วิธีการวิจัยการหักเหของแสง

วิธีการตรวจสายตาแบบอัตนัยที่พบมากที่สุดคือวิธีที่พิจารณาจากการกำหนดค่าความคมชัดของการมองเห็นสูงสุดพร้อมการแก้ไข การตรวจตาของผู้ป่วยไม่ว่าจะมีการวินิจฉัยที่น่าสงสัยหรือไม่ก็ตาม เริ่มต้นด้วยการใช้การทดสอบวินิจฉัยนี้ ในกรณีนี้ จะต้องแก้ปัญหาสองอย่างอย่างสม่ำเสมอ ได้แก่ การกำหนดประเภทของการหักเหของแสงทางคลินิกและการประเมินระดับ (ความรุนแรง) ของการหักเหของแสงทางคลินิก

ความสามารถในการมองเห็นสูงสุดควรเข้าใจว่าเป็นระดับที่ทำได้โดยมีการแก้ไขสายตาผิด ปกติอย่างถูกต้องและสมบูรณ์ หากแก้ไขสายตาผิดปกติอย่างเหมาะสม ความสามารถในการมองเห็นสูงสุดควรใกล้เคียงกับค่าปกติและกำหนดให้เป็นค่าสมบูรณ์หรือเทียบเท่า ควรจำไว้ว่าบางครั้งเนื่องจากลักษณะเฉพาะของโครงสร้างจอประสาทตาความสามารถในการมองเห็นที่ "ปกติ" อาจมากกว่า 1.0 และอาจเป็น 1.25 1.5 หรือแม้แต่ 2.0

แนวทางการดำเนินงาน

ในการทำการศึกษา จำเป็นต้องมีกรอบแว่น ชุดเลนส์ทดลอง และวัตถุทดสอบสำหรับประเมินความคมชัดของการมองเห็น สาระสำคัญของวิธีการนี้คือการพิจารณาผลกระทบของเลนส์ทดลองต่อความคมชัดของการมองเห็น ในขณะที่กำลังแสงของเลนส์ (หรือเลนส์สำหรับภาวะสายตาเอียง) ที่จะให้ความคมชัดในการมองเห็นสูงสุดจะสอดคล้องกับการหักเหของแสงในดวงตา กฎพื้นฐานสำหรับการดำเนินการศึกษาสามารถกำหนดได้ดังนี้

