DE102009037708A1

DE102009037708A1 - Erzeugnis zur Verwendung in einem OCT-Verfahren und Intraokularlinse

Info

Publication number: DE102009037708A1
Application number: DE102009037708A
Authority: DE
Inventors: Marco Wilzbach; Martin Dr. Hacker; Christoph Dr. Hauger
Original assignee: Carl Zeiss Surgical GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Priority date: 2009-08-17
Filing date: 2009-08-17
Publication date: 2011-03-17
Anticipated expiration: 2029-08-18
Also published as: DE102009037708B4; US20110199577A1; US20140233037A1; US9554701B2; US8740380B2

Abstract

Es werden Erzeugnisse zur Verwendung in einem OCT-Verfahren bereitgestellt, wobei die Erzeugnisse in einem Bereich mit Nanopartikeln derart versetzt sind, dass die Nanopartikel zu einer erhöhten Extinktion führen aber dennoch eine Detektion von stromabwärts des Erzeugnisses gelegenen zu untersuchenden Strukturen erlauben. Weiterhin verbessern die Nanopartikel die Abbildbarkeit des Erzeugnisses durch ein OCT-System. Weiterhin wird eine Intraokularlinse bereitgestellt, welche eine radial außerhalb eines optischen Elementes angeordnete Markierung aufweist, welche eine erhöhte Reflektivität aufweist, um bei stromabwärts der Retina gelegener Anordnung durch ein OCT-System detektierbar zu sein. Eine Abbildung der Markierung durch das OCT-System ermöglicht eine präzise Bestimmung einer Positionierung und Orientierung der Intraokularlinse.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Erzeugnis zur Verwendung in einem OCT-Verfahren und eine Intraokularlinse. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein System, welches ein OCT-System umfasst sowie ein Erzeugnis zur Verwendung in einem OCT-Verfahren und/oder eine Intraokularlinse. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung Verfahren, in denen optische Kohärenztomographie (OCT) durchgeführt wird unter Verwendung eines Erzeugnisses zur Verwendung in einem OCT-Verfahren und/oder einer Intraokularlinse. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Erzeugnis zur Verwendung in einem OCT-Verfahren, wobei das Erzeugnis ein Substrat umfasst, welches in einem Bereich mit Nanopartikeln versetzt ist.
Optische Kohärenztomographie (OCT) ist ein optisches Verfahren, um Strukturinformationen innerhalb eines Volumenbereiches eines Objekts zu bestimmen.
In neuerer Zeit werden zunehmend chirurgische Operationen durchgeführt, wobei OCT zur Bildgebung des Operationsbereiches zum Einsatz kommt. Für derartige OCT-unterstützte chirurgische Operationen sind derzeit allerdings nur bedingt geeignete Erzeugnisse, wie etwa Operationswerkzeuge oder Implantate, erhältlich, da die Erzeugnisse häufig aus Metall gefertigt sind, und daher eine Beobachtung stromabwärts liegender Strukturen des Untersuchungsgebietes verdecken. Auch sind bekannte Erzeugnisse für OCT-unterstützte Untersuchungen in vitro, d. h. außerhalb eines lebendigen Organismus', nur bedingt geeignet.
OCT wird bereits heute vielfach für eine Augenuntersuchung verwendet. Insbesondere kann OCT während einer Kataraktoperation, in welcher die natürliche Linse nach Zertrümmerung aus dem Kapselsack entnommen wird und eine Intraokularlinse eingesetzt wird, zur Anwendung kommen. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die derzeit verfügbaren Intraokularlinsen nur bedingt zur Beobachtung durch OCT geeignet sind.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Erzeugnis bereitzustellen, welches für eine Verwendung in einem OCT-Verfahren geeignet ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein System und ein Verfahren bereitzustellen, welches eine Abbildung eines solchen Erzeugnisses unter Verwendung von OCT verbessert.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Intraokularlinse bereitzustellen, welche einen verbesserten Erfolg einer Kataraktoperation ermöglicht. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System und ein Verfahren bereitzustellen, welches eine solche Intraokularlinse umfasst bzw. verwendet, wobei OCT zur Bildgebung benutzt wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Erzeugnis zur Verwendung in einem OCT-Verfahren bereitgestellt, wobei das Erzeugnis ein Substrat einer Härte von mindestens 1 gemäß der Mohs-Skala mit einer Extinktion von unter log₁₀2 umfasst. Das Substrat ist dabei in mindestens einem von Licht durchstrahlbaren Bereich mit Nanopartikeln derart versetzt, dass die Nanopartikel zu einer erhöhten Extinktion von weniger als 6, insbesondere weniger als 5, weiter insbesondere weniger als 4, weiter insbesondere weniger als 3, weiter insbesondere weniger als 2, führen, wobei die Extinktion als der negative dekadische Logarithmus eines Verhältnisses von Intensitäten aus durch das Erzeugnis transmittiertem und auf das Erzeugnis einfallendem Licht im sichtbaren und/oder nahinfraroten Lichtwellenlängenbereich definiert ist.
Die Extinktion bemisst somit einen Grad einer Abschwächung einer Intensität von Licht, welches durch den mindestens einen von Licht durchstrahlbaren Bereich tritt. Die Abschwächung der Intensität von Licht, welches durch den mindestens einen von Licht durchstrahlbaren Bereich tritt, kann durch verschiedene physikalische Prozesse bewirkt werden. Diese physikalischen Prozesse umfassen etwa Absorption, Streuung, Fluoreszenzanregung und dergleichen. Um die Extinktion zu bestimmen, wird Licht im sichtbaren und/oder nahinfraroten Lichtwellenlängenbereich auf den mindestens einen von Licht durchstrahlbaren Bereich des Erzeugnisses entlang einer Durchstrahlungsrichtung gerichtet und durch den mindestens einen von Licht durchstrahlbaren Bereich transmittiert. Nach Transmission wird die Intensität des transmittierten Lichts entlang im Wesentlichen der Durchstrahlungsrichtung bestimmt, um daraufhin ein Verhältnis von Intensitäten aus durch das Erzeugnis transmittiertem und auf das Erzeugnis einfallendem Licht zu bestimmen.
Die Extinktion ist eine Eigenschaft des Erzeugnisses, welche von einem Aufbau und Material entlang der Durchstrahlungsrichtung innerhalb des mindestens einen von Licht durchstrahlbaren Bereichs des Erzeugnisses abhängt. Weiterhin hängt die Extinktion von einer Wellenlänge des verwendeten Lichts ab. Die Extinktion kann als eine integrale Größe über einen Weg des durch das Erzeugnis transmittierten Lichts entlang der Durchstrahlungsrichtung aufgefasst werden. Die Intensität I_t des transmittierten und die Intensität I_e des einfallenden Lichts ist über das Lambertsche Gesetz verknüpft: I_t = I_e·exp(–τ·D) Gleichung (1)
Dabei bezeichnet τ den linearen Extinktionskoeffizienten des Erzeugnisses in dem mindestens einen von Licht durchstrahlbaren Bereich entlang der Durchstrahlungsrichtung und D eine Länge des Weges durch den mindestens einen durchstrahlbaren Bereich des Erzeugnisses entlang der Durchstrahlungsrichtung. Die Extinktion ist durch folgende Gleichung gegeben:
Somit folgt folgende Gleichung zwischen der Extinktion und dem linearen Extinktionskoeffizienten τ: Extinktion = 1 / ln10·τ·D Gleichung (3)
Die Extinktion wird unter Verwendung von Licht im sichtbaren und/oder nahinfraroten Lichtwellenlängenbereich bestimmt, indem die Intensitäten die Intensität I_t des transmittierten und die Intensität I_e des einfallenden Lichts gemessen werden. Licht im sichtbaren Lichtwellenlängenbereich umfasst dabei elektromagnetische Wellen mit Wellenlängen zwischen etwa 400 nm und 700 nm. Licht im nahinfraroten Lichtwellenlängenbereich umfasst dabei elektromagnetische Wellen mit Wellenlängen länger als 700 nm bis etwa 2,5 μm, insbesondere um etwa 1,3 μm. Die Extinktion kann in einem oder mehreren Teilbereichen des sichtbaren und nahinfraroten Lichtwellenlängenbereichs in dem mindestens einen von Licht durchstrahlbaren Bereich des Erzeugnisses unter 6, insbesondere unter 5, liegen. Die Extinktion muss damit nicht in allen Teilbereichen im sichtbaren und nahinfraroten Lichtwellenlängenbereich zwischen diesen Grenzen liegen.
Wird das Substrat allein in Abwesenheit von Nanopartikeln mit Licht im sichtbaren und/oder nahinfraroten Lichtwellenlängenbereich über eine Länge D durchstrahlt, so liegt die Extinktion unter log₁₀2. Somit wird mindestens die Hälfte der Intensität des einfallenden Lichts durch das Substrat transmittiert, wenn das Substrat entlang des Weges des transmittierenden Lichts keine Nanopartikel bzw. eine vernachlässigbare Menge an Nanopartikeln umfasst. Somit ist das Substrat allein im Wesentlichen transparent für Licht im sichtbaren und/oder nahinfraroten Lichtwellenlängenbereich.
Das Substrat kann als eine Grundstruktur aufgefasst werden, welches in mindestens einem von Licht durchstrahlbaren Bereich mit Nanopartikeln versetzt ist. Die Nanopartikel können dabei im Volumen des Substrats verteilt sein und/oder auf einer Oberfläche des Substrats angeordnet sein. Die Anwesenheit der Nanopartikel in dem mindestens einen von Licht durchstrahlbaren Bereich führt dazu, dass die Extinktion in diesem Bereich erhöht wird, verglichen mit dem gleichen Bereich in Abwesenheit der Nanopartikel, in welchem Bereich also allein das Substrat vorhanden ist. Die Erhöhung der Extinktion aufgrund der Anwesenheit der Nanopartikel kann aus der Anordnung der Nanopartikel und ihrer Eigenschaften ausgerechnet werden, wie unten näher erläutert. Die erhöhte Extinktion kann einen Wert von bis 5, insbesondere bis zu 6 annehmen. Bei dem Grenzwert 6 der Extinktion in dem mindestens einen von Licht durchstrahlbaren Bereich des Erzeugnisses beträgt somit ein Verhältnis von Intensitäten des transmittierten Lichts und des einfallenden Lichts 10^–6.
