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Hintergrund
der Erfindung
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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen
intraokularer Substanzen durch Bestrahlung eines Augapfels mit einem Anregungslichtstrahl
von einem optischen Anregungssystem und durch Erfassung von Messlichtkomponenten,
die zumindest entweder gestreutes Licht oder eine Fluoreszenz umfassen,
die von dem Augapfel erzeugt werden, durch ein optisches Photoempfangssystem.
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Beschreibung
des Stands der Technik
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Eine
Glas-Fluorophotometrie (VFP; VFP = Vitreous Fluorophotometry) wird
als eine Prüfung
eines quantitativen Testens der Funktion einer Blut-Okular-Barriere
durchgeführt,
indem eine intraokulare Fluoreszenz als ein Verfahren eines Bestrahlens
des Augapfels mit Anregungslicht und Erhaltens von Informationen
aus gestreutem Licht oder einer Fluoreszenz aus dem Augapfel gemessen
wird.
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Um
Diabetes Mellitus zu diagnostizieren oder die Notwendigkeit einer
Insulinverabreichung zu beurteilen, muss der Blutzuckerpegel gemessen
werden. Obwohl ein Verfahren zum Sammeln von Blut zum Messen des
Blutzuckerpegels korrekt ist, verursacht dies dem Patienten Schmerzen
und die Prüfung
ist mühselig
und dauert lange.
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Deshalb
werden verschiedene Verfahren eines nicht-invasiven Messens intraokularer
Substanzen auf der Basis optischer Informationen von Augäpfeln untersucht.
Verfahren eines Bestrahlens von Augäpfeln mit Anregungslicht und
eines Messens der Blutzuckerpegel auf der Basis daraus erhaltener Informationen
werden z. B. untersucht. Eines derartiger Verfahren ist ein Verfahren
eines Bestrahlens der kristallinen Linse mit Anregungslicht, eines
Empfangens rückgestreuten
Lichts desselben, eines Trennens desselben in Fluoreszenz- und Rayleigh-Licht durch
ein Spektroskop oder einen Zweifarbenstrahlteiler, eines Erhaltens
von Informationen, die eine Diagnose von Diabetes Mellitus erlauben,
aus einem Wert, der durch ein Normieren der Fluoreszenz-Intensität mit der
Rayleigh-Lichtintensität
erhalten wird, und eines Diagnostizierens von Diabetes Mellitus,
grauem Star oder einer weiteren Krankheit auf dieser Basis (Bezugnahme
auf U.S.-Patent Nr. 5,203,328).
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Bei
einem weiteren Verfahren wird eine Infrarotabsorption durch die
kristalline Linse oder der Brechungsindex sichtbaren Lichtes zum
Erhalten des Blutzuckerpegels in der kristallinen Linse auf dieser Basis
gemessen (Bezugnahme auf offengelegtes japanisches Patentblatt Nr.
51-75498 (1976)). Bei wiederum einem anderen Verfahren wird Kammerwasser,
das einen Leerraum zwischen der Kornea und der kristallinen Linse
füllt,
mit plan-polarisiertem Licht bestrahlt, so dass der Blutzuckerpegel
durch ein Messen des Winkels einer Drehung der Polarisierungsachse
oder des Brechungsindex erhalten wird (Bezugnahme auf U.S.-Patent
Nr. 3,963,019).
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Ein
Verfahren zum Erhalten eines Cholesterinwertes als einer weiteren
lebenswichtigen Substanz wird ebenso vorgeschlagen. Bei diesem Verfahren
wird das Kammerwasser mit Anregungslicht bestrahlt, so dass die
Intensität
gestreuten Lichts von demselben oder die Mobilität eines Proteins, das ein Streuer
ist, zum Erhalten des Cholesterinwerts gemessen wird (Bezugnahme
auf U.S.-Patent Nr. 4,836,207).
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Erhaltene
Informationen variieren mit dem gemessenen Augapfelabschnitt, wie
z. B. dem Glaskörper,
der kristallinen Linse, dem Kammerwasser oder der Hornhaut bzw.
Kornea. Um Informationen aus Positionen des Augapfels zu erhalten,
die unterschiedliche Tiefen aufweisen, wird deshalb ein optisches
System so bewegt, dass sich Orte zur Erzeugung einer Fluoreszenz,
usw., die empfangen werden soll, entlang der Tiefenrichtung des
Augapfels bewegen (Bezugnahme auf „Ringan" Band 38, Nr. 11, 1195–1199 (1984).
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Wenn
das optische System zur Messung zum Erhalten von Informationen aus
Augapfelpositionen, die unterschiedliche Tiefen aufweisen, bewegt wird
und sich der Augapfel während
dieser Bewegung bewegt, verändern
sich auch die Tiefen der gemessenen Abschnitte und eine korrekte
Messung kann nicht durchgeführt
werden.
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Ferner
ist das optische System auf Grund des Bewegens nachteiliger Weise
kompliziert und groß.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
US 4,412 543 A offenbart
eine Vorrichtung zum Bestimmen der Konzentration eines Fluoreszenz-Materials
in einem Auge. Das injizierte Fluoreszenz-Material wird mit einem
Anregungsstrahl von Licht, das in das Auge gelangt, angeregt. Der
Anregungsstrahl wird durch ein Filter gefiltert, das nur eine Wellenlänge weiterleitet,
die eine Fluoreszenz anregen kann. Der Anregungslichtstrahl durchläuft einen Weg
in dem Auge, um eine Fluoreszenz entlang des Wegs zu erzeugen. Optiken
sind vorgesehen, um die Fluoreszenz entlang des Wegs in einer Erfassungsebene
abzubilden. Ein Linear-Photodiodenarray,
das in der Erfassungsebene vorgesehen ist, erfasst gleichzeitig
eine Fluoreszenz an einer Vielzahl von Punkten entlang des Wegs
in dem Auge.
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Messvorrichtung
zum Bestrahlen eines Augapfels zu schaffen.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Messvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch
22 gelöst.
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Aufgaben
der vorliegenden Erfindung bestehen darin, eine Messung zu vereinfachen,
indem es ermöglicht
wird, gleichzeitig Lichtkomponenten, die von einer Mehrzahl von
Augapfelabschnitten, die unterschiedliche Tiefen aufweisen, zu erfassen,
um ein Bewegen eines optischen Systems unnötig zu machen, und um eine
Messvorrichtung zu miniaturisieren.
