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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren
zur Bestimmung von Vorderkammertiefe und Augenlänge eines
Auges.
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Eine
solche Vorrichtung und ein solches Verfahren findet beispielsweise
Anwendung im Rahmen der Katarakt-Chirurgie, um die Brechkraft einer
zu implantierenden Intraokularlinse zu bestimmen. Dazu muß insbesondere
die individuelle Vorderkammertiefe und die individuelle Augenlänge
des Auges des Patienten möglichst genau ermittelt werden.
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Für
solche Messungen vertreibt die Carl Zeiss Meditec AG unter der Bezeichnung
IOL-Master ein Gerät, mit dem die Vorderkammertiefe, die
Augenlänge sowie die Krümmung der Hornhaut gemessen
werden kann. Die Messung der Augenlänge wird mittels eines
Kurzkohärenz-Interferometers durchgeführt, wobei
das Meßverfahren häufig OCT-Verfahren (optical
coherence tomography = optische Kohärenz-Tomographie) genannt
wird. Die Vorderkammertiefe wird mittels einer Streifenprojektion
ermittelt, bei der ein Streifen auf das Auge projiziert wird und die
Reflexion der Hornhaut sowie der Augenlinse aufgenommen und dann
mittels Triangulationsverfahren die Vorderkammertiefe berechnet
wird. Die Krümmung der Hornhaut wird mittels eines Keratometers bestimmt.
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Insbesondere
die Messung der Vorderkammertiefe mittels der Streifenprojektion
ist aufwendig durchzuführen. Ferner wird es immer schwieriger,
die steigenden Genauigkeitsanforderungen bei der Messung der Vorderkammertiefe
damit zu erzielen.
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Aus
der
WO 2006/077045
A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren bekannt, bei
dem ein optisches Kurzkohärenz-Interferometer mit einer
konfokalen Detektion kombiniert wird, um bei bildgebenden Abbildungsverfahren
(beispielsweise im menschlichen Auge) eine pixelgenaue Zuordnung des
mittels des Interferometer gemessenen Bildes und des konfokal gemessenen
Bildes zu erzielen. Um dies zu erreichen, wird die überlagerte
und interferierende Strahlung für die OCT-Messung in einen Einzelmode-Wellenleiter
eingekoppelt und reflektiertes Licht, das nicht in den Wellenleiter
eingekoppelt wird, zur konfokalen Detektion verwendet. Damit werden
bei der
WO 2006/077045
A1 somit dieselben Abschnitte im Auge mit den beiden unterschiedlichen Meßverfahren
(OCT-Verfahren und konfokales Meßverfahren) gemessen.
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Die
konfokale Detektion der Netzhaut des Auges, die für die
Bestimmung der Augenlänge notwendig wäre, ist
jedoch nur äußerst schwierig mit der gewünschten
Genauigkeit durchzuführen. Dies liegt zum einen darin,
daß die genaue Brechkraft der Augenlinse von Auge zu Auge
variiert und nicht bekannt ist. Ferner weist die Brechzahl der Augenlinse
eine Gradientenstruktur auf, die äußerst schwierig
am Patienten gemessen werden kann. Die Brechkraft der Augenlinse
beeinflußt bei der konfokalen Messung jedoch direkt das
Meßergebnis. Des weiteren besteht gerade im Bereich der
Katarakt-Chirurgie das Problem, daß durch die Linsentrübung
eine geringere Transmission durch die Augenlinse vorhanden ist, wodurch
die konfokale Messung weiter erschwert ist. Das OCT-Verfahren zur
Messung der Vorderkammertiefe ist schwierig mit der gewünschten
Genauigkeit in der Praxis umzusetzen, da aufgrund der Verkippung
der Flächennormalen der Augenlinse gegen die optische Achse
des Auges ein Umfixieren des Auges bei der OCT-Messung notwendig
ist, um ein ausreichend starkes Signal zu erzielen. Auch muß sichergestellt
sein, daß das Umfixieren stattgefunden hat.