Das Substrat besitzt eine Härte von mindestens 1 gemäß der Mohs-Skala. Die Härteskala nach Mohs umfasst die Härtegrade 1 bis 10 in zunehmender Härte. Dabei ritzen Stoffe mit höherem Härtegrad gemäß der Mohs-Skala Stoffe mit niedrigerem Härtegrad gemäß der Mohs-Skala. Ein Beispiel eines Stoffes der Härte 1 gemäß der Mohs-Skala ist Talk, welcher mit einem Fingernagel schabbar ist. Das Substrat des Erzeugnisses kann auch eine Härte von größer als 1, größer als 2, größer als 3, größer als 4, größer als 5, größer als 6 oder größer als 7 haben. Im Gegensatz zu einer Flüssigkeit handelt es sich bei dem Substrat somit um einen Feststoff, welcher aus Elementen oder Molekülen einer im Wesentlichen beständigen relativen Anordnung aufgebaut ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine Reflektivität des Erzeugnisses in dem mindestens einen Bereich aufgrund der Anwesenheit der Nanopartikel um mindestens 0,1%, insbesondere um mindestens 1%, weiter insbesondere um mindestens 10%, weiter insbesondere um mindestens 50%, weiter insbesondere um mindestens 100%, erhöht. Als Reflektivität wird in dieser Anmeldung ein Anteil einer Intensität von Licht verstanden, welches im Wesentlichen entgegen einer Einfallsrichtung von Licht, welches auf das Erzeugnis einfällt, von dem Erzeugnis zurückgeworfen wird. Das zurückgeworfene Licht, welches zur Bemessung der Reflektivität beiträgt, schreitet somit im Wesentlichen entgegen der Einfallsrichtung fort, wobei eine Richtung des Fortschreitens des reflektierten Lichtes von der entgegengesetzten Einfallsrichtung um bis zu 10 Grad, insbesondere bis zu 5 Grad, weiter insbesondere bis zu 2 Grad, abweichen kann. Die Erhöhung der Reflektivität um beispielsweise mindestens 10% in dem mindestens einen Bereich gegenüber dem Substrat ohne Nanopartikel ist durch die Anwesenheit der Nanopartikel verursacht. Die Erhöhung der Reflektivität in diesem Bereich ermöglicht vorteilhaft ein erhöhtes Signal, wenn das Erzeugnis unter Zuhilfenahme eines OCT-Systems abgebildet wird. Durch Versetzen mit Nanopartikeln kann somit ein Erzeugnis, welches durch OCT abgebildet wird, sichtbar gemacht werden.
Gemäß einer Ausführungsform führen die Nanopartikel in dem mindestens einen von Licht durchstrahlbaren mit Nanopartikeln versetzten Bereich zu einer erhöhten Extinktion von mindestens 10^–4, insbesondere von mindestens 10^–3, insbesondere von mindestens 10^–2, insbesondere von mindestens 10^–1. Die erhöhte Extinktion kann dabei z. B. durch eine erhöhte Reflektivität begleitet sein, was eine Detektion des Erzeugnisses durch ein OCT-System erleichtert.
Gemäß einer Ausführungsform haben die Nanopartikel eine Ausdehnung zwischen 1 nm und 100 μm, insbesondere zwischen 2 nm und 500 nm, weiter insbesondere zwischen 10 nm und 200 nm. Die Nanopartikel können verschiedene Formen haben, wie etwa im Wesentlichen kugelförmig, ellipsenförmig oder ähnliches und können somit entlang verschiedene Richtungen verschiedene Durchmesser haben. Die Ausdehnung eines Nanopartikels kann als ein größter Durchmesser dieses Nanopartikels angesehen werden. Ein minimaler Durchmesser der Nanopartikel kann zwischen 1 nm und 100 μm, insbesondere zwischen 2 nm und 500 nm, weiter insbesondere zwischen 10 und 200 nm liegen. Nanopartikel dieser Ausdehnung sind kommerziell erhältlich.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Nanopartikel aus einem Material gefertigt, welches ein Metall, insbesondere Gold, Silber, Titan, Kupfer, Kobalt, Nickel und/oder Eisen; Silizium und/oder Sauerstoff umfasst. Dabei kann insbesondere das Metall auf einem Silizium umfassendem Kern als Schale aufgebracht sein. Vorteile von Nanopartikeln, welche ein inertes Metall, wie etwa Gold, auf ihrer Oberfläche aufweisen, ist z. B. eine biologische Verträglichkeit.
Gemäß einer Ausführungsform sind Konzentrationen der Nanopartikel in zwei Teilbereichen des mit Nanopartikeln versetzen Bereichs mindestens um einen Faktor 2 verschieden. Bei dem mindestens einen von Licht durchstrahlbaren Bereich kann es sich um einen Volumenbereich oder einen Oberflächenbereich des Erzeugnisses handeln. Wenn der mindestens eine von Licht durchstrahlbare, mit Nanopartikeln versetzte Bereich ein Volumenbereich ist, ist die Konzentration der Nanopartikel als Anzahl von Nanopartikeln pro Volumeneinheit definiert. Wenn der mindestens eine von Licht durchstrahlbare, mit Nanopartikeln versetzte Bereich ein Oberflächenbereich ist, ist die Konzentration der Nanopartikel als Anzahl von Nanopartikel pro Oberflächeneinheit definiert. Konzentrationen der Nanopartikel können in Bereichen eines kleinen Durchstrahlungsweges durch das Erzeugnis größer sein als in Bereichen eines größeren Durchstrahlungsweges. Nanopartikel können innerhalb eines Volumens oder auf einer Oberfläche des Erzeugnisses derart verteilt sein, dass ein Produkt aus einem Bestrahlungsweg und einer Konzentration der Nanopartikel im Wesentlichen konstant ist. Auf diese Weise kann ein Erzeugnis unabhängig von seiner Gestalt durch Abbildung mittels eines OCT-Systems sichtbar gemacht werden.
Gemäß einer Ausführungsform sind mindestens 80% der Nanopartikel auf einer Oberfläche des Substrats angeordnet. Anordnung des Großteils der Nanopartikel auf der Oberfläche des Substrats ermöglicht in vorteilhafter Weise eine Abbildung der Oberfläche des Substrats durch ein OCT-System, wobei die Oberfläche das Erzeugnis begrenzt. Eine solche Begrenzungsoberfläche des Erzeugnisses kann damit besser mit Hilfe eines OTC-Systems bestimmt werden, was eine genauere Positionierung des Erzeugnisses innerhalb eines Untersuchungsobjektes ermöglicht.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine Ausdehnung des mindestens einen mit Nanopartikeln versetzen Bereichs entlang wenigstens einer Durchstrahlungsrichtung von Licht kleiner als 20 mm, insbesondere kleiner als 10 mm, weiter insbesondere kleiner als 2 mm. Die Ausdehnung des mindestens einen mit Nanopartikeln versetzen Bereichs entlang wenigstens einer Durchstrahlungsrichtung ist mit dem Symbol D bezeichnet.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Substrat aus einem Material gefertigt, welches Glas und/oder Kunststoff, insbesondere ein Polymer, umfasst. Damit ist das Substrat vorteilhaft aus einem im Wesentlichen transparenten Material einfach herstellbar.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Erzeugnis als Manipulator, insbesondere als Pinzette, Skalpell, Röhrchen, und/oder als Implantat, insbesondere als Intraokularlinse oder als Faden, ausgebildet. Die Pinzette kann dabei relativ zueinander bewegliche Greifbereiche umfassen, welche ermöglichen, Gewebe durch Zusammenpressen der beiden Greifbereiche zu fassen. Der mindestens eine mit Nanopartikeln versetzte Bereich kann dabei zumindest teilweise innerhalb eines der Greifbereiche liegen oder vollständig außerhalb der Greifbereiche. Das Skalpell kann dabei eine Klinge umfassen, welche an dem Substrat angebracht ist. Das Röhrchen kann als ein Saugröhrchen ausgebildet sein, um Material aus einem Untersuchungsbereich oder Operationsbereich abzusaugen.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Erzeugnis als ein chirurgischer Kunststofffaden, insbesondere Prolen umfassend, mit einer Dicke von weniger als 100 μm, insbesondere weniger als 30 μm, ausgebildet. Ein solcher chirurgischer Kunststofffaden kann vorteilhaft während einer Augenoperation eingesetzt werden, insbesondere einer Operation zum Einführen dieses Fadens in den Schlemmschen Kanal des menschlichen Auges. Unter Verwendung eines OCT-Systems kann bei in den Schlemmschen Kanal eingebrachtem Kunststofffaden eine Geometrie des Schlemmschen Kanals bestimmt werden bzw. der Schlemmsche Kanal kontrolliert gedehnt werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein oben beschriebenes Erzeugnis in einem OCT-Verfahren zum Abbilden des Erzeugnisses verwendet. Aufgrund einer erhöhten Reflektivität des Erzeugnisses in dem mindestens einen Bereich aufgrund der Anwesenheit der Nanopartikel kann das Erzeugnis mit OCT gegenüber herkömmlichen Erzeugnissen besser abgebildet werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein System bereitgestellt, welches ein OCT-System mit einer Lichtquelle zum Aussenden eines OCT-Messlichtstrahls entlang eines OCT-Messlichtweges zu einem Objekt und mit einem Detektor zum Erfassen des von dem Objekt zurückkehrenden OCT-Messlichts; und ein oben beschriebenes Erzeugnis umfasst. Dabei ist das Erzeugnis in dem OCT-Messlichtweg anordenbar. Die Lichtquelle kann Licht mit Wellenlängen im sichtbaren und/oder nahinfraroten Lichtwellenlängenbereich umfassen, wobei eine Bandbreite der Lichtquelle derart eingestellt ist, dass eine Kohärenzlänge des von der Lichtquelle ausgesandten Lichtes zwischen einige Mikrometer und einige Zehnmikrometer liegt. Ein Teil des von der Lichtquelle ausgesandten OCT-Messlichtstrahls wird entlang eines OCT-Lichtweges, welcher Spiegel, Linsen und/oder Faseroptik umfassen kann, zu einem Objekt geleitet, in welches es in Abhängigkeit der Wellenlänge und des Materials innerhalb des Objektes bis zu einer bestimmten Eindringtiefe eindringt. Ein Teil des eingedrungenen Messlichts wird in Abhängigkeit von einer Reflektivität innerhalb des Objektes zurückgeworfen und wird mit einem zweiten Teil des von der Lichtquelle ausgesandten Lichts, welcher zweite Teil an einer Referenzfläche reflektiert wird, interferometrisch überlagert. Das überlagerte Licht wird von einem Detektor erfasst und in elektrische Signale verwandelt, welche Intensitäten des detektierten überlagerten Lichts entsprechen. Auf Grund der vergleichsweise kurzen Kohärenzlänge des OCT-Messlichts wird konstruktive Interferenz nur dann beobachtet, wenn der optische Weg, welcher von dem OCT-Messlicht zu dem Objekt hin und zurück zurückgelegt wird, sich weniger als die Kohärenzlänge des OCT-Messlichts von dem optischen Weg unterscheidet, welcher von dem zweiten Teil des von der Lichtquelle ausgesandten Lichts, welches von der Referenzfläche reflektiert wird, zurückgelegt wird.
