DE102016209720A1

DE102016209720A1 - Verfahren zur Prüfung individuell hergestellter Intraokularlinsen

Info

Publication number: DE102016209720A1
Application number: DE102016209720.2A
Authority: DE
Inventors: Arthur Messner
Original assignee: Humanoptics AG
Current assignee: Humanoptics AG
Priority date: 2016-06-02
Filing date: 2016-06-02
Publication date: 2017-12-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung individuell hergestellter Intraokularlinsen (3). Gemäß dem Verfahren erfolgt ein Ermitteln einer durch eine zu prüfende Intraokularlinse (3) erzeugten optischen Intraokularlinsen-Wellenfront (2) und ein Erzeugen eines dreidimensionalen rechnerischen Intraokularlinsen-Modells (15) der zu prüfenden Intraokularlinse (3) sowie ein Bewerten der zu prüfenden Intraokularlinse (3) durch einen Vergleich zwischen der ermittelten optischen Intraokularlinsen-Wellenfront (2) und einer durch das erzeugte Intraokularlinsen-Modell (15) erzeugten Modell-Wellenfront (17).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung individuell hergestellter Intraokularlinsen. Ferner richtet sich die Erfindung auf eine Anordnung zur Prüfung individuell hergestellter Intraokularlinsen und auf eine entsprechend geprüfte Intraokularlinse.
Individuell hergestellte Intraokularlinsen sind beispielsweise aus der EP 0 954 255 B1 bekannt. Diese haben sich im Allgemeinen in der Praxis bewährt. Für individuell hergestellte Intraokularlinsen wird beispielsweise die Augenhornhaut des späteren Trägers der Intraokularlinse individuell vermessen. Die Intraokularlinse wird dann individuell unter Berücksichtigung der gewonnenen Messergebnisse hergestellt. Nachteilig bei solchen Intraokularlinsen ist, dass diese beispielsweise aufgrund von Fertigungsfehlern und/oder Vermessungsfehlern doch nicht genau an das Auge des Trägers der Intraokularlinse angepasst sind, was oftmals erst nach der Implantation der Intraokularlinse in das Auge des Trägers festgestellt wird und unter Umständen eine weitere Operation erfordert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Prüfung individuell hergestellter Intraokularlinsen bereitzustellen, das besonders einfach und funktionssicher die Erkennung fehlerhafter und/oder ordnungsgemäß hergestellter Intraokularlinsen ermöglicht. Ferner soll eine entsprechende Anordnung geschaffen werden. Es sollen außerdem individuell hergestellte Intraokularlinsen geliefert werden, die allesamt entsprechend geprüft und bewertet sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Ansprüchen 1, 13 und 14 angegebenen Merkmale gelöst. Der Kern der Erfindung liegt in einem mehrstufigen, insbesondere dreistufigen, Verfahren zur Feststellung der Qualität der Intraokularlinsen bzw. deren Optiken. Es ist so eine besonders verlässliche Qualitätssicherung der individuell hergestellten Intraokularlinsen möglich.
Die Intraokularlinsen-Wellenfront und die Modell-Wellenfront sind im Gegensatz zu einer Wellenfront nach Durchgang durch eine Augenhornhaut eines späteren Trägers der Intraokularlinse einfach und exakt ermittelbar. Die Intraokularlinse ist insbesondere imstande, die Wellenfront, erzeugt durch die Augenhornhaut des Trägers der Intraokularlinse, gezielt zu verändern.
Die Intraokularlinsen- bzw. Modell-Wellenfront ist bei Ausbreitung eine Fläche, auf der alle Punkte die gleiche Laufzeit zu ihrem Erzeugungsort bzw. zu ihrer Quelle haben. Sie bewegt sich mit einer Wellen-Frontgeschwindigkeit in Richtung einer Flächennormalen voran.
Es ist von Vorteil, wenn die Intraokularlinsen-Wellenfront, die durch die zu prüfende Intraokularlinse erzeugt ist, experimentell analysiert bzw. vermessen wird.
