DE3150124C2 - Vorrichtung zur Untersuchung der vorderen Augenabschnitte - Google Patents

Abstract

Bei einer Vorrichtung zur Untersuchung der vorderen Augenabschnitte nach dem Scheimpflug-Prinzip ist im Abbildungsstrahlengang ein elektrischer Empfänger für die elektronische Auswertung der Untersuchungsergebnisse vorgesehen. Verschiedene Meridianschnitte im Probandenauge werden mit Hilfe eines drehbaren Prismas erzeugt. Durch ein Fixationsobjekt und eine Strichmarkenplatte im Beleuchtungsstrahlengang ist eine leichte Reproduzierbarkeit der Meßergebnisse sowie eine Erleichterung der Verlaufskontrollen von Veränderungen im Auge gegeben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Untersuchung der vorderen Augemibschnitte mit einem nach dem Scheimpflug-Prinzip aufgebauten Spaltlampengerät, bei dem im Beleuchtungsstrahlengang eiii Fixationsobjekt für das Probandenauge und eine Strichmarkenplatte für die Lokalisation vorgesehen sind.

Bei Untersuchungen des menschlichen Auges mit Hilfe eines nach dem Scheimpflug-Prinzip abgewandelten Spaltlampengeräts wird die über die Spaltbeleuchtung beleuchtete Schnittebene im Probandenauge in einer zur Spaltlichtebene geneigten Aufnahmerichtung fotografiert. Die Fotografien werden mikrodensitometrisch ausgewerten und geben Auskunft über den Zustand der menschlichen Augenlinse und der Hornhaut.

Das Grundprinzip der Untersuchung des menschlichen Auges mit einem nach dem Scheimpflug-Prinzip aufgebauten Spaltlampengerät ist aus der Zeitschrift »Ophtalmologica« Band 151, 1966, Seiten 489-491 bekannt. Das dieser Veröffentlichung zugrunde liegende Gerät ist für die wissenschaftliche Forschung entwickelt und für den praktischen Einsatz in seiner Bedienung zu kompliziert. Auch die mikrodensitometrische Auswertung der Fotografien ist zeitraubend und erfordert geschultes Personal.

Ein für den praktischen Einsatz am Patienten vorgesehenes Spaltlampengerät nach dem Scheimpflug-Prinzip ist in der US-PS 41 71 877 beschrieben. Nachteilig bei diesem Gerät ist, daß zur Erzeugung verschiedener Meridianschnitte im Auge die Spaltlampe samt Kamera um ca. 180° vor dem Probandenauge schwenkbar sein muß. Da das Beobachten des Spaltbildes im Halbkreis oberhalb der Horizontalen erfolgt, muß das obere Augenlid des Patienten aus dem Strahlengang gehalten werden, was vom Patienten als unangenehme Belästigung empfunden wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein nach dem Scheimpflug-Prinzip wirkendes Spaltlampengerät anzugeben, mit dem auf einfachere Art Messungen an den vorderen Augenabschnitten und der Augenlinse durchgeführt werden können. Insbesondere soll das Gerät dazu geeignet sein, die Krümmung der Vorderfläche

ίο der Hornhaut, die Dicke der Hornhaut, die Vorderkammertiefe. die geometrischen Abmessungen der Linse und ihrer verschiedenen Schichtungen sowie die Grauabstufungen verschiedener Zonen zu erfassen. Dabei soll das Gerät unkompliziert in der Handhabung sein und eine leichte Reproduzierbarkeit und Auswertung der Meßergebnisse erlauben.

Diese Aufgabe wird etiindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Abbildungsstrahlengang ein optoelektronischer Bildwandler, beispielsweise eine Fersehkameraröhre, vorgesehen ist, an den ein elektronischer Rechner zur Bilddatenverarbeitung angeschlossen ist und daß bei der Erzeugung verschiedener optischer Meridianschnitte im Probandenauge bei feststehender Fernsehkamera ein vor dem Probandenauge angeordnetes und um die optische Achse drehbares Prisma, das mit einem Reversionsprisma gekoppelt ist, zur Nachführung des Abbildungsstrahlenganges dient.

Als optoelektronischer Bildwandler können im Abbildungsstrahlengang auch Bildaufnahme-Sensoren die-

jo nen.

Zweckmäßigerweise ist die aus Spaltblende. Kollektor und Lampe bestehende Spaltgruppe mit dem drehbaren Prisma gekoppelt. Die Kopplung der wesentlichen abbildenden Elemente mit dem drehbaren Prisma

J5 ermöglicht eine gleichbleibende Abbildungsqualität in den verschiedenen Meridianschnitten.

