DE102019112417A1

DE102019112417A1 - Verfahren zum Hervorrufen und Aufrechterhalten einer Fixation eines menschlichen Auges und Gerät zum Erzeugen eines Fixationsziels für ein menschliches Auge

Info

Publication number: DE102019112417A1
Application number: DE102019112417.4A
Authority: DE
Inventors: Katharina Rifai; Peter Andrews; Siegfried Wahl; Michael Stefan Rill
Original assignee: Carl Zeiss Vision International GmbH; Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss Vision International GmbH; Carl Zeiss AG
Priority date: 2019-05-13
Filing date: 2019-05-13
Publication date: 2020-11-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Hervorrufen und Aufrechterhalten einer Fixation eines menschlichen Auges sowie ein Gerät zum Erzeugen eines Fixationsziels für ein menschliches Auge. Das Verfahren umfasst zumindest eine Ruhephase und zumindest eine Anregungsphase. Das Fixationsziel wirkt während der zwischen 1 s und 15 s andauernden Anregungsphase zeitlich abwechselnd zumindest in einem ersten und einem davon verschiedenen zweiten Zustand auf das menschliche Auge ein. Dabei wirkt das Fixationsziel jeweils für eine Dauer von zumindest 20 ms und höchstens 10 s im ersten Zustand auf das menschliche Auge ein und jeweils für eine Dauer von zumindest 2 ms und höchstens 200 ms im zweiten Zustand auf das menschliche Auge ein. Während der zumindest 1500 ms andauernden Ruhephase wirkt das Fixationsziel auf das menschliche Auge ein. Die Anregungsphase folgt auf die Ruhephase und/oder die Ruhephase folgt auf die Anregungsphase.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Hervorrufen und Aufrechterhalten einer Fixation eines menschlichen Auges sowie ein Gerät zum Erzeugen eines Fixationsziels für ein menschliches Auge.
In der Ophthalmologie besteht das Bedürfnis, eine Fixation des menschlichen Auges, das heißt eine über einen längeren Zeitraum (z.B. über mehrere Sekunden bzw. Minuten hinweg) starre Ausrichtung des menschlichen Auges, zu erhalten. Nach dem Stand der Technik können dazu die Augenmuskeln vollständig betäubt werden oder eine Vollnarkose durchgeführt werden. Zur vollständigen Betäubung der Augenmuskeln ist eine Injektion neben bzw. hinter das Auge erforderlich. Dabei besteht die Gefahr einer Blutergussbildung bzw. die Gefahr von Blutungen bei einer Einnahme von gerinnungshemmenden Medikamenten. Eine Vollnarkose ist risikobehaftet und bringt Nebenwirkungen mit sich.
Diese Nachteile werden bei einer örtlichen Betäubung des Auges durch Tropfanästhesie vermieden, bei der ein Betäubungsmittel auf die Augenoberfläche aufgetropft ist. Das Auge bleibt dabei jedoch bewegungsfähig. Der zu untersuchende bzw. zu behandelnde Mensch muss also in der Lage sein, das Auge starr zu halten. Die gleiche Anforderung an den zu untersuchenden bzw. zu behandelnden Mensch besteht bei optometrischen Untersuchungen, bei denen ohnehin keine Lähmung des Auges hervorgerufen wird. Dabei helfen nach dem Stand der Technik Fixationsleuchten, die ein dauerhaft leuchtendes Fixationslicht als Fixationsziel erzeugen. Der zu untersuchende bzw. zu behandelnde Mensch hat sein Auge starr auf das Fixationsziel zu fixieren. Diese Aufgabe ist jedoch sehr ermüdend und die Aufmerksamkeitsspanne des Menschen begrenzt.
Weiterhin ist es nach dem Stand der Technik bekannt, ein periodisch blinkendes Fixationslicht als Fixationsziel zu erzeugen. Dabei tritt jedoch schnell ein Gewöhnungseffekt ein.
Aus der DE 34 34 319 A1 ist ein Perimeter mit einer mittig angeordneten Fixationsleuchte bekannt. Um eine Fixation des Auges eines zu untersuchenden Menschen zu erreichen, wird bei Messungen mit diesem Perimeter ein punktförmiges Fixationslicht als Fixationsziel mit einer Lichtstärke im Bereich der Sehschwelle wiederholt und in unregelmäßigen Abständen präsentiert. Das Fixationsziel wird dabei nur gesehen, wenn das Auge exakt auf das Fixationsziel fixiert ist. Ein peripheres Sehen des Fixationsziels ist nicht möglich. Somit ist ein Wiederfinden des Fixationsziels bei verlorener Fixation schwierig. Außerdem ist die Sehschwelle individuell verschieden und unterscheidet sich auch bei einem bestimmten Menschen je nach Umgebungshelligkeit. Die Sehschwelle ist bei einem an eine dunkle Umgebung adaptierten Auge anders als bei einem an eine helle Umgebung adaptierten Auge.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beseitigen. Insbesondere soll ein Verfahren zum Hervorrufen und Aufrechterhalten einer Fixation eines menschlichen Auges bereitgestellt werden, bei dem die Aufmerksamkeit des Menschen aufrechterhalten wird, kein Gewöhnungseffekt auftritt, und somit eine dauerhafte stabile Fixation erreicht wird. Weiterhin soll das Fixationsziel leicht wiederauffindbar sein. Weiterhin ist entsprechend eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Fixationsziels für ein menschliches Auge anzugeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe in Bezug auf das Verfahren mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 und in Bezug auf die Vorrichtung mit dem Gegenstand des Anspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst zumindest eine Ruhephase und zumindest eine Anregungsphase. Während der zwischen 1 s und 15 s andauernden Anregungsphase wirkt ein Fixationsziel zeitlich abwechselnd zumindest in einem ersten und einem davon verschiedenen zweiten Zustand auf das menschliche Auge ein. Das Fixationsziel wirkt jeweils für eine Dauer von zumindest 20 ms und höchstens 10 s im ersten Zustand auf das menschliche Auge ein. Das Fixationsziel wirkt jeweils für eine Dauer von zumindest 2 ms und höchstens 200 ms im zweiten Zustand auf das menschliche Auge ein. Weiterhin wirkt das Fixationsziel während der zumindest 1500 ms andauernden Ruhephase auf das menschliche Auge ein. Die Anregungsphase folgt auf die Ruhephase und/oder die Ruhephase folgt auf die Anregungsphase.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist das Fixationsziel vorzugsweise ein Fixationslicht, das den gewünschten Fixationsort, das heißt den Ort, auf den das menschliche Auge fixiert werden soll, markiert. Das Fixationsziel kann ein Fixationspunkt sein. Alternativ kann das Fixationsziel ein beliebiges Fixationszeichen, -symbol, oder -objekt sein. Das Fixationsziel kann auch animiert sein, das heißt eine vorzugsweise ortsfeste Bewegung darstellen. Beispielsweise kann das Fixationsziel eine sich drehende Kreisscheibe sein. Das Fixationsziel kann durch eine Fixationsleuchte oder beispielsweise durch einen Monitor erzeugt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform folgt die Anregungsphase auf die Ruhephase. Die Anregungsphase folgt vorzugsweise unmittelbar auf die Ruhephase. Auf die Anregungsphase kann vorzugsweise wiederum unmittelbar eine weitere Ruhephase folgen.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung kann das Fixationsziel im zweiten Zustand ausgeblendet bzw. ausgeschaltet sein. Im Sinne der vorliegenden Erfindung wirkt also auch ein ausgeblendetes bzw. ausgeschaltetes Fixationsziel auf das menschliche Auge ein.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird unter einer Anregungsphase eine Phase mit häufigen Zustandswechseln des Fixationsziels verstanden. Unter einem Zustandswechsel wird insbesondere das Wechseln der Lichtstärke, das Wechseln der Farbe, das Wechseln der Form und/oder das Wechseln der Schärfe des Fixationsziels verstanden. Unter einem Wechseln wird dabei jeweils eine hinreichend große Änderung verstanden. In einer Anregungsphase kann es beispielsweise einen, zwei oder drei Zustandswechsel geben. Vorzugsweise finden in einer Anregungsphase zumindest 4 Zustandswechsel, bevorzugt zumindest 6, besonders bevorzugt zumindest 10 Zustandswechsel statt. Entsprechend sind vorzugsweise der erste Zustand und der zweite Zustand zumindest je 2 mal, bevorzugt zumindest je 3 mal, besonders bevorzugt zumindest je 5 mal in einer Anregungsphase vorgesehen. Vorzugsweise finden in einer Anregungsphase höchstens 100 Zustandswechsel, besonders bevorzugt höchstens 20 Zustandswechsel statt. Entsprechend sind vorzugsweise der erste Zustand und der zweite Zustand höchstens je 50 mal, besonders bevorzugt höchstens je 10 mal in einer Anregungsphase vorgesehen. Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Zustand in einer Anregungsphase einmal häufiger vorgesehen als der erste Zustand. Entsprechend den oben genannten Beispielen ist also vorzugsweise der erste Zustand zumindest einmal und der zweite Zustand zumindest 2 mal, bevorzugt der erste Zustand zumindest 2 mal und der zweite Zustand zumindest 3 mal, besonders bevorzugt der erste Zustand zumindest 4 mal und der zweite Zustand zumindest 5 mal in einer Anregungsphase vorgesehen. Weiterhin entsprechend den oben genannten Beispielen ist also vorzugsweise der erste Zustand höchstens 49 mal und der zweite Zustand höchstens 50 mal, besonders bevorzugt der erste Zustand höchstens 9 mal und der zweite Zustand höchstens 10 mal in einer Anregungsphase vorgesehen.
