DE2423105A1 - Verfahren und vorrichtung zur messung der lichtdurchlaessigkeit der hornhaut am lebenden auge - Google Patents

Description

• Patentbeschreibung zum Patenterteilungsantrag ~Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Lichtdurchlässigkeit der Hornhaut am lebenden Auge" In der augenarztlichen Praxis gibt es keine objektive Methode zur Messung der Lichtdurchlässigkeit der Hornhaut am lebenden Auge. Der Untersucher beschränkt sic-h auf subjektive Beschreibung der Hornhauttrübung. in mancherlei Hinsicht wäre aber eine objektive Bestimmung der Hornhauttransmission angebracht. Fortlaufende operative Kontrollen von Transplantationsergebnissen, Objektivierung des hornhautbedingten Teils einer Visusverschlechterung, sind nur zwei Beispiele einer Vielzahl von Verwendungsmöglichkeiten.
• Alle bisher beschriebenen Verfahren, die vorwiegend im wissenschaftlichen Bereich angewandt werden, von der mikrofotografischen Methode bis zur Verwendung von Fotorezeptoren, bedingen alle ein Herauspräparieren der Hornhaut. Sie sind somit nicht geeignet, eine Transmissionsmessung in vivo vorzunehmen.
• Durch das im folgenden beschriebene Gerät werden die aufgezeigten Mängel abgestellt. Es basiert auf der vom Erfinder an der Universitäts-Augenklinik in Kiel wissenschaftlich ermittelten Abhängigkeit von Extinktion und Transmission. Eine Extinktionsmessung erlaubt einen eindeutigen Rückschluß auf den Durchlässigkeitsgrad der vermessenen Hornhaut. Das beschriebene Gerät mißt diese Extinktion und ermittelt daraus die Lichtdurchlässigkeit der Hornhaut in kürzester Zeit, ohne das Auge in irgendeiner Weise zu verändern.
• Das zum Patent angemeldete Gerät besteht aus einer Messeinheit B und einer Grundeinheit Ae Die Messeinheit B, die über eine Kabelführung mit der Grundeinheit A verbunden ist, besteht aus dem Meßkopf C, 6 Fotokathoden 7,8 und 4 x 9 mit Fotomultipliern, 2 synchron laufende Lochblenden 4, 10 monochromatischen Farbfiltern 5 auf einer gemeinsamen Scheibe mit einer Uffnung für Mischlicht und einem Sektor für Totalabblendung, mit einer Wolframlampe 6 als Lichtquelle. Das Licht wird durch ein Rückkoppelungssystem 8/t3/14 stabilisiert und muß durch Vorschalten von Kondensor und Blende möglichst kohärent gemacht werden. Die Wahl von Blende 4 und Farb-.
• filter 5 findet an der Meßeinheit B statt und wird elektrisch über Kabel an die Grundeirh6it A we-'ter geneldet.
• Der Meßkopf C ist vorne offen und zeigt eine ringförmige Sklera-Auflagefläche 18, deren Innenabmessungen denen der Hornhaut angepaßt sind. In diese Auflage eingelassen sind oben, unten, rechts und links je ein Loch. Diese liegen limbusnah. In sie eingefügt sind Glasfasern 19, von denen ein Teil Lichtemissor, ein Teil Lichtrezeptor sind. Das Verhältnis von Emissor- zu Rezeptorfasern ist 1:2. Die Anordnung ist Figur 2 zu entnehmen. Die Emissoren bekommen ihr Licht von einer Wolframlampe. Die Rezeptoren leiten das von der Sklera 1 reflektierte und gestreute Licht auf vier Fotokathoden 9. Die Werte der oberen werden in der Grundeinheit A mit der der unteren, die Werte der rechten mbt der der linken Fotokathoden 9 verglichen. Liegen alle Rezeptoren auf der Sklera 1, sind alle Werte weitgehend gleich. Geraten einer, zwei oder drei der Rezeptoren, dadurc-h, daß die Hornhaut 0, nicht zentriert ist, auf die Hornhaut 0, so ergibt sich beim Vergleich der Werte ein Unterschied von oben zu unten, oder von rechts zu links, oder von beidem zugleich. Aus Art und Grad des Unterschiedes macht das Gerät eine Anweisung für den Untersucher 21/22, in welche Richtung die Meßeinheit B verschoben werden muß, um die Hornhaut O zu zentrieren. Eine aussetzbare Sperre 14/21 verhindert die Messung, solange die Hornhaut O nicht die richtige Lage zum Meßkopf C hat.
