DE2356778C3 - Perimetergerät zur Bestimmung der Sehfeldgrenzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Perimetergerät zur Bestimmung der Sehfeldgrenzen, mit einem von einer Lichtquelle mit veränderbarer Lichtstärke beleuchteten Schirm in Form einer Halbkugelschale, mit Lichtquellen für die benötigten Lichtrei/e, mit Filtern /um Verändern der Leuchtdichte dieser Lichtreize, mit Reflexions- und/oder Refraktionsvorrichtungen und mit einer schwenkbaren Projektionsvorrichtung für die erzeugten S Lichtreize, welche dazu dient, den Konvergenz- oder Divergenzgrad der Lichtreize zu verändern, wobei die Projektionsvorrichtung über ein Getriebe mit einem auf einem Perimeterdiagramm bewegbaren Zeiger verbunden ist, wodurch genaue Übereinstimmung zwischen ίο den auf dem Schirm durch die Projektion der Lichtreize bestimmten Punkten und den Punkten des Perimeterdiagramms erreicht wird.

Die Bestimmung der Sehfeldgrenzen wird im allgemeinen dadurch vorgenommen, daß man die Sehfeldweiten in Winkelmaßen ausdrückt. In der klinischen Perimetrie werden gleichzeitig die Winkelweite des tatsächlichen Sehfeldes und die topografische Verteilung der unterschiedlichen Empfindlichkeitsschwellen der Netzhaut innerhalb dieses Feldes ίο gemessen, und die Ergebnisse dieser Messungen werden dadurch ausgedrückt, daß man die Punkte der Netzhaut mit gleicher Empfindlichkeit gegenüber einem Lichtreiz auf ein Diagramm aufträgt. Die sich dabei ergebende, die erwähnten Punkte miteinander verbindende Linie wild »lsoptere« genannt. Die wichtigsten Parameter des Lichtreizes, auf Grund welcher sich die Merkmale des Sehfeldes verändern, sind im einzelnen folgende:

Die Stärke des Lichtreizes, der beim Lichtreiz

ausgesandte Fluß an Lichtenergie (Leuchtdichte) und der Kontrast der Leuchtdichte eines bestimmten Lichtreizes zur Leuchtdichte des Hintergrundes, auf den dieser Lichtreiz geworfen wird.

Ein bekanntes Perimetergerät mit künstlicher Beleuchtung und Mitteln zur optischen Projektion einer Lichtmarke ist beispielsweise in der deutschen Patentschrift 8 45 417 beschrieben. Die bekannten Perimetergeräte bestehen im wesentlichen aus einem Perimeterschirm, der zweckmäßig mit einer gegebenenfalls in der Lichtstärke einstellbaren Lampe beleuchtet wird, um die Helligkeit des Hintergrundes selbst verändern zu können, wobei dieser Hintergrund einen Fixierpunkt für das zu untersuchende Auge aufweist. Außerdem weisen die bekannten Perimetergeräte Erzeuger von Lichtreizen mit bestimmten, eventuell veränderlichen Merkmalen in bezug auf Form, Stärke, Leuchtdichte und Kontrast mit dem Perimeterhintergrund auf, sowie Projektionsmittel, um die erwähnten Lichtreize auf bestimmte Punkte am Perimeterhintergrund zu projizieren, wobei diese Projektionsmittel mit einem auf einem Perimeterdiagramm beweglich angeordneten Zeiger gelenkig verbunden sind, um eine Übereinstimmung der projizierten Lichtreizpunkte auf dem Hintergrund mit den Diagrammpunkten herzustellen, sowie aus optischen Filtervorrichtungen zur Verände-55, rung der Leuchtdichte der erwähnten Lichtreize.

Als Erzeuger von Lichtreizen wird bei den bekannten Perimetergeräten im allgemeinen eine Lichtquelle für weißes Licht, eine Lichtquelle für farbiges, nicht monochromes Licht oder eine Lichtquelle für farbiges, monochromes Breitbandlicht, beispielsweise in der Größenordnung von ηιμ, wie es durch Verwendung von Filtern erhältlich ist, eingesetzt.