Günstigerweise ist das Intraokularlinsen-Modell ein rechnerisches Oberflächenmodell. Es wird vorzugsweise auf einer Intraokularlinsen-Modell-Erzeugungseinheit, insbesondere auf einem entsprechenden Rechner, erzeugt.
Die Bewertung der zu prüfenden Intraokularlinse kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Zur Bewertung der Qualität sind verschiedene Kriterien heranziehbar. Die Bewertung gibt vorzugsweise an, ob die geprüfte Intraokularlinse den Anforderungen entspricht bzw. in das Auge des späteren Trägers der Intraokularlinse einsetzbar ist. Umgekehrt ist durch die Bewertung insbesondere auch feststellbar, ob die geprüfte Intraokularlinse Abweichungen von den Anforderungen aufweist bzw. so eine Implantation in das Auge des späteren Trägers der Intraokularlinse unterbleiben soll.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß dem Unteranspruch 2 ist die optische Intraokularlinsen-Wellenfront mittels einer optischen Ermittlungsanordnung bzw. eines optischen Ermittlungsaufbaus, insbesondere experimentell, ermittelbar.
Die mindestens eine Erzeugungseinrichtung sendet im Einsatz monochromatisches Licht bzw. monochromatische Wellen mit einer einzigen Frequenz bzw. Wellenlänge, beispielsweise von 546 nm, aus.
Das monochromatische Licht ist auf unterschiedliche Weise erzeugbar. Beispielsweise ist dieses aus polychromatischem Licht herausfilterbar. Alternativ ist es direkt künstlich erzeugbar. Vorzugsweise ist die mindestens eine Erzeugungseinrichtung als Beleuchtungsquelle ausgeführt.
Die Intraokularlinsen-Halteeinrichtung umfasst günstigerweise mindestens eine Küvette zum Halten der zu prüfenden Intraokularlinse.
Der mindestens eine Wellenfrontsensor ist beispielsweise als Shack-Hartmann-Sensor ausgebildet und ist im Stande, die durch die zu prüfende Intraokularlinse erzeugte optische Intraokularlinsen-Wellenfront zu ermitteln bzw. zu vermessen. Der mindestens eine Wellenfrontsensor hat günstigerweise mindestens eine Linse und mindestens einen optischen Detektor.
Es ist von Vorteil, wenn zwischen dem mindestens einen Kollimator und der Intraokularlinsen-Halteeinrichtung eine Blende bzw. Blendenöffnung angeordnet ist, die insbesondere das Lichtbündel bzw. dessen Ausdehnung begrenzt.
Die Auswerteeinheit gemäß dem Unteranspruch 3 ist günstigerweise eine digitale Auswerteeinheit. Sie ist beispielsweise in den mindestens einen Wellenfrontsensor integriert oder separat zu diesem ausgeführt.
Gemäß dem Unteranspruch 4 wird die ermittelte Intraokularlinsen-Wellenfront in eine analytische Beschreibung und/oder Punktwolke übertragen. Die analytische Beschreibung erfolgt beispielsweise mit Hilfe von Polynomen, insbesondere Zernike-Polynomen bzw. Splines.
Die Berechnung der Modell-Wellenfront gemäß dem Unteranspruch 5 erfolgt günstigerweise mittels Raytracing/Ray Tracing bzw. Strahlverfolgung. Insbesondere wird dafür ausgehend von einem parallelen Lichtbündel nach mindestens einem Kollimator ein entsprechendes rechnerisches Simulationssystem erstellt. Die Modell-Wellenfront wird günstigerweise in eine analytische Beschreibung und/oder Punktwolke umgerechnet.
Gemäß dem Unteranspruch 6 wird das erzeugte Intraokularlinsen-Modell, insbesondere rechnerisch bzw. in iterativen Schritten, so verändert, dass die ermittelte Intraokularlinsen-Wellenfront entsteht. Nach Beendigung dieser Veränderung des Intraokularlinsen-Modells liegt insbesondere ein Intraokularlinsen-Modell vor, das günstigerweise hinsichtlich seiner optischen Eigenschaften der zu prüfenden Intraokularlinse entspricht.