Unter einer Ruhephase wird eine Phase mit einem ruhigen Verlauf verstanden. Insbesondere bleiben die Lichtstärke, die Farbe, die Form und die Schärfe des Fixationsziels dabei im Wesentlichen konstant oder ändern sich nur langsam und geringfügig. Unter einem im Wesentlichen konstanten Verlauf wird vorliegend ein Verlauf mit einer Schwankungsbreite von vorzugsweise höchstens 20 %, besonders bevorzugt von höchstens 10 % verstanden. Es kommt in der Ruhephase also vorzugsweise zu keinen Zustandswechseln.
Vorzugsweise erfolgt ein Wechseln vom ersten in den zweiten Zustand und ein Wechseln vom zweiten in den ersten Zustand jeweils sprunghaft. In der Ruhephase gibt es dagegen vorzugsweise keine sprunghaften Zustandswechsel.
Ein Wechsel von einem Zustand in einen anderen Zustand wird im Sinne dieser Anmeldung als sprunghaft bezeichnet, wenn der Zustandswechsel in weniger als 0,5 s, vorzugsweise in weniger als 50 ms, besonders bevorzugt in weniger als 5 ms stattfindet. Ein Wechsel von einem Zustand in einen anderen Zustand wird im Sinne dieser Anmeldung als nicht sprunghaft bezeichnet, wenn der Zustandswechsel länger als 0,5 s, vorzugsweise länger als 1 s dauert.
Vorzugsweise dauert die Ruhephase zumindest 5 s, bevorzugt zumindest 10 s. Die Ruhephase dauert vorzugsweise höchstens 30 s, bevorzugt höchstens 20 s. Vorzugsweise dauert die Anregungsphase zumindest 3 s, bevorzugt zumindest 5 s. Die Anregungsphase dauert höchstens 15 s, vorzugsweise höchstens 10 s.
Vorzugsweise wirkt das Fixationsziel während der Ruhephase dauerhaft auf das menschliche Auge ein. Nach einer bevorzugten Ausführungsform wirkt das Fixationsziel während der Ruhephase in einem dritten Zustand, vorzugsweise dauerhaft in einem dritten Zustand, auf das menschliche Auge ein. Der dritte Zustand kann in Lichtstärke, Farbe, Form und/oder Schärfe einem vorangegangenen ersten Zustand, insbesondere dem unmittelbar vorangegangenen ersten Zustand, entsprechen.
Es hat sich dabei herausgestellt, dass das Wechseln von einer Ruhephase in eine Anregungsphase für eine Überraschung sorgt, die die Aufmerksamkeit des zu untersuchenden bzw. zu behandelnden Menschen erhöht. Insbesondere hat sich dabei herausgestellt, dass beim Wechseln von einer Ruhephase in eine Anregungsphase Mikrosakkaden reduziert werden. Bei Mikrosakkaden handelt es sich um unbewusst, üblicherweise 1 bis 3 Mal pro Sekunde auftretende schnelle, ruckartige Blickzielbewegungen des Auges mit einer kleinen Amplitude von etwa 3 bis 50 Winkelminuten. Mikrosakkaden treten also grundsätzlich auch bei einem bewussten Fixieren des Auges auf ein Fixationsziel auf. Die Reduktion von Mikrosakkaden hat sich als ein Maß für die Aufmerksamkeit des zu untersuchenden bzw. zu behandelnden Menschen erwiesen. Daher ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft für eine Erhöhung der Aufmerksamkeit des zu untersuchenden bzw. zu behandelnden Menschen.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, zeitweise die Stärke der Mikrosakkaden vorzugsweise um 25 % bis 80 %, besonders bevorzugt um 50 % bis 66 % zu reduzieren.
Weiterhin hat es sich herausgestellt, dass die Aufmerksamkeitserzeugung beim Wechsel von der Ruhephase in die Anregungsphase reflexartig erfolgt. Bei einem vorausgegangenen Verlust der Fixation auf das Fixationsziel kommt es automatisch zu einer Rückfixation auf das Fixationsziel.
Das erfindungsgemäße Verfahren an sich ist ein nicht-therapeutisches Verfahren. Insbesondere umfasst es keinen invasiven Eingriff. Das erfindungsgemäße Verfahren kann jedoch optional begleitend zu einem therapeutischen Verfahren, beispielsweise begleitend zu einer Kataraktoperation, durchgeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann weiterhin optional begleitend zu einem optometrischen Verfahren, beispielsweise begleitend zu einer Bestimmung des Pupillenabstands, durchgeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann von einem Optiker und/oder von nicht-medizinischem technischem Personal betreut werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Fixationsziel im ersten Zustand eine erste Lichtstärke und eine erste Farbe aufweist, dass das Fixationsziel im zweiten Zustand eine zweite Lichtstärke und eine zweite Farbe aufweist, und dass die zweite Lichtstärke geringer ist als die erste Lichtstärke und/oder sich die zweite Farbe von der ersten Farbe unterscheidet.
Vorzugsweise ist die zweite Lichtstärke um einen Faktor 2 - 1000, besonders bevorzugt um einen Faktor 10 - 100, geringer als die erste Lichtstärke.
Alternativ dazu oder zusätzlich können sich der erste und zweite Zustand in der Form des Fixationsziels und/oder in der Schärfe des Fixationsziels unterscheiden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Fixationsziel im zweiten Zustand die Lichtstärke null aufweist und im ersten Zustand eine von null verschiedene Lichtstärke aufweist.
Das Fixationsziel ist also in dieser bevorzugten Ausführungsform im zweiten Zustand ausgeblendet bzw. ausgeschaltet und im ersten Zustand eingeblendet bzw. eingeschaltet. Das Fixationsziel wird dabei also zeitlich wiederholt ein- und ausgeblendet bzw. ein- und ausgeschaltet.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass alternierend mehrere Anregungsphasen und mehrere Ruhephasen durchgeführt werden.
Es wird also vorzugsweise jeweils eine Ruhephase zwischen zwei Anregungsphasen und eine Anregungsphase zwischen zwei Ruhephasen durchgeführt.
