Аномалоскоп — это точный диагностический прибор, который количественно определяет тип и степень нарушения цветового зрения с помощью смешения цветных светов и подбора монохроматического света. Его используют, когда нужен точный диагноз типа или когда необходимо подтвердить наличие нарушения цветового зрения.
Основные цели аномалоскопа следующие три.
В 1907 году немец Виллибальд Нагель разработал аномалоскоп типа Нагеля на основе принципа равенства по Райли. С тех пор он используется как золотой стандарт для окончательной диагностики нарушений цветоощущения. Поскольку врожденное красно-зеленое нарушение цветоощущения отражает аномалии колбочек, участвующих в различении красного и зеленого света (L-колбочки и M-колбочки), тип Нагеля, настраивающий тот же диапазон длин волн, считается наиболее подходящим для окончательной диагностики.
Для диагностики нарушений цветоощущения применяют поэтапный алгоритм обследования — от скрининга до окончательного диагноза.
| Этап | Обследование | Цель |
|---|---|---|
| 1 | псевдоизохроматические таблицы Ишихары | Скрининг (выявление наличия нарушений цветоощущения) |
| 2 | панель D-15 | Оценка степени (примерная оценка тяжелой, средней и легкой степени) |
| 3 | аномалоскоп | Окончательный диагноз и точное определение типа |
Аномалоскоп не подходит для скрининга, но для подтверждения типа и количественной оценки степени его точность недосягаема для других тестов на цветоощущение.
Он показан, когда после теста Ишихары или D-15 подозревается нарушение цветоощущения и требуется точно отличить тип 1 от типа 2 или определить, является ли это дихромазией или аномальной трихромазией. Это также незаменимое исследование, когда нужна точная оценка цветоощущения по юридическим или профессиональным причинам, например у пилотов самолетов, машинистов поездов и судоводителей, а также когда требуется различить приобретенное и врожденное нарушение цветоощущения.
К основным показаниям аномалоскопа относятся следующие.
Ниже приведены характеристики каждого теста на цветоощущение.
| Тест | Скрининг | Определение типа | Оценка степени | Примечания |
|---|---|---|---|---|
| Псевдоизохроматические таблицы Ишихары | ◎ | △ | × | Для школьных медосмотров и амбулаторного скрининга |
| Панель D-15 | ○ | ○ | ○ (лёгкая–умеренная) | Полезен для приблизительной оценки степени выраженности |
| тест 100 оттенков | ○ | ○ | ◎ | Хорошо подходит для детальной оценки степени выраженности |
| аномалоскоп | × | ◎ (наиболее надёжный) | ◎ | золотой стандарт для окончательной диагностики |
Исследование с помощью аномалоскопа занимает время, а оборудование доступно только в специализированных учреждениях, поэтому он не подходит для скрининга3).
Аномалоскоп основан на принципе цветового уравнивания: обследуемый регулирует соотношение смешения света до совпадения цветов.
В окуляре аномалоскопа Нагеля находится круговое поле зрения, разделенное на две половины.
Обследуемый ищет положение, при котором обе стороны выглядят одинаковыми по цвету и яркости, изменяя соотношение красного/зеленого. Фиксируют точку уравнивания и ее диапазон.
Уравнивание по Райли (красно-зеленое уравнивание)
Показания: врожденное нарушение цветового зрения красно-зеленого типа (типы 1 и 2)
Источник света: желтый свет (589 нм) против смешанного света красного (670 нм) + зеленого (546 нм)
Прибор: аномалоскоп Нагеля
Принцип: метамерическое совпадение между соотношением смешения красного и зелёного и жёлтым светом. Если соотношение чувствительности L- и M-колбочек отличается от нормы, меняются точка совпадения и диапазон совпадения.
Метамерия Moreland (сине-зелёная метамерия)
Цель: врождённое нарушение сине-жёлтого цветоощущения (тип 3 цветового зрения)
Источник света: монохроматический сине-зелёный свет против смешанного света из синего + зелёного света
Прибор: расширенный прибор, поддерживающий метамерию Moreland
Принцип: совпадение между соотношением смешения синего и зелёного и сине-зелёным светом. Отражает аномалию чувствительности S-колбочек. При типе Nagel оценка цветового зрения типа 3 невозможна.
Метамерия Rayleigh — это метод цветового сопоставления, при котором яркость и цвет жёлтого монохроматического света (589 нм) совпадают с красно-зелёным смешанным светом. При нормальном цветовом зрении совпадение достигается только при определённом соотношении красного и зелёного, но если есть аномалия L- или M-колбочек, диапазон, в котором достигается совпадение, значительно расширяется. При дихромазии совпадение достигается во всём диапазоне соотношений смешения, а при аномальной трихромазии диапазон совпадения широкий, но ограниченный. Количественная оценка этих различий позволяет численно определить тип и степень цветового зрения.
У людей с нормальным цветовосприятием совпадение цветов достигается только в узком диапазоне около 1:1 (зеленый:красный). При нарушении цветовосприятия диапазон совпадения расширяется, а при дихромазии совпадение возможно во всем диапазоне.
