Көздердің арасындағы айырмашылық және оның диагностикасы

Кіріспе

Фиксациялық айырмашылық – көздердің гетерофория бағытына қарай икемделу бейімі. Гетерофория біріктіруден босатылған вергенция күйін көрсетеді, ал фиксациялық айырмашылық – екі көз де ашық болғанда, қалыпты біріктіру және бинокулярлық көруге ие адамдағы көру осьтерінің шағын бұрыс орналасуын білдіреді. Бұрыс орналасу вертикаль, горизонталь немесе екеуі де болуы мүмкін. Бұрыс орналасу (бірнеше минуттық доға) көкпекпен (страбизм) салыстырғанда әлдеқайда кішідірек. Страбизм бинокулярлық көруге кедерес келтірсе, фиксациялық айырмашылық бинокулярлық көруді сақтайды, бірақ пациенттің стереопсия деңгейін төмендетуі мүмкін. Пациентте фиксациялық айырмашылық болуы да, болмауы да мүмкін, сондай-ақ пациентте қашықтықтағы фиксациялық айырмашылық жақын жердегіден өзгеше болуы мүмкін. Фиксациялық айырмашылығы бар адамдар күрделі визуалды тапсырмалар кезінде көз шаршағандығын жиі сезінеді; сондықтан фиксациялық айырмашылықты анықтау сынақтары көз күтімі мамандары қолданатын диагностикалық құралдардың қатарына жатады: емдеуге көз терапиясы, призмалық көзілдік немесе жұмыс орнындағы визуалды эргономика кіруі мүмкін.