Verschiedene Ausführungsformen stellen verschiedene Varianten eines OCT-Systems bereit. Die verschiedenen Varianten eines OCT-Systems unterscheiden sich in der Art und Weise, wie ein Abtasten von Strukturinformationen entlang einer Tiefenrichtung (axiale Richtung) durchgeführt wird, sowie in der Art und Weise, wie das überlagerte Licht detektiert wird. Gemäß Time-Domain-OCT (TD-OCT) wird die Referenzfläche, an welcher der zweite Teil des von der Lichtquelle ausgesandten Lichts reflektiert wird, verlagert, um Strukturinformationen des Objekts aus verschiedenen Tiefen zu erhalten. Eine Intensität des überlagerten Lichts kann in diesem Fall von einem Fotodetektor detektiert werden.
In Frequency-Domain-OCT (FD-OCT) wird zwar der zweite Teil des von der Lichtquelle ausgesandten OCT-Messlichts ebenfalls an einer Referenzfläche reflektiert, die Referenzfläche muss jedoch nicht verlagert werden, um Strukturinformationen aus verschiedenen Tiefen innerhalb des Objekts zu erhalten. Stattdessen wird das überlagerte Licht durch ein Spektrometer in Spektralteile zerlegt, welche beispielsweise durch einen ortsauflösenden Detektor, wie etwa eine CCD-Kamera, detektiert werden. Durch Fourier-Transformation des erhaltenen Spektrums des überlagerten Lichts können Strukturinformationen des Objekts entlang der Tiefenrichtung erhalten werden (Fourier-Domain-OCT).
Eine andere Ausgestaltung von FD-OCT ist Swept-Source-OCT (SS-OCT). Hierbei wird ein Spektrum von überlagertem Licht zeitlich hintereinander aufgenommen, indem eine mittlere Wellenlänge eines sehr schmalbandigen Beleuchtungslichts kontinuierlich verändert wird und gleichzeitig das überlagerte Licht mit Hilfe einer Fotodiode detektiert wird.
Das in mindestens einem Bereich mit Nanopartikeln versetzte Erzeugnis ist in dem OCT-Messlichtweg anordenbar und damit abbildbar. Da das Erzeugnis in dem mit Nanopartikeln versetzten Bereich eine Extinktion von unter 5 haben kann, sind stromabwärts des Erzeugnisses gelegene reflektierende Strukturen aufgrund des doppelt durchlaufenden Weges durch das Erzeugnis mit einem OCT-System einer Empfindlichkeit von 100 dB noch abbildbar.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Extinktion des mit Nanopartikeln durchsetzten Bereichs klein genug, so dass von einer stromabwärts des mit Nanopartikeln versetzen Bereiches angeordneten reflektierenden Struktur zurückkehrendes OCT-Messlicht von dem Detektor detektierbar ist. Somit ist durch Wahl von Material, Formgestalt, Ausdehnung und Konzentration der Nanopartikel die Extinktion des mit Nanopartikeln durchsetzen Bereichs auf die Empfindlichkeit des OCT-Systems derart abgestimmt, dass der mit Nanopartikeln durchsetzte Bereich und ebenfalls stromabwärts gelegene Strukturen mit Hilfe des OCT-Systems abbildbar ist.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das System weiterhin ein Prozessierungssystem, um eine Struktur des Objekts repräsentierende Daten aus dem von dem Detektor erfassten OCT-Messlicht in Abhängigkeit eines durch das durchstrahlte Erzeugnis zurückgelegten optischen Weges des OCT-Messlichts zu bestimmen. Ein optischer Weg durch das durchstrahlte Erzeugnis entspricht einem Produkt aus einem durch das Erzeugnis zurückgelegten Weg D und dem Brechungsindex n des Erzeugnisses in dem durchstrahlbaren Bereich. Der Brechungsindex n des Erzeugnisses kann größer als 1 sein. Bei kleinen Konzentrationen der Nanopartikel kann der Brechungsindex des Erzeugnisses in erster Näherung als der Brechungsindex des Substrates angenähert werden. Im Allgemeinen hängt der Brechungsindex von der Wellenlänge des OCT-Messlichts ab. Der Brechungsindex von Vakuum ist für jede verwendete Wellenlänge exakt 1. Für Festkörper, wie etwa Glas oder Kunststoff, liegt der Brechungsindex für sichtbares oder nahinfrarotes Licht zwischen 1,2 und 1,9. Der optische Weg des OCT-Messlichts durch das durchstrahlte Erzeugnis ist somit größer als der geometrische Weg durch das durchstrahlte Erzeugnis. Um die dadurch erzeugten Artefakte der Strukturinformationen von stromabwärts des durchstrahlten Erzeugnisses gelegenen Bereichen zu korrigieren, wird die örtliche Lage der durch das OCT-System abgebildeten Strukturen stromabwärts des bestrahlten Erzeugnises um eine doppelte Differenz des optischen Weges durch das durchstrahlte Erzeugnis und des geometrischen Weges durch das durchstrahlte Erzeugnis durch das Prozessierungssystem verschoben, um korrigierte Strukturinformationen des Objektes zu erhalten.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Verfahren bereitgestellt, welches umfasst: Beleuchten eines Objekts mit einem OCT-Messlichtstrahl entlang eines OCT-Messlichtweges; Anordnen eines oben beschriebenen Erzeugnisses in dem OCT-Messlichtweg; Detektieren von von dem Objekt und dem Erzeugnis zurückkehrendem OCT-Messlicht; und Bestimmen von eine Struktur des Objekts repräsentierenden Daten basierend auf dem detektierten OCT-Messlicht.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Verfahren zum Herstellen eines oben beschriebenen Erzeugnisses bereitgestellt, wobei das Verfahren Formgestalten von Substrat und Versetzen des Substrats mit Nanopartikeln umfasst. Wenn Nanopartikel im Wesentlichen auf einer Oberfläche des Erzeugnisses angeordnet sind, kann das Formgestalten von Substrat vor dem Versetzen des Substrats mit Nanopartikeln erfolgen. Das Versetzen des Substrats mit Nanopartikeln kann beispielsweise durch Eintauchen des Substrats in eine Lösung mit Nanopartikeln, durch Besprühen des Substrates mit Nanopartikeln oder durch Verdampfen von Nanopartikeln in der Nähe des Substrats erfolgen. Wenn die Nanopartikel im Wesentlichen im Volumen des Erzeugnisses in dem mindestens einen mit Nanopartikeln durchsetzen Bereich vorliegen, kann das Versetzen des Substrats mit Nanopartikeln vor dem Formgestalten des Substrats erfolgen. Insbesondere kann das Substrat in einem flüssigen Zustand sein, wenn es mit Nanopartikeln versetzt wird. Die Nanopartikel können homogen oder inhomogen in dem Substrat verteilt sein.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine Intraokularlinse bereitgestellt, welche umfasst: ein im sichtbaren Wellenlängenbereich im Wesentlichen transparentes optisches Element, welches eine optische Achse aufweist; eine radial außerhalb des optischen Elementes angeordnete Markierung, welche bereichsweise eine um wenigstens einen Faktor 2, insbesondere einen Faktor 10, höhere Reflektivität, insbesondere bei Rückstrahlung, im sichtbaren und/oder nahinfraroten Lichtwellenbereich aufweist als das optische Element.
Die Markierung ist radial, d. h. senkrecht zu der optischen Achse, außerhalb des optischen Elements angeordnet, so dass die Markierung, welche eine geringe Transparenz aufweisen kann, durch das optische Element entlang der optischen Achse hindurchtretendes Licht nicht blockiert. Die höhere Reflektivität der Markierung verglichen mit dem optischen Element führt zu einer verbesserten Abbildung der Markierung durch ein OCT-System.
Die Markierung kann insbesondere eine Reflektorfolie umfassen. Die Markierung kann derart strukturiert sein, um eine Identifikation von optischen Eigenschaften der Intraokularlinse, insbesondere des optischen Elements, zu repräsentieren. Beispielsweise kann die Markierung derart strukturiert sein, um Informationen zu enthalten, eine Brechkraft des sphärischen und/oder torischen optischen Elementes zu repräsentieren. Eine Brechkraft einer torischen Intraokularlinse ist zur Korrektur eines astigmatischen Auges vorgesehen. Hierbei ist es notwendig, die Intraokularlinse für eine erfolgreiche Korrektur des Astigmatismus' in einer korrekten Orientierung, d. h. azimuthalen Orientierung, in den Kapselsack des menschlichen Auges einzusetzen. Dazu umfasst die torische Intraokularlinse auf ihrer Markierung Strukturen, welche erlauben, Richtungen von Hauptachsen des torischen optischen Elementes, etwa einer Linse, festzulegen. Damit ist ein korrektes Einsetzen der Intraokularlinse zur Korrektur von sphärischer und/oder astigmatischer Fehlsichtigkeit erleichtert. In der Markierung können andere Informationen kodiert sein, wie etwa Herstellungsdatum, Material, oder Ähnliches der Intraokularlinse.
