Как пользоваться микроскопом
Когда вы придёте в патологоанатомическое отделение, скорее всего, вам выдадут собственный микроскоп. Обучение эффективной работе с микроскопом — основа для всего, чему вы научитесь из этой книги. Мы начнём с главного: как не навредить себе.
Эргономика
Многие ординаторы-патологоанатомы после нескольких месяцев работы у микроскопа начинают жаловаться на проблемы с опорно-двигательным аппаратом. Вот общие принципы, которые помогут избежать травм.
● Нейтральное положение шеи: когда вы смотрите в окуляры, ваша шея должна находиться в нейтральном положении, то есть мышцы шеи не должны быть напряжены. Ваши глаза должны быть направлены прямо вперёд или немного вниз.
Неудачные положения: шея согнута и подбородок опущен на грудь, подбородок выдвинут вперёд или когда шея повёрнута влево или вправо. Угол между наклоном окуляров и поверхностью стола должен быть не более 30°.
● Прямая спина: ваша мама была права насчёт осанки — прямая спина лучше, чем сутулая, для этого вам понадобится стул с поддерживающей спинкой. Отрегулируйте спинку стула в более вертикальное положение или добавьте подушку для опоры спину. Всегда сидите прямо перед микроскопом, не перекручивайтесь, иначе это быстро приведёт к болям в спине и шее.
● Опора на локти: вы всё время будете использовать две руки — первую, чтобы двигать предметное стекло, а вторую для фокусировки. Любое из этих действий можно выполнять любой рукой, но оба локтя должны опираться на стол.
Если при выполнении тонких движения рукой локти будут в воздухе, может возникнуть спазм мышц. Чтобы этого избежать, стул должен быть достаточно высоким, положите предплечья ровно на стол перед собой, а плечи должны быть перпендикулярны полу и прижаты к туловищу.
Если ваш микроскоп недостаточно высокий, то вам придётся опустить голову вниз, в таком положении может заболеть шея (см. первый пункт). Положите одну-две книги под микроскоп — это решит проблему. Невысоким людям может понадобиться подставка для ног, с одной стороны, это сохранит высоту стула, а с другой, ваши ноги не будут болтаться в воздухе.
● Мягкая поверхность: ваша ведущая рука, скорее всего, будет опираться на локоть, а фокусирующая рука будет лежать ровно на столе. Для обеих рук точка контакта со столом должна быть мягкой, чтобы избежать компрессионной невропатии (чаще всего локтевого нерва). Вы можете использовать кусок ковра или коврика для ванной, губку, коврик для мыши или специальные гелевые подушечки.
● Будьте внимательны: когда у вас что-то начинает болеть, уделите время критическому анализу своей позы и положения. Сосредоточьтесь на том, какая группа мышц у вас болит и какое действие облегчает эту боль, найдите способ достичь более удобного положения. Нельзя «проталкиваться» через боль; в итоге вы получите хроническую травму повторяющихся нагрузок, которая останется с вами на месяцы или годы. Если цикл боли и мышечных спазмов уже начался, от него очень трудно избавиться, если не отвлечься от микроскопа на несколько месяцев.
Примечание от админа Блога патолога: мы сидим за столом бóльшую часть рабочего времени, рекомендую прочитать отличный длиннопост об эргономике работы за компьютером (для микроскопа также подойдёт). Возможно, вы поймёте что и почему у вас болит. https://dyranov.ru/blog/2018-03-ergonomika-rabochego-mesta.html
Части микроскопа
На рисунке показан микроскоп Olympus BX40. Точное расположение различных ручек и винтов может отличаться в зависимости от микроскопа, но все эти элементы должны присутствовать.
- Осветитель: свет от лампы в задней части микроскопа направляется вверх зеркалом, которое находится в основании микроскопа.
- Полевая диафрагма: ширина этой диафрагмы регулируется винтом, если её прикрыть, то поле зрения уменьшится.
- Винты для крепления конденсора, по одному с каждой стороны.
- Макровинт и микровинт.
- Ручка для вертикального перемещения конденсора.
- Крепёжный винт.
- Окуляры с винтом диоптрийной коррекции.
- Объективы.
- Предметный столик: держатель предметного стекла удалён — это позволяет свободно перемещать предметное стекло. Некоторые патологоанатомы говорят, что это гораздо удобнее.
