Binokulární vidění

Binokulární vidění, tj. vidění dvěma očima, kdy je objekt vnímán jako jeden obraz, je možné pouze za jasných, souběžných pohybů očních bulv. Oční svaly zajišťují, aby obě oči byly umístěny na objektu fixace tak, aby jeho obraz dopadal na shodné body sítnic obou očí. Pouze v tomto případě dochází k jedinému vnímání objektu fixace.

Identické neboli korespondující jsou centrální jamky a body sítnice umístěné ve stejné vzdálenosti od centrálních jamek ve stejném meridiánu. Body sítnice umístěné v různých vzdálenostech od centrálních jamek se nazývají disparátní, nekorespondující (neidentické). Nemají vrozenou vlastnost jediného vnímání. Když obraz objektu fixace dopadne na neidentické body sítnice, dochází k dvojitému vidění neboli diplopii (řecky diplos - dvojitý, opos - oko) - velmi bolestivému stavu. K tomu dochází například při strabismu, kdy je jedna ze zrakových os posunuta na jednu nebo druhou stranu od společného fixačního bodu.

Obě oči se nacházejí ve stejné frontální rovině v určité vzdálenosti od sebe, takže každé z nich vytváří ne zcela identické obrazy objektů umístěných před a za objektem fixace. V důsledku toho nevyhnutelně dochází k zdvojení, nazývanému fyziologické. Je neutralizováno v centrální části vizuálního analyzátoru, ale slouží jako podmíněný signál pro vnímání třetího prostorového rozměru, tj. hloubky.

Toto posunutí obrazů objektů (blíže a dále od fixačního bodu) vpravo a vlevo od makuly lutea na sítnicích obou očí vytváří tzv. transverzální disparitu (posun) obrazů a jejich vstup (projekci) na disparátní oblasti (neidentické body), což způsobuje dvojité vidění, včetně fyziologického.

Příčná disparita je primárním faktorem vnímání hloubky. Existují sekundární, pomocné faktory, které pomáhají při posouzení třetího prostorového rozměru. Jsou to lineární perspektiva, velikost objektů, uspořádání světla a stínu, které napomáhá vnímání hloubky, zejména za přítomnosti jednoho oka, když je příčná disparita vyloučena.

Pojem binokulární vidění je spojován s pojmy jako fúze (psychofyziologický akt slučování monokulárních obrazů), fúzní rezervy, které zajišťují binokulární fúzi při určitém stupni redukce (konvergence) a separace (divergence) vizuálních os.

[ 1 ], [ 2 ]

Vlastnosti binokulárního vidění

Binokulární vidění je schopnost vidět objem a vnímat hloubku pomocí dvou očí umístěných na obličeji osoby. Tuto vlastnost vidění zajišťují následující znaky:

1. Společné vnímání: Každé oko vidí objekt z mírně odlišného úhlu a mozek tyto dva obrazy spojí do jednoho. Toto sloučení obrazů umožňuje člověku posoudit hloubku, vzdálenost a trojrozměrnou strukturu objektů.
2. Stereovizení: Efekt, kdy každé oko vidí obraz s mírným posunem, se nazývá stereovizení. Umožňuje člověku odhadnout blízkost a vzdálenost objektů a přesně určit jejich polohu v prostoru.
3. Překrývající se obrazy: Během binokulárního vidění se části obrazů v každém oku překrývají a mozek tyto překrývající se oblasti sloučí. To vytváří pocit hloubky a objemu.
4. Fixace: Oči obvykle fixují na stejný bod v prostoru. To zajišťuje stabilitu vidění a umožňuje člověku sledovat pohybující se objekty.
5. Konvergence: Když se člověk dívá na blízký objekt, oči se spojí a zaostří na něj. Tomu se říká konvergence. Když se člověk dívá na vzdálený objekt, oči se rozcházejí.
6. Stereopse: Stereopse je schopnost rozlišovat malé rozdíly v poloze objektů v prostoru. Umožňuje člověku vidět i ty nejmenší detaily a posoudit vnímání hloubky.

