หลักการทางแสง

หลักการทำงานทางแสงของกล้องถ่ายรูปจอตาเหมือนกับกล้องส่องตรวจในตา (monocular indirect ophthalmoscopy)[14][15]กล้องจะให้ภาพจอตาในแนวตั้งและขยายปกติจะเป็นจอตาในขนาด 30-50 องศา ขยาย 2.5 เท่า โดยสามารถเปลี่ยนขนาดเหล่านี้ได้โดยใช้เลนส์เสริม เช่นที่ให้ภาพขนาด 15 องศาและขยาย 5 เท่า จนถึงภาพ 140 องศา (เป็นเลนส์มุมกว้าง) ซึ่งลดขนาดรูปเป็นครึ่ง[15]

ระบบทางทัศนศาสตร์ของกล้องถ่ายภาพจอตาคล้ายกับกล้องส่องตรวจในตา (ophthalmoscope) แบบ indirect ตรงที่ว่าแสงที่ฉายส่องเข้าในตา และแสงที่เข้ามาในเลนส์ส่องดู จะมีวิถีดำเนินที่ต่างกันแสงที่ใช้ส่องดูจะต้องโฟกัสผ่านเลนส์จำนวนหนึ่งตามลำดับ ผ่านรูรับแสงรูปโดนัท ผ่านรูรับแสงตรงกลาง (central aperture) รวมเป็นแผ่นวงแหวน (annulus) ก่อนผ่านเลนส์ใกล้วัตถุ (objective lens) แล้วจึงผ่านกระจกตาไปฉายที่จอตา[16]แสงที่สะท้อนจากจอตาจะผ่านรูที่ไม่ได้ส่องแสงของโครงสร้างรูปโดนัทของระบบส่องแสงเพราะทางเดินของแสงของสองระบบแยกจากกัน จึงมีแสงกวนจากแหล่งกำเนิดน้อยมากในรูปตาที่เห็นแสงที่มีภาพตาจะวิ่งผ่านเลนส์ใกล้ตาซึ่งขยายภาพในระดับต่ำเมื่อกดปุ่มบันทึกภาพ จะมีกระจกตัดขวางทางเดินของระบบให้แสง (illumination) เพื่อให้แสงจากแฟลชผ่านเข้าไปในตาได้ในขณะเดียวกัน ก็จะมีกระจกตัดแสงเลนส์ดูของกล้องเพื่อเปลี่ยนทิศแสงที่มีภาพตาไปยังสื่อบันทึก ไม่ว่าจะเป็นฟิลม์หรืออุปกรณ์ถ่ายเทประจุ (CCD)เพราะตามักจะปรับดูใกล้ไกลเมื่อมองดูผ่านกล้อง จึงจำเป็นต้องให้ตาเบนมองอย่างขนานกัน (parallel exiting vergence) เพื่อให้ภาพที่ได้โฟกัสตกที่สื่อบันทึกภาพ

แบบ (Modes)