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Eine
Messvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist angepasst, um einen Augapfel mit einem monochromatischen
oder Einwellenlängen-Anregungslichtstrahl
einer sichtbaren bis Nah-Infrarot-Region von einem optischen Anregungssystem
zum Erfassen von Messlichtkomponenten, die zumindest entweder gestreutes
Licht oder eine Fluoreszenz umfassen, die von dem Augapfel erzeugt
werden, durch ein optisches Photoempfangssystem zu bestrahlen, wodurch
intraokulare Substanzen gemessen werden. Optische Achsen des optischen
Anregungs- und des optischen Photoempfangs-Systems sind räumlich unterschiedlich
zueinander und so angeordnet, um sich in dem Augapfel, ohne die
Iris zu treffen, in einem Zustand eines Fixierens der Okularachse
in einer passenden Richtung zur Messung zu schneiden, d. h. in einem
Festzustand, während
das optische Photoempfangssystem ein optisches Element zum Führen von
Messlichtkomponenten, die entlang des Anregungslichtstrahls an Augapfelpositionen
erzeugt werden, die unterschiedliche Tiefen aufweisen, zu Positionen,
die den eine Messlichtkomponente erzeugenden Positionen zugeordnet
sind, sowie einen Photodetektor zum Erfassen der Messlichtkomponenten,
die durch das optische Element geführt werden, aufweist.
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Vorzugsweise
weist das optische Photoempfangssystem ferner eine spektroskopische
Einrichtung zum Trennen der Messlichtkomponenten, die von dem Augapfel
erzeugt werden, in Spektralkomponenten auf. Die spektroskopische
Einrichtung ist zwischen dem optischen Element und dem Photodetektor
vorgesehen, der wiederum angeordnet ist, um die Messlichtkomponenten,
die durch die spektroskopische Einrichtung in die Spektralkomponenten
getrennt sind, zu erfassen. Die spektroskopische Einrichtung kann
alternativ auf einer Lichteinfallsseite des optischen Elements angeordnet
sein, wenn dieselbe nicht vom Wellenlängendispersionstyp ist.
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Ein
erstes Beispiel des optischen Elements ist eine Raumöffnung,
die aus einem Schlitz besteht, der durch ein Anordnen einer Mehrzahl
dünner
Platten gebildet ist, die parallel zu der optischen Achse des optischen
Photoempfangssystems sind, oder ein faseroptisches Linsen-Array,
das durch ein Anordnen faseroptischer Linsen parallel zu der optischen
Achse des optischen Photoempfangssystems gebildet ist. Ein zweites
Beispiel des optischen Systems ist ein konjugiertes optisches System,
das eine Linse umfasst, die angepasst ist, um Bilder der eine Messlichtkomponente
erzeugenden Positionen in dem Augapfel entlang des Anregungslichtstrahls
auf dem Photodetektor oder der spektroskopischen Einrichtung zu
bilden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist der Photodetektor aus einer zweidimensionalen Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung
hergestellt, wie z. B. einer CCD-Bildaufnahmevorrichtung, die eine
Mehrzahl zweidimensional angeordneter photoelektrischer Umwandlungselemente
aufweist. Bei einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung
ist die spektroskopische Einrichtung ein Beugungsgitter, das optische
Element ordnet die Positionen der photoelektrischen Umwandlungselemente
in einer Linie einer Anordnung des photoelektrischen Umwandlungselements
in der zweidimensionalen Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung
den eine Messlichtkomponente erzeugenden Positionen in dem Augapfel
entlang des Anregungslichtstrahls zu und das optische Photoempfangssystem
strukturiert ein Mehrkanalspektroskop zur Wellenlängendispersion
der Messlichtkomponenten von den jeweiligen Positionen in einer
Richtung senkrecht zu der Anordnung des photoelektrischen Umwandlungselements
und zur gleichzeitigen Erfassung derselben.
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Gemäß einem
weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das
optische Anregungssystem ferner einen Strahlablenkmechanismus zum
Bewegen des Anregungslichtstrahls in der Richtung, die senkrecht
zu der Ebene ist, die die optischen Achsen des optischen Anregungs-
und des optischen Photoempfangssystems umfasst, aufweisen. In diesem
Fall können
zweidimensionale Informationen in dem Augapfel erhalten werden.
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Der
Anregungslichtstrahl, der von dem optischen Anregungssystem an den
Augapfel angelegt wird, der ein monochromatischer oder Einwellenlängenstrahl
in der sichtbaren bis Nah-Infrarot-Region ist,
ist vorzugsweise ein paralleler Strahl entlang der optischen Achse
des optischen Anregungssystems. Ein exemplarisches optisches Anregungssystem zum
Erzeugen eines derartigen Anregungslichtstrahls weist eine Lichtquelle
einer weißglühenden Lampe,
wie z. B. eine Wolframlampe oder eine Halogenlampe, zum Erzeugen
von Anregungslicht mit einer kontinuierlichen Wellenlänge, eine
Wellenlängenauswahleinrichtung,
wie z. B. ein Filter, zum Einfarbigmachen des Lichts von der Lichtquelle
und einen Schlitz zum Umwandeln des Anregungslichts in einen parallelen
Strahl entlang der optischen Achse des optischen Anregungssystems
auf.
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Ein
weiteres exemplarisches optisches Anregungssystem weist eine Lasereinheit
zum Erzeugen von Anregungslicht einer einzelnen Wellenlänge in der
sichtbaren bis Nah-Infrarot-Region
als eine Lichtquelle auf. Wenn die Lasereinheit aus einer Halbleiterlasereinheit
hergestellt ist, divergiert der Strahl und so ist eine Linse oder
ein Schlitz zum Umwandeln des Anregungslichts in einen parallelen
Strahl entlang der optischen Achse des optischen Anregungssystems
nötig.
Wenn die Halbleiterlasereinheit eine Mehrzahl von Wellenlängen-Lichtkomponenten zum
Schwingen bringt, ist eine Wellenlängen-Auswahleinrichtung, wie
z. B. ein optisches Filter, zum Auswählen einer Lichtkomponente
mit spezifischer Wellenlänge
nötig.
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Wenn
Raman-Streulicht oder eine Fluoreszenz empfangen wird, wird eine
Datenverarbeitung vereinfacht, wenn der Anregungslichtstrahl monochromatisches
oder Einwellenlängen-Licht ist. Wenn das
Anregungslicht in einen parallelen Strahl umgewandelt wird, ist
dies für
die Durchführung
einer Flächenintegration
praktisch.