Die Intraokularlinse kann an verschiedenen Positionen innerhalb des Auges einsetzbar sein, wie etwa innerhalb des natürlichen Kapselsackes, in der vorderen Augenkammer oder in der hinteren Augenkammer.
Gemäß einer Ausführungsform weist das optische Element eine im sichtbaren Wellenlängenbereich positive optische Brechkraft, insbesondere zwischen +18 Dioptrie und +22 Dioptrie, auf. Damit kann die Intraokularlinse insbesondere als Ersatz einer natürlichen Linse fungieren. Durchläuft ein Lichtbündel aus parallelen Strahlen im sichtbaren Wellenlängenbereich entlang der optischen Achse das optische Element mit positiver Brechkraft, so werden die Lichtstrahlen bei Durchtritt durch das optische Element zu der optischen Achse hin gebrochen, so dass das vor Durchtritt durch das optische Element parallele Lichtbündel in ein konvergentes Lichtbündel überführt wird. Ein Verhältnis von Intensitäten von durch das optische Element transmittiertem Licht und auf das optische Element einfallendem Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich ist größer als 70%, insbesondere größer als 90%.
Die positive optische Brechkraft kann auch zwischen +1 Dioptrie und +8 Dioptrie liegen.
Gemäß einer Ausführungsform weist das optische Element eine im sichtbaren Wellenlängenbereich negative optische Brechkraft, insbesondere bis zu –14 Dioptrie, auf.
Das optische Element weist insbesondere dann geringere Brechkraft als 19 Dioptrie oder negative Brechkraft auf, wenn die Intraokularlinse als eine phake Linse, etwa zwischen Iris und natürlicher Linse in Sulkus eingesetzte Hinterkammerlinse (implanted contact lens, ICL) oder als an der Iris fixierte Vorderkammerlinse verwendet wird.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Intraokularlinse weiterhin ein sich radial nach außen erstreckendes Halteelement zum Haltern der Intraokularlinse innerhalb eines Kapselsackes eines Auges. Eine Größe des Halteelements ist an eine Größe des Kapselsackes angepasst. Das Halteelement kann insbesondere zwei sich radial nach außen erstreckende, gegenüber angeordnete Haltearme umfassen, welche das optische Element in einem zentralen, zwischen den beiden Haltearmen gelegenen Bereich aufnehmen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Markierung bei dem Halteelement angebracht. Damit erfüllt das Halteelement eine Doppelfunktion, was die Konstruktion der Intraokularlinse vereinfacht.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Markierung in einem radialen Abstand zwischen 1 mm und 10 mm, insbesondere zwischen 2 mm und 7 mm, weiter insbesondere zwischen 3 mm und 6 mm, von der optischen Achse angeordnet. Somit ist die Markierung in einem radialen Abstand angeordnet, der größer ist als ein Radius einer maximal geöffneten Pupille eines menschlichen Auges und welcher Abstand kleiner ist als der Radius des Kapselsackes eines menschlichen Auges. Insbesondere ist die Markierung in einem radialen Abstand von der optischen Achse des menschlichen Auges derart angeordnet, dass die Markierung stromabwärts der Iris durch ein OCT-System abgebildet werden kann, ohne das Sichtfeld des menschlichen Auges zu beeinträchtigen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Markierung Nanopartikel.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Intraokularlinse ein oben beschriebenes Erzeugnis zur Verwendung in einem OCT-Verfahren, welches ein Substrat einer Härte von mindestens 1 gemäß der Mohs-Skala mit einer Extinktion von unter log₁₀2 hat, wobei das Substrat in mindestens einem von Licht durchstrahlbaren Bereich mit Nanopartikeln derart versetzt ist, dass die Nanopartikel zu einer erhöhten Extinktion unter 5, insbesondere unter 6 führen. Dabei ist die Extinktion als der negative dekadische Logarithmus eines Verhältnisses von Intensitäten aus durch das Erzeugnis transmittiertem und auf das Erzeugnis einfallendem Licht im sichtbaren oder nahinfraroten Lichtwellenlängenbereich definiert.
Durch eine Ausführungsform ist ein System bereitgestellt, welches umfasst: ein OCT-System mit einer Lichtquelle zum Aussenden eines OCT-Messlichtstrahls entlang eines OCT-Messlichtweges zu einem Objekt und mit einem Detektor zum Erfassen von von dem Objekt zurückkehrendem OCT-Messlicht; und eine Intraokularlinse, welche oben beschrieben ist. Dabei ist die Intraokularlinse in dem OCT-Messlichtweg anordenbar. Somit kann die Intraokularlinse, insbesondere die Markierung der Intraokularlinse, durch das OCT-System abgebildet werden.
Hierbei kann die Intraokularlinse in den Kapselsack anstelle der natürlichen Linse einsetzbar sein oder kann eine Hinterkammerlinse sein, welche zwischen Iris und natürlicher Linse im Sulcus ciliaris, einer zirkulären Furche im Strahlenkörper des Auges zwischen Iriswurzel und Ziliarkörper, über eine Haptik der Hinterkammerlinsen fixiert werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Verfahren bereitgestellt, welches umfasst: Beleuchten mindestens eines Teils eines Auges mit einem OCT-Messlichtstrahl entlang eines OCT-Messlichtweges; Anordnen der Markierung einer oben beschriebenen Intraokularlinse in dem OCT-Messlichtweg; Detektieren von von mindestens dem Teil des Auges und der Markierung zurückkehrendem OCT-Messlicht; Abbilden der Markierung und mindestens des Teils des Auges mit Hilfe des detektierenden OCT-Messlichts.
Dabei kann sich die Intraokularlinse innerhalb eines Kapselsackes des Auges befinden oder eine Vorder- oder Hinterkammerlinse sein. Damit kann die Intraokularlinse gemäß einer Ausführungsform vorteilhaft in einem Untersuchungsverfahren abgebildet werden. Das Untersuchungsverfahren kann lediglich dazu dienen, die optischen Eigenschaften der Intraokularlinse durch Abbilden der Markierung und Entschlüsseln der darauf kodierten Informationen auszulesen. Eine ähnliche Untersuchung könnte auch vor, während oder nach einer Augenoperation durchgeführt werden, um beispielsweise eine Korrektheit der Intraokularlinse, eine korrekte Orientierung der Intraokularlinse oder ähnliches zu bestätigen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin Bestimmen einer Anordnung der Intraokularlinse relativ zu dem Auge. Das Bestimmen der Anordnung der Intraokularlinse relativ zu dem Auge kann ein Bestimmen einer Orientierung der optischen Achse des optischen Elementes der Intraokularlinse relativ zu einer Orientierung einer optischen Achse des menschlichen Auges umfassen. Weiterhin kann das Bestimmen der Anordnung der Intraokularlinse relativ zu dem Auge eine Bestimmung einer azimuthalen Orientierung einer Hauptachse der Intraokularlinse umfassen, falls diese einen torischen Anteil aufweist. Die Richtung dieser Hauptachse kann aus den in der Markierung der Intraokularlinse erfassten Informationen ausgelesen werden.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die beigelegten Zeichnungen beschrieben. Dabei bezeichnen, soweit als möglich, ähnliche Bezugszeichen in Struktur oder Funktion ähnliche Komponenten. In den Figuren zeigt
1 ein OCT-System mit einem Erzeugnis und einer Intraokularlinse gemäß einer Ausführungsform;
2 ein als Saugröhrchen ausgebildetes Erzeugnis gemäß einer Ausführungsform;
3 ein als Pinzette ausgebildetes Erzeugnis gemäß einer Ausführungsform;
4 ein als Skalpell ausgebildetes Erzeugnis gemäß einer Ausführungsform;
5a ein als chirurgischer Faden ausgebildetes Erzeugnis gemäß einer Ausführungsform;
5b OCT-Messergebnisse, welche durch Vermessen eines chirurgischen Fadens gemäß 5a gewonnen wurden;
6a eine Intraokularlinse gemäß einer Ausführungsform;
6b eine Intraokularlinse gemäß einer Ausführungsform;
7a OCT-Messergebnisse gemäß einem Ausführungsbeispiel eines Verfahrens;
7b OCT-Messergebnisse gemäß einem Ausführungsbeispiel eines Verfahrens; und
7c OCT-Messergebnisse gemäß einem Ausführungsbeispiel eines Verfahrens.
1 illustriert schematisch in vereinfachter Darstellung ein OCT-System 1, welches zur Untersuchung eines menschlichen Auges 2 verwendet wird. Insbesondere kann das OCT-System 1 vorteilhaft während einer Augenoperation, insbesondere einer Kataraktoperation, eingesetzt werden. Bei der in 1 schematisch illustrierten Ausführungsform eines OCT-Systems handelt es sich um ein Fourier-Domain-OCT-System (FD-OCT-System), was auch bisweilen als Spektral-Domain-OCT-System bezeichnet wird. Andere Ausführungsformen umfassen ein Swept-Source-OCT-System (SS-OCT-System) oder ein Time-Domain-OCT-System (TD-OCT-System).
Das FD-OCT-System 1 umfasst eine Lichtquelle 3, welche OCT-Messlicht 5 gemäß einem bestimmten Spektrum erzeugt. Die Lichtquelle 3 umfasst eine Superlumineszensdiode, welche ausgebildet ist, OCT-Messlicht 5 zu erzeugen, welches ein Spektrum mit einer mittleren Wellenlänge und einer spektralen Breite aufweist. Die mittlere Wellenlänge liegt bei etwa 1000 nm und hat eine spektrale Breite von 20 bis 30 nm. Statt der Verwendung einer Superlumineszensdiode kann die Lichtquelle 3 alternativ auch eine Weißlichtquelle umfassen, und weiterhin in einem OCT-Messstrahlengang angeordnete spektrale Filter, um OCT-Messlicht näherungsweise des oben beschriebenen Spektrums bereitzustellen. Über die optische Faser 4 wird das von der Lichtquelle 3 erzeugte OCT-Messlicht 5 dem faseroptischen Teiler/Koppler 7 zugeführt. Der faseroptische Teiler/Koppler 7 ist konfiguriert, das OCT-Messlicht 5 in zwei Lichtteile 9 und 15 zu teilen. Lichtteil 9 wird über die optische Faser 4 zu einer reflektierenden Referenzfläche 11 geführt, an welcher der Lichtteil 9 reflektiert wird, um den Lichtteil 9' zu bilden. Die Referenzfläche 11 ist in durch einen Doppelteil 12 angedeuteten Richtungen verlagerbar, um eine von den Lichtteilen 9 und 9' zurückgelegte Weglänge verändern zu können.