Beispielsweise können während einer 15-minütigen Operation zwischen 20 und 150 Blöcke aus Ruhephase und Anregungsphase, vorzugsweise zwischen 40 und 60 Blöcke aus Ruhephase und Anregungsphase und besonders bevorzugt zwischen 45 und 50 Blöcke aus Ruhephase und Anregungsphase ablaufen.
Das Abwechseln von Ruhephasen und Anregungsphasen hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen. Das Wechseln von einer Ruhephase in eine Anregungsphase sorgt, wie bereits oben erläutert, für eine Überraschung beim zu untersuchenden bzw. zu behandelnden Menschen, die dessen Aufmerksamkeit erhöht. Es hat sich jedoch gezeigt, dass diese über eine Reduktion der Mikrosakkaden nachgewiesene Erhöhung der Aufmerksamkeit im Laufe der Anregungsphase nachlässt. Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, nach Zwischenschalten einer weiteren Ruhephase erneut in eine Anregungsphase zu wechseln. Dabei kommt es erneut zu einem Überraschungsmoment und infolge dessen zu einer Reduktion der Mikrosakkaden bzw. zu einer Erhöhung der Aufmerksamkeit.
Die Dauer der Ruhephase ist vorzugsweise länger als die Dauer der Anregungsphase, besonders bevorzugt um einen Faktor 2 bis 5, weiter vorzugsweise um einen Faktor 3 bis 4.
Die Dauer der einzelnen Ruhephasen kann jeweils gleich sein und/oder die Dauer der einzelnen Anregungsphasen kann jeweils gleich sein.
Vorzugsweise wird die Dauer der einzelnen Ruhephasen nicht dauerhaft konstant gehalten und/oder die Dauer der einzelnen Anregungsphasen nicht dauerhaft konstant gehalten. Die Dauer einzelner Ruhephasen kann unterschiedlich sein und/oder die Dauer einzelner Anregungsphasen kann unterschiedlich sein.
Die Dauer einzelner Ruhephasen kann jeweils zufällig bestimmt werden und/oder die Dauer einzelner Anregungsphasen kann jeweils zufällig bestimmt werden. Alternativ kann auch die Dauer jeder Ruhephase jeweils zufällig bestimmt werden und/oder die Dauer jeder Anregungsphase jeweils zufällig bestimmt werden.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Dauer der Ruhephase und der Anregungsphase äußeren Einflüssen unterliegt. Eine laufende Ruhephase und/oder eine laufende Anregungsphase können aufgrund eines äußeren Einflusses verlängert, verkürzt oder beendet werden. Darüber hinaus können eine neue Ruhephase und/oder eine neue Anregungsphase aufgrund eines äußeren Einflusses begonnen werden. Beispielsweise kann bei einer bestimmten Operationssituation oder in einer bestimmten Untersuchungssituation die Anregungsphase verlängert werden und/oder die Ruhephase verkürzt werden. Weiterhin kann beispielsweise vorgesehen sein, dass situationsabhängig ein Wechsel von der Ruhephase in die Anregungsphase erfolgt. Dies kann insbesondere für Situationen vorgesehen sein, in denen eine stabile Fixation des menschlichen Auges besonders wichtig ist, beispielsweise beim Andocken bei einer Kataraktoperation, bei dem ein Laserkopf eines Operationsgeräts an ein zu operierendes Auge angebunden wird.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Fixationsziel jeweils für eine Dauer von zumindest 100 ms, vorzugsweise zumindest 500 ms, besonders bevorzugt zumindest 1,2 s, und höchstens 5 s, vorzugsweise höchstens 2 s, besonders bevorzugt höchstens 1,6 s, im ersten Zustand auf das menschliche Auge einwirkt.
Vorzugsweise wird das Fixationsziel also jeweils für eine Dauer von zumindest 100 ms, vorzugsweise zumindest 500 ms, besonders bevorzugt zumindest 1,2 s, und höchstens 5 s, vorzugsweise höchstens 2 s, besonders bevorzugt höchstens 1,6 s, eingeblendet bzw. eingeschaltet.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Fixationsziel jeweils für eine Dauer von zumindest 8 ms, vorzugsweise zumindest 12 ms, und höchstens 200 ms, vorzugsweise höchstens 100 ms, besonders bevorzugt höchstens 20 ms, im zweiten Zustand auf das menschliche Auge einwirkt.
Vorzugsweise wird das Fixationsziel also jeweils für eine Dauer von zumindest 8 ms, vorzugsweise zumindest 12 ms, und höchstens 200 ms, vorzugsweise höchstens 100 ms, besonders bevorzugt höchstens 20 ms, ausgeblendet bzw. ausgeschaltet.
Die zeitliche Abfolge des ersten und zweiten Zustands, das heißt insbesondere des eingeblendeten (bzw. eingeschalteten) und des ausgeblendeten (bzw. ausgeschalteten) Fixationsziels, verläuft vorzugsweise nicht symmetrisch. Vorzugsweise ist die Dauer des ersten Zustands wesentlich länger als die Dauer des zweiten Zustands. Vorzugsweise ist die Dauer des ersten Zustands das 10 bis 200 fache, besonders bevorzugt das 80 bis 120 fache der Dauer des zweiten Zustands.
Besonders gute Ergebnisse wurden bei Dauern des ersten Zustands von 800 ms bis 1000 ms sowie von 1500 ms erzielt. Es hat sich gezeigt, dass ein schnelleres Blinken bzw. ein zu hochfrequentes Flimmern die Fixationsgüte verschlechtert. Dies lässt sich durch eine Abstumpfung bzw. Überforderung des zu untersuchenden bzw. zu behandelnden Menschen erklären.
Die Dauer des ersten Zustands (insbesondere die Dauer des Einblendens bzw. Einschaltens des Fixationsziels) kann für jede Wiederholung gleich sein und/oder die Dauer des zweiten Zustands (insbesondere die Dauer des Ausblendens bzw. Ausschaltens des Fixationsziels) kann für jede Wiederholung gleich sein. Dadurch ergibt sich vorzugsweise ein periodisches Blinken des Fixationslichts. Bei der bevorzugten Asymmetrie von erstem (insbesondere eingeblendetem bzw. eingeschaltetem Fixationsziel) und zweitem Zustand (insbesondere ausgeblendetem bzw. ausgeschaltetem Fixationsziel) ergibt sich ein asymmetrisches periodisches Blinken.
Vorzugsweise wird die Dauer des ersten Zustands (insbesondere die Dauer des Einblendens bzw. Einschaltens des Fixationsziels) nicht für jede Wiederholung dauerhaft konstant gehalten und/oder die Dauer des zweiten Zustands (insbesondere die Dauer des Ausblendens bzw. Ausschaltens des Fixationsziels) nicht für jede Wiederholung dauerhaft konstant gehalten. Die Dauer des ersten Zustands (insbesondere die Dauer des Einblendens bzw. Einschaltens des Fixationsziels) kann für jede Wiederholung unterschiedlich sein und/oder die Dauer des zweiten Zustands (insbesondere die Dauer des Ausblendens bzw. Ausschaltens des Fixationsziels) kann für jede Wiederholung unterschiedlich sein. Dadurch ergibt sich vorzugsweise ein unregelmäßiges Blinken des Fixationslichts. Dadurch können weitere Überraschungsmomente auftreten und die Aufmerksamkeit des zu untersuchenden bzw. zu behandelnden Menschen weiter gesteigert werden.
Die Dauer des ersten Zustands (insbesondere die Dauer des Einblendens bzw. Einschaltens des Fixationsziels) kann für jede Wiederholung jeweils zufällig bestimmt werden und/oder die Dauer des zweiten Zustands (insbesondere die Dauer des Ausblendens bzw. Ausschaltens des Fixationsziels) kann für jede Wiederholung jeweils zufällig bestimmt werden. Bei zufällig ausgewählten Dauern können besonders ausgeprägte Überraschungsmomente beim zu untersuchenden bzw. zu behandelnden Menschen auftreten. Dessen Aufmerksamkeit kann somit besonders gesteigert werden.
