Tęczówka

Tęczówka człowieka ma wielkość od 11 do 13 mm. To, jak duża część tej średnicy jest widoczna dla widza, zależy od przejrzystości rogówki w limbusie, czyli obrzeżu tkanki przejściowej, gdzie przezroczysta rogówka łączy się z białą, nieprzezroczystą twardówką. Chociaż anatomiczna tęczówka jest okrągła, widoczna tęczówka jest lekko owalna, z górną i dolną częścią nieco zasłoniętą przez limbus. Ten owalny wygląd jest bardziej widoczny w dolnej części rogówki i w starszych oczach (Warwick, 1976). Ten „arcus senilis” jest nieprzezroczystym, szarawym pierścieniem na obwodzie rogówki. Artysta powinien pamiętać, że limbus znajduje się przed tęczówką i rzuca na nią cień, podobnie jak powieka.

Anatomicznie, tęczówka ma ogólnie stożkowy kształt, określony przez soczewkę, która wypycha centralną część tęczówki nieco do przodu. Ta cecha jest często źle rozumiana, o czym świadczą ilustracje, które pokazują ją unoszącą się niezależnie. Okuliści zazwyczaj wykorzystują właściwości optyczne rogówki protetycznej, aby nadać sztucznej tęczówce naturalnie wyglądający, stożkowaty kształt. Kształt ten wpływa na sposób, w jaki światło uderza w powierzchnię tęczówki. W ilustracji, światło jest zazwyczaj przedstawiane jako pochodzące z lewego górnego rogu; w ten sposób obraz lub rysunek oka będzie pokazywał więcej prawej górnej tęczówki w świetle.

Tęczówka najlepiej pokazuje swoją trójwymiarowość pod biomikroskopią przy powiększeniu 40X (Daughman, 1999). Najgrubsza część tęczówki znajduje się na kollrette, podczas gdy margines źrenicy i korzeń tęczówki są obszarami najcieńszymi. Mięsień zwieracz w części źrenicznej skupia tęczówkę, tworząc promieniste prążki, podczas gdy nieciągłe, obwodowe fałdy w części obwodowej tęczówki są wynikiem działania mięśnia rozszerzacza. Te obwodowe fałdy nie są ani ciągłe, ani idealne koła (Daughman, 1999) (rysunek 1).

Tworzenie ilustracji i protez, które wyglądają realistycznie wymaga zniuansowanego zrozumienia anatomii oka; na przykład zrozumienia, co daje przedniej i tylnej warstwy ich charakterystyczny wygląd. W zdrowym ludzkim oku, jest to nieciągłość przedniej warstwy tęczówki, która sprawia, że warstwa tylna jest widoczna. Ta tylna warstwa nadaje źrenicznej tęczówce wygląd podobny do szprychy i można ją zobaczyć w kryptach tęczówki na jej obrzeżach, jak również w zróżnicowanej fakturze tęczówki w pobliżu źrenicy. Podczas gdy widoczne są tylko efekty działania mięśnia rozszerzającego, sam zwieracz źrenicy może być widoczny jako jasnoróżowawe pasmo (0,5 mm – 0,8 mm szerokości) w pobliżu źrenicy. W rzeczywistości pływa on swobodnie w tylnym zrębie, którego znaczna część jest bezbarwna i przezroczysta.

Podobnie jak peryferyjne krypty tęczówki są zwykle pokryte przez limbus, a zatem same w sobie nie są godne uwagi, rzęskowy charakter tylnej warstwy jest bardzo widoczny w regionie źrenicy. Naczynia tęczówki są pokryte pogrubiałą lamina propria i fibroblastami, a otaczają je melanocyty i włókna kolagenowe.

Grubość delikatnego, gąbczastego zrębu tęczówki jest często niedoceniana, ponieważ niepigmentowane części są optycznie przejrzyste. Załamanie światła w ścianach naczyń tęczówki, w zestawieniu z ciemnobrązowym pigmentem tylnej warstwy pigmentu tęczówki, tworzy pozorną różnicę w zabarwieniu widzianą w jasnych tęczówkach. Cienko pigmentowana tęczówka wydaje się niebieska, podczas gdy cienka zrębu pozwala na pojawienie się koloru z brązowego pigmentu tylnej tęczówki, tworząc zielone lub orzechowe oczy; przednia warstwa wysoko pigmentowanej tęczówki wydaje się aksamitnie brązowa. Brak pigmentu tęczówki ujawnia odruch siatkówkowy, powodując pozornie różowe oczy związane z albinizmem (rysunek 2).

