Základy binokulárního vidění Jana Sokolová Šidlová FYZIOLOGICKÁ OPTIKA Podzim 2022 Binokulární vidění Binokulární vidění je definováno jako koordinovaná senzomotorická činnost obou očí, která zajišťuje vytvoření jednoduchého obrazu pozorovaného předmětu. Jedná se o schopnost vidět dvěma očima pozorovaný předmět jednoduše. Motorická složka - nastavuje oční bulby do takového postavení, aby obraz dopadal do optického centra obou očí Optická složka - zajišťuje průchod paprsků přes lomivá prostředí oka tak, aby na sítnici dopadal ostrý obraz Senzorická složka - zajišťuje zpracování zrakových informací obou očí, počínaje podrážděním ve fotoreceptorech sítnice, a vedení do kortikálního zrakového centra v okcipitálním laloku mozku Fáze vývoje zrakového vnímání • Binokulární vidění není vrozené, vyvíjí a upevňuje se po narození společně s vývojem sítnice a žluté skvrny pod vlivem vizuální zkušenosti souběžně s dozráváním CNS. - 6-7 letech - normální, pevné, bifoveální vidění • Člověk se nerodí s dokonalým viděním, od narození vnímá světlo a tmu • Po narození je již sítnice vyvinuta, ale stále dochází k jejímu dozrávání a rozrůstání do periferie. • Počet smyslových buněk je od narození konečný, čípky však mají odlišnou stavbu (tlusté, daleko od sebe), nejsou zcela diferencovány a náležitě uspořádány Fáze vývoje zrakového vnímání • v 1. měsíci čípky dozrávají (prodlužují se a ztenčují) a jejich počet ve fovei se migrací zvyšuje - dochází ke zvyšování hustoty buněk ve foveole. • od 4. měsíce už začíná definitivně převažovat centrální krajina nad ostatní sítnicí, ve 3. - 5. měsíci se rozvíjí centrální fixace • vývoj žluté skvrny je dokončen asi v 6.měsíci života, definitivně dokončen až v 3 - 4.roce života. Vývoj zrakového vnímání • 2. měsíc - vývoj fixačního reflexu (dítě dokáže fixovat pohybující se předměty). Vyvíjí se monokulárni fixační reflex (dítě se dívá převážně jedním okem, druhé oko může fyziologicky zašilhat), utváří se binokulární fixační reflex • 3. měsíc - vývoj reflexu konvergence a divergence, tzn. že dítě je schopno sledovat bližší a vzdálenější předměty • 4. měsíc - vývoj akomodace (umožněno ostré vidění blízkých předmětů. Tento reflex je závislý na vývoji ciliárního svalu) • Od 6. měsíce - souhra akomodace a konvergence se vyvíjí zvolna, pohyby očí hladké, klouzavé, dítě udrží konvergenci delší dobu, objevuje se reflex fúze Vývoj zrakového vnímání • Koncem prvního roku dítě začíná chodit, binokulární reflexy se zlepšují na podkladě raných pohybových a dotykových zkušeností, probíhá utužování prostorového a hloubkového vidění, smyslu pro vzdálenost, velikost a polohu předmětu. Zpevňuje se vztah mezi akomodací a konvergencí. Až do mladšího školního věku se binokulární reflexy zdokonalují a stabilizují Vývoj zrakové ostrosti U novorozence převažuje skotopické vidění nad fotopickým. Po narození je zraková ostrost rovna světlocitu (6/300). Od Vi roku zraková ostrost prudce stoupá a normy je dosaženo ve 4, - 6. roce Zraková ostrost Při narození 6/300 Konec 1. Roku 6/60 Konec 2. Roku 6/15 Konec 3. roku 6/8 Konec 4. roku 6/6 Později 6/4 NRK - normální retinální _korespondence_ • základ senzorické koordinace obou očí tvoří NRK • Tzn., že sítnicové body obou očí se stejným místním vztahem k foveolám mají stejnou společnou lokalizaci v prostoru • Obě foveoly jsou hlavními korespondujícími místy a poskytují nejostřejší obraz • Jejich pohledový směr na fixační předmět je hlavním pohledovým směrem • Fovey jsou hlavními vzájemně korespondujícími body. Ostatní místa sítnic se stejným místním vztahem k foveolám, mající společnou lokalizaci v prostoru, se nazývají korespondující body a tento stav označujeme jako normální retinální korespondenci. • Body sítnice, které spolu vzájemně nekorespondují, nazýváme disparátni. • Obrazy, které dopadají na korespondující body sítnice, vnímáme v prostoru jednoduše, naopak obrazy, které dopadají na disparátni místa sítnice, vnímáme dvojitě. Podmínky pro normální JBV • Senzorické složky: - Normální nebo téměř normální vidění obou očí - Přibližně stejně velké sítnicové obrazy obou očí - Společné vnímání oběma očima - Dostatečně vyvinutý fúzní