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Wenn
ein Strahlteiler an einer optischen Achse des Anregungslichtstrahls
des optischen Anregungssystems vorgesehen ist, so dass ein Teil
des Anregungslichts, das durch den Strahlteiler extrahiert wird,
auf photoelektrische Teil-Umwandlungselemente einfällt und
Ausgaben des Photodetektors, der die Messlichtkomponenten von dem
Augapfel empfängt, durch
Ausgaben der photoelektrischen Umwandlungselemente korrigiert werden,
kann das gestreute Licht oder die Fluoreszenz selbst dann korrekt
gemessen werden, wenn das Anregungslicht fluktuiert.
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Vorzugsweise
ist die Vorrichtung ferner mit einem optischen Okularachsenfixierungssystem
versehen, das eine Okularachsenfixierungslichtquelle zum Erzeugen
sichtbaren Lichts unabhängig
von der Lichtquelle des optischen Anregungssystems zum Einführen eines
Lichtstrahls von dieser Lichtquelle in den Augapfel aufweist, um
die Okularachse in einer spezifischen Richtung zu fixieren, z. B.
der Richtung der optischen Achse des optischen Photoempfangssystems,
oder um einen konstanten Winkel zu der Richtung der optischen Achse
bei einer Messung beizubehalten.
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Das
optische Okularachsenfixierungssystem kann entweder auf der Seite
des Augapfels, der zum Messen der intraokularen Substanzen verwendet wird,
oder eines weiteren Augapfels, der für die Messung nicht verwendet
wird, vorgesehen sein.
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Wenn
die Okularachse nicht fest ist, wird es bevorzugt, dass die Messung
durchgeführt
werden kann, wenn die Okularachse in einer vorgeschriebenen Richtung
ist, die für
die Messung geeignet ist. Zu diesem Zweck kann eine zweidimensionale
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung,
wie z. B. eine CCD-Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung,
als eine Überwachungsvorrichtung
zum Überwachen
der Augapfelrichtung vorgesehen sein, so dass Informationen, wie
z. B. die Augapfelrichtung, die Position eines Einfalls des Anregungslichtstrahls
und dergleichen, durch die zweidimensionale Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung
eingeschlossen werden können.
Die zweidimensionale Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung
zum Überwachen
kann auch entweder auf der Seite des Messaugapfels oder eines weiteren
Augapfels vorgesehen sein.
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Das
optische Anregungs- und das optische Photoempfangssystem können einstückig in
einer Schutzbrillenstruktur gelagert sein, die an dem Gesicht angebracht
werden kann, so dass die Messung ohne weiteres durchgeführt werden
kann.
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Diese
Schutzbrillenstruktur kann ferner mit einer Übertragungsschaltung versehen
sein, die Informationen, die Daten umfassen, die durch das optische
Photoempfangssystem gemessen werden, an einen externen Datenprozessor
ausgeben kann. Die Übertragungsschaltung
zum Übertragen
der gemessenen Daten kann durch jede Einrichtung, wie z. B. eine
drahtlose, verdrahtete oder optische Pulseinrichtung, implementiert
sein.
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Die
erste gemessene intraokulare Substanz ist Zucker und eine Bestimmung
kann für
Glukose durch eine Raman-Streuspitze durchgeführt werden, die bei 420 bis
1.500 cm–1 oder
2.850 bis 3.000 cm–1, vorzugsweise bei
420 bis 450 cm–1, 460 bis 550 cm–1, 750
bis 800 cm–1,
850 bis 940 cm–1, 1.000 bis 1.090 cm–1,
1.090 bis 1.170 cm–1, 1.200 bis 1.300 cm–1, 1.300
bis 1.390 cm–1,
1.450 bis 1.500 cm–1 oder 2.850 bis 3.000
cm–1 in
einer verschobenen Wellenzahl von einer Anregungswellenlänge vorliegt.
Glukose (Traubenzucker), auch Blutzucker genannt, gibt die wichtigsten
Informationen zum Diag nostizieren von Diabetes Mellitus oder Erkennen
eines Übergangs
des Zustands einer Krankheit.
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Ein
weiterer Zucker kann auch gemessen werden. In Bezug auf Inositol
z. B. kann eine Bestimmung durch eine Raman-Streuspitze bei 400
bis 1.500 cm–1 oder
2.900 bis 3.050 cm–1, vorzugsweise bei
400 bis 500 cm–1, 700 bis 900 cm–1,
1.000 bis 1.100 cm–1, 1.200 bis 1.500 cm–1 oder
2.900 bis 3.050 cm–1 in einer verschobenen
Wellenzahl von der Anregungswellenlänge durchgeführt werden.
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In
Bezug auf Fruktose kann eine Bestimmung durch eine Raman-Streuspitze
bei 550 bei 1.500 cm–1 oder 2.900 bis 3.050
cm–1,
vorzugsweise bei 550 bis 620 cm–1,
650 bis 700 cm–1, 780 bis 870 cm–1,
900 bis 980 cm–1, 1.000 bis 1.150 cm–1,
1.200 bis 1.300 cm–1, 1.400 bis 1.480 cm–1 oder
2.900 bis 3.050 cm–1 in einer verschobenen
Wellenzahl von der Anregungswellenlänge durchgeführt werden.
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In
Bezug auf Galaktose kann eine Bestimmung durch eine Raman-Streuspitze
bei 400 bis 1.500 cm–1 oder 2.850 bis 3.050
cm–1,
vorzugsweise bei 450 bis 550 cm–1,
630 bis 900 cm–1, 1.000 bis 1.180 cm–1,
1.200 bis 1.290 cm–1, 1.300 bis 1.380 cm–1,
1.400 bis 1.500 cm–1 oder 2.850 bis 3.050
cm–1 in
einer verschobenen Wellenzahl von der Anregungswellenlänge durchgeführt werden.
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In
Bezug auf Sorbitol kann eine Bestimmung durch eine Raman-Streuspitze
bei 380–1.500
cm–1 oder
2.700 bis 2.960 cm–1, vorzugsweise bei
388 bis 488 cm–1, 749 bis 862 cm–1,
933 bis 1.120 cm–1, 1.380 bis 1.464 cm–1 oder
2.731 bis 2.960 cm–1 in einer verschobenen
Wellenzahl von der Anregungswellenlänge durchgeführt werden.
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Die
zweite gemessene intraokulare Substanz ist ein Lipid und eine Bestimmung
kann durch eine Spektralintensität
eines Fluoreszenzspektrums von 450 bis 650 nm oder einen integrierten
Wert eines Spektrums in einem geeigneten Wel lenlängenbereich innerhalb des Bereichs
in Bezug auf Lecithin (Phosphatidylcholin) durchgeführt werden.
