WO2008151821A1 - Vorrichtung und verfahren zur bestimmung von vorderkammertiefe und augenlänge eines auges - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur bestimmung von vorderkammertiefe und augenlänge eines auges Download PDF

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WO2008151821A1
WO2008151821A1 PCT/EP2008/004778 EP2008004778W WO2008151821A1 WO 2008151821 A1 WO2008151821 A1 WO 2008151821A1 EP 2008004778 W EP2008004778 W EP 2008004778W WO 2008151821 A1 WO2008151821 A1 WO 2008151821A1
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WO
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eye
anterior chamber
chamber depth
measuring
length
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/004778
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English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Dick
Rudolf Von Buenau
Karl-Heinz Donnerhacke
Ingo Koschmieder
Original Assignee
Carl Zeiss Meditec Ag
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Publication date
Application filed by Carl Zeiss Meditec Ag filed Critical Carl Zeiss Meditec Ag
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/1005—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for measuring distances inside the eye, e.g. thickness of the cornea
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/107—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining the shape or measuring the curvature of the cornea

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for determining anterior chamber depth and eye length of an eye.
  • Such a device and such a method is used, for example, in the context of cataract surgery to determine the refractive power of an intraocular lens to be implanted.
  • the individual anterior chamber depth and the individual eye length of the eye of the patient must be determined as accurately as possible.
  • Carl Zeiss Meditec AG sells a device called the IOL-Master, which measures the depth of the anterior chamber, the length of the eye and the curvature of the cornea.
  • the measurement of the eye length is performed by means of a short-coherence interferometer, the measuring method frequently being called OCT (optical coherence tomography) methods.
  • OCT optical coherence tomography
  • the anterior chamber depth is determined by means of a fringe projection, in which a strip is projected onto the eye and the reflection of the cornea and the eye lens is recorded and then the anterior chamber depth is calculated by means of triangulation method.
  • the curvature of the cornea is determined by means of a keratometer.
  • the measurement of the anterior chamber depth by means of the fringe projection is expensive to perform.
  • Fenner is finding it increasingly difficult to meet the increasing accuracy requirements of measuring anterior chamber depth.
  • WO 2006/077045 A1 discloses a device and a method in which an optical coherence interferometer is combined with a confocal detection in order to achieve a pixel-precise assignment of the image measured by means of the interferometer in imaging imaging methods (for example in the human eye) confocal measured image.
  • imaging imaging methods for example in the human eye
  • the superimposed and interfering radiation for coupled the OCT measurement in a single-mode waveguide and reflected light, which is not coupled into the waveguide, used for confocal detection used for confocal detection.
  • the same sections in the eye are measured using the two different measuring methods (OCT method and confocal measuring method).
  • the confocal detection of the retina of the eye which would be necessary for the determination of the eye length, is extremely difficult to perform with the desired accuracy. This is partly because the exact refractive power of the eye lens varies from eye to eye and is not known. Furthermore, the refractive index of the eye lens has a gradient structure that can be measured extremely difficult on the patient. The refractive power of the eye lens, however, directly influences the measurement result in the confocal measurement. Furthermore, especially in the field of cataract surgery there is the problem that the lens opacification results in a lower transmission through the eye lens, which further complicates the confocal measurement.
  • the OCT method for measuring the anterior chamber depth is difficult to implement with the desired accuracy in practice, since due to the tilt of the surface normals of the eye lens against the optical axis of the eye, a refixing of the eye in the OCT measurement is necessary to a sufficiently strong signal to achieve. Also, it must be ensured that the Umfix Schlieren has taken place.
  • WO 2005/044099 A1 describes a confocal device and a confocal measuring method of distances and powers in the eye. Again, there is the difficulty that the refractive power of the eye lens itself is not known and can only be measured extremely difficult. Especially in cataract surgery is the already mentioned, additional complication that due to the lens opacification, the transmission is significantly limited. Thus, length measurements through the eye lens with the confocal method of WO 2005/044099 A1 can not be carried out with the desired accuracy.
