Офтальмогеометрические параметры
Офтальмогеометрические параметры
Какие это образы? Прежде всего надо отметить эмоции (страх, радость, интерес, безучастность и т.п.), которые мы в состоянии замечать в глазах собеседника. По глазам мы можем догадаться о национальности человека (японец, русский, мексиканец и т.п.). Мы можем заметить некоторые ментальные характеристики: волю, трусость, доброту, злость и т.п. И наконец, видимо, по сканированной офтальмогеометрической информации врачи определяют так называемый хабитус больного — общее впечатление о состоянии больного или о диагнозе болезни.
Диагностика болезней по хабитусу человека была особенно распространена среди земских врачей в прошлом веке, когда не было хорошего диагностического оборудования в больницах. Земские врачи специально тренировали свой глаз, чтобы, взглянув на пациента, можно было сразу поставить правильный диагноз.
— У вас, батенька, туберкулезис, — говорил земский врач, лишь взглянув в глаза пациента.
Я тоже, будучи врачом, удивлялся, как при некотором навыке удается довольно точно судить о диагнозе и состоянии больного, лишь взглянув на него. При этом ты смотришь, как правило, в глаза больного, а не проводишь полный осмотр.
Эти наблюдения показали, что научное изучение изменчивости глазной области лица может быть очень ценным для решения многих вопросов (диагностика психических заболеваний, объективное тестирование пригодности к некоторым профессиям). Но каким путем можно изучать эту область лица?
Мне удалось увлечь этой идеей небольшую группу ученых-исследователей, и мы в инициативном порядке провели исследования на большой группе людей — 1500 человек.
Компьютерная обработка глазной области лица.
Предположив, что сканирующий человеческий взгляд снимает геометрическую информацию с глазной области лица, мы сделали качественные фотографии этой области и попытались по ним найти принципы геометрической обработки глазной щели, век, бровей и переносицы. Нам что-то удалось, но особых параметров мы не нашли.
Мы стали фотографировать на слайды и, проецируя изображение на стене, попытались сделать то же самое при большем увеличении. Но опять нас постигла неудача — обобщающих геометрических параметров найти не удалось.
Далее мы собрали компьютерную систему, которая позволяла вывести изображение глазной области лица на экран, и стали анализировать эту область с помощью специальных программ. Этот способ оказался наиболее удобным, поскольку геометрические параметры глазной части лица можно было более точно обсчитывать и вводить в память компьютера. Но опять-таки обобщающий геометрический принцип не был найден.
Мы даже на некоторое время остановили работу: обсчет геометрических фигур был очень нудным, и их удавалось сравнивать только в относительных числах, что не позволяло подвергнуть их статистической обработке. Приближался закат этой научной идеи.
Но однажды я, к счастью, заметил одну любопытную вещь, которая, на первый взгляд, не имела прямого отношения к научным офтальмогеометрическим изысканиям. Я консультировал пятилетнюю девочку. Она сидела на коленях у двадцативосьмилетней матери. Мать нагнулась к лицу дочери и, нашептывая ей на ухо, помогала врачу осматривать ее глаза. Устав от осмотра глазного дна, я откинул голову и посмотрел на мать с дочерью вместе. В этот момент я обратил внимание на то, что размеры роговиц матери и дочери одинаковы, несмотря на многократную разницу в размерах их тел. «Почему размеры роговиц у них одинаковы? Ведь у маленькой девочки, по логике вещей, роговица должна быть меньшего размера, чем у матери!» — подумал я.
Превозмогая свое любопытство, я досмотрел девочку, поставил диагноз, написал заключение и назначил операцию. Очередной больной уже стоял на пороге моего кабинета. «Неужели и у этого взрослого пациента размер роговицы одинаков с размером роговицы той маленькой девочки?» — думал я, вспоминая глаза девочки и осматривая глаза пациента.
Размеры роговиц мне и в самом деле показались одинаковыми. Тогда я не удержался и попросил секретаршу пройти по нашей клинике и собрать человек двадцать людей разного возраста, роста и обоих полов. Когда люди были собраны, я взял офтальмоскоп и осмотрел их глаза в сравнении друг с другом. Мысль о том, что размеры роговицы одинаковы у всех людей независимо от их роста, веса и возраста, подтверждались.
