DE29808351U1

DE29808351U1 - Funduskamera

Info

Publication number: DE29808351U1
Application number: DE29808351U
Authority: DE
Original assignee: Carl Zeiss Jena GmbH
Current assignee: Jenoptik AG
Priority date: 1998-05-08
Filing date: 1998-05-08
Publication date: 1998-08-13
Anticipated expiration: 2008-05-09

Description

Fundus kamera

Die Erfindung bezieht sich auf eine Funduskamera zur Abbildung des Augenhintergrundes, in der ein auf den Augenhintergrund gerichteter Beleuchtungsstrahlengang und ein vom Augenhintergrund ausgehender Beobachtungsstrahlengang vorgesehen sind, wobei aus dem Beobachtungsstrahlengang eine Abbildung des Augenhintergrundes gewonnen wird.

Optische Anordnung zum Sichtbarmachen des Augenhintergrundes sind seit der Erfindung des Augenspiegels durch Helmholtz im Jahre 1851 bekannt. Seither sind bei stetiger Verbesserung Geräte entwickelt worden, die auf diesem Grundprinzip beruhen. Diese Entwicklung hat schließlich zur Funduskamera geführt, die sowohl die visuelle Beobachtung als auch die fotografische Dokumentation des Augenhintergrundes ermöglicht.

Bei der Funduskamera wird der Augenhintergrund mit Hilfe einer von einer Lichtquelle ausgehenden Strahlung ausgeleuchtet und anhand des von dort reflektierten oder emittierten Lichtes eine Abbildung des Augenhintergrundes gewonnen. Auf diese Weise ist es möglich, pathologische oder altersbedingte Veränderungen am Augenhintergrund zu erkennen und geeignete Behandlungsmaßnahmen einzuleiten. Eine bekannte Methode einer solchen Behandlung ist beispielsweise die Laserkoagulation bzw. Laserbehandlung, bei welcher Energie in Form von Laserlichtimpulsen in die als krankhaft erkannten Gewebebereiche des Augenhintergrundes eingebracht wird, wodurch eine thermische oder chemische Beeinflussung

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des kranken Gewebes, gegebenenfalls zur Abtötung von Zellen, vorgenommen wird.

Oftmals dient die Beobachtung des Augenhintergrundes aber auch dazu, die Konzentration und Verteilung von Substanzen zu bestimmen, die sich aufgrund von pathologischen oder alterungsbedingten Prozessen im Gewebe des Augenhintergrundes angesammelt haben. So ist beispielsweise das LIPOFUSCIN, eine granuläre, als Alterspigment bezeichnete Substanz, ein Stoffwechselprodukt, das mit zunehmendem Alter in den Zellen des retinalen Pigmentepithel (RPE) akkumuliert wird. Der Abtransport des LIPOFUSCIN erfolgt regulär über die Bruchsche Membran. Durch Alterung bedingt und/oder bei bestimmten Stoffwechselstörungen jedoch kann eine Kalzifizierung dieser Bruchschen Membran erfolgen, wodurch der reguläre Abtransport des LIPOFUSCIN gestört und insofern eine verstärke Akkumulation dieser Substanz im RPE zu verzeichnen ist.

Weitere Substanzen, deren Konzentration und Verteilung auf Stoffwechselstörungen schließen lassen, sind Flavine (z.B. Flavinadenin-Dinucleotid, Kurzbezeichnung FAD). FAD ist ein Enzym in der Atmungskette und überall dort zu finden, wo Stoffwechsel stattfindet. Es ist in den Mitochondrien des RPE flächig vorhanden; insofern sind aus seiner Konzentration und Verteilung ebenfalls Schlußfolgerungen auf pathologische oder alterungsbedingte Veränderungen möglich. Sowohl das LIPOFUSCIN als auch FAD sind demzufolge wichtige Indikatoren für sich ankündigende Beeinträchtigungen des Sehvermögens. Ihre Erkennung im retinalen Pigmentepithel, ihre Quantifizierung und Charakterisierung werden als Mit-

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tel zur Beurteilung von Alterungsprozessen bzw. pathologischen Veränderungen genutzt.

LIPOFUSCIN und FAD haben die Eigenschaft, bei Bestrahlung mit Licht eines bestimmten Spektralbereichs längerwelliges Licht zu emittieren, sie werden aufgrund dieser natürlichen Fluoreszenz als Fluorophore bezeichnet. Diese Eigenschaft wird in verschiedenen, im Stand der Technik bereits bekannten Anordnungen zu ihrem Nachweis und auch zur Messung von Fluoreszenzspektren lokal begrenzter Areale des Augenhintergrundes genutzt. So beispielsweise mit konventionellen Funduskameras, die zu diesem Zweck mit speziellen Restlicht-Detektorsystemen gekoppelt werden. Derartige Anordnungen sind nachteiligerweise aufwendig und kostenintensiv; ein weiterer Nachteil besteht in der begrenzten örtlichen Auflösung der Restlicht-Detektorsysteme.