Możliwe do zidentyfikowania elementy w indywidualnym oku obejmują punkty orientacyjne jeszcze bardziej unikalne niż odciski palców i przydatne do komputerowych systemów identyfikacji. Na przykład, nieregularności w przedniej warstwie tęczówki sprawiają, że charakterystyczne fałdy i bruzdy tylnej warstwy są widoczne. Agregaty melanocytów pojawiają się jako brązowe znamiona plamiste, podczas gdy komórki grudkowe mogą być widoczne jako kuliste brązowe plamy w zrębie obwodowym i w pobliżu mięśnia zwieracza. Podczas gdy na powierzchni oka z jasną tęczówką można czasem dostrzec pył żółtego pigmentu ksantynowego lub plamy Wolffa, prawie cały kolor tęczówki pochodzi z brązowych granulek melaniny w melanocytach. Im bardziej skoncentrowane jest ich rozmieszczenie, tym ciemniejsze wydaje się oko. Świadomość tych wysoce zindywidualizowanych różnic jest szczególnie ważna dla okulisty, który tworzy protezę pasującą do oka pacjenta.

Pomimo, że istnieje wiele technik malowania tęczówki, back-painting bezpośrednio na guzik rogówki daje okuliście elastyczność w montażu elementów anatomicznych na różne sposoby. Źrenica jest często wstępnie ustawiona, ale można ją również zmodyfikować do średniego (3 mm) rozmiaru. Jako pierwszą warstwę nakłada się kolor żółty lub inny zamglony kolor tęczówki przedniej. Najdrobniejsze szczegóły tęczówki źrenicy można uzyskać przez zeskrobanie ciemniejszego koloru tła za pomocą noża, a następnie pomalowanie tego obszaru różnymi kolorami. Znamiona mogą być najpierw pomalowane, lub wywiercone z guzika rogówki i ponownie wypełnione. Użycie pędzla w ruchu szorującym tworzy złożone rozstępy tęczówki w okolicy źrenicy. Te techniki backpaintingu zostały opracowane dla okulistów pracujących z tradycyjnymi mediami. Najszybsze wytwarzanie i wysychanie uzyskuje się poprzez malowanie warstwami przy użyciu farby akrylowej i monomeru stosowanego jako katalizator. Trzon protezy może być obracany, aby przyspieszyć pokrycie (Ryc. 3).

W wyborze koloru tęczówki, ilustratorzy medyczni powinni pamiętać, że chociaż większość ludzkich oczu jest brązowa, wybór niebieskiego lub zielonego dla tęczówki pomoże zrównoważyć czerwień chirurgii oraz czerń i pomarańcz wnętrza oka.

W ilustracji medycznej, jak również w okulistyce, odrobina dabbingu lub dabbling z pędzlem może sprawić, że zręby tęczówki wydają się bardziej naturalne. Artysta może zrobić wstępne „gałki” rozstępu przez bazgranie pędzlem lub ołówkiem, a następnie selektywnie przyciemnić niektóre linie. Rozstępy można uczynić bardziej trójwymiarowymi, malując lub rysując sąsiadujące naczynia, które wydają się być zarówno „nad”, jak i „pod” rozstępem. Wreszcie, podczas gdy niektóre rozstępy naczyń mają kształt korkociągu (co pozwala im prostować się jak staromodny przewód telefoniczny, gdy źrenica się kurczy), nadmierne podkreślanie tego może być rozpraszające – cecha ta jest bardziej rzadka niż ogólnie widoczna na ilustracjach.

