DD203228B1 - ARRANGEMENT FOR SPECTRAL EXAMINATIONS ON THE EYE - Google Patents
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Mit der Anordnung für spektrale Untersuchungen am Auge werden in der Augenheilkunde durch Reflektionsspektrometrie Informationen über Physiologie und Pathologie am lebenden Auge gewonnen.With the arrangement for spectral examinations on the eye, information on physiology and pathology in the living eye is obtained in ophthalmology by reflection spectrometry.
Zur Bestimmung des Hämoglobin- (Hb-) und Oxyhämoglobin- (HbO-) Gehaltes der Corioidea beschreibt Baurmann (Albr. v.To determine the hemoglobin (Hb) and oxyhemoglobin (HbO) content of Corioidea, Baurmann (Albr.
Graefes Arch. klin. exp. Ophthal. 126,1931, S. 536ff.) ein Gullstrandsches Ophthalmoskop, hinter dessen Okular ein Taschenspektroskop angeordnet ist.Graefes Arch. exp. Ophthalmolo. 126, 1931, p. 536ff.) A Gullstrand's ophthalmoscope, behind the eyepiece of a pocket spectroscope is arranged.
Der gesamte Augenhintergrund wird mit weißem Licht beleuchtet. Das von dort reflektierte Licht wird spektral zerlegt und fotografiert.The entire fundus is illuminated with white light. The reflected light from there is spectrally dissected and photographed.
Durch Densitometrie können aus einer Spektroskopfotografie zwar prinzipiell Absorbtionsspektren bestimmt werden, doch zeigt das Experiment kein typisches HbO- oder Hb-Spektrum.Although densitometric spectra can in principle be determined from spectroscopic photography by densitometry, the experiment does not show any typical HbO or Hb spectrum.
Hickam und Frayser (Circulation Volume XXVII, March 1963, S.375ff.) beschreiben eine Anordnung, mit der es möglich ist, in den Netzhautvenen und Arterien auf der Papille die Sauerstoffsättigung zu bestimmen.Hickam and Frayser (Circulation Volume XXVII, March 1963, p. 375ff.) Describe an arrangement with which it is possible to determine the oxygen saturation in the retinal veins and arteries on the papilla.
Durch eine modifizierte Funduskamera wird der Fundus im Umfeld der Papille mit weißem Licht beleuchtet. Mit zwei Kameras, vor die je ein Interferenzfilter gesetzt ist, werden gleichzeitig zwei Bilder des Augenhintergrundes hergestellt.A modified fundus camera illuminates the fundus in the vicinity of the papilla with white light. With two cameras, in front of which an interference filter is set, two images of the fundus are produced simultaneously.
Densitometrisch wird die Schwärzung auf den Gefäßen und die Schwäzung der Papille bei den Wellenlängen λ 1 und λ 2 bestimmt. Unter Benutzung einer experimentell ermittelten Eichkurve wird aus den gemessenen Schwärzungen die Sauerstoffsättigung berechnet.Densitometrically, the blackening on the vessels and the swelling of the papilla at the wavelengths λ 1 and λ 2 are determined. Using an experimentally determined calibration curve, the oxygen saturation is calculated from the measured blackening.
Riva (Applied Optics, Vol. 11 No8 1972, S. 1845ff.) stellt ein Zweistrahl-Fundusreflektometer vor. Nach Durchleuchtung eines rotierenden Filterrevolvers für sechs ausgewählte Wellenlängen wird die Lichtquelle auf den Fundus als ein Fleck mit einem minimalen Durchmesser von 0,3mm abgebildet. Dieser Leuchtfleck und das gesondert ausgeleuchtete Umfeld am Fundus können beobachtet werden. Durch Schwenken des gesamten Fundusreflektometers ist der Leuchtfleck auf interessierende Fundusorte positionierbar.Riva (Applied Optics, Vol. 11 No8 1972, p. 1845ff.) Presents a two-beam fundus reflectometer. After scanning a rotating filter turret for six selected wavelengths, the light source is imaged onto the fundus as a spot having a minimum diameter of 0.3 mm. This spot and the separately lit environment at the fundus can be observed. By pivoting the entire fundus reflectometer, the light spot can be positioned on fundus types of interest.