Gemäß dem Unteranspruch 8 wird für die Differenzbildung günstigerweise eine Höhendifferenzbildung genutzt.
Die in dem Unteranspruch 9 angegebenen Differenzen sind vorzugsweise Höhendifferenzen.
Das Verfahren gemäß dem Unteranspruch 10 bietet eine besonders gute Bewertung. Die Gewichtung führt im Allgemeinen dazu, dass wichtigere Größen größeren Einfluss auf das Prüfergebnis haben.
Die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 12 betreffen auch bevorzugte Weiterbildungen der Anordnung zur Prüfung individuell hergestellter Intraokularlinsen gemäß dem unabhängigen Anspruch 13.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Dabei zeigen:
1 eine optische Ermittlungsanordnung zur Ermittlung der Intraokularlinsen-Wellenfront, und
2 ein rechnerisches Augenmodell zur Berechnung der erzeugten Modell-Wellenfront.
Mittels einer in 1 dargestellten optischen Ermittlungsanordnung 1 ist eine Intraokularlinsen-Wellenfront 2, erzeugt durch eine zu prüfende Intraokularlinse 3, ermittelbar bzw. vermessbar.
Die optische Ermittlungsanordnung 1 umfasst eine Beleuchtungsquelle 4, die im Einsatz monochromatisches Licht 5 mit einer Wellenlänge von beispielsweise 546 nm aussendet.
Die optische Ermittlungsanordnung 1 hat außerdem einen Kollimator 6, der das von der Beleuchtungsquelle 4 ausgesendete monochromatische Licht 5 in ein paralleles Lichtbündel 7 bzw. paralleles Strahlenbündel umwandelt.
Außerdem umfasst die optische Ermittlungsanordnung 1 eine Blende 8 bzw. Blendenöffnung, die das Lichtbündel 7 bzw. dessen Ausdehnung räumlich begrenzt.
Das räumlich begrenzte Lichtbündel 7 trifft auf die zu prüfende Intraokularlinse 3, die in einer Küvette 9 gehalten ist. Die zu prüfende Intraokularlinse 3 ist zwischen planparallelen Seitenflächen 10 der Küvette 9 angeordnet. Das räumlich begrenzte Lichtbündel 7 tritt sowohl durch die Küvette 9 als auch durch die gehaltene, zu prüfende Intraokularlinse 3 hindurch. Es wird an der zu prüfenden Intraokularlinse 3 gebrochen.
Die optische Ermittlungsanordnung 1 umfasst ferner einen Wellenfrontsensor 11, der die von der zu prüfenden Intraokularlinse 3 erzeugte Intraokularlinsen-Wellenfront 2 vermisst. Der Wellenfrontsensor 11 wiederum hat ein zweidimensionales Linsenarray und einen optischen 2D-Detektor.
Die optische Ermittlungsanordnung 1 hat außerdem eine digitale Auswerteeinheit, mit welcher die vermessene optische Intraokularlinsen-Wellenfront 2 in eine entsprechende analytische Formulierung und/oder Punktwolke transformiert wird.
In einem Rechner (nicht dargestellt) wird außerdem ausgehend von dem durch den Kollimator 6 erzeugten Lichtbündel 7 ein rechnerisches Simulationssystem 12 erstellt.
Das Simulationssystem 12 nutzt eine simulierte Blende 13 zur Erzeugung eines simulierten parallelen Lichtbündels 14.
In dem Simulationssystem 12 wird ein hochaufgelöstes dreidimensionales Intraokularlinsen-Modell 15 in ein simuliertes Augenmodell 16 eingesetzt.
Eine Modell-Wellenfront 17 ist beispielsweise nach dem Durchgang des parallelen Lichtbündels 14 durch das Intraokularlinsen-Modell 15 und durch eine dem Intraokularlinsen-Modell 15 vorgeordnete, simulierte Augenhornhaut 18 mittels einer Raytrace-Simulation berechenbar. Die simulierte Augenhornhaut 18 ist somit zwischen der simulierten Blende 13 und dem Intraokularlinsen-Modell 15 angeordnet.