Odwzorowanie „wieńca” collarette jest kolejnym obszarem, który wymaga starannej uwagi na szczegóły. Może wydawać się prawie zamglony lub półprzezroczysty w jaśniejszym oku, choć często jest bardzo dobrze zdefiniowany w brązowym oku. Jest pofałdowany głównie obwodowo, jak niekompletna arkada naczyń, którą był w łonie matki, i dla celów ilustracyjnych może być postrzegany jako „cofający się”, ciągnący za sobą kosmyki. Jedną z pułapek, której ilustratorzy muszą unikać, jest malowanie kolarety tak, jakby była po prostu lustrzanym odbiciem zrębu tylnego.

Dopasowanie oka kolegi pomaga okulistom stworzyć realistyczną reprezentację kolarety. Nawet jeśli collarette w żywym oku została zmieniona przez chorobę lub operację, niektórzy okuliści tworzą protezę, która wskazuje na zdrową collarette. Nawet jeśli oboczność oka bliźniego nie jest dobrze zdefiniowana, namalowanie jej na protezie może złagodzić wygląd sztucznej źrenicy.

Limfa

Naturalnie wyglądająca limba jest niezbędna zarówno w ilustracji jak i w okulistyce, w przeciwnym razie tęczówka będzie wydawać się nierealistycznie ostra i przejrzysta. Okuliści mówią o tworzeniu „miękkiego” lub „twardego” limbusa. W ilustracji, to połączenie może mieć miękki niebieski odcień. Większość okularników produkuje cieniowanie limb, przez szlifowanie materiału akrylowego twardówki na pióro i/lub malowanie go.

Światła na przezroczystej rogówce mogą dyfuzyjnie oświetlać stronę tęczówki najbardziej oddaloną od widza, jak również twardówkę przy limbusie. Takie oświetlenie jest widoczne w najlepszych portretach i ilustracjach. Ilustratorzy powinni stworzyć rozproszoną, ciepłą poświatę w tym obszarze, ograniczonym od tyłu przez korzeń tęczówki. Żywa tkanka rzadko jest nieprzezroczysta, a tę poświatę można porównać do podpowierzchniowego rozpraszania światła w skórze.

Zazwyczaj prawie biała twardówka rozciąga się od limbusu, aby pokryć resztę globusa. Pokrycia twardówki (twardówka, twardówka, przednia torebka Tenona i spojówka) są praktycznie przezroczyste i łączą się z rogówką w pobliżu limbusu. Struktury te są godne uwagi dla okulistów i ilustratorów tylko dlatego, że naczynia krwionośne widoczne na białej powierzchni twardówki w rzeczywistości znajdują się pomiędzy tymi różnymi warstwami, a więc powyżej samej twardówki. Długie, tylne tętnice rzęskowe zaopatrują każdy kwadrant przedniego odcinka oka i są widoczne w spojówce. Dla celów ilustracyjnych nie powinny być one rysowane jako krzyżujące się w tej samej warstwie tkanki. Prostsze naczynia przedniego odcinka oka są tętniczkami i mogą być przedstawione jako bardziej czerwone niż żyły; faliste naczynia są zazwyczaj żyłami i są większe i zazwyczaj głębiej położone w warstwach tkanki niż zaopatrzenie tętniczkowe w tym samym kwadrancie. Niezwykle cienkie arkady naczyń mogą być widoczne w rejonie limbusu, tuż poza przezroczystym brzegiem rogówki. Tak dokładne odwzorowanie anatomii naczyń krwionośnych jest ważne zarówno dla osób tworzących ilustracje, jak i protezy. W okulistyce efekt naczyń leżących nad twardówką można odtworzyć za pomocą olejów i suchych pigmentów, wykonując naczynia z jedwabnych nici lub śladów czerwonego ołówka na przezroczystej warstwie pokrywającej, a następnie dodając na nie przezroczystą powłokę.

Jeśli naczynia twardówkowe są rysowane lub malowane bez towarzyszącego im cienia, wydają się spoczywać bezpośrednio na twardówce lub w twardówce, a nie ponad jej powierzchnią. Łatwiejsze może być odtworzenie najpierw cieni, a następnie zilustrowanie naczyń. W programie Photoshop™ naczynia mogą zostać powielone na drugiej warstwie, zdesaturowane jako cień mnożnikowy i rozmyty gaussowsko; można też zastosować cień kroplowy, aby uzyskać efekt warstwowy. Większe naczynia spojówki lub spojówki będą czasami wyrażać zewnętrzny kontur spojówki i w ten sposób umożliwią dwa podświetlenia – jedno tuż przy naczyniu, a drugie tuż nad nim, reprezentujące odbicie od przejrzystego pokrycia spojówki (Rysunek 4).

