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Dokumentenidentifikation DE60113469T2 22.06.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001138252
Titel Ophtalmisches Gerät zum messen und ermitteln von refractiver Stärkeverteilung
Anmelder Nidek Co., Ltd., Gamagori, Aichi, JP
Erfinder Fujieda, Masanao, Toyohashi-shi, Aichi, 440-0094, JP
Vertreter KRAMER - BARSKE - SCHMIDTCHEN, 81245 München
DE-Aktenzeichen 60113469
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 27.03.2001
EP-Aktenzeichen 011075843
EP-Offenlegungsdatum 04.10.2001
EP date of grant 21.09.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.06.2006
IPC-Hauptklasse A61B 3/103(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine ophthalmische Vorrichtung zur Messung und Analyse der Brechkraftverteilung eines zu untersuchenden Auges.

Eine Vorrichtung zur Messung der im Zeitverlauf variierenden Veränderung der Akkommodationskraft eines zu untersuchenden Auges (Linse) ist bekannt. Diese Art von Vorrichtung misst die Brechkraft eines Auges, die variiert, wenn ein Fixierziel, bei dem es sich um einen Betrachtungsgegenstand handelt und das entfernt angeordnet ist, näher zum Auge bewegt wird, oder wenn das Fixierziel, das nahe angeordnet ist, weiter vom Auge weg bewegt wird.

Diese Art von Vorrichtung misst jedoch nur die Brechkraft des Auges von beschränkten Abschnitten entlang spezifischer Meridianrichtungen. Daher kann sie eine akkommodative Veränderung des Auges (der Linse) nicht detailliert darstellen.

J. C. He et al., „Monochromatic aberrations in the accomodative human eye", Vision Research, Elsevier Science Ltd., 40 (2000), 41–48, beschreiben ein räumlich auflösendes Refraktometer zur Messung von Wellenfront-Aberrationen des menschlichen Auges.

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehend beschriebenen Umstände gemacht und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Lösung der vorstehend beschriebenen Probleme und die Bereitstellung einer ophthalmischen Vorrichtung, die eine akkommodative Veränderung des Auges detailliert darstellen kann.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst.

Zusätzliche Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden teilweise in der folgenden Beschreibung erläutert und sind teilweise aufgrund der Beschreibung offensichtlich, oder sie ergeben sich aus der Durchführung der Erfindung. Die Aufgaben und Vorteile der Erfindung können mit den Geräten und Kombinationen realisiert und erreicht werden, die insbesondere in den beigefügten Ansprüchen dargestellt sind.

Die beigefügten Zeichnungen, die in die Beschreibung einbezogen sind und einen Teil dieser Beschreibung bilden, veranschaulichen erfindungsgemäße Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Aufgaben, Vorteile und Prinzipien der Erfindung. In den Zeichnungen ist bzw. sind

1A und 1B Außenansichten, die den Aufbau einer ophthalmischen Vorrichtung gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigen;

2 eine schematische Ansicht, die den Aufbau eines optischen Systems zeigt, das innerhalb einer Messeinheit der Vorrichtung angeordnet ist;

3 ein schematisches Blockdiagramm, das ein Steuersystem der Vorrichtung zeigt;

4 eine Ansicht, die eine Anordnung von Lichtdetektoren zeigt, die in eine Lichtempfangseinheit eines optischen Systems zur Messung der Brechkraft eines Auges einbezogen ist;

5 eine Ansicht, die ein Beispiel einer Anzeige von Ergebnissen zeigt, die durch eine Messung der Brechkraftverteilung des Auges erhalten worden sind;

6 eine Ansicht, die Beispiele einer Anzeige einer Brechkraftverteilung eines Auges bei Weitsicht und Nahsicht sowie der Akkommodationskraftverteilung zeigt; und

7A und 7B Ansichten sind, die Funktionen einer Linse veranschaulichen.