aparát • Motorické a anatomické složky: - Přibližně paralelní postavení očí při pohledu do dálky - Volná pohyblivost bulbů - Koordinace akomodace a konvergence Stupně JBV Rozlišujeme 3 stupně binokulárního vidění: 1. SUPERPOZICE 2. FÚZE 3. STEREOPSE 1. SUPERPOZICE ■ Schopnost vnímat současně sítnicemi obou očí a překrýt tak oběma očima nestejné obrázky • Nutná přítomnost simultánní percepce • Výsledek SP záleží na postavení bulbů 2. FUZE • Schopnost spojit stejný obraz z pravého a levého oka v jeden vjem • To je možné pouze pokud jsou splněny senzomotorické předpoklady • Rozlišujeme: - SENZORICKÁ FÚZE - Psychický a fyziologický děj spojování dvou monokulárních vjemů v jeden zrakový vjem, který vzniká i bez pohybu očí - MOTORICKÁ FÚZE - Řídí vizuální osy obou očí tak, aby se proťaly na fixovaném předmětu, a tím zabránily vzniku diplopie Šířka fúze • ŠF je hlavním ručitelem JBV • Při měření ŠF zjišťujeme stupeň konvergence a divergence, při kterém se rozpadá jednoduchý binokulární obraz ve dvojitý • Hodnotíme rychlost a snadnost spojování diplopických obrazů v jeden vjem • Normální šířka fúze v horizontále je 30° do konvergence, až 8° do divergence a 3° až 6° ve vertikále. • Podle rychlosti a snadnosti spojování diplopických obrazů hodnotíme sílu fúze. 3. STEREOPSE (prostorové vidění) = hloubkové vidění • nejvyšší stupeň BV • Schopnost vytvořit hloubkový vjem spojením lehce horizontálně disparátních částí obrazů, které nedopadají v každém oku na přesně korespondující místa sítnic. Jejich splynutím pak vzniká vjem třetího rozměru a tak nám poskytuje prostorové stereoskopické trojrozměrné dívání. HOROPTER • JBV se děje v oblasti horopteru • = souhrn všech bodů v prostoru, jejichž obrazy dopadají na korespondující místa na sítnici při určitém postavení očí • Všechny body v horopteru vidíme binokulárně jednoduše • Obrazy bodů, které leží před nebo za empirickým horopterem, mimo oblast Panumova prostoru, dopadají na nekorespondující místa sítnic a působí dvojité vidění HOROPTER PAN U M UV PROSTOR • Nachází se těsně před a za horopterem po obou stranách fixačního bodu, ve kterém je ještě možné jednoduché vidění • Panumův prostor má svůj specifický tvar a rozsah. Nejširší je v periferii, naopak v centru je nejužší, jeho rozsah se uvádí okolo 15 - 20 úhlových minut. Horopter a oblast Panumova prostoru obraz Panumova areálu horopter v prostoru Panumův areál Panumův areál FYZIOLOGICKÁ DIPLOPIE • Když však disparace překročí Panumův prostor, vzniká FYZIOLOGICKÁ DIPLOPIE, která ještě umocní hloubkový vjem. • Fyziologickou doplopii běžně nevnímáme, potlačujeme ji, protože veškerá naše pozornost se soustředí na oblast vědomého pohledu, tj. oblast ZP kolem bodu fixace o rozměru asi 3-5° FYZIOLOGICKÁ DIPLOPIE A. Nezkřížená fyziologická diplopie B. Zkřížená fyziologická diplopie 2L 2 2P tempL tHmp. temp. levé o|íc pravé t*o temp B Poruchy binokulárního vidění • JBV může být narušeno jak po stránce senzorické vlivem nestejně jasných obrazů v obou očích, • nebo po stránce motorické vlivem změny svalového napětí nebo inervace. • Oba případy působí proti fúznímu úsilí a porucha se projeví strabismem (heterotropie, zjevné šilhání)- poruchou zrakové funkce projevující se navenek asymetrickým postavením očí, nebo heteroforií - skrytým šilháním, změnou vzájemného postavení očí po zrušení fúze. 21 Ortoforie Vyskytuje se zhruba u 20 - 30% populace. Ortoforie je rovnovážný stav okohybných svalů, při kterém lze bez jakéhokoli úsilí, dosáhnout binokulárního vidění. Dívají-li se oči přímo vpřed na předmět v nekonečnu, kdy osy vidění jsou paralelní, mluvíme o primárním postavení ocí. V sekundárním postavení se oči pohybují kolem vertikální nebo horizontální osy. V terciárním postavení se pohyb děje kolem šikmých os. Pohyby očí jsou vědomé, kontrolované vůlí a zajišťují vidění v zorném poli. Podvědomé pohyby očí jsou nutné pro udržení zrakového vjemu. Bez pohybu oka by obraz na sítnici během několika sekund zešednul a zmizel. Je to tzv. stabilizovaný obraz nebo vjem. Při usilovné fixaci vykonává oko tři druhy pohybů. 