-
GEGENSTAND DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Gebiete der Ophthalmologie und Optometrie, insbesondere auf die Diagnose von Krankheiten der Netzhaut und des Sehnervs.
-
Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung der Hämoglobinmenge im Sehnervenkopf, die besonders bei der Überwachung und Diagnose glaukomatöser Erkrankungen Anwendung finden.
-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Bekanntlich wirkt das Glaukom vorwiegend über den Einfluss des Augeninnendrucks auf die Durchblutung des Sehnervs. Zur Zeit sind die oximetrischen Messungen in vivo auf einzelne Versuche mittels bildgebender Spektroskopie beschränkt und beruhen auf monochromatischen Systemen oder bekannten Verfahren der spektralen Zusammensetzung bei Beleuchtung oder Detektion. Das heißt, sie gehören in das Gebiet der Spektrophotometrie.
-
Die Spektralanalyse von Bildern des Discus nervi optici, oder Sehnervenkopfs, wurde hauptsächlich zur Messung der „Oxygenierung“ des enthaltenen Hämoglobins eingesetzt. Diese Techniken zur Messung der Sauerstoffsättigung in den Blutgefäßen der Netzhaut und des Sehnervenkopfes sind im gegenwärtigen Stand der Technik seit vielen Jahren bekannt. Diese aktuellen Techniken beruhen auf der Messung des reflektierten Lichts in spezifischen Bereichen des Spektrums, in denen die Absorptionen des oxidierten und reduzierten Hämoglobins identisch sind (isosbestischer Punkt), und dem Vergleich des Ergebnisses mit der Absorption in anderen Bereichen, in denen ein Absorptionsunterschied besteht.
-
Insbesondere verwendeten Hickman et al. (1959) 510- und 640-nm-Filter, um das Verhältnis zwischen den beiden reflektierten Bildern (640/510) zu berechnen. Später verwendeten Laing et al. (1975) Filter mit den Wellenlängen 470-515 nm und 650-805 nm und digitalisierten die Foto-Negative mit einem Densitometer. Anschließend setzte Delori (1988) drei Wellenlängen (558, 569 und 586 nm) ein, und Kock et al. (1993) verwendeten 660- und 940-nm-LED-Vorrichtungen und berechneten das Verhältnis 940/660.
-
Die Forscher Beach et al. (1999) und Crittin et al. (2002) verwendeten das Verhältnis 600/569, um die Sauerstoffsättigung nach Subtraktion des Hintergrunds zu messen. Schweitzer et al. (1999) stellten einen Bildspektrographen vor den CCD-Sensor eines Retinographen (Funduskamera), um Spektren der Arterien und Venen in der Netzhaut zu erhalten.
-
Ebenso verwendeten Bahram Khoobehi et al. (
WO 2005 / 092 008 A2 ) eine Analyse verschiedener Punkte des Spektrums, hauptsächlich zwischen 545 und 570 nm (Hyperspektralanalyse), um Veränderungen der Sauerstoffsättigung in den Gefäßen des Sehnervs und des Gewebes anästhesierter Tiere zu messen. Baptista et al. (2006) und Dennis et al. (2011) entwickelten dasselbe Verfahren, angewendet auf den Menschen in vivo, unter Verwendung monochromatischer sequentieller Beleuchtungen, die mit Hilfe eines einstellbaren Filters erhalten wurden.
-
All diese zuvor erwähnten Verfahren der Spektralanalyse haben den Nachteil, dass sie den spezifischen Wert des Blutvolumens (Hämoglobinmenge), in dem die Sauerstoffsättigung beurteilt wurde, nicht berücksichtigen und die erhaltenen Ergebnisse somit das Blutvolumen, in dem die Messung durchgeführt wird, nicht direkt wiedergeben. Das liegt daran, dass die mit diesen Verfahren erhaltenen Bilder nicht in der Lage sind, die schlecht durchbluteten Bereiche (atrophierte Bereiche oder Bereiche mit gefäßarmem Gewebe) deutlich von den gut durchbluteten Bereichen, wie etwa dem neuroretinalen Randsaum, zu unterscheiden.