Vorzugsweise beginnt und endet eine Anregungsphase im zweiten Zustand, das heißt insbesondere mit ausgeblendetem (bzw. ausgeschaltetem) Fixationsziel. Vorzugsweise nimmt eine Anregungsphase also einmal mehr den zweiten Zustand ein als den ersten Zustand.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren während der kompletten Untersuchung bzw. Behandlung eines menschlichen Auges durchgeführt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Fixationsziel in einer laufenden Untersuchung bzw. Behandlung nach Abschluss des erfindungsgemäßen Verfahrens dauerhaft im ersten oder im zweiten Zustand bleibt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Fixationsziel in der laufenden Untersuchung bzw. Behandlung nach Abschluss des erfindungsgemäßen Verfahrens dauerhaft eingeblendet bzw. eingeschaltet bleibt.
Die Farbe des Fixationsziels im ersten Zustand, das heißt insbesondere die Farbe des eingeblendeten bzw. eingeschalteten Fixationsziels, die Farbe des Fixationsziels im zweiten Zustand und/oder die Farbe des Fixationsziels im dritten Zustand kann variabel sein. Es kann eine Vielzahl von Farben bereitgestellt werden, aus denen jeweils die Farbe für das Fixationsziel ausgewählt wird.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass für jeden Wechsel in den ersten Zustand eine Farbe für das Fixationsziel aus einer Vielzahl von Farben ausgewählt wird.
Die Farbe kann beispielsweise jeweils zufällig ausgewählt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann beim Wechsel in die Ruhephase und/oder beim Wechsel in die Anregungsphase jeweils eine Farbe für das Fixationsziel aus einer Vielzahl von Farben ausgewählt werden. Die Farbe kann beispielsweise jeweils zufällig ausgewählt werden.
Weiterhin kann die Lichtstärke des Fixationsziels im ersten Zustand, das heißt insbesondere die Lichtstärke des eingeblendeten bzw. eingeschalteten Fixationsziels, im zweiten Zustand und/oder im dritten Zustand variabel sein. Es kann eine Vielzahl von Lichtstärken bereitgestellt werden, aus denen jeweils die Lichtstärke für das Fixationsziel ausgewählt wird.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass für jeden Wechsel in den ersten Zustand eine Lichtstärke für das Fixationsziel aus einer Vielzahl von Lichtstärken ausgewählt wird.
Die Lichtstärke kann beispielsweise jeweils zufällig ausgewählt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann beim Wechsel in die Ruhephase und/oder beim Wechsel in die Anregungsphase jeweils eine Lichtstärke für das Fixationsziel aus einer Vielzahl von Lichtstärken ausgewählt werden. Die Lichtstärke kann beispielsweise jeweils zufällig ausgewählt werden.
Weiterhin kann die Form des Fixationsziels im ersten Zustand, das heißt insbesondere die Form des eingeblendeten bzw. eingeschalteten Fixationsziels, im zweiten Zustand und/oder im dritten Zustand variabel sein. Es kann eine Vielzahl von Formen bereitgestellt werden, aus denen jeweils die Form für das Fixationsziel ausgewählt wird.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass für jeden Wechsel in den ersten Zustand eine Form für das Fixationsziel aus einer Vielzahl von Formen ausgewählt wird.
Die Form kann beispielsweise jeweils zufällig ausgewählt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann beim Wechsel in die Ruhephase und/oder beim Wechsel in die Anregungsphase jeweils eine Form für das Fixationsziel aus einer Vielzahl von Formen ausgewählt werden. Die Form kann beispielsweise jeweils zufällig ausgewählt werden.
Es hat sich herausgestellt, dass die Fixationsgüte eine Abhängigkeit von der Form und Definiertheit des Fixationsziels aufweist. Die Fixationsgüte kann durch besonders gut definierte Formen besonders gesteigert werden.
Weiterhin kann die Schärfe des Fixationsziels im ersten Zustand, das heißt insbesondere die Schärfe des eingeblendeten bzw. eingeschalteten Fixationsziels, im zweiten Zustand und/oder im dritten Zustand variabel sein. Es kann eine Vielzahl von Schärfen bereitgestellt werden, aus denen jeweils die Schärfe für das Fixationsziel ausgewählt wird.
Vorzugsweise kann für jeden Wechsel in den ersten Zustand eine Schärfe für das Fixationsziel aus einer Vielzahl von Schärfen ausgewählt werden.
Die Schärfe kann beispielsweise jeweils zufällig ausgewählt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann beim Wechsel in die Ruhephase und/oder beim Wechsel in die Anregungsphase jeweils eine Schärfe für das Fixationsziel aus einer Vielzahl von Schärfen ausgewählt werden. Die Schärfe kann beispielsweise jeweils zufällig ausgewählt werden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Fixation des menschlichen Auges auf das Fixationsziel durch eine Fixationsüberwachungseinheit überwacht wird, wobei bei einem Verlust und/oder bei einem Wiederherstellen der Fixation des menschlichen Auges auf das Fixationsziel die Farbe, Lichtstärke, Form und/oder Schärfe des Fixationsziels geändert wird.
Die Fixationsüberwachungseinheit kann auch so ausgestaltet sein, dass die Blickrichtung des menschlichen Auges überwacht wird und bei einer Änderung einer Blickrichtung des menschlichen Auges die Farbe, Lichtstärke, Form und/oder Schärfe des Fixationsziels geändert wird. Beispielsweise kann bei Änderungen der Blickrichtung des menschlichen Auges fernab vom Fixationsziel eine bestimmte Farbe, Lichtstärke, Form und/oder Schärfe des Fixationsziels vorgesehen werden.
Beispielsweise kann das Verfahren so ausgestaltet sein, dass das Fixationsziel bei korrektem Fixieren durch das menschliche Auge eine bestimmte Farbe aufweist, beispielsweise grün. Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren so ausgestaltet sein, dass das Fixationsziel bei korrektem Fixieren durch das menschliche Auge eine bestimmte Form aufweist, beispielsweise die Form eines Bestätigungshakens. Das Verfahren kann weiterhin so ausgestaltet sein, dass das Fixationsziel diese Farbe und/oder Form nur während des ersten Zustands und/oder während des dritten Zustands (bzw. während der Ruhephase) aufweist.
Außerdem kann das Verfahren so ausgestaltet sein, dass das Fixationsziel bei nicht korrektem Fixieren durch das menschliche Auge eine bestimmte andere Farbe aufweist, beispielsweise rot. Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren so ausgestaltet sein, dass das Fixationsziel bei nicht korrektem Fixieren durch das menschliche Auge eine bestimmte andere Form aufweist, beispielsweise ein Ausrufezeichen. Das Verfahren kann weiterhin so ausgestaltet sein, dass das Fixationsziel diese andere Farbe und/oder diese andere Form nur während des ersten Zustands und/oder während des dritten Zustands (bzw. während der Ruhephase) aufweist.
Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren so ausgestaltet sein, dass bei einem Verlust und/oder bei einem Wiederherstellen der Fixation des menschlichen Auges auf das Fixationsziel ein akustisches Signal wiedergegeben wird. Vorzugsweise wird beim Verlust der Fixation ein anderes akustisches Signal wiedergegeben als beim Wiederherstellen der Fixation.
Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren so ausgestaltet sein, dass bei korrektem Fixieren durch das menschliche Auge ein bestimmtes akustisches Signal dauerhaft wiedergegeben wird und/oder bei nicht korrektem Fixieren durch das menschliche Auge ein bestimmtes (anderes) akustisches Signal dauerhaft wiedergegeben wird.
Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren so ausgestaltet sein, dass bei einem Verlust und/oder bei einem Wiederherstellen der Fixation des menschlichen Auges auf das Fixationsziel ein taktiles Signal an den zu untersuchenden bzw. zu behandelnden Menschen ausgegeben wird. Vorzugsweise wird beim Verlust der Fixation ein anderes taktiles Signal ausgegeben als beim Wiederherstellen der Fixation.
Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren so ausgestaltet sein, dass bei korrektem Fixieren durch das menschliche Auge ein bestimmtes taktiles Signal dauerhaft an den zu untersuchenden bzw. zu behandelnden Menschen ausgegeben wird und/oder bei nicht korrektem Fixieren durch das menschliche Auge ein bestimmtes (anderes) taktiles Signal dauerhaft an den zu untersuchenden bzw. zu behandelnden Menschen ausgegeben wird.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Fixation des menschlichen Auges auf das Fixationsziel durch eine Fixationsüberwachungseinheit überwacht wird, wobei bei einem während einer Ruhephase erfolgenden Verlust der Fixation des menschlichen Auges auf das Fixationsziel ein Wechsel zur Anregungsphase vorgenommen wird.
Es kann zusätzlich oder alternativ vorgesehen sein, dass bei einem während einer Anregungsphase erfolgenden Wiederherstellen der Fixation des menschlichen Auges auf das Fixationsziel ein Wechsel zur Ruhephase vorgenommen wird.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass bei einem während einer Anregungsphase erfolgenden Verlust der Fixation des menschlichen Auges auf das Fixationsziel ein Wechsel zur Ruhephase vorgenommen wird und/oder dass bei einem während einer Ruhephase erfolgenden Wiederherstellen der Fixation des menschlichen Auges auf das Fixationsziel ein Wechsel zur Anregungsphase vorgenommen wird.
Der durch die Fixationsüberwachungseinheit veranlasste Wechsel kann sofort vorgenommen werden, wobei die Anregungsphase vorzugsweise 20 ms bis 50 ms nach einer Detektion des Verlusts der Fixation durch die Fixationsüberwachungseinheit beginnt. Es kann jedoch auch alternativ vorgesehen sein, dass eine Mindestdauer für die laufende Ruhephase und/oder die laufende Anregungsphase eingehalten wird. Beispielsweise kann die Ruhephase bei einem durch die Fixationsüberwachungseinheit veranlassten Wechsel von einer Ruhephase zur Anregungsphase solange aufrechterhalten werden, bis eine Mindestdauer der Ruhephase von 5 s, vorzugsweise von 10 s erreicht ist.
Vorteilhafterweise kann auf der Grundlage des Überwachens der Fixation des menschlichen Auges auf das Fixationsziel durch die Fixationsüberwachungseinheit eine Rückkopplung bzw. ein Feedback an den zu untersuchenden bzw. zu behandelnden Menschen ausgegeben werden.
Es kann vorgesehen sein, dass diese Rückkopplung mehrere Stufen umfasst. Eine erste Stufe kann bei einem Verlust der Fixation des menschlichen Auges auf das Fixationsziel vorgesehen sein. Eine weitere Stufe kann vorgesehen sein, wenn das Fixationsziel bereits für eine vorbestimmte Zeitdauer nicht korrekt durch das menschliche Auge fixiert ist und/oder wenn der Winkel zwischen der Ausrichtung des menschlichen Auges und der Lage des Fixationsziels einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet. Beispielsweise kann in der ersten Stufe oder in einer weiteren Stufe die Farbe des Fixationsziels geändert werden (z.B. zur Farbe Rot). In einer weiteren Stufe oder bereits in der ersten Stufe kann beispielsweise, sofern die Bedingung für die erste bzw. weitere Stufe während einer Ruhephase eingetreten ist, ein Wechsel zur Anregungsphase vorgenommen werden. Darüber hinaus kann in einer weiteren Stufe beispielsweise ein akustisches Signal wiedergegeben oder ein taktiles Signal ausgegeben werden.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass zusätzlich eine Rückkopplung an eine dritte Person erfolgt, beispielsweise an einen Optiker, an medizinisches und/oder an technisches Personal. Die Rückkopplung an die dritte Person kann auf die gleiche Weise erfolgen wie die Rückkopplung an den zu untersuchenden bzw. zu behandelnden Menschen, beispielsweise durch ein akustisches Signal. Vorzugsweise erfolgt die Rückkopplung an die dritte Person auf einem anderen Weg als die Rückkopplung an den zu untersuchenden bzw. zu behandelnden Menschen, beispielsweise über eine separate Anzeige.
Das Überwachen der Fixation des menschlichen Auges auf das Fixationsziel kann beispielsweise durch ein Eye-Tracking-Verfahren erfolgen. Durch Eye-Tracking kann der zeitliche Verlauf der Ausrichtung des menschlichen Auges umfassend erfasst werden.
Vorzugsweise erfolgt das Überwachen der Fixation des menschlichen Auges auf das Fixationsziel durch Auswerten der Lage einer Reflexion des Fixationsziels an der Hornhaut. Dazu kann die Lage dieser Reflexion mit der Lage des Zentrums der Pupille und/oder mit der Lage des Limbus verglichen werden. Dadurch ist es technisch sehr einfach und schnell möglich, festzustellen, ob das Fixationsziel korrekt durch das menschliche Auge fixiert ist. Dadurch können aufwendigere Verfahren, wie z.B. Eye-Tracking vermieden werden.
Erfindungsgemäß ist weiterhin ein Gerät zum Erzeugen eines Fixationsziels für ein menschliches Auge umfassend eine Schalteinheit zum zeitlich wiederholten Vorsehen eines Fixationsziels zumindest in einem ersten und einem davon verschiedenen zweiten Zustand, wobei das Gerät zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.
Es kann vorgesehen sein, dass die Schalteinheit deaktivierbar ist, um das Fixationsziel dauerhaft vorzusehen, beispielsweise in der Ruhephase oder beispielsweise in einer laufenden Behandlung bzw. Untersuchung nach Abschluss des erfindungsgemäßen Verfahrens. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass das Schaltgerät für die Ruhephase durchgehend einen ersten Zustand, das heißt insbesondere ein durchgehend eingeblendetes bzw. eingeschaltetes Fixationsziel, vorsieht.
Das Gerät kann ein ophthalmologisches Diagnose- oder Therapiegerät oder ein Teil eines ophthalmologischen Diagnose- oder Therapiegeräts sein. Beispielsweise können die folgenden ophthalmologischen Anwendungen mit dem ophthalmologischen Diagnose- oder Therapiegerät durchgeführt werden: Kataraktoperationen, refraktive Operationen zur Manipulation der Cornea und/oder Retinaoperationen (z.B. zur Behandlung einer Retinaablösung).
Das Gerät kann ein optometrisches Gerät oder ein Teil eines optometrischen Geräts sein. Ein Beispiel für ein optometrisches Gerät ist ein Zentriergerät. Zentriergeräte werden zur Bestimmung des Pupillenabstands eingesetzt. In diesem Fall kann als Fixationsziel ein Laserspeckletarget vorgesehen sein.
Weitere Beispiele für ein optometrisches Gerät sind ein Wellenfrontsensor und/oder eine Funduskamera.
Weiterhin kann das Gerät so ausgestaltet sein, dass holographische Targets als Fixationsziel vorgesehen sind.
Weiterhin kann das Gerät beispielsweise ein Monitor sein, auf dem das Fixationsziel angezeigt wird.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gerät zum Erzeugen des Fixationsziels eine Fixationsleuchte ist oder eine Fixationsleuchte umfasst, wobei die Fixationsleuchte eine Lichtquelle zum Erzeugen eines Fixationsziels und eine Optik zum Übertragen des Fixationsziels auf das menschliche Auge umfasst.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gerät weiterhin eine Fixationsüberwachungseinheit zum Überprüfen einer Blickrichtung des menschlichen Auges und zum Ausgeben eines Signals, wenn die Blickrichtung des menschlichen Auges nicht auf das Fixationsziel ausgerichtet ist, umfasst.