22 HETEROFORIE • Heteroforie = latentní strabismus = skryté šilhání • Porucha rovnovážného stavu okohybných svalů • Při přerušení fuze se zakryté oko uchýlí ze svého postavení 23 Typy HETEROFORIÍ Podle směru uchýlení oka po zrušení fúzního podnětu rozlišujeme formy heteroforie na: 1. Horizontální f orie - esoforie - uchýlení oka směrem nasálně - exoforie - uchýlení oka směrem temporálně 2. Vertikálníf orie - hyperforie - uchýlení oka směrem nahoru - hypoforie - uchýlení oka směrem dolů 3. Cykloforie - podmíněny rotací bulbu kolem předozadní osy - incykloforie - stáčení vertikálního meridiánu rohovky horním pólem dovnitř - excykloforie - stáčení vertikálního meridiánu rohovky horním pólem zevně HETEROFORIE • Mezi méně běžné formy heteroforií patří anizoforie a arteficiální heteroforie. • Při anizoforii se mění velikost heteroforie v závislosti na směru pohledu očí. Vlastní anizoforie je dukční porucha způsobená parézou nebo hyperfunkcí některého z okohybných svalů. • Arteficiální heteroforie vzniká při decentraci korekčních brýlových čoček vzhledem ke středům zornic vyšetřované osoby. PATOLOGIE JBV 1. SUPRESE 2. AMBLYOPIE 3. ARK 1. SUPRESE • Útlum, potlačování vjemu • Samovolný proces zabraňující vstupu informací z uchýleného oka do příslušných center a zabránění jejich uvědomění • O podstatě útlumového procesu víme stále málo 2. AMBLYOPIE • Tupozrakost • Snížení zrakové ostrosti různého stupně při normálním anatomickém nálezu na oku • Postihuje buď pravé, nebo levé oko, vzácně může být i oboustranná. Postihuje asi 3 % dětské populace. • Projevuje se většinou v útlém dětském věku. Nej častějším projevem je šilhání a nekorigovaná refrakční vada, především tehdy, je-li na obou očích různého stupně. Vznik tupozrakosti může způsobit i dlouhodobý obvaz jednoho oka. • Tupozrakost lze vyléčit nebo alespoň podstatně zlepšit, pokud je diagnostikována včas, nejlépe u dětí v předškolním věku Rozdělení amblyopie • Kongenitální (vrozená) - stav se léčbou lepší buď částečně, nebo se nezlepší vůbec. Např.u nystagmu • Anizometropická - objevuje se při rozdílu dioptrií mezi oběma očima. V tomto případě tupozrakost může i nemusí být spojena se šilháním • Ametropická = tupozrakost při refrakčních vadách, málokdy závažná -špatné vidění přivádí dítě již časně k lékaři (objevuje se při vysoké refrakční vadě, zvláště u hypermetropie) - Meridionální- při velkém vrozeném astigmatismu. • Ex anopsia - amblyopie z nepoužívání oka. Vzniká u zakalených optických části oka, např. při katarakte či krvácení do sklivce. Patří sem také okluzní amblyopie při déletrvajícím obvazu jednoho oka nebo při dlouhodobé okluzi zdravého oka u léčby tupozrakosti. • Relativní - Je typická při malé organické vadě. Je velmi těžko vyléčitelná. • Při strabismu - začne-li se s léčbou před 4 rokem, může být dosaženo normálního vidění.Signifikantní zlepšení vidění je možné ještě v 5-6 letech. Rozdělení podle stupně snížení ZO • Těžká - V horší než 6/60 • Střední-V 6/60 až 6/18 • Lehká - V 6/18 až 6/8 Léčba amblyopie • okluze a správná korekce • Význam okluze: zlepšení ZO nezakrytého oka, zmenšení útlumu nezakrytého oka a v neposlední řadě prevence vzniku ARK • pleoptická cvičení Amblyopie • Formy okluze: 1. Přímá - zakrývá se zdravé, vidoucí oko 2. Nepřímá - okluze amblyopického oka 3. Totální - používá se okluzor nebo okluzní kont. čočka 4. Parciální - na sklo se dá fólie, lak či mřížkované sklo 5. Sektorová - zakrývá se některý sektor brýlové cocky 3. ANOMALNI RETINALNI _KORESPONDENCE_ • ARKje binokulární funkční centrálně nervová anomálie • fovea fixujícího oka nekoresponduje s foveou uchýleného oka, ale s jiným bodem na sítnici, na který dopadá obraz pozorovaného předmětu • Fovea fixujícího oka a místo na sítnici uchýleného oka, kde se vytvoří falešná makula, vytvářejí novou prostorovou lokalizaci. Ta nastane pouze při binokulárním vidění. Při monokulárním vidění přebírá fixaci opět fovea uchýleného oka. • ARK vzniká pomalu u dlouhotrvajících neléčených strabismů. Závisí na době vzniku a délce šilhání, protože čím dříve začalo a déle trvalo, tím je ARK pevnější. Závisí také na velikosti úhlu šilhání. Častěji se vyskytuje u malých, konstantních úhlů šilhání než u velkých a měnlivých úhlů. Hezký den ...