- Апертурная диафрагма: винт регулирует толщину пучка света. Регулировка меняет контрастность и качество изображения.
- Ручки для перемещения предметного столика.
- Винт регулировки яркости света (не видно).
Обзор оптики
Существуют отличные сайты и книги для подробного технического обзора освещения по Кёллеру в микроскопах. Это не одна из них. Однако суть в том, что свет проходит вверх через микроскоп и фокусируется вниз до точечного изображения, образуя пучок света с помощью линз и диафрагм.
Свет исходит от лампочки в задней части микроскопа, перенаправляется вверх зеркалом и формируется полевой диафрагмой в основании микроскопа. Эта диафрагма как прожектор направляет столб света вверх к предметному стеклу. Столб света концентрируется в более плотный пучок света конденсором, так ткань освещается ровным, ярким, плоским светом.
Когда изображение или пучок света проходит через линзу, с другой стороны лучи света сходятся в точку и изображение оказывается в резком фокусе. В глазу при отличном зрении эта точка находится на сетчатке, но если у вас близорукость или дальнозоркость, нужны очки или контактные линзы. В современном микроскопе имеется множество линз и диафрагм, соединённых в определённой последовательности. Есть два световых пути, каждый из них находится в фокусе (сходится в одной точке) на нескольких различных уровнях микроскопа.
Первый путь — это изображение ткани. В микроскопе есть четыре точки, если бы вы поместили в них крошечный проекционный экран, увидели бы сфокусированное изображение ткани; эти точки называются сопряжёнными плоскостями. Сопряжёнными плоскостями изображения являются (1) полевая диафрагма, (2) предметное стекло, (3) неподвижная диафрагма в окуляре (в нижней части съёмного окуляра) и (4) точка над микроскопом, где располагаются ваши глаза.
Обратите внимание, что если вы пытаетесь сделать фотографию с помощью камеры смартфона, то для получения сфокусированного изображения вам необходимо отвести объектив камеры от окуляра до тех пор, пока объектив не окажется примерно там, где будет находиться ваша сетчатка.
Второй путь — это изображение нити накала лампочки. Этот путь разработан таким образом, чтобы иметь другие сопряжённые плоскости, кроме изображения ткани, потому что на уровне ткани вам нужен широкий расфокусированный источник света. Сопряжёнными плоскостями источника света являются (1) сама лампочка, (2) апертурная диафрагма конденсора, (3) задняя фокальная плоскость объектива (внутри объектива) и (4) «точка глаза» над микроскопом, которая соответствует примерно тому месту, где должна находиться ваша роговица.
Добиться освещения по Кёллеру — значит выровнять все эти линзы и диафрагмы таким образом, чтобы сопряжённые плоскости находились именно там, где они должны быть, создавая наилучшее изображение, на которое способен ваш микроскоп. К счастью, эту технику можно освоить без полного понимания физики, лежащей в её основе. Конечно, вы можете пользоваться микроскопом, не зная, как это делается, но качество изображения не будет высоким, как и качество вашей фотографии.
Примечание админа Блога патолога: уделите время настройке освещения по Кёллеру и вы удивитесь способностям вашего микроскопа!
Получение освещения по Кёллеру
● Поместите предметное стекло на предметный столик. Отрегулируйте окуляры так, чтобы они находились на правильном расстоянии друг от друга для ваших глаз.
● Сфокусируйтесь на предметном стекле с помощью объектива 10х. Для микроскопов с одним регулируемым окуляром закройте регулируемый окуляр и сфокусируйтесь с помощью винта фокусировки. Для микроскопов с двумя регулируемыми окулярами можно сначала использовать любой из них.
● Как только фиксированный окуляр окажется в фокусе, закройте этот глаз и сфокусируйте другой глаз с помощью винта окуляра. Шкала на винте окуляра показывает диоптрийную коррекцию; положительное направление аналогично очкам для чтения, так легче для глаз.
● Убедитесь, что апертурная диафрагма на конденсоре полностью открыта.
● Закрывайте полевую диафрагму до тех пор, пока не увидите небольшой круг или восьмиугольник света. Он должен находиться в центре поля зрения и иметь чёткий сфокусированный край. Если это не так, вы можете отцентрировать его с помощью маленьких винтов на конденсоре и сфокусировать его, подняв или опустив конденсор.