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Die
WO 2005/044099 A1 beschreibt
eine konfokale Vorrichtung und ein konfokales Meßverfahren
von Abständen und Brechkräften im Auge. Hier besteht
wiederum die Schwierigkeit, daß die Brechkraft der Augenlinse
selbst nicht bekannt ist und nur äußerst schwer
gemessen werden kann. Gerade bei der Katarakt-Chirurgie besteht
die bereits erwähnte, zusätzliche Erschwernis,
daß aufgrund der Linsentrübung die Transmission
deutlich eingeschränkt ist. Somit sind Längenmessungen
durch die Augenlinse hindurch mit dem konfokalen Verfahren der
WO 2005/044099 A1 nicht
mit der gewünschten Genauigkeit durchführbar.
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Ausgehend
hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren
zur Bestimmung von Vorderkammertiefe und Augenlänge eines Auges
bereitzustellen, bei denen in einfacher Weise die Vorderkammertiefe
und Augenlänge mit der gewünschten Genauigkeit
ermittelt werden kann.
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Die
Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Bestimmung
von Vorderkammertiefe und Augenlänge eines Auges, mit einem
konfokalen Vorderkammerscanner zur Messung der Vorderkammertiefe,
der ein Beleuchtungsmodul, das Beleuchtungsstrahlung fokussiert
und den Fokus durch die Vorderkammer des Auges führt, und
ein Detektionsmodul aufweist, das aus dem Fokus reflektierte bzw.
rückgestreute Beleuchtungsstrahlung konfokal detektiert, einem Kurzkohärenz-Interferometer
zur Messung der Augenlänge, das einen Meßstrahlengang,
durch den ein Meßstrahl auf das Auge trifft, einen Referenzstrahlengang,
durch den ein Referenzstrahl läuft, der mit dem vom Auge
reflektierten Meßstrahl überlagert und zu Interferenz
gebracht wird, und einen Detektor aufweist, der die überlagerte
Strahlung detektiert, sowie einem Auswertemodul, das anhand der
Messung des Vorderkammerscanners und des Interferometers die Vorderkammertiefe
und die Augenlänge des Auges bestimmt.
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Bei
dieser Vorrichtung wird vorteilhaft ein Kurzkohärenz-Interferometer
zur Messung der Augenlänge verwendet, was auch bei Katarakt-Patienten
mit hoher Genauigkeit einfach möglich ist. Die Vorderkammertiefe
wird hingegen mit einem konfokalen Vorderkammerscanner gemessen,
der hinsichtlich der Verkippungen der Flächennormalen der Augenlinse
gegenüber der optischen Achse des Auges unempfindlicher
ist als das OCT-Verfahren. Somit können ausreichend genaue
Hellergebnisse erzielt werden, ohne daß ein Umfixieren
durch den Patienten während der Messung von Vorderkammertiefe
und Augenlänge notwendig ist.
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Insbesondere
kann das Auswertemodul bei Bestimmung der Vorderkammertiefe die
optische Wirkung zumindest einer brechenden Augen-Grenzfläche
berücksichtigen, durch die die fokussierte Beleuchtungsstrahlung
läuft. Damit können Fehler, die dadurch bedingt
wären, daß die Brechkraft beispielsweise der Hornhaut
berücksichtigt bleibt, verhindert werden.
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Das
Auswertemodul kann aus der Messung des Vorderkammerscanners selbst
den Krümmungsradius der zumindest einen brechenden Augen-Grenzfläche
ermitteln und bei der Bestimmung der Vorderkammertiefe berücksichtigen.
Dazu kann während der Bewegung des Fokus der Beleuchtungsstrahlung
der sekundäre Fokus der entsprechenden Augen-Grenzfläche
detektiert werden.
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Es
ist jedoch auch möglich, daß die Vorrichtung ein
zusätzliches Meßmodul zur Messung des Krümmungsradius
der zumindest einen Augen-Grenzfläche aufweist. Dabei kann
es sich insbesondere um ein Keratometer handeln.