Nachstehend folgt eine detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform einer ophthalmischen Vorrichtung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Die 1A und 1B sind Außenansichten, die den Aufbau einer ophthalmischen Vorrichtung gemäß der bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigen: Die 1A ist eine Vorderansicht von der Seite einer zu untersuchenden Person her und die 1B ist eine Seitenansicht. Die 2 ist eine schematische Ansicht, die den Aufbau eines optischen Systems zeigt, das innerhalb einer Messeinheit 5 angeordnet ist. Die 3 ist ein schematisches Blockdiagramm, das ein Steuersystem der Vorrichtung zeigt.

Das Bezugszeichen 1 bezeichnet eine feststehende Basis. Die Basis 1 weist eine Kopfstützeinheit 2 auf, die feststehend daran befestigt ist, um den Kopf einer zu untersuchenden Person fixierend zu stützen. 5 ist die Messeinheit, die ein optisches Messsystem, ein optisches Ausrichtungssystem und dergleichen enthält, die später beschrieben werden. Die Messeinheit 5 ist auf einer Seite, die der zu untersuchenden Person gegenüber liegt, etwa in der Mitte der Rechts- und Links-Richtung (X-Richtung) mit einem Messfenster 5a ausgestattet, so dass ein Messlicht und dergleichen durch dieses hindurch treten kann. Ein Hauptkörper 3, auf dem die Messeinheit 5 montiert ist, gleitet mit einem bekannten Gleitmechanismus, der als Reaktion auf die Betätigung eines Joysticks 4 entlang der Basis in der Rechts- und Links-Richtung (X-Richtung) und der Zurück- und Vor-Richtung (Z-Richtung) arbeitet. Darüber hinaus bewegt sich die Messeinheit 5 durch eine Y-Richtung-Bewegungsvorrichtung, die einen Motor und dergleichen umfasst, der über eine Berechnungs- und Steuereinheit 50 als Reaktion auf eine Drehbetätigung eines Drehknopfs 4a, der an dem Joystick 4 montiert ist, angesteuert wird, in der Oben- und Unten-Richtung (Y-Richtung) relativ zu dem Hauptkörper 3. Um ferner für eine automatische Ausrichtung bereit zu sein, kann die Messeinheit 5 durch die Berechnungs- und Steuereinheit 50 sowie durch eine X-Richtung-Bewegungsvorrichtung, eine Y-Richtung-Bewegungsvorrichtung und eine Z-Richtung-Bewegungsvorrichtung, die jeweils einen Motor und dergleichen umfassen, in der X-, Y- und Z-Richtung relativ zu dem Hauptkörper 3 bewegt werden.

Das Bezugszeichen 39 ist ein Farbmonitor (Anzeige) zum Anzeigen verschiedener Informationen für die untersuchende Person, wie z.B. ein Bild des zu untersuchenden Auges, Ausrichtungsinformationen, Messergebnisse und dergleichen.

In der 2 ist ein optisches System zur Messung der Brechkraft eines Auges 120 hinter einem Strahlteiler 25 angeordnet, der auf einer optischen Achse L1 angeordnet ist. Das optische System zur Messung der Brechkraft eines Auges 120 umfasst ein optisches Schlitz-Lichtprojektionssystem 121 und ein optisches Schlitz-Bilddetektionssystem 131. Nahinfrarotlicht, das von einer Lichtquelle 122 emittiert wird, die in das optische Schlitz-Lichtprojektionssystem 121 einbezogen ist, beleuchtet Schlitzöffnungen, die an einer rotierenden Sektorvorrichtung 123 angeordnet sind. Das Schlitzlicht, das durch die Drehung der Sektorvorrichtung 123 abgetastet worden ist, tritt durch eine Projektionslinse 124 und ein Begrenzungsdiaphragma 125 hindurch und wird dann von einem Strahlteiler 126 reflektiert. Danach tritt das Licht durch den Strahlteiler 25 hindurch und konvergiert dann in der Nähe einer Hornhaut Ec eines zu untersuchenden Auges E und wird auf den Fundus Ef des Auges E projiziert.