Der andere von dem OCT-Messlicht 5 abgeteilte Lichtteil 15 wird über eine optische Faser 4 zu einem Scanner 8 mit einer Beleuchtungsoptik geführt. Der Scanner 8 mit Beleuchtungsoptik ist ausgebildet, einen fokussierten OCT-Messlichtstrahl 16 zu bilden, welcher in einem Untersuchungsbereich eine definierte Querschnittsausdehnung hat, etwa 10 bis 50 μm. Der Scanner 8 mit Beleuchtungsoptik kann auch ausgebildet sein einen aus parallelen Lichtstrahlen gebildeten Messlichtstrahl 16 zu bilden, insbesondere, wenn ein hinterer Bereich des Auges, wie etwa die Retina, untersucht werden soll.
Der Scanner 8 mit Beleuchtungsoptik ist weiterhin ausgebildet, das OCT-Messlichtbündel 16 lateral über ein Untersuchungsfeld des menschlichen Auges 2 zu führen. Dazu kann der Scanner 8 einen oder mehrere Spiegel umfassen, welche um verschiedene Achsen verschwenkbar sind.
Das OCT-Messlichtbündel 16 interagiert mit Strukturen des menschlichen Auges 2, wie etwa der Hornhaut 13, der Iris 14, dem Kapselsack 17, der Intraokularlinse 19, insbesondere einer Markierung 20 der Intraokularlinse 19, sowie mit dem Saugröhrchen 21, dessen Saugöffnung 21' in der Nähe des Kapselsacks 17 angeordnet ist. Das Interagieren des OCT-Messlichtbündels 16 umfasst verschiedene physikalische Prozesse, wie etwa Streuung, Reflektion und Absorption. Ein Teil des eingestrahlten OCT-Messlichtbündels 16 wird in einer im Wesentlichen entgegengesetzte Richtung zurück reflektiert, von dem Scanner 8 aufgefangen und zurück in die optische Faser 4 als Licht 16' geleitet.
Das Licht 16' trägt Strukturinformationen aus dem Untersuchungsbereich des Auges, in welchen das OCT-Messlichtbündel 16 eingedrungen ist. Licht 16' wird zu dem faseroptischen Teiler/Koppler 7 geführt, wo es dem Lichtteil 9', welcher von der Referenzfläche 11 reflektiert wurde, überlagert wird, um überlagertes Licht 25 zu bilden. Über die optische Faser 4 wird das überlagerte Licht 25 zu einem Spektrometer 27 geführt. Das Spektrometer 27 umfasst eine Dispersionsvorrichtung 29, um das überlagerte Licht 25 spektral in räumlich getrennte Lichtteile 30 zu dispergieren. Jeder Lichtteil 30 umfasst Lichtwellen mit Wellenlängen aus einem bestimmten Wellenlängenbereich. Insbesondere sind die Wellenlängenbereiche verschiedener Lichtteile 30 verschieden. Die räumlich getrennten Lichtteile 30 werden von dem ortsauflösenden Detektor 31 detektiert, welcher eine Mehrzahl von Pixeln bereitstellt, um getrennt Intensitäten der verschiedenen räumlich getrennten Lichtteile 30 zu registrieren und daraus elektrische Signale zu erzeugen.
Die elektrischen Signale werden über eine Signalleitung 39 an ein Steuerungs- und Verarbeitungssystem 33 übermittelt, welches ausgebildet ist, die elektrischen Signale zu verarbeiten und daraus eine Struktur des Untersuchungsbereichs des Auges repräsentierende Daten zu bestimmen. Die Intensitäten der detektierten spektralen Lichtteile 30 repräsentieren nämlich ein Spektrum des überlagerten Lichts 25, woraus nach Hintergrundsubtraktion, spektralem Resampling und Bestimmen einer Fourier-Transformation Strukturinformationen entlang einer Tiefenrichtung 23 bestimmbar sind. Das Steuerungs- und Verarbeitungssystem 33 kann auch ausgebildet sein, über eine Signalleitung 35 eine Veränderung der Charakteristik der Lichtquelle 3 hinsichtlich ihres Spektrums zu steuern und kann weiterhin ausgebildet sein, über eine Signalleitung 37 eine Dispersionsstärke der Dispersionsvorrichtung 29 zu ändern. Aus die Struktur des Untersuchungsgebietes des Auges 2 repräsentierenden Daten kann eine Abbildung des Untersuchungsgebiets des Auges erhalten werden, welche beispielsweise auf einem Monitor dargestellt werden kann (nicht illustriert). Diese Darstellung kann beispielsweise eine Volumendarstellung oder eine Schnittbilddarstellung umfassen.
Ausführungsformen stellen Erzeugnisse bereit, welche vorteilhaft während einer Untersuchung oder einer Operation unter Zuhilfenahme des OCT-Systems 1 eingesetzt werden können. Die Erzeugnisse weisen einerseits eine geeignete Reflektivität auf, um durch das OCT-System 1 abgebildet werden zu können, schwächen andererseits jedoch das OCT-Messlichtbündel 16 nur insoweit, als stromabwärts liegende anatomische Strukturen des Auges 2 durch das OCT-System 1 noch detektierbar und somit abbildbar bleiben.
Das in 1 dargestellte Saugröhrchen 21 umfasst dazu auf seiner Oberfläche aufgebrachte Nanopartikel, welche zu einer Erhöhung des von dem OCT-System 1 erfassbaren Signals des Saugröhrchens 21 führen, verglichen mit einem Saugröhrchen 21 ohne aufgebrachte Nanopartikel. Das Saugröhrchen 21 ist Teil einer Absaugvorrichtung 22, welche zum Absaugen einer zertrümmerten natürlichen Linse aus dem Kapselsack 17 während einer Kataraktoperation vorgesehen ist. Die Absaugvorrichtung 22 kann als Phakohandstück ausgebildet sein, welches Phakoemulsifikation ermöglicht, bei der eine Absaugung von Linsenfragmenten integriert im Phakohandstück erfolgen kann.
Unter Beobachtung durch das OCT-System 1 führt ein Operateur über den Handgriff 24 die Saugvorrichtung 22 und insbesondere die Saugöffnung 21' des Saugröhrchens 21 an das Operationsgebiet heran, um die Saugöffnung 21' möglichst nahe an eine am Kapselsack 17 ausgeführte Inzision heranzuführen, um eine zuvor zertrümmerte natürliche Linse abzusaugen. Der erhöhte Kontrast des abgebildeten Saugröhrchens 21 aufgrund der aufgebrachten Nanopartikel erleichtert dem Operateur eine genauere Positionierung der Saugöffnung 21' des Saugröhrchens 21.
2 illustriert schematisch im größeren Detail einen Teil des Saugröhrchens 21 während einer Untersuchung des Auges 2 unter Zuhilfenahme des OCT-Systems 1. Das Saugröhrchen 21 umfasst einen zylindrischen Substratkörper eines Durchmessers A von 2 mm und einer Wandstärke von etwa 1/5 mm. Der Durchmessers A kann zwischen 1 mm und 3 mm liegen, die Wandstärke kann zwischen 1/20 mm bis 1/2 mm liegen. Der zylindrische Substratkörper ist aus Glas oder Kunststoff gefertigt. Auf der äußeren Oberfläche des Substratkörpers befinden sich Nanopartikel 26, welche im Wesentlichen eine konstante Oberflächenkonzentration aufweisen, d. h. die Zahl an Nanopartikeln pro Flächeneinheit ist im Wesentlichen konstant über eine Außenoberfläche des zylindrischen Substratkörpers. Die Nanopartikel wurden durch Eintauchen des Substratkörpers in eine Nanopartikellösung mit einer Konzentration von etwa 7 × 10⁸ Nanopartikeln pro ml aufgebracht. In anderen Ausführungsformen eines Saugröhrchens sind die Nanopartikel 26 nicht nur auf der Oberfläche des Substratkörpers aufgebracht, sondern befinden sich auch im Volumen des zylindrischen Substratkörpers. Alternativ oder zusätzlich können die Nanopartikel 26 auch auf einer zylindrischen Innenfläche des Saugröhrchens 21 aufgebracht sein.
Während einer Untersuchung des Auges 2 ist das Saugröhrchen 21 in einem Strahlengang des Messlichtbündels 16 des OCT-Systems 1, welches in 1 illustriert ist, angeordnet. Eine Intensität des auf das Saugröhrchen 21 einfallenden OCT-Messlichtbündels 16 ist mit I_e bezeichnet, eine Intensität des durch das Saugröhrchen 21 transmittierten OCT-Messlichtbündels ist mit I_t bezeichnet. Aufgrund der Anwesenheit der Nanopartikel 26 auf der Oberfläche des zylindrischen Substratkörpers des Saugröhrchens 21 ist die Intensität I_t des transmittierten OCT-Messlichts kleiner als die Intensität I_e des einfallenden OCT-Messlichts. Die in Gleichung (2) oben definierte Extinktion kann einen Wert von bis zu 10 annehmen. Trotz dieser starken Abschwächung der Intensität des OCT-Messlichtbündels 16 nach Durchtritt durch das Saugröhrchen 21 kann eine stromabwärts des Saugröhrchens 21 gelegene anatomische Struktur des Auges 2, hier der Kapselsack 17, durch das in 1 illustrierte OCT-System 1 aufgrund seiner hohen Empfindlichkeit detektiert werden.