-
Im Zusammenhang mit dem vorherigen Punkt ist zu erwähnen, dass die Gewebedurchblutung (Sauerstoffzufuhr zum Gewebe) zweifellos vom Blutvolumen und im gleichen Maße oder sogar stärker von dessen Oxygenierungsgrad abhängt. Infolgedessen können diese vorhandenen Verfahren keine vollständige und geeignete Information über die Durchblutung des Sehnervs liefern, sodass nicht nur der Grad der Sauerstoffsättigung des Hämoglobins sondern auch die im Sehnerv vorhandene Hämoglobinmenge beurteilt werden muss.
-
US 2006 / 0 276 698 A1 offenbart ein Verfahren zum automatischen Ermitteln der Sauerstoffsättigung des Sehnervs und der Netzhaut, umfassend ein Aufnahmesystem mit einer Funduskamera, einem 4-fach-Wellenlängen-Strahlteiler, einem digitalen Aufnahmegerät, einem Computersystem und einer Bildverarbeitungssoftware.
-
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung löst die zuvor erwähnten Nachteile, indem sie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung der Hämoglobinmenge im Gewebe des Sehnervs und besonders im Sehnervenkopf bereitstellt, mit denen es möglich ist, die durchbluteten Bereiche des Sehnervs zu identifizieren und deutlich von den nicht durchbluteten Bereichen zu unterscheiden, was ein äußerst nützliches und interessantes Werkzeug für die Überwachung und Diagnose einer glaukomatösen Erkrankung oder eines Glaukoms darstellt. Außerdem ermöglicht dieses Verfahren, den Effekt des Verlusts der Lichtdurchlässigkeit der Linse bei Patienten mit gealterten Linsen oder „grauem Star“ zu berücksichtigen, sodass die Effekte der Spektralabsorption und der Lichtstreuung ausgeglichen werden, ohne die Endergebnisse der Beurteilung und der Hämoglobinmenge zu beeinträchtigen.
-
Das Verfahren zur Messung von Hämoglobin (Hb) ex vivo in einem Individuum, das Gegenstand der Erfindung ist, beruht hauptsächlich auf der Identifizierung der Grundfarben rot, grün und blau (R, G, B), die in den mit einer speziellen Kamera (Funduskamera oder Radiograph) erhaltenen digitalen Bildern des Augenhintergrunds enthalten sind. Durch diese Farbenidentifizierung ist es möglich, die Hämoglobinmenge in unterschiedlichen Teilen des Sehnervs, wie etwa in Arterien, Venen, im neuroretinalen Randsaum, usw., zu bestimmen und letztendlich ein direktes Verhältnis zwischen den chromatischen Merkmalen des Sehnervengewebes und der im Sehnervenkopf vorhandenen Hämoglobinmenge zu erstellen, was die Diagnose der Entwicklung einer glaukomatösen Erkrankung erlaubt.
-
Im Gegensatz zu anderen Bereichen des Augenhintergrunds enthält der Sehnervenkopf nur ein einziges Pigment in signifikanten Mengen, das ihm seine charakteristische rote Farbe verleiht, wobei dieses Pigment das Hämoglobin in den Gefäßen ist. Ein weiteres wichtiges Merkmal besteht darin, dass das Gewebe des Sehnervenkopfes eine relativ dünne Schicht auf einem weißen Hintergrund, dem „Myelin“, darstellt, das die Axone der Nervenfasern hinter der Siebplatte (Lamina cribrosa) umgibt. Dies ist der Grund weshalb die Farbe des Sehnervenkopfes im Wesentlichen von dem in ihm enthaltenen Hämoglobin abhängt.
-
Zudem weist der Sehnervenkopf zwei Arten von Gefäßen auf: große Gefäße, die Verzweigungen der zentralen Arterie und Vene der Netzhaut sind, die ihn durchqueren und nicht für die Versorgung des Nervs verantwortlich sind; und ein Netzwerk kleiner Gefäße und Kapillaren, die im restlichen Sehnervengewebe vorhanden sind und für dessen Versorgung und Oxygenierung zuständig sind.
