DE3049792C2

DE3049792C2 - Augenmikroskop und Adapter für ein Augenmikroskop

Info

Publication number: DE3049792C2
Application number: DE19803049792
Authority: DE
Inventors: Kuniomi Kobe Abe
Original assignee: Konan Camera Research Institue Inc
Current assignee: Konan Camera Research Institue Inc
Priority date: 1979-05-08
Filing date: 1980-05-08
Publication date: 1987-02-12
Also published as: GB2063511B; GB2063511A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Augenmikroskop gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Adapter für ein solches Augenmikroskop gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5.

in der JP-OS 54-99 647 (offengelegt 6.8.79) ist ein Augenmikroskop der hier interessierenden Art beschrieben, mit dem das Innere des Augapfels, z. B. die Endothelzellen der Cornea (Augenhornhaut) untersucht werden können. Dieses Augenmikroskop weist ein Objektivsystem auf, das ein Vorderglied in Form einer sogenannten »Kegel- oder Konuslinse« enthält. Bei der Untersuchung eines Augapfels wird die Stirnfläche des Vordergliedes auf die Hornhaut aufgesetzt und Licht zur Beleuchtung des Gesichtsfeldes wird von einer Seite der optischen Achse des Mikroskops eingespiegelt und durch das Objektiv auf das zu untersuchende Objekt geworfen. Da zwischen dem Brechungsindex von Glas und dem Brechungsindex von Hornhautgewebe jedoch ein beträchtlicher Unterschied besteht, wird ein erheblicher Teil des Beleuchtungslichtes an der Grenzfläche zwischen dem optischen Vorderglied des Objektivsystems und der Hornhaut reflektiert, der sich dann mit dem Licht vom Objekt überlagert, so daß sowohl das Gesichtsfeld als auch die Auflösung beeinträchtigt werden.

Es ist at.'ch bekannt, daß sich diese Nachteile durch eine Flüssigkeitsschicht zwischen dem optischen Vorderglied des Augenmikroskops und der Hornhaut verringern lassen und die Immersionstechnik an sich ist daher in der Augenuntersuchung weit verbreitet sowie /.ur Betrachtung nicht zentral gelegener Teile des Augeninnenraumes unentbehrlich. So ist aus der DE-OS 27 16 614 ein optisches System zur Abbildung der Netzhaut bekannt, das zwei Linsengruppen enthält, von denen die erste über die Augenflüssigkeit oder eine physiologische Kochsalzlösung Kontakt mit der Hornhaut des Patientenauges hat.

In dem Buch von Wolfgang Sträub »Die ophthalmologischen Untersuchungsmethoden«, 1. Band, Ferdinand-Enkc-Verlag Stuttgart, 1970, S. 174 bis 176, sind unter dem Stichwort »Gonioskopie« Kontaktgläser für die Gonioskopie, insbesondere eine von Koeppe angegebene Kugelküvette beschrieben, deren Hohlraum mit Flüssigkeit gefüllt wird.

Die mikroskopische Immersionstechnik ist in dem Buch von Karl Mütze »ABC der Optik«. Verlag Werner Dausien, Hanau/Main, 1961, S. 565 beschrieben.

Der Einfluß der Dicke einer Immersionsschicht im Zusammenhang mit unterschiedlichen Immersionsflüssigkeiten wird in der DE-OS 26 55 041 behandelt.

Nachteilig an den bekannten Augenmikroskopen ist, daß die Verhältnisse im Immersionsbereich relativ schlecht definiert sind, so daß die Reproduktion optimaler Verhältnisse nicht gewährleistet ist. Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, ein Augenmikroskop der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die Einhaltung optimaler Verhältnisse im Immersionsbereich mit einfachen Mitteln gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird bei dem Augenmikroskop der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 bzw. durch den im Patentanspruch 5 gekennzeichneten Adapter gelöst.

Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Gegenstände dieser Ansprüche sind Merkmale von Unteransprüchen.