Binokulární vidění je důležitou součástí normálního lidského vidění a umožňuje nám vnímat svět kolem nás ve třech rozměrech. Poruchy binokulárního vidění mohou vést k problémům s vnímáním hloubky a koordinací pohybů očí, což může způsobit problémy se zrakovými funkcemi a vnímáním světa kolem nás.

Jaké předkové znaky vedly k binokulárnímu vidění?

Binokulární vidění se vyvinulo během evoluce savců, včetně člověka, jako adaptace na charakteristiky jejich prostředí a životního stylu. Tato vlastnost má své výhody a je spojena s řadou evolučních změn:

1. Přechod k stromovému životu: Raní primáti přesunuli svůj život ze země na stromy, kde se začali aktivně pohybovat, hledat potravu a vyhýbat se nebezpečí. Binokulární vidění bylo adaptivní výhodou, která jim umožňovala odhadovat vzdálenosti a hloubky při pohybu ve větvích stromů.
2. Lov a shánění potravy: Binokulární vidění se stalo důležitým pro lov hmyzu a dalších malých zvířat, stejně jako pro hledání jedlého ovoce a rostlin v lese. Hluboké stereo vidění umožňovalo primátům přesně mířit a chytat kořist.
3. Sociální život: Primáti s binokulárním viděním vykazují komplexní sociální chování, včetně různých forem komunikace, interakce a rozpoznávání členů skupiny. Binokulární vidění umožňuje přesnější detekci výrazů obličeje a gest ostatních.
4. Obrana před predátory: Binokulární vidění může také pomoci při včasném odhalení predátorů, což může zvýšit šance na přežití.
5. Vývoj mozku: Binokulární vidění vyžaduje složitější zpracování informací v mozku, což přispělo k vývoji mozku primátů a jeho schopnosti vysoce organizovaného chování.

V důsledku těchto evolučních adaptací a výhod se binokulární vidění stalo jedním z charakteristických rysů primátů, včetně lidí. Tato vlastnost nám umožňuje efektivněji interagovat s okolním světem a úspěšně se přizpůsobovat různým aspektům našeho života.

Definice binokulárního vidění

Synoptofor je přístroj pro posouzení strabismu a kvantifikaci binokulárního vidění. Dokáže detekovat supresi a ACS. Přístroj se skládá ze dvou válcových trubic se zrcadlem umístěným v pravém úhlu a čočkou +6,50 D pro každé oko. To umožňuje vytvořit optické podmínky ve vzdálenosti 6 m. Snímky se vkládají do držáku diapozitivů na vnější straně každé trubice. Dvě trubice jsou podepřeny sloupky, které umožňují vzájemný pohyb snímků, a tyto pohyby jsou vyznačeny na stupnici. Synoptofor měří horizontální, vertikální a torzní odchylky.

[ 3 ], [ 4 ]

Identifikace ACS

ACS se detekuje pomocí synoptoforu následovně.

1. Vyšetřující určí objektivní úhel strabismu promítáním obrazu na foveu jednoho oka a poté na druhé, dokud se nastavovací pohyby nezastaví.
2. Pokud je objektivní úhel roven subjektivnímu úhlu strabismu, tj. obrazy jsou posuzovány jako překrývající se se stejnou polohou úchytů synoptoforů, pak je sítnicová korespondence normální,
3. Pokud se objektivní úhel nerovná subjektivnímu úhlu, pak se jedná o AKS. Rozdíl mezi úhly je úhel anomálie. AKS je harmonické, pokud se objektivní úhel rovná úhlu anomálie, a neharmonické, pokud objektivní úhel překračuje úhel anomálie. U harmonického AKS je subjektivní úhel roven nule (tj. teoreticky nedojde k žádnému pohybu instalace během zkoušky krytu).

Měření úhlu odchylky

Hirschbergův test

Toto je přibližná metoda pro posouzení úhlu manifestního strabismu u špatně spolupracujících pacientů se špatnou fixací. Na délku paže se pacientovi do obou očí umístí baterka a pacient je požádán, aby fixoval na předmět. Rohovkový reflex se nachází víceméně ve středu zornice fixujícího oka a v mžourajícím oku je decentrován ve směru opačném k odchylce. Odhaduje se vzdálenost mezi středem rohovky a reflexem. Pravděpodobně každý milimetr odchylky se rovná 7 (15 D). Například, pokud se reflex nachází podél temporálního okraje zornice (o průměru 4 mm), je úhel 30 D, pokud podél okraje limbu, je úhel asi 90 D. Tento test je informativní pro detekci pseudostrabismu, který se klasifikuje následovně.