Das optische Schlitz-Bilddetektionssystem 131 umfasst eine Lichtempfangslinse 132 und einen Spiegel 133, die beide auf einer optischen Achse L1 angeordnet sind, sowie ein Diaphragma 134 und eine Lichtempfangseinheit 135, die beide auf einer optischen Achse L2 von Licht angeordnet sind, das durch den Spiegel 133 reflektiert wird. Das Diaphragma 134 ist an einem hinteren Brennpunkt der Lichtempfangslinse 132 angeordnet. Die Lichtempfangseinheit 135 weist acht Lichtdetektoren 136a bis 136h auf deren Lichtempfangsebene in im Allgemeinen konjugierten Positionen mit der Hornhaut Ec relativ zu der Lichtempfangslinse 132 auf (vgl. die 4). Von den acht Lichtdetektoren befinden sich die Lichtdetektoren 136a bis 136f entlang einer Linie, die derart durch die Mitte der Lichtempfangsebene (der optischen Achse L2) verläuft, dass die Lichtdetektoren 136a und 136b, 136c und 136d, und 136e und 136f bezogen auf die Mitte der Lichtempfangsebene symmetrisch sind. Diese drei Paare von Lichtdetektoren sind in spezifischen Abständen angeordnet, so dass sie die Brechkraft an jeder entsprechenden Position in der Meridianrichtung auf der Hornhaut Ec detektieren können (in der 3 sind die Abstände in äquivalenter Größe auf der Hornhaut Ec gezeigt). Andererseits sind die Lichtdetektoren 136g und 136h derart auf einer Linie senkrecht zu den Lichtdetektoren 136a bis 136f angeordnet, dass sie in Bezug auf die optische Achse L2 symmetrisch sind.

Dieses optische System zur Messung der Brechkraft eines Auges 120 ist so konfiguriert, dass ein Drehmechanismus, der einen Motor, ein Getriebe und dergleichen umfasst, die Sektorvorrichtung 123 bzw. die Lichtempfangseinheit 135 synchron auf ihren optischen Achsen dreht.

Auf einer optischen Achse L3, die mit der optischen Achse L1 durch den Strahlteiler 25 koaxial gemacht ist, sind ein halbdurchlässiger Spiegel 26, eine Linse 33, ein halbdurchlässiger Spiegel 27, Linsen 28 und 31, ein Fixierziel 29a und eine Beleuchtungslichtquelle 30, wie z.B. eine LED, die sichtbares Licht emittiert, angeordnet. Als Fixierziel 29a sind eine Mehrzahl von Zielen, wie z.B. eine Landschaftsdarstellung, sowie eine visuelle Sehschärfeoptotype des Landoltring-Typs und dergleichen bereitgestellt. Durch Drehen einer Zielplatte 29 wird das Ziel, das auf der optischen Achse L3 platziert ist, auf einen vorgesehenen Typ umgeschaltet. Die Linse 28 ist entlang der optischen Achse L3 derart bewegbar, dass die Position des Fixierziels 29a, auf welches das Auge blickt, verändert wird. Dies ermöglicht das „Fogging" des Auges E bei der Messung der Brechkraft des Auges oder das Ausüben einer akkommodativen Belastung auf das Auge E bei der Messung der Brechkraft des Auges.

Auf einer optischen Achse L4, die durch den halbdurchlässigen Spiegel 27 zur optischen Achse L3 koaxial gemacht ist, ist eine Lichquelle 34, wie z.B. eine LED, angeordnet, die Nahinfrarotlicht emittiert. Das Licht, das von der Lichtquelle 34 emittiert wird, wird durch den halbdurchlässigen Spiegel 27 reflektiert und dann durch die Linse 33 zu im Allgemeinen parallelen Licht gemacht und von vorne über den halbdurchlässigen Spiegel 26 und den Strahlteiler 25 auf die Hornhaut Ec projiziert. Als Ergebnis bildet die Lichtquelle 34 ein Bild eines Ausrichtungsziels auf der Hornhaut Ec. Das Licht des Zielbilds, das auf der Hornhaut Ec gebildet worden ist, tritt über den Strahlteiler 25, den halbdurchlässigen Spiegel 26 und eine Linse 35 in eine CCD-Kamera 38 ein.