-
So hängt die rote Farbe des Hämoglobins von seiner bevorzugten Absorption des kurzwelligen Lichts und seiner geringeren Absorption der langen Wellenlängen des sichtbaren Spektrums ab. Eine größere Hämoglobinmenge äußert sich speziell durch eine erhöhte Absorption von kurzwelligem Licht. Es ist jedoch klarzustellen, dass obwohl die Gesamtabsorption einiger Wellenlängen des Lichts (rot) durch Hämoglobin reduziert ist, die Absorption für oxidiertes und reduziertes Hämoglobin unterschiedlich ist, was, wie nachfolgend gezeigt wird, ihre Unterscheidung möglich macht.
-
Die Geräte zum Erfassen von Bildern des Augenhintergrunds (Foto- oder Videokamera), die unterschiedliche Technologien verwenden (CCD, CMOS, usw.), messen die reflektierte Lichtmenge bei verschiedenen Wellenlängen des sichtbaren Spektrums. Zum Beispiel kann mit einem Detektor, der drei Bilder oder drei chromatische Komponenten im selben Bild erfasst (eine auf blau (B), eine andere auf grün (G) und eine dritte auf rot (R) konzentriert), erkannt werden, dass in den Bereichen hoher Hämoglobinkonzentration das reflektierte Licht vorwiegend rot (R), viel weniger grün (G) und noch viel weniger blau (B) ist. Dagegen ist in den Bereichen niedriger Hämoglobinkonzentration (Hb) eine besonders signifikante Erhöhung des im Grünen (G) und Blauen (B) reflektierenden Lichts zu beobachten.
-
Insbesondere umfasst das Verfahren zur Messung von Hämoglobin (Hb) der vorliegenden Erfindung folgende Schritte:
- - kolorimetrische Identifizierung eines Farbbildes, das den Augenhintergrund des Sehnervenkopfes erfasst, wobei die zentralen Gefäße der Netzhaut des Sehnervs und das sie umgebende Gewebe des Auges selbst identifiziert werden;
- - Erhalten der Intensitäten des reflektierten Lichts für jede der Grundfarben rot (R), grün (G) und blau (B) aus dem Frequenz-Histogramm des erfassten Farbbildes;
- - Erhalten eines ersten Maßes, entsprechend der Menge an rotem (R), grünem (G) und blauem (B) Licht, das in den zentralen Gefäßen der Netzhaut bei deren Durchgang durch den Sehnervenkopf reflektiert wird, aus dem Frequenz-Histogramm des erfassten Farbbildes, wobei diese Mengen als der maximale Bezugswert für Hämoglobin (Hb) festgelegt wird;
- - Erhalten eines zweiten Maßes, entsprechend der Menge an rotem (R), grünem (G) und blauem (B) Licht, das im Gewebe (12) des Sehnervenkopfes (10) reflektiert wird, aus dem Frequenz-Histogramm des erfassten Farbbildes; und
- - Vergleich des ersten Maßes und des zweiten Maßes zur Bestimmung der Hämoglobinmenge (Hb) im Gewebe (12) des Sehnervenkopfes (10), wobei diese Menge aus dem Verhältnis zwischen dem ersten Maß und dem zweiten Maß erhalten wird.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführung wird die kolorimetrische Identifizierung in Schritt a) mit einem auf MATLAB basierenden Software-Programm durchgeführt.