• หากค่าสายตาเท่ากับ 1.0 ก็สามารถสันนิษฐานได้ว่ามีสายตาเอียง สายตาเอียงมาก (ชดเชยด้วยแรงตึงของการปรับสายตา) และสายตาสั้นอ่อน แม้ว่าตำราเรียนส่วนใหญ่จะแนะนำให้เริ่มการตรวจโดยใส่เลนส์ +0.5 D กับดวงตา แต่แนะนำให้ใช้เลนส์ -0.5 D ก่อน หากสายตาเอียงและสายตาเอียงมาก เลนส์ดังกล่าวภายใต้ภาวะสายตาเอียงจะทำให้การมองเห็นลดลง และภายใต้สภาวะปกติ ความสามารถในการมองเห็นอาจยังคงไม่เปลี่ยนแปลงเนื่องจากการชดเชยกำลังของเลนส์นี้ด้วยแรงตึงของการปรับสายตาสำหรับสายตาสั้นอ่อนไม่ว่าจะปรับสายตาอย่างไร ความสามารถในการมองเห็นอาจเพิ่มขึ้นได้ ในขั้นตอนต่อไปของการตรวจ ควรใส่เลนส์ +0.5 D ในกรอบทดลอง ในกรณีที่สายตาเอียง ความสามารถในการมองเห็นจะลดลงในทุกกรณี ในกรณีที่สายตาเอียงมากจะสังเกตเห็นการปรับปรุงในสภาวะที่ปิดการปรับสายตา และในกรณีที่มีการรักษาที่พักไว้ การมองเห็นอาจยังคงไม่เปลี่ยนแปลง เนื่องจากเลนส์จะชดเชยเฉพาะส่วนของสายตายาวแฝงเท่านั้น
• หากความสามารถในการมองเห็นต่ำกว่า 1.0อาจสันนิษฐานว่าเป็นสายตาสั้น สายตายาว และสายตาเอียงได้ การตรวจควรเริ่มจากการใส่เลนส์ -0.5 D ที่ดวงตา ในสายตาสั้น การมองเห็นมีแนวโน้มที่จะดีขึ้น ในขณะที่ในกรณีอื่น ๆ การมองเห็นจะแย่ลงหรือคงที่ ในขั้นตอนต่อไป การใช้เลนส์ +0.5 D จะทำให้เห็นการหักเหของแสงแบบไฮเปอร์เมโทรปิก (การมองเห็นจะคงที่หรือดีขึ้นโดยทั่วไป) ถ้าไม่มีแนวโน้มว่าความสามารถในการมองเห็นจะเปลี่ยนแปลงไปเมื่อเทียบกับการแก้ไขด้วยเลนส์ทรงกลม อาจสันนิษฐานว่าเป็นสายตาเอียงได้ เพื่อให้การวินิจฉัยชัดเจนขึ้น จำเป็นต้องใช้เลนส์พิเศษจากชุดทดลองที่เรียกว่าเลนส์ทรงกระบอก ซึ่งมีเพียงส่วนเดียวเท่านั้นที่ทำงานได้ทางแสง (เลนส์จะตั้งฉาก 90° กับแกนทรงกระบอกที่ระบุไว้บนเลนส์สายตาเอียง) ควรสังเกตว่าการกำหนดประเภทและโดยเฉพาะระดับของสายตาเอียงอย่างแม่นยำเป็นกระบวนการที่ต้องใช้แรงงานมาก (แม้ว่าจะมีการเสนอการทดสอบและวิธีการพิเศษเพื่อจุดประสงค์นี้) ในกรณีดังกล่าว ผลการศึกษาการหักเหของแสงแบบวัตถุประสงค์ควรใช้เป็นพื้นฐานสำหรับการวินิจฉัย
• หลังจากกำหนดประเภทของการหักเหของแสงทางคลินิกแล้ว ระดับของสายตาผิดปกติจะถูกกำหนด และด้วยการเปลี่ยนเลนส์ จะทำให้มองเห็นได้ชัดเจนที่สุด เมื่อกำหนดระดับ (ระดับ) ของสายตาผิดปกติ จะต้องปฏิบัติตามกฎพื้นฐานต่อไปนี้: จากเลนส์หลายตัวที่มีผลต่อการมองเห็นเท่ากัน ในกรณีสายตาสั้น จะเลือกเลนส์ที่มีกำลังแสงสัมบูรณ์ต่ำที่สุด และในกรณีสายตายาว จะเลือกเลนส์ที่มีกำลังแสงสัมบูรณ์สูงที่สุด

ควรสังเกตว่าการแก้ไขการสัมผัสแบบทดลองด้วยคอนแทคเลนส์แบบแข็ง ซึ่งไม่เพียงแต่แก้ไขภาวะสายตาผิดปกติเท่านั้น แต่ยังแก้ไขความคลาดเคลื่อนของพื้นผิวกระจกตาด้านหน้าด้วย สามารถใช้เพื่อกำหนดความคมชัดในการมองเห็นสูงสุดได้ ในสถานพยาบาลผู้ป่วยนอก ขอแนะนำให้ทำการทดสอบด้วยไดอะแฟรมแทนการทดสอบนี้ ในกรณีนี้ ในระหว่างการศึกษาการหักเหของแสงแบบอัตนัย ความคมชัดในการมองเห็นจะถูกกำหนดโดยใช้เลนส์แว่นตาทดลองและไดอะแฟรมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.0 มม. ซึ่งวางพร้อมกันในกรอบทดลอง อย่างไรก็ตาม วิธีการที่อธิบายไว้มีข้อเสียหลายประการที่ยากจะขจัดออก ประการแรก ในระหว่างการศึกษา จำเป็นต้องเน้นที่ระดับความคมชัดในการมองเห็น ซึ่งการลดลงของความคมชัดอาจเกิดขึ้นได้ไม่เพียงแต่จากการมีภาวะสายตาผิดปกติเท่านั้น แต่ยังเกิดจากการเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยาในสื่อออปติกและอุปกรณ์รับความรู้สึกทางประสาทด้วย นอกจากนี้ วิธีนี้ไม่สามารถใช้ได้ในกรณีที่ไม่มีการสัมผัสกับผู้ป่วย (เช่น ในเด็กเล็ก) เช่นเดียวกับการจำลองและการทำให้รุนแรงขึ้น ในกรณีเหล่านี้ วิธีการเชิงวัตถุในการวิจัยการหักเหของแสงจะให้ข้อมูลได้มากกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งการส่องกล้องด้วยสกีแอสโคปี การหักเหของแสงแบบธรรมดาและแบบอัตโนมัติ และการตรวจวัดสายตา