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Die
dritte gemessene intraokulare Substanz ist Bilirubin und eine Bestimmung
kann durch eine Raman-Streuspitze bei 500 bis 540 cm–1,
670 bis 710 cm–1, 900 bis 980 cm–1,
1.220 bis 1.300 cm–1, 1.310 bis 1.330 cm–1,
1.400 bis 1.500 cm–1 oder 1.550 bis 1.670
cm–1 in
einer verschobenen Wellenzahl von der Anregungswellenlänge durchgeführt werden.
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Die
vierte gemessene intraokulare Substanz ist ein glyziertes Protein
und eine Bestimmung kann durch eine Spektralintensität eines
Fluoreszenzspektrums von 640 bis 850 nm oder einen integrierten Wert
eines Spektrums in einem geeigneten Wellenlängenbereich innerhalb des Bereichs
in Bezug auf glyziertes Albumin durchgeführt werden.
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Die
fünfte
gemessene intraokulare Substanz ist ein AGE (hochentwickeltes glyziertes
Endprodukt). Das AGE kann ebenso ähnlich gemessen und bestimmt
werden. Das AGE, ein Endstufenprodukt genannt, ist ein Produkt in
einer späten
Stufe einer derartigen nicht-enzymatischen Verzuckerungsreaktion
(Glyzierung), die eine Aminogruppe aus Aminosäure, ein Peptid oder Protein
mit einer Karbonyl-Gruppe eines reduzierenden Zuckers reagieren lässt, und
wird als eine Substanz beobachtet, die auf eine Organopathie bezogen
ist, die aus einer chronischen Diabetes-Komplikation resultiert.
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Die
sechste gemessene intraokulare Substanz ist verzuckertes Kristallin.
Verzuckertes Kristallin kann auch ähnlich gemessen und bestimmt
werden.
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Diese
intraokularen Substanzen sind Substanzen, die in dem Körper vorliegen.
Ein herkömmliches
Verfahren zum Messen einer Fluoreszenz von einem Augapfel wird nach
einem Injizieren von Fluoreszein-Na in eine Vene durchgeführt. Die
vorliegende Erfindung kann auch als eine Vorrichtung zum Messen
einer derartigen extern injizierten Fluoreszenz-Sub stanz eingesetzt
werden. Zu diesem Zweck ist die siebte gemessene intraokulare Substanz
eine extern injizierte Fluoreszenz-Substanz, wie z. B. Fluorescein-Na.
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Wenn
die gemessenen intraokularen Substanzen zumindest zwei Typen von
Substanzen unter Zucker, Lipid, Bilirubin, einem glyzierten Protein,
einem AGE, verzuckertem Kristallin und dergleichen sind, werden
Spitzenintensitäten
oder Spitzenbereiche von Raman-Streulichtkomponenten verschobener
Wellenzahlen, die für
diese Substanzen ausgewählt
sind, Spektralintensitäten
einer Fluoreszenz oder integrierte Werte geeigneter Wellenlängenbereiche
verwendet, so dass gemessene Werte der jeweiligen Substanzen aus
dieser Mehrzahl gemessener Werte durch eine multivariate Regressionsanalyse erhalten
werden können.
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Die
Funktionsweise der multivariaten Regressionsanalyse ist angepasst,
um eine Datenanalyse durch eine multivariate Regressionsanalyse,
wie z. B. eine Hauptkomponentenregressionsanalyse (PCR) oder ein
Teilverfahren kleinster Quadrate (PLS-Verfahren), durchzuführen. Bei
der multivariaten Regressionsanalyse kann eine Regressionsanalyse
durch ein Verwenden einer Anzahl von Spektralintensitäten auf
einmal durchgeführt
werden, wodurch eine quantitative Analyse mit höherer Genauigkeit verglichen
mit einer Einzelregressionsanalyse möglich ist. Während eine
Mehrfachregressionsanalyse am häufigsten
eingesetzt wird, wird eine Anzahl von Proben benötigt und ihre quantitative
Analysegenauigkeit wird reduziert, wenn eine Korrelation zwischen
Spektralintensitäten
bei jeweiligen verschobenen Wellenzahlen hoch ist. Andererseits
kann die PCR, die eine multivariate Regressionsanalyse ist, Spektralintensitäten bei
einer Mehrzahl verschobener Wellenzahlenregionen zu Hauptkomponenten intensivieren,
die füreinander
irrelevant sind, und unnötige
Rauschdaten löschen,
wodurch eine hohe quantitative Analysegenauigkeit erhalten werden kann.
Ferner kann das PLS-Verfahren
auch Daten einer Probenkonzentration bei Extraktion von Hauptkomponenten
verwenden, wodurch eine hohe quantitative Analysegenauigkeit ähnlich wie
bei der PCR erhalten werden kann. In Bezug auf die multivariate Regressionsanalyse
kann auf „Tahenryo
Kaiseki" (von Kazuo
Nakatani, Shinyo-Sha) verwiesen werden.
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Um
nötige
Informationen aus der Spektralkomplexität zu ziehen, die um verschiedene
Fluktuationsfaktoren fluktuiert, ist eine Datenverarbeitung durch
einen Computer erstaunlich hilfreich. Ein übliches Verarbeitungsverfahren
ist in einer Verarbeitungs-Software gespeichert, die in einer kommerziell erhältlichen
Nah-Infrarot-Vorrichtung oder dergleichen vorgesehen ist. Als kommerziell
erhältliche Software
gibt es Unscramber von der CAMO Company oder dergleichen. Das typische
Verarbeitungsverfahren ist die zuvor genannte Vielfach-Regressionsanalyse,
PLS, die Hauptkomponenten-Regressionsanalyse oder dergleichen.
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Große Ströme einer
Datenverarbeitung, die durch eine multivariate Regressionsanalyse
auf die quantitative Regressionsanalyse angewendet wird, sind (1.)
die Bildung eines Kalibrierungsmodells (Kalibrierungskurve), (2.)
die Bewertung des Kalibrierungsmodells und (3.) die Bestimmung einer
unbekannten Probe.
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Um
eine Kalibrierung durchzuführen,
ist es nötig,
eine geeignete Anzahl von Proben zum Bilden einer Kalibrierungskurve
in ausreichender Genauigkeit zu messen. Erhaltene Spektren werden
bei Bedarf Vorprozessen unterzogen. Übliche Vorprozesse sind Glättung, Unterscheidung
und Normierung der Spektren, was allgemeine Prozesse sind.
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Die
Kalibrierung ist eine Verarbeitung eines Aufbauens mathematisch
aufeinander bezogener Ausdrücke
zwischen Spektraldaten und analytischen Werten von Zielcharakteristika,
d. h. Modellen. Die Bildung von Modellen wird durch eine statistische Technik
durch ein Verwenden analytischer Werte von Proben zum Bilden einer
Kalibrierungskurve und von Spektraldaten durchgeführt.