Die Fixationsüberwachungseinheit kann derart ausgestaltet sein, dass sie ein Signal ausgibt, wenn das Fixationsziel durch das menschliche Auge korrekt fixiert wird, das heißt die Blickrichtung des menschlichen Auges auf das Fixationsziel ausgerichtet ist, und/oder ein anderes Signal ausgibt, wenn das Fixationsziel durch das menschliche Auge nicht korrekt fixiert wird, das heißt die Blickrichtung des menschlichen Auges nicht auf das Fixationsziel ausgerichtet ist.
Alternativ oder zusätzlich kann die Fixationsüberwachungseinheit derart ausgestaltet sein, dass sie ein Signal ausgibt, wenn die Fixation des menschlichen Auges auf das Fixationsziel verloren geht, das heißt die Blickrichtung des menschlichen Auges das Fixationsziel verlässt, und/oder ein anderes Signal ausgibt, wenn die Fixation des menschlichen Auges auf das Fixationsziel wiederhergestellt wird, das heißt die Blickrichtung des menschlichen Auges das Fixationsziel wieder erreicht.
Die Fixationsüberwachungseinheit kann beispielsweise ein Eye-Tracker sein oder einen Eye-Tracker umfassen. Mittels einer solchen Fixationsüberwachungseinheit kann der zeitliche Verlauf der Ausrichtung des menschlichen Auges umfassend erfasst werden.
Vorzugsweise ist die Fixationsüberwachungseinheit so ausgestaltet, dass das Überwachen der Fixation des menschlichen Auges auf das Fixationsziel durch Auswerten der Lage einer Reflexion des Fixationsziels an der Hornhaut erfolgt. Die Fixationsüberwachungseinheit kann die Lage dieser Reflexion mit der Lage des Zentrums der Pupille und/oder mit der Lage des Limbus vergleichen. Dadurch ist es technisch sehr einfach und schnell möglich, festzustellen, ob das Fixationsziel korrekt durch das menschliche Auge fixiert ist. Dadurch können aufwendigere Ausgestaltungen der Fixationsüberwachungseinheit, wie z.B. als Eye-Tracker, vermieden werden.
Die Fixationsüberwachungseinheit kann weiterhin Mittel umfassen, mit denen ein akustisches und/oder taktiles Signal an einen zu untersuchenden bzw. zu behandelnden Menschen ausgebbar ist.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gerät mit einem Diagnose- oder Therapiegerät verbunden und zeitlich synchronisiert ist.
Alternativ dazu kann das Gerät eine Diagnose- oder Therapieeinheit umfassen und zeitlich mit dieser synchronisiert sein.
Durch eine Kombination einer Fixationsleuchte mit einem Diagnose- oder Therapiegerät ist es beispielsweise möglich, ein menschliches Auge zu operieren, während das menschliche Auge auf ein durch die Fixationsleuchte erzeugtes Fixationsziel ausgerichtet ist.
Dabei kann ein Wechseln in die Anregungsphase situationsabhängig vorgesehen sein, beispielsweise beim Andocken bei einer Kataraktoperation, bei dem ein Laserkopf eines Operationsgeräts an ein zu operierendes Auge angebunden wird.
Die Synchronisation weist vorzugsweise eine Genauigkeit besser als 0,5 s, besonders bevorzugt besser als 0,2 s auf.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

1 verschiedene Beispiele von erfindungsgemäßen und nichterfindungsgemäßen zeitlichen Verläufen der Lichtstärke eines Fixationsziels,
2 eine Auftragung der Stärke von Mikrosakkaden über die Zeit für die drei erfindungsgemäßen zeitlichen Verläufe der Lichtstärke des Fixationsziels aus 1,
3 eine vergrößerte Darstellung eines erfindungsgemäßen zeitlichen Verlaufs der Lichtstärke eines Fixationsziels,
4 auf jeweils eine Anregungsphase beschränkte Darstellungen erfindungsgemäßer zeitlicher Verläufe der Lichtstärke eines Fixationsziels,
5A eine schematische Darstellung einer Fixationsüberwachungseinheit für ein korrektes Fixieren eines Fixationsziels durch ein menschliches Auge,
5B eine schematische Darstellung einer Fixationsüberwachungseinheit für ein fehlerhaftes Fixieren eines Fixationsziels durch ein menschliches Auge,
6A eine schematische Darstellung eines menschlichen Auges bei korrektem Fixieren,
6B eine schematische Darstellung eines menschlichen Auges bei fehlerhaftem Fixieren.

1 zeigt verschiedene Beispiele von erfindungsgemäßen und nichterfindungsgemäßen zeitlichen Verläufen der Lichtstärke eines Fixationsziels, auf das ein zu untersuchender bzw. zu behandelnder Mensch sein Auge starr zu fixieren hat. Dabei ist die Zeit t jeweils nach rechts in Sekunden s aufgetragen und die Lichtstärke nach oben aufgetragen. In den gezeigten Beispielen wird nur zwischen zwei Zuständen der Lichtstärke eines Fixationsziels unterschieden, nämlich dem eingeschalteten (bzw. eingeblendeten) Fixationsziel und dem ausgeschalteten (bzw. ausgeblendeten) Fixationsziel. Die Beispiele a) bis d) zeigen nicht-erfindungsgemäße zeitliche Verläufe der Lichtstärke eines Fixationsziels. Im Beispiel a) ist das Fixationsziel dauerhaft eingeschaltet (bzw. eingeblendet). Das Beispiel b) zeigt ein hochfrequentes periodisches Blinken, bei dem das Fixationsziel jeweils abwechselnd für 20 ms eingeschaltet (bzw. eingeblendet) und für 2,5 ms ausgeschaltet (bzw. ausgeblendet) ist. Das entspricht einer Frequenz von 40 Hz. Das Beispiel c) zeigt ein niederfrequenteres periodisches Blinken, bei dem das Fixationsziel jeweils abwechselnd für 200 ms eingeschaltet (bzw. eingeblendet) und für 25 ms ausgeschaltet (bzw. ausgeblendet) ist. Das entspricht einer Frequenz von 4 Hz. Das Beispiel d) zeigt ein unregelmäßiges Blinken, bei dem das Fixationsziel jeweils abwechselnd für eine zufällig aus einem Bereich von 200 ms und 800 ms ausgewählte Dauer eingeschaltet (bzw. eingeblendet) und für 25 ms ausgeschaltet (bzw. ausgeblendet) ist.
Die Beispiele e) bis g) zeigen erfindungsgemäße zeitliche Verläufe der Lichtstärke eines Fixationsziels. Dabei geht jeweils eine 10 s andauernde Ruhephase einer 3 s andauernden Anregungsphase voraus. Während der Ruhephase ist das Fixationsziel jeweils dauerhaft eingeschaltet (bzw. eingeblendet). Im Beispiel e) entspricht die Anregungsphase dem zeitlichen Verlauf aus dem Beispiel b). Während der Anregungsphase des Beispiels e) kommt es also zu einem hochfrequenten periodischen Blinken, bei dem das Fixationsziel jeweils abwechselnd für 20 ms eingeschaltet (bzw. eingeblendet) und für 2,5 ms ausgeschaltet (bzw. ausgeblendet) ist. Die Anregungsphase des Beispiels e) entspricht also einer Frequenz von 40 Hz. Im Beispiel f) entspricht die Anregungsphase dem zeitlichen Verlauf aus dem Beispiel c). Während der Anregungsphase des Beispiels f) kommt es also zu einem niederfrequenteren periodischen Blinken, bei dem das Fixationsziel jeweils abwechselnd für 200 ms eingeschaltet (bzw. eingeblendet) und für 25 ms ausgeschaltet (bzw. ausgeblendet) ist. Die Anregungsphase des Beispiels f) entspricht also einer Frequenz von 4 Hz. Im Beispiel g) entspricht die Anregungsphase dem zeitlichen Verlauf aus dem Beispiel d). Während der Anregungsphase des Beispiels g) kommt es also zu einem unregelmäßigen Blinken, bei dem das Fixationsziel jeweils abwechselnd für eine zufällig aus einem Bereich von 200 ms und 800 ms ausgewählte Dauer eingeschaltet (bzw. eingeblendet) und für 25 ms ausgeschaltet (bzw. ausgeblendet) ist.