กล้องถ่ายรูปจอตาทั่วไปจะสามารถทำงานตามแบบ (modes) ต่อไปนี้

• Colour (สี) จอตาจะส่องด้วยแสงสีขาวและถ่ายภาพเต็มสี
• Red free fundus photography (การถ่ายภาพจอตาไร้สีแดง) ใช้ฟิลเตอร์เพื่อให้สามารถดูรอยโรคตามผิว และความผิดปกติของเส้นเลือดที่จอตาหรือที่เนื้อเยื่อรอบ ๆ ฟิลเตอร์เขียว ~540-570 นาโนเมตร (nm) จะใช้ปิดแสงความยาวคลื่นสีแดง ซึ่งทำให้ได้ความเปรียบต่างที่ดีกว่าเพื่อดูเส้นเลือดและการตกเลือดที่จอตา, ดูรอยโรคที่ซีดเช่น drusen และน้ำที่ซึมออก, ดูลักษณะที่ละเอียด เช่น ความผิดปกติในชั้นใยประสาท (fibre layer defect) และ epiretinal membrane (ความผิดปกติที่จอตาเนื่องจากความเปลี่ยนแปลงของวุ้นตาและจากโรคเบาหวาน)[17] นี่จัดเป็นวิธีตรวจ intraretinal microvascular abnormalities (IRMA) หรือการงอกเส้นเลือดใหม่ (neovascularization) ไม่ว่าจะที่จานประสาทตา (NVD) หรือที่อื่น ๆ (NVE) ที่ดีกว่าการถ่ายภาพสีเพื่อประเมินความคืบหน้าของโรคจอตาเหตุเบาหวาน การถ่ายภาพไร้สีแดงอย่างนี้ยังใช้เป็นภาพบรรทัดฐาน (base line) ก่อนบันทึกภาพจอตาร่วมกับการฉีดสี[18]
• การถ่ายภาพจอตาร่วมกับการฉีดสี (angiography) เป็นกระบวนการถ่ายภาพ/บันทึกการไหลของเลือดภายในจอตาและเนื้อเยื่อรอบ ๆ โดยฉีดสีเรืองแสง (fluorescent dye) เข้าไปในเลือด สีจะเรืองแสงเป็นสีอีกอย่างหนึ่งเมื่อมีแสงที่มีความยาวคลื่นโดยเฉพาะ (excitation colour) มากระทบ ฟิลเตอร์แบบ Barrier ก็จะทำให้ถ่ายได้ภาพสีที่เรืองแสงเท่านั้น วิธีนี้ทำให้สามารถถ่ายรูปเป็นลำดับซึ่งแสดงการเคลื่อนไหวและการรวมตัวของเลือดในชั่วระยะหนึ่ง (“Phases”) เมื่อสีดำเนินผ่านจอตาและคอรอยด์ (choroid)[19]
  • Sodium Fluorescein Angiography (ตัวย่อ FFA, FA หรือ FAG) ใช้ถ่ายภาพโรคเส้นเลือดในจอตาและใช้แสงกระตุ้น (excitation light) ที่ความยาวคลื่น ~490 นาโนเมตร (nm) โดยจะทำให้เรืองแสงเป็นสีเหลืองที่ความยาวคลื่น ~530 nm เป็นวิธีที่ปกติใช้ถ่ายภาพโรคจุดภาพชัดบวมเหตุซิส (Cystoid Macular Oedema) และโรคจอตาเหตุเบาหวานในบรรดาโรคต่าง ๆ[19]
  • Indocyanine Green Angiography (ตัวย่อ ICG) ใช้สำหรับถ่ายภาพโรคคอรอยด์ที่อยู่ลึกกว่า และใช้เลเซอร์ใกล้ความยาวคลื่นรังสีอินฟราเรดที่ 805 nm และฟิลเตอร์ barrier ที่ให้แสงความยาวคลื่น 500 และ 810 nm ผ่านเพื่อถ่ายรูป ICG ช่วยให้เห็นเส้นเลือดคอรอยด์ที่ป่องออกในกรณี idiopathic polypoidal choroidal vasculopathy, เส้นเลือดผิดปกติที่ส่งเลือดไปยังเนื้องอกตา, เส้นเลือดที่ไหลซึมออกได้เกิน ซึ่งทำให้ก่อโรค central serous chorioretinopathy (CSC หรือ CSCR) ในบรรดาโรคต่าง ๆ[20]
• Simultaneous stereo fundus photos (ภาพจอตาที่ถ่ายพร้อมกันให้เห็นเป็น 3 มิติ) เทคนิกนี้ได้เผยแพร่ตั้งแต่ก่อนปี 1909 แต่การใช้เพื่อวินิจฉัยโรคก็ไม่แพร่หลาย[21] แต่ความก้าวหน้าทางการถ่ายภาพดิจิตัลและจอภาพ 3 มิติทำให้บริษัทผู้ผลิตบางแห่งเริ่มใช้เทคนิกนี้ในเครื่องมือของตนอีก[22][23] วิธีการปัจจุบันคือการถ่ายภาพจอตาจากมุมที่ต่างกันเล็กน้อยพร้อม ๆ กัน ซึ่งภายหลังใช้สร้างภาพสามมิติ ซึ่งทำให้สามารถวิเคราะห์ได้ข้อมูลที่ดีกว่าเกี่ยวกับลักษณะพื้นผิวของจอตา[24]
• การถ่ายภาพจอตาในสัตว์ (Fundus photography in animals) ใช้ในงานวิจัยสัตวแพทยศาสตร์ สัตวจักษุวิทยา และการศึกษา[25] งานศึกษามากมายได้ใช้มันเป็นวิธีการศึกษาเรื่องตาและเรื่องโรคที่เป็นทั้งระบบในสัตว์[26]

ภาพไม่เป็นจริง (artifact)

ภาพไม่เป็นจริง (artifact) ในรูปถ่ายเกิดจากปัญหาการวางตำแหน่งคนไข้ ปัญหาผู้ถ่าย และปัญหากล้องการร่วมมือและความเข้าใจของคนไข้สำคัญเพื่อลดปัญหาเช่นนี้ดังนั้น เจ้าหน้าที่จึงต้องอธิบายให้คนไข้เข้าใจเจ้าหน้าที่ยังต้องตั้งแนวกล้อง ตั้งระบบกล้อง และใช้ฟิลม์อย่างถูกต้องอนึ่ง เมื่อดูภาพจอตาก็ต้องเข้าใจถึงปัจจัยเหล่านี้[27]

อย่างไรก็ดี ภาพไม่เป็นจริงอาจจะไม่ปรากฏจนกระทั่งถ่ายด้วยฟิลม์ ปกตินี่อาจมีเหตุจากปัญหาทางกลไกของกล้อง ขนาดรูม่านตาของคนไข้ หรือการกะพริบตา[28]การกะพริบตาจะทำให้ได้ภาพจอตาที่ไม่ชัดและไม่สมบูรณ์การบอกคนไข้ให้ไม่กะพริบตาเมื่อกำลังถ่ายภาพจึงจำเป็นมากแต่คนไข้อาจกะพริบตาในช่วงอื่นเพื่อไม่ให้ตาแห้งเพราะก็จะทำให้ภาพจอตาไม่ชัดเหมือนกันถ้าสงสัยว่าตาแห้ง ควรบอกคนไข้ให้กะพริบตาหลายครั้งก่อนที่จะดำเนินการต่อ

ภาพที่ถ่ายไม่ถูกวิธีก็อาจไม่ชัดเช่นกันเจ้าหน้าที่จึงต้องระมัดระวังมากเพื่อตั้งแนวกล้องให้ถูกต้อง เพื่อให้ได้ภาพจอตาที่ชัดก่อนที่จะบันทึกภาพจุดขาว 3 จุดควรจะชัดและตรงแนวกับรูปม่านตาก่อนที่กดปุ่มตั้งแนว (alignment button)ถ้าจอตาไม่ชัด ให้ขยับก้านควบคุมไปทางหน้าหลังเพื่อให้ได้ภาพที่ชัดเมื่อภาพชัดแล้ว ก็สามารถดำเนินการตั้งแนวต่อไปก่อนที่จะถ่ายภาพ