Автоматические рефрактометры. Особенности работы некоторых популярных моделей

Автоматическая рефрактометрия - это обычная ежедневная практика каждого офтальмолога и оптометриста. Рефрактометры уже давно стали привычным инструментом любого глазного кабинета. С помощью этого прибора врач получает возможность максимально быстро и предельно точно определить рефракцию, не использую при этом дополнительных средств (в частности циклоплегии), поэтому такое исследование значительного облегчает работу специалиста. Но полученные в ходе рефрактометрии результаты - это не готовый рецепт на очки! Сегодня в России используется большое количество различных моделей авторефрактометров, выпускаемых различными фирмами-производителями и конструктивно отличающихся друг от друга. Поэтому имеет смысл поговорить о возможностях авторефрактометрии и трактовке ее результатов, а также об особенностях работы самых распространенных в России моделей представленных автоматических приборов.

История развития прибора

В первую очередь нужно рассказать о некоторых исторических моментах, которые стали очень важными в процессе развития автоматических рефрактометров. Первые официально зарегистрированные рефрактометры никак нельзя было назвать автоматическими. К примеру, знаменитый рефрактометр “Ophtalmetron”, который был сконструирован американским офтальмологом Сафиром еще в далеком 1970 году, выдавал ответ в виде кривой-синусоиды, которую нужно было перевести в более удобночитаемый вариант при помощи особой линейки. В процессе перевода результате исследования врач определял главные меридианы астигматического глаза и рефракцию в них.

После “Ophtalmetron” свет увидел рефрактометр “Dioptron”, выпущенный фирмой “Koherent Radiation”. Он кардинально отличался от своего предшественника: был оснащен компьютером, печатное устройство которого выдавало ответ в виде рецепта на очки, в котором указывалась рефракция каждого глаза в традиционной транскрипции (сфера- цилиндр - ось) и расстояние между центрами линз. Создатели этого прибора реально рассчитывали на то, что он сможет заменить офтальмолога или оптометриста, что полученных от рефрактометра результатов исследования будет вполне достаточно, чтобы пациент самостоятельно смог заказать себе правильные очки. Но совсем скоро стало понятно, что прибор не может взять на себя такую ответственность, потому что, во-первых, каждый из параметров коррекции нуждается в субъективном уточнении, во-вторых, степень полноты коррекции зависит от многих, порой даже, казалось бы, субъективных факторов: от возраста пациента, характера его деятельности, предшествующей коррекции...

Затем специалисты приняли решение снабжать рефрактометры каналом субъективного контроля, благодаря которому появилась возможность предъявить пациенту оптометрические тесты (оптотипы для исследования остроты зрения, астигматические фигуры, дуохромный и другие уточняющие тесты) как бы через линзу, соответствующую объективно установленной рефракции, и менять в нужном направлении ее параметры. Сегодня такие приборы выпускаются известными зарубежными компаниями, в частности американскими ("Humphrey Instruments”), немецкими (“Zeiss”, “Rodenstock”) и, конечно же, японскими (“Topcon”, “Canon”, “Nidek”, “Nikon”, “Hoya”, “Shin-Nippon”,“Grandseiko”). Результат исследования таких рефрактометров выдается в виде бумажной ленты с параметрами “сфера - цилиндр - ось - межзрачковое расстояние”, при трех и более параметрах вычисляется среднее значение рефракции каждого глаза. Но, так как субъективное исследование на приборе не идентично исследованию зрения в свободном пространстве (возникает так называемая "аккомодация в прибор"), некоторые модели современных рефрактометров обеспечивают трансфер результатов на фороптер с электронным управлением, и субъективные пробы проводятся с помощью проектора знаков (например, это компактные автооптометрические системы AOS-800/900/950/1200,COS-100/1000 фирмы “Nidek” и CS-500 фирмы “Topcon”).