Pseudoesotropie

• epikantus;
• malá mezioční vzdálenost s blízko posazenýma očima;
• Negativní úhel kappa. Úhel kappa je úhel mezi zrakovou a anatomickou osou oka. Foveola se obvykle nachází temporálně od zadního pólu. Oči jsou tedy ve stavu mírné abdukce, aby se dosáhlo bifoveální fixace, což vede k nazálnímu posunu reflexu od středu rohovky u obou očí. Tento stav se nazývá pozitivní úhel kappa. Pokud je dostatečně velký, může simulovat exotropii. Negativní úhel kappa nastává, když se foveola nachází nazálně vzhledem k zadnímu pólu (vysoká myopie a ektopie fovey). V této situaci se rohovkový reflex nachází temporálně od středu rohovky a může simulovat ezotropii.

Pseudoexotropie

• velká mezioční vzdálenost;
• kladný úhel kappa, popsaný dříve.

Krimského test

V tomto testu se před fixující oko umístí hranol, dokud se světelné reflexy rohovky nestanou symetrickými. Důležité je, že Krimského test nedisociuje a hodnotí pouze manifestní odchylku, ale protože se latentní složka nebere v úvahu, skutečná velikost odchylky je podhodnocena.

Krycí test

Nejpřesnějším způsobem, jak posoudit odchylku, je test zakrytí. Test zakrytí rozlišuje tropie a forie, hodnotí stupeň kontroly odchylky a určuje preferenci fixace a sílu fixace každého oka. Tento test je založen na schopnosti pacienta fixovat objekt a vyžaduje pozornost a interakci.

Test zakrytí a odkrytí se skládá ze dvou částí.

Krycí test heterotropie. Měl by být proveden s fixací blízkých (s využitím akomodačního fixačního signálu) a vzdálených objektů následovně;

• Pacient fixuje předmět umístěný přímo před ním.
• Pokud existuje podezření na odchylku pravého oka, vyšetřující lékař zakryje levé oko a zaznamenává jeho pohyby.
• Absence instalačních pohybů naznačuje ortoforii nebo heterotropii vlevo.
• Addukce pravého oka za účelem obnovení fixace naznačuje exotropii a abdukce ezoforii.
• Pohyb dolů indikuje hypertropii a pohyb nahoru hypotropii.
• Test se opakuje na druhém oku.

Úvodní test odhaluje heteroforii. Měl by být proveden s fixací blízkého (pomocí akomodačního podnětu) a vzdáleného objektu takto:

• Pacient fixuje pohled na vzdálený objekt umístěný přímo před ním.
• Vyšetřující si zakryje pravé oko a po několika sekundách ho otevře.
• Nedostatek pohybu naznačuje ortoforii, ačkoli pozorný vyšetřující často u většiny zdravých jedinců odhalí mírnou latentní odchylku, protože skutečná ortoforie je vzácná.
• Pokud se pravé oko za závěrkou odchýlilo, pak se při otevírání objeví refixační pohyb.
• Addukce pravého oka naznačuje exoforii a abdukce ezoforii.
• Pohyb nahoru nebo dolů naznačuje vertikální forii. U latentního strabismu, na rozdíl od manifestního strabismu, není nikdy jasné, zda se jedná o hypotropii jednoho oka nebo hypertropii druhého.
• Test se opakuje na druhém oku.

Zkouška obvykle kombinuje test zakrytí a test odkrytí, odtud název „test zakrytí-odkrytí“.

Test střídavého zakrytí narušuje mechanismy binokulární fúze a odhaluje skutečnou odchylku (forii a tropii). Měl by být proveden po testu zakrytí a odkrytí, protože pokud se provede dříve, nerozliší forii od tropie.

