DE10238851B4

DE10238851B4 - Vorrichtung zum Messen des Innendurchmessers der vorderen Augenkammer

Info

Publication number: DE10238851B4
Application number: DE2002138851
Authority: DE
Inventors: Paul-Rolf Preusner
Original assignee: Preussner Paul-Rolf Dipl-Phys Drrernat Drmed
Current assignee: Preussner Paul-Rolf Dipl-Phys Drrernat Drmed
Priority date: 2002-08-23
Filing date: 2002-08-23
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2022-08-24
Also published as: DE10238851A1

Abstract

Vorrichtung zum Messen des Innendurchmessers der vorderen Augenkammer, mit
– einem Kontaktglas für die Untersuchung des vorderen Augenabschnittes mit zwei symmetrisch zur optischen Achse angeordneten Spiegeln (S₁, S₂) zur gleichzeitigen Darstellung von zwei gegenüberliegenden Kammerwinkelpositionen,
– einem ersten und einem zweiten Paar von jeweils starr miteinander verbundenen gleichartigen Lichtquellen (L₁₁ und L₁₂ sowie L₂₁ und L₂₂), die verstellbar an dem Kontaktglas angeordnet sind, wobei alle vier Lichtquellen den gleichen Abstand von der Symmetrieachse des Kontaktglases haben, und wobei die Anordnung der jeweils zu einem Paar verbundenen Lichtquellen (L₁₁ und L₁₂ bzw. L₂₁ und L₂₂) zueinander und relativ zu den Spiegeln so getroffen ist, daß sowohl die aus den Lichtquellen des ersten Paares austretenden Zentralstrahlen nach Umlenkung über den ersten Spiegel (S₁) als auch die aus den Lichtquellen des zweiten Paares austretenden Zentralstrahlen nach Umlenkung über den zweiten Spiegel (S₂) sich jeweils ungefähr im Kammerwinkel schneiden.
– einer...

Description

Technisches Gebiet
Bei der Erfindung handelt es sich um ein Meßmittel, mit der der Augenarzt vor einer Operation, für die diese Information benötigt wird, den Innendurchmesser der vorderen Augenkammer vermessen kann.
Stand der Technik
Bisher sind Meßmittel bekannt, mit denen vor einer geplanten Augenoperation die Hornhautdicke, die Tiefe der vorderen Augenkammer, die Dicke der Linse und der Abstand der Linse von der Netzhaut gemessen werden können. Diese Messungen ergeben also die Länge der einzelnen Teilabschnitte des Auges in der optischen Achse. Für bestimmte Operationen, speziell für die Implantation sogenannter Vorderkammerlinsen, ist zusätzlich der Querdurchmesser der vorderen Augenkammer in Höhe des Kammerwinkels von Interesse, da die Größe der Linsenaufhängung, der sogenannten Haptik, auf diesen Querdurchmesser angepaßt werden sollte.
Eine Messung des Querdurchmessers der vorderen Augenkammer ist grundsätzlich mit Ultraschallgeräten möglich, die dem Stand der Technik entsprechen. Nachteilig ist bei solchen Messungen aber, daß man keine Information darüber hat, ob wirklich der Durchmesser oder eine stets kürzere Sehne gemessen worden ist. Außerdem ist bei B-Bild-Geräten die Meßgenauigkeit senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Ultraschalls abhängig vom Abstand zum Meßkopf. Da dieser aus anatomischen Gründen mittig vorne auf das Auge aufgesetzt wird, hängt die Meßgenauigkeit für den Querdurchmesser der vorderen Augenkammer von deren Tiefe ab. Eine Messung in Richtung der Schallausbreitung mittels eines A-Bild-Gerätes ist allein schon deswegen nicht möglich, da die Grenzstrukturen des Kammerwinkels, in dessen Höhe die Messung erfolgen sollte, nicht senkrecht zur Schallausbreitungsrichtung eines in Höhe des Kammerwinkels aufgesetzten A-Bild-Schallkopfes liegen, so daß kein sauberes Meßsignal abgeleitet werden kann.

Aus US 4,398,812 ist eine Vorrichtung zur Messung des Querdurchmessers der vorderen Augenkammer bekannt, die ein Kontaktglas mit zwei symmetrisch zur optischen Achse angeordneten Spiegeln zur gleichzeitigen Darstellung von zwei gegenüberliegenden Kammerwinkelpositionen enthält. Damit wird das durch die Sklera durchscheinende Licht von zwei Lichtquellen beobachtbar, die, einander gegenüberliegend, in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse meßbar verschoben werden können.

