleněných destiček umístěných před objektivem mikroskopu. Rotací horní destičky dojde k horizontálnímu posunu vrchní části obrazu optického řezu. Cílem je posunout obraz tak, aby endotel horní části obrazu optického řezu navazoval na epitel spodní části obrazu optického řezu. Z velikosti rotace destičky pak lze vypočítat tloušťku rohovky. Tímto měřením získáme tloušťku rohovky pouze v jediném bodě a to v místě rozdělení obrazu. [5] 46

46 7. Zvětšovací pomůcky v oftalmologii Zvětšovací pomůcky jsou speciální optické členy nebo soustavy, které slouží ke kompenzaci zrakového postižení. S použitím různých zvětšovacích pomůcek korigujeme zrakovou ostrost jak do dálky tak do blízka. Do blízka jsou doporučovány tehdy, je-li zraková ostrost natolik snížena, že i s nejlepší možnou brýlovou korekcí pacient nedokáže přečíst běžné písmo. Zvětšovací pomůcky, kromě kompenzace zrakového postižení, nachází své využití i v chirurgii a jiných oblastech, kdy je nutné provádět velmi jemnou a detailní práci. [2] Při volbě pomůcek je nutno určit, na jakou vzdálenost a pro jaké účely pacient zvětšovací pomůcku potřebuje. Je nezbytné pacienta informovat o jejich kladech a záporech. Se zvětšením pozorovaného předmětu nebo textu jsou spojeny nežádoucí účinky zvětšovacích pomůcek. Jedná se hlavně o zmenšení rozsahu zorného pole, což ve svém důsledku znesnadňuje orientaci v prostoru a komplikuje práci na blízko. Ve většině případů jsou zvětšovací pomůcky používány monokulárně. Při binokulárním použití dochází k nadměrnému zatížení konvergence z důvodu malé pracovní vzdálenosti. Při práci se všemi zvětšovacími pomůckami je vždy výhodné dostatečné osvětlení, proto bývají vyráběny s přídavným osvětlovacím zařízením. [2, 12] Mezi nejjednodušší zvětšovací pomůcky s relativně nízkým zvětšením patří lupy, kterými se zabývá kapitola 2, zejména pak hyperkorekční a předsádkové lupy. Vyšším zvětšením disponují zvětšovací pomůcky využívající dalekohledný princip. Tyto spolu s lupami představují optické zvětšovací pomůcky. Mimo ty existují tzv. optoelektronické zvětšovací pomůcky, které reprezentují kamerové a digitální zvětšovací systémy. 7.1 Zvětšovací pomůcky využívající dalekohledný princip Tyto zvětšovací pomůcky využívají principu Galileova (holandského) nebo Keplerova (hvězdářského) dalekohledu. Tyto systémy jsou v dnešní době prakticky pomůcky překonané. Objektiv Galileova dalekohledu tvoří spojná čočka, okulár pak čočka rozptylná. Obrazové ohnisko objektivu splývá s předmětovým ohniskem okuláru. Rovnoběžné paprsky jdoucí ze vzdáleného předmětu procházejí postupně spojným objektivem a rozptylným okulárem a poskytují vzpřímený, neskutečný a úhlově zvětšený obraz. [9] Keplerův dalekohled sestává ze spojného objektivu i okuláru. Rovnoběžné paprsky přicházející z nekonečna procházejí objektivem a v jeho obrazovém ohnisku vytvářejí skutečný obraz předmětu, který je následně pozorován okulárem pod zvětšeným zorným úhlem. 47

47 Okulár je tedy lupa, kterou však nepozorujeme samotný předmět, ale jeho skutečný obraz. Zvětšený obraz, který takto vzniká, je převrácený. Vzpřímeného obrazu lze dosáhnout doplněním převracecí hranolové soustavy, která požadovaně upraví chod paprsků. [9] Dalekohledové lupové brýle Jedná se o zvětšovací pomůcku, která je založena na principu Galileova dalekohledu. Postiženému pacientovi vylepší zrakovou ostrost do dálky, ovšem výrazně omezí rozsah zorného pole. Ten se pohybuje v rozmezí Zvětšení těchto systémů dosahuje 1,7x až 2,2x. Zúžení zorného pole je podstatné a pacienti jej vnímají velmi negativně. Omezené zorné pole značně narušuje orientaci v prostoru a znemožňuje používání dalekohledových brýlí při pohybu. Z toho důvodu dalekohledové lupové brýle nenalezly takové rozšíření. Tato pomůcka nachází uplatnění především při pozorování nehybných předmětů, např. při sledování televize. [2] Tyto brýle mohou být doplněny o předsádkové čočky různých mohutností. Hovoříme pak o lupových brýlích, které se používají při dívání do blízka (viz. kap. 2.3) Prizmatické dalekohledové lupové brýle Tato zvětšovací pomůcka je podobná předcházející. Je založena na principu Keplerova dalekohledu a poskytuje tak vyšší zvětšení a to 3,8x až 6x. Velikost zorného pole je 12,5. Pro vzpřímené pozorování je systém nutno doplnit o převracecí hranolovou soustavu. [2] K přednostem, v porovnání s předchozími dalekohledovými lupovými brýlemi, patří větší pracovní vzdálenost, vyšší zvětšení, možnost fixního či nastavitelného zaostření a estetičtější vzhled. I u těchto systémů je možnost doplnění o předsádkové čočky do blízka. Při nižším zvětšení je lze použít i binokulárně, vyšší zvětšení umožňuje pouze monokulární použití. [8] Prizmatické lupové brýle nenacházejí uplatnění pouze jako korekční pomůcka, ale mohou být využívány i u osob s normální fyziologickou zrakovou ostrostí. Jedná se obzvlášť o chirurgické a mikroelektrotechnické obory, restaurátorství, filatelie atd., kdy je potřeba provádět detailní a velmi přesnou práci. [2] 48