  • a device for determining the anterior chamber depth and eye length of an eye having a confocal anterior chamber scanner for measuring the anterior chamber depth, which focuses an illumination module that focuses illuminating radiation and guides the focus through the anterior chamber of the eye, and a detection module which comprises Focus reflected or backscattered illumination radiation detected confocal, a Short-coherence interferometer for measuring eye length, comprising a measuring beam path through which a measuring beam is incident on the eye, a reference beam path through which passes a reference beam superimposed and interfered with the measuring beam reflected by the eye, and a detector comprising the superimposed radiation detected, as well as an evaluation module that determines the anterior chamber depth and the eye length of the eye based on the measurement of the anterior chamber scanner and the interferometer.
  • a short-coherence interferometer is advantageously used to measure the eye length, which is also easily possible in cataract patients with high accuracy.
  • the anterior chamber depth is measured with a confocal anterior chamber scanner, which is less sensitive to the tilting of the surface normals of the eye lens relative to the optical axis of the eye than the OCT method.
  • the evaluation module can take into account the optical effect of at least one refractive eye interface through which the focused illumination radiation passes. This can errors that would be caused by the fact that the refractive power is taken into account, for example, the cornea, can be prevented.
  • the evaluation module can determine from the measurement of the anterior chamber scanner itself the radius of curvature of the at least one refractive eye interface and take into account in the determination of the anterior chamber depth. For this purpose, the secondary focus of the corresponding eye interface can be detected during the movement of the focus of the illumination radiation.
  • the device has an additional measuring module for measuring the radius of curvature of the at least one eye interface.
  • This may in particular be a keratometer.
  • anterior chamber scanner it is possible, for example, to measure the radius of curvature of the front of the cornea and the radius of curvature of the back of the cornea, which can then be taken into account in determining the anterior chamber depth.
  • Anterior chamber depth is here understood to mean the distance from the front side of the cornea to the front side of the eye lens along the optical axis of the eye.
  • the distance from the back of the cornea to the front of the eye lens can be defined as the anterior chamber depth.
  • other distances in the Eye can be measured from the cornea to the eye lens.
  • the corneal thickness or the distance between the back of the cornea and the lens of the eye can be measured.
  • the evaluation module can calculate the required refractive power, preferably spherical refractive power, of an intraocular lens to be implanted into the eye on the basis of the determined anterior chamber depth and eye length.
  • the evaluation module can still calculate, if necessary, a cylinder power to be provided and / or a necessary asphericity value of the intraocular lens.
  • the calculation can be carried out by means of known ray tracing methods or lens calculation formulas.
  • the calculation may take into account the radius of curvature of the cornea, which may be e.g. can be determined by the anterior chamber scanner. In this case no additional keratometer is needed. In the case of the IOL master described at the outset, the strip projection and the keratometer can thus be replaced with the anterior chamber scanner.
  • the device for determining anterior chamber depth and eye length of an eye can in particular be operated such that the anterior chamber scanner and the interferometer each perform a plurality of measurements.
  • the evaluation module can then determine the anterior chamber depth and the eye length of the eye with higher accuracy by means of corresponding averaging methods.
  • the measurement is performed with the anterior chamber scanner and the interferometer along a single measuring axis which may coincide with the optical axis of the eye.
  • the confocal front chamber scanner can be developed so that a movement of the focus transverse to the propagation direction of the illumination radiation is possible to receive confocal sectional images.
  • a lateral anterior chamber scanner for example, the structure of the cornea can be accurately determined, e.g. is relevant in a cornea whose thickness varies. This may be the case in particular in patients who have already had LASIK treatment on the eye.
  • sectional images of the anterior chamber are possible in order to be able to measure any deviations in the anterior chamber.
  • the wavelength of the illumination radiation and the measurement and reference beam is preferably in the visible wavelength range up to the near infrared range.
  • the device may further comprise a single control module for controlling the device.
