На протяжении всей жизни человечество ищет пути сохранения здоровья, в том числе и здоровья такой важной сенсорной системы, как зрение. Одной из причин распространенных глазных заболеваний является отклонение внутриглазного давления от нормы.
Внутриглазное давление — давление, под которым внутриглазная жидкость находится внутри замкнутой полости глазного яблока.
Чтобы избежать развития нарушений работы зрительного аппарата необходима своевременная диагностика, в том числе измерение внутриглазного давления.
Один из основных и необходимых методов обследования пациентов с подозрением на такое опасное заболевание, как глаукома (которое может привести к полной потере зрения) — это измерение внутриглазного давления.
В настоящем рассматривается история, методики и устройства для исследования внутриглазного давления, вопросы его современной диагностики.
1. Внутриглазное давление
Измерение внутриглазного давления — один из основных и необходимых методов обследования пациентов с подозрением на глаукому и с уже выявленным заболеванием.
Глазное яблоко – сферической формы резервуар, заполненный жидким, несжимаемым содержимым. Уровень внутриглазного давления (офтальмотонуса) определяется циркуляцией водянистой влаги в глазу и давлением в эписклеральных венах.
Внутриглазное давление (далее ВГД) обусловлено действием упругих сил, возникающих в оболочках глаза при его растяжении, его уровень определяется циркуляцией водянистой влаги в глазу и давлением в эцисклеральных венах.
ВГД — это дина
мичная, непрерывно изменяющаяся величина. Различают системные, ритмичные его колебания относительно постоянного уровня (они зависят от кровенаполнения внутриглазных сосудов и внешнего давления на глазное яблоко) и кратковременные изменения случайного характера, например, ВГД повышается при переходе из вер
тикального положения в горизонтальное. В значительной мере из-за ритмичных колебаний офтальмотонуса данные последовательных измерений ВГД могут различаться.
Мигание, сжатие глаза круговой мышцей или наружными мышцами глазного яблока кратковременно повышают ВГД, осуществляют массаж глаза и уменьшают венозный застой, но вместе с тем и являются причинами погрешности при измерении ВГД. Статистически нормальное ВГД варьирует от 9 до 21 мм рт. ст. (в среднем 15-16 мм рт. ст.) В пожилом возрасте увеличива
Артериальное давление, техника измерения, виды артериальной гипертонии
... на поражении так называемых органов-мишеней. Это наиболее частые осложнения, возникающие в головном мозге, глазах, сердце, почках и сосудах. 2. Патологии артериального давления 2.1 Артериальная гипертония Артериальная ... 2.4 Методы измерения артериального давления В настоящее время кровяное давление измеряется двумя ... величину. Чем выше уровень артериального давления, тем выше риск развития таких ...
ется число людей с ВГД от 16 до 21 мм рт. ст. Бо
лее 3% здоровых лиц имеют ВГД выше 21 ммрт. ст. [1].
Каждый глаз настроен на определенный уровень ВГД (давления равновесия), который поддерживается с помощью пассивных и активных механизмов. При повышении ВГД увеличивается давление оттока и фильтрации жидкости из глаза, при снижении продукции водянистой влаги ее отток уменьшается и давление равновесия восстанавливается.
Активные механизмы регуляции ВГД изучены недостаточно. Возможно участие гипоталамуса, надпочечников, вегетативной нервной системы и местных ауторегуляторных механизмов. [1]
^
Прямое измерение давления с помощью введения канюли в переднюю камеру и манометрической методики проводить нецелесообразно, поэтому используют непрямые методики. Они основаны на определении ответа глазного яблока на прилагаемую внешнюю силу.
Измерение тензии глаза, (т.е. ВГД или офтальмотонуса) производят двумя основными методами:
-
пальцевым (пальпаторным);
-
инструментальным. [2]
^
Пальпация является простейшим, всякому доступным и легко усвояемым методом исследования ВГД. Имеются две вариации этого метода:
-
непосредственной пальпации глазного яблока (после анестезии его), которым пользуются, чаще всего, на операционном столе;
-
транспальпебральной пальпации — через веки. В этом случае больного просят спокойно закрыть глаза и смотреть вниз. Концы
-
указательных пальцев обеих рук кладут на мягкую часть верхнего века т.е. выше верхнего края хряща, пальцами производят попеременное надавливание и получают впечатление о степени твердости глаза. Всегда, для сравнения, необходимо произвести исследование и второго глаза.