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Mit
dem Vorderkammerscanner ist es beispielsweise möglich,
den Krümmungsradius der Vorderseite der Hornhaut sowie
den Krümmungsradius der Rückseite der Hornhaut
zu messen, die dann bei der Bestimmung der Vorderkammertiefe berücksichtigt
werden können. Unter Vorderkammertiefe wird hier der Abstand
von der Vorderseite der Hornhaut bis zur Vorderseite der Augenlinse
entlang der optischen Achse des Auges verstanden. Alternativ kann der
Abstand von der Hornhautrückseite bis zur Vorderseite der
Augenlinse als Vorderkammertiefe definiert werden. Mit dem Vorderkammerscanner
können jedoch auch andere Abstände im Auge von
der Hornhaut bis zur Augenlinse gemessen werden. So kann z. B. die
Hornhautdicke oder der Abstand zwischen Hornhautrückseite
und Augenlinse gemessen werden.
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Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung
von Vorderkammertiefe und Augenlänge eines Auges kann das
Auswertemodul auf Basis der ermittelten Vorderkammertiefe und Augenlänge die
benötigte Brechkraft, bevorzugt sphärische Brechkraft
einer in das Auge zu implantierenden Intraokularlinse berechnen.
Insbesondere kann das Auswertemodul noch, falls notwendig, eine
vorzusehenden Zylinder-Brechkraft und/oder einen notwendigen Asphärizitätswert
der Intraokularlinse berechnen. Die Berechnung kann mit Hilfe bekannter
Raytracing-Verfahren oder mit Linsenberechnungsformeln erfolgen.
Bei der Berechnung kann insbesondere noch der Krümmungsradius
der Hornhaut berücksichtigt werden, der z. B. mittels dem
Vorderkammerscanner ermittelt werden kann. In diesem Fall wird kein
zusätzliches Keratometer benötigt. Bei dem eingangs
beschriebenen IOL-Master kann somit die Streifenprojektion und das
Keratometer mit dem Vorderkammerscanner ersetzt werden.
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Die
Vorrichtung zur Bestimmung von Vorderkammertiefe und Augenlänge
eines Auges kann insbesondere so betrieben werden, daß der
Vorderkammerscanner und das Interferometer jeweils mehrere Messungen
durchführen. Das Auswertemodul kann dann durch entsprechende
Mittelungsverfahren die Vorderkammertiefe und die Augenlänge
des Auges mit höherer Genauigkeit bestimmen.
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Bevorzugt
wird die Messung mit dem Vorderkammerscanner und dem Interferometer
entlang einer einzigen Meßachse durchgeführt,
die mit der optischen Achse des Auges zusammenfallen kann.
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Der
konfokale Vorderkammerscanner kann so weitergebildet sein, daß eine
Bewegung des Fokus quer zur Ausbreitungsrichtung der Beleuchtungsstrahlung
möglich ist, um konfokale Schnittbilder aufzunehmen. Mit
einem solchen lateralen Vorderkammerscanner kann beispielsweise
die Struktur der Hornhaut genau bestimmt werden, was z. B. bei einer Hornhaut
relevant ist, deren Dicke schwankt. Dies kann insbesondere bei Patienten
der Fall sein, die an dem Auge schon eine LASIK-Behandlung hatten. Auch
Schnittbilder der Vorderkammer sind möglich, um etwaige
Abweichungen in der Vorderkammer messen zu können. Insbesondere
kann dabei bereits eine in die Vorderkammer implantierte Intraokularlinse
vermessen werden, wenn der Patient eine Katarakt-Behandlung wegen
einer Eintrübung seiner noch vorhandenen Augenlinse benötigt.
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Die
Wellenlänge der Beleuchtungsstrahlung sowie des Meß-
und Referenzstrahls liegt bevorzugt im sichtbaren Wellenlängenbereich
bis hin zum nahen Infrarotbereich.
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Die
Vorrichtung kann ferner ein einziges Steuermodul zur Steuerung der
Vorrichtung aufweisen.
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Somit
wird eine kompakte und leicht zu bedienende Vorrichtung zur Bestimmung
von Vorderkammertiefe und Augenlänge eines menschlichen Auges
eines Patienten bereitgestellt, die leicht zu bedienen ist und die
notwendigen Meßwerte mit der erforderlichen Genauigkeit
liefert. Die Vorrichtung wird insbesondere zur Bestimmung einer
zu implantierenden Intraokularlinse eingesetzt.