Weiterhin ist es bekannt, Fluorophore mit Hilfe der Laser-Scan-Technik nachzuweisen. Hierbei allerdings besteht ein wesentlicher Nachteil darin, daß zur Diagnose die Mittelung mehrerer über einen gewissen Zeitverlauf aufgenommener Bilder erforderlich ist, was aufgrund der Augenbewegung eine nichtlineare Bildverzerrung zur Folge hat. Diese Bildverzerrung läßt sich zwar durch geeignete Computerprogramme korrigieren, das jedoch hat wieder eine Erhöhung des Aufwandes zur Folge.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Funduskamera der vorbeschriebenen Art derart weiterzubilden, daß bei einfacher Handhabung mit hinreichender Genauigkeit Aussagen über die Konzentration und Verteilung

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von Fluorophoren in den Zellen des retinalen Pigmentepithel getroffen werden können.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im Beleuchtungsstrahlengang ein erstes optisches Filter und im Beobachtungsstrahlengang ein zweites optisches Filter vorgesehen sind, wobei das erste optische Filter für einen Wellenlängenbereich &lgr;_&Agr;1 bis &lgr;_&Agr;2 durchlässig ist, der dem Absorptionsspektrum eines oder mehrerer im Gewebe des Augenhintergrundes enthaltener Fluorophore entspricht und das zweite optische Filter für einen Wellenlängenbereich &lgr;_&Egr;1 bis &lgr;_&Egr;2 durchlässig ist, der der Emissionsbandbreite dieser im Gewebe des Augenhintergrundes enthaltenen Fluorophore entspricht. Das erste wie auch das zweite optische Filter können sowohl fest in den betreffenden Strahlengang eingeordnet oder mit Hilfe einer Vorrichtung in die Strahlengänge einschwenkbar bzw. aus den Strahlengängen wieder ausschwenkbar sein.

Wird nun die Beleuchtungsquelle eingeschaltet und das erste optische Filter in den Beleuchtungsstrahlengang eingebracht, so trifft der Teil der Beleuchtungsstrahlung mit dem Wellenlängenbereich &lgr;_&Agr;1 bis &lgr;_&Agr;2 auf den Augenhintergrund. Befinden sich im Gewebe nachzuweisende Fluorophore, werden diese zur Strahlungsemission angeregt. Die emittierte Strahlung liegt innerhalb des Wellenlängenbereiches &lgr;_&Egr;1 bis &lgr;_&Egr;2, für die das zweite optische Filter durchlässig ist. Dieser Strahlungsanteil wird mit Hilfe des optischen Systems, mit dem die Funduskamera an sich ausgerüstet ist, zur Abbildung des Areals am Augenhintergrund genutzt, von

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dem die emittierte Strahlung ausgeht. Die flächige Ausdehnung dieses Areals ist ein Maß für die Verteilung der betreffenden Substanz bzw. Substanzen am Augenhintergrund. Das Bild kann sofort visuell ausgewertet oder zum Zweck einer späteren Auswertung fotografisch oder elektronisch gespeichert werden. Aus der Intensität der Strahlung sind Schlußfolgerungen im Hinblick auf die Konzentration der fluoreszierenden Substanzen im Gewebe des Äugenhintergrundes möglich.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Wellenlängenbereich &lgr;_&Agr;1 bis &lgr;_&Agr;2 der Absorptionsbandbreite und der Wellenlängenbereich &lgr;_&Egr;1 bis ^₂ der Emissionsbandbreite des Alterspigmentes LIPOFUSCIN entspricht. Damit ist es in der beschriebenen Art und Weise möglich, das Ausmaß der Akkumulation von LIPOFUSCIN in der Retina optisch zu ermitteln.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Wellenlängenbereich &lgr;_&Agr;1 bis &lgr;_&Agr;2 der Absorptionsbandbreite und der Wellenlängenbereich &lgr;_&Egr;1 bis &lgr;_&Egr;2 der Emissionsbandbreite von Flavinadenin-Dinucleotid (FAD) entspricht. Damit ist es in der vorbeschriebenen Weise möglich, das Vorhandensein, die Konzentration und die Verteilung dieses Enzyms in den Zellen des retinalen Pigmentepithels optisch zu ermitteln.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das erste optische Filter für Strahlung mit einem Wellenlängenbereich von &lgr;_&Agr;1=475&eegr;&idiagr;&eegr; bis &lgr;_&Agr;2 = 515&eegr;&idiagr;&eegr;

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durchlässig ist, während das zweite optische Filter Strahlung im Wellenlängenbereich von &lgr;_&Egr;1=53 0&eegr;&tgr;&eegr; bis &lgr;_&Egr;2=645&eegr;&tgr;&eegr; passieren läßt.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

In Fig.l ist eine Funduskamera mit einer Beleuchtungsquelle 1 für einen Beleuchtungsstrahlengang 2 sowie eine Optik 3 zur Beobachtung des Hintergrundes eines Patientenauges 4 mit Hilfe des Beobachtungsstrahlenganges 5 dargestellt.