Bei einem in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildeten bzw. mit einem erfindungsgemäßen Adapter versehenen Augenmikroskop lassen sich störende

Reflexionen weitgehend und reproduzierbar unterdriikken, so daß das Gesichtsfeld ungestört und mit hoher Auflösung zur Verfugung sieht.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele des vorliegenden Augenmikroskopes und des vo liegenden Adapters unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt eines Teiles eines Augenmikroskops gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 2 und 3 Fchematische Darstellungen der Relation zwischen dem Strahlengang des Beleuchtungslichtes und dem Gesichtsfeld bei der Ausführungsform des Augenmikroskops gemäß F i g. 1;

Fig.4 einen Längsschnitt eines Ausführungsbeispieies eines Adapters gemäß der Erfindung und

F i g. 5 und 6 Längsschnitte zweier verbesserter Weiterbildungen des Adapters gemäß F i g. 4.

In den Zeichnungen sind entsprechende Bauteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

in Fig. I ist schemarisch die optische Spitze, d. h. das optische Vorderglied 2 eines typischen Augenmikroskops dargesiellt, mit dem das Innere eines Augapfels untersucht werden kann. Das Vorderglied 2 hat die Form einer sogenannten Kegel- oder Konuslinse, die am vorderen Ende des Augenmikroskopes angeordnet und der Hornhaut 13 eines zu untersuchenden Auges zugewandt ist.

Die Konuslinse 2 enthält einen hinteren Teil 23 aus Glas und einen vorderen Teil aus einem Material, wie Fluorit, das einen niedrigeren Brechungsindex als Glas hat. Die Einzelheiten des optischen Systems des Augenmikroskops sind in der DE-OS 30 17 668 beschrieben.

Die erwähnte störende Reflexion des Beleuchtungslichtes an der Grenzfläche zwischen dem optischen Vorderglied des Augenmikroskops und der Hornhaut des untersuchten Auges kann durch eine zwischen das Vorderglied des Objektivsystems und die Augeiihorn· haut eingebrachte Immersionsflüssigkeit verringert werden. Die Wirkung ist jedoch nur gering, wenn die Flüssigkeitsschicht zu dünn ist.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist daher an der Stirnfläche des Vorderteils 24 des die Konuslinse bildenden Vordergliedes 2 ein kurzes rohrförmiges Bauteil 25 aus Metall oder Kunststoff befestigt. Bei Benutzung des Augenmikroskops wird in das rohrförmige Bauteil 25 eine physiologisch verträgliche Flüssigkeit eingefüllt, deren Brechungsindex zwischen dem des Vorderteiles 24 und dem der Augenhornhaut 13 liegt. Wenn der Vorderteil 24 des Vordergliedes 2 aus Fluorit besteht, kann als Zwischenflüssigkeit physiologische Kochsalzlösung verwendet werden.

Die Länge des rohrförmigen Bauteils 25 bzw. die Höhe der Seitenwand dieses Bauteils entspricht im wesentlichen der Dicke der wischengeschalteten Flüssigkeit, deren Wirksamkeit, wie erwähnt, jedoch leidet, wenn ihre Schichtdicke zu gering Kt. Welche Dicke in der Praxis erforderlich ist. soll nun anhand der Fig. 2 und 3 erläutert werden: F i g. 2 zeigt einen Grenzzustand, bei dem die innere Grenze S2 des Objektlichtbündels S\-S 2. das durch ein Beleuchtungslichtbündel LX-L2 erzeugt wird, mit der äußeren Grenze R 1 des reflektierten Lichtbündels R \-R2 von der Stirnfläche des Vordergliedes 2 zusammenfällt. Bezeichnet man die Dicke der Flüssigkeusschicht 26. d. h. die axiale Länge des rohrförmigen Bauteils 25. mit d, so sieht man. daß das optisch* Bild durch das reflektierte Licht offensichtlich in einem Gesichtsfeld der Breite D nicht beeinflußt wird, wenn die Dicke der Flüssigkeitsschicht größer als d ist Der Wert der Dicke d ist jedoch eine Funktion der Vergrößerung und der numerischen Apertur des Objektivs sowie des Abstandes zwischen der Hornhautoberfläche und dem untersuchten Objekt Bei einem Mikroskop des hier vorliegenden Typs liegt der Wert der numerischen

tu Apertur typischerweise zwischen 0,2 und 0,4.