  • a compact and easy-to-use apparatus for determining the anterior chamber depth and eye length of a patient's human eye which is easy to operate and provides the necessary measurements with the required accuracy.
  • the device is used in particular for determining an intraocular lens to be implanted.
  • a method for determining the anterior chamber depth and eye length of an eye in which illumination is focused with a confocal anterior chamber scanner and the focus is guided through the anterior chamber of the eye and the illumination reflected or backscattered from the focus is confocally detected, with a short coherence Interferometer a measuring beam is directed to the eye and the measuring beam reflected by the eye is superimposed with a reference beam and the interference is detected and the superimposed radiation is detected, and by the measurement of the anterior chamber scanner, the anterior chamber depth of the eye and based on the measurement of the interferometer, the eye length of the eye is determined.
  • This procedure allows easy and accurate determination of anterior chamber depth and eye length of a patient's eye.
  • the optical effect of at least one refractive eye interface through which the focused illumination radiation passes can be taken into account. This increases the accuracy of determining the anterior chamber depth.
  • the radius of curvature of the at least one refractive eye interface can be determined from the measurement of the anterior chamber scanner and taken into account in the determination of the anterior chamber depth.
  • the secondary focus of the eye interface can be detected for this purpose.
  • the required refractive power (in particular the spherical refractive power) of an intraocular lens to be implanted in the eye can be calculated.
  • the curvature of the cornea can be considered.
  • the curvature of the cornea can be determined in particular with the anterior chamber scanner (for example via the secondary focus), so that no additional module for measuring corneal curvature is necessary.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an embodiment of the invention
  • Fig. 2 and 3 lens sections to explain the consideration of the refractive effect of the cornea in the measurement of the anterior chamber depth;
  • Fig. 4 shows a lens section for explaining the measurement of the secondary focus for
  • FIG. 5 shows a lens section through a modification of the confocal anterior chamber scanner 2 in the device of FIG. 1.
  • the embodiment of the inventive measuring device for determining anterior chamber depth and eye length of an eye A shown in FIG. 1 comprises a confocal anterior chamber scanner 2 and a short-coherence interferometer 3.
  • the confocal anterior chamber scanner 2 is used to measure the anterior chamber depth and comprises an illumination beam source 4, which is followed by a collimator optics 5, which collimates the coming of the illumination beam source 4 illumination radiation or forms into a parallel illumination beam.
  • the emitted illumination radiation may have a wavelength of eg 780 nm, 790 nm, 840 nm, 1064 nm or 1310 nm.
  • the parallel illumination beam passes through a first beam splitter cube 6 of the anterior chamber scanner 2 and then strikes an axially displaceable scanning optics 7 of the Front chamber scanner 2. Of the scanning optics 7, only a scanning lens 8 and an actuator 9 for shifting the scanning lens 8 are shown schematically in FIG.
  • a convergent illumination beam is generated, which is focused via a second beam splitter cube 10 in the eye A and moved by the scanning optics 7 so that the focus of the convergent illumination beam from the front of the cornea of the eye A through the anterior chamber to the eye lens is moved.
  • the illumination beam source 4, the collimator optics 5, the beam splitter cube 6, the scan optics 7 and the beam splitter cube 10 form a lighting module.
  • the focus of the illumination beam strikes a reflecting and / or scattering structure on or in the eye, part of the illumination radiation is reflected or backscattered.
  • This radiation component is guided via the second beam splitter cube 10 to the scanning optics 7 and recollimated by the scanning optics 7.
  • the recollimated radiation is directed via the first beam splitter cube 6 to a focusing optics 11, which collimates the recollimated radiation into a confocal diaphragm 12 so that a confocal detector 13 arranged behind the confocal diaphragm 12 detects the radiation reflected or backscattered from the focus of the illumination radiation.
  • the second beam splitter cube 10, the scanning optics 7, the first beam splitter cube 6, the focusing optics 11, the confocal diaphragm 12 and the confocal detector 13 form a detection module.