-
Gemäß einem weiteren Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend eine Vorrichtung zur Messung von Hämoglobin (Hb) beschrieben, die im Wesentlichen Folgendes umfasst:
- - Mittel zum Erfassen von Farbbildern des Augenhintergrunds des Sehnervs,
- - Mittel zur Identifizierung der zentralen Gefäße der Netzhaut des Sehnervs und des diese Gefäße umgebenden Gewebes des Auges auf den besagten Bildern,
- - Mittel zum Erhalten eines ersten Maßes, entsprechend der Menge an reflektiertem rotem (R), grünem (G) und blauem (B) Licht in den zentralen Gefäßen (11) der Netzhaut und zum Erhalten eines zweiten Maßes, entsprechend der Menge an reflektiertem rotem (R), grünem (G) und blauem (B) Licht im Gewebe bei deren Durchgang durch den Sehnervenkopf,
- - Mittel zum Vergleich des ersten Maßes und des zweiten Maßes, und
- - Mittel zur Beurteilung der Hämoglobinmenge (Hb) im Gewebe (12) des Sehnervenkopfes (10) als das Verhältnis, das durch das Teilen des Maßes des reflektierten Lichts aus dem Gewebe durch das Maß des reflektierten Lichts aus den zentralen Gefäßen (11) bei deren Durchgang durch den Sehnervenkopf (10) erhalten wird.
-
Im Gegensatz zu den bei der Oximetrie eingesetzten Verfahren der „Spektralanalyse“ beruht das Verfahren der vorliegenden Erfindung auf einer „kolorimetrischen“ Analyse, die keine vorherigen Kenntnisse der spektralen Zusammensetzung des zur Aufnahme der Bilder verwendeten einfallenden Lichts voraussetzt. Ferner ist es nicht nötig, die spektralen Erfassungskurven der verwendeten Fotokamera zu kennen noch die spezifische Wellenlänge der isosbestischen Punkte zu verwenden, was Vorteile für die Verwendbarkeit, Bedienbarkeit und Anwendbarkeit mit sich bringt.
-
Schließlich können die Ergebnisse dieses Verfahrens durch Fingerspitzen-Oximetrie ergänzt werden, um die allgemeine Effizienz der Durchblutung (Blutvolumen und Oxygenierung) zu beurteilen.
-
Es ist daher beachtenswert, dass die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Messung von Hämoglobin im Sehnervenkopf bereitstellt, das in der Lage ist, die verschiedenen Variablen auszugleichen, die die Farbe eines Bildes des Sehnervs beeinflussen, wie die Intensität und die spektrale Zusammensetzung des Beleuchtungssystems, die durch das Alter der Linse verursachten Veränderungen in der Absorption bei verschiedenen Wellenlängen, deren Effekt der Lichtdiffusion und die Eigenschaften des verwendeten Detektionsgeräts bezüglich der spektralen Empfindlichkeit.
-
Figurenliste
-
Um die Beschreibung zu ergänzen und die Merkmale der Erfindung anhand eines bevorzugten Beispiels einer praktischen Ausführung besser zu verstehen, wird diese Beschreibung von einer Reihe von Figuren begleitet, in denen zur Veranschaulichung und ohne Einschränkung Folgendes gezeigt wird:
- 1. Schematische Darstellung eines Schnitts des Sehnervenkopfes.
- 2 zeigt schematisch das Bild des Sehnervs wie er auf einem durch Retinographie erzeugten Bild des Augenhintergrunds eines Patienten zu sehen ist, das die Gefäßtypen im Sehnervenkopf zeigt.
- 3A, 3B, 3C, 3D. Frequenz-Histogramme, die die chromatischen Merkmale der Grundfarben rot, grün, blau (R, G, B) in verschiedenen Sehnervengeweben zeigen.
- 4A, 4B. Frequenz-Histogramm, das den Effekt der Diffusion und der Absorption durch die Linse auf das Licht, das von den zentralen Gefäßen der Netzhaut bei deren Durchgang durch den Sehnervenkopf reflektiert wird, vor der Operation des grauen Stars zeigt, und das gleiche Histogramm nach der Operation, wenn der Effekt der Linse aufgehoben ist.
- 5A, 5B. Frequenz-Histogramme, die den Effekt der Diffusion und der Absorption durch die Linse auf das Licht, das vom Gewebe des Sehnervs reflektiert wird, vor der Operation des grauen Stars zeigen, und das gleiche Histogramm nach der Operation, wenn der Effekt der Linse mit grauem Star aufgehoben ist.
-
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
-
Nachfolgend wird ein Beispiel einer bevorzugten Ausführung mit Bezug auf die oben angegebenen Figuren beschrieben, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung dadurch einzuschränken.