Durch die Vielfachstreuung des Lichtes in der Sklera sind die im Augeninneren beobachtbaren Lichtflecke jedoch recht unscharf, was die Genauigkeit der Messung mit dieser Vorrichtung erheblich einschränkt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Meßmittel verfügbar zu machen, mit dessen Hilfe einfach, sicher und mit hoher Genauigkeit der Querdurchmesser der vorderen Augenkammer in Höhe des Kammerwinkels gemessen werden kann. Die Meßgenauigkeit soll insbesondere deutlich höher sein als die von US 4,398,812 . Außerdem soll die Tiefe als Abstand vom Hornhautscheitel bekannt sein, in der der Querdurchmesser der vorderen Augenkammer bestimmt wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend Anspruch 1 gelöst. Der dem Auge aufzusetzende Teil der Meßvorrichtung ist als sogenanntes „Kontaktglas" ausgeführt, d.h., er hat augenseitig eine konkav gewölbte Fläche zum Aufsetzen auf das Auge und ist aus einem durchsichtigen Material gefertigt. An der dem Auge aufsitzenden Fläche sind in bekannter Technik zwei gegenüberliegende Spiegelflächen S₁, S₂ symmetrisch zur optischen Achse und in einem solchen Winkel zu dieser angesetzt, daß Licht, das annähernd parallel zur optischen Achse auf diese Spiegelflächen fällt, in den Kammerwinkel K der der Spiegelfläche gegenüberliegenden Seite reflektiert wird, siehe l. Das soweit dem Stand der Technik entsprechende Kontaktglas erlaubt also die gleichzeitige Ausleuchtung und Beobachtung des Kammerwinkels in zwei gegenüberliegenden Positionen. Auf jede der beiden genannten Spiegelflächen fällt nun das Licht von jeweils zwei Lichtquellen ein, von L₁₁ und L₁₂ auf Spiegel S₁ und von L₂₁ und L₂₂ auf Spiegel S₂. Die von L₁₁ und L₁₂ ausgesandten Zentralstrahlen r₁₁ und r₁₂ verlaufen unter einem solchen Winkel α zueinander konvergent, daß sie sich ungefähr im Kammerwinkel K schneiden, siehe 2. Unter dem selben Winkel α verlaufen die von L₂₁ und L₂₂ ausgesandten Zentralstrahlen r₂₂ und r₂₂. Die genannten vier Lichtquellen sind baugleich. L₁₁ und L₁₂ sind starr miteinander verbunden, ebenso L₂₁ und L₂₂. Alle vier liegen in einer Ebene senkrecht zur Symmetrieachse des Kontaktglases und sind gemeinsam in Richtung dieser Symmetrieachse verschiebbar, Richtung p in l. Die Paare L₁₁ und L₁₂ sowie L₂₁ und L₂₂ sind außerdem gegeneinander senkrecht zur Symmetrieachse des Kontaktglases in Richtung s in l verschiebbar. Dabei sollen die Abstände aller Lichtquellen von der Symmetrieachse zu einem Zeitpunkt stets gleich sein.
Durch Verstellen in Richtung s wird der Abstand des Kammerwinkels K vom Hornhautscheitel, also in Richtung der optischen Achse des Auges eingestellt, vergleiche die durchgezogenen und die gestrichelten Strahlen in l. Liegt die Symmetrieachse des Kontaktglases in der Symmetrieachse des Auges, die annähernd mit dessen optischer Achse zusammenfällt, so gibt es genau eine Position der vier genannte Lichtquellen auf ihrem Verschiebeweg in Richtung p, für die sich die Strahlen r₁₁ und r₁₂ ebenso wie r₂₁ und r₂₂ genau im Kammerwinkel K schneiden. Aus der Position der Lichtquellen in p- und s-Richtung und der Geometrie der Vorrichtung kann bei bekannten Brechungsindices der Querdurchmesser der vorderern Augenkammer in Höhe des Kammerwinkels als Abstand der beiden Strahlenschnittpunkte berechnet werden, außerdem der Abstand des Kammerwinkels vom Scheitel der Hornhaut in Richtung der optischen Achse des Auges.
Der Hornhautkrümmungsradius des zu vermessenden Auges geht in diese Berechnung nicht wesentlich ein, wenn in bekannter Technik der Raum zwischen Hornhaut und Kontaktglas durch ein Kontaktgel aufgefüllt wird, das annähernd den Brechungsindex von Kammerwasser hat. Der gesamte Raum zwischen Kontaktglas und Kammerwinkel wird also als optisch homogen mit dem Brechungsindex des Kammerwassers angenommen.
Bevorzugte Ausführung und Ausführungsalternativen