Der beleuchtete Funduspunkt im Meßstrahlengang und die Lichtquelle im Vergleichsstrahlengang werden nacheinander auf einen gemeinsamen Sekundärelektronenvervielfacher abgebildet. Störende Hornhautreflexe werden durch zwei gekreuzte Polarisatoren im Beleuchtungsstrahlengang und vordem Strahlungsempfänger beseitigt. Zur sicheren Funktion des Reflektometers müssen drei codierte verspiegelte Scheiben mit gleicher Drehzahl und konstanten Phasenbeziehungen rotieren.The illuminated fundus point in the measurement beam path and the light source in the comparison beam path are sequentially imaged onto a common secondary electron multiplier. Distracting corneal reflexes are eliminated by two crossed polarizers in the illumination beam path and in front of the radiation receiver. For safe operation of the reflectometer, three coded mirrored disks must rotate at the same speed and with constant phase relationships.
Diese Drehzahl muß um einen konstanten Faktor größer als die Drehzahl des Filterrevolvers sein.This speed must be greater than the speed of the filter turret by a constant factor.
Der Sekundärelektronenvervielfacher erhält bei einer Umdrehung der Spiegelscheiben je einmal den Vergleichsstrahl und einmal den Meßstrahl.The secondary electron multiplier receives in a revolution of the mirror disks once each of the reference beam and once the measuring beam.
Störend wirkt sich aus, daß bei den Übergängen zwischen Messen und Vergleichen Anteile des Meß- und des Vergleichsstrahls, ebenso wie Anteile der Umfeldbeleuchtung gleichzeitig auf den Empfänger treffen können.Disturbing affects that at the transitions between measuring and comparing parts of the measuring and the comparison beam, as well as shares of the ambient lighting can affect the receiver at the same time.
Fotoempfänger, die über eine mit den Spiegelscheiben und dem Filterrad gekoppelte Zerhackerscheibe angesteuert werden, aktivieren Transistorschalter.Photoreceivers controlled by a chopper disc coupled to the mirror discs and the filter wheel activate transistor switches.
Von diesen werden das Meß- und das Vergleichssignal so oft auf Meß- und Vergleichsintegratoren für jede Wellenlänge geschaltet, wie das Verhältnis aus den Drehzahlen von Spiegelscheiben und Filterscheibe angibt. Der Dunkelstrom desOf these, the measuring and comparison signals are switched to measuring and comparison integrators for each wavelength as often as the ratio of the speeds of mirror discs and filter disc indicates. The dark current of
Sekundärelektronenvervielfachers und dessen Änderungen sind auch nach der Tastung dem Signal überlagert. Der Quotient aus Meß- und Vergleichssignal wird logarithmiert und als Extinktion auf einem Schreiber registriert. Zur Darstellung von langsamenSecondary electron multiplier and its changes are superimposed on the signal even after the keying. The quotient of measurement and comparison signal is logarithmized and registered as extinction on a recorder. To represent slow
zeitlichen Änderungen, die durch Beeinflussung des Untersuchungsobjektes erzeugt werden, wird von dem zeitabhängigentemporal changes that are generated by influencing the object to be examined, is dependent on the time-dependent
Logarithmiererausgangssignal der Logarithmus des Quotienten der Anfangswerte von Meß- und Vergleichsstrahl substrahiert. Mit dieser Anordnung konnte gezeigt werden, daß sich bei Albinokaninchen das von einem Aderhautgefäß reflektierte Licht in Abhängigkeit vom Augendruck ändert. Ein Gerät, mit dem die fotochemischen Veränderungen in der dunkel adaptierten Netzhaut des Menschen (Rhodopsinausbleichung) untersucht werden können, wird von Weale (Optica Acta 6,1959, S. 158-174) angegeben. Das sequentielle Fundusreflektometer beleuchtet in schneller Folge den Fundus mit monochromatischem Licht, das durch 26 Interferenzfilter erzeugt wird. Den Meßstrahl registriert ein Sekundärelektronenvervielfacher, dessen Ausgangssignal an einem Oszillographen angezeigt wird. Das kinematographisch registrierte Oszillographenbild gestattet es, die Änderungen des Fotostromes auszuwerten. Umfassende Meßergebnisse zur Pigmentregeneration nach eingehender Bleichung der Fundusperipherie wurden von Weale (Vision Res. Vol. 2,1962, S. 25-33) veröffentlicht.Logarithmiererausgangssignal the logarithm of the quotient of the initial values of the measuring and reference beam subtracted. With this arrangement it could be shown that in albino rabbits the light reflected by a choroidal vessel changes depending on the intraocular pressure. A device that can be used to study the photochemical changes in the dark-adapted human retina (rhodopsin bleaching) is given by Weale (Optica Acta 6,1959, pp. 158-174). The sequential fundus reflectometer illuminates the fundus in rapid succession with monochromatic light generated by 26 interference filters. The measuring beam registers a secondary electron multiplier whose output signal is displayed on an oscilloscope. The cinematographically registered oscilloscope image makes it possible to evaluate the changes in the photocurrent. Extensive measurement results for pigment regeneration after thorough bleaching of the fundus periphery were published by Weale (Vision Res. Vol. 2, 1962, pp. 25-33).