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Um
eine Genauigkeit einer Vorhersage der erzeugten Kalibrierungskurve
in Bezug auf eine unbekannte Probe korrekt zu bewerten, werden Messfehler
in Bezug auf die unbekannte Probe durch eine Bewertungsprobe erhalten.
Wenn die Genauigkeit der Kalibrierungskurve als nicht ausreichend
erachtet wird, werden der Typ des Verarbeitungsverfahrens oder Parameter
nach Bedarf verändert,
um die Kalibrierungskurve zu korrigieren.
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Eine
Kalibrierungskurve, die als eine ausreichende Genauigkeit aufweisend
erachtet wird, wird als ein relationaler Ausdruck zum Vorhersagen
von Werten von Zielcharakteristika aus Spektraldaten bei einer Analyse
der unbekannten Probe verwendet, um zur Bestimmung der Konzentration
der unbekannten Probe verwendet zu werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird der Augapfel mit dem Anregungslichtstrahl von dem
optischen Anregungssystem so bestrahlt, dass das optische Photoempfangssystem
gleichzeitig Messlichtkomponenten erfasst, die zumindest entweder
gestreutes Licht oder eine Fluoreszenz umfassen, die aus einer Mehrzahl
von Augapfelpositionen erzeugt werden, die unterschiedliche Tiefen
aufweisen, während
die eine Messlichtkomponente erzeugenden Positionen des Augapfels,
die unterschiedliche Positionen aufweisen, den Positionen der photoelektrischen
Umwandlungselemente des Photodetektors des optischen Photoempfangssystems
zugeordnet werden, wodurch Informationen nicht-invasiv und gleichzeitig
aus der Mehrzahl von Augapfelpositionen, die unterschiedliche Tiefen
aufweisen, erhalten werden können.
Deshalb ist es möglich,
eine derartige Unannehmlichkeit zu beseitigen, dass sich der Augapfel
während
der Messung bewegt, um die Messung zu sperren, unähnlich dem
herkömmlichen
Fall einer Durchführung
einer Bewegung in der Tiefenrichtung des Augapfels.
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Ferner
wird kein Bewegungsmechanismus für
die optischen Systeme benötigt,
wodurch die optischen Systeme miniaturisiert und in eine Schutzbrillenstruktur
integriert werden können,
um leicht handhabbar zu sein.
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So
wird ein Betrieb eines Erhaltens optischer Informationen von den
Augapfelabschnitten, die unterschiedliche Tiefen aufweisen, zum
Messen intraokularer Substanzen in jedem Teil vereinfacht und Informationen,
die nützlich
für eine
Diagnose einer Krankheit, wie z. B. Diabetes Mellitus, sind, können nicht-invasiv
erhalten werden.
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Das
Vorangegangene und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung
der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen
besser ersichtlich werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Schnittdraufsicht, die ein erstes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
eine schematische Schnittdraufsicht, die ein zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3A und 3B sind
schematische Schnittdraufsichten, die opti sche Elemente zeigen, die
aus einem faseroptischen Linsenarray bzw. einer Linse im Austausch
für Schlitze
bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel hergestellt
sind;
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4 ist
eine schematische perspektivische Ansicht, die eine CCD-Bildaufnahmevorrichtung
zum Überwachen
zeigt, die an der Seite eines zweiten Augap fels vorgesehen ist,
der sich von einem Augapfel zur Messung unterscheidet;
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5 ist
eine schematische perspektivische Ansicht, die ein exemplarisches
optisches Anregungssystem zeigt, das einen Strahlablenkmechanismus
aufweist;
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6A bis 6C sind
eine Draufsicht, die eine Anordnung interner optischer Systeme zeigt,
die in einer Schutzbrillenstruktur integriert sind, ein Seitenaufriss
auf die Seite eines optischen Photoempfangssystems, die die Anordnung
der internen optischen Systeme zeigt, bzw. eine perspektivische
Ansicht aus der Sicht einer Augapfelseite;
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7 stellt
ein Raman-Streuspektrum von Glukose dar;
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8 stellt
ein Raman-Streuspektrum von Inositol dar;
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9 stellt
ein Raman-Streuspektrum von Fruktose dar;
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10 stellt
ein Raman-Streuspektrum von Galaktose dar;
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11 stellt
ein Raman-Streuspektrum von Sorbitol dar;
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12 stellt
ein Fluoreszenzspektrum von glyziertem Albumin dar;
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13 stellt
ein Raman-Streuspektrum von Ditaurobilirubin dar; und
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14 stellt
ein Fluoreszenzspektrum von Lecithin dar.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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1 stellt
schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dar. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet
einen Augapfel, der mit einem Glaskörper 4, einer kristallinen
Linse 6, die vor dem Glaskörper 4 vorgesehen
ist, und eine Kornea 8, die in dem Abschnitt ganz vorne
vorgesehen ist, versehen ist. Ein Freiraum zwischen der Kornea 8 und der
kristallinen Linse 6 ist mit Kammerwasser 10 gefüllt, das
eine transparente Flüssigkeit
ist. Eine Iris 11 ist zwischen der kristallinen Linse 6 und
der Kornea 8 mit einer Pupille an ihrer Mittelöffnung vorgesehen. Das
Bezugszeichen 3 bezeichnet eine Okularachse.
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Ein
optisches Anregungssystem 12 weist eine weißglühende Lampe,
wie z. B. eine Wolframlampe, als eine Lichtquelle 14 auf
und eine Linse 18 zum Kondensieren von Anregungslicht,
das aus der Lichtquelle 14 erzeugt wird, und optische Filter 20 zum
Extrahieren eines schmalen Wellenlängenbereichs aus dem Anregungslicht
und zum Einfarbigmachen desselben sind an einer optischen Achse 16 des
optischen Anregungssystems 12 vorgesehen. Eine Mehrzahl
(bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
3) optischer Filter 20 ist vorgesehen, um ansprechend auf
eine erwünschte
Anregungslichtstrahlwellenlänge
umschaltbar zu sein. Der Anregungslichtstrahl ist auf einen schmalen
parallelen Strahl mit einem Durchmesser von 0,1 bis 2 mm durch einen
Schlitz 22, der zwischen den optischen Filtern 20 und
der Linse 18 vorgesehen ist, sowie eine Mehrzahl von Linsen 24 eingestellt,
die näher
an einer Ausgangsseite sind als die optischen Filter 20.