Die Empfindlichkeit eines OCT-Systems wird im Allgemeinen als die minimale Reflektivität des Probenarmes des Interferometers definiert, bei welcher das Signal zu Rauschverhältnis 1 wird. Anstatt die minimale Probenarmreflektivität zu bestimmen kann stattdessen die maximale Dämpfung oder Extinktion des OCT-Messlichtbündels bestimmt werden, bei welcher ein idealer Spiegel durch OCT-Messlicht einer Intensität I_t gerade noch detektiert werden kann. Somit ergibt sich für die in Dezibel angegebene Empfindlichkeit
Empfindlichkeiten moderner OCT-Systeme sind in der Veröffentlichung "Performance of fourier domains vs. time domain optical coherence tomography", R. Leitgeb et al, Optics Express, Vol. 11, No. 8, Seiten 889 bis 894, untersucht worden. Es kann eine Empfindlichkeit bis zu 108 dB erreicht werden. Aus Gleichungen (2) und (4) ergibt sich wegen des doppelt durch das Erzeugnis durchlaufenden Weges für die maximale Extinktion eines Erzeugnisses, wenn stromabwärts liegende Strukturen gerade noch detektiert werden sollen: max. Extinktion = 1 / 2· 1 / 10·Empfindlichkeit Gleichung (5)
Ist somit die Extinktion des Saugröhrchens 21 entlang der durch die Richtung des einfallenden OCT-Messlichtbündels 16 gegebenen Durchstrahlungsrichtung kleiner als die durch Gleichung (5) definierte maximale Extinktion, also insbesondere kleiner als 5, so sollte eine durch den Kapselsack 17 gegebene Grenzfläche durch das abbildende OCT-System 1 detektierbar sein.
OCT-Messlicht 16', welches stromabwärts des Saugröhrchens 21 von dem Untersuchungsgebiet des Auges 2 ausgegangen ist, hat jedoch bereits aufgrund der Durchstrahlung des Substratmaterials des Saugröhrchens mit Brechungsindex n einen zusätzlichen optischen Weg D (n – n_M) zurückgelegt, wenn D eine Dicke des sowohl auf dem Hinweg als auch auf dem Rückweg durchstrahlten Substratmaterials des Saugröhrchens 21 mit Brechungsindex n repräsentiert und n_M den Brechungsindex des Mediums, hier des Kammerwassers innerhalb des Auges. Ohne eine diesen zusätzlichen optischen Weg berücksichtigende Korrektur der Strukturdaten würde der Kapselsack 17 gemäß der gestrichelten Linie 17' in 2 dargestellt.
Das Steuerungs- und Verarbeitungssystem 33 ist jedoch ausgebildet, aufgrund der Kenntnis der Geometrie, des Substratmaterials sowie der Orientierung und Positionierung des Saugröhrchens 21 eine entsprechende Korrektur vorzunehmen, so dass der stromabwärts des Saugröhrchens 21 irrtümlich als Kontur 17' dargestellte Kapselsack als korrigierte Kontur 17 dargestellt wird. Diese Korrektur kann im Realraum des Volumendatensatzes vorgenommen werden, indem Pixelwerte entsprechend des zusätzlich zurückgelegten optischen Weges des OCT-Messlichts 16, 16' für Bereiche stromabwärts des Saugröhrchens 21 verschoben werden.
Ausführungsformen eines Erzeugnisses können jedoch einen solchen Brechungsindex aufweisen, der an ein Medium eines Untersuchungsbereichs angepasst ist, in welchem Fall eine oben beschriebene Korrektur nicht erforderlich ist. Beispielsweise kann ein Erzeugnis aus Kunststoff gefertigt sein mit einem Brechungsindex von etwa 1,3 bis 1,4 in dem Wellenlängenbereich des verwendeten OCT-Messlichts. Eine Abweichung des Brechungsindex des Erzeugnisses von einem mittleren Brechungsindex des Mediums des Untersuchungsbereichs kann kleiner gewählt werden als der Quotient aus Auflösung des OCT-Systems und der Erzeugnisausdehnung des durchstrahlten Bereichs.
3 zeigt ein weiteres Erzeugnis 41, welches in einem Verfahren unter Benutzung des OCT-Systems 1 vorteilhaft verwendet werden kann. Das Erzeugnis ist hier als Pinzette aus Glas oder aus Kunststoff ausgeführt, welche mit Nanopartikeln 26 im Volumen versetzt ist.
Verschiedene Ausführungsformen von in dieser Anmeldung beschriebenen Erzeugnissen können verschiedene Nanopartikel oder ein Gemisch verschiedener Nanopartikel umfassen. Die Nanopartikel können dabei zum Beispiel AlO₃ einer Ausdehnung zwischen 100 nm und 100 μm, Au einer Ausdehnung von 2 nm bis 250 nm, Ag einer Ausdehnung von 20 nm bis 80 nm oder andere Metalle und/oder Silizium umfassen. Dabei kann zum Beispiel ein Nanopartikel durchgängig aus Metall bestehen oder einen Kern aus Silizium beziehungsweise Siliziumoxid umfassen, um welchen eine Schale aus Metall gebildet ist. Für ein gegebenes Erzeugnis mit einer gegebenen Geometrie und gegebenem Substratmaterial kann in Abhängigkeit eines Materials, einer Form, einer Größe und einer Konzentration von Nanopartikeln die Extinktion entlang beliebiger Durchstrahlungsrichtungen des Erzeugnisses berechnet werden. Dazu kann ein Nanopartikel in einer Approximation als eine Kugel behandelt werden.
Da die Streuung von Licht durch eine homogene Kugel nicht im Allgemeinen behandelt werden kann, muss bei gegebener Konfiguration eines Erzeugnisses mit Nanopartikeln auf numerische Verfahren, wie etwa die Mie-Theorie, zurückgegriffen werden. Dazu werden die sogenannten Mie-Koeffizienten a_n und b_n für eine gegebene Konfiguration eines Erzeugnisses und die gegebenen Randbedingungen berechnet, wie etwa unter Verwendung des Programms ”MieCalc” (Bernhard Michel) und/oder ”Mie Scattering Calculator” (Scott Prahl). Unter Benutzung dieser Mie-Koeffizienten und des Kugelradius' der Nanopartikel kann die Extinktionseffizienz Q_ext für ein gegebenes Erzeugnis ausgerechnet werden. In die Berechnung der Mie-Koeffizienten geht auch der komplexe Brechungsindex n = n_r – i·n_i der Nanopartikel ein. Bei einer Wellenlänge von 840 nm des OCT-Messlichts weisen beispielsweise Gold-Nanopartikel einen reellen Brechungsindex n_r = 0,18 und einen imaginären Brechungsindex n_e = 5,36 auf. Der lineare Extinktionskoeffizient τ ist über folgende Beziehung mit der Extinktionseffizienz Q_ext verknüpft: τ = π·r²·Q_ext·n_d Gleichung (6)
Dabei bezeichnet r den Radius der Nanopartikel, Q_ext die Extinktionseffizienz, und n_d die Anzahldichte der Nanopartikel in dem Erzeugnis, insbesondere in dem durchstrahlten Bereich des Erzeugnisses. Nachdem die Extinktionseffizienz Q_ext über die unendliche Reihe gemäß der Mie-Theorie ausgerechnet werden kann, kann somit der Extinktionseffizient τ und über die Gleichung (3) kann die Extinktion des Erzeugnisses in dem mindestens einen durchstrahlbaren Bereich, welcher mit Nanopartikeln versetzt ist, erhalten werden. Die Extinktion hängt somit linear von dem durch das Erzeugnis durchstrahlten Weg D ab. Für Nanopartikel aus Gold einer Konzentration von n_d = 7,0·10⁸/ml, eines Radius' von r = 100 nm ergibt sich bei einer Empfindlichkeit von 108 Dezibel (dB) des OCT-Systems 1 eine maximale Ausdehnung D des Erzeugnisses in dem mit Nanopartikeln versetzten durchstrahlbaren Bereich von D_max = 32 cm. Gemäß der obigen Gleichung (6) zusammen mit der obigen Gleichung (3) ergibt sich bei 10-fach höherer Anzahldichte, d. h. n_d = 7,0·10⁹/ml: D_max = 3,2 cm.
Aus diesen Ausführungen wird der Fachmann bei gegebener Empfindlichkeit des OCT-Systems 1, gegebener Geometrie des Erzeugnisses einige oder alle der maßgeblichen Eigenschaften der Nanopartikel, wie Material, Ausdehnung, Konzentration, etc. bestimmen können, um Gleichung (5) zu erfüllen, so dass stromabwärts des in dem Strahlengang des OCT-Messlichtbündels 16 liegenden Erzeugnisses Strukturen des Untersuchungsgebietes noch durch das OCT-System 1 detektiert werden können.
Weiterhin kann aus Partikelgröße, -struktur und/oder -konzentration mittels geeigneter Rechnungen eine Charakteristik der Rückstreuung ermittelt werden, um durch Anpassen der Partikelparameter eine Reflektivität der Nanopartikel für eine Detektion durch das OCT-System zu verbessern bzw. einzustellen.
Die Pinzette 41 umfasst zwei Greifbügel 41a und 41b, welche aufeinander zu bewegt werden können, so dass Zacken in Greifbereichen 42a und 42b zwischen sich Gewebe aufnehmen können und durch Druckkraft halten können. Die Greifbügel 41a und 41b umfassen als Substrat Glas oder Kunststoff und über das Volumen verteilte Nanopartikel 26 in einer Konzentration von etwa n_d = 7,0·10⁸/ml. In einem Verfahren zur Verwendung der Pinzette 41 unter Benutzung des OCT-Systems 1, welches in 1 illustriert ist, wird die Pinzette 41 abgebildet und in ihrer räumlichen Lage und Orientierung relativ zum umgebenden Gewebe des Auges 2 bestimmt. Daraufhin wird eine Korrektur der Strukturinformationen, welche von stromabwärts der Pinzette 41 angeordneten anatomischen Strukturen herrühren, vorgenommen, analog zu dem mit Bezug auf 2 beschriebenen Korrekturverfahren.
Die in 3 schematisch illustrierte Pinzette kann zum Epiretinalen Membranpeeling verwendet werden. Dabei wird Gewebe von der Retina mit Hilfe der Pinzette abgeschält, wobei eine erforderliche genaue Positionierung der durch das OCT-System abgebildeten Pinzette ermöglicht ist.