-
Im Einzelnen zeigt 1 das Gewebe des Sehnervenkopfes (10), das aus einem dünnen Film besteht, der auf einer anderen, weißlichen Schicht angeordnet ist, die Myelin (20) enthält und die Axone der Sehnervenfasern (10) umgibt, wenn diese die Siebplatte (30) auf ihrem Weg zum Gehirn durchqueren. Daher hängt die Farbe des Sehnervenkopfes (10) im Wesentlichen von der in ihm enthaltenen Hämoglobinmenge (Hb) ab. Die für Hämoglobin (Hb) charakteristische rote (R) Farbe ist durch dessen höhere Absorption des kurzwelligen Lichts und dessen geringere Absorption längerer Wellenlängen des sichtbaren Spektrums, der Farben grün (G) und blau (B), bedingt.
-
2 zeigt schematisch ein Bild des Sehnervenkopfes (10) wie er auf dem von einem speziellen fotografischen Gerät erfassten Augenhintergrund eines Individuums zu sehen ist. Auf diesem Bild des Augenhintergrunds sind zwei Arten von Gefäßen im Sehnervenkopf (10) zu erkennen: einige große Gefäße (11), die Verzweigungen der zentralen Vene oder Arterie der Netzhaut sind, deren Aufgabe hauptsächlich in der Durchblutung der Netzhaut besteht und die nicht für die Versorgung des Sehnervs (10) verantwortlich sind; und ein Netzwerk aus feinen Gefäßen (12) und Kapillaren, die überall im Rest des Sehnervengewebes (10) vorhanden sind und dieses versorgen und oxygenieren.
-
Anhand des Frequenz-Histogramms, das diesem Bild des Augenhintergrunds entspricht, ist es insbesondere möglich, die verschiedenen Intensitäten des reflektierten Lichts für die drei Grundfarben rot (R), grün (G) und blau (B) zu bestimmen. In der vorliegenden Erfindung wurden die erhaltenen Histogramme, wie sie in den 3A bis 5B gezeigt sind, auf einer Skala von 0 bis 255 angelegt, wobei 0 dem Wert der minimalen Lichtintensität und 255 dem Maximum entspricht. Diese Histogramme zeigen die spezifischen Merkmale jeder einzelnen Zone des Bildes: im in 3A gezeigten Histogramm der Arterien wird viel rotes (R) Licht, viel weniger grün (G) und weniger blau (B) reflektiert. Im Gegensatz dazu reflektieren die Venen weniger rotes (R) Licht, da sie weniger oxygeniertes Hämoglobin (Hb) enthalten, und in etwa gleichen Mengen sehr wenig blau (B) und grün (G), wie in 3B gezeigt ist.
-
Ebenso zeigt das Frequenz-Histogramm in 3C, dass einige Bereiche des Sehnervengewebes (10), zum Beispiel der neuroretinale Randsaum, mehr blau (B) und grün (G) reflektieren als die zentralen Gefäße der Netzhaut, da sie weniger Hämoglobin (Hb) aufweisen. Je geringer die Hämoglobinmenge, desto größer ist die Menge an grünem (G) und blauem (B) reflektiertem Licht.
-
Schließlich zeigt 3D, dass in atrophierten Bereichen oder in denen, die kein vaskularisiertes Gewebe aufweisen (Exkavation oder Kavität), der Anteil an blauer (B) und grüner (G) Farbe beträchtlich ansteigt, was im Bild als eine Aufhellung zu erkennen ist.
-
Indem Verdünnungen von Erythrozyten in unterschiedlichen Konzentrationen oder Stärken in einem weißen Behälter angelegt werden, kann experimentell nachgewiesen werden, dass die auf diese Weise erhaltenen fotografischen Bilder die Bestimmung der Hämoglobinmenge ermöglichen. Beim Arbeiten mit den Mengen an den Grundfarben rot, grün und blau (R, G, B), die mit ähnlichen bilderfassenden Systemen erhalten wurden, die auch für den Augenhintergrund verwendet wurden, ist zu erkennen, dass das Ergebnis verschiedener Formeln, wie etwa R-G, R-B, R-(G+B), (R-G)/R, R+B-(2G), (R-G)/G usw., auf eine besonders lineare Weise proportional zur Hämoglobinmenge (Hb) ist.