Auf einer optischen Achse L5, die durch den halbdurchlässigen Spiegel 26 zur optischen Achse L3 koaxial gemacht ist, sind die Linse 35 und die CCD-Kamera 38 angeordnet, die als photographisches Element dienen. Das Ausgangssignal von der Kamera 38 wird direkt oder über die Berechnungs- und Steuereinheit 50 in den Monitor 39 eingespeist. Ein Bild eines hinteren Augensegments des Auges E, das von der Kamera 38 photographiert worden ist, wird auf dem Monitor 39 angezeigt. Auch das Zielbild durch die Lichtquelle 34 wird einer Bildverarbeitung unterzogen, die durch die Berechnungs- und Steuereinheit 50 durchgeführt wird, wodurch die Ausrichtungsbedingung der Vorrichtung mit dem Auge E in der Auf- und Ab-Richtung und der Rechts- und Links-Richtung (X- und Y-Richtung) erhalten wird.

Das Bezugszeichen 110 ist ein optisches Zielprojektionssystem zur Arbeitsabstandsdetektion und umfasst eine Lichtquelle 111, wie z.B. eine Nahinfrarotlicht-emittierende LED, und eine Linse 112. 115 ist ein optisches Zieldetektionssystem zur Arbeitsabstandsdetektion und umfasst eine Linse 116 und einen eindimensionalen Lichtdetektor (einen Positionsdetektor) 117. Licht, das von der Lichtquelle 111 emittiert wird, wird durch die Linse 112 zu im Allgemeinen parallelen Licht gemacht und beleuchtet die Hornhaut Ec schräg. Als Folge davon bildet die Lichtquelle 111 ein Zielbild auf der Hornhaut Ec. Das Licht des Zielbilds, das auf der Hornhaut Ec gebildet worden ist, tritt über die Linse 116 in den Detektor 117 ein. Auf der Basis der Einfallsposition des Lichts auf dem Detektor 117 detektiert die Berechnungs- und Steuereinheit 50 eine Ausrichtungsbedingung der Vorrichtung mit dem Auge E in einer Arbeitsabstandsrichtung (Z-Richtung).

Nachstehend wird der Betrieb der Vorrichtung beschrieben. Als erstes wird eine Messung in einem Modus zur Messung der Brechkraft des Auges bei Weitsicht durchgeführt, bei der die Akkommodation des Auges relaxiert ist (nachstehend wird dieser Modus als Weitsichtmodus bezeichnet). Dieser Weitsichtmodus wird mit einem Moduswechselschalter 40 ausgewählt. Während ein Bild des hinteren Segments des Auges E betrachtet wird, das von einer nicht veranschaulichten Beleuchtungslichtquelle beleuchtet und auf dem Monitor 39 angezeigt wird, bedient der Untersuchende den Joystick 4 und dergleichen, um die Vorrichtung (die Messeinheit 5) mit dem Auge E auszurichten. Um eine Ausrichtung in der X- und der Y-Richtung durchzuführen, wird ein Bild des Ausrichtungsziels, das durch die Lichtquelle 34 an einer optischen Mitte, die abhängig von dem optischen Hornhautsystem des Auges E bestimmt wird (nachstehend wird diese als Hornhautmitte betrachtet, die auch als ungefähre Mitte der Sichtachse betrachtet werden kann), gebildet wird, in die Mitte einer Zielmarkierung gebracht, die auf dem Monitor 39 angezeigt wird. Diese Zielmarkierung kann elektrisch erzeugt werden und deren Mitte wird so eingestellt, dass sie mit der photographischen optischen Achse L5 der Kamera 38 (der optischen Messachse L1) zusammenfällt. Um eine Ausrichtung in der Z-Richtung durchzuführen, zeigt die Berechnungs- und Kontrolleinheit 50 einen Ausrichtungsindikator auf der Basis von Informationen, die von dem Detektor 117 erhalten werden, bezüglich einer Abweichung in der Arbeitsabstandsrichtung auf dem Monitor 39 an. Dann bewegt der Untersuchende den Hauptkörper 3 gemäß dem Indikator in der Z-Richtung.