«Странно, — думал я, — такое ощущение, что размер роговицы является константой человеческого организма — как бы абсолютной единицей измерения в организме!»
Рядом со мной сидела наша хирург Венера Галимова — миниатюрная красивая женщина. Я взглянул на ее ноги и спросил:
— Венера, а каков размер твоей ноги?
— Тридцать пятый. А что?
— А у меня сорок третий. Слушай, давай-ка подойдем к зеркалу!
Мы подошли к зеркалу: две пары глаз с одинаковым размером роговиц смотрели на нас.
«Интересно, — думал я, — в организме человека все размеры относительны: размеры рук — разные, размеры ног — разные, размеры лица — разные, размеры туловища — разные, живот у кого-то большой, а у кого-то плоский, и даже размеры мозга и внутренних органов (печени, желудка, легких и пр.) отличаются у разных людей. А вот размеры роговицы одинаковы! Неужели никто из ученых до сих пор этого не замечал?»
Я проанализировал специальную литературу, но никаких упоминаний на эту тему не нашел. Далее я организовал массовый замер диаметра роговиц с помощью специального хирургического циркуля под операционным микроскопом в сравнении с замерами ширины и длины ладоней рук и ступней ног. Мы составили вариационные ряды, подвергли их статистической обработке и нашли, что диаметр роговицы, в сравнении с размерами ладоней и ступней ног, является почти абсолютной константой и составляет 10± 0,56 мм .
Размеры глазного яблока (продольная ось глаза), замеренные ультразвуком, как выяснилось, постепенно увеличиваются с момента рождения и только в 14-18 лет достигают своей средней величины — 24 мм . Диаметр же роговицы очень немного увеличивается с момента рождения до 4 лет и с этого возраста является константой. То есть рост размеров глазного яблока опережает возрастное изменение диаметра роговицы. Поэтому у маленьких детей глаза кажутся больше, чем у взрослых.
Почему диаметр роговицы является константой? Мне трудно ответить на этот вопрос. Но эта абсолютная величина в организме человека может быть использована как единица измерения, в частности, при офтальмогеометрических изысканиях.
Мысль о том, что константа размера роговиц может стать опорным моментом при выявлении основополагающих офтальмогеометрических параметров, закралась еще тогда, когда я впервые обратил внимание на факт одинакового размера роговиц. Но окончательно эта мысль утвердилась только после окончания статистических исследований и попытки вывести геометрические фигуры глазной области лица с учетом роговичных констант.
В этот период ко мне пришел главный гинеколог города Уфы. Исключительная солидность его внешности не вызывала сомнения: высокий рост, красивый живот, огромное овальное лицо с окладистой бородой и высокий лоб. Почти одновременно с ним в кабинет вошла моя операционная сестра — Лена Воронина, красивая, миловидная, миниатюрная девушка. Лица главного гинеколога и Лены Ворониной столь разительно отличались друг от друга, что я, обратив на это внимание, предложил им выступить в качестве подопытных экспонатов для офтальмогеометрической компьютерной съемки. «Если лица их столь различны, — думал я, — чем же отличаются их глаза?»
Диаметр роговицы не зависит от размера лица.
Мы ввели изображения лиц главного гинеколога и Лены Ворониной в память компьютера, а также дополнительно ввели изображение лица 14-летнего мальчика — сына нашей сотрудницы Ольги Ишмитовой. После этого мы приступили к анализу геометрических фигур, получаемых при проведении касательных нижних и верхних век. У нас получилось два четырехугольника — большой (соединение касательных, проведенных по наружной кривизне век) и малый (соединение касательных, проведенных по внутренней кривизне век). Форма и размеры этих двух четырехугольников у всех трех исследуемых индивидуумов оказались совершенно разными, но размеры двух роговиц, находящихся на схеме внутри большого четырехугольника, совершенно одинаковыми. Отсюда возникла мысль использовать диаметр роговицы в качестве единицы измерения при математическом анализе большого и малого четырехугольников, а также их взаимоотношений. Это, в конечном итоге, позволяло выразить математические характеристики этих четырехугольников в виде уравнения, решение которого давало цифру, характеризующую офтальмогеометрию исследуемого индивидуума.