  • the illumination beam source 4, the scanning optics 7 and the confocal detector 13 are connected to a control and evaluation module 14.
  • the control and evaluation module 14 can use the intensity signals of the confocal detector 13 and the respective position of the scan lens 8, which is adjusted by means of the actuator 9, the position of the interfaces of the cornea and the front of the eye lens and therefrom the actual length of the anterior chamber of the eye A. determine.
  • the length of the anterior chamber or anterior chamber depth is understood to be the distance of the cornea front side to the front side of the eye lens.
  • the short-coherence interferometer 3 is used to measure the eye length of the eye A and comprises a laser diode 15, the radiation of which is directed at a wavelength of 1064 nm to a third beam splitter cube 16.
  • the interferometer 3 further includes a first fixed deflecting element 17 and a second displaceable deflecting element 18, wherein the necessary for the displacement of the second deflecting element 18 actuator 19 is shown schematically.
  • the radiation reflected by the two deflection elements 14 and 18 is guided via the third beam splitter cube 16 to a fourth beam splitter cube 20, which directs the radiation through the second beam splitter cube 10 onto the eye A.
  • the radiation coming from the first deflecting element 17 (measuring radiation) and the radiation coming from the second deflecting element 18 (reference radiation) are reflected, inter alia, on the cornea front side and the retina of the eye A.
  • the interferometer thus has a measuring beam path which extends from the laser diode 15 via the third beam splitter cube 16 to the first deflecting element 17 and from there via the beam splitter cube 16, 20 and 10 to the retina of the eye A, as well as a reference beam path from the laser diode 15 via the third beam splitter cube 16 to the second deflecting element 18 and from there via the beam splitter cube 16, 20, 10 to the cornea front side.
  • the path length of the reference beam is varied by movement of the second deflecting element 18 in order to determine the path length at which the reference radiation reflected at the corneal front side can be brought into interference with the measuring radiation reflected at the retina.
  • This reflected interference radiation passes via the second and fourth beam splitter cube 10, 20, a receiver optics 21 connected downstream of the fourth beam splitter cube 20 and a partially transparent plate 22 to a receiver 23 which is connected to the control and evaluation module 14.
  • the eye length can be measured with high accuracy. This is especially possible if, for example, the eye lens is clouded due to illness and should be replaced by an intraocular lens. Especially in this case, a confocal measurement of the eye length is hardly possible. Also, for a confocal measurement of the eye length, the gradient structure of the eye lens would have to be known, which, however, is different and extremely difficult to determine for each human.
  • a determination of the anterior chamber depth is complicated with the described OCT measuring method, since due to the inclination of the eye lens and thus the optical axis relative to the visual axis of the eye, a repositioning of the patient is necessary in order to superimpose measuring and reference beams on the cornea and the eye lens are reflected. In the confocal measuring method with the confocal anterior chamber scanner 2, such a repositioning is advantageously not necessary.
  • the measuring device 1 may also have a keratometer 24 for measuring the curvature of the cornea.
  • the keratometer 24 may include six diodes 25 arranged in an array 25 (only one of which is shown in FIG. 1 for ease of illustration) and an imaging optic 26 which images the radiation of each diode 25 as a spot on the cornea.
  • the cornea thus illuminated with six spaced apart points is detected by means of a CCD detector 27 via the beam splitter cube 10, 20, - y -
  • the radius of curvature of the cornea can then be determined therefrom.
  • the control and evaluation module 14 can then calculate the required spherical refractive power of an intraocular lens to be implanted into the eye on the basis of the ascertained anterior chamber depth and eye length (and possibly on the basis of the determined curvature of the cornea). Furthermore, the optionally provided cylinder power and / or the optionally provided asphericity value of the intraocular lens can be calculated.
  • the control and evaluation module 14 preferably takes into account the influence of the refractive power of the cornea of the eye in the confocal determination of the anterior chamber depth.
  • the illumination beam is focused on the front of the cornea 30 (lens 8 drawn in solid line).