Для регистрации полученных результатов издавна, еще по предложению Боумена, принята трехбалльная система оценки офтальмотонуса. Результаты исследования записываются следующим образом:
-
T-N — нормальное состояние ВГД;
-
Т+1 — ясное уплотнение глаза в сравнении с нормой;
-
Т+2 — значительное увеличение плотности глаза, но такое, при котором пальцами еще производится вдавление фиброзной оболочки и изменение формы глаза;
-
Т+3 — столь сильное увеличение плотности, что даже интенсивное надавливание не производит вдавления глазного яблока, «глаз твёрд как камень».
-
Т+? – так обозначается сомнительное повышение ВГД.
Цифры с противоположным знаком (Т-1; Т-2; Т-3) — означают три степени понижения ВГД.
Конечно, метод пальпаторного исследования ВГД очень неточен, приблизителен и недопустим при научных или клинических исследованиях. И тем не менее он всегда сохранит своё значение в офтальмологической практике для быстрой ориентировки в столь важном вопросе, как состояние офтальмотонуса.[2]
Приборы для измерения артериального давления (тонометр). АBC – XYZ анализ
... процент вероятности допуска неправильных измерений давления. Они практически никогда не дают сбоев в работе. Самой знаменитой же швейцарской фирмой производителем тонометров является MicroLife. Продукция этой ... кольцом, соединительные трубки и нагнетатель – для полуавтоматических приборов. С помощью осциллометричных приборов проводят измерение с размещением манжеты на плече (в специальных случаях – ...
^
Ведущее значение в диагностике глазных болезней, а особенно таких так глаукома, имеют определение уровня ВГД и регуляции ВГД с помощью следующих инструментальных методов:
-
Измерение внутриглазного давления:
-
Исследование показателей оттока внутриглазной жидкости (ВГЖ):
-
тонография.
-
Прогностическая нагрузочная вакуум-пе
-
риметрическая проба.
Поясним в чем же заключается каждый из вышеперечисленных методов.[3]
3. Офтальмотонометрия.
Тонометрия, или, точнее офтальмотонометрия, занимает видное место в диагностике наличия глазной гипертензии, в том числе – глаукомотозной. Измерение ВГД производится тонометрами. [4]
Основной принцип тонометрии заключается в том, что под действием внешних сил (т.е. под действием тонометра) оболочки глазного яблока деформируются. Деформации роговой оболочки по форме могут быть в виде вдавления (импрессии) и сплющивания (аппланации).
По принципу воздействия на наружную оболочку глаза и тонометры делятся на два основных вида. Первый вид тонометров — импрессионные тонометры, построенные на принципе вдавления склеры (импрессия — вдавление) с помощью специального стержня (плунжера).
Второй вид тонометров — аппланационные, когда производится сплющивание роговой оболочки какой-нибудь плоской поверхностью — аппланация.
С первых лет своего существования (вторая половина 19 века) и до наших дней вся инструментальная тонометрия развивается по этим двум основным направлениям: вдавления и сплющивания, в связи с чем и все методы измерения ВГД делятся на импрессионные и аппланационные.
Первый тонометр был создан Грефе в 1862 г. и был он импрессионным. Вслед за ним появилось много других импрессионных приборов, как правило грубых, очень неточных и сложных.[2]
^
импрессионный тонометр Шиотца
Тонометр Шиотца (Schiotz)— это импрессионный инструмент, который измеряет внутриглазное давление, регистрируя глубину вдавления роговицы при наложении тонометра с определенной массой на предварительно анестезированный глаз. Схема инструмента представлена на рисунке 1.