Nachdem die Ausrichtung durchgeführt worden ist, drückt der Untersuchende einen nicht veranschaulichten Messschalter, um eine Messung der Brechkraft des Auges durchzuführen. Eine Einheit zur Berechnung der Brechkraft des Auges 52 ermittelt die Brechkraftverteilung des Auges auf der Basis der Phasendifferenz der Ausgangssignale von jedem Lichtdetektor, der in der Lichtempfangseinheit 135 angeordnet ist. Um dies zu erreichen wird zuerst eine vorhergehende Messung in einer Weise durchgeführt, die derjenigen eines herkömmlichen Phasendifferenzverfahrens zur Ermittlung der Brechkraft entspricht. Auf der Basis des so erhaltenen Ergebnisses wird die Linse 28 so bewegt, dass das Fixierziel 29a an eine Position bewegt wird, die in etwa mit dem Fundus Ef des Auges E konjugiert ist, worauf die Linse 28 weiter bewegt wird, um ein „Fogging" für geeignete Dioptrien durchzuführen. Die Linse 28 wird durch eine Linsenbewegungseinheit 41 bewegt, die einen Motor und dergleichen umfasst. Danach ermittelt die Einheit zur Berechnung der Brechkraft des Auges 52 auf der Basis der Ausgangssignale von den Lichtdetektoren 136g und 136h, die als Reaktion auf die Bewegung des Schlitzbilds auf der Lichtempfangseinheit 135 variieren, die Hornhautmitte (oder die Mitte der Sichtachse) in der Meridianrichtung, in der die Lichtdetektoren 136a bis 136f angeordnet sind. Als nächstes wird auf der Basis der Phasendifferenz der Ausgangssignale von jedem der Lichtdetektoren 136a bis 136f bezüglich der so erhaltenen Mitte die Brechkraft an einer Mehrzahl von Hornhautabschnitten, die jedem Lichtdetektor entsprechen, ermittelt. Während die Sektorvorrichtung 123 des optischen Projektionssystems 121 und die Lichtempfangseinheit 135 in einem vorgegebenen Winkelschritt (1 Grad) um 180° um die optischen Achsen gedreht werden, wird die Brechkraft für jeden Meridian bei jedem Winkelschritt eine nach der anderen berechnet und gespeichert. Als Ergebnis wird die Brechkraftverteilung des Auges, die in der Meridianrichtung variiert, erhalten (bezüglich der Details vgl. das US-Patent 5,907,388).

Die so erhaltenen Daten bezüglich der Brechkraftverteilung des Auges bei Weitsicht werden in einer Speichereinheit 55, wie z.B. einer Festplatte oder dergleichen gespeichert. Darüber hinaus wird die Brechkraftverteilung des Auges bei Weitsicht auf dem Monitor 39 in einem Farbkartenformat graphisch angezeigt, wie es in der 5 gezeigt ist. Die Karte ist gemäß vorgegebener Schritte der Brechkraft farbkodiert, so dass die Änderung der Brechkraftverteilung des Auges in einem Farbinformationsformat angezeigt wird, das einfach und visuell wahrgenommen wird.

Als nächstes wird der Moduswechselschalter 40 gedrückt, so dass eine Messung in einem Modus zur Messung der Brechkraft des Auges bei Nahsicht durchgeführt wird, wobei die akkommodative Belastung auf das Auge ausgeübt wird (nachstehend wird dieser Modus als Nahsichtmodus bezeichnet). In dem Nahsichtmodus wird das Fixierziel 29a durch Betätigen eines Fixierzielbewegungsschalters 42 zu einem vorgesehenen Nahpunkt bewegt. Als Reaktion auf ein Signal, das von dem Schalter 42 eingespeist worden ist, steuert die Berechnungs- und Steuereinheit 50 die Linsenbewegungseinheit 41 derart, dass die Linse 28 so bewegt wird, dass das Fixierziel 29a optisch an einem vorgesehenen Nahpunkt angeordnet wird. Wenn beispielsweise der im Vorhinein gemessene SE-Wert (sphärische Äquivalentwert) der Brechkraft des Auges bei Weitsicht –3 D (Dioptrien) beträgt, muss die Linse 28 derart bewegt werden, dass das Fixierziel 29a bei –3 D – 2,5 D = –5,5 D angeordnet wird, was einer Nahsicht von 40 cm entspricht.

