Авторефрактометрия

Авторефрактометрия — это объективный метод измерения рефракции (преломляющей способности) глаза человека с помощью автоматизированного прибора — авторефрактометра. Исследование позволяет быстро и бесконтактно оценить наличие и степень таких нарушений зрения, как миопия (близорукость), гиперметропия (дальнозоркость) и астигматизм, а также определить радиус кривизны роговицы (кератометрию). Метод широко применяется в офтальмологии для первичной диагностики, подбора очков и контактных линз, а также для контроля за прогрессированием заболеваний.

История метода

Первые попытки объективного измерения рефракции относятся к XIX веку — тогда использовался метод скиаскопии (теневой пробы), который требовал длительного обучения врача и был субъективен. В середине XX века, с развитием электроники и оптики, появились предпосылки для автоматизации. Первые серийные авторефрактометры были разработаны в 1970-х годах: в Японии компания Canon и в США компания Humphrey Instruments. Они использовали принцип инфракрасного излучения и фотоэлементов, что позволяло проводить измерение без контакта с глазом и без циклоплегии (медикаментозного расширения зрачка). В 1980-х годах технология стала более компактной и точной, что привело к массовому внедрению приборов в клиническую практику. Современные модели, появившиеся в 2000-х, могут одновременно выполнять рефрактометрию, кератометрию и даже топографию роговицы.

Принцип работы

Авторефрактометр основан на проекции на сетчатку глаза инфракрасного изображения (обычно кольца или креста) и анализе его отражения. Прибор посылает пучок инфракрасного света в глаз, который проходит через роговицу, хрусталик и фокусируется на сетчатке. Отражённый от сетчатки световой сигнал фиксируется датчиками прибора.

Если глаз имеет нормальное зрение (эмметропию), отражённый пучок возвращается параллельным. При миопии (свет фокусируется перед сетчаткой) или гиперметропии (фокус позади сетчатки) отражённый сигнал будет расходящимся или сходящимся, что и регистрируется. Электронная система вычисляет диоптрийную поправку — то есть какую линзу (сферическую и цилиндрическую, для коррекции астигматизма) необходимо поставить, чтобы добиться фокусировки строго на сетчатке. Результат выводится в диоптриях (D) с указанием оси цилиндра для астигматизма.

Ключевые показатели

• Сфера (Sph) — сферический компонент рефракции, измеряемый в диоптриях. Отрицательные значения (например, -2,5 D) указывают на миопию, положительные (+1,0 D) — на гиперметропию.
• Цилиндр (Cyl) — цилиндрический компонент, характеризующий степень астигматизма. Всегда указывается с отрицательным знаком (в современных системах). Нулевое значение означает отсутствие астигматизма.
• Ось цилиндра (Axis) — угол в градусах от 0 до 180°, задающий ориентацию главного меридиана астигматического глаза.
• Кератометрия (K1 и K2) — значения радиуса кривизны роговицы в двух главных меридианах, измеряемые в миллиметрах. Используются для подбора контактных линз и оценки формы роговицы.
• Межзрачковое расстояние (PD) — расстояние между центрами зрачков в миллиметрах, необходимое для центровки очковых линз. Некоторые приборы измеряют и этот параметр.

Виды авторефрактометров

Современные авторефрактометры делятся на несколько типов в зависимости от набора функций:

• Базовые (ручные и стационарные) — только рефрактометрия. Используются в кабинетах первичного приёма. Ручные модели компактны, применяются в педиатрии или при обследовании лежачих пациентов.
• Кераторефрактометры — дополнительно выполняют кератометрию (измерение кривизны роговицы). Являются стандартом для подбора контактных линз.
• Авторефрактокератотопографы — наиболее функциональные устройства, позволяющие построить карту (топографию) передней поверхности роговицы. Используются для диагностики кератоконуса и предоперационного обследования перед рефракционными операциями.
• Аберрометры — отдельный класс приборов, оценивающих волновой фронт глаза (общие аберрации), но многие современные авторефрактометры включают базовый модуль аберрометрии.