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Ferner
wird ein Verfahren zur Bestimmung von Vorderkammertiefe und Augenlänge
eines Auges bereitgestellt, bei dem mit einem konfokalen Vorderkammerscanner
Beleuchtungsstrahlung fokussiert und der Fokus durch die Vorderkammer
des Auges geführt und die aus dem Fokus reflektierte bzw. rückgestreute
Beleuchtungsstrahlung konfokal detektiert wird, bei dem mit einem
Kurzkohärenz-Interferometer ein Meßstrahl auf
das Auge gelenkt und der vom Auge reflektierte Meßstrahl
mit einem Referenzstrahl überlagert und zur Interferenz
gebracht wird sowie die überlagerte Strahlung detektiert
wird, und bei dem anhand der Messung des Vorderkammerscanners die
Vorderkammertiefe des Auges und anhand der Messung des Interferometers
die Augenlänge des Auges bestimmt wird.
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Mit
diesem Verfahren ist eine leichte und genaue Bestimmung von Vorderkammertiefe
und Augenlänge des Auges eines Patienten möglich.
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Bei
dem Verfahren kann bei der Bestimmung der Vorderkammertiefe die
optische Wirkung zumindest einer brechenden Augen-Grenzfläche
berücksichtigt werden, durch die die fokussierte Beleuchtungsstrahlung
läuft. Damit wird die Genauigkeit der Bestimmung der Vorderkammertiefe
erhöht.
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Insbesondere
kann aus der Messung des Vorderkammerscanners der Krümmungsradius
der zumindest einen brechenden Augengrenzfläche ermittelt
und bei der Bestimmung der Vorderkammertiefe berücksichtigt
werden. Insbesondere kann dazu während der Bewegung des
Fokus der Beleuchtungsstrahlung der sekundäre Fokus der
Augen-Grenzfläche detektiert werden.
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Es
ist jedoch auch möglich, mit einem separaten Meßmodul
den Krümmungsradius der zumindest einen Augen-Grenzfläche
zu messen, der dann bei der Bestimmung der Vorderkammertiefe berücksichtigt
wird.
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Insbesondere
kann bei dem Verfahren auf der Basis der ermittelten Vorderkammertiefe
und Augenlänge die benötigte Brechkraft (insbesondere
die sphärische Brechkraft) einer in das Auge zu implantierenden
Intraokularlinse berechnet werden. Bei dieser Berechnung kann vorteilhaft
noch die Krümmung der Hornhaut berücksichtigt
werden. Die Krümmung der Hornhaut kann insbesondere mit
dem Vorderkammerscanner (z. B. über den sekundären
Fokus) ermittelt werden, so daß kein zusätzliches
Modul zur Messung der Hornhautkrümmung notwendig ist.
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Es
versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen
Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung
einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Nachfolgend
wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten
Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren,
noch näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Bestimmung von Vorderkammertiefe und Augenlänge
eines Auges;
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2 und 3 Linsenschnitte
zur Erläuterung der Berücksichtigung der brechenden
Wirkung der Hornhaut bei der Messung der Vorderkammertiefe;
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4 einen
Linsenschnitt zur Erläuterung der Messung des sekundären
Fokus zur Bestimmung der Krümmung der Hornhaut, und
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5 einen
Linsenschnitt durch eine Abwandlung des konfokalen Vorderkammerscanners 2 in
der Vorrichtung von 1.
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Die
in 1 gezeigte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Meßvorrichtung zur Bestimmung von Vorderkammertiefe und
Augenlänge eines Auges A umfaßt einen konfokalen
Vorderkammerscanner 2 sowie ein Kurzkohärenz-Interferometer 3.
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Der
konfokale Vorderkammerscanner 2 dient zur Messung der Vorderkammertiefe
und umfaßt eine Beleuchtungsstrahlenquelle 4,
der eine Kollimatoroptik 5 nachgeordnet ist, die die von
der Beleuchtungsstrahlenquelle 4 kommende Beleuchtungsstrahlung
kollimiert bzw. in ein paralleles Beleuchtungsstrahlenbündel
formt. Die abgegebene Beleuchtungsstrahlung kann eine Wellenlänge
von z. B. 780 nm, 790 nm, 840 nm, 1064 nm oder 1310 nm aufweisen.
Das parallele Beleuchtungsstrahlenbündel läuft
durch einen ersten Strahlteilerwürfel 6 des Vorderkammerscanners 2 und
trifft danach auf eine axial verschiebbare Scanoptik 7 des Vorderkammerscanners 2.