Es hat sich herausgestellt, dass die Fixationsgüte in den erfindungsgemäßen Beispielen erhöht ist. Die Fixation ist in den erfindungsgemäßen Beispielen stabiler und länger andauernd. Die Aufmerksamkeit des zu untersuchenden bzw. zu behandelnden Menschen ist in den erfindungsgemäßen Beispielen größer. Insbesondere hat es sich herausgestellt, dass die Aufmerksamkeit des zu untersuchenden bzw. zu behandelnden Menschen unmittelbar beim Wechseln von der Ruhephase in die Anregungsphase besonders groß und daher die Fixation beim Wechseln von der Ruhephase in die Anregungsphase besonders stabil ist. Dies lässt sich durch die beim zu untersuchenden bzw. zu behandelnden Menschen durch das Wechseln von der Ruhephase in die Anregungsphase erzeugte Überraschung erklären.
2 zeigt eine Auftragung der Stärke von Mikrosakkaden über die Zeit für die drei erfindungsgemäßen zeitlichen Verläufe (Beispiele e) bis g)) der Lichtstärke des Fixationsziels aus 1. Bei Mikrosakkaden handelt es sich um unbewusst, üblicherweise 1 bis 3 Mal pro Sekunde auftretende schnelle, ruckartige Blickzielbewegungen des Auges mit einer kleinen Amplitude von etwa 3 bis 50 Winkelminuten. Mikrosakkaden treten also grundsätzlich auch bei einem bewussten Fixieren des Auges auf ein Fixationsziel auf. 2 zeigt, dass beim Wechseln von der Ruhephase in die Anregungsphase (also bei t = 10 s) die Mikrosakkaden reduziert werden. Die Reduktion von Mikrosakkaden hat sich als ein Maß für die Aufmerksamkeit des zu untersuchenden bzw. zu behandelnden Menschen erwiesen. Daher ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft für eine Erhöhung der Aufmerksamkeit des zu untersuchenden bzw. zu behandelnden Menschen.
Nachfolgend werden die einzelnen Auftragungen aus 2 näher diskutiert. Die Auftragung a) bezieht sich auf das Beispiel e) aus 1, bei dem es während der Anregungsphase zu einem Blinken entsprechend einer Frequenz von 40 Hz kommt. Die Auftragung a) zeigt einen deutlichen Rückgang der Stärke der Mikrosakkaden beim Wechseln von der Ruhephase in die Anregungsphase (bei t = 10 s mit einer leichten Verzögerung von etwa 100 ms) für etwa 200 ms. Die Stärke der Mikrosakkaden ist dabei um etwa 70 % reduziert. Der Rückgang ist jedoch nicht nachhaltig. Nach Ablauf dieser 200 ms zeigt die Auftragung a) keine signifikativen Unterschiede mehr im Vergleich zur Stärke der Mikrosakkaden vor dem Wechseln von der Ruhephase in die Anregungsphase.
Die Auftragung b) der 2 bezieht sich auf das Beispiel f) aus 1, bei dem es während der Anregungsphase zu einem Blinken entsprechend einer Frequenz von 4 Hz kommt. Die Auftragung b) zeigt erneut einen deutlichen Rückgang der Stärke der Mikrosakkaden beim Wechseln von der Ruhephase in die Anregungsphase (bei t = 10 s mit einer leichten Verzögerung von erneut etwa 100 ms) für etwa 100 - 200 ms. Die Stärke der Mikrosakkaden ist dabei um etwa 80 % reduziert. Im Gegensatz zur Auftragung a) zeigt die Auftragung b) auch nach Ablauf dieser 100 - 200 ms wiederholt Bereiche von 100 - 200 ms mit einer deutlich reduzierten Stärke (zumindest 50 %) der Mikrosakkaden.
Die Auftragung c) der 2 bezieht sich auf das Beispiel g) aus 1, bei dem es während der Anregungsphase zu einem unregelmäßigen Blinken kommt. Die Auftragung c) zeigt erneut einen deutlichen Rückgang der Stärke der Mikrosakkaden beim Wechseln von der Ruhephase in die Anregungsphase (bei t = 10 s mit einer leichten Verzögerung von erneut etwa 100 ms) für wiederum etwa 200 ms. Die Stärke der Mikrosakkaden ist dabei um etwa 80 % reduziert. Im Gegensatz zur Auftragung a) zeigt auch die Auftragung c) auch nach Ablauf dieser 200 ms wiederholt Bereiche von 100 - 200 ms mit einer deutlich reduzierten Stärke (zumindest 50 %) der Mikrosakkaden.
Daher werden Ausführungsformen mit einem periodischen Blinken entsprechend Frequenzen von etwa 0,5 bis 10 Hz und Ausführungsformen mit unregelmäßigem Blinken bevorzugt.
3 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines erfindungsgemäßen zeitlichen Verlaufs der Lichtstärke eines Fixationsziels. Nach einer in diesem Beispiel 5 s dauernden Ruhephase 1 folgt eine Anregungsphase 2. Die Anregungsphase beginnt mit ausgeblendetem (bzw. ausgeschaltetem) Fixationsziel für eine Dauer von 100 ms. Daraufhin ist das Fixationsziel für 800 ms eingeblendet (bzw. eingeschaltet). Die Anregungsphase 2 umfasst drei derartige Blöcke aus ausgeblendetem (bzw. ausgeschaltetem) und eingeblendetem (bzw. eingeschaltetem) Fixationsziel. Zum Abschluss der Anregungsphase 2 folgt noch eine Dauer von wiederum 100 ms mit ausgeblendetem (bzw. ausgeschaltetem) Fixationsziel. Die Anregungsphase 2 beginnt und endet in diesem Beispiel also mit ausgeblendetem (bzw. ausgeschaltetem) Fixationsziel. Nach Ablauf der Anregungsphase 2 folgt eine weitere Ruhephase 1'.
4 zeigt auf jeweils eine Anregungsphase beschränkte Darstellungen erfindungsgemäßer zeitlicher Verläufe der Lichtstärke I eines Fixationsziels. Im Beispiel a) sind sowohl die Dauern mit eingeblendetem (bzw. eingeschaltetem) Fixationsziel als auch die Dauern mit ausgeblendetem (bzw. ausgeschaltetem) Fixationsziel zufällig bestimmt. Im Beispiel b) umfasst die Anregungsphase zunächst drei Blöcke mit einer niedrigen Frequenz und anschließend drei weitere Blöcke mit einer höheren Frequenz. Die Abfolge des Beispiels c) entspricht der soeben erläuterten Abfolge des Beispiels b). Zusätzlich sind unterschiedliche Lichtstärken bei eingeblendetem (bzw. eingeschaltetem) Fixationsziel verfügbar.