• pravé oko je zakryté na 2 sekundy;
• závěrka se přesune k druhému oku a rychle se na 2 sekundy posune k druhému oku, poté několikrát tam a zpět;
• po otevření závěrky examinátor zaznamená rychlost a plynulost návratu oka do původní polohy;
• U pacienta s heteroforií se před testem a po něm zaznamenává správná poloha očí, zatímco u heterotropie se zaznamenává zjevná odchylka.

Test s hranolovým krytem umožňuje přesně změřit úhel strabismu. Provádí se následovně:

• Nejprve se provede test střídavého krytí;
• Před jedno oko se umístí hranoly se zvyšující se mohutností tak, aby jejich základna směřovala do opačného směru, než je deviace (tj. vrchol hranolu směřuje do směru deviace). Například v případě konvergentního strabismu se hranoly umístí tak, aby jejich základna směřovala ven;
• Test střídavého zakrytí pokračuje po celou tuto dobu. Jak se hranoly stávají silnějšími, amplituda refixačních pohybů očí se postupně snižuje;
• Studie se provádí do okamžiku neutralizace pohybů očí. Úhel odchylky se rovná mohutnosti hranolu.

Testy s různými obrázky

Maddoxův Wingův test odděluje oči při fixaci blízkého objektu (0,33 m) a měří heteroforii. Přístroj je navržen tak, aby pravé oko vidělo pouze bílou svislou a červenou vodorovnou šipku a levé oko vidělo pouze vodorovnou a svislou řadu čísel. Měření se provádějí následovně:

• Horizontální vychýlení: Pacient je dotázán, na jaké číslo ukazuje bílá šipka.
• Vertikální odchylka: Pacient je dotázán, na jaké číslo ukazuje červená šipka.
• Posouzení stupně cykloforie: pacient je požádán, aby posunul červenou šipku tak, aby byla rovnoběžná s vodorovnou řadou čísel.

Maddoxův test s tyčinkami se skládá z několika válcových červených skleněných tyčinek spojených dohromady, skrze které je obraz bílé skvrny vnímán jako červený pruh. Optické vlastnosti tyčinek lámou světelný paprsek pod úhlem 90: pokud jsou tyčinky vodorovné, čára bude svislá a naopak. Test se provádí následovně:

• Maddoxova tyčinka se umístí před pravé oko. Tím se obě oči oddělí, protože červená linie před pravým okem se nemůže sloučit se zdrojem bílého bodu před levým okem.
• Stupeň disociace se měří sloučením dvou obrazů pomocí hranolů. Základna hranolu je namířena opačným směrem, než je vychýlení oka.
• Vertikální a horizontální odchylku lze měřit, ale není možné rozlišit forii od tropie.

Gradace binokulárního vidění

Binokulární vidění je klasifikováno podle údajů synoptoforu následovně.

1. První stupeň (simultánní vnímání) se testuje zobrazením dvou různých, ale ne absolutně antagonistických obrázků, například „pták v kleci“. Subjekt je požádán, aby ptáka do klece umístil pohybem úchytů synoptoforu. Pokud nejsou oba obrázky viděny současně, pak se jedná buď o potlačení, nebo o významný stupeň amblyopie. Termín „simultánní vnímání“ je zavádějící, protože dva různé objekty nelze lokalizovat na stejném místě v prostoru. Sítnicová „rivalita“ znamená, že obraz jednoho oka dominuje druhému. Jeden z obrázků je menší než druhý, takže jeho obraz se promítá na foveu a větší na parafoveu (a tedy se promítá na mhouřící oko).
2. Druhý stupeň (fúze) je schopnost sloučit dva podobné obrazy, které se liší v drobných detailech, do jednoho. Klasickým příkladem jsou dva králíci, z nichž jeden nemá ocas a druhý má kytici květin. Pokud dítě vidí králíka s ocasem a kyticí květin, naznačuje to přítomnost fúze. Fúzní rezervy se posuzují posunem rukojetí synoptoforů a oči synergicky nebo divergují, aby fúzi udržely. Fúze s malými fúzními rezervami má samozřejmě v každodenním životě malou hodnotu.
3. Třetí stupeň (stereopse) je schopnost zachovat vnímání hloubky při překrývání dvou obrazů stejného objektu promítaných pod různými úhly. Klasickým příkladem je kbelík, který je vnímán jako trojrozměrný obraz.