Груз находится на поршне, который должен свободно двигаться вдоль держателя. Когда тонометр устанавливают на глаз, внутриглазное давление оказывает противоположно направленную силу, которая давит на поршень. В результате стрелка с помощью выгнутого молоточка отклоняется вдоль изогнутой шкалы. Каждое деление на шкале (от 1 до 20) соответствует вдавлению в роговицу на 1/20 мм. Высокое внутриглазное давление противостоит вдавлению, тогда стрелка отклоняется совсем немного, а при
низком офтальмотонусе вдавление становится глубоким, и стрелка отклоняется значительно. В случаях повышенного внутриглазного давления (отклонение стрелки менее 4 делений при любом грузе) на стандартный груз 5,5 г следует помещать больший груз до тех пор, пока результат не будет больше 4 делений. Внутриглазное давление определяют с помощью калибровочных таблиц, сопоставляя значения шкалы с применяемым грузом.[5]
Измерение артериального давления
... и на той же руке. Измерение артериального давления цифровым тонометром на запястье Существуют и более удобные способы домашнего измерения давления – с помощью специального тонометра, который одевается на запястье. ... Различают два важных показателя АД: Систолическое (или верхнее) АД – уровень давления крови в момент максимального сокращения сердца (систолы). Диастолическое (или нижнее) АД – уровень ...
Рисунок 1.Тонометр Шиотца.
^
Тонометр Маклакова
Аппланационные тонометры, подразделяются на два вида: в одном — масса тонометра постоянная и измеряется кружок сплющивания роговицы, вызванный этим тонометром. Во втором типе аппланационных тонометров постоянной является площадка, до размеров которой следует сплющить роговицу, а масса тонометра меняется.[2]
Алексей Маклаков создал простой по конструкции, без единого винтика, тонометр и приставлял его не к склере, а к роговице, характеризующейся отличающейся от склеры гибкостью и небольшой вариабельностью толщины и радиуса кривизны, что уже само по себе повысило точность тонометрического исследования. Кроме того, точность результатов измерения повысилась из-за наличия в тонометре двух площадок (среднее из двух измерений обычно дает более точные результаты), а так же в связи с вожможностью отпечатывать на бумаге кружки сплющивания и затем в спокойной обстановке с большой точностью (с использованием лупы) определять их диаметр и, в случае надобности, перепроверять.
Рисунок 2. Исследование внутриглазного давления тонометром Маклакова.
Поясним сущность метода Маклакова. Он заключается в том, что на поверхность роговицы помещается груз (тонометр) определенного веса с плоским основанием. При этом роговица деформируется и образуется площадка контакта груза и роговицы. Благодаря тому, что форма роговицы близка к сферической, площадка контакта близка к кругу. Ясно, что при прочих равных условиях (заданных упругих свойствах роговицы и склеры, размере глаза, его положении в глазнице и т.д.) площадка контакта будет тем
меньше, чем больше ВГД. Поэтому площадь контактирующей поверхности S или ее диаметр d могут служить численной характеристикой величины ВГД.
Обосновывая свой метод измерения ВГД, Маклаков опирался на модель глазного яблока в виде тонкостенной упругой оболочки, заполненной жидкостью, и исходил из двух модельных предположений. Во-первых, он считал, что вес тонометра уравновешивается только ВГД, действующем на площадке контакта (пренебрегалось упругими силами, действующими на границе площадки контакта при деформации оболочки) и, во-вторых, что при нагружении оболочки глаза давление внутри оболочки — внутриглазное давление — не изменяется. Эти предположения приводят к следующим соотношениям:
Р 0 = Рt (1)
Pt=PS=4PS πd2 (2)
Здесь P 0 , Pt — давление в оболочке (внутриглазное давление) до и после нагружения глаза тонометром, P — вес груза, S — площадь площадки контакта роговицы и тонометра, d — диаметр площадки контакта. Из (2) следует, что, если принятые модельные предположения верны, то для оценки ВГД достаточно измерить диаметр площадки контакта, соответствующий весу тонометра.
Давление, его виды и единицы измерения
... такую разность называют дифференциальным давлением (ДД). Рисунок 1.2 - Виды измеряемых давлений в точках 1, 2, 3 физического процесса Единицы измерения давления (СТ СЭВ 1052_89) определяются ... ракетно-космическая техника. объектов измерения, предопределяющих специфику требований к датчикамров исследуемого объекта; разнообр). Давление, его виды и единицы измерения Давление является одним из важнейших ...
К концу второго десятилетия XX в. возникло понимание того, что при нагружении глазного яблока тонометром ВГД изменяется (возрастает).