4 illustriert eine weitere Ausführungsform eines Erzeugnisses 43, welches vorteilhaft in einem Verfahren unter Benutzung des OCT-Systems 1 verwendet werden kann. Bei dem Erzeugnis 43 handelt es sich um ein chirurgisches Skalpell, welches in einem Bereich 43a eine Metallklinge 44 aufweist. Der Substratkörper des Skalpells 43 ist aus einem transparenten Material, wie etwa Kunststoff oder Glas, und weist einen Abschnitt 43a einer geringeren Querschnittsausdehnung D₁ und einen Abschnitt 43b einer größeren Querschnittsausdehnung D₂ auf. In dem Substratkörper des Skalpells 43 sind Nanopartikel 26 verteilt, welche in dem Abschnitt 43a eine höhere Konzentration aufweisen als in dem Abschnitt 43b. Die ungleichmäßige Konzentration der Nanopartikel 26 in den Abschnitten 43a und 43b ist derart gewählt, dass eine Extinktion entlang einer durch die Richtung des OCT-Messlichtbündels 16 gegebenen Durchstrahlungsrichtung in dem Abschnitt 43a im Wesentlichen gleich einer Extinktion in dem Bereich 43b ist. Somit ist gewährleistet, dass eine Intensität I_t,a von durch den Abschnitt 43a transmittiertem OCT-Messlicht 16 im Wesentlichen gleich einer Intensität I_t,b von durch den Abschnitt 43b transmittiertem OCT-Messlichts 16 ist, d. h. I_t,b = I_t,a. Damit können stromabwärts des Skalpells 43 liegende Strukturen des Auges 2 im Wesentlichen mit gleichem Signal zu Rauschverhältnis detektiert werden, unabhängig von einer Position entlang einer Längserstreckungsrichtung, hier etwa senkrecht zur Durchstrahlungsrichtung, des Skalpells 43.
5a zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform 45 eines Erzeugnisses, welches vorteilhaft unter Verwendung des OCT-Systems 1, welches in 1 illustriert ist, verwendet werden kann. Bei dem Erzeugnis 45 handelt es sich um einen chirurgischen Faden, welcher während einer Augenoperation in den Schlemmschen Kanal 47 eingesetzt werden kann. Der chirurgische Faden kann insbesondere im Zusammenhang des Verfahrens Viskokanaloplastie verwendet werden, wobei zum Dehnen des Schlemmschen Kanals Flüssigkeit eingespritzt werden kann.
Der Schlemmsche Kanal, in der Schnittdarstellung der 5a durch Linien 47a, 47b begrenzt, welcher in 1 durch Bezugszeichen 47 gekennzeichnet ist, trägt zur Flüssigkeitsregulation der vorderen Augenkammer zwischen Iris und Hornhaut bei. Während einer Augenoperation kann der Faden 45 in den Schlemmschen Kanal 47, 47a, 47b eingeführt werden, um entweder eine Geometrie des Schlemmschen Kanals, welcher allein nur schwer abbildbar ist, zu bestimmen oder um ihn in geeigneter Weise zu verformen, zum Beispiel zu dehnen. Zur Kontrasterhöhung der Abbildung mittels des OCT-Systems 1 umfasst der aus dem Basismaterial Prolen gefertigte chirurgische Faden 45 Nanopartikel 26, welche durch Eintauchen des Prolenfadens in eine Lösung von Nanopartikeln einer Konzentration von 7·10⁸ Nanopartikeln pro ml auf die Oberfläche des chirurgischen Fadens aufgebracht wurden. Der Prolenfaden 45 hat einen Querschnittsdurchmesser von etwa 30 μm.
5b illustriert Ergebnisse zweier OCT-Messungen, wobei in dem oberen Bereich ein Prolenfaden ohne Nanopartikel und im unteren Bereich ein mit Nanopartikeln wie oben beschrieben versetzter Prolenfaden durch das OCT-System 1 nach 1 abgebildet wurden. Die obere Abbildung 48 des Prolenfadens ohne Nanopartikel weist ein geringes Signal auf, was eine genaue Abbildung des Fadens erschwert. Dahingegen weist die untere Abbildung 49 des Prolenfadens, welcher mit Nanopartikeln versetzt ist, ein fast vierfach höheres Signal auf als die Abbildung 48. Damit ist eine genauere Vermessung beziehungsweise gezieltere Manipulation des Schlemmschen Kanals 47 in einer Augenoperation unter Verwendung eines OCT-Systems ermöglicht.
Andere Erzeugnisse gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weisen zumindest bereichsweise Oberflächen auf, welche mit einer oder mehreren eine Reflektivität erhöhenden Schichten versehen sind oder welche durch Bearbeitung aufgeraut wurden, um eine Abbildbarkeit durch ein OCT-System zu erhöhen.
Die 6a und 6b illustrieren schematisch in Draufsicht Ausführungsformen einer Intraokularlinse. Die in 6a illustrierte Intraokularlinse 19a umfasst ein im sichtbaren Wellenlängenbereich im Wesentlichen transparentes optisches Element 50a, mit positiver Brechkraft, welches eine optische Achse 51a aufweist, welche senkrecht auf der Zeichenebene steht. Das optische Element 50a kann als Linse einer sphärischen und/oder einer torischen Form ausgebildet sein.
Weiterhin weist die Intraokularlinse 19a zwei sich radial nach außen erstreckende Halteelemente 52a und 53a auf, welche dazu dienen, die Intraokularlinse 19a in dem Kapselsack 17 des menschlichen Auges 2 zu haltern. An dem Halteelement 52a ist eine Markierung 54a angebracht und an dem Halteelement 53a ist eine Markierung 55a angebracht. Die Markierungen 54a beziehungsweise 55a können beispielsweise eine Reflektorfolie umfassen und/oder Informationen über optische Eigenschaften der Intraokularlinse 19a, Behandlungsdaten, Patientendaten, und ähnliches. Die Markierungen 54a beziehungsweise 55a können beispielsweise Schriftzeichen oder einen Barcode umfassen, sowie Hinweise über eine Ausrichtung einer Hauptachse des optischen Elements 50a, wenn dieses eine torische Komponente aufweist.
Das optische Element 50a weist einen Radius r_o auf, welcher eine Kreisfläche definiert, innerhalb derer die optische Wirkung des optischen Elements 50a mit positiver Brechkraft auftritt. Die Markierung 54a sowie 55a befinden sich außerhalb der durch den Radius r_o definierten Kreisscheibe in einem Bereich zwischen den Radien r₁ und r₂. Die Radien r₁ und r₂ sind unter Berücksichtigung der Anatomie des untersuchten Auges 2 gewählt. Insbesondere soll gewährleistet sein, dass die in dem Kapselsack 17 eingesetzte Intraokularlinse 19 durch die Halteelemente 52a und 53a innerhalb des Kapselsackes 17 gehaltert wird und dass weiterhin die Markierungen 54a und 55a entlang einer optischen Achse des Auges 2 hinter (d. h. stromabwärts) der Iris 14 zu liegen kommen, ohne das Sichtfeld des Auges zu beeinträchtigen. Dazu kann beispielsweise r₁ größer oder gleich 3 mm und r₂ kleiner oder gleich 6 mm gewählt werden.
Die Intraokularlinse 19a kann vorteilhaft für verbesserte Kataraktoperationen unter Verwendung eines OCT-Systems 1, welches in 1 illustriert ist, verwendet werden. Dabei kann man sich die hohe Empfindlichkeit des OCT-Systems 1 zunutze machen, um die bei eingesetzter Intraokularlinse 19a in den Kapselsack 17 hinter der Iris 14 gelegenen Markierungen 54a, 55a abzubilden, wodurch eine Bestimmung der genauen Positionierung der Intraokularlinse 19a innerhalb des Kapselsacks 17 ermöglicht ist. Hierbei kann eine fehlerhafte Positionierung beziehungsweise fehlerhafte Orientierung der eingesetzten Intraokularlinse 19a bestimmt werden, beispielsweise eine Verkippung der optischen Achse 51a der Intraokularlinse relativ zu einer optischen Achse des Auges oder eine fehlerhafte azimuthale Orientierung der Intraokularlinse 19a bezüglich der optischen Achse 51a, falls das optische Element 50a eine torische Komponente aufweist, dessen Orientierung durch eine Hauptachse gegeben ist. Insbesondere eine korrekte Positionierung einer Intraokularlinse war mit herkömmlichen Abbildungssystemen und Intraokularlinsen schwierig.
6b illustriert eine weitere Ausführungsform 19b einer Intraokularlinse. Wie auch die in 6a illustrierte Intraokularlinse 19a umfasst die in 6b illustrierte Intraokularlinse 19b ein optisches Element 50b mit einer optischen Achse 51b und zwei radial außerhalb des optischen Elements 50b angeordnete Halteelemente 52b und 53b zum Haltern der Intraokularlinse 19b in einem Kapselsack eines menschlichen Auges 2. Anders als die in 6a illustrierte Intraokularlinse 19a sind jedoch auf den Halteelementen 52b und 53b keine Markierungen vorgesehen. Stattdessen ist eine Markierung 54b auf einer Ausstülpung 56 vorgesehen, wobei sich die Ausstülpung 56 radial außerhalb des optischen Elements 50b erstreckt. Andere Ausführungsformen von Intraokularlinsen umfassen weitere Markierungen auf den Halteelementen oder weiteren Unterstützungselementen, wie etwa Ausstülpungen. Dabei können die Markierungen auch Nanopartikel umfassen, welche innerhalb eines Volumens oder einer Oberfläche eines entsprechenden Unterstützungselementes angeordnet sein können.
Neben den oben erwähnten Erzeugnissen können andere in einer Untersuchung gebräuchliche Artikel oder in einer Operation erforderliche Artikel mit Nanopartikeln versetzt werden, wie etwa Viskoelastika, Spühlflüssigkeiten, Katheter oder ähnliches. Mit Nanopartikeln versetzte Flüssigkeiten können insbesondere nach Injektion in zu untersuchendes Gewebe zur Kontrasterhöhung bei einer Abbildung durch ein OCT-System eingesetzt werden. Mit Nanopartikeln versetzte Flüssigkeiten, wie etwa Viskoelastika, können beispielsweise zur Kontrasterhöhung in die vordere oder die hintere Augenkammer oder in den Schlemmschen Kanal injiziert werden.