Alternativ wird das Intraokularlinsen-Modell 15 in iterativen Simulationsschritten so verändert, dass die vermessene Intraokularlinsen-Wellenfront 2 entsteht. Anschließend wird dieses so veränderte Intraokularlinsen-Modell 15 in das Simulationssystem 12, das wie geschildert auch eine simulierte Augenhornhaut 18 einschließt, eingesetzt und die Modell-Wellenfront 17 rechnerisch ermittelt.
Anschließend erfolgt eine Bewertung der zu prüfenden Intraokularlinse 3 hinsichtlich ihrer Qualität. Die Bewertung erfolgt durch Vergleich der in der optischen Ermittlungsanordnung 1 experimentell erhaltenen Messergebnisse und der durch das Simulationssystem 12 erhaltenen Simulationsergebnisse, wobei die simulierte Augenhornhaut 18 unberücksichtigt bleibt. Genauer betrachtet erfolgt ein Vergleich zwischen der experimentell ermittelten Intraokularlinsen-Wellenfront 2 und der simulierten Modell-Wellenfront 17. Wenn die Bewertung über das iterativ veränderte Intraokularlinsen-Modell 15 erfolgt, werden die Modell-Wellenfront 17 aus der Simulation mit dem iterativ veränderten Intraokularlinsen-Modell 15 und einer idealen Intraokularlinse verglichen. Dazu erfolgt insbesondere eine Höhendifferenzbildung zwischen der Intraokularlinsen-Wellenfront 2 und der Modell-Wellenfront 17.
Durch Punktwolken können beispielsweise die Differenzen in den Höhendaten gebildet werden. Alternativ erfolgt bei einer analytischen Formulierung der Vergleich der Koeffizienten.
Bei Verwendung von Punktwolken werden beispielsweise Beträge der Differenzen gewichtet oder ungewichtet summiert. Die summierten Beträge der Höhendifferenzen müssen unter einem vorher festgesetzten Maximalwert liegen, damit die zu prüfende Intraokularlinse 3 als in Ordnung bzw. als nicht fehlerhaft klassifiziert wird.
Günstigerweise wird dazu die Punktwolke in mindestens einen Zentralbereich und/oder mindestens einen peripheren Bereich eingeteilt, wobei die Beträge der Höhendifferenzen summiert werden. Die resultierenden Summe/n für den bzw. die einzelnen Bereich/e muss/müssen unterhalb festgelegter Maximalwerte liegen, damit die zu prüfende Intraokularlinse 3 als in Ordnung klassifiziert wird. Ansonsten wird sie als fehlerhaft klassifiziert.
Alternativ werden für die Differenzen in einzelnen Koeffizienten zunächst Grenzwerte festgelegt, wobei die Differenzen die einzelnen Grenzwerte nicht überschreiten dürfen. Sobald eine Differenz den jeweiligen Grenzwert übersteigt, wird die zu prüfende Intraokularlinse 3 als fehlerhaft klassifiziert. Die Beträge der Differenzen der einzelnen Koeffizienten werden entweder in Gruppen oder gesamt addiert und mit vorher festgelegten Grenzwerten verglichen. Übersteigt eine Summe den jeweiligen Grenzwert, wird die zu prüfende Intraokularlinse 3 als fehlerhaft klassifiziert. Ansonsten wird sie als in Ordnung klassifiziert.