• Hinter der Sklera-Auflagefläche 18 befindet sich eine der Hornhautkriimmung entsprechende halbkugelförmige Fläche 23. Diese Fläche 23 wird dargestellt von den Enden vieler Glasfasern, welche alle lotrecht zur Hornhautoberfläche angeordnet sind. Die lichtleitenden Fasern 2/3 geben das an ihren Enden rezeptierte Licht wegen der Totalreflektion am anderen Ende wieder fast verlustfrei ab. Sie sind wie oben zum Teil Emissor 2 (ein Teil), zum Teil Rezeptor 3 (zwei Teile). Die Anordnung der Fasern entsprechend Figur 2 garantiert dieses Verhältnis über die Gesamtfläche wie auch über jede beliebige Teilfläche. Der äußerst geringe Durchmesser der Einzelfaser macht die Meßkuppel 23 zu einer homogen leuchtenden und zugleich homogen rezeptierenden Fläche 23. Weil alle einzelstrahlen die Hornhaut O senkrecht treffen, ist das gesamte reflektierte Licht charakteristisch für die Extinktion der Hornhaut 0. In der Meßeinheit B vorgesehene Blenden 4 und Farbfilter 5 erlauben es dem Untersucher, einen zentralen Hornhautausschnitt beliebigen Durchmessers bei frei wählbarer Wellenlänge 11 sowie im Mischlicht zu vermessen. Die Extinktionsmessung wird in der Grundeinheit A mit einer Referenzmessung verglichen 13 und zu Transmissionswerten 15/16 umgesetzt. Ein Schreiber 17 protokolliert die Extinktionswerte, die Transmissionswerte, die benutzte Wellenlänge und den Durchmesser der vermessenen Hornhautfläche, wobei die Wahlzahlen an der Lochblende 4 dem Durchmesser der bestrahlten Hornhautfläche und damit nicht dem Blendendurchmesser entsprechen. Die Messung wird an der Meßeinheit B ausgelöst. Der lichtemittierende 2 und lichtrezeptierende 3 Teil der Meßeinheit B sind bis kurz vor die Meßkuppel 23 streng voneinander getrennt, um unerwünschte Beeinflussung auszuschließen. Bei der Messung erlischt das Licht 20 der Zentriervorrichtung.
• Neben den bereits beschriebenen Aufgaben werden von der Grundeinheit A noch folgende Funktionen wahr9enoll1metl; 1. ExtinktionsanzeiDe 15 2. Transmissionsanzeige 16 3. Nullinienjustierung 12 4. Maximalwertjustierung 12 Die Werte dieser Positionen 3 und 4 werden an der Grundeinheit A ermittelt. Der Meßkopf#C mit Meßeinheit B wird in einer lichtdichten Eichkammer aufgenommen, die zugleich als Aufbewahrungsort für die Meßeinheit B dient. Durch einen Wechsel revolver (nicht gezeichnet) wird einmal eine Lichtfalle für die Nullwertjustierung 12, zum anderen ein der Hornhautform entsprechender Spiegel für die Maximalwertmessung 12 unter die Meßkuppel 23 gebracht. Im Wechselrevolver stehen verschiedene Spiegel zur*Wahl, sie haben unterschiedliche Formen. Diese richten sich nach der Form der zu vermessenden Hornhaut 0, wobei nur grobe Formunterschiede Berücksichtigung finden. (Keratokonus, Keratoglobus, Makrocornea, Mikrocornea und Noralcornea) Die Meßköpfe C können entsprechend der Hornhautform ebenfalls ausgetauscht werden.
• Das Gerät wird wie folgt gehandhabt: Nach der Wahl 10/11 von Blende 4 und Wellenlänge 5 werden der Null- und der Maximalwert geeicht (12). Die Meßeinheit B wird auf die Sklera 1 aufgesetzt und mittels der Zentriereinrichtung justiert.
• Nach Auslösung der Messung wird das Ergebnis durch den Schreiber 17 protokolliert. Das Gerät kann sowohl mobil, wie auch stationär, integriert in eine ophtalmologische Untersuchungseinheit, eingesetzt werden.
• Patentansprüche: 1. Verfahren zur Messung der Lichtdurchlässigkeit der Hornhaut am lebenden Auge, das sich bei der Messung in physiologischer Lage befindet, dadurch gekennzeichnet, daß aus der wissenschaftlich ermittelten Abhängigkeit von Extinktion und Transmission auf die Lichtdurchlässigkeit der Hornhaut geschlossen wird. Die Extinktion ist repräsentiert durch das von der Hornhaut reflektierte, durch das von der Hornhaut absorbierte und das von der Hornhaut diffus gestreute Licht.
• 2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung im sichtbaren Bereich des Spektrums, insbesondere bei den Wellenlängen 300 nm, 350 nm, 450 nm, 500 nm, 540 nm, 575 nm, 650 nm, 750 nm, 850 nm und Mischlicht stattfindet. Für wissenschaftliche Zwecke werden zusätzliche Messungen im Bereich des ultravioletten und nahe infraroten Lichtes vorgenommen.
• 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung an unterschiedlichen Hornhautflächen stattfinden kann.