Die Anordnung für spektrale Untersuchungen am Auge dient der objektiven reflektometrischen Untersuchung der Physiologie und Pathologie des lebenden Auges, vorwiegend des Fundus.The arrangement for spectral examinations on the eye serves for the objective reflectometric examination of the physiology and pathology of the living eye, mainly the fundus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung anzugeben, die es ermöglicht, regulär und diffus reflektiertes Licht voneinander zu trennen und das diffus reflektierte Licht auszuwerten. Spektroskopische Messungen des diffus reflektierten Lichtes an beliebigen Bereichen des Augenhintergrundes sollen durchgeführt und Bereiche gleichen Reflexionsvermögens erkannt werden.The invention has for its object to provide an arrangement that makes it possible to separate regularly and diffusely reflected light from each other and to evaluate the diffuse reflected light. Spectroscopic measurements of the diffusely reflected light at arbitrary areas of the fundus should be performed and areas of equal reflectivity should be detected.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Anordnung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Leuchtfleck im Beleuchtungsstrahlengang senkrecht zu der optischen Achse in der Ebene verstellbar ist und eine zueinander starre Anordnung eines Polarisators im Beleuchtungsstrahlengang und eines Analysators im Meßstrahlengang entsprechend der Verstellung des Leuchtfleckes um die optische Achse drehbar angeordnet ist.The object of the invention is achieved by the arrangement according to the invention that a light spot in the illumination beam path perpendicular to the optical axis in the plane is adjustable and a mutually rigid arrangement of a polarizer in the illumination beam path and an analyzer in Meßstrahlengang corresponding to the adjustment of the light spot around the optical axis is rotatably arranged.
Das Ophthalmoskop enthält eine Einheit zum Erzeugen einer monochromatischen Strahlung, deren Wellenlänge und Bandbreite kontinuierlich verändert werden kann. Diese Strahlung wird so auf den Augenhintergrund geleitet, daß über eine in Koordinaten meßbar verschiebbare Feldblende kleinen Durchmessers oder über eine in Koordinaten meßbar verschiebbare Lichtquelle am Fundus ein kleiner Leuchtfleck entsteht. Die Trennung von regulär und diffus reflektierter Strahlung wird für jede Position des Leuchtpunktes am Fundus ermöglicht, indem im monochromatischen Beleuchtungsstrahlengang ein Polarisator linear polarisiertes Licht erzeugt und ein Analysator im Meßstrahlengang dazu in gekreuzter Stellung steht.The ophthalmoscope contains a unit for generating a monochromatic radiation whose wavelength and bandwidth can be changed continuously. This radiation is directed to the fundus so that a small light spot is formed on the fundus via a field diaphragm of small diameter which can be measured measurably in coordinates or by means of a light source which can be displaced in terms of coordinates in the fundus. The separation of regular and diffuse reflected radiation is made possible for each position of the illuminated spot at the fundus by a polarizer linearly polarized light generated in the monochromatic illumination beam path and an analyzer in the Meßstrahlengang is in a crossed position.