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Das
optische Photoempfangssystem 30 weist eine optische Achse 31 auf,
die sich räumlich von
der optischen Achse 16 des optischen Anregungssystems 12 unterscheidet,
und relative Richtungen der optischen Systeme 12 und 30 sind
so eingestellt, dass ein Winkel, der durch die optischen Achsen 16 und 31 des
optischen Anregungs- und des optischen Photoempfangssystems 12 und 30 in
der Luft gebildet wird, 14° beträgt. Die
Okularachse 3 des Augapfels 2 ist in einer Richtung
fest, die den Winkel, der durch die optischen Achsen 16 und 31 gebildet wird,
in zwei gleiche Teile aufteilt, und wird gemessen. In diesem Zustand
sind die optischen Achsen 16 und 31 an gegenüberliegenden
Seiten positioniert und beide der Winkel θ1 und θ2, die durch die optischen Achsen 16 und 31 und
die Okularachse 3 gebildet werden, betragen 7°.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel,
das nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, weist das optische
Photoempfangssystem 30 eine eindimensionale Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 35 auf,
wie z. B. einen CCD-Sensor oder ein Photodioden-Array, die als ein
Photodetektor an ihrer optischen Achse 31 angeordnet ist.
Die eindimensionale Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 35 weist
eine Anordnung eines photoelektrischen CCD-Umwandlungselements auf, die
in einer Linie in einer Richtung entlang einer geraden Linie senkrecht
zu der optischen Achse 31 in einer Ebene, die die optischen
Achsen 16 und 31 umfasst, angeordnet ist. Die
Anordnung des photoelektrischen Umwandlungselements der eindimensionalen
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 35 befindet sich
z. B. in Abständen
von 125 μm.
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Ein
Schlitz 36 ist auf einer Lichteinfallseite der eindimensionalen
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 35 als
ein optisches Element zum Eingeben von Messlichtkomponenten, die
aus Abschnitten des Augapfels 2 erzeugt werden, die unterschiedliche Tiefenpositionen
auf dem Anregungslichtstrahl aufweisen, in die photoelektrischen
Umwandlungselemente des Photodetektors 35 an unterschiedlichen Positionen
angeordnet. Der Schlitz 36 wird durch ein Anordnen einer
Mehrzahl dünner
Platten, die in einer Richtung parallel zu der optischen Achse 31 und senkrecht
zu der Ebene sind, die die optischen Achsen 16 und 31 umfasst,
in einer Richtung senkrecht zu der optischen Achse 31 in
der Ebene, die die optischen Achsen 16 und 31 umfasst,
erzeugt. Der Schlitz 36 weist vorzugsweise Abstände auf,
die den Abständen
des photoelektrischen Umwandlungselements der eindimensionalen Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 35 entsprechen,
und seine Tiefe beträgt
5 bis 30 mm.
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Eine
spektroskopische Einrichtung 37, wie z. B. ein FT, ein
Filter oder ein AOTF, ist zwischen dem Schlitz 36 und der
eindimensionalen Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 35 angeordnet,
um in der Lage zu sein, die Messlichtkomponenten von dem Augapfel 2 in
Spektralkomponenten zu trennen. Die spektroskopische Einrichtung 37,
wie z. B. ein FT, ein Filter oder ein AOTF, kann alternativ auf
einer Messlichtkomponenten-Einfallsseite für den Schlitz 36 angeordnet
sein, wie durch das Bezugszeichen 37' angemerkt ist.
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Um
die Okularachse 3 in der festen Richtung zu fixieren, ist
ein optisches System 32, das eine Lichtquelle zum Erzeugen
sichtbaren Lichts, einen Schlitz zum Umwandeln des Lichts von der
Lichtquelle in einen schmalen Strahl und einen Halbspiegel zum Platzieren
des Strahls, der durch den Schlitz eingestellt ist, auf die optische
Achse 31 und Einführen desselben
in den Augapfel 2 aufweist, ferner in dem optischen Photoempfangssystem 30 vorgesehen.
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Um
Informationen einzuschließen,
die eine Richtung des Augapfels 2 und eine Position eines Einfalls
des Anregungslichtstrahls umfassen, ist das optische Photoempfangssystem 30 ferner
mit einem Halbspiegel 61 auf der optischen Achse 31 und
einer CCD-Bildaufnahmevorrichtung 62 zum Empfangen von
Licht von dem Augapfel 2, das durch den Halbspiegel 61 extrahiert
wird, zum Überwachen
der Ausrichtung des Augapfels 2 versehen.
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Um
eine Fluktuation der Lichtquellenintensität zu korrigieren, ist ein Halbspiegel 40 auf
der optischen Achse 16 des optischen Anregungssystems 12 angeordnet,
so dass Teile des Anregungslichts direkt auf einen Teil der photoelektrischen
Umwandlungselemente der eindimensionalen Festkörper-Bild aufnahmevorrichtung 35 einfallen.
Erfassungssignale von jeweiligen Teilen des Augapfels 2, die
durch die verbleibenden photoelektrischen Umwandlungselemente der
eindimensionalen Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 35 empfangen
werden, werden durch Erfassungssignale eines Teils der photoelektrischen
Umwandlungselemente, die die Teile des Anregungslichts empfangen,
unterteilt und genormt, so dass eine Fluktuation der Lichtquellenintensität korrekt
gemessen wird und korrekte gemessene Werte erhalten werden können.
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Die
Funktionsweise des Ausführungsbeispiels
aus 1 wird nun beschrieben. Der Anregungslichtstrahl
fällt auf
die Kornea 8 ein und erreicht die Retina durch das Kammerwasser 10,
die kristalline Linse 6 und den Glaskörper 4. Jeweilige
Teile des Augapfels 2 werden mit dem Anregungslichtstrahl bestrahlt
und nur Komponenten, parallel zu der optischen Achse 31,
der Messlichtkomponenten von gestreutem Licht und einer Fluoreszenz,
die von den jeweiligen Teilen erzeugt werden, werden durch den Schlitz 36 durch
die spektroskopische Einrichtung 37 in Spektralkomponenten
getrennt und fallen auf die eindimensionale Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 35 ein.
Auf Grund des Vorsehens des Schlitzes 36 entsprechen die
Positionen der photoelektrischen Umwandlungselemente der eindimensionalen
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 35 den
eine Messlichtkomponente erzeugenden Positionen des Augapfels 2,
wodurch es möglich
ist zu identifizieren, von welchen Tiefenpositionen die Daten stammen.