По-видимому, впервые этот факт был использован в офтальмологической литературе и получил наглядное экспериментальное доказательство в работе Кальфа С.Ю. Им опытно было доказано, что офтальмотонус при нагружении глаза тонометром изменяется. ВГД в ненагруженном глазу стали называть истинным (P 0 ), а в нагруженном глазу — тонометрическим (Pt ).
Тем самым
было показано, что соотношение (2), предложенное Маклаковым, позволяет определить только тонометрическое давление. Этим был поставлен вопрос об определении истинного ВГД или его связи с тонометрическим давлением.
Friedenwald J.S. предложил формулы для вычисления истинного ВГД P 0 , которые стали основой современной тонометрии независимо от того, какой тонометр используется:
lnP0=lnPt-K∆V (3)
Pt=4Pπd2 (4)
Здесь ∆V — объем смещенной жидкости в оболочке глазного яблока при оказании на нее давления тонометром, d – диаметр площадки контакта,P – вес тонометра, K – величина связанная с упругими свойствами оболочки глазного яблока и называемая коэффициентом ригидности. Считается, что величина K не зависит от веса тонометра и величины ВГД. При этом ясно, что, выполнив два измерения офтальмотонуса тонометрами разного веса, можно определить истинное P 0 .[7]
Простота конструкции и хорошая повторяемость получаемых результатов обусловили большую популярность среди офтальмологов нашей страны аппланационного тонометра Маклакова, созданного уже более 120 лет назад. Тонометр подобного типа в несколько видоизмененном виде [Posner и Inglima,1962] используют и в США.
Однако методика тонометрии по Маклакову нуждается в уточне
нии, так как глаз не является идеальным тонкостенным сферическим телом. В связи с этим правило Имберта — Фика, согласно которому о давлении (Р) внутри сферического тела можно судить по силе (F), необходимой для того, чтобы «уплостить» сферу в расчете на едини
цу площади (А), откуда P=F/A, неприменимо к глазному яблоку из-за упругих свойств роговицы. При проведении тонометрии с использованием рассматриваемой методики
тонометрическое давление (P t ) оказывается существенно выше истинного внутриглазного давления (P0 ), причем разница может достигать 30% (смотри рисунок 3).[8]
Достоинства его общеизвестны. Но есть и недостатки:
-
Он не позволяет дифференцировать кольцо слезы от диаметра плоскости сплющивания роговицы.
-
Стеклянные или фарфоровые плоскости тонометра часто и быстро выходят из строя, трескаются и разбиваются.
-
Он плохо стерилизуется. А эпидемиологическая обстановка диктует достаточно жёсткие требования к современным аппланационным тонометрам.[2]
Рисунок 3. Истинное Р 0 и тонометрическое (Pt ) внутриглазное давление (приведенные цифровые значения свидетельствуют об офтальмогипертензии).
^
М.М.Красновым
недостатков. Основным недостатком аппланационной тонометрии и особенно аппланационной тонографии является образование «складок» задней поверхности роговины, которые сужают пути оттока ВГЖ и, следовательно, затрудняют отток ВГЖ. При конвекс-тонографии и задняя поверхность роговицы сохраняет ту же площадь, какая была до тонографии. Достигается это выпуклой поверхностью тонометрического груза с радиусом кривизны, соответствующей кривизне роговицы (8,5 мм).[2]
Датчики давления
... давления, в котором может быть использован этот датчик определяется относительно упругого элемента, но лежит в диапазоне от 250 Па - 70 МПа. Рисунок 3- Индуктивный датчик давления Датчик ... с помощью манометров, дифманометров, вакуумметров, датчиков давления, атмосферного давления - барометрами, артериального давления - тонометрами. Манометр - прибор, измеряющий давление жидкости или газа. Принцип ...
Рисунок 4. А — аппланационный тонометр Маклакова; Б — конвекс-тонометр Краснова; В — нарушение структуры площади задней поверхности роговицы при аппланационной тонографии; Г — сохранение структурно-пространственных соотношений задней поверхности роговицы при конвекс-тонографии.