Отдельно следует отметить приборы следующих комбинаций:

  • Комбинация автоматического рефрактометра с автоматическим кератометром (такая вариация прибора часто именуется рефрактокератометром).
  • Автоматически рефрактометры ручного типа. Применяются главным образом для обследования детей, лежачих больных, а также при выездных профилактических осмотрах. Отличаются высоким быстродействием и подсчетом среднего из большого числа измерений. Конечно, точность в определении оси цилиндра у таких приборов несколько ниже, чем у стационарных, но за счет повторяемости результатов большого числа измерений, этот недостаток, можно сказать, успешно компенсируется.
  • Авторефрактометры, предназначенные специально для обследования маленьких детей. Самыми популярными считаются педиатрический рефрактометр PR-1000 фирмы “Topcon” и бинокулярный аторефрактометр WV-500 фирмы “Grandseiko”.

Общая оценка автоматических рефрактометров в диагностике аметропии

Да, идея создателей первых авторефрактометров - заменить прибором живого специалиста, не оправдалась. Но все же авторефрактометры существенно облегчают процесс подбора очков, позволяют быстро исследовать рефракцию пациента. Здесь важно подчеркнуть, что быстро, но не всегда точно, потому что:

  • Рефракция, являясь оптической установкой глаза при фиксации удаленного объекта, по определению не может быть величиной постоянной.
  • При назначении оптической коррекции наивысшая острота зрения достигается с различной комбинацией линз, и комбинация, соответствующая объективной рефракции, далеко не всегда обладает наилучшей переносимостью.

Поэтому, исходя из этих двух естественных факторов, при оценке и сравнении автоматических рефрактометров, необходимо говорить о трех величинах:

  1. Повторяемости результатов при повторных измерениях.
  2. Разнице результатов исследования и оптимальной коррекции (при этом очень важно по отдельности оценивать случайную и систематическую ошибку).
  3. Аккомодационной ошибке, то есть разнице по сфероэквиваленту результатов авторефрактометрии в условиях циклоплегии и без нее. И хотя эта величина, по сути, характеризует не столько прибор, сколько привычный тонус аккомодации субъекта, который, в свою очередь, зависит от вида рефракции и возраста пациента, все же не брать ее во внимание никак нельзя.

Основная ценность данных авторефрактометрии заключается в быстрой предварительной диагностике астигматизма без циклоплегии. Поскольку астигматизм является более стационарной характеристикой глаза, чем сферическая установка, большинство авторефрактометров дает достаточно повторяемые результаты по силе и направлению оси цилиндра, которые мало меняются в условиях циклоплегии. Значение цилиндраи его оси, выдаваемые прибором, обычно нуждаются лишь в незначительном уточнении с помощью субъективных проб с кросс-цилиндром. При этом сила цилиндра в соответствии с их результатом может быть несколько уменьшена, но ни в коем случае не увеличена.

Что касается сравнения с оптимальной коррекцией, то, как уже говорилось, расхождение будет зависеть от возраста пациента (чем моложе, тем больше переносимый цилиндр) и, главное, от предшествующего пользования или не пользования астигматическим очками. Впервые назначаемые в зрелом возрасте цилиндры всегда будут ниже определенных объективно. По силе цилиндра наиболее точные результаты отмечаются при астигматизме от 1,0 D до 3,0 D. По сравнению с субъективной коррекцией, авторефрактометры несколько завышают силу цилиндра при астигматизме менее 1,0 D и более 3,0D. Однако это связано не с погрешностью в работе прибора, а с тем, что астигматизм менее 1,0 D, как правило, не требует оптической коррекции (это физиологический астигматизм), а при высоком астигматизме более 3,0 D полная оптическая коррекция цилиндром часто бывает непереносимой. По показателю направления оси цилиндра наименее точный результат получается при астигматизме менее 1,0 D. По мере усиления астигматизма точность определения оси цилиндра существенно возрастает.