Сопоставление указанной «офтальмогеометрической цифры» у главного гинеколога, Лены Ворониной и четырнадцатилетнего мальчика показало значительные различия у каждого из них. Главный гинеколог имел цифру 3474, Лена Воронина — 2015, мальчик — 2776.
Можно ли индивидуальные характеристики большого и малого четырехугольников сопоставить с чертами лица каждого человека? Мы расчертили лицо главного гинеколога, представив его в виде комбинации геометрических фигур. То же самое сделали с лицами Лены Ворониной и мальчика. Далее мы постарались найти математические зависимости комбинации геометрических фигур, описывающих черты лица, с геометрическими характеристиками двух четырехугольников. Эти зависимости довольно четко выявлялись, в связи с чем нам удалось, взяв четырехугольники главного гинеколога, реконструировать основные черты его лица, которые в принципе были близки к оригиналу. То же самое удалось сделать с лицами Лены Ворониной и мальчика.
В общем, мы поняли, что нам удалось найти в общих чертах принцип реконструкции лица по геометрическим характеристикам глаз.
В дальнейшем, на материале 1500 индивидуумов, принципы реконструкции лица по геометрическим характеристикам двух четырехугольников были уточнены. Но добиться очень большой точности не удалось. Почему? Дело в том, что всего мы выявили 22 офтальмо геометрические характеристики, в то время как указанные четырехугольники представляли всего лишь две из них. Однако одновременный математический анализ всех 22 параметров оказался столь сложным, что мы с ним не справились.
Офтальмогеометрические характеристики глазной области лица.
Более того, все эти 22 параметра постоянно меняются в зависимости от эмоций, состояния человека, болезней и тому подобных факторов.
Какой же вычислительной мощью должны обладать небольшие подкорковые узлы мозга человека, перерабатывающие офтальмогеометрическую информацию!
Обработка офталъмогеометрической информации мозгом человека.
Ведь они способны перерабатывать эту сложнейшую информацию мгновенно и передавать ее в кору головного мозга в виде образов, ощущений и прочих чувств, несмотря на то, что размеры этих узлов мозга (около 1 см ) несопоставимы с размерами современного компьютера. Воистину велик Бог, создавший такое компьютерное совершенство мозга!
А мы смогли математически обработать только два параметра из 22 существующих! Но даже это небольшое математическое достижение позволило нам уже достаточно уверенно говорить о том, что офтальмогеометрические параметры каждого человека строго индивидуальны и являются чем-то вроде родимого пятна. Это офтальмогеометрическое «родимое пятно» постоянно меняется от смены эмоций и тому подобных факторов, но сохраняет в общих чертах свою врожденную индивидуальность.
В то же время индивидуальные офтальмогеометрические параметры сопряжены с геометрическими характеристиками черт лица и даже некоторых частей тела, поэтому имеется возможность реконструкции облика человека в ориентировочных пределах по геометрическим характеристикам глазной области лица. Именно в связи с этим мы, глядя в глаза человека, можем судить больше, чем только о глазах.
И наконец, единственная константа человеческого организма — диаметр роговицы — располагается в пределах офтальмогеометрических схем, как бы подсказывая, что это и есть единица измерения в офтальмогеометрии.
В глазах отражается почти все, что творится в организме и в мозге, и это «все» можно видеть по изменениям указанных 22 (а может быть, и больше!) параметров глазной области лица. В будущем офтальмогеометрия, конечно же, будет хорошо изучена и приведет к решению многих вопросов медицины и психологии. Сама природа наталкивает на это.
Математическое изображение чувств и ощущений — так можно образно охарактеризовать офтальмогеометрию.
Взгляд, работающий как сканирующий луч, снимает информацию с глазной области лица, в которой за счет мельчайших движений век, бровей, глазных яблок и кожи отражаются наши чувства и ощущения, а также видна индивидуальность каждого человека. Мы смотрим друг другу в глаза потому, что из глаз (вернее, из глазной области лица) мы получаем дополнительную информацию о человеческой индивидуальности и ее изменениях в результате чувств и ощущений.