Claims (1)

1. 4. Vorrichtung zur Messung der Lichtdurchlässigkeit der Hornhaut 0 am lebenden Auge in physiologischer Lage entsprechend dem Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer aus lichtleitenden Glasfasern 2/3 bestehenden Meßkuppel 23, welche zugleich Lichtemissor 2 und Lichtrezeptor 3 ist, Licht von einer Lichtquelle 6 senkrecht auf die Hornhaut 0 wirft und das von dort reflektierte Licht auf eine Fotokathode mit Fotomultiplier 7 bringt, von wo aus der Wert mit einer parallellaufenden keferenzm2ssung 3 verglichen wird 13, so den Extinktimswett ermittelt 15 und in Transmissionswerte umsetzt 16, wobei der Abstand der Meßkuppel 23 von der Hornhaut O null bis 50 mm beträgt.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkuppel 23 mit Hilfe einer fotoelektrischen Zentriereinrichtung Lage und Grad der Abweichung an den Untersuchenden meldet 22 und somit eine genaue Justierung zur Hornhaut O ermöglicht.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Meßkuppel 23 die Glasfasern 2/3 in einer regelmäßigen Form so angeordnet sind, daß das Verhältnis Emissoren 2 zu Reflektoren 3 über die Gesamtfläche sowie über jede beliebige Teilfläche gleichbleibt.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Emissorenfasern 2 und die Fasern für die Referenzlichtmessung 2 die gleiche Lichtquelle 6 haben und in einem festen Verhältnis zueinander stehen.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß emitierende und rezeptierende lichtbegrenzende Lochblenden 4 gleich groß sind.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf C entsprechend verschiedenen Hornhautformen auswechselbar ist.

   10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf C lichtdicht mit der Meßeinheit B im Grundgerät A aufbewahrt wird und unter die Meßkuppel 23 mit einem Revolverschlitten verschiedene der Hornhaut entsprechende Spiegel und eine Lichtfalle für das Eichen 12 des Gerätes geführt werden können.

   11. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrieremissoren 19 bei Eichung und Messung ausgeschaltet sind.

   12. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen 6/20 stabilisiert sind.

   13. Zentriereinrichtung zur Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Skleraauflagering 18 gleich gegenUberliegende Lichtrezeptoren 19 und Emissoren 19 angebracht sind, welche die Grenze der Hornhaut O auf reflektrometrische Weise abtasten und durch Vergleich (21) der jeweils korrespondierenden Werte eine Aussage der Lage der Meßkuppel 23 zur Hornhaut O machen, welche dem Untersuchenden über ein entsprechendes Anzeigegerät 22 vermittelt wird.