EP4178415A1 - Arrangement and method for determining eye lengths - Google Patents

Arrangement and method for determining eye lengths

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Publication number
EP4178415A1
EP4178415A1 EP21724243.7A EP21724243A EP4178415A1 EP 4178415 A1 EP4178415 A1 EP 4178415A1 EP 21724243 A EP21724243 A EP 21724243A EP 4178415 A1 EP4178415 A1 EP 4178415A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light beams
control unit
eye
reflected
cornea
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21724243.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Björn MARTENSEN
Michaela GAENS
Andreas Fritz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heidelberg Engineering GmbH
Original Assignee
Heidelberg Engineering GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heidelberg Engineering GmbH filed Critical Heidelberg Engineering GmbH
Publication of EP4178415A1 publication Critical patent/EP4178415A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/1005Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for measuring distances inside the eye, e.g. thickness of the cornea
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/102Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for optical coherence tomography [OCT]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/107Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining the shape or measuring the curvature of the cornea

Definitions

  • the invention relates to an arrangement and a method according to the preambles of the independent claims.
  • the human eye has the cornea or cornea, the lens, the vitreous body or corpus vitreum, the retina or retina, the pigment epithelium, the choroid and the optic nerve or optic nerve.
  • the so-called retinal pigment epithelium separates the retina from the choroid.
  • biometry of the eye is usually carried out. It is often of interest to measure the length of the eyeball from the cornea to the retina, the so-called axial length.
  • the length of the eye is usually measured using ultrasound, time-domain OCT or low-coherence interferometry (partial coherence interferometry), the modes of action of which can be found in the literature.
  • the abbreviation OCT is understood to mean optical coherence tomography (in English “optical coherence tomography”, usually abbreviated to OCT), the functioning of which can be found in the relevant literature.
  • a measurement of an eye using the so-called time-domain OCT is subject to artifacts, is slow and prone to false signals. In the technologies mentioned, faulty signals can occur from layers, which then have to be identified by a user in order to determine a correct signal from a wrong one. This can be done automatically by algorithms. The artefact determination and its compensation is complex.
  • the invention is therefore based on the object of specifying an arrangement and a method with which an eye, in particular the human eye, can be measured as quickly and without artifacts as possible.
  • the present invention solves the aforementioned problem by the features of the independent claims.
  • the light source therefore emits a plurality of peripheral light beams that are radially offset from a central light beam or to the optical axis and are preferably parallel to one another and generates a point pattern of decentralized incident light beams or light beam bundles on the cornea.
  • the peripheral light rays can be incident on the cornea consecutively or simultaneously. It is also conceivable that the peripheral light beams are incident at the same time as the central light beam or are incident with a time offset relative to it.
  • the vertex is the point of intersection of the lens surface facing an incident light ray with the optical axis.
  • artefacts that originate from deeper layers in the eye in particular from the interface between the vitreous body and the retina, can also be compensated for or suppressed by the decentralized approach of the light irradiation.
  • the peripheral light beams which are preferably parallel to one another, could lie within a circular area with a diameter of 3 to 12 mm, namely orthogonally pass through this circular area.
  • a dot pattern can thereby be generated on a cornea.
  • the light source therefore emits the peripheral light beams and generates a dot pattern on the cornea of the eye, scattered around the vertex of the cornea.
  • the dot pattern can be spread more narrowly, i.e. it can also lie within a circular area with a diameter of 3 to 6 mm or 6 to 9 mm.
  • the size of the circle or dot pattern field can be chosen appropriately in order to use sub-apertures appropriately, since due to the telecentric imaging, all light rays within the dot pattern field are directed by the lens approximately to the same point on the retina.
  • the control unit could automatically detect the vertex of the cornea.
  • the light source controlled by the control unit could emit the peripheral light beams onto the cornea at defined distances from the central light beam and/or at defined distances relative to one another. In this way, phase information can be obtained from the reflected light beams, in particular the reflected peripheral light beams, with an adjustable resolution.
  • the distances can be determined automatically by the control unit, in which the characteristics of the cornea are recorded, or by presetting possible distances.
  • the control unit could detect first peripheral light beams reflected from the eye, which are reflected upon the incidence of the peripheral light beams and which each show different intensities, with the control unit detecting second peripheral light beams reflected from the eye, which are reflected from the incidence of the peripheral light beams and each have the same size or show intensities lying within a predefined interval.
  • peripheral light rays that are reflected at a boundary layer between the vitreous body and the retina can be distinguished from those peripheral light rays that are reflected at the retina or the retinal pigment epithelium.
  • Peripheral light rays that are reflected at the boundary layer between the vitreous body and the retina show intensities that depend on the angles of incidence on this boundary layer. The angle of incidence determines the strength of the reflection.
  • the intensities of peripheral light rays reflected from the retinal pigment epithelium are essentially angle-invariant. Backscatter from the retinal pigment epithelium is essentially isotropic.
  • the control unit could use the respective detected intensities of all reflected peripheral light rays to distinguish an organ to be detected from an organ or structure not to be detected and/or to distinguish an artifact from an organ or structure not to be detected to suppress or remove the structure to be detected.
  • FD-OCT devices namely a Fourier domain OCT device. Such devices are also called frequency domain OCT devices.
  • FD-OCT devices are also understood to mean swept-source OCT devices (SS-FD-OCT devices).
  • SS-FD-OCT devices swept-source OCT devices
  • This signal is free from disturbing influences and artefacts, false signals from other layers, in particular from the vitreous body/retina transition, and from ambiguities.
  • Ambiguities can occur in FD-OCT methods due to the Hermitian symmetry of results.
  • FD-OCT is superior to TD-OCT in terms of sensitivity, so that the arrangement and method described here offers a practicable solution for FD-OCT.
  • control unit could differentiate a complex conjugate signal from a normal signal based on phase information of reflected light rays, particularly reflected peripheral light rays.
  • Various algorithms have already become known for generating imaging, which enable a “full-range OCT” by introducing additional phase information. Due to the differentiation mentioned, however, no "full-range imaging" is required.
  • a length reference of the retina to the cornea can be determined.
  • the length reference can be determined by switching alternately between a front area of the eye and the retina, but this will not be discussed in detail here. However, so that the length reference can be determined independently of movement artifacts, an axial movement trajectory of two data sets is determined and taken into account for the length reference.
  • the retinal pigment epithelium is advantageously automatically recorded by the arrangement and/or by the subsequent method.
  • light beams are sent onto the cornea of an eye by a light source, a control unit being used which controls the light source, and light beams being reflected from the eye onto the emitted light beams and being detected by a control unit and be converted into signals.
  • a central light beam is emitted and a plurality of peripheral light beams, radially offset from the central light beam, are emitted to produce a dot pattern on the cornea of the eye which is scattered around the vertex of the cornea.
  • Multiple radially offset peripheral light beams could also be emitted to create the dot pattern on the cornea of the eye which is scattered around the vertex of the cornea.
  • the telecentric optical scanning arrangement described here allows a distribution of different points outside of this reflex. Nevertheless, all light rays emitted by the light source are imaged on approximately the same point on the retina where the central light ray falls. The points are advantageously scanned at defined distances from the preferably automatically detected vertex of the cornea.
  • the telecentric image is driven through sub-apertures of approximately the same point, which are suggested in the technical literature to avoid so-called speckles.
  • first peripheral light rays reflected from a boundary layer between the vitreous body and the retina could be detected, which are reflected upon the incidence of the peripheral light rays and which each show different intensities depending on the angle of incidence, with the retinal pigment epithelium reflected second peripheral light beams are detected, which are reflected upon the incidence of the peripheral light beams and which each show intensities of the same size or lying within a predefined interval, regardless of the angle of incidence.
  • the respective detected intensities can be used to distinguish the retina or the retinal pigment epithelium from an organ or structure not to be detected and/or to distinguish said second artefact from the organ or structure not to be detected to suppress or remove.
  • the second artifact is due to a reflex at the transition from the vitreous body to the retina.
  • an arrangement of the type described here could be used to implement the method in order to either suppress or eliminate the first artifact and/or the second artifact.
  • the arrangement of the type described here is preferably used for examining a human eye. The final diagnosis is subject to a doctor.
  • the method described here is not a diagnostic method, but only provides data that a doctor must then evaluate. Show in the drawing
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an arrangement which guides parallel light beams onto a human eye, which is represented in a sectional view
  • Fig. 2 is a plan view of a human eye showing the points of incidence of parallel rays of light which are scattered about the optical axis and thereby produce a dot pattern on the pile skin, and
  • Fig. 3 shows a reduction of an artifact, with two signals from structures or organs at different viewing angles or angles of incidence of light rays being shown in comparison, with the upper signals being recorded at an almost vertical incidence on the vitreous body/retina interface and with the lower signals were detected at an angle of incidence of peripheral light rays that differed greatly from 90°.
  • a human eye 1 shows an arrangement for measuring a human eye 1, comprising a light source 2, which is suitable for emitting light beams 3, 4 onto the cornea 5 of the human eye 1, and a control unit 6, which controls the light source 2 for emitting the light beams 3, 4 and is suitable for converting reflected light beams 3a, 4a, 4b entering the arrangement into signals 7, 8 and displaying them.
  • the light source 2 emits a central light beam 3 and emits a plurality of peripheral light beams 4 that are radially offset from the central light beam 3 and are parallel thereto. 2 shows that the peripheral light beams 4 lie within a circular area 9 with a diameter of 3 to 12 mm, namely pass through this circular area 9 orthogonally. This is shown in FIG. 1 using the dashed circular area 9 .
  • the light source 2 controlled by the control unit 6 emits the peripheral light beams 4 in order to generate a dot pattern on the florescence 5 of the human eye 1 which is scattered around the vertex 10 of the cornea 5 . To this extent, the control unit 6 generates the geometry of the dot pattern.
  • the control unit 6 automatically determines the vertex 10 of the cornea 5, or its local position.
  • the light source 2, controlled by the control unit 6, emits the peripheral light beams 4 at defined distances from the central light beam 3 and relative to one another onto the cornea 5.
  • the control unit 6 detects first peripheral light beams 4a reflected by the human eye 1, which are reflected upon the incidence of the peripheral light beams 4 and which each have different intensities.
  • the control unit 6 also detects second peripheral light beams 4b reflected by the human eye 1, which are reflected upon the incidence of the peripheral light beams 4 and which each show intensities of the same magnitude or lying within a predefined interval.
  • the control unit 6 uses the respective detected intensities to distinguish an organ to be detected from a structure not to be detected and to suppress or remove an artifact from a structure not to be detected.
  • the arrangement is integrated into a superordinate FD-OCT device 11 .
  • the method for measuring the human eye 1 is carried out in that light beams 3, 4 are sent through the light source 2 onto the cornea 5 of the human eye 1, with the control unit 6 being used, which controls the light source 2 for this purpose.
  • Light beams 3a, 4a, 4b are reflected by the human eye 1 onto the emitted light beams 3, 4 and are detected by the control unit 6 and converted into signals 7, 8.
  • the reflection of the light beams 3, 4 is shown in Fig. 1 by the double arrows.
  • the reflected light beams 3a, 4a, 4b run back to the control unit 6 after being reflected on structures of the eye 1.
  • a central light beam 3 is emitted and a plurality of parallel peripheral light beams 4 radially offset from the central light beam 3 are emitted to produce a dot pattern on the cornea 5 of the human eye 1 which is scattered around the vertex 10 of the cornea 5 .
  • First peripheral light beams 4a reflected by a boundary layer 12 between vitreous body 13 and retina 14 are detected, which are reflected upon the incidence of the peripheral light beams 4 and which show different intensities depending on the angle of incidence 16, with second peripheral light beams 4b reflected by the retinal pigment epithelium 15 being detected , which are reflected upon the incidence of the peripheral light beams 4 and which each show intensities of the same magnitude or lying within a predefined interval.
  • the intensity of these reflected second peripheral light beams 4b is independent of the angle of incidence of the incident peripheral light beams 4 assigned to them.
  • the respective detected intensities are used to distinguish the retina 14 or the retinal pigment epithelium 15 from a structure not to be detected and to suppress or remove a second artifact from the structure not to be detected.
  • 3 shows that signals 7, 8 from the control unit 6 are shown in a display of the arrangement.
  • the arrangement has a display 20 for the optical representation of the signals 7, 8 of the detected organs or structures.
  • the display 20 shows two signals 7, 8 in the top and bottom views, the first signal 7 coming from an artefact that goes back to the vitreous body/retina interface, and the second signal 8 coming from the retinal pigment epithelium 15.
  • the signals 7, 8 of the upper representation of the display 20 were recorded when a light beam or light bundle was incident almost perpendicularly on the boundary layer 12 between the vitreous body and the retina.
  • the signals 7, 8 of the lower representation of the display 20 were recorded at angles of incidence of peripheral light rays that deviate greatly from 90°.

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Abstract

In view of the problem of specifying an arrangement and a method by means of which an eye can be measured preferably without artifacts and quickly, an arrangement for measuring an eye (1), comprising a light source (2) which is suitable for emitting light rays (3, 4) to the cornea (5) of an eye (1) and a control unit (6) which drives the light source (2) to emit the light rays (3, 4) and is suitable for converting reflected light rays (3a, 4a, 4b) entering the arrangement into signals (7, 8), is characterized in that the light source (2) when driven by the control unit (6) emits a central light ray (3) and emits a plurality of peripheral light rays (4) which are radially offset with respect to the central light ray (3) or in that the light source (2) when driven by the control unit (6) emits a plurality of peripheral light rays (4) radially offset with respect to one another. Moreover, a method is specified.

Description

P a t e n t a n m e l d u n g P a t e n t a n g
Anordnung und Verfahren zur Ermittlung von Augenlängen Arrangement and method for determining eye lengths
Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren nach den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche. The invention relates to an arrangement and a method according to the preambles of the independent claims.
Das menschliche Auge weist neben weiteren Organen die Hornhaut oder auch Cornea, die Linse, den Glaskörper oder auch Corpus vitreum, die Netzhaut oder auch Retina, das Pigmentepithel, die Aderhaut sowie den Sehnerv oder auch Nervus opticus auf. Das sogenannte retinale Pigmentepithel setzt die Netzhaut gegen die Aderhaut ab. In addition to other organs, the human eye has the cornea or cornea, the lens, the vitreous body or corpus vitreum, the retina or retina, the pigment epithelium, the choroid and the optic nerve or optic nerve. The so-called retinal pigment epithelium separates the retina from the choroid.
Um sich über die Dimensionen des Auges ein umfassendes Bild machen zu können, wird üblicherweise eine Biometrie des Auges durchgeführt. Es ist häufig von Interesse, die Länge des Augapfels von der Hornhaut bis zur Netzhaut, nämlich die sogenannte Achsenlänge, zu erfassen. Üblicherweise wird die Augenlänge mit Ultraschall, Time-Domain-OCT oder Low-Coherence- Interferometrie (Partial-Coherence-Interferometrie) gemessen, deren Wirkungsweisen der Literatur entnommen werden können. Unter der Abkürzung OCT wird die Bezeichnung optische Kohärenztomografie (in englischer Sprache „Optical Coherence Tomography“, üblicherweise abgekürzt durch OCT) verstanden, deren Funktionsweise einschlägiger Literatur entnehmbar ist. Eine Vermessung eines Auges unter Nutzung der sogenannten Time-Domain-OCT ist artefaktbehaftet, langsam und anfällig für Fehlsignale. Bei den genannten Technologien können Fehlsignale von Schichten auftreten, die dann von einem Anwender ausgemacht werden müssen, um ein richtiges Signal aus falschen zu ermitteln. Dies kann durch Algorithmen automatisiert erfolgen. Die Artefaktermittlung und deren Kompensierung ist aufwendig. In order to be able to get a comprehensive picture of the dimensions of the eye, biometry of the eye is usually carried out. It is often of interest to measure the length of the eyeball from the cornea to the retina, the so-called axial length. The length of the eye is usually measured using ultrasound, time-domain OCT or low-coherence interferometry (partial coherence interferometry), the modes of action of which can be found in the literature. The abbreviation OCT is understood to mean optical coherence tomography (in English “optical coherence tomography”, usually abbreviated to OCT), the functioning of which can be found in the relevant literature. A measurement of an eye using the so-called time-domain OCT is subject to artifacts, is slow and prone to false signals. In the technologies mentioned, faulty signals can occur from layers, which then have to be identified by a user in order to determine a correct signal from a wrong one. This can be done automatically by algorithms. The artefact determination and its compensation is complex.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Anordnung und ein Verfahren anzugeben, mit welcher bzw. mit welchem ein Auge, insbesondere das menschliche Auge, möglichst artefaktfrei und schnell vermessen werden kann. The invention is therefore based on the object of specifying an arrangement and a method with which an eye, in particular the human eye, can be measured as quickly and without artifacts as possible.
Die vorliegende Erfindung löst die zuvor genannte Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. The present invention solves the aforementioned problem by the features of the independent claims.
Zunächst ist erkannt worden, dass für eine Messung der Augenlänge oder anderer Dimensionen ein zuverlässiges Signal von der Netzhaut, insbesondere vom retinalen Pigmentepithel, notwendig ist. Darauf ist erkannt worden, dass das Signal von der Netzhaut oder dem retinalen Pigmentepithel von störenden Einflüssen und Artefakten sowie von Fehlsignalen anderer Schichten, insbesondere der Grenzschicht Glaskörper/ Netzhaut, befreit sein muss. Überdies ist erkannt worden, dass für die Bestimmung der Augenlänge ein Längenbezug der Netzhaut zur Hornhaut ermittelt werden muss. First of all, it has been recognized that a reliable signal from the retina, in particular from the retinal pigment epithelium, is necessary for a measurement of eye length or other dimensions. It was then recognized that the signal from the retina or the retinal pigment epithelium must be free from disturbing influences and artefacts as well as from false signals from other layers, in particular the interface between the vitreous body and the retina. In addition, it has been recognized that a length reference of the retina to the cornea must be determined in order to determine the length of the eye.
Vor diesem Hintergrund ist erkannt worden, dass mehrere von der Lichtquelle ausgesendete Lichtstrahlen im Wesentlichen von der Linse gebrochen und näherungsweise auf denselben Punkt oder Bereich der Netzhaut gelenkt werden, nachdem diese Lichtstrahlen an verschiedenen Stellen die Hornhaut durchtreten haben. Erfindungsgemäß ist dann erkannt worden, dass hierdurch ein dezentraler Scan-Ansatz möglich ist, dass nämlich Lichtstrahlen nicht nur entlang der optischen Achse des Auges auf dieses geleitet werden können, sondern auch um die optische Achse herum, bevorzugt parallel zu dieser, gestreut auf das Auge gelenkt werden können. Daher sendet die Lichtquelle von der Kontrolleinheit angesteuert mehrere zu einem zentralen Lichtstrahl bzw. zur optischen Achse und zueinander radial versetzte, bevorzugt parallele, Periphärlichtstrahlen aus und erzeugt ein Punktmuster dezentral einfallender Lichtstrahlen oder Lichtstrahlbündel auf der Hornhaut. Die Periphärlichtstrahlen können zeitlich nacheinander oder zugleich auf die Hornhaut einfallen. Denkbar ist auch, dass die Periphärlichtstrahlen zugleich mit dem zentralen Lichtstrahl einfallen oder zeitlich versetzt zu diesem einfallen. Against this background, it has been recognized that several light rays emitted by the light source are essentially refracted by the lens and are directed approximately to the same point or area of the retina after these light rays have passed through the cornea at different points. According to the invention, it was then recognized that this enables a decentralized scanning approach, namely that light beams can be directed onto the eye not only along the optical axis of the eye, but also around the optical axis, preferably parallel to it, scattered onto the eye can be steered. Controlled by the control unit, the light source therefore emits a plurality of peripheral light beams that are radially offset from a central light beam or to the optical axis and are preferably parallel to one another and generates a point pattern of decentralized incident light beams or light beam bundles on the cornea. The peripheral light rays can be incident on the cornea consecutively or simultaneously. It is also conceivable that the peripheral light beams are incident at the same time as the central light beam or are incident with a time offset relative to it.
So kann zumindest die spekulare Reflexion im Vertex der Hornhaut kompensiert und ein damit einhergehendes Artefakt unterdrückt oder kompensiert werden. Der Vertex ist der Schnittpunkt der einem einfallenden Lichtstrahl zugewandten Linsenoberfläche mit der optischen Achse. In this way, at least the specular reflection in the vertex of the cornea can be compensated and an associated artefact can be suppressed or compensated for. The vertex is the point of intersection of the lens surface facing an incident light ray with the optical axis.
Erfindungsgemäß können durch den dezentralen Ansatz der Lichteinstrahlung aber auch Artefakte kompensiert oder unterdrückt werden, die von tieferliegenden Schichten im Auge, insbesondere von der Grenzschicht Glaskörper/ Netzhaut, herrühren. According to the invention, however, artefacts that originate from deeper layers in the eye, in particular from the interface between the vitreous body and the retina, can also be compensated for or suppressed by the decentralized approach of the light irradiation.
Die bevorzugt zueinander parallelen Periphärlichtstrahlen könnten innerhalb einer Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3 bis 12 mm liegen, nämlich diese Kreisfläche orthogonal durchsetzen. Hierdurch kann auf einer Hornhaut ein Punktmuster erzeugt werden. Von der Kontrolleinheit angesteuert sendet die Lichtquelle daher die Periphärlichtstrahlen aus und erzeugt ein Punktmuster auf der Hornhaut des Auges, welches um den Vertex der Hornhaut gestreut ist. Das Punktmuster kann enger gestreut sein, kann also auch innerhalb einer Kreisfläche mit einem Durchmesser von 3 bis 6 mm oder von 6 bis 9 mm liegen. Die Größe des Kreises oder Punktmusterfeldes kann geeignet gewählt werden, um Subaperturen geeignet zu nutzen, da aufgrund der telezentrischen Abbildung alle Lichtstrahlen innerhalb des Punktmusterfeldes von der Linse näherungsweise auf den gleichen Punkt der Netzhaut gelenkt werden. The peripheral light beams, which are preferably parallel to one another, could lie within a circular area with a diameter of 3 to 12 mm, namely orthogonally pass through this circular area. A dot pattern can thereby be generated on a cornea. Controlled by the control unit, the light source therefore emits the peripheral light beams and generates a dot pattern on the cornea of the eye, scattered around the vertex of the cornea. The dot pattern can be spread more narrowly, i.e. it can also lie within a circular area with a diameter of 3 to 6 mm or 6 to 9 mm. The size of the circle or dot pattern field can be chosen appropriately in order to use sub-apertures appropriately, since due to the telecentric imaging, all light rays within the dot pattern field are directed by the lens approximately to the same point on the retina.
Die Kontrolleinheit könnte den Vertex der Hornhaut automatisch ermitteln. Alternativ oder zusätzlich könnte die von der Kontrolleinheit angesteuerte Lichtquelle die Periphärlichtstrahlen in definierten Abständen zum zentralen Lichtstrahl und/ oder in definierten Abständen relativ zueinander auf die Hornhaut aussenden. So können mit einstellbarer Auflösung Phaseninformationen aus den reflektierten Lichtstrahlen, insbesondere den reflektierten Periphärlichtstrahlen, gewonnen werden. Die Abstände können von der Kontrolleinheit automatisch ermittelt werden, in dem die Charakteristik der Hornhaut erfasst wird, oder indem mögliche Abstände voreingestellt werden. The control unit could automatically detect the vertex of the cornea. Alternatively or additionally, the light source controlled by the control unit could emit the peripheral light beams onto the cornea at defined distances from the central light beam and/or at defined distances relative to one another. In this way, phase information can be obtained from the reflected light beams, in particular the reflected peripheral light beams, with an adjustable resolution. The distances can be determined automatically by the control unit, in which the characteristics of the cornea are recorded, or by presetting possible distances.
Die Kontrolleinheit könnte vom Auge reflektierte erste Periphärlichtstrahlen erfassen, die auf den Einfall der Periphärlichtstrahlen hin reflektiert werden und die jeweils unterschiedliche Intensitäten zeigen, wobei die Kontrolleinheit vom Auge reflektierte zweite Periphärlichtstrahlen erfasst, die auf den Einfall der Periphärlichtstrahlen hin reflektiert werden und die jeweils gleich große oder innerhalb eines vordefinierten Intervalls liegende Intensitäten zeigen. Hierdurch können Periphärlichtstrahlen, die an einer Grenzschicht zwischen Glaskörper und Netzhaut reflektiert werden, von solchen Periphärlichtstrahlen unterschieden werden, die an der Netzhaut oder dem retinalen Pigmentepithel reflektiert werden. Periphärlichtstrahlen, die an der genannten Grenzschicht zwischen Glaskörper und Netzhaut reflektiert werden, zeigen nämlich Intensitäten, die von deren Einfallswinkeln auf diese Grenzschicht abhängig sind. Die Einfallswinkel bestimmen die Stärke der Reflexion. The control unit could detect first peripheral light beams reflected from the eye, which are reflected upon the incidence of the peripheral light beams and which each show different intensities, with the control unit detecting second peripheral light beams reflected from the eye, which are reflected from the incidence of the peripheral light beams and each have the same size or show intensities lying within a predefined interval. In this way, peripheral light rays that are reflected at a boundary layer between the vitreous body and the retina can be distinguished from those peripheral light rays that are reflected at the retina or the retinal pigment epithelium. Peripheral light rays that are reflected at the boundary layer between the vitreous body and the retina show intensities that depend on the angles of incidence on this boundary layer. The angle of incidence determines the strength of the reflection.
Die Intensitäten von Periphärlichtstrahlen, die am retinalen Pigmentepithel reflektiert werden, sind im Wesentlichen winkelinvariant. Die Rückstreuung des retinalen Pigmentepithels ist im Wesentlichen isotrop. Vor diesem Hintergrund könnte die Kontrolleinheit die jeweiligen erfassten Intensitäten aller reflektierten Periphärlichtstrahlen nutzen, um ein zu erfassendes Organ von einem nicht zu erfassenden Organ oder einer nicht zu erfassenden Struktur zu unterscheiden und/ oder um ein Artefakt von einem nicht zu erfassenden Organ oder einer nicht zu erfassenden Struktur zu unterdrücken oder zu entfernen. Ganz konkret kann festgestellt werden, ob ein ausgesendeter Periphärlichtstrahl vom retinalen Pigmentepithel oder der Netzhaut reflektiert wurde oder von einer Grenzschicht zwischen Glaskörper und Netzhaut. So ist ein weiteres Artefakt, neben den bereits durch Subaperturen eliminierten Reflexen an der Hornhaut, eliminierbar. The intensities of peripheral light rays reflected from the retinal pigment epithelium are essentially angle-invariant. Backscatter from the retinal pigment epithelium is essentially isotropic. Against this background, the control unit could use the respective detected intensities of all reflected peripheral light rays to distinguish an organ to be detected from an organ or structure not to be detected and/or to distinguish an artifact from an organ or structure not to be detected to suppress or remove the structure to be detected. In concrete terms, it can be determined whether an emitted peripheral light beam was reflected by the retinal pigment epithelium or the retina or by a boundary layer between the vitreous body and the retina. In this way, a further artefact can be eliminated in addition to the reflections on the cornea that have already been eliminated by subapertures.
Die hier beschriebene Anordnung könnte Teil einer FD-OCT-Vorrichtung, nämlich einer Fourier-Domain-OCT-Vorrichtung sein. Solche Vorrichtungen werden auch Frequency-Domain-OCT-Vorrichtungen genannt. Unter FD-OCT- Vorrichtung werden im Sinne dieser Beschreibung auch Swept-Source-OCT- Vorrichtungen (SS-FD-OCT-Vorrichtungen) verstanden. Mit der hier beschriebenen Anordnung bzw. dem nachfolgend beschriebenen Verfahren ist eine zuverlässige, schnelle und weitgehend artefaktfreie Bestimmung der Augenlänge mit einer FD-OCT-Vorrichtung möglich. Die Augenlänge kann mit geringerer Bildtiefe als die zu messende Augenlänge ermittelt werden. Für die Messung ist ein zuverlässiges Signal der Netzhaut, insbesondere des retinalen Pigmentepithels, gegeben. The arrangement described here could be part of an FD-OCT device, namely a Fourier domain OCT device. Such devices are also called frequency domain OCT devices. Within the meaning of this description, FD-OCT devices are also understood to mean swept-source OCT devices (SS-FD-OCT devices). With the arrangement described here and the method described below, a reliable, rapid and largely artifact-free determination of the eye length is possible with an FD-OCT device. The eye length can be determined with a smaller image depth than the eye length to be measured. For the Measurement provides a reliable signal from the retina, particularly the retinal pigment epithelium.
Dieses Signal ist von störenden Einflüssen und Artefakten, Fehlsignalen aus anderen Schichten, insbesondere aus dem Übergang Glaskörper/ Netzhaut, sowie von Mehrdeutigkeiten befreit. Bei FD-OCT-Verfahren können aufgrund der hermiteschen Symmetrie von Ergebnissen Mehrdeutigkeiten auftreten. Bei einer Übertragung von TD-OCT auf FD-OCT ist nämlich zu berücksichtigen, dass ein Signal nicht eindeutig auf die hermitesche Ebene zuordenbar ist. Das heißt, dass es zwei Augenlängen gibt, die zu einem bestimmten Signal passen. Die FD-OCT ist der TD-OCT hinsichtlich der Sensitivität aber überlegen, so dass für die FD-OCT durch die hier beschriebene Anordnung bzw. das Verfahren eine praktikabel anwendbare Lösung angeboten wird. This signal is free from disturbing influences and artefacts, false signals from other layers, in particular from the vitreous body/retina transition, and from ambiguities. Ambiguities can occur in FD-OCT methods due to the Hermitian symmetry of results. When transferring from TD-OCT to FD-OCT, it must be taken into account that a signal cannot be clearly assigned to the Hermitian level. That is, there are two eye lengths that match a given signal. However, FD-OCT is superior to TD-OCT in terms of sensitivity, so that the arrangement and method described here offers a practicable solution for FD-OCT.
Vor diesem Flintergrund könnte die Kontrolleinheit ein komplex konjugiertes Signal von einem normalen Signal aufgrund von Phaseninformationen von reflektierten Lichtstrahlen, insbesondere von reflektierten Periphärlichtstrahlen, differenzieren. Zur Erzeugung einer Bildgebung sind bereits diverse Algorithmen bekannt geworden, die ein „Full-Range-OCT“ durch Einbringung von zusätzlichen Phaseninformationen ermöglichen. Durch die genannte Differenzierung ist allerdings keine „Full-Range-Bildgebung“ erforderlich. Durch die Differenzierung des komplex-konjugierten Signals von einem normalen Signal aufgrund zusätzlicher Phaseninformationen kann eindeutig ein Längenbezug zur Hornhaut hergestellt werden. Against this flickering background, the control unit could differentiate a complex conjugate signal from a normal signal based on phase information of reflected light rays, particularly reflected peripheral light rays. Various algorithms have already become known for generating imaging, which enable a “full-range OCT” by introducing additional phase information. Due to the differentiation mentioned, however, no "full-range imaging" is required. By differentiating the complex-conjugate signal from a normal signal based on additional phase information, a clear length reference to the cornea can be established.
Zur Bestimmung der Augenlänge kann ein Längenbezug der Netzhaut zur Hornhaut ermittelt werden. Der Längenbezug kann ermittelt werden, indem alternierend zwischen einem vorderen Bereich des Auges sowie der Netzhaut geschaltet wird, worauf hier aber nicht näher eingegangen werden soll. Damit die Bestimmung des Längenbezugs aber unabhängig von Bewegungsartefakten erfolgen, wird eine axiale Bewegungstrajektorie zweier Datensätze ermittelt und für den Längenbezug berücksichtigt. To determine the length of the eye, a length reference of the retina to the cornea can be determined. The length reference can be determined by switching alternately between a front area of the eye and the retina, but this will not be discussed in detail here. However, so that the length reference can be determined independently of movement artifacts, an axial movement trajectory of two data sets is determined and taken into account for the length reference.
Vorteilhaft wird das retinale Pigmentepithel durch die Anordnung und/ oder durch das nachfolgende Verfahren automatisch erfasst. The retinal pigment epithelium is advantageously automatically recorded by the arrangement and/or by the subsequent method.
Bei Ausführung eines Verfahrens zur Vermessung eines Auges, werden durch eine Lichtquelle Lichtstrahlen auf die Hornhaut eines Auges gesendet, wobei eine Kontrolleinheit verwendet wird, welche die Lichtquelle ansteuert, und wobei vom Auge Lichtstrahlen auf die ausgesendeten Lichtstrahlen hin reflektiert werden und von einer Kontrolleinheit erfasst und in Signale umgewandelt werden. Ein zentraler Lichtstrahl wird ausgesendet und mehrere zum zentralen Lichtstrahl radial versetzte Periphärlichtstrahlen werden ausgesendet, um ein Punktmuster auf der Hornhaut des Auges zu erzeugen, welches um den Vertex der Hornhaut gestreut ist. Es könnten auch mehrere radial zueinander versetzte Periphärlichtstrahlen ausgesendet werden, um das Punktmuster auf der Hornhaut des Auges zu erzeugen, welches um den Vertex der Hornhaut gestreut ist. When performing a method for measuring an eye, light beams are sent onto the cornea of an eye by a light source, a control unit being used which controls the light source, and light beams being reflected from the eye onto the emitted light beams and being detected by a control unit and be converted into signals. A central light beam is emitted and a plurality of peripheral light beams, radially offset from the central light beam, are emitted to produce a dot pattern on the cornea of the eye which is scattered around the vertex of the cornea. Multiple radially offset peripheral light beams could also be emitted to create the dot pattern on the cornea of the eye which is scattered around the vertex of the cornea.
Bei der Bestimmung des retinalen Pigmentepithels muss sichergestellt werden, dass die richtige Struktur bzw. das richtige Organ identifiziert wird. Ein wesentliches Artefakt wird durch den durch das Verfahren bzw. die Anordnung beschriebenen dezentralen Scan-Ansatz entfernt oder zumindest wesentlich unterdrückt, nämlich ein spekularer Reflex an einer Grenzfläche zur Hornhaut. Statt eines zentralen Scans entlang der optischen Achse des Auges erlaubt die hier beschriebene telezentrische optische Scan-Anordnung eine Verteilung von verschiedenen Punkten außerhalb dieses Reflexes. Dennoch werden alle von der Lichtquelle ausgesendeten Lichtstrahlen auf näherungsweise denselben Punkt auf der Netzhaut abgebildet, auf den auch der zentrale Lichtstrahl fällt. Vorteilhaft werden die Punkte in definierten Abständen zum bevorzugt automatisch detektierten Vertex der Hornhaut abgescannt. Durch die telezentrische Abbildung wird durch Subaperturen des näherungsweise gleichen Punkts gefahren, die in der Fachliteratur zur Vermeidung von sogenannten Speckles vorgeschlagen werden. When determining the retinal pigment epithelium, it is important to ensure that the correct structure or organ is identified. A significant artefact is removed or at least substantially suppressed by the decentralized scanning approach described by the method and the arrangement, namely a specular reflex at an interface with the cornea. Instead of a central scan along the optical axis of the eye, the telecentric optical scanning arrangement described here allows a distribution of different points outside of this reflex. Nevertheless, all light rays emitted by the light source are imaged on approximately the same point on the retina where the central light ray falls. The points are advantageously scanned at defined distances from the preferably automatically detected vertex of the cornea. The telecentric image is driven through sub-apertures of approximately the same point, which are suggested in the technical literature to avoid so-called speckles.
Hierdurch ist die Unterdrückung noch eines zweiten Artefakts möglich, weil nämlich von einer Grenzschicht zwischen Glaskörper und Netzhaut reflektierte erste Periphärlichtstrahlen erfasst werden könnten, die auf den Einfall der Periphärlichtstrahlen hin reflektiert werden und die in Abhängigkeit vom Einfallswinkel jeweils unterschiedliche Intensitäten zeigen, wobei vom retinalen Pigmentepithel reflektierte zweite Periphärlichtstrahlen erfasst werden, die auf den Einfall der Periphärlichtstrahlen hin reflektiert werden und die jeweils gleich große oder innerhalb eines vordefinierten Intervalls liegende Intensitäten zeigen, und zwar unabhängig vom Einfallswinkel. Die jeweiligen erfassten Intensitäten können genutzt werden, um die Netzhaut oder das retinale Pigmentepithel von einem nicht zu erfassenden Organ oder einer nicht zu erfassenden Struktur zu unterscheiden und/ oder um das genannte zweite Artefakt von dem nicht zu erfassenden Organ bzw. der nicht zu erfassenden Struktur zu unterdrücken oder zu entfernen. Das zweite Artefakt liegt in einem Reflex am Übergang vom Glaskörper zur Netzhaut begründet. This makes it possible to suppress a second artifact, because first peripheral light rays reflected from a boundary layer between the vitreous body and the retina could be detected, which are reflected upon the incidence of the peripheral light rays and which each show different intensities depending on the angle of incidence, with the retinal pigment epithelium reflected second peripheral light beams are detected, which are reflected upon the incidence of the peripheral light beams and which each show intensities of the same size or lying within a predefined interval, regardless of the angle of incidence. The respective detected intensities can be used to distinguish the retina or the retinal pigment epithelium from an organ or structure not to be detected and/or to distinguish said second artefact from the organ or structure not to be detected to suppress or remove. The second artifact is due to a reflex at the transition from the vitreous body to the retina.
Vor diesem Hintergrund könnte eine Anordnung der hier beschriebenen Art zur Durchführung des Verfahrens genutzt werden, um entweder das erste Artefakt und/ oder das zweite Artefakt zu unterdrücken bzw. zu beseitigen. Bevorzugt wird die Anordnung der hier beschriebenen Art zur Untersuchung eines menschlichen Auges verwendet. Die endgültige Diagnose unterliegt dabei einem Arzt. Das hier beschriebene Verfahren ist kein Diagnostizierverfahren, sondern liefert nur Daten, die ein Arzt abschließend bewerten muss. In der Zeichnung zeigen Against this background, an arrangement of the type described here could be used to implement the method in order to either suppress or eliminate the first artifact and/or the second artifact. The arrangement of the type described here is preferably used for examining a human eye. The final diagnosis is subject to a doctor. The method described here is not a diagnostic method, but only provides data that a doctor must then evaluate. Show in the drawing
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung, welche parallele Lichtstrahlen auf ein menschliches Auge leitet, welches in einer Schnittdarstellung dargestellt ist, 1 shows a schematic representation of an arrangement which guides parallel light beams onto a human eye, which is represented in a sectional view,
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein menschliches Auge, wobei die Einfallspunkte von parallelen Lichtstrahlen dargestellt sind, die um die optische Achse gestreut sind und dadurch ein Punktmuster auf der Flornhaut erzeugen, und Fig. 2 is a plan view of a human eye showing the points of incidence of parallel rays of light which are scattered about the optical axis and thereby produce a dot pattern on the pile skin, and
Fig. 3 eine Reduktion eines Artefakts, wobei je zwei Signale von Strukturen bzw. Organen bei unterschiedlichen Blickwinkeln bzw. Einfallswinkeln von Lichtstrahlen im Vergleich dargestellt sind, wobei die oberen Signale bei einem nahezu senkrechten Einfall auf die Grenzschicht Glaskörper / Netzhaut erfasst wurden und wobei die unteren Signale bei einem von 90° stark abweichenden Einfallswinkel von Periphärlichtstrahlen erfasst wurden. Fig. 3 shows a reduction of an artifact, with two signals from structures or organs at different viewing angles or angles of incidence of light rays being shown in comparison, with the upper signals being recorded at an almost vertical incidence on the vitreous body/retina interface and with the lower signals were detected at an angle of incidence of peripheral light rays that differed greatly from 90°.
Fig. 1 zeigt eine Anordnung zur Vermessung eines menschlichen Auges 1, umfassend eine Lichtquelle 2, welche zum Aussenden von Lichtstrahlen 3, 4 auf die Hornhaut 5 des menschlichen Auges 1 geeignet ist, und eine Kontrolleinheit 6, welche die Lichtquelle 2 zum Aussenden der Lichtstrahlen 3, 4 ansteuert und geeignet ist, in die Anordnung eingehende reflektierte Lichtstrahlen 3a, 4a, 4b in Signale 7, 8 umzuwandeln und diese darzustellen. 1 shows an arrangement for measuring a human eye 1, comprising a light source 2, which is suitable for emitting light beams 3, 4 onto the cornea 5 of the human eye 1, and a control unit 6, which controls the light source 2 for emitting the light beams 3, 4 and is suitable for converting reflected light beams 3a, 4a, 4b entering the arrangement into signals 7, 8 and displaying them.
Von der Kontrolleinheit 6 angesteuert sendet die Lichtquelle 2 einen zentralen Lichtstrahl 3 aus und sendet mehrere zum zentralen Lichtstrahl 3 radial versetzte, zu diesem parallele Periphärlichtstrahlen 4 aus. Fig. 2 zeigt, dass die Periphärlichtstrahlen 4 innerhalb einer Kreisfläche 9 mit einem Durchmesser von 3 bis 12 mm liegen, nämlich diese Kreisfläche 9 orthogonal durchsetzen. Dies ist in Fig. 1 anhand der gestrichelten Kreisfläche 9 dargestellt. Die von der Kontrolleinheit 6 angesteuerte Lichtquelle 2 sendet die Periphärlichtstrahlen 4 aus, um ein Punktmuster auf der Flornhaut 5 des menschlichen Auges 1 zu erzeugen, welches um den Vertex 10 der Hornhaut 5 gestreut ist. Insoweit erzeugt die Kontrolleinheit 6 die Geometrie des Punktmusters. Controlled by the control unit 6, the light source 2 emits a central light beam 3 and emits a plurality of peripheral light beams 4 that are radially offset from the central light beam 3 and are parallel thereto. 2 shows that the peripheral light beams 4 lie within a circular area 9 with a diameter of 3 to 12 mm, namely pass through this circular area 9 orthogonally. This is shown in FIG. 1 using the dashed circular area 9 . The light source 2 controlled by the control unit 6 emits the peripheral light beams 4 in order to generate a dot pattern on the florescence 5 of the human eye 1 which is scattered around the vertex 10 of the cornea 5 . To this extent, the control unit 6 generates the geometry of the dot pattern.
Die Kontrolleinheit 6 ermittelt den Vertex 10 der Hornhaut 5, bzw. dessen örtliche Lage, automatisch. Die Lichtquelle 2, von der Kontrolleinheit 6 angesteuert, sendet die Periphärlichtstrahlen 4 in definierten Abständen zum zentralen Lichtstrahl 3 und relativ zueinander auf die Hornhaut 5 aus. The control unit 6 automatically determines the vertex 10 of the cornea 5, or its local position. The light source 2, controlled by the control unit 6, emits the peripheral light beams 4 at defined distances from the central light beam 3 and relative to one another onto the cornea 5.
Die Kontrolleinheit 6 erfasst vom menschlichen Auge 1 reflektierte erste Periphärlichtstrahlen 4a, die auf den Einfall der Periphärlichtstrahlen 4 hin reflektiert werden und die jeweils unterschiedliche Intensitäten zeigen. Die Kontrolleinheit 6 erfasst auch vom menschlichen Auge 1 reflektierte zweite Periphärlichtstrahlen 4b, die auf den Einfall der Periphärlichtstrahlen 4 hin reflektiert werden und die jeweils gleich große oder innerhalb eines vordefinierten Intervalls liegende Intensitäten zeigen. The control unit 6 detects first peripheral light beams 4a reflected by the human eye 1, which are reflected upon the incidence of the peripheral light beams 4 and which each have different intensities. The control unit 6 also detects second peripheral light beams 4b reflected by the human eye 1, which are reflected upon the incidence of the peripheral light beams 4 and which each show intensities of the same magnitude or lying within a predefined interval.
Die Kontrolleinheit 6 nutzt die jeweiligen erfassten Intensitäten, um ein zu erfassendes Organ von einer nicht zu erfassenden Struktur zu unterscheiden und um ein Artefakt von einer nicht zu erfassenden Struktur zu unterdrücken oder zu entfernen. The control unit 6 uses the respective detected intensities to distinguish an organ to be detected from a structure not to be detected and to suppress or remove an artifact from a structure not to be detected.
Die Anordnung ist in eine übergeordnete FD-OCT-Vorrichtung 11 integriert. Das Verfahren zur Vermessung des menschlichen Auges 1 wird durchgeführt, indem durch die Lichtquelle 2 Lichtstrahlen 3, 4 auf die Hornhaut 5 des menschlichen Auges 1 gesendet werden, wobei die Kontrolleinheit 6 verwendet wird, welche die Lichtquelle 2 hierzu ansteuert. Vom menschlichen Auge 1 werden Lichtstrahlen 3a, 4a, 4b auf die ausgesendeten Lichtstrahlen 3, 4 hin reflektiert und von der Kontrolleinheit 6 erfasst und in Signale 7, 8 umgewandelt. Die Reflexion der Lichtstrahlen 3, 4 ist in Fig. 1 durch die Doppelpfeile dargestellt. Die reflektierten Lichtstrahlen 3a, 4a, 4b laufen nach einer Reflexion an Strukturen des Auges 1 zur Kontrolleinheit 6 zurück. The arrangement is integrated into a superordinate FD-OCT device 11 . The method for measuring the human eye 1 is carried out in that light beams 3, 4 are sent through the light source 2 onto the cornea 5 of the human eye 1, with the control unit 6 being used, which controls the light source 2 for this purpose. Light beams 3a, 4a, 4b are reflected by the human eye 1 onto the emitted light beams 3, 4 and are detected by the control unit 6 and converted into signals 7, 8. The reflection of the light beams 3, 4 is shown in Fig. 1 by the double arrows. The reflected light beams 3a, 4a, 4b run back to the control unit 6 after being reflected on structures of the eye 1.
Ein zentraler Lichtstrahl 3 wird ausgesendet und mehrere zum zentralen Lichtstrahl 3 radial versetzte, parallele Periphärlichtstrahlen 4 werden ausgesendet, um ein Punktmuster auf der Hornhaut 5 des menschlichen Auges 1 zu erzeugen, welches um den Vertex 10 der Hornhaut 5 gestreut ist. A central light beam 3 is emitted and a plurality of parallel peripheral light beams 4 radially offset from the central light beam 3 are emitted to produce a dot pattern on the cornea 5 of the human eye 1 which is scattered around the vertex 10 of the cornea 5 .
Von einer Grenzschicht 12 zwischen Glaskörper 13 und Netzhaut 14 reflektierte erste Periphärlichtstrahlen 4a werden erfasst, die auf den Einfall der Periphärlichtstrahlen 4 hin reflektiert werden und die in Abhängigkeit vom Einfallswinkel 16 jeweils unterschiedliche Intensitäten zeigen, wobei vom retinalen Pigmentepithel 15 reflektierte zweite Periphärlichtstrahlen 4b erfasst werden, die auf den Einfall der Periphärlichtstrahlen 4 hin reflektiert werden und die jeweils gleich große oder innerhalb eines vordefinierten Intervalls liegende Intensitäten zeigen. Die Intensität dieser reflektierten zweiten Periphärlichtstrahlen 4b ist vom Einfallswinkel der ihnen zugeordneten einfallenden Periphärlichtstrahlen 4 unabhängig. First peripheral light beams 4a reflected by a boundary layer 12 between vitreous body 13 and retina 14 are detected, which are reflected upon the incidence of the peripheral light beams 4 and which show different intensities depending on the angle of incidence 16, with second peripheral light beams 4b reflected by the retinal pigment epithelium 15 being detected , which are reflected upon the incidence of the peripheral light beams 4 and which each show intensities of the same magnitude or lying within a predefined interval. The intensity of these reflected second peripheral light beams 4b is independent of the angle of incidence of the incident peripheral light beams 4 assigned to them.
Die jeweiligen erfassten Intensitäten werden genutzt, um die Netzhaut 14 oder das retinale Pigmentepithel 15 von einer nicht zu erfassenden Struktur zu unterscheiden und um ein zweites Artefakt von der nicht zu erfassenden Struktur zu unterdrücken oder zu entfernen. Fig. 3 zeigt, dass in einem Display der Anordnung Signale 7, 8 von der Kontrolleinheit 6 dargestellt werden. Insoweit weist die Anordnung ein Display 20 zum optischen Darstellen der Signale 7, 8 der erfassten Organe oder Strukturen auf. The respective detected intensities are used to distinguish the retina 14 or the retinal pigment epithelium 15 from a structure not to be detected and to suppress or remove a second artifact from the structure not to be detected. 3 shows that signals 7, 8 from the control unit 6 are shown in a display of the arrangement. In this respect, the arrangement has a display 20 for the optical representation of the signals 7, 8 of the detected organs or structures.
Das Display 20 zeigt in der oberen und unteren Ansicht je zwei Signale 7, 8, wobei das erste Signal 7 von einem Artefakt kommt, welches auf die Grenzschicht Glaskörper / Netzhaut zurückgeht, und wobei das zweite Signal 8 vom retinalen Pigmentepithel 15 kommt. The display 20 shows two signals 7, 8 in the top and bottom views, the first signal 7 coming from an artefact that goes back to the vitreous body/retina interface, and the second signal 8 coming from the retinal pigment epithelium 15.
Die Signale 7, 8 der oberen Darstellung des Displays 20 wurden bei nahezu senkrechtem Einfall eines Lichtstrahls oder Lichtbündels auf die Grenzschicht 12 Glaskörper/ Netzhaut erfasst. Die Signale 7, 8 der unteren Darstellung des Displays 20 wurden bei Einfallswinkeln von Periphärlichtstrahlen erfasst, die stark von 90° abweichen. The signals 7, 8 of the upper representation of the display 20 were recorded when a light beam or light bundle was incident almost perpendicularly on the boundary layer 12 between the vitreous body and the retina. The signals 7, 8 of the lower representation of the display 20 were recorded at angles of incidence of peripheral light rays that deviate greatly from 90°.
Es ist klar ersichtlich, dass eine deutliche Reduktion des Signals 7 des Artefakts erfolgt, dass dieses nämlich kleiner ist als das zu erfassende Signal 8, das vom retinalen Pigmentepithel kommt. It is clearly evident that there is a clear reduction in the signal 7 of the artifact, namely that it is smaller than the signal 8 to be detected, which comes from the retinal pigment epithelium.
Bezugszeichenliste: Reference list:
1 Auge 1 eye
2 Lichtquelle 2 light source
3 Zentraler Lichtstrahl 3 Central light beam
3a reflektierter zentraler Lichtstrahl 3a reflected central light beam
4 Periphärlichtstrahl 4 peripheral light beam
4a erster reflektierter Periphärlichtstrahl4a first reflected peripheral light beam
4b zweiter refelktierter Periphärlichtstrahl4b second reflected peripheral light beam
5 Hornhaut 5 cornea
6 Kontrolleinheit 6 control unit
7 Signal von 12 7 signal out of 12
8 Signal von 14 oder 15 8 signals out of 14 or 15
9 Kreisfläche 9 circular area
10 Vertex von 1 10 vertices from 1
10a optische Achse 10a optical axis
11 FD OCT-Vorrichtung 11 FD OCT device
12 Grenzschicht zwischen 13 und 14 12 boundary layer between 13 and 14
13 Glaskörper 13 Vitreous
14 Netzhaut 14 retina
15 Retinales Pigmentepithel 15 Retinal pigment epithelium
16 Einfallswinkel 16 angles of incidence
17 Aderhaut von 1 17 choroid of 1
18 Linse von 1 18 lens of 1
19 Sehnerv 19 optic nerve
20 Display oder Bildschirm von 6 20 display or screen of 6

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Anordnung zur Vermessung eines Auges (1 ), umfassend eine Lichtquelle (2), welche zum Aussenden von Lichtstrahlen (3, 4) auf die Hornhaut (5) eines Auges (1) geeignet ist, und eine Kontrolleinheit (6), welche die Lichtquelle (2) zum Aussenden der Lichtstrahlen (3, 4) ansteuert und geeignet ist, in die Anordnung eingehende reflektierte Lichtstrahlen (3a, 4a, 4b) in Signale (7, 8) umzuwandeln, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (2) von der Kontrolleinheit (6) angesteuert einen zentralen Lichtstrahl (3) aussendet und mehrere zum zentralen Lichtstrahl (3) radial versetzte Periphärlichtstrahlen (4) aussendet oder dass die Lichtquelle (2) von der Kontrolleinheit (6) angesteuert mehrere radial zueinander versetzte Periphärlichtstrahlen (4) aussendet. 1. An arrangement for measuring an eye (1), comprising a light source (2) which is suitable for emitting light beams (3, 4) onto the cornea (5) of an eye (1), and a control unit (6) which controls the light source (2) to emit the light beams (3, 4) and is suitable for converting reflected light beams (3a, 4a, 4b) entering the arrangement into signals (7, 8), characterized in that the light source (2) controlled by the control unit (6) emits a central light beam (3) and emits a plurality of peripheral light beams (4) radially offset from the central light beam (3) or that the light source (2) controlled by the control unit (6) emits a plurality of peripheral light beams (4 ) emits.
2. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Periphärlichtstrahlen (4) innerhalb einer Kreisfläche (9) mit einem Durchmesser von 3 bis 12 mm liegen, nämlich diese Kreisfläche (9) orthogonal durchsetzen, und/ oder dass die Lichtquelle (2) von der Kontrolleinheit (6) angesteuert die Periphärlichtstrahlen (4) aussendet, um ein Punktmuster auf der Hornhaut (5) des Auges (1) zu erzeugen, welches um den Vertex (10) der Hornhaut (5) gestreut ist. 2. Arrangement according to Claim 1, characterized in that the peripheral light beams (4) lie within a circular area (9) with a diameter of 3 to 12 mm, namely pass through this circular area (9) orthogonally, and/or that the light source (2) controlled by the control unit (6), emits the peripheral light beams (4) in order to generate a dot pattern on the cornea (5) of the eye (1) which is scattered around the vertex (10) of the cornea (5).
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (6) den Vertex (10) der Hornhaut (5) automatisch ermittelt und/ oder dass die von der Kontrolleinheit (6) angesteuerte Lichtquelle (2) die Periphärlichtstrahlen (4) in definierten Abständen zum zentralen Lichtstrahl (3) und/ oder in definierten Abständen relativ zueinander auf die Hornhaut (5) aussendet. 3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the control unit (6) automatically determines the vertex (10) of the cornea (5) and/or that the light source (2) controlled by the control unit (6) transmits the peripheral light beams (4 ) at defined distances from the central light beam (3) and/or at defined distances relative to one another onto the cornea (5).
4. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (6) vom Auge (1) reflektierte erste Periphärlichtstrahlen (4b) erfasst, die auf den Einfall der Periphärlichtstrahlen (4) hin reflektiert werden und die jeweils unterschiedliche Intensitäten zeigen, und dass die Kontrolleinheit (6) vom Auge (1) reflektierte zweite Periphärlichtstrahlen (4b) erfasst, die auf den Einfall der Periphärlichtstrahlen (4) hin reflektiert werden und die jeweils gleich große oder innerhalb eines vordefinierten Intervalls liegende Intensitäten zeigen. 4. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit (6) detects first peripheral light beams (4b) reflected by the eye (1), which are reflected upon the incidence of the peripheral light beams (4) and which each show different intensities, and that the control unit (6) detects second peripheral light beams (4b) reflected by the eye (1), which are reflected upon the incidence of the peripheral light beams (4) and which each show intensities of the same size or within a predefined interval.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (6) die jeweiligen erfassten Intensitäten nutzt, um ein zu erfassendes Organ von einem nicht zu erfassenden Organ oder einer nicht zu erfassenden Struktur zu unterscheiden und/ oder um ein Artefakt von einem nicht zu erfassenden Organ oder einer nicht zu erfassenden Struktur zu unterdrücken oder zu entfernen. 5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the control unit (6) uses the respective detected intensities to distinguish an organ to be detected from an organ not to be detected or a structure not to be detected and/or to distinguish an artifact from a non suppress or remove an organ to be detected or a structure that is not to be detected.
6. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Integration in eine oder eine Verwendung mit einer FD-OCT- Vorrichtung (11). 6. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized by integration into or use with an FD-OCT device (11).
7. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (6) ein komplex konjugiertes Signal von einem normalen Signal aufgrund von Phaseninformationen von reflektierten Periphärlichtstrahlen (4a, 4b) differenziert. 7. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit (6) differentiates a complex conjugate signal from a normal signal on the basis of phase information from reflected peripheral light beams (4a, 4b).
8. Verfahren zur Vermessung eines Auges (1), wobei durch eine Lichtquelle (2) Lichtstrahlen (3, 4) auf die Hornhaut (5) eines Auges (1) gesendet werden, wobei eine Kontrolleinheit (6) verwendet wird, welche die Lichtquelle (2) ansteuert, wobei vom Auge (1) Lichtstrahlen (3a, 4a, 4b) auf die ausgesendeten Lichtstrahlen (3, 4) hin reflektiert werden und von einer Kontrolleinheit (6) erfasst und in Signale (7, 8) umgewandelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein zentraler Lichtstrahl (3) ausgesendet wird und mehrere zum zentralen Lichtstrahl (3) radial versetzte Periphärlichtstrahlen (4) ausgesendet werden, so dass ein Punktmuster auf der Hornhaut (5) des Auges (1) erzeugt wird, welches um den Vertex (10) der Hornhaut (5) gestreut ist, oder dass mehrere radial zueinander versetzte Periphärlichtstrahlen (4) ausgesendet werden, so dass ein Punktmuster auf der Hornhaut (5) des Auges (1 ) erzeugt wird, welches um den Vertex (10) der Hornhaut (5) gestreut ist. 8. A method for measuring an eye (1), wherein a light source (2) light rays (3, 4) are sent to the cornea (5) of an eye (1), wherein a control unit (6) is used, which the light source (2) drives, being reflected from the eye (1) light beams (3a, 4a, 4b) to the emitted light beams (3, 4) and from a control unit (6) and converted into signals (7, 8), characterized in that a central light beam (3) is emitted and a plurality of peripheral light beams (4) offset radially to the central light beam (3) are emitted, so that a dot pattern is generated on the cornea (5) of the eye (1), which is scattered around the vertex (10) of the cornea (5), or that a plurality of radially offset peripheral light beams (4) are emitted so that a dot pattern on the cornea ( 5) of the eye (1) scattered around the vertex (10) of the cornea (5).
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass von einer Grenzschicht (12) zwischen Glaskörper (13) und Netzhaut (14) reflektierte erste Periphärlichtstrahlen (4a) erfasst werden, die auf den Einfall der Periphärlichtstrahlen (4) hin reflektiert werden und die in Abhängigkeit vom Einfallswinkel (16) jeweils unterschiedliche Intensitäten zeigen, wobei vom retinalen Pigmentepithel (15) reflektierte zweite Periphärlichtstrahlen (4b) erfasst werden, die auf den Einfall der Periphärlichtstrahlen (4) hin reflektiert werden und die jeweils gleich große oder innerhalb eines vordefinierten Intervalls liegende Intensitäten zeigen, und wobei die jeweiligen erfassten Intensitäten genutzt werden, um die Netzhaut (14) oder das retinale Pigmentepithel (15) von einem nicht zu erfassenden Organ oder einer nicht zu erfassenden Struktur zu unterscheiden und/ oder um ein Artefakt von dem nicht zu erfassenden Organ oder von der nicht zu erfassenden Struktur zu unterdrücken oder zu entfernen. 9. The method as claimed in claim 8, characterized in that first peripheral light beams (4a) reflected by a boundary layer (12) between the vitreous body (13) and retina (14) are detected, which are reflected upon the incidence of the peripheral light beams (4) and which show different intensities depending on the angle of incidence (16), with second peripheral light beams (4b) reflected by the retinal pigment epithelium (15) being detected, which are reflected upon the incidence of the peripheral light beams (4) and which are each of the same size or within a predefined interval lying intensities, and wherein the respective detected intensities are used to distinguish the retina (14) or the retinal pigment epithelium (15) from an organ or structure not to be detected and/or to detect an artifact from which to suppress or remove the organ to be detected or from the structure not to be detected.
10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Durchführung des Verfahrens genutzt wird. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that an arrangement according to any one of claims 1 to 7 is used to carry out the method.
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