Durch Fixieren des Auges E auf das Fixierziel 29a, das in der vorstehend beschriebenen Weise zu einem Nahpunkt bewegt worden ist, wird auf das Auge E eine akkommodative Belastung ausgeübt. Der Messschalter wird unter dieser Bedingung gedrückt, um die Brechkraftverteilung des Auges bei Nahsicht zu messen. Wie bei der Weitsichtmessung ermittelt die Berechnungseinheit 52 die Brechkraftverteilung des Auges auf der Basis der Phasendifferenz der Ausgangssignale von jedem Lichtdetektor, welche die Lichtempfangseinheit 135 umfasst. Die so erhaltenen Daten bezüglich der Brechkraftverteilung des Auges bei Nahsicht werden in der Speichereinheit 55 gespeichert und die Brechkraftverteilung des Auges bei Nahsicht wird auf dem Monitor 39 in einem Farbkartenformat graphisch angezeigt.

Sobald die Daten bezüglich der Brechkraftverteilung des Auges bei Weitsicht und die Daten bezüglich der Brechkraftverteilung des Auges bei Nahsicht in der vorstehend beschriebenen Weise erhalten worden sind, werden die Tastatur 58 und die Maus 57, die mit der Berechnungs- und Steuereinheit 50 verbunden sind, gemäß den auf dem Monitor 39 angezeigten Anweisungen betätigt. Durch die Betätigung werden die jeweiligen Daten bezüglich der Verteilung in eine Einheit zur Berechnung der Akkommodationskraft 53 eingespeist, so dass die Brechkraftverteilung aus der Differenz zwischen den beiden Verteilungsdaten (in dieser Beschreibung wird dies als Akkommodationskraftverteilung bezeichnet) berechnet wird. D.h., eine Änderung der Akkommodation der Linse, die als Reaktion auf die Änderung der akkommodativen Belastung, die auf das Auge ausgeübt wird, stattfindet, wird als zweidimensionale Verteilung erhalten. Die so erhaltenen Daten werden in der Speichereinheit 55 gespeichert und auf dem Monitor 39 angezeigt.

Die 6 zeigt Beispiele einer Anzeige, welche die Ergebnisse zeigt, die durch die Einheit zur Berechnung der Akkommodationskraft 53 und dergleichen berechnet worden sind. Der Monitor 39 zeigt die folgenden vier Fenster an, die auf einem Bildschirm angeordnet sind: Eine Farbkarte 71, welche die Brechkraftverteilung des Auges bei Weitsicht zeigt, eine Farbkarte 72, welche die Brechkraftverteilung des Auges bei Nahsicht zeigt, eine Farbkarte 73, welche die Akkommodationskraftverteilung, bei der es sich um die Differenz zwischen den zwei Verteilungen handelt, zeigt, und eine dreidimensionale Anzeige 74, deren vertikale Achse die Differenz der Brechkraft zeigt.

Darüber hinaus ist es möglich, die Minimal- und Maximalwerte der Akkommodationskraftverteilung, den Durchschnittswert für den gesamten Messbereich und das Volumen der dreidimensionalen Anzeige 74, deren vertikale Achse die Differenz der Brechkraft zeigt, zu berechnen. Ferner können die berechneten Daten auf dem Monitor 39 als quantitative numerische Daten angezeigt und in der Speichereinheit 55 gespeichert werden.

Ferner kann die Brechkraftverteilung des Auges bei Weitsicht und bei Nahsicht unter Verwendung des Zernike-Polynomausdrucks in Aberrationskomponenten zerlegt werden. Auf diese Weise ist es möglich, herauszufinden, Aberrationskomponenten welcher Ordnung zugenommen oder abgenommen haben. D.h., im Hinblick auf Aberrationen vor und nach der Veränderung in der Linse können die optischen Eigenschaften eines lebenden Auges bekannt sein.