48 Obr. č. 35 Prizmatické lupové brýle s předsádkovou čočkou Turmony Turmony jsou zvětšovací pomůcky opět založené na principu Keplerova dalekohledu. Jedná se v podstatě o polovinu divadelního kukátka, čili binokulární vidění je s touto pomůckou vyloučeno. Tyto systémy využívají zejména osoby s výrazně sníženou zrakovou ostrostí ke krátkodobému pozorování detailů v dálce. Základní zvětšení pro vidění do dálky je 8x. [2, 9] Turmony lze využívat i při práci na blízkou vzdálenost, opět v kombinaci s předsazenými čočkami. Pomůcky na principu turmonů jsou vyráběny jednak ve formě malých a skladných kapesních systémů, jednak ve formě speciálních systémů, zabudovaných do čtecího pultu. Obr. č. 36 Turmon 7.2 Optoelektronické pomůcky Optoelektronické pomůcky neboli tzv. televizní lupy pracují na zcela odlišném principu než je tomu u klasických dioptrických lup. Předmět, který chceme zobrazit, je nejdříve nasnímán z předlohy a posléze zvětšený vyobrazen na monitoru. Uživatel tedy není omezen jedinou možnou pracovní vzdáleností určenou optickou mohutností lupy. Monitor lze sledovat z jakékoliv vzdálenosti, tudíž si uživatel může pozorovací vzdálenost zvolit dle individuální potřeby. [2] 49

49 Pro srovnání velikosti zvětšení s klasickými optickými zvětšujícími pomůckami lze zvětšení vyjádřit jako: Γ =., kde a vzdálenost oka od monitoru [cm] y velikost předmětu na předloze [cm] y velikost obrazu na monitoru [cm] Existují televizní lupy kamerové a digitální, které se vzájemně liší principem zobrazování předlohy. [2, 9] Kamerová televizní lupa Kamerová lupa snímá obraz z předlohy pomocí malé kamery, ta je propojena s monitorem a to buď přímo nebo pomocí kabelu. Podle typu kamery je obraz černobílý (vhodné ke čtení textu) nebo barevný (vhodné ke čtení map, sledování obrázků). Uživatel této pomůcky má rozličné možnosti v nastavení zvětšení i kvality obrazu. Zvětšení závisí na použité kamerové optice, světlosti kamery, velikosti a kvalitě monitoru. I tak ale uspokojuje většinu osob se zrakovou vadou i v oblasti těžké slabozrakosti. [2, 8] Uživatel si dle potřeby může nastavit jas a kontrast obrazu a vybrat si mezi zobrazením tmavého textu na bílém pozadí pozitiv, nebo světlého textu na tmavém pozadí negativ, případně u barevných lup zvolit různé barevné kombinace textu a pozadí. Dle barevného znázornění obrazu rozlišujeme základní režimy zobrazení. Černobílé zobrazení umožňuje režim basic. V polobarevném režimu, tzv. semicolor, lze volit kombinace bílá a požadovaná barva nebo černá a požadovaná barva. V plnobarevném režimu, tzv. color, jsou barvy zobrazeny přesně a věrně dle předlohy. [2] Konstrukčně jsou kamerové lupy řešeny jako přístroje stolní nepřenosné nebo ruční přenosné. U stolní kamerové lupy je mezi předlohou a kamerou určitý prostor, který může být využit ke psaní textu při současné kontrole na monitoru. Nevýhodou jsou větší rozměry a hmotnost přístroje. Přenosné kamerové lupy jsou skladnější a lehčí. S těmito lupami uživatel přímo přejíždí po textu, který je současně zobrazován na monitoru. [2, 8] 50

50 Obr. č. 37 Ruční kamerová lupa Obr. č. 38 Stolní kamerová lupa Digitální televizní lupa Jedná se v podstatě o klasický stolní počítač nebo notebook se scannerem, doplněný o speciální čtecí a zvětšovací software. Předloha je nasnímána pomocí scanneru a následně zobrazena na monitor počítače. Software pak umožňuje variabilní práci s nasnímaným obrazem. Softwarové programy dokáží zvětšit prostředí operačního systému nebo pouze jeho některých částí (např. textu), mohou změnit jas, kontrast nebo barevné kombinace celého obrazu nebo jen jeho výřezu podle potřeby uživatele. [2, 8] Existují i programy, které konvertují zrakové informace do zvukové podoby. Tyto programy se označují jako odečítače. Ty pomocí přednastaveného umělého hlasu komentují úkony prováděné na monitoru v operačním systému a zpříjemňují tak uživatelské prostředí. Podmínkou pro efektivní využití digitálních lup je zvládnutí základní techniky práce s počítačem a příslušným programem. 51