Bei den bekannten Perimetergeräten ist vor allerr nachteilig, daß sie keine rationelle Klassifizierung odei Normung der Merkmale des als Reiz verwendeter Lichts ermöglichen. Das weiße Licht verändert siel nämlich auf Grund der besonderen Zusammensetzunj seines Spektrums; je mehr sein Spektrum auf da

Violctlband hin gerichtet ist, umso leuchtender ist das Weißlicht, während das farbige, nichtmonochrome oder monochrome Breitbandlicht in seinen Merkmalen (Farbton, Leuchtdichte, Sättigung) mehrwertig ist. Breitbandlicht ist Licht mit einer Bandbreite von einigen Millimikron. Die Photonen, die das monochrome oder monochromatische Breitbandlicht bilden, weisen einen noch unterschiedlichen Energiewert auf und daher auch eine unterschiedliche Frequenz. Dieser Umstand führt zu Hemmungserscheinungen, die normalerweise zwisehen unterschiedlichen Wellenlängen oder zwischen nicht streng monochromatischen Farben auftreten.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Perimetergeralc besteht darin, daß die wie oben ausgeführt erzeugten Lichtreize ungeeignet sind, hinreichend komplexe »Summierungserscheinungen«, die auch sehr geringe Eigenfehler aufzeigen, hervorzurufen. Das weiße Licht, das farbige, nichtmonochromatische Licht und das monochromatische Breitbandlicht lieiern Summierungserscheinungen (summierte Phänomene des Lichts), die weniger komplex sind als die des monochromatischen Lichts mit ganz engem Band. Daher sind die erstgenannten Lichtarten auch weniger geeignet, die Aufmerksamkeit des zu untersuchenden Auges zu bewirken. Solange Photonen einen noch unterschiedlichen Energiewert aufweisen und daher auch eine unterschiedliche Frequenz, lassen sich diese Werte mathematisch schlecht auswerten.

Die genannten »Summierungserscheinungen« betreffen die Sensoren der Netzhaut, insbesondere die jo außerhalb der Netzhautgrube angeordneten Sensoren, die nicht einzeln mit einer zweipoligen Zelle und mit der entsprechenden Ganglienzelle verbunden sind. Obwohl nämlich ein einzelner, außerhalb der Netzhautgrube liegender Sensor durch einen unterschwellwcrtigcn, d. h. zu schwachen und daher nicht wahrnehmbaren Reiz nicht zur Wahrnehmungsschwelle gelangt, verursacht ein solcher Reiz in Anbetracht des Umstands. daß diese Sensoren unter traubenförmiger Vereinigung mit einer Ganglienzelle verbunden sind, doch eine schwache Erregung in der ganzen Nervenzellengruppe. Wird nun ein zweiter benachbarter Sensor gereizt, so geht dessen Erregung in dieselbe Nervenzellengruppe ein, summiert sich zu dem vorausgehenden Reiz, und so kommt es zur Erreichung der Erregungsschwelle infolge einer sögenannten Raumsummierung. Eine ähnliche Summiererscheinung kommt auch durch eine zeitliche Überlagerung von Reizen zustande und wird Zeitsummierung genannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorstehend genannten Nachteile ein Perimetergerät zu schaffen, dessen Lichtreize klassifizierbar, normierbar und geeignet sind, Summierungserscheinungen hervorzurufen, die hinreichend komplex sind, um auch sehr geringe Abweichungen der Summierungserscheinungen anzuzeigen, da solche Abweichungen krankhafte Zustände der Funktion der Netzhaut, der optischen Wege und der mit diesen verbundenen Zentren der Gehirnrinde anzeigen.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Perimetergerät der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß als Lichtquelle für die Lichtreize eine Laser-Anordnung für monochromatische Strahlung mit sehr geringer Bandbreite, etwa in der Größenordnung von Angström, vorzugsweise im roten Spektralbereich, vorgesehen ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung können darin bestehen, daß mehrere Filter mit unterschiedlichen Absorptionsvermögen vorgesehen sind und diese in Laufführungen zwischen der Laser Anordnung und den Reflexions- und/oder Refraktionsvorrichtungen ver stellbar angeordnet sind. Auch können mehrere Filter mit unterschiedlichem Absorptionsvermögen vorgesehen sein, die in entsprechenden Fensteröffnungen einer oder mehrerer Drehscheiben angebracht sind, die mit Skalenteilung versehen und zwischen der Laseranordnung und den Reflexions- und/oder Refraktionsvorrichtungen übereinander angeordnet sind. Als Reflexions- und/oder Refraktionsvorrichtung kann vorteilhafterweise ein System aus Spiegeln und/oder Prismen vorgesehen und dieses zwischen der Laser-Anordnung und der Projektionsvorrichtung angeordnet sein. Mindestens eine Reflexions- und/oder Refraktionsvorrichtung kann von Hand derart verstellbar sein, daß wahlweise der von der Laser-Anordnung erzeugte Lichtstrom unterbrochen oder aber durchgelassen wird. Als Leitungsvorrichtung für die erwähnten Strahlen kann zwischen der Laser-Anordnung und der Projektionsvorrichtung eine Kabelleitung aus optischen Fasern dienen.