In ihrer einfachsten Ausführung besteht die Meßvorrichtung augenseitig aus einem optisch transparenten Kunststoff, beipielsweise PMMA, der im Sinn eines Kontaktglases in bekannter Technik geformt ist. Auf der dem Auge abgewandten Seite sind auf einer Scheibe vier baugleiche Lichtquellen angebracht, die beispielsweise Laserdioden mit Kollimatoren zur Erzeugung parallelen Lichts sein können. Die genannte Scheibe ist mittels einer zentral angebrachten Gewindestange mit dem Kontaktglas verbunden. Durch Drehen an der Gewindestange, beispielsweise mittels eines durchsichtigen Handrades mit Positonsmarkierung, kann der Abstand der vier Lichtquellen vom Auge eingestellt werden. Je zwei benachbarte Lichtquellen sind starr miteinder verbunden, wobei die aus ihnen austretenden Zentralstrahlen konvergent mit einem Winkel α zueinander verlaufen, der so auf die Geometrie der Anordnung abgestimmt ist, daß sich die Zentralstrahlen ungefähr im Kammerwinkel schneiden. Die beiden Paare von Lichtquellen sind mit einer zentral gefaßten Gewindestange miteinander verbunden, die auf der einen Seite ein Rechts-, auf der anderen Seite ein Linksgewinde gleicher Steigung hat, so daß bei Drehung dieser Gewindestange die beiden Lichtquellenpaare ihren Abstand voneinander symmetrisch zum Zentrum verändern.
Diese Gewindestange kann durch ein seitlich am Kontaktglasteil befindliches Handrad mit Positionsmarkierung gedreht und die Position abgelesen werden.
In einer anderen Ausführung werden statt Laserdioden Leuchtdioden verwendet. Dabei wird eine unmittelbar vor der Leuchtdiode angebrachte Punktblende mittels einer Linse optisch in den Kammerwinkel abgebildet.
In einer anderen Ausführung wird der Abstand der vier Lichtquellen vom Auge mit Hilfe eines elektromotorischen Antriebs, beispielsweise eines Motors mit zentraler Spindel, variiert. Elektronische Positionsmeßmittel oder Mittel zur Vorgabe einer Sollposition in irgendeiner bekannten Ausführung können die aktuelle Position anzeigen und die Positionsdaten zur Auswertung an einen Computer übermitteln.
In einer anderen Ausführung wird auch der Abstand der beiden Lichtquellenpaare mit Hilfe eines elektromotorischen Antriebs verstellt und mit elektronischen Positionsmeßmitteln gemessen oder vorgegeben. Auch diese elektronisch vorliegende Abstandsposition kann zur Auswertung an einen Computer übermittelt werden.
Um zu beurteilen, ob die von den Lichtquellen ausgehenden Strahlen tatsächlich in den Kammerwinkel geleitet werden, muß der Untersucher die beiden einander gegenüberliegenden Kammerwinkelregionen einsehen können. Dies geschieht in bekannter Technik mit einem augenärztlichen Mikroskop, einer sogenannten Spaltlampe. Da die beiden Spiegel des Kontaktglases relativ weit voneinander entfernt sind, ist die Untersuchung nur mit recht geringer Spaltlampenvergrößerung möglich. Um eine höhere Vergrößerung zu erreichen, können auf der dem Untersucher zugewandten Seite der Meßvorrichtung zwei baugleiche Prismen symmetrisch zur Mitte der Meßvorrichtung angebracht sein, deren Basen in der Symmetrieachse des Kontaktglases aneinanderliegen. Dadurch rücken die gegenüberliegenden Kammerwinkelregionen optisch scheinbar näher zusammen und können daher mit größerer Spaltlampenvergrößerung beobachtet werden.
Der zu messende Durchmesser der vorderen Augenkammer kann aus den Positionen der Lichtquellen nicht direkt abgelesen werden. Werden zur Positionierung Handräder mit Markierungen verwendet, kann ein zweidimensionales Nomogramm zur Bestimmung des gesuchten Druchmessers aus den eingestellten Positionen verwendet werden. Ebenso kann der Abstand des Kammerwinkels vom Hornhautscheitel in Richtung der optischen Achse bestimmt werden.
In der Handhabung einfacher ist es, wenn die Positionen mittels einer zweidimensionalen elektronischen Eingabeeinheit, beispielsweise mit einem dem Stand der Technik entsprechenden Joystick, eingestellt, und aus den Positionen mittels eines Computers der gesuchte Durchmesser und der Abstand des Kammerwinkels vom Hornhautscheitel in Richtung der optischen Achse berechnet und dem Benutzer angezeigt wird.

