Выдающийся немецкий ученый HERMANN VON HELMHOLTZ [1821-1894], чье имя связывают с появлением глазного зеркала (нем. augenspiegel) или офтальмоскопа, не только шел в ногу со своим временем, но и опередил его. Сообщение о своем инструменте он опубликовал в 1851 году. У глазного врача появилась возможность увидеть внутренние оболочки глаза и получить новые знания. Фактически именно после этого офтальмология выделилась в самостоятельную специальность. До изобретения офтальмоскопа слишком часто было, как для больного, так и для врача, одинаково темно перед глазами (цит. по Головину С.С.), поэтому в большинстве случаев, когда причина глазного заболевания не была ясна, ставился диагноз или амблиопии (слабое зрение) или амавроза (слепоты). Офтальмоскопирование глазного дна открыло новую область болезни заднего сегмента глаза.
Гельмгольц не был первым, кто занялся этой проблемой. Взгляд на предысторию развития идеи офтальмоскопирования внутренних оболочек глаза показывает, что она неразрывно связана с развитием представлений о причинах свечения зрачка (зрачковом рефлексе). Еще Плинию в I веке нашей эры было известно, что у животных и человека при определенных условиях можно видеть розовое свечение зрачка. Объяснение этому явлению давалось с позиции теории зрительных лучей, исходящих из глаз, благодаря которым и осуществлялось зрение. Истинная причина этого явления - наличие у животных светоотражающего участка на глазном дне тапетум - Плинию не была известна. В средние века считалось, что зрачок черный, так как лучи поглощаются пигментом глаза. Свечение же зрачка у альбиносов объясняли отсутствием пигмента, а у животных (кошек, собак и др.) фосфоресценцией и электричеством.
Первым, кто правильно объяснил свечение глаз животных отражением света от хориоидеи был французский физик E.Mariotte (1626-1684). Он оставил следующее наблюдение: Поставьте ночью зажженную свечу вблизи Ваших глаз и заставьте собаку, находящуюся на расстоянии десяти шагов, смотреть на Вас: Вы увидите в ее глазах достаточно яркий свет, который, как я полагаю, происходит от отражения свечи, изображение же ее находится на хориоидеи собаки: хориоидея собаки обладает большой белизной, из-за чего отражение очень сильное; ибо, если бы оно происходило от хрусталика или сетчатки, то можно было бы наблюдать такое же явление в глазах людей и птиц и других животных, у которых хориоидея черная . К сожалению, эта запись была обнаружена и стала известной научному миру только через двести лет после смерти ученого в 1884 году.
В 1715 году голландец H.Bedlou (1649-1718), наблюдая за кошкой помещенной в темноту, не обнаружил никакого света, излучаемого из глаза. Этим опровергалась теория самоизлучения света. Позже, независимо от Бидлоо, то же самое показали J.Prevost (1790-1850) в 1810 году и F.Gruethuesen в 1812 году. Жан Луи Прево писал: Свечение глаз некоторых животных, например, кошки не происходит, как полагали до сих пор, из-за возникновения собственного света в глазу, а исключительно из-за отражения света, падающего в глаз; оно никогда не происходит в темноте и не бывает ни самопроизвольным, ни вызванным аффектами . Франц Грюйтгуйзен (1774-1852) установил то же самое и объяснил, что у кошек и собак в сосудистой оболочке находятся светоотражающие гранулы тапетум. Эти факты также говорили о необходимости достаточно большого количества отраженного света, для получения зрачкового рефлекса. Именно на этих исследователей в своих работах ссылался Гельмгольц. Эксперимент Жана Мери первый опыт офтальмоскопии живого глаза животного.