Gemäß der Erfindung wird also ein monochromatisches Licht mit äußerst engem Band verwendet, d. h. in der Größenordnung von Angstrom, um Photonen mit gleichem Energiewert zu erhalten, die in der Lage sind, mathematisch beachtenswerte Summierungserscheinungen hervorzurufen. Zugleich erreicht man mit einem Lichtband aus Photonen, die untereinander alle gleich sind und gleiche Frequenz aufweisen, daß keine mehrfache Varianz des Lichts und seiner Merkmale, nämlich des Farbtons, der Sättigung und der Leuchtdichte, auftritt.

Die Erfindung basiert auf der Feststellung, daß jeder Farbe des Spektrums Quanten (Photonen) mit unterschiedlichem Energiewert entsprechen, wobei unter Berücksichtigung des Umstands, daß die Energie eines Quantes zur Wellenlänge umgekehrt proportional ist, den kleineren Wellenlängen (Violettband) Quanten mit höherem Energiewert und umgekehrt den höheren Wellenlängen (Rotband) Quanten mit geringerem Energiewert entsprechen. Es ist außerdem festgestellt worden, daß die Wahrnehmungsschwelle der Netzhaut durch zwölf Lichtquanten des Blau-Violettbands oder durch zwanzig Lichtquanten des Rotbands erreichbar ist. Die zum Erreichen der Wahrnehmungsschwelle der Netzhaut erforderliche Energiemenge kann also verschiedene Träger haben, je nachdem, welche Farbe der Lichtreiz aufweist. Bei zur Bestimmung des Sehfeldes eines normalen Auges durchgeführten Untersuchungen hat sich gezeigt, daß ein mit roten Lichtreizen erzieltes Sehfeld kleiner ist als ein mit grünen oder blauen Lichtreizen mit gleichem Gesamtenergieniveau erhaltenes Sehfeld und noch kleiner als ein mit weißen Lichtreizen erhaltenes Sehfeld. Daraus ergibt sich, daß in bezug auf das Erreichen der Wahrnehmungsschwelle das Auftreffen kleiner Quanten stärker behindert ist als ein Auftreffen von größeren Quanten mit gleichem Gesamtenergiewert, und daß daher auch bei einem nur leichten Krankheitszustand der Netzhaut die für die Quanten des Rotbandes nötigen Summierungserscheinungen am stärksten behindert sind.