^
прибор Goldmann и Schmidt
шить зону сплющивания роговицы. Влияние упругих сил роговицы при этом уменьшилось настолько, что P t оказывалось выше Р0 все
го на 3%, причем оценивали не диаметр кружка сплющивания, а то усилие, которое необходимо приложить, чтобы сплющить рогови
цу до определенной степени, до пятна диаметром 3,06 мм. По рас
четам Гольдмана, именно при
таких размерах пятна сплющивания взаимно нейтрализуются два фактора, неблагоприятно влияющих на точность замеров. Имеются в виду, с одной стороны, сопротивление роговичных структур их деформации, а с другой — то допол
нительное давление на роговицу, которое оказывает грузик на не
посредственно своей площадкой, а через окружающий ее мениск слезной жидкости, неизбежно возникающий в ходе исследования.[8]
Тонометр Гольдмана (рис. 5) — возможно, самый распространенный тонометр, который представляет собой международный стандарт в измерении внутриглазного давления. Этот тонометр разрабатывался на основании ряда предположений. Человеческий глаз был принят за полностью эластичную и очень тонкую сферу. [5]
Рисунок 5. Тонометр Гольдмана: 1 — корпус тонометра; 2 — линза для прямой офтальмоскопии; 3 — система рычагов для изменения положения призмы тонометра; 4 — контактирующая с глазом часть тонометра (призма); 5 — осветитель щелевой лампы; 6 — бинокулярный микроскоп.
Для улучшения визуального контроля используют щелевую лам
пу, а также в конъюнктивальный мешок закапывают раствор флюоресцеина натрия. При этом на общем синеватом фоне становятся отчетливо видны мениски слезной жидкости, окрашенные в желто-зеленый цвет. Поскольку площадка тонометра составлена из двух призм, окрашенное кольцо слезного мениска представляется наблю
дателю разделенным на два полукольца (верхнее и нижнее).
Как только в процессе компрессии концы полуколец соприкоснутся, роговица сплющивается до пятна диаметром 3,06 мм. Умножив показатели шкалы тонометра на 10, определяют истинное внутри
глазное давление (Р 0 ).
Современными тонометрами Гольдмана оснащены многие ще
левые лампы. Близкий по конструкции прибор был создан в нашей стране А.Я.Буниным с соавт. (1964).
Известно немало других моди
фикаций, основанных на том же принципе.[8]
^
Ручной тонометр Perkins
стоянии наркотического сна.[5]
Рисунок 6. Тонометр Perkins.
Электротехнические измерительные приборы
... и магнитных величин. Многофункциональные и мноюканальные средства, измерительные системы и измерительно-вычислительные комплексы. Щитовые аналоговые приборы Приборы лабораторные и переносные. Меры и приборы .ив измерений электрических и магнитных величии ...
«аппланометр Маклакова-Нестерова».
1. Возможен любой вид стерилизации.
2. Имеется возможность стабилизировать вариации кольца слезы.
3. Он небьющийся.
С целью стандартизации и перехода на общепринятые во всём мире величины истинного офтальмотонуса (Р о ) они, к наборам тонометров типа Маклакова, прилагают новую переводную линейку, которая называется «Переводная линейка Нестерова, Вургафта, Вагина».
Авторы считают, что внедрение в практику аппланометра и новой переводной линейки повысят точность измерения ВГД, позволят перейти на общепринятые нормативы (т.е. на Ро) и снизить вероятность передачи инфекции при тонометрии.[2]
^
В современном мире разрабатываются тонометры электрические, электромеханические, фотоэлектрические, бесконтактные, самозаписывающиеся и т.д. Для развития современной тонометрии характерен переход к динамическим исследованиям ВГД с возможной графической записью его величины и стремление к большей точности измерения.[2]
^
Тонометр Маккея — Марга (Mackay — Marg)
микроэлектронный тонокарандаш
прикосновении с роговицей преобразует механический сигнал в электрический. Результаты нескольких касаний записываются в цифровом или графическом виде.
Тонокарандаш может быть ис
пользован в ранние сроки после кератопластики или кератотомии.[8]
Рисунок 7. Тонометр Маккея – Марга.
Наиболее совершенным из всех существующих тонометров яв
ляется компьютеризированный прибор мембранного типа конст
рукции Langham, позволяющий проводить, кроме тонометрических, тонографические исследования с учетом различных парамет
ров глазного пульса.
индикатора ВГД Беренса — Толмана