На основе открытого явления продемонстрирован оптический принцип, использующийся при работе с современными контактными офтальмоскопическими линзами. Первым прямым предшественником Гельмгольца, изучавшим зрачковый рефлекс человеческого глаза и проводившим его офтальмоскопию был чешский физиолог Jan Evangelista Purkinje (1787-1869). В 1823 году Ян Пуркинье в работе Comentatio de examine physiologico orgoni visus et systematic cutanei описал способ получения зрачкового рефлекса у собаки и человека, а также офтальмоскопию глазного дна. Для этого автор поместил свечу позади исследуемого глаза, а на исследуемый глаз смотрел через вогнутую (отрицательную) линзу. В своей диссертации Ян Пуркинье описывал это так: Благодаря случаю мне было суждено наблюдать внутреннюю полость глаза, где находится стекловидное тело. Я изучал, вооруженный очками для близорукости, глаз собаки, в то время как за ее спиной светила свеча, с целью распознать природу блеска, нередко удивительно проистекающего из глаз собак и кошек. И что же! Сколько раз я ни наблюдал глаз собачки в определенном направлении, каждый раз он просвечивался, пока я не нашел, что источником является свет, который отбрасывался внутрь глаза от вогнутого стекла, а оттуда отбрасывался ещё раз назад.
После того, как такой же опыт был повторен у человека, обнаруживалось такое же явление, ибо весь зрачок светился прекрасным оранжевым светом. Будучи ещё в сомнении, откуда происходит световой рефлекс, я заказал искусственный глаз, полость которого, наполненная чистой водой или же в разной степени помутненной, рефлектировала от задней стенки и одновременно от субстанции жидкости. Таким образом, при правильном отраженном свете для исследователя не остаётся сокрытой ни одна оболочка или внутренняя субстанция жидкости. Если практикующие врачи, обычно пренебрегающие добросовестными исследованиями физиологов, не отвергнут и не отпрянут от них, то они обнаружат весьма большую пользу для глазной диагностики. По-видимому, именно Пуркинье принадлежит приоритет первого офтальмоскопического наблюдения сетчатки человека. Как видно из его слов он советовал глазным врачам использовать этот способ для диагностических целей в клинике. Но сам этим методом в дальнейшем не занимался. Помимо вышеизложенного, Пуркинье описал рефлексы от поверхности роговицы и хрусталика (рефлексы Пуркинье-Сансона), а так же сосудистое дерево сетчатки.
В 1843-44 годах Adolph Kussmaul (1822-1902) провел эксперименты с трупными глазами, изучая условия свечения зрачка. Сначала он удалил роговицу, но зрачок оставался черным, и только после удаления хрусталика стала видна сетчатка. Тогда Куссмаул изменил эксперимент. Не трогая роговицу и хрусталик, из глаза удалялось стекловидное тело, при этом сетчатка двигалась вперед и становилась видимой. На основе эксперимента Куссмаул сделал вывод о том, что сетчатка не видима, так как находится в фокусе преломляющей системы глаза. Для устранения этого он предложил устройство для офтальмоскопии в виде плосковогнутого стекла, с помощью которого увидел зрительный нерв афакичного глаза. В остальных ситуациях Куссмаул успеха не достиг, так как не решил проблему с освещением.
В 1846 году лондонский врач William Cumming (1822-1855), независимо от Пуркинье, установил условия при которых у человека возникал зрачковый рефлекс:
- наблюдаемый глаз должен быть на некотором расстоянии от источника света, дистанция зависит от его интенсивности;
- рассеянные лучи вокруг наблюдаемого глаза и самого наблюдателя должны быть исключены;
- наблюдатель должен занять положение как можно ближе к линии распространения света от источника к наблюдаемому глазу [для этого горящая свеча подносилась к глазу наблюдателя, при этом глаз и свеча отделялись друг от друга экраном].
Кэмминг предположил, что по рефлексу, его отсутствию или необычайному виду можно производить диагностику заболеваний глаза. В 1847 году эти условия, независимо от других, вывел из своего эксперимента немецкий физиолог Ernst Brucke (1819-1892). Он получил зрачковый рефлекс, смотря на исследуемый глаз с помощью трубы, конец которой был направлен через пламя свечи.