Aus den vorstehend genannten Gründen wird durch das erfindungsgemäß ausgebildete Perimetergerät, bei dem die Lichtreize durch Laser-Erzeuger und -Verstärker für monochrome Strahlungen mit sehr engem Band in der Größenordnung von Angström vorzugsweise im Rotspektrum gebildet sind, einerseits die gewünschte

Klassifizierung oder Normierung des für die Reize verwendeten Lichts ermöglicht, da die Komponenten dieses Lichts alle das gleiche Energieniveau aufweisen, und andererseits wird zur Erreichung der Wahrnchmungsschwcllc der Netzhaut die Verwendung eines Lichts gestattet, das aus einer größeren Anzahl von Quanten mit jeweils geringerem Energiewert besteht und daher geeignet ist, hinreichend komplexe Summicrungscrschcinungcn hervorzurufen. Das Licht liegt im Rotbcrcich, hat also eine relativ große Wellenlänge und daher Quanten mit relativ geringem Energiewert.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel eines Perimetergeräts gemäß der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 in schcmatischcr Darstellung eine Perspektive Stirnitnsieht des Pcrimctcrgeiäls, von dem einige Teile im Bruchschnitt gezeichnet sind,

Γ i g. 2 in schcmatischcr Darstellung eine perspektivische Rückansicht des Perimetergeräts, von dem einige Teile im Bruchschnitt gezeigt sind.

In den Zeichnungen ist mit 1 eine halbkugelförmigc Kuppel bezeichnet, die mit ihrer Schnittfläche im rechten Winkel zu einer Basisebene Y auf einer Tragstützc l.-i gelagert ist und mit ihrer Innenfläche den Hintergrund oder Schirm des Perimetergeräts bildet. Die Kuppel 1 ist in ihrem mittleren Bereich und oberen Teilbereich mit einer Lichtquelle zur Beleuchtung des Schirmes versehen, wobei die die Lichtquelle bildende Lampe in an sich bekannter Weise, /.. B. mittels einer Blende, in ihrer Lichtstärke veränderbar ist, um die Leuchtdichte des Schirmes nach Bedarf einstellen zu können. An der Stirnseite der Kuppel 1 ist ein Kinnhiiltcr 3 für den Kopf des Patienten vorgesehen. Außerdem besitzt die halbkugelförmige Kuppel innen etwa in der Mitte eine kleine, nicht dargestellte Spiegelfläche, die zweckmäßig um 45" geneigt ist und den Fixierpunkl für das zu untersuchende Auge bildet. Auf diese Spiegelfläche ausgerichtet ist in der Schirmwand eine durchgehende Bohrung (nicht dargestellt) vorgesehen. In dieser Bohrung ist um Pol der halbkugelformigen Kuppel 1 ein Fernrohr 4 zur Beobachtung der Fixierung des zu untersuchenden Auges axial zur Kuppel selbst angeordnet. An der Hinterseite der Tragstütze \a ist eine Tafel 5 für Perimeter·Diagramme angebracht, wobei an der Tafel ein von einer Paniograph-Vorrichtung 7 getragener Zeiger b beweglich angeordnet ist. Diese Pantograph-Vorrichtung 7 ist bei Λ in an sich bekannter Weise mit einem hohlen Doppelarm 8 gelenkig verbunden. Dieser in Form eines auf den Kopf gestellten »1.« ausgebildete Doppelarm in !einerseits bei 8/1 um oberen Teil der Kuppel I derart -ingclcnki, daß bestimmten Vcrstellbewcgungen dor Pnniograph-Vorrichtung 7 und daher auch des Zeigers 6 on der Tafel S Drehbewegungen des Doppelarmos 8 in einem vor dem Schirm liegenden Bereich und längs eines bestimmten Bogens entsprechen, wobei dieser Bogen durch die senkrechten Seiten zweier Einschnitte 1' und 1", die symmetrisch und gleich tief in den Umfangsrand der Kuppel t etwa in der Mittelebone derselben eingearbeitet sind, beiderseits begrenzt ist. Der L-iörmigc Doppelarm 8 trägt an seinem unteren Ende eine Projektionsvorrichtung Pund weist im oberen Teil, und zwar im Bereich der Verbindung zwischen seinen beiden Schenkeln, eine öffnung 9 auf. Die Projektionsvorrichtung PIst über ein an sich bekanntes und daher nicht weiter beschriebenes Gestänge A an der Pantograph-Vorrichtung 7 angelenkt und zwar derart, daß bestimmten Verstellbewe gungen der Paniograph-Vorrichtung 7 in der Ebene der Tafel 5 Stcllbewcgungen der Projektionsvorrichtung P entsprechen, wodurch diese Projektionsvorrichtung auf jeden beliebigen Punkt des Schirmes ausgerichtet werden kann. Die Projektionsvorrichtung P besteht im wesentlichen aus einem System von Konkav- und/oder Konvexlinsen, die nicht dargestellt sind.