Bei Verwendung des gebräuchlichsten Objektivsystems mit der Vergrößerung Ar 20 und der numerischen Apertur 0,33, und Aufsetzen der Stirnfläche der Konuslinse auf die Augenhornhaut zur Untersuchung

Ii der Endothelzellen, die sich etwa 0,5 mm tief unter der Oberfläche der Augenhornhaut befinden, betrug das Verhältnis der Breite Wats beobachtbaren Gesichtsfeldes zur Breite D des gesamten Gesichtsfeldes bisher etwa 0.2 bis 0,25. Dieses Verhältnis ließ sich jedoch auf etwa 0,5 erhöhen, wie es in F i g. 3 dargestellt ist, in dem man eine 1,0 mm dicke FJüssigkeitsschicht verwendete, auch wenn das gleiche Objekt mit demselben Objektiv beobachtet wurde. Obwohl eine Breite W dieser Größenordnung wegen der Abmessungen des gestri-

?> chelt eingezeichneten photographischen Gesichtsfeldes fast ausreichen würde, ließt sich praktisch das ganze Gesichtsfeld 17 mit dem sichtbaren Gesichtsfeld 18 erfassen, wenn die Dicke der Flüssigkeitsschicht 1,5 mm betrug. Für praktische Zwecke erleichtert eine etwa

jo 4 mm dicke Flüssigkeitsschicht die Handhabung und Untersuchungen, so daß eine solche Flüssigkeitsschicht besonders vorteilhaft ist.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 ist das rohrförmige Bauteil 26 zur Aufnahme der Flüssigkeit an

*> der Stirnfläche des optischen Vordergliedes 2 befestigt und es ist dann schwierig. Blasen aus der Flüssigkeitsschicht zu entfernen sowie die Anordnung zu reinigen, wenn die Flüssigkeitsschicht die obenerwähnte Dicke haben soll. Diese Nachteile werden durch den in Fig.4

^J(1 dargestellten Adapter 28 vermieden. Der Adapter 28 besteht aus Metall oder Kunststoff und weist, wie dargestellt, vorne einen ringförmigen Wandteil 29 auf und hinten einen Befestigungs- oder Halterungsteil 30, dessen Innenfläche auf die Außenseite des vorderen

⁴· Endes des als Konuslinse ausgebildeten optischen Vordergliedes 2 paßt, so daß der Adapter leicht am Vorderglied 2 angebracht und wieder von diesem entfernt werden kann. Die Höhe des Wandteiles 29 wird so bemessen, daß sich die oben erwähnte gewünschte

''■' Dicke der Flüssigkeitsschicht ergibt Der Adapter ist selbst leicht zu reinigen und ermöglicht auch ein bequemes Reinigen der Stirnfläche des optischen Vordergliedes 2 des Mikroskopobjektivs.

in den F i g. 5 und 6 sind vorteilhafte Weiterbildungen

" des Adapters gemäß Fig. 4 dargestellt. Der in F i g. 5 dargestellte Adapter ist mit einer kreisförmigen Trennwand 31 zwischen dem rohrförmigen Wandteil 29 und dem Halterungsteil 30 versehen und dis ganze Struktur ist aus einem transparenten Material herge-

^h" stellt, dessen Brechungsindex zwischen dem des optischen Vordergliedes 2 und der Hornhaut liegt. Kunststoffe sind für diesen Zweck besonders geeignet. Bei Verwendung des Adapters 28 wird der Zwischenraum ^2 zwischen dem optischen Vorderglied 2 und der

^bl Trennwand 31 mit einer Flüssigkeit gefüllt, deren Brechungsindex zwischen dem des Materials des optischen Vordergliedes 2 und des der Trennwand 31 liegt und der durch den Wandteil 29 umschlossene Raum

wird vorzugsweise mit einer Flüssigkeit gefüllt, deren Brechungsindex annähernd mit dem der Augenhornhaul: übereinstimmt. Dadurch weiden Reflexionen an allen anderen Grenzflächen als an der Stirnfläche des optischen Vordergliedcs 2 praktisch völlig vermieden und es kann keine Beeinträchtigung des Objektbildes durch reflektiertes Licht eintreten.