Технически проблему совмещения глаза наблюдателя с источником света в одном месте решил Friedrich Hofmann (1806-1886). Этот немецкий врач в 1841 году описал вогнутое зеркало с центральным отверстием как идеальный инструмент для осмотра наружного слухового канала и барабанной перепонки. Об этом в 1845 году Martell Frank написал в своем учебники по отологии. Но офтальмологам и многим отоларингологам об этом было неизвестно. В 1847 году математик Charles Babbage (1792-1871) (известен как изобретатель вычислительной машины) описал офтальмоскоп в виде зеркала в серебряном покрытии которого в центре было отверстие. С его помощью было видно глазное дно. Беббидж показал свой инструмент в свое время известному офтальмологу Томасу Джонсу. Но он не оценил должным образом открытие Бэббиджа. Возможно здесь свою роль сыграла близорукость Джонса, ведь без соответствующей коррекции рассмотреть детали сетчатки нельзя. Видно одно лишь розовое свечение зрачка.
Приведенные выше сведения говорят о том. что подобно большинству гениальных открытий, изобретение офтальмоскопа отнюдь не свалилось на голову человечества, как случайная и счастливая находка. Эта идея долго предчувствовалась и постепенно кристаллизовалась в умах многих ученых, пока не приобрела окончательную форму в сознании одного из крупнейших представителей науки (цит. по Головину С.С.).
В 1851 году Герман Гельмгольц опубликовал свой знаменитый труд Beschreibung eines Augenspiegels zur Untersuchung der Netzhaut in lebenden Auge, где на основе законов физиологической оптики точно описывает теорию зрачкового рефлекса и получение изображения на сетчатке. При обычных условиях зрачок кажется нам черным, и это связано с двумя причинами. Первая это то, что количество отраженного от сетчатки света и выходящего из зрачка неизмеримо мало по сравнению с общим освещением окружающего мира (вспомним ситуацию, когда в яркий солнечный день окна домов кажутся нам темными провалами). Поэтому, чтобы получить достаточное для осмотра сетчатки количество выходящих из глаза лучей, глазное дно нужно ярко осветить. [Нечто подобное происходит с глазом альбиноса: из-за отсутствия пигмента в сосудистой оболочки глаза, внутрь него попадает света гораздо больше чем обычно только через зрачок и поэтому больше обычного отражается из глаза, что проявляется в свечении зрачка].
Но если достаточно и осветить глаз интенсивным источником света, то розовый рефлекс все равно не возникает. Здесь включается вторая причина, по Гельмгольцу, оптический аппарат глаза, который имеет две линзы (роговицу и хрусталик) и подчиняется закону сопряженных фокусов. То есть лучи идущие от источника света, преломившись в оптической системе глаза и отразившись от сетчатки, возвращаются к нему обратно. Чтобы увидеть зрачок светящимся наблюдатель должен поместить свой глаз на пути этих лучей, но тогда бы заслонил головой лучи, идущие от источника света. Только при исключительных условиях, когда глаз не установлен к светящейся точке, например у людей с высокой степенью близорукости и дальнозоркости, лучи выходящие из глаза имеют расходящееся направление (у близоруких после пересечения в точке дальнейшего ясного зрения, которая находится у глаза) и могут быть замечены наблюдателем в виде легкого свечения зрачка. Этим объясняется случаи произвольного свечения зрачков у некоторых хищных животных с гиперметропическим строением глаз, и при патологических состояниях например, ретинобластома (амавротический кошачий глаз), отслойка сетчатки, обуславливающих гиперметропию, вследствие укорочения зрительной линии глаза].
Гельмгольц объяснил и затем решил эти трудности при помощи своего оригинального офтальмоскопа, состоящего из 4-х плоскопараллельных стеклянных пластинок. Лучи от источника света, помещенного сбоку от исследуемого глаза А, падают на пластинку, косо поставленную перед глазом наблюдателя В. Часть лучей, отразившись от пластинки (другая часть проходит через пластинку и теряется) идет в глаз исследуемого А и отражается от дна его глаза снова на пластинку; часть этих лучей, отразившись от пластинки, возвращается к источнику света, а другая часть, пройдя через пластинку, попадает в глаз наблюдателя В и делает его как бы источником света и получателем изображения сетчатки. При этом Гельмгольц показал, как нужно учитывать рефракцию и аккомодацию исследуемого глаза и глаза наблюдателя, чтобы видеть глазное дно четко.