Если говорить о сфере, то ее величина подвержена существенным колебаниям, что особенно актуально у молодых пациентов, а также у людей с нарушениями аккомодации и начальной катарактой. Эти колебания рефракции особенно велики у больных диабетом (по данным некоторых авторов, они могут достигать 3-4 диоптрии в сутки). Весьма различается у разных людей и аккомодационная ошибка. Пожалуй, больше всего зависит от вида прибора разница между объективными данными и данными оптимальной коррекции. Например, в приборах фирмы “Humphrey” наблюдается тенденция к завышению сферы в сторону миопии по сравнению с приборами фирмы “Topcon”. Однако и здесь решающую роль играет состояние исследуемого глаза. Известно, что при гиперметропии, особенно ранее некорректированной, а также при смешанном астигматизме приборная рефракция является более слабой (то есть сфера смещена в “плюсовую” сторону), чем субъективная. При миопии же приборная минусовая сфера равна или даже меньше субъективной.

Автоматическая оценка межзрачкового расстояния бывает не всегда точной. Это связано с тем, что во время исследования пациент может повернуть или наклонить голову. При косоглазии и асимметрии лица точность определения межзрачкового расстояния еще ниже. У людей с узким лицом или у детей авторефрактометр может не “распознать” правый и левый глаз. В этом случае результаты исследования двух глаз выдаются как результат исследования одного глаза.

В большинстве авторефрактометров промежуточные результаты измерений можно наблюдать на экране прибора. Окончательный результат выдается в виде распечатки всех проведенных исследований и их усредненного результата в привычном виде “сфера - цилиндр - ось” с указанием межзрачкового расстояния.При этом в одних приборах в распечатке присутствует показатель достоверности результата, который может иметь цифровое выражение или обозначаться звездочкой, в других при вычислении средней величины недостоверные результаты не учитываются, в третьих - при вычислении средней величины учитываются все полученные показатели.

Об особенностях работы некоторых популярных моделей авторефрактометров

Автоматические рефрактометры по своим техническим характеристикам несколько отличаются друг от друга, кроме того, многие из них могут работать в различных режимах, произвольно выбираемых пользователем (Таблица 1).


Таблица № 1. Сравнение авторефрактометров различных моделей.
 

Модель авторефрактометра Разброс по сфере Разброс по цилиндру Ось цилиндра Минимальная чувствительность  Вертексная дистанция (мм) Миним. диаметр зрачка (мм) Время измерения (с)
RM A2000(“Topcon”) от -20,0 D до +18,0 D
± 7,0 D
0° - 180°
0,25 D; 0,12 D
12,0
2,9
 
PR-1000(“Topcon”)
± 5,0 D
   
0,25 D
1,4 метра и более
 
0,15
RM A7000 series

(“Topcon”)

от -25,0 D до +22,0 D
± 7,0 D
0° - 180°
0,12 D; 0,25 D
0,0; 12,0; 13,75
2,5
 
KR-7100,
KR-7100P(“Topcon”)
от -25,0 D до +22,0 D
± 7,0 D
0° - 180°
0,12 D; 0,25 D
12,0; 13,75
2,5
 
ARK-2000(“Nidek”) от -17,0 D до +22,0 D
± 7,0 D
0° - 180°
0,01 D; 0,12 D; 0,25 D
13,75
2,9
менее 0,5
MARCO AR-1600(“Nidek”) от -17,0 D до +22,0 D
± 7,0 D
0° - 180°
0,01 D; 0,12 D; 0,25 D
0,0; 12,0; 13,75
2,9
0,5
AR-600,
AR-600A,
AR-800,
AR-820,
AR-860,
ARK-700,
ARK-700A,
(“Nidek”)
от -18,0 D до +23,0 D
± 8,0 D
0° - 180°
0,01 D; 0,12 D; 0,25 D
10,5; 12,0; 13,75; 15,0; 16,5
2,9
0,3
AR-1000
(“Nidek”)
от -15,0 D до +18,0 D
± 7,0 D
0° - 180°
0,01 D; 0,12 D; 0,25 D
0,12; 13,75
2,9
0,5
AR-560(“Hoya”) от -20,0 D до +18,0 D
± 7,0 D
0° - 180°
0,12 D; 0,25 D
0,0; 12,0; 13,75
2,9
 