Дұрыс бинокулярлық көру

В Сұлба 1, көк сызықтар мен таңбалар оптималдық бинокулярлық көру жағдайын көрсетеді: қосымшакөз бұлшықеттері екі көру осьтері арасындағы конвергенция бұрышын реттейді, соның салдарынан X фиксациялық нысанасы әр көзде фовея ортасына, яғни тор қабықтағы ең жоғары кеңістіктік ажыратымдылыққа ие орнына проекцияланады. Фиксациялық нүкте екі көзде де кеңістіктегі бірдей визуалдық бағытқа сәйкес келетін ретиналық нүктелерге проекцияланады, бұл бір көруді қамтамасыз етеді. Бұл визуалдық осьтер X фиксациялық нысанасында қиылысады дегенді білдіреді. Көрнекі қабықтың деңгейінде толық кеңістіктік үйлесім бар, яғни бинокулярлық айырмашылық нөлге тең және ең жақсы бинокулярлық жиынтық мүмкін. Мұндай оңтайлы жағдай байқаушылардың көпшілігінде кездеспейді. Осылайша, бір көруді қамтамасыз ету үшін екі физиологиялық механизм бірігіп жұмыс істейді: 1900 жылы модификацияланған Маддокс қанаты қолданылды: оң көзге көлденең шкала, ал сол көзге жебе көрсетілді. Байқаушы жебенің шкаладағы бір санға бағытталғанын сезеді, бұл конвергенцияның қате болу мүмкіндігін көрсетеді. Алайда, Маддокс қанаты бинокулярлық көруді сынамайды, себебі біріктіру нысанасы жоқ. Бинокулярлық көрудің жағдайын тексеру үшін Хофман мен Бильшовский «фиксациялық айырмашылық» терминін енгізді. Жалпы алғанда, бұл дәстүрлі конвергенция тесті субъективті болып табылады, себебі бақылаушы екі көзге бөлек көрсетілген екі сынақ нысанасының салыстырмалы орнын баяндайды, яғни дихоптикалық нысаналар. Бұл сынақ ретиналық нүктелердің кеңістіктегі визуалдық бағыттармен байланысты деген болжамға негізделген. Егер физикалық жағынан тураланған дихоптикалық нысаналар субъективті түрде тураланғандай сезілсе, олар тор қабықтың сәйкес нүктелеріне проекцияланады және визуалдық осьтер сынақ нысанасында қиылысады; демек, конвергенция бұрышы көру қашықтығына сәйкес келеді. Конвергенцияның ауытқуы болған жағдайда, дихоптикалық нысаналар сызықта көрінуі үшін белгілі бір көлденең ауытқуға ие болуы керек. Бұл субъективті өлшемдер, егер біріктіру стимулы болмаса, көзді бақылау құрылғысымен алынған объективті жазбалармен сәйкес келеді. Субъективті фиксациялық айырмашылықты өлшеу үшін Огл, Маллетт, Вессон сияқты зерттеушілер синтездік нысаналар мен дихоптикалық нысаналарды қамтитын сынақ құралдарын жасады, көз алдындағы поляризацияланған сүзгілерді пайдаланды; осы құрылғылардың кейбіреулері коммерциялық түрде қол жетімді. Егер дихоптикалық нысаналар бақылаушыға физикалық түрде тураланған күйде көрсетілсе, субъективті фиксациялық айырмашылықтың бұрыштық мөлшері (арка минуттарымен өлшенген) екі дихоптикалық нысананың дұрыс еместігімен көрсетіледі. Бұл науқастың жеке призмалық көзінің мөлшерімен (призмалық диоптрмен өлшенген) түзетілуі мүмкін, соның салдарынан науқас туралануды сезеді. Фиксациялық айырмашылықты нөлге дейін азайту үшін қажетті соңғы призманы контактты линзаларға бекітілген шағын айналарға негізделген көзді бақылау әдісімен анықталатын түзетуші призма деп атайды: ол бір бақылаушыда екі өлшемнің сәйкес келетінін анықтады. Алайда, кейінгі зерттеулер көзді бақылау құрылғысымен алынған объективті жазбалар дихоптикалық нысаналармен жүргізілген субъективті сынақ нәтижелерінен айтарлықтай ерекшеленетінін көрсетті: орталық синтездік нысаналар мен жақын орналасқан дихоптикалық нысаналар кезінде субъективті өлшем объективті өлшемнен шамамен 10 есе кіші болуы мүмкін. Дихоптикалық нысаналар біріктіру нысанасынан біртіндеп алыстағанда, екі өлшем бір-біріне жақындасады. · Объективті фиксациялық айырмашылық (oFD) окуломоторлық конвергенция қатесі ретінде анықталады, оны тек көзді бақылау құрылғысымен өлшеуге болады, яғни oFD = V – V0. Бұл бинокулярлық көрудегі конвергенция бұрышының (V, С. 2а-дағы қызыл сызық) және нысана әр көзде фовеола ортасына проекцияланған кездегі оңтайлы конвергенция жағдайының (V0=2 arc tan ((pd)/2)/D, С. 2а-дағы көк сызық) арасындағы айырмашылықты білдіреді. V0 көзді бақылаудың монокулярлық калибрлеуінен бағаланады, яғни оң көзді калибрлеу кезінде сол көз жабылады және керісінше; бұл процедура монокулярлық көру кезінде нысана фовеола ортасына проекцияланады деп есептейді. · Субъективті фиксациялық айырмашылық (sFD) дихоптикалық нысаналарды туралап көру үшін d ауытқуына бейімделуі керек дихоптикалық нысаналар арасындағы бұрыштық мөлшер ретінде анықталады (С. 2б-дағы жолақты сызықтар жұбын қараңыз). sFD = arctan (d/D) осы анықтамасы ағымдағы конвергенция бұрышына сілтемейді. Нәтижедегі субъективті фиксациялық айырмашылық дихоптикалық нысаналар мен синтездік нысаналардың кеңістіктік орналасуына байланысты болуы мүмкін. oFD мен sFD арасындағы айырмашылық С. 2-де көрсетілген, онда екі визуалдық ось арасындағы айырмашылық әдетте жолақты сызықтардың d ауытқуынан үлкен болады.