Gemäß der Erfindung ist die Anfangsjustierung des Polarisators im Beleuchtungsstrahlengang mit der φ-Verstellung des Leuchtpunktes (bei Verwendung von Polarkoordinaten) so gekoppelt, daß für jede Leuchtpunktposition ein Azimut von 0 Grad oder 90 Grad garantiert ist. Der Analysator im Meßstrahlengang ist ebenfalls mit der φ-Verstellung gekoppelt, so daß die gekreuzte Stellung beider Polarisatoren erhalten bleibt.According to the invention, the initial adjustment of the polarizer in the illumination beam path is coupled with the φ adjustment of the luminous point (using polar coordinates) so that an azimuth of 0 degrees or 90 degrees is guaranteed for each luminance point position. The analyzer in the measuring beam path is also coupled with the φ adjustment, so that the crossed position of both polarizers is maintained.
Zur Beseitigung von Reflexen am vorderen Augenabschnitt wird der Helmhotzsche Lochspiegel in Verbindung mit der Trennung der Aperturblenden für Beleuchtungs- und Meßstrahlengang verwendet. Der monochromatisch beleuchtete Funduspunkt muß im beleuchteten Umfeld sichtbar sein. Dazu wird die vorwiegend polychromatische Umfeldbeleuchtung in den monochromatischen Meßstrahlengang durch Amplituden- oder Wellenfrontteilung eingeleitet.To eliminate reflections on the anterior segment of the eye, the Helmholtz perforated mirror is used in conjunction with the separation of the aperture stops for illuminating and measuring beam path. The monochromatically illuminated fundus point must be visible in the illuminated environment. For this purpose, the predominantly polychromatic ambient lighting is introduced into the monochromatic measuring beam path by amplitude or wavefront division.
Störende Reflexe an der Ophthalmoskoplinse werden in bekannter Weise durch die Abbildung von Antireflexblenden in die Aperturblende des Beobachtungs- und Meßstrahlenganges beseitigt. Aus dem Beobachtungsstrahlengang, der in bekannter Weise ausgeführt ist, wird durch Amplitudenteilung mit einem halbdurchlässigen Spiegel oder durch Wellenfrontteilung mit einem Prisma oder einem Spiegel in einer Austrittspupille der Meßstrahlengang abgezweigt.Disturbing reflections on the ophthalmoscope lens are eliminated in a known manner by the image of anti-reflection in the aperture of the observation and Meßstrahlenganges. From the observation beam path, which is carried out in a known manner, the measurement beam path is branched off by amplitude division with a semitransparent mirror or by wavefront division with a prism or a mirror in an exit pupil.
Zum Ausgleich von Intensitätsschwankungen der Lichtquelle wird von der Beleuchtungsstrahlung ein abgleichbarer Vergleichsstrahl abgezweigt, der abwechselnd mit dem Meßstrahl auf einen gemeinsamen Empfänger fällt.To compensate for intensity fluctuations of the light source, a compensatable comparison beam is branched off from the illumination radiation, which falls alternately with the measuring beam onto a common receiver.
Während der monochromatische Leuchtpunkt kontinuierlich den Fundus beleuchtet, wird die Umfeldbeleuchtung so gechoppert, daß bei gesperrter Umfeldbeleuchtung der Vergleichsstrahl auf den Empfänger gelangt.While the monochromatic luminous spot continuously illuminates the fundus, the ambient lighting is chopped so that the reference beam reaches the receiver when the ambient lighting is blocked.
Weiterhin wird garantiert, daß zu keinem Zeitpunkt Anteile von Meß-, Vergleichs- oder Umfeldlicht gleichzeitig auf den Sekundärelektronenvervielfacher fallen.Furthermore, it is guaranteed that at no time shares of measurement, comparison or ambient light at the same time fall on the photomultiplier.