SR-7000(“Shin-Nippon”)
± 20,0 D
± 10,0 D
1° - 180°
0,12 D; 0,25 D
0,0; 12,0; 13,5; 15,0; 16,5
2,9
0,15
“Handy-Ref” SRH-2000(“Shin-Nippon”)
± 20,0 D
± 10,0 D
1° - 180°
0,12 D; 0,25 D
0,0; 10,0; 12,0; 13,5; 15,0; 16,5
2,9
0,05
“Allergan Humphrey” 550,
560,
570
± 20,0 D
± 6,0 D
0° - 180°
0,25 D
0,0 и от 10,5 до 16,5 с шагом 1,5
   
HAR 597, 598
HARK 597K, 599
(“Humphrey Instruments”)
от -17,0 D до +20,0 D
± 7,0 D
1° - 180°
0,12 D; 0,25 D
0,0 и от 10,5 до 16,5 с шагом 1,5
   
“Auto Ref” R-22
(“Canon”)
±20,0 D
± 7,0 D
1° - 180°
0,25 D
0,0; 12,0; 13,0
2,5
0,1
RK-2
(“Canon”)
± 25,0 D
± 8,0 D
1° - 180°(шаг 1,0°; 3,0° ; 5,0° )
0,12 D; 0,25 D
0,0; 12,0; 13,5; 15,0; 16,5
2,5
0,05
CX-500(“Rodenstock”) от -30,0 D до +22,0 D 
± 10,0 D
1° - 180°
0,12 D; 0,25 D
0,0; 12,0; 13,5
2,5
 
RX-502(“Rodenstock”)
± 20,0 D
± 10,0 D
1° - 180°
0,12 D; 0,25 D
0,0; 12,0; 13,5
2,5
 
NRK-8000
(“Nikon”)
от -18,0 D до +23,0 D
± 12,0 D
1° - 180°
0,12 D; 0,25 D
0,0; 12,0; 13,5; 13,75; 15,0
2,9
0,17
“Retinomax K-plus”(“Nikon”) от -18,0 D до +20,0 D
± 8,0 D
1° - 180°
0,25 D
0,0; 12,0; 13,5; 13,75; 14,0; 15,0; 16,0
2,7
0,005
AKE 500 (“Essilor”)
± 20,0 D
± 10,0 D
0° - 180°
0,25 D
12,0
2,9
0,03
AR-10
(“Takagi”)
от -15,0 D до +20,0 D
± 7,0 D
0° - 180°
0,01 D; 0,12 D; 0,25 D
0,0; 12,0; 13,75
2,9
0,5

При стандартной каждодневной работе практичнее задавать такие параметры:

  • Минимальная чувствительность 0.25 D.
  • Вертексная дистанция - 12.0 мм (то есть обозначается сила требуемой очковой линзы при 12-миллиметровом расстоянии от глаза).

Большинство современных моделей оснащаются дополнительными функциями, такими как кератометрия, программы для исследования топографии роговицы, специальные программы для исследования рефракции у пациентов в очках и в контактных линзах, с имплантированными ИОЛ, для субъективного исследования рефракции и аккомодации, а также для проведения субъективных проб. Но все же чаще всего ежедневная работа специалиста не подразумевает под собой использование этих возможностей прибора (кроме, естественно, кератометрии).

В большинстве авторефрактометров промежуточные результаты измерений можно наблюдать на экране прибора. Окончательный результат выдается в виде распечатки всех проведенных исследований и их усредненного результата в привычном виде “сфера - цилиндр - ось” с указанием межзрачкового расстояния. При этом в одних приборах в распечатке присутствует показатель достоверности результата, который может иметь цифровое выражение или обозначаться звездочкой, в других при вычислении средней величины недостоверные результаты не учитываются, в третьих - при вычислении средней величины учитываются все полученные показатели.