สามารถรับข้อมูลที่แม่นยำยิ่งขึ้นเกี่ยวกับการหักเหของแสงทางคลินิกได้โดยใช้เครื่องพิเศษ เช่น เครื่องวัดการหักเหของแสง ในรูปแบบที่เรียบง่าย หลักการทำงานของอุปกรณ์เหล่านี้สามารถนำเสนอได้ในรูปแบบการลงทะเบียนสัญญาณแสงที่สะท้อนจากเรตินา ซึ่งการโฟกัสจะขึ้นอยู่กับประเภทและระดับของการหักเหของแสงทางคลินิก

ในเครื่องวัดค่าดัชนีหักเหแสงแบบทั่วไป (Hartinger, Rodenstock) การปรับและตั้งค่าตำแหน่งที่ต้องการและประเภทของเครื่องหมายทดสอบของอุปกรณ์จะดำเนินการด้วยมือ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อุปกรณ์เหล่านี้แทบจะไม่ได้ใช้ในคลินิกเลย

เครื่องวัดสายตาอัตโนมัติมีความก้าวหน้ามากขึ้นในแง่ของการทำให้เป็นวัตถุของการศึกษา โดยที่การวิเคราะห์ลำแสงอินฟราเรดที่สะท้อนจากจอประสาทตาจะดำเนินการโดยอัตโนมัติโดยใช้หน่วยอิเล็กทรอนิกส์พิเศษ คุณสมบัติของเทคนิคการศึกษาการหักเหของแสงบนอุปกรณ์เหล่านี้มีคำอธิบายโดยละเอียดในคำแนะนำสำหรับแต่ละอุปกรณ์ สิ่งสำคัญคือการศึกษาการหักเหของแสงบนเครื่องวัดสายตาอัตโนมัติมักจะดำเนินการโดยบุคลากรทางการแพทย์ระดับกลางและผลจะออกเป็นเอกสารพิมพ์ในรูปแบบพิเศษตามพารามิเตอร์หลักต่อไปนี้: ค่าของสายตาเอียงทรงกลม ค่าของสายตาเอียง ตำแหน่งของเส้นลมปราณหลักเส้นใดเส้นหนึ่ง แม้ว่าเครื่องวัดสายตาอัตโนมัติจะมีราคาค่อนข้างสูง แต่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เครื่องวัดสายตาอัตโนมัติก็ค่อยๆ กลายเป็นส่วนสำคัญของอุปกรณ์มาตรฐานในสำนักงานจักษุแพทย์

ข้อเสียทั่วไปของเครื่องวัดสายตาแบบต่างๆ คือ การรองรับด้วยเครื่องมือ ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ทำให้ข้อมูลที่ได้ระหว่างการศึกษามีการเปลี่ยนแปลงไปสู่การหักเหของแสงแบบสายตาสั้น สาเหตุคือแรงกระตุ้นจากแรงปรับการรองรับ ซึ่งเกิดจากตำแหน่งของส่วนออปติกของอุปกรณ์ที่ระยะห่างเล็กน้อยจากดวงตาที่ต้องการตรวจ ในบางกรณี จำเป็นต้องมีการหักเหของแสงเพื่อระบุข้อมูลการหักเหของแสง เครื่องวัดสายตาแบบอัตโนมัติรุ่นล่าสุดมีอุปกรณ์ที่ช่วยลดความเป็นไปได้ของการรองรับด้วยเครื่องมือ

วิธีการที่อธิบายไว้ข้างต้นมีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจสอบการหักเหของแสงทางคลินิกของดวงตา

จักษุมิเตอร์

ตามคำศัพท์ต่างประเทศkeratometryเป็นวิธีการที่เป็นกลางในการศึกษา การหักเห ของกระจกตา เท่านั้น สาระสำคัญของวิธีการนี้คือการวัดภาพสะท้อนในกระจกตาที่ฉายลงบนกระจกตาโดยใช้เครื่องหมายทดสอบของอุปกรณ์ (ophthalmometer) ซึ่งขนาดจะขึ้นอยู่กับรัศมีความโค้งของพื้นผิวด้านหน้าของกระจกตา โดยปัจจัยอื่นๆ จะเท่ากัน ในระหว่างการศึกษา ตำแหน่งของเส้นเมอริเดียนหลักของกระจกตา (เป็นองศา) จะถูกกำหนด รวมถึงกำลังแสง (เป็นไดออปเตอร์) และรัศมีความโค้งของพื้นผิวด้านหน้าของกระจกตา (เป็นมิลลิลิตร) ในเส้นเมอริเดียนที่กำหนด ควรสังเกตว่ามีความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างตัวบ่งชี้ทั้งสองนี้: ยิ่งรัศมีความโค้งของกระจกตาเล็กลง กำลังแสงก็จะยิ่งมากขึ้น