Die 5A und 5B zeigen jeweils eine schematische Darstellung eines auf ein erfindungsgemäßes Gerät ausgerichteten menschlichen Auges 3. Dabei erzeugt jeweils eine Fixationsleuchte 4 ein Fixationsziel, das auf das menschliche Auge 3 einwirkt. Zusätzlich ist eine Fixationsüberwachungseinheit 5 über einen Spiegel 6 auf das menschliche Auge 3 ausgerichtet. Die Fixationsüberwachungseinheit 5 ist über eine Datenverbindung 7 mit der Fixationsleuchte 4 verbunden, die eine nicht dargestellte Steuereinheit umfasst. In der 5A ist das menschliche Auge 3 korrekt auf die Fixationsleuchte 4 fixiert. In der 5B ist das menschliche Auge 3 dagegen nicht korrekt auf die Fixationsleuchte 4 fixiert. Erfindungsgemäß kann jeweils eine Rückmeldung an den zu untersuchenden bzw. zu behandelnden Menschen erfolgen. Beim Erreichen der korrekten Fixation (siehe 5A) kann beispielsweise die Farbe des Fixationsziels auf Grün eingestellt werden, es kann eine Ruhephase begonnen werden, es kann die Form des Fixationsziels geändert werden, beispielsweise zu einem Bestätigungshaken, und/oder es kann ein akustisches Signal deaktiviert werden. Beim Verlust der korrekten Fixation (siehe 5B) kann beispielsweise die Farbe des Fixationsziels auf Rot eingestellt werden, es kann eine Anregungsphase begonnen werden, es kann die Form des Fixationsziels geändert werden, beispielsweise zu einem Ausrufezeichen, und/oder es kann ein akustisches Signal aktiviert werden.
Die 6A und 6B zeigen jeweils eine schematische Darstellung eines menschlichen Auges 3 bei korrektem bzw. fehlerhaftem Fixieren. Die Fixationsüberwachungseinheit 5 erfasst dabei jeweils den Reflex 8 des durch die Fixationsleuchte 4 erzeugten Fixationsziels auf der Hornhaut sowie die Lage der Pupille 9 und des Limbus 10 des menschlichen Auges 3. Durch Auswerten der jeweiligen Lagebeziehungen bewertet die Fixationsüberwachungseinheit 5 die Fixation durch des menschliche Auge 3. Die in der 6A gezeigten Lagebeziehungen werden als korrektes Fixieren bewertet. Die in der 6B gezeigten Lagebeziehungen werden als fehlerhaftes Fixieren bewertet. Die Fixationsüberwachungseinheit 5 kann derart ausgestaltet sein, dass sie ein Signal ausgibt, wenn das Fixationsziel durch das menschliche Auge korrekt fixiert wird, das heißt die Blickrichtung des menschlichen Auges auf das Fixationsziel korrekt ausgerichtet ist, und/oder ein anderes Signal ausgibt, wenn das Fixationsziel durch das menschliche Auge nicht korrekt fixiert wird, das heißt die Blickrichtung des menschlichen Auges nicht auf das Fixationsziel ausgerichtet ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Fixationsüberwachungseinheit 5 derart ausgestaltet sein, dass sie ein Signal ausgibt, wenn die Fixation des menschlichen Auges auf das Fixationsziel verloren geht, das heißt die Blickrichtung des menschlichen Auges das Fixationsziel verlässt, und/oder ein anderes Signal ausgibt, wenn die Fixation des menschlichen Auges auf das Fixationsziel wiederhergestellt wird, das heißt die Blickrichtung des menschlichen Auges das Fixationsziel wieder erreicht.
Bezugszeichenliste

1: Ruhephase
1': weitere Ruhephase
2: Anregungsphase
3: menschliches Auge
4: Fixationsleuchte
5: Fixationsüberwachungseinheit
6: Spiegel
7: Datenverbindung
8: Reflex
9: Pupille
10: Limbus

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 3434319 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Hervorrufen und Aufrechterhalten einer Fixation eines menschlichen Auges, wobei das Verfahren zumindest eine Ruhephase und zumindest eine Anregungsphase umfasst, wobei ein Fixationsziel während der zwischen 1 s und 15 s andauernden Anregungsphase zeitlich abwechselnd zumindest in einem ersten und einem davon verschiedenen zweiten Zustand auf das menschliche Auge einwirkt, wobei das Fixationsziel jeweils für eine Dauer von zumindest 20 ms und höchstens 10 s im ersten Zustand auf das menschliche Auge einwirkt, wobei das Fixationsziel jeweils für eine Dauer von zumindest 2 ms und höchstens 200 ms im zweiten Zustand auf das menschliche Auge einwirkt, wobei das Fixationsziel während der zumindest 1500 ms andauernden Ruhephase auf das menschliche Auge einwirkt, wobei die Anregungsphase auf die Ruhephase folgt und/oder die Ruhephase auf die Anregungsphase folgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fixationsziel im ersten Zustand eine erste Lichtstärke und eine erste Farbe aufweist, wobei das Fixationsziel im zweiten Zustand eine zweite Lichtstärke und eine zweite Farbe aufweist, und wobei die zweite Lichtstärke geringer ist als die erste Lichtstärke und/oder sich die zweite Farbe von der ersten Farbe unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fixationsziel im zweiten Zustand die Lichtstärke null aufweist und im ersten Zustand eine von null verschiedene Lichtstärke aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei alternierend mehrere Anregungsphasen und mehrere Ruhephasen durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fixationsziel jeweils für eine Dauer von zumindest 100 ms, vorzugsweise zumindest 500 ms, besonders bevorzugt zumindest 1,2 s, und höchstens 5 s, vorzugsweise höchstens 2 s, besonders bevorzugt höchstens 1,6 s, im ersten Zustand auf das menschliche Auge einwirkt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fixationsziel jeweils für eine Dauer von zumindest 8 ms, vorzugsweise zumindest 12 ms, und höchstens 200 ms, vorzugsweise höchstens 100 ms, besonders bevorzugt höchstens 20 ms, im zweiten Zustand auf das menschliche Auge einwirkt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für jeden Wechsel in den ersten Zustand eine Farbe für das Fixationsziel aus einer Vielzahl von Farben ausgewählt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für jeden Wechsel in den ersten Zustand eine Lichtstärke für das Fixationsziel aus einer Vielzahl von Lichtstärken ausgewählt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für jeden Wechsel in den ersten Zustand eine Form für das Fixationsziel aus einer Vielzahl von Formen ausgewählt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Fixation des menschlichen Auges auf das Fixationsziel durch eine Fixationsüberwachungseinheit überwacht wird, wobei bei einem Verlust und/oder bei einem Wiederherstellen der Fixation des menschlichen Auges auf das Fixationsziel die Farbe, Lichtstärke, Form und/oder Schärfe des Fixationsziels geändert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Fixation des menschlichen Auges auf das Fixationsziel durch eine Fixationsüberwachungseinheit überwacht wird, wobei bei einem während einer Ruhephase erfolgenden Verlust der Fixation des menschlichen Auges auf das Fixationsziel ein Wechsel zur Anregungsphase vorgenommen wird.
Gerät zum Erzeugen eines Fixationsziels für ein menschliches Auge umfassend eine Schalteinheit zum zeitlich wiederholten Vorsehen eines Fixationsziels zumindest in einem ersten und einem davon verschiedenen zweiten Zustand, wobei das Gerät zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche geeignet ist.
Gerät nach Anspruch 12, wobei das Gerät zum Erzeugen des Fixationsziels eine Fixationsleuchte ist oder eine Fixationsleuchte umfasst, wobei die Fixationsleuchte eine Lichtquelle zum Erzeugen eines Fixationsziels und eine Optik zum Übertragen des Fixationsziels auf das menschliche Auge umfasst.
Gerät nach Anspruch 12 oder 13, weiterhin umfassend eine Fixationsüberwachungseinheit zum Überprüfen einer Blickrichtung des menschlichen Auges und zum Ausgeben eines Signals, wenn die Blickrichtung des menschlichen Auges nicht auf das Fixationsziel ausgerichtet ist.
Gerät nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das Gerät mit einem Diagnose- oder Therapiegerät verbunden und zeitlich synchronisiert ist.