Die spektralen Messungen am Auge können in Hinblick auf die Anwendung geeigneter Theorien zur Bestimmung der Absorbtionseigenschaften aus dem Reflexionsspektrum in verschiedenen Verfahrensschritten erfolgen:The spectral measurements on the eye can be carried out in different method steps with regard to the application of suitable theories for determining the absorption properties from the reflection spectrum:
1. Sequentielle Messung eines Weißstandards, des Untergrundes und der zu untersuchenden Augenabschnitte vordem Untergrund mit dem Meßstrahl bei gleichzeitiger Verwendung des Vergleichsstrahles im Durchlicht.1. Sequential measurement of a white standard, the background and the eye sections to be examined in front of the background with the measuring beam while using the reference beam in transmitted light.
2. Messung des Untergrundes mit dem Meßstrahl bei gleichzeitiger Messung eines Weißstandards mit dem Vergleichsstrahl. Anschließende Messung der Augenabschnitte vor dem Untergrund bei gleichzeitigem Messen eines Weißstandards mit dem Vergleichsstrahl.2. Measurement of the background with the measuring beam with simultaneous measurement of a white standard with the reference beam. Subsequent measurement of the eye sections in front of the substrate while simultaneously measuring a white standard with the reference beam.
3. Messung des Untergrundes mit dem Meßstrahl bei gleichzeitiger Messung eines Weißstardards mit dem Vergleichsstrahl. Anschließende Messung der Augenabschnitte vor dem Untergrund bei gleichzeitigem Messen des Untergrundes mit dem Vergleichsstrahl.3. Measurement of the background with the measuring beam with simultaneous measurement of a white standard with the reference beam. Subsequent measurement of the eye sections in front of the substrate while simultaneously measuring the background with the reference beam.
Als Untergrund für die spektralen Messungen am Augenhintergrund kommt die Sklera in Frage.As a background for the spectral measurements on the fundus, the sclera comes into question.
Bei Messungen des Augenhintergrundes im Vergleich zu einem Weißsfandard oder im Vergleich zum Untergrund (Außenseite der Sklera) werden die Absorbtionsverhältnisse aller auf dem Lichtweg im Auge liegenden Schichten als Summe erfaßt. Durch den Bezug auf einen ausgezeichneten Funduspunkt (z.B. Papille) wird der Einfluß der vor dem Fundus liegenden Augenbestandteile auf die Absorptionsmessung am Fundus eliminiert.In measurements of the ocular fundus compared to a white standard or in comparison to the background (outside of the sclera), the absorption ratios of all layers lying in the eye's eye path are recorded as a sum. By referring to an excellent fundus point (e.g., papilla), the influence of the fundus ocular components on the fundus absorbance measurement is eliminated.
Die Differentialdiagnose bei Augenerkrankungen wird durch die Anwendung der Anordnung objektiviert.The differential diagnosis of eye diseases is objectified by the application of the arrangement.
Die Anordnung für spektrale Untersuchungen am Auge wird am Beispiel eines universellen Spektrometer für Untersuchungen am lebenden Auge näher erläutert.The arrangement for spectral examinations on the eye is explained in more detail using the example of a universal spectrometer for live eye examinations.
Die Figur stellt das Prinzip der Anordnung für spektrale Untersuchungen am Auge dar.The figure represents the principle of the arrangement for spectral examinations on the eye.
Das Licht einer Lichtquelle 1 wird von einem Monochromator 2 mit kontinuierlich veränderbarer Wellenlänge und spektraler Bandbreite zerlegt. Eine Beleuchtungsoptik 3 beleuchtet eine Leuchtpunktpositioniereinrichtung 4, in der eine Feldblende kleinen Durchmessers in Polarkoordinaten verschiebbar angeordnet ist. Das durch die Feldblende gelangende Licht wird in einem Polarisator 5 linear polarisiert. Die Aperturblende des monochromatischen Beleuchtungsstrahlenganges wird in bekannter Weise in die Pupille eines Patientenauges 14 abgebildet. Da das monochromatische Licht die Hornhaut nahezu unter dem Einfallswinkel 0 Grad durchdringt, erreicht linear polarisiertes Licht den Fundus.The light of a light source 1 is decomposed by a monochromator 2 of continuously variable wavelength and spectral bandwidth. An illumination optical system 3 illuminates a luminous dot positioning device 4, in which a field aperture of small diameter is displaceably arranged in polar coordinates. The light passing through the field stop is linearly polarized in a polarizer 5. The aperture diaphragm of the monochromatic illumination beam path is imaged in a known manner into the pupil of a patient's eye 14. Since the monochromatic light penetrates the cornea almost at the angle of incidence 0 degrees, linearly polarized light reaches the fundus.