Fig. 6 zeigt einen Adapter 28, der gegenüber dem gemäß F i g. 5 dadurch weiter ausgebildet und verbessert ist. daß er an der Innenseite des Halterungsteiles und der Oberseite der Trennwand 31 mit einem kleinen stufenförmigen Absatz 33 versehen ist. Dieser stufenförmige Absatz 33 gewährleistet, daß immer ein Zwischenraum 32 nennenswerter Dicke zwischen der Stirnfläche des optischen Vordergliedes 2 und der Trennwand 31 verbleibt, so daß keine unerwünschte optische Wechselwirkung eintreten kann, selbst wenn die koppelnde Flüssigkeit im Spalt 32, die bei der Erläuterung der Ausführungsform gemäß F i g. 5 erwähnt worden war. weggelassen wird.

Da die oben beschriebenen Adapter 28 konstruktiv einfach sind und daher mit geringen Kosten in Massenfertigung hergestellt werden können, ist es manchmal zweckmäßig, die Adapter nach dem Gebrauch wegzuwerfen, anstatt sie zu reinigen und nochmals zu verwenden.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen hatte das optische Vorderglied des Objektivsystems die Form einer Konuslinsc Selbstverständlich kann das Vorderglied auch eine andere Form haben und z. B. aus einer ebenen Glasplatte bestehen oder irgendwie anders ausgebildet sein, so daß man nicht mehr von einer Konuslinse sprechen kann. Die Erfindung läßt sich jedoch offensichtlich auch bei solchen anderen Objektivsystemen anwenden. Es können auch andere Materialien und Konfigurationen verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Augenmikroskop mit einem Objektivsystem, welches eine optische Vordergliedspitze mit einer der Hornhaut eines zu untersuchenden Augapfels zugewandten Stirnfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze des optischen Vorderglieds (2) an der Stirnfläche mit einem kurzen rohrförmigen Bauteil (25, 29) zur Aufnahme einer Flüssigkeit (26) versehen ist, deren Brechungsindex ι zwischen dem des optischen Vordergliedes (2) und dem der Hornhaut (13) liegt.

2. Augenmikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Wand des rohrförmigen Bauteils (25) mindestens 1,5 mm r beträgt.

3. Augenmikroskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrformige Bauteil (29) einen Teil eines lösbaren Adapters (28) zur Aufnahme der Flüssigkeit bildet, der ein kurzes, -'o rohrförmiges Wandteil (29) aufweist, das sich von der Stirnfläche des Vordergliedes (2) in Richtung auf den Augapfel erstreckt, und einen an den Wandieil angeformten Halterungsteil (30) enthält, der lösbar auf die Außenfläche des optischen Vordergliedes (2) 2=> aufsetzbar ist.

4. Augenmikroskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Wandteiles (29) mindestens 1,5 mm beträgt.

5. Adapter für ein Augenmikroskop, das ein Ji) Objektivsystem enthält, welches ein optisches Vorderglied mit einer der Hornhaut eines zu untersuchenden Augapfels zugewandten Stirnfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter (28) zur Halterung einer Flüssigkeit zwischen der ü Stirnfläche des optischen Vordergliedes (2) und der Hornhaut des Augapfels einen kurzen rohrförmigen Wandteil (29) enthält, der sich von der Stirnfläche in Richtung auf den Augapfel erstreckt und mit einem Halterungsteil (30) zusammenhängt, der lösbar auf die Außenfläche des optischen Vordergliedes (2) aufsetzbar ist, und daß die Flüssigkeit einen Brechungsindex zwischen dem des optischen Vordergliedes und der Augenhornhaut aufweist.

6. Adapter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Halterungsteil (30) und dem Wandteil (29) eine kreisförmige Trennwand (31) vorgesehen ist, die aus einem Stück mit dem Wandteil (29) und dem Halterungsteil (30) besteht und mit diesen aus einem transparenten Material « gebildet ist, dessen Brechungsindex zwischen dem des optischen Vordergliedes (2) und dem der Augenhornhaut (13) liegt.

7. Adapter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Schnittpunkt einer Innenfläche des Halterungsteiles (30) und der Oberfläche der Trennwand (31) ein stufenförmiger Absatz (33) zur Anlage an der Stirnfläche des optischen Vordergliedes (2) vorgesehen ist.

8. Adapter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch μ gekennzeichnet, daß die Höhe des Wandteiles (29) mindestens 1,5 mm beträgt.