เครื่องวัดค่าสายตาอัตโนมัติบางรุ่นมีหน่วยที่ใช้ประเมินค่าสายตาของกระจกตาในระหว่างการศึกษา ควบคู่ไปกับการวัดค่าสายตาทางคลินิก (เช่น การหักเหของแสงทั่วไปของดวงตา) ด้วย

แม้ว่าผลการตรวจจักษุวิทยาจะไม่สามารถใช้ตัดสินการหักเหของแสงในดวงตาได้โดยรวม แต่ในหลายสถานการณ์ ผลการตรวจอาจมีความสำคัญและถือเป็นความหมายพื้นฐานได้

• ในการวินิจฉัยภาวะสายตาเอียง ผลการตรวจจักษุวิทยาสามารถใช้เป็นจุดเริ่มต้นได้ ไม่ว่าในกรณีใด ควรชี้แจงผลการตรวจด้วยเครื่องวัดสายตาและการตรวจสายตาโดยอาศัยประสบการณ์ส่วนตัว หากเป็นไปได้ สถานการณ์หลังนี้เกี่ยวข้องกับอิทธิพลที่เป็นไปได้ของภาวะสายตาเอียงแบบผลึกต่อพารามิเตอร์ของภาวะสายตาเอียงทั่วไป
• ข้อมูลที่ได้ระหว่างการตรวจวัดสายตา (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับการหักเหของกระจกตา) ร่วมกับความยาวของแกนหน้า-หลัง จะนำไปใช้ในสูตรต่างๆ ที่ใช้ในการคำนวณพารามิเตอร์ของการผ่าตัดแก้ไขสายตา (เช่น การตัดกระจกตาส่วนเรเดียล) และกำลังแสงของเลนส์แก้วตา (IOL) ที่ใช้ในการแก้ไขภาวะสายตาผิดปกติจากสาเหตุต่างๆ (เช่น สายตายาว ซึ่งมักเกิดขึ้นหลังจากการผ่าตัดต้อกระจก )
• การกำหนดรัศมีความโค้งของพื้นผิวกระจกตาส่วนหน้าให้แม่นยำมีความจำเป็นเมื่อต้องเลือกพารามิเตอร์ที่สำคัญของคอนแทคเลนส์ เช่น รัศมีฐานของพื้นผิวด้านหลัง (ที่หันไปทางดวงตา) การวัดนี้มีความจำเป็นเมื่อเทียบเคียงกันเพื่อให้พื้นผิวกระจกตาส่วนหน้าและพื้นผิวด้านหลังของคอนแทคเลนส์มีความสอดคล้องกัน
• ข้อมูลของการตรวจจักษุวิทยาค่อนข้างสูงในกรณีที่สายตาเอียงกระจกตาผิดปกติ ซึ่งมักเกิดขึ้นจากการบาดเจ็บของกระจกตา (จากการบาดเจ็บ การอักเสบ การเสื่อมสภาพ ฯลฯ) ในกรณีนี้ ในระหว่างการตรวจ อาจตรวจพบการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญหรือในทางกลับกัน การหักเหของแสงของกระจกตา การละเมิดการจัดเรียงแนวตั้งฉากกันของเส้นลมปราณหลัก และการบิดเบือนของรูปร่างของภาพสะท้อนในกระจกของเครื่องหมายทดสอบบนกระจกตา

จักษุวิทยาสามารถใช้ในการศึกษาการหักเหของแสงของกระจกตาได้เฉพาะในบริเวณตรงกลาง (เส้นผ่านศูนย์กลาง 2.5-3 มม.) อย่างไรก็ตาม แม้จะไม่มีภาวะสายตาเอียง แต่รูปร่างของพื้นผิวกระจกตาทั้งหมดก็แตกต่างจากทรงกลม และสามารถแสดงเป็นพาราโบลาในเชิงเรขาคณิตได้ ในทางปฏิบัติ หมายความว่า แม้แต่ภายในเส้นเมอริเดียนเดียว รัศมีความโค้งของกระจกตาก็เปลี่ยนแปลงไป โดยจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นในทิศทางจากศูนย์กลางไปยังขอบนอกของกระจกตา ในขณะที่การหักเหของแสงของกระจกตาก็จะลดลงตามไปด้วย ความรู้เกี่ยวกับพารามิเตอร์ของกระจกตาในบริเวณรอบนอกและรอบนอกนั้นมีความจำเป็นในสถานการณ์ทางคลินิกหลายๆ สถานการณ์ เช่น เมื่อเลือกคอนแทคเลนส์และการผ่าตัดแก้ไขสายตาด้วยกระจกตา การกำหนดระดับอิทธิพลของโรคกระจกตาต่างๆ ต่อคุณสมบัติการหักเหของแสง เป็นต้น