Die Polarisationsebene des einfallenden Lichtes wird nach Anfangsjustierung so gedreht, daß für beliebige Leuchtpunktpositionen am Fundus das Azimut, der Winkel zwischen Polarisationsebene und Einfallsebene, immer 90 Grad oder 0 Grad beträgt. Dazu ist der Polarisator 5 mit der Winkelverstellung der Leuchtpunktpositioniereinrichtung 4 gekoppelt.The polarization plane of the incident light is rotated after initial adjustment so that for any luminance positions on the fundus, the azimuth, the angle between polarization plane and plane of incidence, is always 90 degrees or 0 degrees. For this purpose, the polarizer 5 is coupled to the angular adjustment of the luminous dot positioning device 4.
Das von dem auf den Fundus abgebildeten Leuchtpunkt reflektierte Licht wird von der Ophthalmoskoplinse aufgenommen und gelangt durch den Analysator 6.The light reflected from the illuminated dot imaged on the fundus is picked up by the ophthalmoscope lens and passes through the analyzer 6.
Die Schwingungsebene des Lichtes, das durch den Analysator 6 fällt, ist um 90 Grad zur Schwingungsebene des durch den Polarisator 5 einfallenden Lichtes gedreht. Der Polarisator 5 und der Analysator 6 sind so miteinander gekoppelt, daß bei Drehung des Polarisators 5 der Winkel 90 Grad zwischen den Polarisätionsebenen von Polarisator 5 und Analysator 6 erhalten bleibt.The plane of vibration of the light falling through the analyzer 6 is rotated by 90 degrees to the plane of vibration of the light incident through the polarizer 5. The polarizer 5 and the analyzer 6 are coupled together so that upon rotation of the polarizer 5, the angle 90 degrees between the Polarisätionsebenen polarizer 5 and analyzer 6 is maintained.
Da die Polarisationsebene des einfallenden Lichtes für die Azimute 0 Grad und 90 Grad im regulär reflektierten Licht erhalten bleibt, gelangt durch den Analysator 6 nur der diffus am Augenhintergrund reflektierte Strahlungsanteil. Der Analysator 6 hat ein Loch, durch das die monochromatische Eingangsstrahlung ohne Verändern der Polarisationsebene fällt.Since the plane of polarization of the incident light for the azimuths 0 degrees and 90 degrees is maintained in the regularly reflected light, passes through the analyzer 6 only the diffuse reflection reflected on the fundus. The analyzer 6 has a hole through which the monochromatic input radiation falls without changing the polarization plane.
Nach Passieren des Analysators 6 gelangt die reflektierte Strahlung auf den um 45 Grad zur Achse der monochromatischen Eingangsstrahlung geneigten Helmholtzschen Lochspiegel. Durch ein abbildendes optisches System 7 wird die reflektierte Strahlung unter Anwendung eines Fehlsichtigkeitsausgleiches auf den fotoelektrischen Empfänger abgebildet, wobei durch Amplituden- oder Wellenfrontteilung ein Teil dieser Strahlung über ein Okular dem Beobachter zum Einstellen des Leuchtpunktes auf definierte Fundusbereiche zur Verfügung steht.After passing through the analyzer 6, the reflected radiation reaches the Helmholtz perforated mirror inclined by 45 degrees to the axis of the monochromatic input radiation. By an imaging optical system 7, the reflected radiation is imaged using a Nachsichtigkeitsausgleiches on the photoelectric receiver, whereby by amplitude or wavefront division, a part of this radiation via an eyepiece to the observer for setting the luminous spot on defined Fundusbereiche available.