  • the lens 8 drawn in solid line.
  • the position of the shifted by z lens 8 is shown in dashed lines.
  • control and evaluation module 14 can take into account the refractive effect of the cornea and thus determine the actual anterior chamber depth d.
  • the refractive effect of the cornea 30 can be derived, for example, from the curvature of the cornea 30 measured by means of the keratometer 34. It is also possible that the refractive effect of the cornea 30 is already known and the control and evaluation module 14 is supplied from the outside. Further, the anterior chamber scanner 2 can be used to measure the curvature of the cornea 30. For this purpose, the secondary focus of the cornea 30 is measured with the aid of the anterior chamber scanner 2, as will be explained below in conjunction with FIG.
  • FIG. 4 is a schematic representation of the refractive effect of the cornea 30 by a curved line 30 with a radius of curvature 34 in a lens-sectional view.
  • the scan lens 8 is moved to a position in which the focus of the illumination radiation coincides with the center 33 of the cornea 30.
  • the rays of the convergent illumination beam substantially perpendicular to the curved cornea 30 and are therefore partially reflected back into itself.
  • the back-reflected beams are recollimated by the scanning lens 8 and detected via the first beam splitter 6, the focusing optics 11 and the confocal diaphragm 12 in the confocal detector 13.
  • the refractive effect of the cornea 30 can also be detected at the same time and taken into account in the subsequent evaluation in the control and evaluation module 14. This allows highly accurate measurements of the anterior chamber depth.
  • the description in connection with FIG. 4 is based on a simplified cornea model in that the refractive effect of the cornea can be represented by a single curved surface.
  • the described measuring method can be refined so that the curvature of the front cornea and the back of the cornea is detected separately. It is also possible to determine the curvature of other interfaces in the cornea caused, for example, by a LASIK treatment.
  • the measuring device 1 can in particular be designed so that the aperture for the confocal front chamber scanner 2 is larger than for the short-coherence interferometer. If the optical paths for the front-confocal scanner 2 and the interferometer 3 extend through identical optical elements delimiting the aperture, it is possible to use those optical elements with which an aperture adjustment can be carried out.
  • the combination of an adaptive optics with a focusing optics comparatively high aperture can be provided.
  • a comparatively high aperture is a numerical aperture of 0.4.
  • the value of the numerical aperture tends to be in the range of 0.2.
  • the adaptive optics may include an adaptive mirror and / or an electrically variable focal length lens.
  • the short-coherence interferometer can be used in particular in a confocal optical arrangement, as described, for example, in WO 2006/077045 A1.
  • the interferometer 3 can also be used in the spectral domain OCT or Fourier domain OCT regime (SD-OCT) or in the so-called swept source OCT regime (SS-OCT), in which the wavelength of the laser diode is tuned to be operated.
  • SD-OCT spectral domain OCT or Fourier domain OCT regime
  • SS-OCT so-called swept source OCT regime
  • the measuring device may have a fixing unit (not shown) for the patient in order to influence the viewing direction of the patient.
  • a fixing unit for the patient in order to influence the viewing direction of the patient.
  • shape, color, intensity and / or position of the fixing unit can be varied.
  • the state of accommodation of the patient's eye can additionally be influenced.
  • the measurements by means of the confocal front scanner 2 and the interferometer 3 can each be carried out several times in order to arrive at more accurate measurements via corresponding averaging methods of the measurement results.
  • the anterior chamber scanner e.g. just at the interfaces to be measured multiple measurements are performed.
  • the calculation of the spherical power of the intraocular lens to be implanted can be carried out by means of a raytracing method or else with the aid of lens calculation formulas.
  • the control and evaluation module 14 can output the production data necessary for producing the corresponding intraocular lens.
  • a single control and evaluation module 14 is provided.
  • the measuring device has a separate control module and a separate evaluation module.
  • FIG. 5 shows a modification of the front chamber scanner 2 of the measuring device 1 of FIG. 1, identical elements being designated by the same reference numerals and not having been drawn in order to simplify the illustration of the actuator 9 and the second beam splitter cube 10.