Die angegebenen Bewertungen können auch herangezogen werden, um das Intraokularlinsen-Modell 15 in dem Simulationssystem 12 zu bewerten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0954255 B1 [0002]

Claims

Verfahren zur Prüfung individuell hergestellter Intraokularlinsen (3), umfassend die Schritte: – Ermitteln einer durch eine zu prüfende Intraokularlinse (3) erzeugten optischen Intraokularlinsen-Wellenfront (2), – Erzeugen eines dreidimensionalen rechnerischen Intraokularlinsen-Modells (15) der zu prüfenden Intraokularlinse (3), und – Bewerten der zu prüfenden Intraokularlinse (3) durch einen Vergleich zwischen der ermittelten optischen Intraokularlinsen-Wellenfront (2) und einer durch das erzeugte Intraokularlinsen-Modell (15) erzeugten Modell-Wellenfront (17).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Intraokularlinsen-Wellenfront (2) mittels einer optischen Ermittlungsanordnung (1) ermittelt wird, die umfasst a) mindestens eine Erzeugungseinrichtung (4) zum Erzeugen von monochromatischem Licht (5), b) mindestens einen Kollimator (6) zum Erzeugen eines parallelen Lichtbündels (7) des von der mindestens einen Erzeugungseinrichtung (4) erzeugten monochromatischen Lichts (5), c) eine Intraokularlinsen-Halteeinrichtung (9) zum Halten der zu prüfenden Intraokularlinse (3) in dem parallelen Lichtbündel (7), und d) mindestens einen der Intraokularlinsen-Halteeinrichtung (9) nachgeordneten Wellenfrontsensor (11) zum Ermitteln der optischen Intraokularlinsen-Wellenfront (2).
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Ermittlungsanordnung (1) eine Auswerteeinheit zum Auswerten der ermittelten optischen Intraokularlinsen-Wellenfront (2) aufweist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte Intraokularlinsen-Wellenfront (2) in eine analytische Beschreibung und/oder Punktwolke übertragen wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Modell-Wellenfront (17), insbesondere mittels Raytracing, berechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erzeugte Intraokularlinsen-Modell (15) so verändert wird, dass die durch dieses erzeugte Modell-Wellenfront (17) der ermittelten Intraokularlinsen-Wellenfront (2) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass für die Bewertung der zu prüfenden Intraokularlinse (3) das entsprechend veränderte Intraokularlinsen-Modell (15) in ein rechnerisches Augenmodell (16) eingesetzt und die erzeugte optische Modell-Wellenfront (17) nach Durchgang durch eine Augenhornhaut (18) des Augenmodells (16) und das Intraokularlinsen-Modell (15) berechnet wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertung der zu prüfenden Intraokularlinse (3) anhand einer Differenzbildung zwischen der ermittelten Intraokularlinsen-Wellenfront (2) und der Modell-Wellenfront (17) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass für die Differenzbildung Beträge einzelner Differenzen zwischen der ermittelten Intraokularlinsen-Wellenfront (2) und der Modell-Wellenfront (17) gebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass für die Bewertung der zu prüfenden Intraokularlinse (3) die gebildeten Beträge gewichtet werden.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zu prüfende Intraokularlinse (3) als in Ordnung bewertet wird, wenn die gebildeten Beträge summiert werden und unter einem vorher festgelegten Summen-Maximalwert liegen.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Differenzbildung für Differenzen zwischen der ermittelten Intraokularlinsen-Wellenfront (2) und der Modell-Wellenfront (17) jeweilige einzuhaltende Grenzwerte festgelegt werden.
Anordnung zur Prüfung individuell hergestellter Intraokularlinsen (3), umfassend a) eine optische Ermittlungsanordnung (1) zur Ermittlung einer durch eine zu prüfende Intraokularlinse (3) erzeugten optischen Intraokularlinsen-Wellenfront (2), b) eine Intraokularlinsen-Modell-Erzeugungseinheit zum Erzeugen eines dreidimensionalen rechnerischen Intraokularlinsen-Modells (15) der zu prüfenden Intraokularlinse (3), und c) eine Bewertungseinheit zum Bewerten der zu prüfenden Intraokularlinse (3) durch einen Vergleich zwischen der ermittelten optischen Intraokularlinsen-Wellenfront (2) und einer durch das erzeugte Intraokularlinsen-Modell (15) erzeugten Modell-Wellenfront (17).
Intraokularlinse, geprüft durch ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12.