Von der Scanoptik 7 ist in 1 lediglich schematisch
eine Scanlinse 8 sowie ein Aktuator 9 zur Verschiebung
der Scanlinse 8 eingezeichnet.
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Mittels
der Scanoptik 7 wird ein konvergentes Beleuchtungsstrahlenbündel
erzeugt, das über einen zweiten Strahlteilerwürfel 10 in
das Auge A fokussiert und mittels der Scanoptik 7 so bewegt
wird, daß der Fokus des konvergenten Beleuchtungsstrahlenbündels
von der Vorderseite der Hornhaut des Auges A durch die Vorderkammer
bis zur Augenlinse bewegt wird. Die Beleuchtungsstrahlenquelle 4,
die Kollimatoroptik 5, der Strahlteilerwürfel 6,
die Scanoptik 7 und der Strahlteilerwürfel 10 bilden
ein Beleuchtungsmodul.
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Wenn
der Fokus des Beleuchtungsstrahlenbündels auf eine reflektierende
und/oder streuende Struktur am bzw. im Auge trifft, wird ein Teil
der Beleuchtungsstrahlung reflektiert bzw. rückgestreut. Dieser
Strahlungsanteil wird über den zweiten Strahlteilerwürfel 10 zur
Scanoptik 7 geleitet und von der Scanoptik 7 rekollimiert.
Die rekollimierte Strahlung wird über den ersten Strahlteilerwürfel 6 auf
eine Fokussieroptik 11 gelenkt, die die rekollimierte Strahlung
in eine konfokale Blende 12 kollimiert, so daß ein
hinter der konfokalen Blende 12 angeordneter Konfokaldetektor 13 die
aus dem Fokus der Beleuchtungsstrahlung reflektierte bzw. rückgestreute
Strahlung detektiert. Der zweite Strahlteilerwürfel 10,
die Scanoptik 7, der erste Strahlteilerwürfel 6,
die Fokussieroptik 11, die konfokale Blende 12 und
der Konfokaldetektor 13 bilden ein Detektionsmodul.
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Die
Beleuchtungsstrahlenquelle 4, die Scanoptik 7 sowie
der Konfokaldetektor 13 sind mit einem Steuer- und Auswertemodul 14 verbunden.
Das Steuer- und Auswertemodul 14 kann anhand der Intensitätssignale
des Konfokaldetektors 13 und der jeweiligen Position der
Scanlinse 8, die mittels des Aktuators 9 eingestellt
wird, die Position der Grenzflächen der Hornhaut und der
Vorderseite der Augenlinse und daraus die tatsächliche
Länge der Vorderkammer des Auges A ermitteln. Unter Länge
der Vorderkammer bzw. Vorderkammertiefe wird hier der Abstand der
Hornhautvorderseite zur Vorderseite der Augenlinse verstanden.
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Das
Kurzkohärenz-Interferometer 3 dient zur Messung
der Augenlänge des Auges A und umfaßt eine Laserdiode 15,
deren Strahlung mit einer Wellenlänge von 1064 nm auf einen
dritten Strahlteilerwürfel 16 gerichtet ist. Das
Interferometer 3 enthält ferner ein erstes feststehendes
Umlenkelement 17 sowie ein zweites verschiebbares Umlenkelement 18,
wobei der zur Verschiebung des zweiten Umlenkelementes 18 notwendige
Aktuator 19 schematisch eingezeichnet ist. Die von den
beiden Umlenkelementen 14 und 18 reflektierte
Strahlung wird über den dritten Strahlteilerwürfel 16 zu
einem vierten Strahlteilerwürfel 20 geführt,
der die Strahlung durch den zweiten Strahlteilerwürfel 10 auf
das Auge A richtet.