Zweckmäßigerweise sind vor dem optoelektronischen Bildwandler Mittel zur Einspiegelung des Abbindungsstrahlenganges in den Beobachtungstubus des Beleuchtungsstrahlenganges vorgesehen, damit das Probandenauge wahlweise auch direkt beobachtet werden kann.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß bei der Erzeugung verschiedener optischer Meridianschnitte im Probandenauge nicht die ganze Spaltlampen- oder Dokumentationseinrichtung geschwenkt werden muß, sondern nur einzelne optische Teile. Das Gerät erlaubt die Gewinnung von Meßdaten der Linse, der Hornhaut und der vorderen Augenkammer sowie die Gewinnung von komplexeren Meßdaten wie Krümmungsradien und Flächen einzelner Strukturen unter personal- und zeitsparender Informationsauswertung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 den optischen Aufbau des erfindungsgemäßen Gerätes in schematischer Darstellung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild für die Bilddatenverarbei-

bo tung.

In dem in F i g. 1 gezeigten optischen System wird die Lampenwendel 1 über eine Köhler'sche Beleuchtungsanordnung (Kollektor 2, Kondensorlinsen 3,4) und zwei Umlenkelemente 23, 24 in die Aperturblende 5 abgebil-

b5 det. Die Brennweite der Kondensorlinsen beträgt ca. 125—140 mm. Der Spalt 6 erzeugt im Auge A den optischen Schnitt OS. Mit 7 ist ein Fixationsobjekt bezeichnet, das im Brennpunkt der Kondensorlinsen 3 und 4

liegt und in Richtung zum Probandenauge A hin nach unendlich abgebildet wird. Das Spaltbild OS wird durch eine Stabblende T vom Hornhautreflex befreit und unter dem Winkel λ zur optischen Achse 8 des Beleuchtungsstrahlenganges, die gleichzeitig die Symmetricach- r> se des Auges darstellt, über das Prisma 9. das Objektiv 10. den Umlenkspiegel 11. das Reversionsprisma 12. das Objektiv 13, den Umlenkspiegel 14 und das Prisma 15 durch die schmale Öffnung 16 einer Fernsehkamera 22 auf eine Empfängerröhre unter dem Winkel β abgeoil- to det. Die Verwendung des Prismas 15 zur Strahlablenkung um den Winkel β erlaubt die Anordnung der Fernsehkamera 22 mit ihrer Empfängerfläche senkrecht zur optischen Achse. Anstelle der Umlenkspiegel 11 und 14 können selbstverständlich auch Umlenkprismen ver- is wendet werden. Die Aperturblcnde 5 ist zweckmäßigerweise an ihrer Funktionsstelle nicht als körperliche Aperturblende ausgebildet, sondern befindet sich in der Nähe der Lampenwendel und wird in ihre Funktionsstelle abgebildet. Dadurch wird verhindert, daß der Lichtstrom auf das Fixationsobjekt durch die Aperturblende beeinträchtigt wird. Im dargestellten Beispiel beträgt der Winkel λ = 40°. der Winkel β = 46.5°. Das Objektiv 10 hat eine Brennweite f = 88 mm und der Abbildungsmaßstab AM ergibt sich zu 1,2. Bei anderer gewünschter Bildgröße kann der Abbildungsmaßstab -4Mdurch die Wahl eines anderen Objektives geändert werden, da der Abbildungsmaßstab AM aus dem Quotienten der Brennweite für das Objektiv 13 und der Brennweite für das Objektiv 10 gebildet wird. Mit Wahl jo eines anderen Abbildungsmaßstabes ändert sich riuch der Scheimpflug-Bedingung der Winkel //und die Stellung des Spiegels 14: das Prisma 15 kann dann evtl. entfallen.

Beim Wechsel von einem Meridianschnitt zum ande- j:> ren führt die Aperturblende 5, das Prisma 9. das Objektiv 10 und der Spiegel 11 eine Drehbewegung um die optische Achse 8 aus. Der Drehwinkel ;■ kann maximal 180° betragen. Das Reversionsprisma 12 folgt dieser Drehbewegung mit dem Winkel <f = ;·/2. Synchron mit dem Winkel ;■ dreht sich die Einheit Spaltblende 6. Kollektorlinse 2 und Lampe 1. Das Probandenauge mit dem Hornhautreflex wird im Beleuchtungsstrahlengang über den Teiler 17 und den Spiegel 18 in die Strichmarkenplatte 19 abgebildet. Es kann über die Linse 20 und einen j-> stereoskopischen Binokulartubus 21 betrachtet weiden. Damit auch bei vertikaler Spaltabbildung eine stereoskopische Beobachtung möglich ist. andererseits aber die Abbildungstiefe des Spaltbildes im Auge möglichst groß bleibt, wird für die Aperiurbiende eine Breite von so ca. 2 mm gewählt. Bei dieser Breite der Aperturblende wird nur die Breite des Wendelbildes (8—12 mm) bedeckt. Über diesen Bereich ist der Strahlenverlauf für die stereoskopische Beobachtung nutzbar. Die Abbildung des Hornhautreflexes in die Strichmarken 19 ist vom großen Vorteil für die Reproduzierbarkeit der Messungen an Patienten, beispielsweise für Verlaufskontrollen. Wenn der Patient auf das Fixationsobjckt blickt, erscheint der Hornhautreflex auch bei wiederholten Messungen in den Strichmarken 19. Dadurch isi wi gewährleistet, daß eine bestimmte Stelle, beispielsweise auf der Hornhaut, leicht gefunden und über längere Zeit beobachtet werden kann. Zweckmäßigerweise ist d;is Fixationsobjekt in ν und ,!"-Richtung verstellbar und trägt einen beleuchteten Maßstab. (,-,

