第1章绪论 - 眼视光器械学

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第1章绪论

2009-12-02 18:30:02 来源:网络作者:GUCCI 【大中小】浏览:4418次评论:0条

在现代医学领域，医学检查、诊断和治疗越来越多依赖各种医疗器械的辅助，眼视光学领域也不例外，由于该领域的解剖和生理的特殊性，以及研究和发展较其他领域快，因此其器械技术的发展甚至更迅速于其他医疗学科，走在了医疗器械技术发展的前列，每年都有许多新的技术出现，新的技术改进也在不断发展，这些技术的出现和发展极大推动了眼科和眼视光学的临床和科学研究。作为临床医学工作者，没有相应的医疗器械装备、没有相应的医疗器械知识，就相当于缺少翅膀的鹰。
最视光学医疗器械日新月异。生产厂家、研究者都在夜以继日地开拓新技术或改进旧技术，研究成果也都以最迅速和最成熟的形式进入临床。但是，万变不离其宗，通过对各种设施的机械解剖和光学分析，其基本原理还是沿用了经典的知识或理论，因此，本教材的特征就是通过对各种常用设施的基本原理和基本结构的解剖和分析，理解其在临床应用的基本功能，从而对不断推陈出新的新技术有扎实的理解和应用基础。
眼科和眼视光学器械种类繁多、类型丰富，如何从如此繁多并复杂的设施和仪器中找到规律是我们学好这门功课的关键，仔细回顾和剖析各种复杂或简单的仪器，我们不难发现其中规律，对于这些规律的认识和学习，可以简化我们对该课程学习的难度。

一、眼视光学仪器的基本光学系统
一般来说，眼视光学仪器的光学系统，是由两个部分组成：接收（观察）系统和照明系统。

（一）接收系统

接收系统是由以下三个基本系统构成：①望远系统；②显微系统；③摄影、放映（投影）系统。

1、望远系统望远系统是帮助人眼对远处图像进行观察的光学系统，观察者对望远镜的像空间的观察代替对本来的物空间的观察。由于望远镜的像空间的像对人眼瞳孔的张角比其在物空间的共轭角大，所以通过望远镜观察时，远处的物体似乎被移近，原来看不清楚的物体能被看清楚了。

望远镜是由两个共轴的光学系统组成的，其中向着物体的系统称物镜，接近于人眼的系统称目镜。当用在观看无限远的物体时，物镜的第二焦点与目镜的第一焦点重合，即两个系统的光学间隔为零，可以认为，望远镜是由光学间隔为零的两个共轴光学系统组成的无焦系统。归纳起来，望远系统的基本特征是：①由物镜、目镜这两组镜头组成；②物经物镜后，在目镜焦面先成一倒立的实像（中间像）；③物在无穷远（或5m以上的实际无穷远），平行光进来平行光出去（图1-1）。

2、显微系统为观察清楚微小的物体或物体的细节，需要把物体移近眼睛，这样做，增大了物体对人眼的张角，从而可使物体在视网膜上成一个较大的像，然而，当物体到眼睛的距离太近时，由于调节极限问题，反而会看不清楚，也就是说，为明察微小的物体或物体的细节，不但要使物体对眼瞳孔也足够大的张角，而且还要有合适的距离，显然，对于眼睛来说，这两个要求是相互矛盾的，不过若在眼睛之前另加一个适当的光学系统，放大镜便是这种帮助眼睛观察微小物体或其细节的光学仪器，凸透镜是一个最简单的放大镜。用于观察光学系统所成的像的放大镜，称为目镜，放大镜就是一种简单的目镜。由于我们常常需要放大很多倍，单片镜片的焦距太短，不符合眼睛的工作距离，因此需要组合放大镜，即须采用两个光学系统组成的复光系统来替代单一的放大镜，这种组合的放大镜，称为显微镜。归纳起来，显微系统的基本特征是：①由物镜和目镜两组镜头组成；②物经物镜后，在目镜焦面先成一实像；③物在有限距离，发散光进来平行光出去（图1-2）。

3、摄影放映系统摄影放映系统的典型就是照相机和电影放映机或幻灯机，其原理是将已经拍摄好的电影胶片或合适的图片和幻灯片放映在较大的银幕上，供人们观赏。在电影机和幻灯机中，主要部分是聚光器和使胶片成像在银幕上的照相物镜。所以，摄影放映系统采用了许多的技术，使得投影成像的质量越来越高，但其基本构成和光学结构还是很经典的。摄影系统和放映系统，为互逆系统。归纳起来，摄影放映系统的基本特征是：①由成像物镜这样一个镜头组成；②物（或像）在有限距离（图1-3）。

（二）照明系统
照明系统为三种：①直接照明；②临界照明；③柯拉照明。
1、直接照明直接照明的光源没有经过任何光学系统，直接照在被照物面，如视力表灯箱。它的特点是结构简单、原理直观，但是亮度不高（图1-4）。