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Die
vom ersten Umlenkelement 17 kommende Strahlung (Meßstrahlung)
sowie die vom zweiten Umlenkelement 18 kommende Strahlung
(Referenzstrahlung) wird u. a. an der Hornhautvorderseite und der
Netzhaut des Auges A reflektiert. Das Interferometer weist somit
einen Meßstrahlengang, der von der Laserdiode 15 über
den dritten Strahlteilerwürfel 16 zum ersten Umlenkelement 17 und
von dort über die Strahlteilerwürfel 16, 20 und 10 bis
zur Netzhaut des Auges A verläuft, sowie einen Referenzstrahlengang
auf, der von der Laserdiode 15 über den dritten Strahlteilerwürfel 16 zum
zweiten Umlenkelement 18 und von dort über die
Strahlteilerwürfel 16, 20, 10 bis zur
Hornhautvorderseite verläuft. Während der Messung
wird die Weglänge des Referenzstrahls durch Bewegung des
zweiten Umlenkelements 18 variiert, um die Weglänge
zu ermitteln, bei der die an der Hornhautvorderseite reflektierte
Referenzstrahlung mit der an der Netzhaut reflektierten Meßstrahlung zur
Interferenz gebracht werden kann. Diese reflektierte Interferenzstrahlung
läuft über den zweiten und vierten Strahlteilerwürfel 10, 20,
eine dem vierten Strahlteilerwürfel 20 nachgeschaltete
Empfängeroptik 21 und einer teiltransparenten
Platte 22 zu einem Empfänger 23, der
mit dem Steuer- und Auswertemodul 14 verbunden ist.
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Somit
kann mit dem Kurzkohärenz-Interferometer 3 mittels
dem beschriebenen Meßverfahren, das auch OCT-Meßverfahren
genannt wird, die Augenlänge hochgenau gemessen werden.
Dies ist insbesondere auch dann möglich, wenn zum Beispiel krankheitsbedingt
die Augenlinse getrübt ist und durch eine Intraokularlinse
ersetzt werden soll. Gerade in diesem Fall ist eine konfokale Messung
der Augenlänge kaum möglich. Auch müßte
für eine konfokale Messung der Augenlänge die
Gradientenstruktur der Augenlinse bekannt sein, die jedoch bei jedem Menschen
anders und äußerst schwierig zu bestimmen ist.
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Anderseits
ist mit dem beschriebenen OCT-Meßverfahren eine Bestimmung
der Vorderkammertiefe aufwendig, da aufgrund der Neigung der Augenlinse
und somit der optischen Achse gegenüber der Sehachse des
Auges ein Umfixieren des Patienten notwendig ist, um eine Überlagerung
von Meß- und Referenzstrahlen, die an der Hornhaut und der
Augenlinse reflektiert werden, zu erhalten. Bei dem konfokalen Mehlverfahren
mit dem konfokalen Vorderkammerscanner 2 ist ein solches
Umfixieren vorteilhafterweise nicht notwendig.
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Ferner
kann die Meßvorrichtung 1 noch ein Keratometer 24 zur
Messung der Krümmung der Augenhornhaut aufweisen. Das Keratometer 24 kann beispielsweise
sechs in einem Array angeordnete Dioden 25 (von denen in 1 zur
Vereinfachung der Darstellung nur eine eingezeichnet ist) sowie
eine Abbildungsoptik 26 aufweisen, die die Strahlung jeder
Diode 25 als Punkt auf die Hornhaut abbildet. Die so mit
sechs voneinander beabstandeten Punkten beleuchtete Hornhaut wird
mittels eines CCD-Detektors 27 über die Strahlteilerwürfel 10, 20, die
Empfängeroptik 24 und die teiltransparente Platte 22 aufgenommen.
Anhand bekannter Verfahren kann daraus dann der Krümmungsradius
der Hornhaut bestimmt werden.
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Das
Steuer- und Auswertemodul 14 kann dann anhand der ermittelten
Vorderkammertiefe und Augenlänge (und ggf. anhand der ermittelten
Krümmung der Hornhaut) die benötigte sphärische
Brechkraft einer in das Auge zu implantierenden Intraokularlinse
berechnen. Ferner kann die gegebenenfalls vorzusehende Zylinder-Brechkraft
und/oder der gegebenenfalls vorzusehende Asphärizitätswert
der Intraokularlinse berechnet werden.
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Bevorzugt
berücksichtigt das Steuer- und Auswertemodul 14 den
Einfluß der Brechkraft der Hornhaut des Auges bei der konfokalen
Bestimmung der Vorderkammertiefe.