Claims

Vorrichtung zum Messen des Innendurchmessers der vorderen Augenkammer, mit – einem Kontaktglas für die Untersuchung des vorderen Augenabschnittes mit zwei symmetrisch zur optischen Achse angeordneten Spiegeln (S₁, S₂) zur gleichzeitigen Darstellung von zwei gegenüberliegenden Kammerwinkelpositionen, – einem ersten und einem zweiten Paar von jeweils starr miteinander verbundenen gleichartigen Lichtquellen (L₁₁ und L₁₂ sowie L₂₁ und L₂₂), die verstellbar an dem Kontaktglas angeordnet sind, wobei alle vier Lichtquellen den gleichen Abstand von der Symmetrieachse des Kontaktglases haben, und wobei die Anordnung der jeweils zu einem Paar verbundenen Lichtquellen (L₁₁ und L₁₂ bzw. L₂₁ und L₂₂) zueinander und relativ zu den Spiegeln so getroffen ist, daß sowohl die aus den Lichtquellen des ersten Paares austretenden Zentralstrahlen nach Umlenkung über den ersten Spiegel (S₁) als auch die aus den Lichtquellen des zweiten Paares austretenden Zentralstrahlen nach Umlenkung über den zweiten Spiegel (S₂) sich jeweils ungefähr im Kammerwinkel schneiden. – einer ersten Positioniervorrichtung, die eine gemeinsame meßbare Verschiebung der vier Lichtquellen um den gleichen Verschiebungsvektor in Richtung der Symmetrieachse des Kontaktglases relativ zu diesem ermöglicht, – einer zweiten Positioniervorrichtung, die eine gleichzeitige meßbare Verschiebung des ersten und des zweiten Paares der Lichtquellen (L₁₁ und L₁₂ sowie L₂₁ und L₂₂) in einer Ebene senkrecht zur Symmetrieachse des Kontaktglases um Verschiebungsvektoren ermöglicht, deren Beträge für beide Paare gleich sind, und deren Richtungen für beide Paare entgegengesetzt sind, und die jeweils in Richtung der Mittelsenkrechten der Verbindungsstrecken, die die Lichtquellen des ersten Paares (L₁₁ und L₁₂) bzw. des zweiten Paares (L₂₁ und L₂₂) miteinander verbinden, auf die Symmetrieachse des Kontaktglases zeigen, und – einer Einrichtung zum Berechnen des gesuchten Durchmessers der vorderen Augenkammer sowie des Abstandes des Kammerwinkels vom Hornhautscheitel in Richtung der optischen Achse des Auges aus den beiden eingestellten Positionen der genannten Positioniervorrichtungen.
Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und/oder die zweite Positioniervorrichtung aus einer Gewindestange mit einem Handrad und darauf angebrachten Markierungen zur Positionsablesung besteht.
Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die erste und /oder die zweite Positioniervorrichtung aus einem elektromotorischen Antrieb mit elektronischer Positionsbestimmung sowie einer vom Untersucher zu bedienenden Eingabeeinheit zum Verstellen der Positionen besteht.
Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen aus Laserdioden nebst abbildenden Optiken bestehen.
Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen aus Leuchtdioden nebst abbildenden Optiken bestehen.
Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Berechnen aus einem Nomogramm besteht.
Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Berechnen einen Computer umfaßt, in den die beiden Positionen der genannten Positioniervorrichtungen elektronisch eingegeben werden, und der daraus die gesuchten Meßwerte errechnet und dem Untersucher anzeigt.
Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Paar von symmetrisch zur Symmetrieachse des Kontaktglases angeordneter Prismen vorhanden ist, das die einsehbaren, gegenüberliegenden Kammerwinkelpositionen optisch für den Untersucher scheinbar näher zusammenschiebt, so daß sie mit stärkerer Vergrößerung gleichzeitig beobachtbar sind.