Очень хорошо себя зарекомендовали автоматические рефрактометры компании “Topcon”. Их, пожалуй, можно назвать самыми распространенными в РФ. Приборы достаточно просты и удобны в обращении, дают хорошо повторяемые результаты. Некоторые из моделей имеют дополнительные функции (Таблица 2). Особого внимания заслуживает педиатрический авторефрактометр PR-1000 фирмы “Topcon”. Он позволяет исследовать рефракцию у маленьких детей, в том числе и новорожденных. Исследование проводится сразу для двух глаз, с расстояния 1,4 метра и более. При этом ребенок может находится в привычной позе, например на руках у матери. Единственное, что нужно сделать оператору - побудить ребенка смотреть в сторону объектива. Как только лицо ребенка появляется на экране, происходит моментальное измерение. На экране высвечиваются данные рефракции каждого глаза в горизонтальном и вертикальном меридиане. Прибор пригоден, в основном, для скрининговых исследований и раннего выявления аномалий рефракции.

Таблица 2. Дополнительные функции различных моделей авторефрактометров.
 

Модель авторефрактометра Дополнительные функции
RM A7000 series (“Topcon”) графическое отображение рефракции, исследованиеостроты зрения, субъективные пробы
KR-7100P (“Topcon”) кератометрия, картирование роговицы, измерениедиаметра роговицы
KR-7100 (“Topcon”) кератометрия, измерение диаметра роговицы
ARK-2000 (“Nidek”) кератометрия
MARCO AR-1600 (“Nidek”) исследование остроты зрения, субъективные пробы
AR-860 (“Nidek”) графическое отображение рефракции, исследованиеостроты зрения вдаль и вблизи, субъективные пробы
AR-800 (“Nidek”) графическое отображение рефракции
“Allergan Humphrey” 550  исследование остроты зрения
“Allergan Humphrey” 560  исследование остроты зрения, субъективные пробы
“Allergan Humphrey” 570  исследование остроты зрения, субъективные пробы
HAR 597 (“Humphrey Instruments”) исследование остроты зрения
HAR 598 (“Humphrey Instruments”) исследование остроты зрения, субъективные пробы
HARK 597K (“Humphrey Instruments”) исследование остроты зрения, кератометрия
HARK 599 (“Humphrey Instruments”) исследование остроты зрения, оптимальная коррекциядля дали и для близи, субъективные пробы, кератометрия
RK-2 (“Canon”) кератометрия
CX-500 (“Rodenstock”) кератометрия, графическое отображение рефракции,исследование роговицы, радужки, измерение диаметра роговицы и зрачка
CX-502 (“Rodenstock”) графическое отображение рефракции, возможностьподключения к фороптеру, компьютеру, видеоэкрану
“Retinomax K-plus” (“Nikon”) кератометрия

Для исследования рефракции у маленьких детей приспособлен и бинокулярный авторефрактометр WV-500 фирмы “Grandseiko”. Последний прибор особенно удачен, так как в нем исследуемый смотрит через полупрозрачную пластину двумя открытыми глазами на далекий (расположенный в 5-6 метрах) объект. В это время тестирующий и отраженный от глазного дна пучок отражается от той же пластинки.