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Wie
in 2 schematisch angedeutet ist, wird das Beleuchtungsstrahlenbündel
auf die Vorderseite der Hornhaut 30 fokussiert (Linse 8,
die mit durchgezogener Linie gezeichnet ist). Um diesen Fokus nun
bis zur Vorderseite der Augenlinse 31 zur Messung der Vorderkammertiefe
d zu verschieben, müßte man die Linse 8 um
die Strecke z verschieben, wenn man die brechende Wirkung der Hornhaut 30 vernachlässigt.
Die Position der um z verschobenen Linse 8 ist gestrichelt
eingezeichnet.
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In 3 ist
bei der Darstellung berücksichtigt, daß die Hornhaut 30 eine
vorbestimmte Brechkraft aufweist. Dies führt dazu, daß bei
einer Verschiebung der Linse 8 um z der Fokus des Beleuchtungsstrahlenbündels
um die Strecke Δf(z) von der Vorderseite der Augenlinse 31 beabstandet
ist. Zur Detektion der Vorderseite der Linse ist somit eine zusätzliche
Verschiebung der Scanlinse 8 erforderlich, um die oben
beschriebene Brennweitenverkürzung Δf(z) zu kompensieren,
wodurch dann ein konfokales Signal am Konfokaldetektor 13 gemessen
werden kann. Der Abstand der Vorderseite der Hornhaut zur Vorderseite
der Linse wird somit um die zusätzliche Verschiebung der
Scanlinse zu groß gemessen.
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Um
diesen Meßfehler zu verhindern, kann das Steuer- und Auswertemodul 14 die
brechende Wirkung der Hornhaut berücksichtigen und somit
die tatsächliche Vorderkammertiefe d ermitteln.
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Die
brechende Wirkung der Hornhaut 30 kann beispielsweise aus
der mittels des Keratometers 34 gemessenen Krümmung
der Augenhornhaut 30 abgeleitet werden. Auch ist es möglich,
daß die brechende Wirkung der Hornhaut 30 bereits
bekannt ist und dem Steuer- und Auswertemodul 14 von außen
zugeführt wird.
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Ferner
kann der konfokale Vorderkammerscanner 2 zur Messung der
Krümmung der Augenhornhaut 30 benutzt werden.
Dazu wird mit Hilfe des Vorderkammerscanners 2 der sekundäre
Fokus der Hornhaut 30 gemessen, wie nachfolgend in Verbindung
mit 4 erläutert wird.
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In 4 ist
in einer Linsenschnitt-Darstellung die brechende Wirkung der Hornhaut 30 durch eine
gekrümmte Linie 30 mit Krümmungsradius 34 schematisch
dargestellt. Während der Bewegung der Scanlinse 8 wird
diese in eine Position bewegt, bei der der Fokus der Beleuchtungsstrahlung
mit dem Mittelpunkt 33 der Hornhaut 30 zusammenfällt.
Bei dieser Stellung der Scanlinse 8 treffen die Strahlen des
konvergenten Beleuchtungsstrahlenbündels im wesentlichen
senkrecht auf die gekrümmte Hornhaut 30 und werden
daher teilweise in sich zurückreflektiert. Die zurückreflektierten
Strahlen werden durch die Scanlinse 8 rekollimiert und über
den ersten Strahlteiler 6, die Fokussieroptik 11 und
die konfokale Blende 12 im Konfokaldetektor 13 detektiert.
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Somit
kann während der Messung der Vorderkammertiefe auch gleichzeitig
die brechende Wirkung der Hornhaut 30 detektiert und bei
der anschließenden Auswertung im Steuer- und Auswertemodul 14 berücksichtigt
werden. Damit sind hochgenaue Messungen der Vorderkammertiefe möglich.
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Die
Beschreibung in Verbindung mit 4 ist von
einem vereinfachten Hornhautmodell dahingehend ausgegangen, daß die
brechende Wirkung der Hornhaut durch eine einzige gekrümmte
Fläche dargestellt werden kann. Natürlich kann
das beschriebene Meßverfahren so verfeinert werden, daß die Krümmung
der Hornhautvorderseite und der Hornhautrückseite separat
erfaßt wird. Auch ist es möglich, die Krümmung
anderer Grenzflächen in der Hornhaut, die beispielsweise
durch eine LASIK-Behandlung verursacht wurden, zu ermitteln.