  • the front chamber scanner 2 of Figure 5 differs from the front chamber scanner 2 of Figure 1 only in that the confocal aperture 12 is not disposed in front of the confocal detector 13, but between the beam splitter cube 6 and the scanning optics 7 in the common focal plane of two additional optics 35, 36th ,

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Abstract

Es wird bereitgestellt eine Vorrichtung zur Bestimmung von Vorderkammertiefe und Augenlänge eines Auges, mit einem konfokalen Vorderkammerscanner (2) zur Messung der Vorderkammertiefe, der ein Beleuchtungsmodul, das Beleuchtungsstrahlung fokussiert und den Fokus durch die Vorderkammer des Auges (A) führt, und ein Detektionsmodul aufweist, das aus dem Fokus reflektierte Beleuchtungsstrahlung konfokal detektiert, einem Kurzkohärenz-Interferometer (3) 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 (23) aufweist, der die überlagerte Strahlung detektiert, sowie einem Auswertemodul (14), das anhand der Messung des Vorderkammerscanners (2) und des Interferometers (3) die Vorderkammertiefe und die Augenlänge des Auges bestimmt.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung von Vorderkammertiefe und Auqenlänqe eines Auges
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung von Vorderkammertiefe und Augenlänge eines Auges.
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.
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.
Insbesondere die Messung der Vorderkammertiefe mittels der Streifenprojektion ist aufwendig durchzuführen. Fenner wird es immer schwieriger, die steigenden Genauigkeitsanforderungen bei der Messung der Vorderkammertiefe damit zu erzielen.
Aus der WO 2006/077045 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren bekannt, bei dem ein optisches Kυrzkohärenz-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.
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.
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.
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.
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.
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 Meßergebnisse erzielt werden, ohne daß ein Umfixieren durch den Patienten während der Messung von Vorderkammertiefe und Augenlänge notwendig ist.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Bevorzugt wird die Messung mit dem Vorderkammerscanner und dem Interferometer entlang einer einzigen Meßachse durchgeführt, die mit der optischen Achse des Auges zusammenfallen kann.
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.
Die Wellenlänge der Beleuchtungsstrahlung sowie des Meß- und Referenzstrahls liegt bevorzugt im sichtbaren Wellenlängenbereich bis hin zum nahen Infrarotbereich. Die Vorrichtung kann ferner ein einziges Steuermodul zur Steuerung der Vorrichtung aufweisen.
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.
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.
Mit diesem Verfahren ist eine leichte und genaue Bestimmung von Vorderkammertiefe und Augenlänge des Auges eines Patienten möglich.
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.
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.
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. - D -
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.
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.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Bestimmung von Vorderkammertiefe und Augenlänge eines Auges; Fig. 2 und 3 Linsenschnitte zur Erläuterung der Berücksichtigung der brechenden Wirkung der Hornhaut bei der Messung der Vorderkammertiefe; Fig. 4 einen Linsenschnitt zur Erläuterung der Messung des sekundären Fokus zur
Bestimmung der Krümmung der Hornhaut, und
Fig. 5 einen Linsenschnitt durch eine Abwandlung des konfokalen Vorderkammerscanners 2 in der Vorrichtung von Fig. 1.
Die in Figur 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.
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 Figur 1 lediglich schematisch eine Scanlinse 8 sowie ein Aktuator 9 zur Verschiebung der Scanlinse 8 eingezeichnet.
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.
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.
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.
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. 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.
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.
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 Meßverfahren mit dem konfokalen Vorderkammerscanner 2 ist ein solches Umfixieren vorteilhafterweise nicht notwendig.
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 Figur 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, - y -
die Empfängeroptik 24 und die teiltransparente Platte 22 aufgenommen. Anhand bekannter Verfahren kann daraus dann der Krümmungsradius der Hornhaut bestimmt werden.
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.