● Откройте полевую диафрагму обратно, чтобы свет полностью заполнил поле зрения.
● Этого достаточно, чтобы обеспечить оптимальные условия просмотра в большинстве случаев. Однако для просмотра полупрозрачных (неокрашенных) структур или для фотографирования необходимо оптимизировать диафрагму.
Обратите внимание, что закрытие диафрагмы приглушает свет и создаёт трёхмерное качество изображения, в то время как открытие диафрагмы создаёт более плоское и яркое изображение. Оптимальный размер диафрагмы закрывает световой пучок в соответствии с диаметром объектива, так что лучи света, идущие снизу, направляются в объектив по прямой, минимизируя рассеяние. Этот размер различен для каждого объектива. Чтобы найти его, нужно снять окуляр и посмотреть в тубус. Вы увидите круг света; закройте апертурную диафрагму (винт на конденсоре), пока внешняя четверть поля не станет чёрной. Установите на место окуляр.
В первый раз настроить микроскоп по Кёллеру может быть непросто, можете сделать это по видеоинструкции https://youtu.be/1j2EKerIdw0 или по инструкции с картинками https://www.dia-m.ru/page/kak-ustanovit-osveshchenie-po-keleru/.
Установка парфокальности
Парфокальность означает, что если вы переключитесь с 40х на 4х, изображение должно остаться в фокусе. Это не то же самое, что освещение по Кёллеру. Настоящей парфокальности можно добиться только на микроскопе с двумя регулируемыми окулярами; она наиболее важна на мультихед-микроскопах, когда наблюдатели на дополнительных «головах» должны быть синхронизированы с окулярами человека, который управляет микроскопом. Начало комиссионного просмотра препаратов на мультхед-микроскопе всегда должно начинаться с такого ритуала фокусировки.
● Установите окуляры на главной «голове» микроскопа в нейтральное положение, или в положение нулевых диоптрий. Человек, управляющий микроскопом, должен сначала отрегулировать освещение по Кёллеру, как указано выше, а затем перейти на 40х и сфокусироваться на предметном стекле. При использовании камеры, которая проецирует изображение на телевизор или экран, сфокусируйте микроскоп так, чтобы изображение на экране было в фокусе. Пока управляющий микроскопом настраивает свои окуляры, все наблюдатели должны настроить свои.
● Теперь перейдите к 4х, не перемещая предметное стекло. При 4х управляющий микроскопом и все наблюдатели должны отрегулировать свои окуляры так, чтобы они были в фокусе. Теперь экран и все объективы всех наблюдателей должны быть в фокусе, то есть парфокально.
Если один объектив не настраивается, убедитесь, что он плотно прикручен к каретке объектива. Иногда один объектив просто невозможно сделать идеально парфокальным, но если следовать вышеописанной процедуре, то наблюдатели будут синхронизированы с управляющим микроскопом, где управляющий сможет корректировать изображение с помощью микровинта.
Классные трюки с микроскопом
Некоторые вещества на предметных стёклах не окрашиваются, поэтому выглядят прозрачными или полупрозрачными на предметном стекле. Например, оксалат кальция и шовный материал. Они могут быть практически невидимы при обычном просмотре, но будут светиться при поляризованном свете. Однако микроскопы большинства ординаторов не имеют поляризаторов. Быстрая и простая замена — откинуть конденсор с пути пучка света, как это делается при увеличении на 2х. В результате преломляющий материал «выскочит» и будет легко виден.
Вам может пригодиться знание того, что разные пути света фокусируются в разных плоскостях. Например, если вы смотрите на предметное стекло и видите мусор или пыль в резком фокусе, этот мусор должен находиться на одной из тех плоскостей, в которых сфокусирован путь изображения: на поверхности полевой диафрагмы, на самом стекле или на неподвижной диафрагме окуляра. Эта диафрагма расположена в нижней части окуляра, в тубусе, и обычно не пачкается. Окулярная диафрагма — это место, где установлен окулярный микрометр для наложения крошечной линейки на ваше изображение. С другой стороны, если мусор находится вне фокуса при фокусировке изображения, скорее всего, он находится на конденсоре или на верхней части окуляра.