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In
dem Fall eines Verwendens einer zweidimensionalen Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung als
Photodetektor kann gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Mehrkanalspektroskop als die spektroskopische Einrichtung 37 verwendet
werden. In diesem Fall entspricht eine Linie von Messlichtkomponenten,
die auf das Spektroskop durch den entsprechenden Schlitz 36 einfallen,
den Positionen in dem Augapfel 2. Auf Grund einer Wellenlängendispersion in
einer Richtung senkrecht zu der Richtung einer Anordnung der Messlichtkomponenten,
die auf das Spektroskop einfallen, ist es möglich, gleichzeitig Messlichtkomponenten
von einer Mehrzahl von Positionen in dem Augapfel 2 in
Spektralkomponenten zu trennen und gleichzeitig dieselben über jeweilige Mehr-Wellenlängen zu
erfassen.
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2 stellt
ein Ausführungsbeispiel
dar, das eine Halbleiter-Lasereinheit 14a als eine Lichtquelle eines
optischen Anregungssystems 12a verwendet. Die Halbleiter-Lasereinheit 14a ist
auf einer optischen Achse 16 des optischen Anregungssystems 12a als
Lichtquelle angeordnet, während
eine Linse 18a zum Umwandeln eines Anregungslichtstrahls
in einen parallelen Strahl auf der optischen Achse 16 und
ein optisches Filter 20a zum Auswählen von Licht mit spezifischer
Wellenlänge
auf einer Lichtemissionsseite der Halbleiter-Lasereinheit 14a auf
der optischen Achse 16 angeordnet sind. Die verbleibende
Struktur und die Funktionsweise sind identisch wie in 1.
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Die 3A und 3B stellen
exemplarische optische Elemente zum Zuordnen von Augapfelabschnitten,
die unterschiedliche Tiefen aufweisen, zum Erzeugen von Messlichtkomponenten
zu Positionen photoelektrischer Umwandlungselemente von Photodetektoren
anstelle des Schlitzes 36 aus 1 dar. 3A zeigt
ein optisches Element, das ein faseroptisches Linsenarray 42 verwendet,
das faseroptische Linsen aufweist, vorzugsweise in Abständen, die
denjenigen von photoelektrischen Umwandlungselementen einer eindimensionalen
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 35 entsprechen. Messlichtkomponenten,
die von jeweiligen Abschnitten P1 bis PN eines Augapfels erzeugt werden, der mit einem
Anregungslichtstrahl bestrahlt wird, werden durch jeweilige faseroptische
Linsen F1 bis FN des
faseroptischen Linsenarrays 42 ausgewählt und durch photoelektrische
Umwandlungselemente P1' bis PN' erfasst. Eine Richtwirkung
nimmt mit einer reduzierten numerischen Apertur NA jeder faseroptischen Linse
zu.
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3B stellt
ein optisches Element dar, das eine Linse 44 verwendet.
Die Linse 44 ist auf keine einzelne Linse einge schränkt, sondern
eine Mehrzahl derartiger Linsen kann miteinander kombiniert werden.
Die Linse 44 ist so angeordnet, dass eine physische Ebene
P auf einem Anregungslichtstrahl, der auf einen Augapfel einfällt, konjugiert
mit einer Bildoberfläche
P' auf einer eindimensionalen
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 35 ist.
In diesem Fall werden Bilder von Messlichtkomponenten, die von jeweiligen
Teilen A und B der physischen Ebene P erzeugt werden, die unterschiedliche
Tiefen aufweisen, auf der Bildoberfläche P' der eindimensionalen Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung 35 als
A' und B' gebildet.
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Auch
in dem Fall eines Verwendens des optischen Elements, in 3A oder 3B gezeigt, kann
entweder eine eindimensionale oder eine zweidimensionale Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung als
Photodetektor verwendet werden.
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In
dem Fall eines Verwendens einer zweidimensionalen Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung und
eines Kombinierens derselben mit einer spektroskopischen Einrichtung 37,
wie z. B. einem FT, einem Filter oder einem AOTF, können nicht
nur Messlichtkomponenten, die von Augapfelabschnitten erzeugt werden,
die unterschiedliche Tiefen aufweisen, gleichzeitig erfasst werden,
sondern auch die Position des Augapfels kann durch ein Überwachen
eines zweidimensionalen Bildes durch die zweidimensionale Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung
beobachtet werden. In diesem Fall ist es möglich, eine Messung durchzuführen, nachdem
bestätigt
wird, dass die Okularachse in einen Zustand gelangt, der in Bezug
auf optische Achsen des optischen Anregungs- und des optischen Photoempfangssystems
geeignet für
die Messung ist, ohne separat eine CCD-Bildaufnahmevorrichtung zur Überwachung
vorzusehen.
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4 stellt
ein derartiges Beispiel dar, dass eine CCD-Bildaufnahmevorrichtung zur Überwachung
an einem weiteren Augapfel, der sich von dem zur Messung unterscheidet,
vorgesehen ist. Es wird hier angenommen, dass ein rechter Aug apfel 2R zur Messung
verwendet wird, so dass Messlicht 16 von einem optischen
Anregungssystem auf diesen rechten Augapfel 2R einfällt, während ein
optisches Photoempfangssystem, das eine Linse 44 und Photorezeptoren 35 und 37 aufweist,
die eine spektroskopische Einrichtung aufweisen, zum Erfassen von
Licht von dem Augapfel 2R vorgesehen ist.
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Andererseits
ist ein linker Augapfel 2L mit einer Lichtquelle 60 zur
Beleuchtung des Augapfels 2L und einer CCD-Bildaufnahmevorrichtung 62 zum Überwachen
der Ausrichtung des Augapfels 2L, der mit der Lichtquelle 60 beleuchtet
wird, zum Überwachen
der Position der Okularachse versehen.
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5 stellt
wiederum ein weiteres exemplarisches optisches Anregungssystem dar,
das einen Strahlablenkmechanismus zum Bewegen eines Anregungslichtstrahls
in einer Richtung senkrecht zu einer Ebene, die die optischen Achsen
des optischen Anregungssystems und des optischen Photoempfangssystems
umfasst, aufweist. Bei diesem Beispiel kreuzt die Ebene, die die
optischen Achsen des optischen Anregungs- und des optischen Photoempfangssystems
umfasst, einen Augapfel 2 quer und ein Anregungslichtstrahl 16 wird
in einer Richtung (durch einen vertikalen Pfeil auf dem Augapfel 2 gezeigt)
abgelenkt, die senkrecht zu der Ebene ist. Das optische Anregungssystem
ist mit einem Vieleckspiegel 72 zum Ablenken des Anregungslichtstrahls 16 von
einer Lichtquelle 70 versehen. Eine Linse 74 ist zwischen
dem Vieleckspiegel 72 und dem Augapfel 2 angeordnet,
so dass der Vieleckspiegel 72 an einer Fokusposition der
Linse 74 angeordnet ist, wodurch der Anregungslichtstrahl 16,
der durch den Vieleckspiegel 72 abgelenkt wird, so dass
seine Richtung verändert
wird, nach einem Durchgang durch die Linse 74 in einen
parallelen Strahl umgewandelt wird, und auf den Augapfel 2 einfällt, während er
in der Richtung, die durch einen Pfeil auf dem Augapfel 2 gezeigt
ist, abgelenkt wird.
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Die 6A, 6B und 6C,
ein Ausführungsbeispiel
darstellend, das die vorliegende Erfindung in eine Schutzbrillenstruktur 50 integriert, sind
eine Draufsicht, die eine Anordnung interner optischer Systeme zeigt,
ein Seitenaufriss auf die Seite eines optischen Photoempfangssystems,
der die Anordnung der internen optischen Systeme zeigt, bzw. eine
perspektivische Ansicht aus der Sicht der Seite eines Augapfels.
Das optische Anregungssystem 12a und das optische Photoempfangssystem 30 aus 2 sind
in der Schutzbrillenstruktur 50 angeordnet. Eine Übertragungsschaltung
zum Treiben einer Lichtquelle und ein Photodetektor zum Übertragen von
Signalen, die durch den Photodetektor erfasst werden, nach draußen und
dergleichen sind ebenso in der Schutzbrillenstruktur 50 vorgesehen.
Ein Steuerteil 52 umfasst einen derartigen Treiberteil
oder die Übertragungsschaltung.
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Die 7 bis 14 zeigen
exemplarische Raman-Streu- und Fluoreszenzspektren intraokularer
Substanzen, die bei der vorliegenden Erfindung gemessen werden sollen.
In jeder Figur ist das Anregungslicht ein He-Ne-Laserstrahl mit
632,8 nm.
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7 zeigt
ein Raman-Streuspektrum von Glukose, das mit Spitzen an Positionen
von 420 bis 450 cm–1, 460 bis 550 cm–1 750
bis 800 cm–1,
850 bis 940 cm–1, 1.000 bis 1.090 cm–1,
1.090 bis 1.170 cm–1, 1.200 bis 1.300 cm–1,
1.300 bis 1.390 cm–1, 1.400 bis 1.500 cm–1 und
2.850 bis 3.000 cm–1 in verschobenen Wellenzahlen
von einer Anregungswellenlänge
versehen ist. Mittlere Wellenzahlen dieser Spitzen sind 438 cm–1,
530 cm–1,
776 cm–1,
917 cm–1,
1.087 cm–1, 1.103
cm–1,
1.298 cm–1,
1.373 cm–1,
1.461 cm–1 und 2.907
cm–1.
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8 zeigt
ein Raman-Streuspektrum von Inositol, das mit Spitzen an Positionen
von 400 bis 500 cm–1, 700 bis 900 cm–1 1.000
bis 1.100 cm–1, 1.200
bis 1.500 cm–1 und
2.900 bis 3.050 cm–1 in verschobenen Wellenzahlen
von der Anregungswellenlänge
versehen ist. Mittlere Wellenzahlen dieser Spitzen betragen 443,852
cm–1,
864,743 cm–1,
1.074,37 cm–1,
1.468,06 cm–1 und
2.995,59 cm–1.
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9 zeigt
ein Raman-Streuspektrum von Fruktose, das mit Spitzen an Positionen
von 550 bis 620 cm–1, 650 bis 700 cm–1 780
bis 870 cm–1,
900 bis 980 cm–1, 1.000 bis 1.150 cm–1,
1.200 bis 1.300 cm–1, 1.400 bis 1.480 cm–1 und
2.900 bis 3.050 cm–1 in verschobenen Wellenzahlen
von der Anregungswellenlänge
versehen sind. Mittlere Wellenzahlen dieser Spitzen sind 599,093
cm–1,
688,482 cm–1,
802,175 cm–1,
963,9821 cm–1,
1.074,37 cm–1,
1.267,38 cm–1, 1.468,0621
cm–1 und
2.995,59 cm–1.
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10 zeigt
ein Raman-Streuspektrum von Galaktose, das mit Spitzen an Positionen
von 450 bis 550 cm–1, 630 bis 900 cm–1,
1.000 bis 1.180 cm–1, 1.200 bis 1.290 cm–1,
1.300 bis 1.380 cm–1, 1.400 bis 1.500 cm–1 und
2.850 bis 3.050 cm–1 in verschobenen Wellenzahlen
von der Anregungswellenlänge
versehen ist. Mittlere Wellenzahlen dieser Spitzen sind 495,884
cm–1,
864,743 cm–1,
1.062,17 cm–1,
1.267,38 cm–1,
1.362,38 cm–1,
1.468,06 cm–1 und
2.976,02 cm–1.
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11 zeigt
ein Raman-Streuspektrum von Sorbitol, das mit Spitzen an Positionen
von 388 bis 488 cm–1, 749 bis 862 cm 933
bis 1.120 cm–1,
1.380 bis 1.464 cm–1 und 2.731 bis 2.960
cm–1 in
verschobenen Wellenzahlen von der Anregungswellenlänge versehen
ist. Mittlere Wellenzahlen dieser Spitzen sind 438 cm–1,
821 cm–1,
1.414 cm–1,
nahe 1.600 cm–1 und
2.893 cm–1.
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12 zeigt
ein Fluoreszenzspektrum von glyziertem Albumin, das eine Spitze
bei 640 bis 850 nm aufweist. Proben einer wässrigen Lösung, die Konzentrationen von
61,6%, 33,3% und 24,8% aufweisen, werden gemessen und Spektralintensitäten nehmen
mit zunehmenden Konzentrationen zu.
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13 zeigt
ein Raman-Streuspektrum von Ditaurobilirubin, das mit Spitzen an
Positionen von 500 bis 540 cm–1, 670 bis 710 cm–1,
900 bis 980 cm–1, 1.220 bis 1.300 cm–1,
1.310 bis 1.330 cm–1, 1.400 bis 1.500 cm–1 und
1.550 bis 1.670 cm–1 in verschobenen Wellenzahlen
von einer Anregungswellenlänge
versehen ist. Mittlere Wellenzahlen dieser Spitzen sind 520 cm–1,
688 cm–1,
940 cm–1,
1.250 cm–1,
1.320 cm–1, 1.445
cm–1 und
1.615 cm–1.
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14 zeigt
ein Fluoreszenzspektrum von Lecithin, das eine Spitze bei 450 bis
650 nm aufweist.