Im Beleuchtungsstrahlengang 2 ist ein optisches Filter 6 und im Beobachtungsstrahlengang 5 ein optisches Filter 7 fest angeordnet. Das optische Filter 6 ist für einen Wellenlängenbereich X_A1=475nm bis &lgr;_&Agr;2=515&eegr;&idiagr;&eegr; durchlässig. Dieser Wellenlängenbereich entspricht dem Absorptionsspektrum von LIPOFUSCIN, das sich als Stoffwechselprodukt in den Zellen des retinalen Pigmentepithel (RPE) einlagert. Das optische Filter 7 ist für die Strahlung eines Wellenlängenbereiches &lgr;_&Egr;1=530&eegr;&idiagr;&eegr; bis X_E2 = 645nm durchlässig. Dieser Wellenlängenbereich entspricht dem Emissionsspektrum von LIPOFUSCIN.

Wird nun der Augenhintergrund mit der Optik 3 beobachtet, sind die Areale, in denen LIPOFUSCIN vorhanden ist, deutlich erkennbar, da das LIPOFUSCIN durch die Beleuchtungsstrahlung, die das optische Filter 6 passiert, nämlich die Strahlung mit dem Wellenlängenbereich &lgr;_&Agr;1=475&eegr;&tgr;&eegr; bis &lgr;_&Agr;2=515&eegr;&tgr;&eegr;, zur Emission einer Strahlung im Wellenlängenbereich von &lgr;_&Egr;1 = 53 0&eegr;&tgr;&eegr; bis &lgr;_&Egr;2 = 645&eegr;&idiagr;&eegr; angeregt wird. Aus der InSeite 6 HANR.: 7291 DE

tensität des emittierten Lichtes kann auf die Konzentration und aus der flächigen Ausdehnung des deutlich erkennbaren Areals auf die Verteilung des im Gewebe des Augenhintergrundes enthaltenen LIPOFUSCIN geschlossen werden.

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Bezugszeichenliste

1 Beleuchtungsquelle

2 Beleuchtungsstrahlengang

3 Optik

4 Patientenauge

5 Beobachtungsstrahlengang

6 erstes optisches Filter

7 zweites optisches Filter

Claims

··* ·· a a a a Ansprüche

1. Funduskamera zur Abbildung des Augenhintergrundes, mit einem auf den Augenhintergrund gerichteten Beleuchtungsstrahlengang (2) und einem vom Augenhintergrund ausgehenden Beobachtungsstrahlengang (5) , dadurch gekennzeichnet,

- daß ein erstes optisches Filter (6) im Beleuchtungsstrahlengang (2) fest angeordnet oder das erste optische Filter (6) mit Hilfe einer Schwenkvorrichtung in den Beleuchtungsstrahlengang (2) einschwenkbar ist,

- daß ein zweites optisches Filter (7) im Beobachtungsstrahlengang (5) fest angeordnet oder das zweite optische Filter (7) mit Hilfe einer Schwenkvorrichtung in den Beobachtungsstrahlengang (5) einschwenkbar ist,

- daß das erste optische Filter (2) für einen Wellenlängenbereich &lgr;_&Agr;1 bis &lgr;_&Agr;2 durchlässig ist, der dem Absorptionsspektrum von mindestens einer im Gewebe des Augenhintergrundes vorhandenen fluoreszierenden Substanz entspricht und

- daß das zweite optische Filter (7) für einen Wellenlängenbereich &lgr;_&Egr;1 bis &lgr;_&Egr;2 durchlässig ist, der dem Emissionsspektrum dieser fluoreszierenden Substanz entspricht .

2. Funduskamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenlängenbereich &lgr;_&Agr;1 bis &lgr;_&Agr;2 dem Absorptionsspektrum von LIPOFUSCIN und/oder Flavinadenin-Dinucleotid (FAD) entspricht.

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3. Funduskamera nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenlängenbereich &lgr;_&Egr;1 bis &lgr;_&Egr;2 dem Spektralbereich einer Strahlung entspricht, die von LI-POFUSCIN und/oder FAD nach Anregung durch die Strahlung im Wellenlängenbereich &lgr;_&Agr;1 bis &lgr;_&Agr;2 emittiert wird.

4. Funduskamera nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste optische Filter (6) für einen Wellenlängenbereich von &lgr;_&Agr;1=475&eegr;&tgr;&eegr; bis &lgr;_&Agr;2=515&eegr;&tgr;&eegr; durchlässig ist.

5. Funduskamera nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite optische Filter

(7) für einen Wellenlängenbereich &lgr;_&Egr;1=530&eegr;&tgr;&eegr; bis &lgr;_&Egr;2 = 645&eegr;&pgr;\ durchlässig ist.

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