Zur Orientierung des Beobachters ist zusätzlich zum monochromatischen Beleuchtungsstrahlengang durch Amplituden- oder Wellenfrontteilung in Lichtrichtung vordem Polarisator 5 eine Umfeldbeleuchtung 15 angeordnet, und es wird weißes Licht auf den Fundus geleitet. Die Reflexe an den Elementen, die sowohl in den Beleuchtungsstrahlengängen, als auch in dem Beobachtungs- und Meßstrahlengang liegen, werden in bekannter Weise durch Trennung der Beleuchtungs- und Meßapertur und unter Verwendung von Antireflexblenden beseitigt. Aus dem monochromatischen Beleuchtungsstrahlengang wird ein Teil als Vergleichsstrahl abgezweigt. Das dazu erforderliche Element und das optische Element zum Einleiten des weißen Umfeldlichtes befinden sich vorzugsweise in zur Aperturblende optisch konjugierten Ebenen.For orientation of the observer, an ambient illumination 15 is arranged in addition to the monochromatic illumination beam path by amplitude or wavefront division in the light direction before the polarizer 5, and white light is directed onto the fundus. The reflections on the elements, which are located both in the illumination beam paths, as well as in the observation and Meßstrahlengang are eliminated in a known manner by separation of the illumination and Meßapertur and using anti-reflection. From the monochromatic illumination beam path, a part is branched off as a reference beam. The element required for this purpose and the optical element for introducing the white ambient light are preferably in planes which are optically conjugate with the aperture diaphragm.
Durch den Vergleichsstrahlengang werden in TransmissionsanordnungThrough the comparison beam are in transmission arrangement
- die spektrale Lampencharakteristik,the spectral lamp characteristic,
- zeitliche Änderungen der Lampenleistung,- temporal changes of the lamp power,
- die Abhängigkeit des monochromatischen Strahlungsflusses von der Position der Leuchtpunktblende ausgeglichen. In Reflexionsmessung werden zusätzlich mit dem Vergleichsstrahl die Bezugsmessung des Fundus gegenüber einem Weißstandard oder gegenüber dem Fundusuntergrund durch Verwendung der äußeren Sklera als Vergleichsoberfläche vorgenommen.- The dependence of the monochromatic radiation flux offset from the position of the illuminated dot aperture. In reflection measurement, the reference measurement of the fundus with respect to a white standard or with respect to the fundus background by using the outer sclera as a comparison surface are made in addition to the reference beam.
Meß- und Vergleichsstrahl werden vom gleichen Empfänger 8 registriert.Measuring and comparison beam are registered by the same receiver 8.
Während das monochromatische Beleuchtungslicht ständig den Fundus bestrahlt, wird das Umfeldlicht ebenso wie der Meß- und der Vergleichsstrahl unterbrochen. Ist das Umfeldlicht gesperrt, so wird vom Empfänger das Meßlicht registriert. Gelangt das Umfeldlicht auf den Augenhintergrund, so ist der Meßsstrahl gesperrt, während der Vergleichsstrahl auf den Empfänger fällt.While the monochromatic illumination light constantly irradiates the fundus, the ambient light is interrupted just like the measuring and the reference beam. If the ambient light is blocked, the measuring light is registered by the receiver. When the ambient light reaches the fundus, the measuring beam is blocked while the reference beam is incident on the receiver.
Zwischen der Registrierung des Meß- und Vergleichslichtes sind sowohl diese beiden Strahlengänge als auch das Umfeldlicht unterbrochen.Between the registration of the measuring and comparison light both these beam paths and the surrounding light are interrupted.
Die ordnungsgemäße Zuordnung der Unterbrechungs- und Durchlaßphasen ist dann gegeben, wenn das Zerhacken aller drei Strahlengänge durch das gleiche Zerhackerelement 9 vorgenommen wird.The proper assignment of the interruption and transmission phases is given when the chopping of all three beam paths is performed by the same chopper element 9.
Da Meß- und Vergleichsstrahlengang geringe Intensitäten besitzen, können diese Signale vorteilhaft im Photonenzählverfahren registriert werden.Since measuring and comparison beam paths have low intensities, these signals can be advantageously registered in the photon counting method.