Заслуга Гельмгольца заключается в том, что он объяснил
- оптические принципы получения зрачкового рефлекса и четкого изображения глазного дна;
- сконструировал в соответствии с ними свой собственный офтальмоскоп не зависимо от других исследователей
- ввел прямой метод офтальмоскопии;
- осознал и предвидел все огромное значение офтальмоскопии, а не ограничился констатацией интересного факта , добился практического применения офтальмоскопа, популяризовал его среди офтальмологов.
Он стал одним из первых исследователей глазного дна, описав световые рефлексы на сосудах. Выдающимся открытием Гельмгольца, по достоинству оценив его, воспользовались такие знаменитые офтальмологи как Albreht von Graefe, Richard Liebreich, Ernst Coccius и др. для широкого внедрения его в практику.
Самые главные усовершенствования офтальмоскопа были предложены всего в течение последующих двух лет. В 1852 году C.W.Ruete улучшил освещение глазного дна с помощью вогнутого зеркала с отверстием в центре. Он также предложил непрямой метод офтальмоскопии.
В 1853 году Coccius ввел использование плоского зеркала для офтальмоскопии. После этого в мире появилось множество моделей зеркального офтальмоскопа.
В 1851 году Czermak применяет оригинальную модель ортоскопа или гидроофтальмоскопа стеклянный коробок, наполненный водой, который непосредственно приставляется к глазному яблоку. Этим самым устраняется преломляющая сила и рефлекс от роговицы.
Coccius (1859) и Zehender (1863) экспериментально показали возможность аутоофтальмоскопии.
А в 1863 году Heymann изготовляет аутоофтальмоскоп, с помощью которого один глаз может увидеть глазное дно парного.
В 1861 году Giraud-Teulon впервые использовал бинокулярный офтальмоскоп, работающий на принципе стереоскопической офтальмоскопии. С появлением электричества стало возможно вместо не очень яркого прежнего источника света поместить лампу накаливания, что и сделали Dennet (1885) из Нью-Йорка и Juler (1886) из Лондона.
Так появился электрический офтальмоскоп. Но с его появлением, возникла другая проблема яркий свет вызывал яркий рефлекс от передней поверхности роговицы, что мешало осмотру глазного дна особенно при узком зрачке. Решить эту трудность возможно двумя путями
- разделить ход лучей от источника света и лучей идущих в глаз наблюдателя,
- использовать поляризованный свет.
Впервые это пытались сделать Thorner (1899) и Wolff (1908). Они избегали рефлекса от роговицы фокусируя свет через парацентральную зону зрачка так, что отражаясь от роговицы свет уходил от оптической оси. Однако надо помнить отражение и рассеивание света происходит не только от роговицы, но и от всех оптических препятствий внутри глаза. Поэтому в совершенном безрефлексном офтальмоскопе пути прохождения света от осветительной системы и системы наблюдателя должны быть полностью разделены. Первым, кто достиг этого, создав такой инструмент для непрямой офтальмоскопии был Gullstrand (1911). Используя этот принцип были созданы прямые безрефлексные офтальмоскопы, в которых верхняя часть зрачка использовалась для наблюдения, а нижняя половина для освещения.
Безрефлексные офтальмоскопы на основе поляризованного света внедрили в практику Salomonson (1921), Dekking (1932), Strampelli (1935) и Cardell (1935). Принцип работы этих приборов следующий: при освещении поляризованным светом глаза пациента, лучи отраженные от роговицы проходят на пути к глазу наблюдателя специальную призму-анализатор, где задерживаются. Лучи же, которые достигают матового глазного дна деполяризуются. Поэтому при возвращении в глаз наблюдателя через призму анализатор половина лучей поглощается, а другая половина уже поляризованная проходит дальше. Главный недостаток такой системы необходима очень высокая интенсивность осветителя по сравнению с обычным, что трудно переносится пациентами. Данное сообщение хочется завершить словами Bedell: Развитие офтальмоскопии было не результатом деятельности одного человека или одной нации, но выдающимся примером научного сотрудничества и обмена информацией .
R-OPTICS предлагает разные виды офтальмоскопов высокого качества по минимальным ценам >>