In Fig. 1, the blue lines and characters illustrate the situation of optimal binocular vision: the extra ocular muscles adjust the vergence angle between the two visual axes so that the fixation target X is projected in each eye onto the centre of the fovea, i. e. the location on the retina with the highest spatial resolution. The fixation point is projected in the two eyes onto retinal points that correspond to the same visual direction in space so that single vision is provided. This means that the visual axes intersect at the fixation target X. On the level of the visual cortex there is a perfect spatial overlap, i. e. the binocular disparity is zero and best binocular summation is possible. Such an optimal state occurs only in a minority of observers. Thus, in order to achieve single vision, two physiological mechanisms operate hand in hand: in 1900, who applied a modified Maddox wing: the right eye is presented with a horizontal scale and the left eye with an arrow. The observer perceives that the arrow points onto one of the numbers on the scale which indicates a possible vergence mis adjustment. The Maddox wing, however, does not test binocular vision since no fusion target is present. For testing the state of binocular vision, Hofmann and Bielschowsky coined the term "fixation disparity". More generally, this traditional vergence test is a subjective test in the sense that the observer reports his/her perception of the relative position of two test targets that are presented separately to the two eyes, i. e. dichoptic targets. This test relies on the assumption that retinal points are associated with visual directions in space. If physically aligned dichoptic targets appear subjectively aligned, they are projected onto corresponding retinal points and the visual axes intersect at the test target; thus, the vergence angle agrees with the viewing distance. In case of a deviating vergence state, the dichoptic targets need to have a certain physical horizontal offset in order to be perceived in line. These subjective measures agree with objective recordings with eye trackers, if no fusion stimulus is involved. For measuring subjective fixation disparity, researchers as Ogle, Mallett, Wesson constructed test instrumentation including fusion targets and dichoptic targets using cross polarized filters in front of the eyes; some of these devices are commercially available. If the dichoptic targets are presented to the observer in physical alignment, the angular amount (in the unit minutes of arc) of subjective fixation disparity is indicated by the perceived misalignment of the two dichoptic targets. This can be compensated by the patient's individual amount of a prism eye glass (in the unit prism dioptre) so that the patient perceives alignment. The latter prism needed to reduce the fixation disparity to zero is referred to as aligning prism with an eye tracking method based on small mirrors fixed onto contact lenses: he found agreement between the two measures (in the one observer tested). However, subsequent studies found that the objective recordings with eye trackers can differ substantially from the subjective test results with dichoptic targets: with central fusion targets and closely adjacent dichoptic targets, the subjective measure can be about 10 times smaller than the objective measure. When the dichoptic targets are gradually shifted by some degree away from the fusion target, then the two measures become more and more similar. · Objective fixation disparity (oFD) is defined as the oculomotor vergence error that can only be measured with eye trackers, i. e. oFD = V – V0 This is the difference between the vergence angle in binocular vision (V, red line in Fig. 2a) and the optimal vergence state when a target is projected in each eye onto the center of the foveola (V0=2 arc tan ((pd)/2)/D), blue line in Fig. 2a). V0 is estimated from the monocular calibration of the eye tracker, i. e. the left eye is covered when the right eye calibration is made and vice versa; this procedure assumes that in monocular vision a target is projected onto the centre of the foveola. · Subjective fixation disparity (sFD) is defined as the angular amount of the offset between dichoptic targets that need to be adjusted to a certain offset d so that the observer perceives the dichoptic targets in alignment (see the pair of nonius lines in Fig. 2b). Note that this definition of sFD = arctan (d/D) does not refer to the current vergence angle. The resulting subjective fixation disparity may depend on the spatial arrangement of dichoptic targets and fusion targets. The discrepancy between oFD and sFD is shown in Fig. 2 in that the disparity ∆ between the two visual axes is typically larger than angular amount of the nonius offset d.

Клиникалық диагностикалық критерийлер

Фиксация айырмашылығы қалыпты бинокулярлы көруге ие бақылаушылар арасында айтарлықтай өзгеше болуы мүмкін. Субъективті фиксация айырмашылығының келесі жағдайлары көздің шаршауы бар бақылаушыларда жиірек кездеседі. Жақын көріністегі субъективті фиксация айырмашылығы (sFD0) экзо бағытында үлкенірек болады, ал түзетуші призмалар (sP0) көбірек ішке қарай бағытталған болады, бұл көздердің жеткіліксіз конвергенцияға бейім екенін көрсетеді. Бұл зерттеулердің көпшілігінде Малетт бірлігі қолданылды, ол X әрпінен тұрады, оның екі жағында бір-бірінен екі O әрпі орналасқан. Призмалық FD қисығы (жақын көріністе субъективті түрде өлшенеді) тік болатындығы байқалады (3b-суретті қараңыз), яғни бинокулярлық жүйе негізге және негізден шығарылған призмалар арқылы мәжбүрлі конвергенция кезінде кішкентай фиксация айырмашылығына жете алмайды. Х.Ж. Хаас басқа тәсіл ұсынды, ол орталық және шеткі фузия нысаналары бар дихоптикалық нысаналар тестілерін және көбінесе алыс көруде қолданылатын қосымша стерео тестілерді қамтиды. Мұндай призмалар көздің шаршауын жеңілдетіп, уақыт өте келе тұрақты болып қалады. Призмалық көзілдіріктердің тиімділігі сынға ұшырады, себебі вергенция жүйесінің бейімделу қабілетіне байланысты бастапқы фиксация айырмашылығы кейбір уақыттан кейін қайта пайда болуы мүмкін. Дегенмен, көздің шаршауы бар бақылаушыларда вергенцияның бейімделу қабілеті төмендеуі мүмкін, сондықтан оларда призмалар табиғи түрде басым фиксация айырмашылығын тұрақты түрде азайтуы мүмкін. Компьютерлік жұмыс орнының визуальдық эргономикасы жеке жақын FD қисығын ескеруі мүмкін: визуальдық вергенция жаттығуларының физиологиялық әсері басқа вергенция функциялары үшін де расталды.