Jak wynika z części widocznej w otwartym oku, twardówka jest silnie unaczyniona, bardziej w części widocznej między powiekami zwanej szczeliną powiekową. Różnice kolorystyczne i znamiona są widoczne właśnie tutaj, z tego prostego powodu, że ciśnienie atmosferyczne na powierzchni oka jest mniejsze niż wewnątrz globusa, co pozwala pigmentowi „wypłynąć” na powierzchnię oka. Ciemnobrązowe oczy, na przykład, często wykazują rozproszenie brązu na całej twardówce, najbardziej widoczne w obszarze limb i spojówek. Ilustrator i okulista powinni pamiętać o lekkim zażółceniu twardówki, spowodowanym odkładaniem się ubocznych produktów wątrobowych, które często towarzyszy procesowi starzenia się. To wyjaśnia dlaczego „czyste oczy” są często kojarzone z młodością. Twardówki niemowląt lub pacjentów z osteogenitą niedoskonałą często mają lekko niebieskawy odcień z powodu cienkości twardówki. Wyrażenie „baby-blue eyes” może więc odnosić się nie tylko do tęczówki (Jakobiec, 1982) (Rysunek 5).

Części I i II tego artykułu opisały połączenie dokładności i artyzmu niezbędnego do przedstawienia anatomii przedniego odcinka oka. Warto podjąć dalsze badania nad sposobem przedstawiania widocznej części oka, ze zwróceniem uwagi na wkład zarówno okulistów, jak i ilustratorów medycznych specjalizujących się w okulistyce. Profesjonalna współpraca i współdziałanie pomiędzy dziedzinami ilustracji medycznej i okulistyki ma długą historię. Podobne techniczne i artystyczne wyzwania napotykane przez okulistów i ilustratorów medycznych są warte zbadania.

Podziękowania

Dla ich krytyki, recenzji i zachęty, autorzy dziękują Howardowi Bartnerowi, Szefowi Ilustracji Medycznej (Ret.), National Institutes of Health, Bethesda, Md.; Ranice W. Crosby, Associate Professor of Art as Applied to Medicine, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, Md.; Sara A. Kaltreider, M.D., Department of Ophthalmology, University of Virginia, Charlottesville, Va.; oraz okulista Joseph LeGrand, LeGrand Associates, Philadelphia, Pa. Autorzy dziękują również Victorowi Weaverowi (www.victorweaver.com) za projekt graficzny oraz Genevieve J. Long, Ph.D., Portland, Ore., za pomoc w pisaniu i edycji.

Daughman, J. 1999. Biometric decision landscapes. Cambridge: University of Cambridge Computer Laboratory, Technical Report No. TR482.

Warwick, Roger, ed. 1976. Eugene Wolff’s Anatomy of the Eye and Orbit. 7th ed. Philadelphia: W. B. Saunders Co.

Autorzy

Michael O. Hughes jest okulistą, który jest w prywatnej praktyce od ponad dwudziestu lat w podmiejskim Waszyngtonie, D.C. (Vienna, Va). On jest również głównym okulistą dla Departamentu Okulistyki, University of Virginia, Charlottesville. Informacje o Hughesie można znaleźć pod adresem: www.artificialeyeclinic.com.

Craig A. Luce jest ilustratorem medycznym pracującym w Atlancie i Charlottesville, Va. Maluje anatomię i chirurgię okulistyczną od 28 lat. Wśród jego prac jest 75 ilustracji do The Ciba Collection of Medical Illustrations, Vol. 8, Part III. Informacje na temat Luce’a można znaleźć na stronie www.medical-illustration.com.

Autorzy współpracowali przy wielu projektach na University of Virginia, w tym przy korektach A Singular View: The Art of Seeing With One Eye autorstwa zmarłego Franka Brady’ego.