-
Um jedoch absolute und reproduzierbare Werte im Sehnervengewebe (10) zu erhalten, ist es notwendig, eine Bezugsgröße festzulegen. Diese Anforderung führt tatsächlich dazu, dass das Ergebnis dieser Formeln nicht nur von der im Nerv vorhandenen Menge oder Volumen an Hämoglobin (Hb) abhängt, sondern auch von der Intensität und der spektralen Zusammensetzung des einfallenden Lichts sowie von der Absorption durch die Linse, die im Wesentlichen kurzwelliges Licht (violett-blau) und in geringerem Maße grün betrifft. Der Bezugswert muss sich unbedingt im Auge befinden, da er denselben Variablen unterzogen werden muss.
-
Dieser Bezugswert wurde in den großen zentralen Gefäßen (11) der Netzhaut bei deren Durchgang durch den Sehnervenkopf (10) gefunden, da diese Gefäße (11) Hämoglobinmengen (Hb) enthalten, die im Hinblick auf die Bestimmung des Hämoglobins (Hb) im Sehnervengewebe (10) als maximal und konstant angesehen werden können. Daher gehört dieser repräsentative Wert der chromatischen Merkmale der Gefäße (11) in der nachfolgend beschriebenen Gleichung in die untere Nennerposition.
-
So kann die Hämoglobinmenge (Hb) in jedem Punkt oder Bereich des Sehnervenkopfes (10) gemessen werden, indem eine identische Formel zur Definition der chromatischen Eigenschaften des Gewebes (12) und der Gefäße (11) eingesetzt wird. Somit wird die Hämoglobinmenge (Hb) an jedem Punkt des Gewebes als Verhältnis der einen zur anderen ausgedrückt; das heißt:
-
Um korrekte Ergebnisse zu erhalten darf das Bild weder über- noch unterexponiert werden, da die Anwesenheit von rot-gesättigten Pixeln im Gewebe, in der vorliegenden Erfindung R = 255, oder unterexponierten Pixeln in den Gefäßen, in der bevorzugten Ausführung B = 0, die erhaltenen Ergebnisse beeinträchtigen kann. Daher sollte der Fachmann das Bild unmittelbar nach dessen Erfassung analysieren, um dem Anwender mitzuteilen, ob das Bild korrekt ist oder mit einer höheren bzw. niedrigeren Beleuchtungsintensität wiederholt werden sollte.
-
In der Praxis werden zu diesem Zweck bei den von fotografischen Geräten oder durch Retinographie erfassten Bildern des Augenhintergrunds mathematische Algorithmen zur Segmentation der Komponenten angewandt, um die großen zentralen Gefäße (11) der Netzhaut und die Sehnervpapille (10) zu identifizieren, was dem Fachmann erlaubt, die erhaltenen Ergebnisse zu überprüfen und zu korrigieren. Auf diese Weise werden zwei Hauptbereiche im Sehnervenkopf (10) definiert: die großen zentralen Gefäße (11) und das Gewebe (12) der Netzhaut, das hauptsächlich aus Axonen der Ganglienzellen und zuführenden Gefäßen besteht.
-
Anschließend werden die Werte der ausgewählten arithmetischen Formel berechnet. In der vorliegenden Ausführung werden die Werte der grünen (G) Komponente von den Werten der roten (R) Komponente subtrahiert, wobei die arithmetische Gleichung R-G auf die Pixels des den Gefäßen (11) entsprechenden Frequenz-Histogramms angewendet und deren Ergebnis als Bezugswert für die Berechnung der Hämoglobinmenge (Hb) im Gewebe (12) genommen wird.