Wird anstelle der elektronischen Bildverarbeitung eine visuelle Beobachtung gewünscht, so ist es mit dem in F i g. 1 dargestellten Ausfühningsbeispiel leicht möglich.

anstelle des Spiegels 14 ein Umlenkelement zu setzen, welches den Abbildungsstrahlengang in den Beobachtungstubus 21 lenkt.

In dem in F i g. 2 dargestellten Blockschaltbild ist als optoelektronischer Bildwandler eine Fernsehkamera vorgesehen, die mit einer Fernsehkameraröhre mit empfindlicher Schicht, wie sie z. B. unter der Bezeichnung »C-Vidicon« im Handel ist. ausgerüstet ist. Das mit dem »Vidicon« aufgenommene Spaltlampenbild wird über eine Signaltrennung mit Hilfe eines A/D-Wandlers in den Bildspeicher eingelesen. Ein Steuersystem koordiniert die verschiedenen Bussysteme durch Steuersignale. Die Kapazität des Bildspeichers beträgt wahlweise 512 · 512 Byte oder 256 - 256 Byte. Für die Darstellung von Intensitätsprofilen bzw. Dichtemessungen sind 8 Bit für die Graustufen pro Bildpunkt vorgesehen.

Als Rechner wird ein schneller 16 Bit-Prozessor verwendet, der sehr schnelle Programmdurchlaufzeiten erlaubt. Er verarbeitet die abgespeicherten Bildpunkte miteinander und führt sie dem Bildspeicher zu bzw. stellt die Ergebnisse am Monitor dar. Zur Steigerung des Kontrastes werden die Grauwerte als Pseudofarben für einen RGB-Monitor aufbereitet. Für die Dokumentation, beispielsweise bei Therapieverlaufskontrollen, ist ein Plattenspeicher vorgesehen. Eine Eingabe-Tastatur dient zum Aufruf von Programmen. Dokumentieren von Patientendaten. Kommentaren etc.

Im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren spart die rechnerunterstützte Auswertung viele zeitraubende Vorgänge, wie zum Beispiel das Entwickeln eines Filmes und das Ausmessen von Dichteprofile mit Hilfe von Mikrodensitometern. Durch die höhere Lichtintensität und geringere Breite des Liehteinschnittes ist außerdem das Auflösungsvermögen verbessert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Untersuchung der vorderen Augenabschnitte mit einem nach dem Scheimpflug-Prinzip aufgebauten Spaltlampengerät, wobei im Beleuchtungsstrahlengang des Spaltlampengerätes ein Fixationsobjekt (7) für das Probandenauge und eine Strichmarkenplatte (19) für die Lokalisation des Hornhautreflexes vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Abbildungsstrahlengang ein optoelektronischer Bildwandler (22). beispielsweise eine Fernsehkameraröhre, vorgesehen ist, an den ein elektronischer Rechner zur Bilddatenverarbeitung angeschlossen ist und daß bei der Erzeugung verschiedener optischer Meridianschnitte im Probandenouge bei feststehender Fernsehkamera ein vor dem Probandenauge angeordnetes und um die optische Achse drehbares Prisma (9). das mit einem Reversionsprisma (12) gekoppelt ist. zur Nachführung des Abbildungsstrahlenganges dient.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, da ß der optoelektronische Bildwandler (22) aus Bildaufnahme-Sensoren besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltgruppe (6, 2, 1) und die zur Abbildung beitragenden Elemente (5, 9, 10, 11) mit dem drehbaren Prisma (9) gekoppelt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Einspiegelung des Abbildungsstrahlenganges in den Beobachtungstubus (21) des Beleuchtungsstrahlenganges vorgesehen sind.