Из всех автоматических рефрактометров фирмы “Nikon” следует остановиться на ручном автоматическом рефрактокератометре “Retinomax K-plus”. Во время работы исследователь держит прибор в руке и наблюдает за глазом пациента через специальный окуляр. Угол наклона окуляра по отношению к прибору может произвольно меняться, что значительно облегчает работу исследователя. В приборе отсутствует лицевой установ. Во время работы прибор фиксируется на голове исследуемого с помощью специального лобного упора. Прибор очень удобен для проведения исследований вне кабинета оптометриста (например, для проведения профилактических осмотров на предприятии). Небольшой величины принтер с заряженной батареей может работать автономно от базы достаточно долго. Кроме того, отсутствие головного установа позволяет проводить исследования у детей младшего возраста. Во время работы прибор может одновременно измерять рефракцию глаза и радиус кривизны роговицы. Отсутствие жесткой фиксации головы во время исследования обуславливает достаточно большую погрешность по направлению оси цилиндра. По этой же причине в случаях, когда у пациента узкое лицо или пациентом является ребенок, прибор может не “распознать” правый и левый глаз и выдать результат, общий для двух глаз.

Неплохими являются приборы фирмы “Canon”, которые выпускаются как в виде авторефрактометров, так и в виде авторефрактокератометров. Высокая скорость сканирования, возможность проведения серий непрерывных измерений, а также возможность измерений с очень узким зрачком позволяет проводить исследования у детей, при нистагме и у лиц с медикаментозным миозом. При проведении скрининговых исследований также возможно исследование в проходящем свете.

Автоматические рефрактометры “Allergan Humphrey” (модели 550/560/570 ) по конструкции несколько отличаются от большинства других авторефрактометров. Исследователь наблюдает за глазом пациента не на экране, а через специальную лупу, и при этом фокусирует в центре роговицы световой луч. Следует отметить, что иногда эти рефрактометры занижают результаты по силе цилиндра, в то время как направление оси цилиндра указывают достаточно точно. Результаты измерений высвечиваются на пульте. Распечатка выдает по одному результату для каждого глаза. HAR 597/598 и HARK 597K/599, последние модели фирмы “Humphrey” (после объединения с фирмой “Zeiss”), имеют наводку по телеэкрану. Различные варианты этих моделей позволяют исследователю находиться напротив пациента (под углом 180 градусов) или сбоку от него(под углом 90 градусов).

Приборы “Shin-Nippon” имеют стандартную конструкцию и просты в обращении. При исследовании приборы “Shin-Nippon” могут несколько занижать данные по силе цилиндра. У них есть одна особенность: иногда приходится довольно долго ждать, пока прибор выдаст первый ответ, и создается впечатление, что он как бы настраивается на рефракцию данного глаза. На дисплее повторно возникает слово “retry” (“повторите измерение”). Однако после получения первого ответа, результаты второго и третьего измерений выдаются мгновенно. Рефрактометр удобен в обращении, особенно благодаря крупному изображению глаза на экране телевизионного прицела, легкой центровке и установке правильного расстояния. Безусловным преимуществом этих авторефрактометров является их низкая стоимость по сравнению с другими аналогичными приборами. Особого внимания заслуживает ручной авторефрактометр “Handy-Ref” SRH-2000, который имеет достаточно массивную базу, соединенную с рабочей частью проводом. Из-за отсутствия фиксации головы во время измерения, данные оси цилиндра не всегда оказываются достоверными.

На что обратить внимание при выборе автоматического рефрактометра?

При выборе и предполагаемом приобретении автоматического рефрактометра следует обратить внимание на следующее:

  • Удобство адаптации прибора к пациентам разного роста и разного возраста.
  • Удобство наведения аппарата на исследуемый глаз
  • Процент отказов при исследовании глаз с прозрачными средами
  • Разброс данных по силе сферы, силе и оси цилиндра при многократных замерах
  • Наличие индекса достоверности результата.

В заключение хотелось бы отметить, что авторефрактометр значительно облегчает и ускоряет работу специалиста, занимающегося подбором очков,особенно в части диагностики астигматизма. Но субъективный контроль коррекции лучше проводить с помощью традиционных устройств - фороптера или пробной очковой оправы. Последняя является необходимым элементом рефрактометрии, поскольку только в ней пациент может испытать переносимость коррекции в свободном пространстве и при выполнении разных зрительных задач.