Ниже приведены данные аномалоскопии для каждого типа цветоощущения.
| Тип цветоощущения | Диапазон совпадения (совпадение по Рэлею) | Регулировка яркости | Оценка |
|---|---|---|---|
| Нормальное цветовосприятие | Узкий диапазон около 1:1 | Незначительная | Норма |
| дихромазия типа 1 (протанопия) | совпадение по всему диапазону (0–73) только с красным | затемнить красный свет | дихромазия типа 1 |
| аномальная трихромазия типа 1 (протаномалия) | широкий диапазон в сторону красного | слегка затемнить красный свет | аномальная трихромазия типа 1 |
| дихромазия типа 2 (дейтеранопия) | совпадение по всему диапазону только с зелёным | почти без регулировки яркости | дихромазия типа 2 |
| Аномальная трихромазия 2 типа (deuteranomaly) | Широкий диапазон со смещением в сторону зелёного | Небольшая яркостная коррекция | Аномальная трихромазия 2 типа |
Особенностью нарушения цветоощущения 1 типа является то, что из-за отсутствия или сниженной чувствительности L-колбочек относительная зрительная чувствительность к красному свету (ощущение яркости) снижается, поэтому при подборе цвета возникает яркостная коррекция, делающая красный свет темнее. Наличие или отсутствие такой яркостной коррекции — самый важный признак для различия 1 и 2 типа.
При дихромазии диапазон подбора охватывает всю шкалу (0–73), тогда как при аномальной трихромазии диапазон подбора шире нормы, но не достигает полного диапазона. Степень можно оценить по тому, включает ли диапазон подбора при аномальной трихромазии нормальную точку подбора4).
Самый важный отличительный признак — различие в яркостной коррекции (относительной зрительной чувствительности). При 1 типе (protan) аномальная чувствительность L-колбочек делает красный свет более тёмным, поэтому при подборе цвета возникает коррекция, уменьшающая яркость красного света. При 2 типе (deutan) аномальная чувствительность M-колбочек мало влияет на восприятие яркости, поэтому подбор цвета достигается почти без необходимости яркостной коррекции. Кроме того, отличается и смещение диапазона подбора: 1 тип смещён в сторону красного, а 2 тип — в сторону зелёного.
В некоторых профессиях установлены правовые нормы, связанные с цветовым зрением, и требуется точное определение типа. К таким профессиям относятся пилоты, машинисты поездов, судоводители, сотрудники полиции и военнослужащие сил самообороны2). В этих профессиях одних скрининговых тестов, таких как таблицы Ишихары, недостаточно, и может потребоваться количественная оценка диапазона подбора с помощью аномалоскопа.
При приобретённом нарушении цветоощущения (вызванном болезнью зрительного нерва, заболеванием макулы, лекарственным нарушением цветоощущения и т. п.) важным отличием от врождённого нарушения является то, что диапазон цветового совпадения со временем меняется. При врождённом нарушении цветоощущения диапазон цветового совпадения остаётся стабильным на протяжении всей жизни, тогда как при приобретённом нарушении он меняется в зависимости от активности основного заболевания5). Поэтому при подозрении на приобретённое нарушение цветоощущения полезно проводить аномалоскопическое исследование несколько раз.
Точное документирование типа и степени врождённого нарушения красно-зелёного цветоощущения полезно для генетического консультирования, основанного на типе Х-сцепленного рецессивного наследования. У некоторых женщин-носительниц может наблюдаться небольшое расширение диапазона цветового совпадения, и детальная оценка с помощью аномалоскопа иногда помогает в диагностике носительства6).
Поскольку прибор дорогой и требует навыка в обращении, он ограничен университетскими больницами и специализированными офтальмологическими учреждениями. Во многих обычных офтальмологических клиниках аномалоскопа нет.
Глобальная распространенность врожденного нарушения красно-зеленого цветоощущения составляет примерно 8% у мужчин и примерно 0,5% у женщин, при этом между популяциями есть различия1). Распространенность зависит от этнической принадлежности и региона, и у японских мужчин сообщается примерно 5%, а у женщин примерно 0,2%. Из-за такой высокой распространенности важно налаживать надлежащую систему проверки цветоощущения при школьных осмотрах и предварительных медосмотрах при приеме на работу7).
Традиционные оптические аномалоскопы используют галогенные лампы и интерференционные фильтры, но в последние годы продвигается разработка цифровых аномалоскопов на основе LED и мониторов3). Ожидается, что цифровизация повысит портативность и позволит проводить исследование вне специализированных учреждений.
Изучаются простые тесты на подбор цвета с использованием дисплеев умных устройств. Однако из-за влияния характеристик цветопередачи дисплея, калибровки и окружающего освещения они пока не могут заменить аномалоскоп типа Nagel.
Сочетание анализа генотипа генов L и M с помощью секвенирования нового поколения с оценкой фенотипа на аномалоскопе позволяет более точно исследовать связь между типами гибридных генов и диапазоном подбора цвета6). Выяснение соответствия между генотипом и фенотипом, как ожидается, поможет повысить точность генетического консультирования.