วิธีการตรวจกระจกตาเพื่อศึกษาการหักเหของแสงบนพื้นผิวทั้งหมดของกระจกตา

วิธีการวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการประเมินความโค้งและการหักเหของพื้นผิวทั้งหมดของกระจกตา เรียกว่า keratotopographic เนื่องจากสามารถใช้วิธีนี้เพื่อให้ได้แนวคิดเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างการหักเหของบริเวณต่างๆ ของกระจกตา (โดยทั่วไป เรียกว่า โทโพกราฟี)

การประเมินการหักเหของกระจกตาทั้งหมดโดยประมาณสามารถทำได้โดยใช้วิธีง่ายๆ เช่น การส่องกระจกตา โดยจะฉายภาพวงกลมที่เรียงกันเป็นแนวศูนย์กลางลงบนกระจกตาโดยใช้เครื่องมือง่ายๆ (การส่องกระจกตา) การส่องกระจกตาเป็นแผ่นดิสก์ที่มีวงกลมเรียงกันสลับสีขาวและสีดำที่มีแสงส่องสว่าง หากกระจกตามีรูปร่างใกล้เคียงกับทรงกลม ภาพจะถูกสร้างขึ้นจากวงกลมที่เรียงกันเป็นแนวเดียวกัน สำหรับภาวะสายตาเอียง ภาพเหล่านี้จะมีลักษณะเป็นวงรี ส่วนภาวะสายตาเอียงแบบไม่สม่ำเสมอ การจัดเรียงที่เป็นระเบียบของภาพจะเสียไป การใช้การส่องกระจกตาจะทำให้สามารถประเมินความกลมของกระจกตาได้ในเชิงคุณภาพเท่านั้น

การตรวจภาพถ่ายเคอราโตกราฟี

การตรวจภาพกระจกตาด้วยโฟโตเคอราโทกราฟีเกี่ยวข้องกับการประมวลผลทางคณิตศาสตร์ของโฟโตเคอราโทแกรม (ภาพสะท้อนของวงกลม) นอกจากนี้ การวัดการหักเหของแสงในบริเวณกระจกตาต่างๆ ยังสามารถทำได้โดยใช้จักษุมิเตอร์แบบธรรมดาที่มีอุปกรณ์ต่อพ่วงพิเศษสำหรับเปลี่ยนการจ้องของคนไข้ (เรียกว่าโฮโลเมทรีการจ้อง)

อย่างไรก็ตาม วิธีการศึกษาการหักเหของแสงในกระจกตาที่ให้ข้อมูลได้ดีที่สุดก็คือการทำคอมพิวเตอร์เคอราโตโทโพกราฟี อุปกรณ์พิเศษ (เคอราโตโทโพกราฟี) ช่วยให้สามารถวิเคราะห์การหักเหของแสงและความโค้งของกระจกตาในบริเวณต่างๆ ได้อย่างครอบคลุม เคอราโตโทโพกราฟีมีโปรแกรมคอมพิวเตอร์หลายโปรแกรมสำหรับประมวลผลผลการศึกษา นอกจากนี้ยังมีตัวเลือกการประมวลผลข้อมูลด้วยภาพโดยเฉพาะ โดยใช้การทำแผนที่สี ซึ่งสีและความเข้มข้นของสีของบริเวณต่างๆ ของกระจกตาจะขึ้นอยู่กับการหักเหของกระจกตา

คำถามเกี่ยวกับลำดับการประยุกต์ใช้ของวิธีการหักเหแสงแบบอัตนัยและแบบวัตถุวิสัยในการวิจัยนั้นมีความสำคัญ เห็นได้ชัดว่าด้วยเครื่องวัดการหักเหแสงอัตโนมัติที่มีอยู่ การวัดการหักเหแสงแบบวัตถุวิสัยจึงสามารถทำก่อนการประเมินการหักเหแสงแบบอัตนัยได้ อย่างไรก็ตาม การทดสอบแบบอัตนัยโดยเฉพาะนั้นควรมีความสำคัญพื้นฐาน ไม่เพียงแต่ในการวินิจฉัยขั้นสุดท้ายเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการเลือกวิธีการที่เหมาะสมในการแก้ไขสายตาผิดปกติด้วย