Im unteren Schenkel des Doppelarmcs 8 sind Reflexions- oder Rcfraktionsmittel 10 für die Lichtstrahlcn, beispielsweise Spiegel oder Prismen, der Projektionsvorrichtung /'vorgeschaltet. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Lrfindungsgcgcnstands sind diese Reflexions- und Rcfraktionsmittel durch Lcitorgancfürdie Lichtstrahlen, z. B. Kabelleilungen aus optischen Fasern gebildet.

Vor der erwähnten öffnung 9 des oberen Schenkels des Doppclarms 8 ist erfindungsgemäß die Laser-Anordnung (Laser-Erzeuger und -Verstärker) 11 für monochrome Strahlungen R, insbesondere monochrome Strahlungen im Rotspektrum mit sehr engem Band, d. h. in der Größenordnung von Ä, mittels eines am Doppelarm 8 angebrachten Haltcbügcls 12 angeordnet. Zwischen der Laser-Anordnung U und der erwähnten Öffnung 9 sind optische Filter /-'mit unterschiedlichem Absorptionsvermögen vorgesehen. Die Filter sind in Lauffiihrungcn im Verbindungsbcrcich der beiden Armschcnkel 8 und der öffnung 9 parallel zum oberen Schenkel des Arms 8 verschiebbar angeordnet.

In einer abgewandelten Ausführungsform des Frfin-

dungsgcgenstands sind diese Filier in entsprechenden Fensteröffnungen einer oder mehrerer Drehscheiben angeordnet, wobei diese Drehscheiben mit Skalenteilung versehen und übereinanderliegend parallel zum oberen Armschcnkel derart angebracht sind, daß jede

der Fensteröffnungen durch Drehen der betreffenden Scheibe jeweils in Übereinstimmung mit der öffnung 9 gebracht werden kann.

Die Merkmale eines von der Laser-Anordnung Il abgegebenen l.ichtrei/es sind an sich bekannt. Dieser Lichtreiz wird von der Projektionsvorrichtung /' nach deren Einstellung zwecks Bestimmung der Größe des l.ichtrei/es selbst projiziert und von der Vorrichtung IO reflektiert b/w. refrakticrt: Dadurch läßt sich jeweils unter entsprechender Verstellung der Filter in Oberem-

Stimmung mit der öffnung 9 der für den Liclurciz gewünschte l.euchtdichtegrad einstellen.