Процедура проведения исследования

Исследование проводится в помещении с регулируемым освещением (обычно при полумраке). Пациент садится перед прибором, кладёт подбородок и лоб на специальные упоры. Врач или медсестра настраивает окуляр, чтобы зрачок пациента центрировался относительно оптической оси. Пациенту даётся инструкция смотреть на фиксационную картинку внутри прибора (обычно изображение домика или воздушного шара) и не моргать в момент измерения. Прибор автоматически выполняет серию экспозиций (обычно 3–6). Длительность процедуры — 1–3 минуты на оба глаза. Никакого дискомфорта или повреждений при этом не возникает, так как инфракрасное излучение безопасно.

Особое место занимает авторефрактометрия с циклоплегией. У детей, подростков и лиц с подозрением на спазм аккомодации (напряжение хрусталика) перед исследованием закапывают циклоплегические препараты (например, атропин или тропикамид), чтобы временно выключить аккомодацию и получить истинное значение рефракции без участия мышечного тонуса. Без циклоплегии у молодых людей часто выявляется ложная миопия, что приводит к гиперкоррекции.

Точность и ограничения

Авторефрактометрия обладает высокой воспроизводимостью и повторяемостью, но её результаты не являются окончательными для выписки рецепта. Причины:

1. Влияние аккомодации — без циклоплегии у людей до 40–45 лет прибор может зафиксировать избыточное напряжение, особенно при фиксации на близком объекте.
2. Погрешность при нарушениях прозрачности оптических сред — при катаракте, помутнениях роговицы или стекловидного тела отражённый сигнал искажается.
3. Невозможность учёта субъективных ощущений — прибор выдает математическую величину, не анализируя бинокулярное зрение, адаптацию, переносимость анизометропии (разницы в рефракции глаз).
4. Слезная плёнка — нестабильная или высохшая поверхность роговицы может влиять на измерение радиуса кривизны.

Поэтому результат авторефрактометрии всегда считается предварительным (ориентировочным). Окончательный рецепт выписывается после субъективной коррекции, когда пациент сам оценивает четкость изображения при смене линз, а также после тестов на бинокулярное зрение и биомикроскопии.

Применение

Авторефрактометрия используется в следующих областях:

• Первичное офтальмологическое обследование — для быстрого скрининга у взрослых и детей (в том числе в школах при профосмотрах).
• Подбор очков и контактных линз — особенно кераторефрактометрия необходима для контактной коррекции жёсткими газопроницаемыми линзами.
• Предоперационная диагностика — перед лазерной коррекцией зрения (методы LASIK, PRK, SMILE) и операцией по удалению катаракты (расчёт силы интраокулярной линзы). Современные модели включают расчёт торических линз.
• Мониторинг динамики заболеваний — при прогрессирующей миопии у детей, при кератоконусе (регулярное измерение кривизны роговицы).
• Научные исследования — при изучении распространённости аномалий рефракции, возрастных изменений аккомодации, воздействия зрительных нагрузок.

Пример результатов и интерпретации

Типичный протокол авторефрактометра может выглядеть так (без циклоплегии):

Такие данные указывают на двустороннюю миопию слабой степени с минимальным астигматизмом. Результат будет проверен субъективной коррекцией и уточнён в рецепте.

Интересные факты

• Первый авторефрактометр (Humphrey 500) весил около 50 килограммов и стоил более 20 тысяч долларов по ценам 1970-х годов. Современные портативные модели весят менее 1 килограмма.
• Инфракрасный свет, используемый в приборе, не воспринимается глазом больного, что исключает ослепление — пациент не щурится и не моргает рефлекторно, что повышает точность.
• В мировой практике стандарт качества офтальмологической помощи рекомендует проводить авторефрактометрию всем пациентам старше 40 лет как скрининг на гиперметропию и пресбиопию, входящую в возрастные нормы.

Источники

• Аветисов Э. С., Тарутта Е. П., Ковалевская М. А. «Рефракция глаза и её нарушения» (2009).
• Фёдоров С. Н., Дружков Д. Н. «Авторефрактометрия и кератометрия в клинической практике» (2005).
• Руководство по офтальмологии под редакцией А. П. Нестерова (2014).
• Стандарты медицинской помощи при аномалиях рефракции (приказ Минздрава РФ № 210н, 2012).