Может быть во время сеанса работы с несколькими микроскопами вы захотите дать всем желающим возможность увидеть стекло на очень малом увеличении, даже меньше, чем объектив 2х. Сам слайд можно поместить непосредственно на полевую диафрагму в основании микроскопа. Эта фокальная плоскость совпадает с фокальной плоскостью ткани на предметном столике, поэтому вы получите достаточно сфокусированное изображение.
Если ваш слайд упорно отказывается наводиться на резкий фокус при большом увеличении, скорее всего вы столкнулись с одной из двух проблем: либо слайд перёвернут (покровное стекло снизу), либо объектив загрязнён (отпечаток пальца, иммерсионное масло).
Грязный 40х трудно отмыть, поэтому многие специалисты стараются не использовать масляную иммерсию на своих микроскопах. Если в процессе работы вам приходится использовать 100х, попробуйте расположить объективы так, чтобы 100х и 40х не находились рядом друг с другом, это уменьшит вероятность того, что вы протащите 40х через лужу масла. Объективы меньшей мощности обычно находятся достаточно далеко от предметного стекла, чтобы они проходили над масляным пятном.
Очки
Если у вас умеренная близорукость, вы можете пользоваться микроскопом без очков и контактных линз. Окуляры микроскопа могут корректировать лёгкие и умеренные проблемы со зрением, вашим глазам будет легче без дополнительных линз.
Если вы вынуждены носить очки, можно приобрести специальные окуляры с «высокой точкой зрения». Они учитывают, что из-за очков ваш глаз находится дальше от окуляра. Окуляры обычно маркируются буквой «H» или значком очков. Ими могут пользоваться и те, кто не носит очки, так как поле зрения немного шире.
Про держатели стекла (направляющие)
Направляющие — это набор кронштейнов, которые крепят предметное стекло к столику и контролируют перемещение по осям X и Y.
Они очень полезны в цитологии, когда вы просматриваете предметное стекло при 10х и хотите быть уверены, что не пропустили ни одного участка. Но большинство патологоанатомов считают, что для повседневного использования эти держатели просто мешают.
С практикой ваши мышцы приобретают точное ощущение того, сколько движений требуется, чтобы добраться от одного края стекла до другого, что позволяет вам быстро перемещаться по образцу. Кроме того, многие микроскопы все ещё позволяют перемещать весь столик по оси Y с помощью ручки. Чтобы научиться плавно перемещать предметное стекло без держателя, потребуется несколько месяцев. Иногда для удобства нужно перевернуть изображение, поэтому не отказывайтесь от этой возможности.
Если вас укачивает
Есть несчастные люди, которые очень чувствительны к вестибулярно-глазным рассогласованиям. Если вы не из их числа, можете не читать этот раздел.
Когда движущееся изображение заполняет бóльшую часть вашего поля зрения, а ваше тело неподвижно, может возникнуть что-то вроде автомобильной болезни. Как и в автомобилях, обычно это явление беспокоит только тогда, когда кто-то другой «ведёт» или перемещает слайд, но будучи ординатором, вы довольно часто наблюдаете за тем, как врач «ведёт машину». Некоторые «водители» лучше других; привычка постоянно двигать слайд, в отличие от быстрых движений с длительными паузами, может вызвать тошноту у восприимчивых. Вот несколько советов, как пережить этот неприятный опыт.
● Успокойтесь, вы быстро освоитесь. Большинству людей приходится бороться с этим в течение нескольких недель, прежде чем их вестибулярная система адаптируется.
● Если ощущения действительно неприятные, подумайте о таблетках. Для таких ситуаций есть безрецептурные препараты (дименгидринат, это действующее вещество в основе большинства препаратов от укачивания в транспорте).
● Если у вас случился неожиданный приступ и вы застряли у микроскопа на неопределённое время, вам нужно уменьшить количество движущихся изображений, попадающих в глаза.
Если вы находитесь на конференции, где микроскоп подключён к телевизионному монитору, смотрите на монитор. Другой вариант — опустить голову настолько, чтобы изображения попадали на веки, а не в глаза; это незаметно, так вы сможете выпрямиться, когда врач спросит: «Что вы об этом думаете?». Вы также можете закрыть глаза во время движения слайда, но это более заметно для других.
Изучение документов, просмотр истории болезни на компьютере или поход за старыми биопсиями — всё это может дать вам минутную передышку. В сложные времена вы просто делаете то, что можете.