Ls versteht sich, daß gegenüber der nun beschriebenen Ausführungsform verschiedene Abwandlungen /uliissig sind, ohne dadurch den Erfindungsbercich /u

überschreiten. So kann die im beschriebenen Ausführungsbeispiel oberhalb des Arms 8 angeordnete Laser-Anordnung It beispielsweise im Inneren des oberen Kuppelteils bei 13 in Ausrichtung mit der Lagerebene der Kuppel vorgesehen werden. In diesem

Fall sind zusätzliche Reflexions· und Refraktionsmittel erforderlich, um die von der Vorrichtung 11 erzeugten Lichtrei« iu den Reflexions- oder Refraktionsmltteln 10 «u leiten. Dabei kann eine solche zusätzliche Reflexions· und Refraktlonsvorrlchtung im Bereich

to einer über der Lichtquelle 2 In der Kuppel 1 vorgesehenen öffnung In parallel zur Basisebene Y der Kuppel verlaufenden Führungen verstellbar angeordnet sein, um wahlweise In jeweils eine Stellung versetzt zu werden, in der die von der Vorrichtung 11 erzeugten

es Strahlen unterbrochen oder aber gegen die Projektionsvorrichtung hin reflektiert und/oder refraktlert werden können, je nachdem, ob die erwähnte öffnung geschUmen ist oder frei liegt, wobei Im letzteren Fall die

von der Lichtquelle 2 ausgesandten Strahlen durch diese öffnung hindurchtreten, um gegen die Projektionsvorrichtung P reflektiert und/oder refraktiert zu werden. Dies kann besonders dann erwünscht sein, wenn Vergleichprüfungen unter Verwendung von unterschiedlichen Lichtreizen durchgeführt werden sollen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Perimetergerät zur Bestimmung der Sehfeldgrenzen, mit einem von einer Lichtquelle mit veränderbarer Lichtstärke beleuchteten Schirm in Form einer Halbkugelschale, mit Lichtquellen für die benötigten Lichtreize, mit Filtern zum Verändern der Leuchtdichte dieser Lichtreize, mit Reflexions- und/oder Refraktionsvorrichtungen und mit einer schwenkbaren Projektionsvorrichtung für die erzeugten Lichtreize, welche dazu dient, den Konvergenz- oder Divergenzgrad der Lichtreize zu verändern, wobei die Projektionsvorrichtung über ein Getriebe mit einem auf einem Perimeterdiagramm bewegbaren Zeiger verbunden ist, wodurch genaue Übereinstimmung zwischen den auf dem Schirm durch die Projektion der Lichtreize bestimmten Punkten und den Punkten des Perimeterdiagramms erreicht wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquelle für die Lichtreize eine Laser-Anordnung (U) für monochromatische Strahlung (R) mit sehr geringer Bandbreite, etwa in der Größenordnung von Angström, vorzugsweise im roten Spektralbereich, vorgesehen ist.

2. Perimetergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Filter (F) mit unterschiedlichem Absorptionsvermögen vorgesehen sind und diese in Laufführungen zwischen der Laser-Anordnung (11) und den Reflexions- und/oder Refraktionsvorrichiungen (10) verstellbar angeordnet sind.

3. Perimetergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Filter (F) mit unterschiedlichem Absorptionsvermögen vorgesehen sind und diese in entsprechenden Fensteröffnungen einer oder mehrerer Drehscheiben angebracht sind, die mit Skalenteilung versehen und zwischen der Laser-Anordnung (11) und den Reflexions- und/oder Refraktionsvorrichtungen (10) übereinander angeordnet sind.

4. Perimetergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Reflexions- und/oder Refraktionsvorrichtung ein System aus Spiegeln und/odi;r Prismen (10) vorgesehen ist und dieses zwischen der Laser-Anordnung (11) und der Projektionsvorrichtung (P) angeordnet ist.

5. Perimetergerät nach Anspruch 1 bis 4, bei dem wenigstens eine Reflexions- und/oder Refraktionsvorrichtung von Hand derart verstellbar ist, daß wahlweise der von der Laser-Anordnung (11) erzeugte Lichtstrom unterbrochen oder aber durchgelassen wird.

6. Perimetergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Laser-Anordnung (Il)undder Projektionsvorrichtung (PJaIs Leitungsvorrichtung für die erwähnten Strahlen eine Kabelleitung aus optischen Fasern vorgesehen ist.