Mit abnehmender Bandbreite des monochromatischen Lichtes werden gleichzeitig die spektrale Auflösung und die Einsatzbedingungen für das Photonenzählen verbessert.As the bandwidth of the monochromatic light decreases, the spectral resolution and the conditions of use for photon counting are simultaneously improved.
Das Photonenzählen stellt eine direkte digitale Meßwertwandlung dar, mit dem ohne die sonst übliche Analog-Digital-Wandlung ein digitalrechnergerechtes Signal entsteht.Photon counting represents a direct digital conversion of the measured value with which a digital-computer-compatible signal is produced without the usual analog-to-digital conversion.
Über das Zerhackerelement 9 werden für Meß- und Vergleichsstrahl mindestens je ein Steuerempfänger 10,11 angestrahlt, die die zur Bestimmung des Meßergebnisses als Impulsrate (Impulse pro Zeit) erforderliche Meßdauer liefern. Während der Zeit, da die Steuerempfänger im Meß- und Vergleichsstrahlengang unbeleuchtet sind, wird der Dunkelstrom bestimmt.At least one respective control receiver 10, 11 is irradiated via the chopper element 9 for measuring and comparison beam, which supply the measuring duration required for determining the measurement result as a pulse rate (pulses per time). During the time that the control receiver in the measuring and comparison beam path are unlit, the dark current is determined.
Die Koordinaten des Leuchtpunktes werden vom Meßsystem zur Informationsverarbeitung bereitgestellt. Die Verarbeitung von Meß-, Vergleichs- und Dunkelstromsignal erfolgt in einem Rechner 12, der gleichzeitig die Signale zur Steuerung des Ophthalmo-Spektrometers wie Wellenlängen- und Bandbreitenveränderung und Meßpunktpositionierung liefert. Unter Verwendung eines Weißstandards 13 im Vergleichsstrahlengang, als das auch die Außenseite der Sklera herangezogen werden kann, werden aus dem vor dem Untergrund der Sklera diffus reflektierenden Licht die Absorbtionseigenschaften interessierender Fundusbereiche bestimmt.The coordinates of the luminous point are provided by the measuring system for information processing. The processing of measurement, comparison and dark current signal is carried out in a computer 12, which simultaneously supplies the signals for controlling the ophthalmic spectrometer such as wavelength and bandwidth variation and Meßpunktpositionierung. Using a white standard 13 in the comparison beam path, in which the outside of the sclera can also be used, the absorption properties of fundus areas of interest are determined from the light which diffusely reflects off the background of the sclera.
Werden diese Messungen auf einen ausgewählten Funduspunkt, z.B. Papille, bezogen, so liefert die Berechnung die relativen lokalen Absorptionsverhältnisse der Fundusschichten.If these measurements are taken at a selected fundus point, e.g. Papille, the calculation provides the relative local absorption ratios of the fundus layers.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4410690C1 (en) * | 1994-03-28 | 1995-06-29 | Univ Schiller Jena | Test system for spectrometric examination of structures in layers of bodies e.g. eyes |
| DE4433827A1 (en) * | 1994-09-22 | 1996-03-28 | Univ Schiller Jena | Measuring substance parameters in material layer, esp. in vivo oxygen saturation in optically accessible blood containing structure |
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|---|---|---|---|---|
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1982
- 1982-02-18 DD DD23748682A patent/DD203228B1/en not_active IP Right Cessation
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| DE4410690C1 (en) * | 1994-03-28 | 1995-06-29 | Univ Schiller Jena | Test system for spectrometric examination of structures in layers of bodies e.g. eyes |
| DE4433827A1 (en) * | 1994-09-22 | 1996-03-28 | Univ Schiller Jena | Measuring substance parameters in material layer, esp. in vivo oxygen saturation in optically accessible blood containing structure |
| DE4433827C2 (en) * | 1994-09-22 | 1999-01-07 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Arrangement and method for measuring substance parameters in layers of media, in particular for calibration-free in vivo measurement of oxygen saturation in optically accessible blood vessels |
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| DD203228A1 (en) | 1983-10-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| UW | Conversion of economic patent into exclusive patent | ||
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |