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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines optischen
Elements zur Korrektur von altersbedingter Makuladegeneration (AMD)
eines Auges sowie ein optisches Element zur Korrektur von altersbedingter
Makuladegeneration (AMD) eines Auges und ein Verfahren zur Korrektur
von altersbedingter Makuladegeneration (AMD) eines Auges.
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Unter
Makuladegeneration (lat. Macula degenerata) versteht man eine meist
altersbedingte, degenerative Netzhauterkrankung (AMD), bei der durch
Absterben von Netzhautzellen die Sehfähigkeit beeinträchtigt wird.
Durch die geänderte
Altersstruktur hat der Anteil der Menschen, die von solchen Erkrankungen
betroffen sind, deutlich zugenommen. Heute ist die Makuladegeneration
die Hauptursache für
eine Erblindung bei Menschen im Alter von über 55 Jahren.
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Fixiert
der Betroffene einen Gegenstand, so ist es nicht mehr möglich ihn
deutlich zu erkennen. So kann der Betroffene eine Uhr sehen, aber
die Uhrzeit nicht erkennen, oder einen Gesprächspartner sehen, nicht aber
seine Gesichtszüge
erkennen. Erkrankungsalter und Ausprägung der Symptome variieren
und hängen
von der Erkrankungsform ab.
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Gegen
die zentrale Erblindung bei fortgeschrittener AMD wird derzeit Abhilfe
bei vergrößernden
Sehhilfen gesucht. Mit unterschiedlichen Vergrößerungssystemen, die von der
einfachen Lupe über die
Lupenbrille bis hin zum Bildschirmlesegerät reichen, wird das Bild des
Lesegutes auf die verbliebene, noch funktionstüchtige Netzhaut gelenkt. Ob
damit Lesefähigkeit
erreicht werden kann, ist von der anatomischen Größe und Anordnung
der Netzhautläsion
abhängig:
Je
zentraler die AMD lokalisiert ist, umso stärker wird die Herabsetzung
der Sehschärfe
sein. Je stärker
die Sehschärfe
reduziert ist, umso höher
ist der Faktor, um den ein Text vergrößert werden muss. Ist aber
die topographische Anordnung des verbliebenen Restgesichtsfeldes
ungünstig
(z. B. nur eine kleine Gesichtsfeldrestinsel) dann profitiert der
Patient von einer Vergrößerung des
Textes womöglich
nicht, weil die Fläche
des Restgesichtsfeldes ein ausreichend flüssiges Erfassen der Buchstaben
nicht erlaubt. Häufig
behelfen sich die Betroffenen auch indem sie nicht direkt fixieren,
sondern ihren Blick auf einem benachbarten Ort richten und unbewusst
versuchen Areale mit Restsehfunktion in den Strahlengang zu bringen.
Die Patienten wählen
dafür besonders
häufig
eine Retinasegment links bzw. unterhalb des Objektes.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein optisches Element und
ein Verfahren zur Korrektur der AMD bereitzustellen, das die Nachteile der
bisherigen vergrößernden
Sehhilfen vermeidet.
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Die
Aufgabe wird insbesondere gelöst
durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines optischen Elements
(35) zur Korrektur von altersbedingter Makuladegeneration
(AMD) eines Auges (1) mit einer Retina (2) umfassend
eine Detektionseinrichtung (10) zur Identifizierung von
funktionierenden Makularegionen (5) der Retina (2)
des Auges (1) und nicht funktionierenden Makularegionen
(6) der Retina (2) des Auges (1) eine
Steuereinrichtung (20) zur Bestimmung eines optischen Systems
(30), das einen eintreffenden Lichtstrahl in das Auge (1),
der auf eine nicht funktionierende Makularegionen (5) der
Retina (2) des Auges (1) treffen würde, auf
die funktionierende Makularegion (5) abbildet und eine
Schnittstelle zu einer formgebenden Einrichtung (50), die
entsprechend des durch die Steuereinrichtung (20) bestimmten
optischen Systems (20) das zu integrierende optische Element (35)
bildet.
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Durch
eine solche Vorrichtung wird ein optisches Element bereitgestellt,
das für
eine Strahlablenkung auf den Bereich der Makularegion (5)
mit einer Restsehfunktion sorgt. Dadurch, dass die optische Sehachse
auf diesen Bereich der Makula der mit Restsehfunktion abgelenkt
wird, wird es für
den Mensch nun möglich,
in einer sich nun anschließenden
Phase kognitiv zu erlernen, diese bereitgestellte Bildinformation
wieder auszuwerten. Da durch die Ablenkung des Strahlengangs auf
die funktionierenden Regionen der Makula alle Bildinformationen
auf der funktionierenden Netzhaut ankommen, kann durch eine entsprechende
(neue) Bewertung durch das Gehirn diese vollständige Sehinformation benutzt
werden, um wieder vollständige
Bilder bereitzustellen. Diese neue Auswertung geschieht dann über das
Gehirn des Betrachters.
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Das
optische Element zur Korrektur der AMD eines Auges löst die Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ebenfalls.
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Mit
der Detektionseinrichtung wird festgestellt, welche Bereiche der
Makula funktionieren und welche Bereiche nicht mehr funktionieren.
Eine solche Detektion kann beispielsweise durch optische Überprüfung der
Netzhaut bzw. insbesondere der Makula erfolgen. Die Detektionseinrichtung
kann auch thermische oder druckspezifische Parameter erfassen bzw.
auswerten. Auf diese Weise kann ein Datensatz bereitgestellt werden,
der die Bereiche der Netzhaut bzw. insbesondere der Makula identifiziert bzw.
bezeichnet, die noch eine Sehfunktion haben und solche, die bereits
aufgrund der Makuladegeneration nicht mehr funktionieren.
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Über eine
Steuereinrichtung wird dann ein optisches Gesamtsystem bestimmt,
das einen eintreffenden Lichtstrahl bzw. die optische Sehachse auf dem
Bereich der Makula mit Restsehfunktion ablenkt. Eine solche Steuereinrichtung
kann besonders bevorzugt einen Prozessor umfassen, einen Speicher
umfassen oder eine Recheneinheit enthalten. Die Steuereinrichtung übernimmt
bevorzugt die Daten der Detektionseinrichtung zur Identifizierung
der funktionierenden oder nicht funktionierenden Bereiche der Makula
und bestimmt besonders bevorzugt die Parameter und Eigenschaften
dieses ersten optischen Systems des Auges ohne optischen Elements (35).
Für dieses
optische System des Auges bestimmt die Steuereinrichtung dann eine
Strahlablenkung auf den Bereich der Restsehfunktion für die Strahlen,
die in diesem ersten unkorrigierten optischen System auf den Bereich
der nicht funktionierenden Makularegion fallen würde. Für diese gewünschte Strahlablenkung ermittelt
die Steuereinrichtung dann ein entsprechendes optisches Element,
das diese Strahlablenkung verursachen würde, wenn es in den Strahlengang
des Auges fallen würde.
Der Strahlengang, der auf das ursprüngliche Auge fällt und
damit auf die entsprechenden Bereiche der Netzhaut dieses Auges
wird derart transformiert, dass der Bereich der geschädigten Makularegion
durch den Einsatz eines entsprechenden optischen Elements, das diese
Transformation verursacht, so abgelenkt wird, dass die Strahlen
auf den gesunden Bereich der Netzhaut bzw. Makula fallen. Auf diese
Weise kann über
die Steuereinrichtung ein Datensatz zur Erstellung dieses optischen
Elements bestimmt werden.
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Besonders
bevorzugt ist bei der Vorrichtung eine Schnittstelle zu einer formgebenden
Einrichtung vorgesehen. Über
diese Schnittstelle können
die durch die Steuereinrichtung ermittelten Daten an eine formgebende
Einrichtung übermittelt
werden, sodass über
diese Form gebende Einrichtung das optische Element hergestellt
werden kann. Eine derartige Form gebende Einrichtung kann beispielsweise
eine Vorrichtung zum Linsen schleifen sein, ein Laser, der optische
Elemente durch Ablation herstellt, etc. Die Schnittstelle kann ein
Bussystem sein oder eine weitere Steckerverbindung oder aber eine weitere Schnittstelle
zum Austauschen von Daten wie beispielsweise Disketten, CDs, Datenträger, Festplatten
bzw. Netzwerkelemente, insbesondere Kabelverbindungen oder drahtlose
Verbindungen.
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Das
zu integrierende optische Element bildet dann zusammen mit dem Auge
das ideale optische System, das die gewünschte Strahlablenkung auf dem
Bereich der Restsehfunktion realisiert.
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In
einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist die Detektionseinrichtung (10) ausgebildet, die Wellenfront
des Auges (1) zu erfassen und die Steuereinrichtung (20)
bestimmt zusätzlich
eine Wellenfrontkorrektur des Auges (1) für das optische System
(30).
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Auf
diese Weise kann neben einer Korrektur von AMD zusätzlich auch
eine Korrektur von weiteren Fehlsichtigkeiten erreicht werden. Das
so hergestellte optische Element lenkt dann nicht nur die Strahlen auf
dem Bereich der Restsehfunktion der Makula bzw. Netzhaut ab, sondern
korrigiert die gesamte Wellenfront des Auges idealer Weise so, dass
weitere Abbildungs- bzw. Sehfehler des Systems korrigiert werden.
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So
ist es beispielsweise möglich,
in einem ersten Schritt die Wellenfrontaberration des Auges im Bereich
der geschädigten
Makula zu bestimmen und in einem weiteren Schritt durch ortsveränderte Projektion
beispielsweise einer Fixiermarke einen Bereich mit Restsehfunktion
zu finden und in einem zusätzlichen
Schritt die Wellenfrontaberration für diese „Ersatzmakula" zu bestimmen. Besonders
bevorzugt wird das Restsehvermögen
des AMD-Patienten mit einem adaptiven optischen System bzw. Phoropter durch
die Projektion aberrationskorrigierter Wellenfronten beschrieben
und in einem weiteren Schritt durch Variation der projizierten Wellenfronten
eine zur Ausschöpfung
des Restsehvermögens
des jeweiligen AMD-Patienten optimale Wellenfrontstruktur bestimmt.
Auf diese Weise kann das optische Element ein gesamtes optisches
System bereitstellen, das zur Ablenkung der Sehachse auf dem Bereich mit
Restsehfunktion dient und auch die Wellenfrontkorrektur für die Fixation
mit der Ersatzmakula vornimmt.
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In
einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
umfasst die Detektionseinrichtung ein System zur Fundusbetrachtung
(11), insbesondere auch eine Funduskamera (12).
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Besonders
bevorzugt umfasst die Detektionseinrichtung ein System zur Fundusbetrachtung. Beispielsweise
durch die Verwendung von Blaulicht kann der gelbe Farbstoff in der
Makula visuell detektiert werden und damit Bereiche der Makula,
die funktionieren und nicht funktionieren, unterschieden werden.
Eine Fundusaufnahme ist damit geeignet, die gesunden bzw. kranken
Strukturen der Netzhaut bzw. Makula zu identifizieren.
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In
einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
umfasst das optische Element (35) mindestens eines der
Elemente aus der folgenden Gruppe: Brillenglas, Kontaktlinse, Intraokularlinse,
optisches Element zwischen Hornhaut und Augenlinse, geeignet strukturierte
Hornhaut, Blenden, reflektierende Schichten, absorbierende Schichten.
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Durch
diese optischen Elemente können
die gesondert abzubildenden Strahlen entsprechend der zuvor gefundenen „Ersatzmakula", d. h. der transformierten
Abbildung vorbei an der geschädigten
Makula auf die funktionierenden Regionen der Makula umgelenkt werden.
Ein Brillenglas bzw. eine Brille mit abbildenden Elementen auf der
Basis von Flüssigkeiten,
können
beispielsweise Wasser-Öl-Linsen
umfassen. Bei der Kontaktlinse wird bevorzugt eine Positionsfixierung
vorgesehen. Es ist auch möglich,
eine Selbstjustierung durch Lidschlag zu realisieren. Bei den Intraokularlinsen
sind refraktive, defraktive oder kombinierte Strukturen möglich.
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Es
kann auch bevorzugt die Hornhaut, besonders bevorzugt durch Laserablation,
derart geformt werden, dass durch diese bleibende Struktur auf der
Hornhaut die entsprechende Transformation bzw. Strahlablenkung stattfindet.
Zusätzlich
können Blenden
und/oder reflektierende oder absorbierende Schichten im Strahlengang
zur Begrenzung, Ablenkung oder Schwächung von Lichtbündeln eingesetzt werden,
um besondere Anforderungen der Transformation auf die gesunden Bereiche
zu unterstützen.
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In
einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
umfasst die Brille eine refraktive oder diffraktive Optik, weist
holographisch-optische Elemente auf, enthält Flüssigkristalloptik, weist abbildende
Elemente auf der Basis von Flüssigkeiten
auf oder ist in Form von Head-up-Displays ausgebildet.
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Auf
diese Weise ist es möglich,
die Brille bzw. das Brillenglas den besonderen Anforderungen der
geforderten Transformation gemäß auszubilden. Insbesondere
können
neben der reinen Transformation auch bevorzugt die Korrektur der
Wellenfront für dieses
neue optische System vorgenommen werden.
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Die
Erfindung wird ebenfalls gelöst
durch ein entsprechendes optisches Element wie oben beschrieben.
Außerdem
wird die Aufgabe der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zur
Herstellung eines entsprechenden optischen Elements, bei dem die
funktionierende und nicht funktionierende Makularegion der Retina
identifiziert wird und daraufhin ein optisches System bestimmt wird,
dass zu einer Strahlablenkung aller Strahlen auf dem Bereich der
Makula mit Restsehfunktion Sorge trägt und für dieses ideale optische System
das optische Element bestimmt wird, das diese Transformation leistet.
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In
den Figuren werden weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele gezeigt und
die Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht eines Auges mit einem optischen Element gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 eine
schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Herstellung eines optischen
Elements zur Korrektur der AMD gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; und
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3a,
b eine schematische Ansicht der Retina mit dem Strahlverlauf vor
(a) und nach (b) der Korrektur durch das optische Element.
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In 1 ist
eine schematische Ansicht eines Auges mit einem optischen Element
gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt. Schematisch ist ein Auge 1 abgebildet,
das eine Netzhaut bzw. Retina 2 aufweist. Auf der Retina
ist zentral die Makula 3 dargestellt, mit Bereichen die
funktionieren 5 und nicht funktionierenden Bereichen 6.
Vor dem Auge ist ein optisches Element 35 eingesetzt, das
zusammen mit dem Auge 1 das optische System 30 bildet.
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Lichtstrahlen,
die nun durch das optische Element 35 auf das Auge 1 treffen,
werden bereits durch das optische Element 35 so abgelenkt,
dass der Strahlengang derart abgelenkt werden, dass die Strahlen
nur auf die Bereiche der Makula 3 fällt, die in der funktionierenden
Makularegion 5 liegen und keine Strahlen mehr auf die nicht
funktionierende Makularegion 6 (dunkel auf der Makula 3 dargestellt)
fallen. Die gesamte Information der auf das optische System 30 fallenden
Strahlen wird damit auf die Bereiche abgelenkt, die noch Sehfunktion
aufweisen. Allerdings ist dieses Bild nun verzerrt. Das Gehirn des
Patienten wird nun diese bereitgestellte vollständige Information so aufbereiten,
dass dem Patienten wieder die gesamte Sehinformation in einem Bild
zur Verfügung
steht. Da die einzelnen Strahlen, die bisher auf den Makulabereich,
der nicht funktioniert hat, gefallen waren, nun auf funktionierende
Bereiche treffen, können
auch diese Informationen vollständig verarbeitet
werden. Auf diese Weise sind nun sämtliche Bildinformationen wieder
verfügbar.
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Hierdurch
wird das Auftreffen einer gesamten Wellenfront ausschließlich auf
Areale der Makula mit Restsehvermögen realisiert. Das zur Anwendung kommende
optische Element (Brille oder Kontaktlinse) lenkt die optische Sehachse
auf diese Bereiche bzw. die „Pseudofovea". Weiterhin kann
das System bevorzugt eine Wellenfrontkorrektur für die Fixation mit der Ersatzmakula
vornehmen. Auf diese Weise wird die auf das Auge einfallende Wellenfront
definiert und insgesamt in nicht geschädigte Bereiche der Netzhaut
ohne Informationsverlust abgelenkt.
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In 2 ist
eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Herstellung eines
optischen Elements zur Korrektur der AMD gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Auge 1 mit
der Netzhaut 2 weist funktionierende Makularegionen 5 auf
und nicht funktionierende Makularegionen 6 (dicker dargestellt).
Eine Detektionseinrichtung 10 ist auf das Auge 1 ausgerichtet. Eine
Steuereinrichtung 20 ist mit der Detektionseinrichtung 10 verbunden.
Die Steuereinrichtung 20 weist eine Verbindung zu einer
Form gebenden Einrichtung 50 auf. Diese Form gebende Einrichtung 50 ist
eingerichtet, um ein optisches Element 35 zu bearbeiten
bzw. herzustellen.
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Die
Detektionseinrichtung 10 analysiert die Netzhaut 2 des
Auges 1 und identifiziert die funktionierenden Bereiche
der Makula 5 sowie die nicht funktionierenden Bereiche
der Makula 6. Dies erfolgt unter Einsatz einer Funduskamera
und Blaulicht. Die entsprechenden Informationen bzw. Daten werden dann
von der Detektionseinrichtung an die Steuereinrichtung 20 weitergegeben.
Die Steuereinrichtung 20 ermittelt die Korrekturdaten für die entsprechende Transformation
dieser Wellenfront derart, dass die Strahlen, die bisher auf die nicht
funktionierende Makularegion 6 fallen, auf funktionierende
Makularegionen 5 umgelenkt werden. Hieraus wird ein entsprechender
Datensatz berechnet, der ein optisches Element 35 beschreibt,
das die erforderliche Transformation bzw. Korrektur realisiert.
Diese Daten werden an die Form gebende Einrichtung 50 weitergegeben, die
dann das entsprechende optische Element 35 realisiert.
Besonders bevorzugt wird hier eine Kontaktlinse mit mikrooptischen
Strukturen hergestellt.
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In
einem weiteren Schritt wird bevorzugt auf die Wellenfrontaparation
dieses nun gebildeten optischen Systems ermittelt und eine Korrektur
vorgenommen, um eine möglichst
unverzerrte Abbildung zu realisieren.
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In
den 3a und 3b ist
eine schematische Ansicht der Retina mit dem Strahlenverlauf vor
(a) und nach (b) der Korrektur durch das optische Element dargestellt.
Es wird schematisch der auf eine Fläche projizierte Augenhintergrund
vereinfacht als Kreis dargestellt, der die projizierte Fläche der
Retina 2 darstellt. Innerhalb dieses Bereiches sind funktionieren
Makularegionen 5 und zentral als kleinerer Kreis nicht
funktionierende Makularegionen 6 dargestellt. Die in das
Auge fallende Wellenfront ist schematisch mit einzelnen Punkten
dargestellt.
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In 3a ist das nicht korrigierte System dargestellt.
Die Wellenfront fällt
auf die gesamte Retina 2 und einige Strahlen kommen auf
den Bereich der nicht funktionierenden Makularegion 6 zu
liegen.
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In 3b ist die Situation nach Einführen des
optischen Elements 35 in den Strahlengang dargestellt.
Die einzelnen Strahlen, die bisher auf die nicht funktionierende
Makularegion 6 getroffen sind, werden derart abgelenkt,
dass sie nun auf der funktionierenden Makularegion 5 zu
liegen kommen. Auf diese Weise findet eine Transformation der Wellenfront
derart statt, dass sämtliche
Strahlen auf die funktionierende Makularegion 5 zu liegen
kommen. Diese sind nun dichter und verzerrter aber vollständig auf
der funktionierenden Makularegion 5. Ebenfalls dargestellt
ist ein Grenzbereich 9, der in der funktionierenden Makularegion 5 liegt
und der dennoch ausgespart wird, um sicher zu gehen, dass auch bei
weiterem degenerativen Prozess in absehbarer Zeit die nun vorgenommene
Korrektur noch immer den gewünschten
Erfolg bringt. Es ist ebenso denkbar, dass man in dem Grenzbereich
bzw. auch in dem weiteren Bereich der funktionierenden Makularegion
in der Nähe
der nicht funktionierenden Makularegion eine geringe Dichte an Information
der einzelnen Strahlen unterbringt, um so bei fortschreitender Degeneration der
Makula dennoch für
einige Zeit keine weitere Verschlechterung für den Patienten spürbar werden
zu lassen.
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Durch
diese Erfindung ist eine Vorrichtung, ein optisches Element und
ein Verfahren bereit gestellt worden, mit dem die altersbedingte
Makuladegeneration AMD eines Auges auf neuartige und erfinderische
Weise so kuriert werden kann, dass dem Auge sämtliche Informationen wieder
zur Verfügung stehen
und keine mit der AMD im Zusammenhang stehenden Sehverluste mehr
auftreten.
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- 1
- Auge
- 2
- Retina
- 3
- Makula
- 5
- Funktionierende
Makula(region)
- 6
- Nicht
funktionierende Makula(region)
- 9
- Grenzbereich
zwischen funktionierender und nicht funktionierender Makula(region)
- 10
- Detektionseinrichtung
- 11
- System
zur Fundusbetrachtung
- 12
- Funduskamera
- 20
- Steuereinrichtung
- 30
- Optisches
System
- 35
- Optisches
Element
- 50
- Formgebende
Einrichtung