-
Schließlich wird in den Pixeln des Frequenz-Histogramms des Gewebes (12) die Differenz R-G berechnet, durch den R-G-Wert der Gefäße (11) geteilt und das Ergebnis mit 100 multipliziert. Auf diese Weise werden die Änderungen in der Intensität der spektralen Zusammensetzung des einfallenden Lichts ausgeglichen. Zuletzt werden die Hämoglobinkonzentrationen (Hb) in Form von Falschfarbenbildern, Frequenz-Histogrammen, durchschnittlichen Sektorkonzentrationen, usw. dargestellt.
-
Ein wichtiger zu berücksichtigender Faktor ist neben dem oben Erwähnten der Ausgleich der Farbveränderung, die auf den Bildern des Augenhintergrunds durch die Linse verursacht wird. Das liegt daran, dass die Linse im Laufe ihres Alterungsprozesses hauptsächlich Strahlungen kurzer Wellenlänge, blau (B) und in geringerem Maße grün (G), absorbiert. Da diese Veränderung die chromatischen Eigenschaften sowohl der Gefäße (11) als auch des Gewebes (12) beeinträchtigt, sollte dieser Umstand die Berechnung der Hämoglobinmenge (Hb) nicht signifikant beeinflussen. Allerdings verursacht der Verlust der Lichtdurchlässigkeit der Linse bei der Entstehung eines grauen Stars auch eine Erhöhung der Lichtdiffusion auf den Bildern des Augenhintergrunds, die die grüne (G) Komponente der Gefäße (11) erhöht, wobei Licht vom Gewebe (12) herkommt.
-
Insbesondere zeigt 4A das Frequenz-Histogramm der Gefäße (11) eines Patienten mit grauem Star. In dieser 4A ist der Abstand (D1) zwischen der roten (R) und der grünen (G) Komponente verkürzt und der Abstand (D2) zwischen der blauen (B) und der grünen (G) Komponente verlängert. Die 4B zeigt das Frequenz-Histogramm des Patienten nach der Operation des grauen Stars. Diese 4B zeigt eine Erhöhung des Wertes für die blaue (B) Komponente, wenn die Absorption der Linse aufgehoben ist, wobei sich die grüne (G) Komponente infolge der geringeren Diffusion verringert, sodass der Abstand (D3) zwischen der roten (R) und der grünen (G) Komponente ansteigt. Es sollte bedacht werden, dass wenn hier von einer Erhöhung oder Verringerung der Komponenten der Grundfarben (R, G, B) gesprochen wird, sich dies auf die waagerechte Achse der Frequenz-Histogramme bezieht.
-
Die 5A und 5B zeigen, dass in den Frequenz-Histogrammen des Gewebes (12) ein entsprechendes Phänomen auftritt. Im Frequenz-Histogramm des Patienten mit grauem Star (siehe 5A) erhöht die Diffusion und Absorption der grünen (G) und der blauen (B) Komponente die Abstände (D4, D5) zwischen der roten (R) und der grünen (G) Komponente bzw. zwischen der grünen (G) und der blauen (B) Komponente, was ebenso zu einer Erhöhung des Inkrementabstands (D4) der roten (R) Komponente beiträgt, die durch die Lichtdiffusion von den Gefäßen verursacht wird. Wird dies nicht korrigiert, kann die relative Rötung des Bildes, die dieses Problem verursacht, zu einer Überbewertung der Hämoglobinmenge (Hb) im Gewebe führen.
-
Das Frequenz-Histogramm in 5B zeigt, dass wenn der Patient mit grauem Star operiert wird, sich die Abstände (D6, D7) zwischen der roten (R) und der grünen (G) Komponente und zwischen der grünen (G) und der blauen (B) Komponente im Vergleich zu den entsprechenden Abständen (D4, D5) verringern, sodass der Bereich weißer erscheint.
-
Da beide Effekte der Linse auf die Gefäße (11) und auf das Gewebe (12) proportional sind, kann durch Messung des Abstands (D2) zwischen grün (G) und blau (B) im Frequenz-Histogramm der Gefäße (11) das Ausmaß dieses Absorption-Diffusion-Effekts der Linse auf das Gewebe (12) beurteilt werden, was den Ausgleich des Effekts auf die Beurteilung der Hämoglobinmenge (Hb) ermöglicht.