7a, 7b und 7c illustrieren den Einsatz einer mit Nanopartikeln versetzten Flüssigkeit zur Kontrasterhöhung der Abbildung der vorderen Augenkammer eines Forellenauges unter Verwendung eines OCT-Systems. 7a zeigt eine durch das OCT-System 1, welches in 1 illustriert ist, gewonnene Aufnahme eines Querschnitts eines Forellenauges, wobei in einem links unten eingefügten Bild das Forellenauge in Draufsicht dargestellt ist. Die Abbildung in 7a des natürlichen Forellenauges zeigt als eine Linie 13 die äußere Begrenzung der Hornhaut (Kornea), wohingegen die darunter liegende vordere Augenkammer keinerlei unterhalb der Kornea liegende Begrenzungsstrukturen aufzuweisen scheint.
7b zeigt eine Abbildung desselben Forellenauges kurz nach Injektion einer mit Nanopartikeln versetzten Flüssigkeit unterhalb der Kornea. Bereiche innerhalb der vorderen Augenkammer, welche mit der mit Nanopartikeln versetzten Flüssigkeit angereichert sind, zeigen ein erhöhtes OCT-Signal.
7c zeigt nach kurzer Wartezeit ein erhöhtes OCT-Signal in einem Band 58 unterhalb der Kornea 13, welches durch Reflektion des OCT-Messlichts an den Nanopartikeln hervorgerufen ist. Die Tatsache, dass sich die mit Nanopartikeln versetzte Flüssigkeit nur in einem begrenzten Band ausgebreitet hat, zeigt an, dass die vordere Augenkammer durch Strukturen unterhalb der Kornea 13 begrenzt ist, welche in Abbildungen des natürlichen Forellenauges nicht erkennbar waren. Damit ermöglicht der Einsatz von mit Nanopartikeln versetzten Flüssigkeiten, welche in zu untersuchendes Gewebe injiziert werden, eine verbesserte Untersuchung dieses Gewebes.
Eine mit Nanopartikeln versetzte injizierte Flüssigkeit kann zusammen mit Erzeugnissen gemäß 2 bis 5a und 6a und 6b während einer Untersuchung durch ein OCT-System verwendet werden. Damit können Untersuchungen und Operationen weiter verbessert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

”Performance of fourier domains vs. time domain optical coherence tomography”, R. Leitgeb et al, Optics Express, Vol. 11, No. 8, Seiten 889 bis 894 [0079]

Claims

Erzeugnis zur Verwendung in einem OCT-Verfahren, wobei das Erzeugnis umfasst: ein Substrat einer Härte von mindestens 1 gemäß der Mohs-Skala mit einer Extinktion von unter log₁₀2, wobei das Substrat in mindestens einem von Licht durchstrahlbaren Bereich mit Nanopartikeln derart versetzt ist, dass die Nanopartikel zu einer erhöhten Extinktion von weniger als 6, insbesondere von weniger als 5, führen, wobei die Extinktion als der negative dekadische Logarithmus eines Verhältnisses von Intensitäten aus durch das Erzeugnis transmittiertem und auf das Erzeugnis einfallendem Licht im sichtbaren und/oder nahinfraroten Lichtwellenlängenbereich definiert ist.
Erzeugnis nach Anspruch 1, wobei eine Reflektivität des Erzeugnisses in dem mindestens einen Bereich aufgrund der Anwesenheit der Nanopartikel um mindestens 0,1%, insbesondere um mindestens 1%, weiter insbesondere um mindestens 10%, weiter insbesondere um mindestens 50%, erhöht ist.
Erzeugnis nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Nanopartikel in dem mindestens einen von Licht durchstrahlbaren mit Nanopartikeln versetzten Bereich zu einer erhöhten Extinktion von mindestens 10^–4, insbesondere von mindestens 10^–3, insbesondere von mindestens 10^–2, insbesondere von mindestens 10^–1, führen.
Erzeugnis nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Nanopartikel eine Ausdehnung zwischen 1 nm und 100 μm, insbesondere zwischen 2 nm und 500 nm, weiter insbesondere zwischen 10 nm und 200 nm aufweisen.
Erzeugnis nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Nanopartikel aus einem Material gefertigt sind, welches ein Metall, insbesondere Gold, Silber, Titan, Kupfer, Kobalt, Nickel und/oder Eisen; Silizium und/oder Sauerstoff umfasst.
Erzeugnis nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei Konzentrationen der Nanopartikel in zwei Teilbereichen des mit Nanopartikeln versetzen Bereichs mindestens um einen Faktor 2 verschieden sind.
Erzeugnis nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei mindestens 80% der Nanopartikel auf einer Oberfläche des Substrates angeordnet sind.
Erzeugnis nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Ausdehnung des mindestens einen mit Nanopartikeln versetzten Bereiches entlang wenigstens einer Durchstrahlungsrichtung von Licht kleiner als 20 mm, insbesondere kleiner als 10 mm, weiter insbesondere kleiner als 2 mm, ist.
Erzeugnis nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Substrat aus einem Material gefertigt ist, welches Glas und/oder Kunststoff, insbesondere ein Polymer, umfasst.
Erzeugnis nach einem der Ansprüche 1 bis 9, welches als Manipulator, insbesondere als Pinzette, Skalpell, Röhrchen, und/oder als Implantat, insbesondere als Intraokularlinse oder als Faden, ausgebildet ist.
Erzeugnis nach einem der Ansprüche 1 bis 10, welches als chirurgischer Kunststofffaden, insbesondere Prolen umfassend, mit einer Dicke von weniger als 100 μm, insbesondere weniger als 30 μm, ausgebildet ist.
Verwendung eines Erzeugnisses nach einem der Ansprüche 1 bis 11 in einem OCT-Verfahren zum Abbilden des Erzeugnisses.
System, umfassend: ein OCT-System mit einer Lichtquelle zum Aussenden eines OCT-Messlichtstrahls entlang eines OCT-Messlichtweges zu einem Objekt und mit einem Detektor zum Erfassen von von dem Objekt zurückkehrendem OCT-Messlicht; und ein Erzeugnis nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Erzeugnis in dem OCT-Messlichtweg anordenbar ist.
System nach Anspruch 13, wobei die Extinktion des mit Nanopartikeln durchsetzten Bereichs klein genug ist, so dass von einer stromabwärts des mit Nanopartikeln durchsetzten Bereiches angeordneten reflektierenden Struktur zurückkehrendes OCT-Messlicht von dem Detektor detektierbar ist.
System nach Anspruch 13 oder 14, weiterhin umfassend: ein Prozessierungssystem, um eine Struktur des Objektes repräsentierende Daten aus dem von dem Detektor erfassten OCT-Messlicht in Abhängigkeit eines durch das durchstrahlte Erzeugnis zurückgelegten optischen Weges des OCT-Messlichts zu bestimmen.
Verfahren, umfassend: Beleuchten eines Objektes mit einem OCT-Messlichtstrahl entlang eines OCT-Messlichtweges; Anordnen eines Erzeugnisses nach einem der Ansprüche 1 bis 11 in dem OCT-Messlichtweg; Detektieren von von dem Objekt und dem Erzeugnis zurückkehrendem OCT-Messlicht; und Bestimmen von eine Struktur des Objektes repräsentierenden Daten basierend auf dem detektierten OCT-Messlicht.
Verfahren zum Herstellen eines Erzeugnisses nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Verfahren umfasst: Formgestalten von Substrat; Versetzen des Substrates mit Nanopartikeln.
Intraokularlinse, umfassend: ein im sichtbaren Wellenlängenbereich im wesentlichen transparentes optisches Element, welches eine optische Achse aufweist; eine radial außerhalb des optischen Elementes angeordnete Markierung, welche bereichsweise eine um wenigstens einen Faktor 2, insbesondere einen Faktor 10, höhere Reflektivität, insbesondere bei Rückstreuung, im sichtbaren und/oder nahinfraroten Lichtwellenlängenbereich aufweist als das optische Element.
Intraokularlinse nach Anspruch 18, wobei das optische Element eine im sichtbaren Wellenlängenbereich positive optische Brechkraft, insbesondere zwischen +18 Dioptrie und +22 Dioptrie, aufweist.
Intraokularlinse nach Anspruch 18, wobei das optische Element eine im sichtbaren Wellenlängenbereich negative optische Brechkraft, insbesondere bis zu –14 Dioptrie, aufweist.
Intraokularlinse nach Anspruch 18 oder 19, weiterhin umfassend ein sich radial nach außen erstreckendes Halteelement zum Haltern der Intraokularlinse innerhalb eines Kapselsackes.
Intraokularlinse nach Anspruch 21, wobei die Markierung bei dem Halteelement angebracht ist.
Intraokularlinse nach einem der Ansprüche 18 bis 22, wobei die Markierung in einem radialen Abstand zwischen 1 mm und 10 mm, insbesondere zwischen 2 mm und 7 mm, weiter insbesondere zwischen 3 mm und 6 mm, von der optischen Achse angeordnet ist.
Intraokularlinse nach einem der Ansprüche 18 bis 23, wobei die Markierung Nanopartikel umfasst.
Intraokularlinse nach einem der Ansprüche 18 bis 24, welche ein Erzeugnis nach einem der Ansprüche 1 bis 11 umfasst.
System, umfassend: ein OCT-System mit einer Lichtquelle zum Aussenden eines OCT-Messlichtstrahls entlang eines OCT-Messlichtweges zu einem Objekt und mit einem Detektor zum Erfassen von von dem Objekt zurückkehrendem OCT-Messlicht; eine Intraokularlinse nach einem der Ansprüche 18 bis 25, wobei die Intraokularlinse in dem OCT-Messlichtweg anordenbar ist.
Verfahren, umfassend: Beleuchten mindestens eines Teils eines Auges mit einem OCT-Messlichtstrahl entlang eines OCT-Messlichtweges; Anordnen der Markierung einer Intraokularlinse nach einem der Ansprüche 18 bis 25 in dem OCT-Messlichtweg; Detektieren von von mindestens dem Teil des Auges und der Markierung zurückkehrendem OCT-Messlicht; Abbilden der Markierung und mindestens des Teils des Auges mit Hilfe des detektierten OCT-Messlichts.
Verfahren nach Anspruch 27, weiterhin umfassend: Bestimmen einer Anordnung der Intraokularlinse relativ zu dem Auge.