2、临界照明临界照明指的是灯丝经聚光镜成像在被照明的物面。优点：结构简单。缺点：照明不均匀。如：手持式Goldmann眼压计（图1-5）。

3、柯拉照明柯拉照明的特征是：①由聚光镜、投射镜这两组透镜组成；②灯丝经聚光镜成像在投射镜上（也称灯丝光路）；③光阑经投射镜成像在被照明面（也称光阑光路）。如裂隙灯、眼底镜（直接）、眼底摄影机等。其特点就是可以控制亮度，可以将亮度提高较大，同时很重要的一条就是照明均匀（图1-6）。

因此可以这样认为，虽然现代光学仪器技术改进和发明非常多、非常迅速，但其光学系统的基本结构或构成可以用图1-7来总结。

我们可以用一个例子来剖析，以焦度计为例：接收系统部分将前两组镜头看成一个物镜，那么总体上看，相当于一个显微镜系统（图1-8）；如果将后两组透镜组合，焦度计就可看成是由一个放映系统加一个望远系统组成的（图1-9）。从灯源将目标分划板照亮分析，它的照明为直接照明，即灯直接照明目标分划板。

此外，焦度计的光学系统，实际上同光学验光仪的系统有着共同的结构，通过目标分划板的移动量大小，也可以检测人眼屈光力。所以仪器种类很多，但是基本的东西，往往是相通的。

二、眼视光器械的分类
眼视光器械种类很多，可以从不同的角度对它们进行分类。
从使用角度分，可分为：
1、眼科临床检查、诊断用仪器如裂隙灯显微镜、眼压计、眼底镜、眼底摄影及其相关的图像系统或造影系统等。
2、屈光、视功能方面的检测仪如角膜曲率计，投影视力表、对比敏感度测定仪、综合验光仪、电脑验光仪、检影镜等。
3、眼镜片、角膜接触镜的检测仪器如焦度计、基弧仪、投影仪等。
4、治疗各种激光治疗仪，包括准分子激光治疗仪等。
从技术角度分，可分为：
1、传统的眼视光仪器即在技术上只有光（光学）、机（机械）两种技术组成的仪器。
2、现代的眼视光仪器即在技术上由光（光学）、机（机械）、电（电子）、算（计算机）四种技术组成的一体化结构。

三、现代眼视光学器械的发展特点
现代眼视光器械发展的一个特点，就是由传统的向现代的发展。以上讲到传统的仪器以光学和器械为主要部分构成，而现代的器械是由光（光学）、机（机械）、电（电子）、算（计算机）四种技术的一体化结构组成。传统的医用光学仪器主要以光机为主，所谓电，仅是为了照明而用的变压器、灯泡及简单电路。20世纪70年代以来，随着微处理机技术的发展，电子探测、控制技术、数字化技术逐渐进入医学领域，这一切使仪器的自动化程度、可靠性、运行程度、可回顾性度极大增高或增快。
系列化和多功能：如手术显微镜，其系列化程度高，能满足各种手术的需要。多功能，如眼底照相机，其视场角由30°，发展到45°、60°，现在已经出现了广角。
附件多：为了扩大仪器功能，大量设计和采用各种附件，如裂隙灯显微镜配置的附件可以测量角膜厚度、眼压、前房角、眼底等；如配以各种照相、摄像和电视技术等。
现代眼视光器械的另一个发展特点，就是由只具有检查功能的仪器，向同时具有检查、诊断和治疗功能的方向发展。
眼视光器械以各种方式来表达眼部情况，以实物放大形式，如各种显微镜；图像形式，如角膜地形图、B超；以增效形式，如眼底血管造影、CT、磁共振等；以参数形式，如电脑验光仪、角膜曲率计、眼电生理等。
这些资料的表达和提供，有助于我们发现问题所在和问题的严重程度，及时做出诊断和处理意见。
现代的眼视光医疗器械不仅包含检测和诊断功能，并在治疗方面有极大发展，如激光治疗是一个革命性发展，激光在青光眼的早期治疗、后发白内障的辅助治疗、眼底疾病的治疗，最大的发展就是激光在屈光方面的应用和治疗。
治疗功能的应用还包括一些功能训练设施，如双眼视功能训练仪器、弱视训练仪等。
基础理论和基础技术是学好眼视光器械学的根本，眼视光学的新技术在飞速发展，在学好基础知识的同时，必须关注新技术的出现、发展和临床应用。
眼睛是人体重要的生物器官，又是人眼获取外界信息的光学器官，人眼的检查和各种参数测量不仅直接表达人眼对外界信息的接受情况，其病变的发现不仅说明人眼本身的病理或生理，而且还能表达人的全身的变化，如眼底情况，是判断全身性疾病的重要依据。因此，眼视光器械是医用器械领域的重要部分。

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责任编辑：peijingshi

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