Bevorzugt berücksichtigt das Steuer- und Auswertemodul 14 den Einfluß der Brechkraft der Hornhaut des Auges bei der konfokalen Bestimmung der Vorderkammertiefe.
Wie in Figur 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.
In Figur 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.
Um diesen Meßfehler zu verhindern, kann das Steuer- und Auswertemodul 14 die brechende Wirkung der Hornhaut berücksichtigen und somit die tatsächliche Vorderkammertiefe d ermitteln.
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. 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 Figur 4 erläutert wird.
In Figur 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.
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.
Die Beschreibung in Verbindung mit Figur 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.
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. 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.
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.
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.
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.
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.
In Figur 5 ist eine Abwandlung des Vorderkammerscanners 2 der Meßvorrichtung 1 von Figur 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 Figur 5 unterscheidet sich von dem Vorderkammerscanner 2 von Figur 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.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Bestimmung von Vorderkammertiefe und Augenlänge eines Auges, mit einem konfokalen Vorderkammerscanner (2) zur Messung der Vorderkammertiefe, der ein Beleuchtungsmodul, das Beleuchtungsstrahlung fokussiert und den Fokus durch die Vorderkammer des Auges (A) führt, und ein Detektionsmodul aufweist, das aus dem Fokus reflektierte Beleuchtungsstrahlung konfokal detektiert, einem Kurzkohärenz-Interferometer (3) 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 (23) aufweist, der die überlagerte Strahlung detektiert, sowie einem Auswertemodul (14), das anhand der Messung des Vorderkammerscanners (2) und des Interferometers (3) die Vorderkammertiefe und die Augenlänge des Auges bestimmt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , bei der das Auswertemodul (14) bei Bestimmung der Vorderkammertiefe die optische Wirkung zumindest einer brechenden Augen-Grenzfläche berücksichtigt, durch die die fokussierte Beleuchtungsstrahlung läuft.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Auswertemodul (14) aus der Messung des Vorderkammerscanners (2) den Krümmungsradius der zumindest einen brechenden Augen-Grenzfläche ermittelt und bei der Bestimmung der Vorderkammertiefe berücksichtigt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der zur Ermittlung des Krümmungsradius während der Bewegung des Fokus der Beleuchtungsstrahlung der sekundäre Fokus der Augen-Grenzfläche detektiert wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der ein Meßmodul zur Messung des Krümmungsradius der zumindest einen Augen-Grenzfläche vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der obigen Ansprüche, bei der das Auswertemodul (14) auf Basis der ermittelten Vorderkammertiefe und Augenlänge die benötigte Brechkraft einer in das Auge zu implantierenden Intraokularlinse berechnet.
7. Verfahren zur Bestimmung von Vorderkammertiefe und Augenlänge eines Auges, bei dem mit einem konfokalen Vorderkammerscanner Beleuchtungsstrahlung fokussiert und der Fokus durch die Vorderkammer des Auges geführt und die aus dem Fokus reflektierte 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 und anhand der Messung des Interferometers die Augenlänge bestimmt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem bei Bestimmung der Vorderkammertiefe die optische Wirkung zumindest einer brechenden Augen-Grenzfläche berücksichtigt wird, durch die die fokussierte Beleuchtungsstrahlung läuft.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei dem aus der Messung des Vorderkammerscanners der Krümmungsradius der zumindest einen brechenden Augen- Grenzfläche ermittelt und bei der Bestimmung der Vorderkammertiefe berücksichtigt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem zur Ermittlung des Krümmungsradius während der Bewegung des Fokus der Beleuchtungsstrahlung der sekundäre Fokus der Augen-Grenzfläche detektiert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Krümmungsradius der zumindest einen Augen- Grenzfläche mit einem zusätzlichen Meßmodul gemessen wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11 , bei dem auf der Basis der ermittelten Vorderkammertiefe und Augenlänge die benötigte Brechkraft einer in das Auge zu implantierenden Intraokularlinse berechnet wird.
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