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Die
Meßvorrichtung 1 kann insbesondere so ausgebildet
sein, daß die Apertur für den konfokalen Vorderkammerscanner 2 größer
ist als für das Kurzkohärenz-Interferometer. Wenn
die Strahlengänge für den konfokalen Vorderkammerscanner 2 und
das Interferometer 3 durch gleiche optische Elemente, die
die Apertur begrenzen, verlaufen, können solche optische
Elemente eingesetzt werden, mit denen eine Aperturanpassung durchführbar
ist. Insbesondere kann für die Aperturanpassung die Kombination einer
adaptiven Optik mit einer Fokussieroptik vergleichsweise hoher Apertur
vorgesehen werden. Eine vergleichsweise hohe Apertur ist beispielsweise eine
numerische Apertur von 0,4. Für das Interferometer liegt
der Wert der numerischen Apertur eher im Bereich von 0,2. Die adaptive
Optik kann einen adaptiven Spiegel und/oder eine elektrisch in der
Brennweite variierbare Linse aufweisen.
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Das
Kurzkohärenz-Interferometer kann insbesondere in konfokaler
optischer Anordnung zum Einsatz kommen, wie dies beispielsweise
in der
WO 2006/077045
A1 beschrieben ist. Das Interferometer
3 kann
neben dem beschriebenen Zeit-Domain-OCT-Regime im spektralen Domain-OCT-
bzw. Fourier-Domain-OCT-Regime (SD-OCT) oder im sogenannten Swept-Source-OCT-Regime
(SS-OCT), bei dem die Wellenlänge der Laserdiode durchgestimmt
wird, betrieben werden. Natürlich sind auch alle anderen
dem Fachmann bekannten OCT-Varianten möglich.
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Ferner
kann die Meßvorrichtung eine nicht gezeigte Fixiereinheit
für den Patienten aufweisen, um die Blickrichtung des Patienten
zu beeinflussen. Dabei kann beispielsweise Form, Farbe, Intensität und/oder
Position der Fixiereinheit variiert werden. Mit Hilfe der Fixiereinheit
kann zusätzlich der Akkomodationszustand des Auges des
Patienten beeinflußt werden.
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Die
Messungen mittels des konfokalen Vorderscanners 2 und des
Interferometers 3 können jeweils mehrfach durchgeführt
werden, um über entsprechende Mittelungsverfahren der Meßergebnisse zu
genaueren Messungen zu kommen. Bei dem Vorderkammerscanner können
z. B. gerade an den zu messenden Grenzflächen Mehrfachmessungen durchgeführt
werden.
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Die
Berechnung der sphärischen Brechkraft der zu implantierenden
Intraokularlinse kann mit Hilfe eines Raytracing-Verfahrens oder
auch mit Hilfe von Linsenberechnungs-Formeln erfolgen. Insbesondere kann
das Steuer- und Auswertemodul 14 die zur Herstellung der
entsprechenden Intraokularlinse notwendigen Herstellungsdaten ausgeben.
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In
der beschriebenen Ausführungsform ist ein einziges Steuer-
und Auswertemodul 14 vorgesehen. Natürlich ist
es möglich, daß die Meßvorrichtung ein
separates Steuermodul sowie ein separates Auswertemodul aufweist.
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In 5 ist
eine Abwandlung des Vorderkammerscanners 2 der Meßvorrichtung 1 von 1 gezeigt,
wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind
und zur Vereinfachung der Darstellung der Aktuator 9 sowie
der zweite Strahlteilerwürfel 10 nicht eingezeichnet
wurden. Der Vorderkammerscanner 2 von 5 unterscheidet sich
von dem Vorderkammerscanner 2 von 1 lediglich
darin, daß die konfokale Blende 12 nicht vor dem
Konfokaldetektor 13 angeordnet ist, sondern zwischen dem
Strahlteilerwürfel 6 und der Scanoptik 7 in
der gemeinsamen Fokusebene von zwei Zusatzoptiken 35, 36.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2006/077045
A1 [0005, 0005, 0055]
- - WO 2005/044099 A1 [0007, 0007]