Nachstehend werden die Vorgänge bezüglich der Linse des Auges kurz erläutert. Um Gegenstände in verschiedenen Entfernungen zu sehen, wirkt der Ziliarmuskel, wenn das Auge normal ist, dahingehend, dass die Dicke der Linse verändert wird, um deren Brechkraft zu erhöhen oder zu vermindern, was dazu führt, das ein Bild eines Gegenstands auf der Netzhaut fokussiert wird. Gemäß der 7A ist der Ziliarmuskel 61 bei Weitsicht (dem Zustand, bei dem die Akkommodation relaxiert ist) relaxiert und daher werden die Zinn-Zonen 62, welche die Linse 63 vertikal stützen, unter Spannung gesetzt, wodurch die Linse 63 gezogen wird. Als Folge davon nimmt die Dicke d1 der Linse 63 ab und folglich nimmt die Brechkraft ab. Im Gegensatz dazu kontrahiert der Ziliarmuskel 61 bei Nahsicht (dem akkommodierten Zustand) und daher relaxieren die Zinn-Zonen 62, welche die Linse 63 vertikal stützen, wie es in der 7B gezeigt ist. Als Ergebnis nimmt die Dicke d2 der Linse 63 aufgrund ihrer Eigenelastizität zu und folglich wird eine stärkere Brechkraft erreicht.

D.h., es ist hilfreich, die Differenz der Brechkraftverteilung des Auges zu berechnen, wenn die akkommodative Belastung, die auf das Auge ausgeübt wird, variiert, und ferner um diese als Farbkarte 73 gemäß der 6 anzuzeigen oder um quantitative numerische Daten anzuzeigen, wie es vorstehend beschrieben worden ist. Auf diese Weise ist es möglich, Informationen bereitzustellen, die Details bezüglich des Arbeitsmechanismus der Linse und des Akkommodationszustands der Linse liefern.

Die Daten bezüglich der Brechkraftverteilung des Auges bei Nahsicht und die Daten bezüglich der Brechkraftverteilung des Auges bei Weitsicht, sowie die Daten bezüglich der Akkommodationskraftverteilung, bei denen es sich um die Differenz zwischen diesen Daten handelt, werden zusammen mit dem Messdatum, mit Informationen über die untersuchte Person (wie z.B. der Name, eine Ausweisnummer, Informationen, die angeben, welche Seite des Auges gemessen werden soll, und dergleichen), Informationen bezüglich der Messbedingungen (wie z.B. der eingestellten Position des Fixierziels) und dergleichen in der Speichereinheit 55 gespeichert. Die Informationen über die untersuchte Person werden im Vorhinein unter Verwendung der Tastatur 58, der Maus 57 und dergleichen eingegeben. Die Messdaten werden automatisch mit einem Taktgeber erhalten, der in die Berechnungs- und Steuereinheit 50 einbezogen ist. Als Messbedingungsinformationen werden die Bedingungen bei jeder Messung gespeichert.

Unter Verwendung der Daten, die in der vorstehend beschriebenen Weise gespeichert worden sind, können Untersuchungen bezüglich Veränderungen der Brechkraft ein und desselben Auges, das untersucht werden soll, die im Zeitverlauf variieren (eine Veränderung nach einem Zeitraum oder eine Veränderung an einem unterschiedlichen Zeitpunkt an einem anderen Tag), durchgeführt werden. D.h., auf der Basis der Messdateninformationen, der Informationen bezüglich der untersuchten Person, der Informationen bezüglich der Messbedingungen und dergleichen wird die Brechkraft des Auges bei Weitsicht und bei Nahsicht an dem gleichen Auge unter den gleichen Bedingungen gemessen. Dann werden die vorherigen Daten des gleichen Auges herangezogen, so dass die Berechnungseinheit 52 die vorher gemessenen Differenzdaten (die ersten Differenzdaten) mit den Differenzdaten vergleicht, die nach einem Zeitraum gemessen worden sind (die zweiten Differenzdaten), wodurch die Differenzdaten berechnet werden (die dritten Differenzdaten). Die so erhaltenen Ergebnisse werden in einer Weise angezeigt, die derjenigen der 6 ähnlich ist. Die dritten Differenzdaten können in einer Weise angezeigt werden, die der vorstehend beschriebenen Weise bezüglich des Maximalwerts, des Minimalwerts, des Durchschnittswerts oder des Volumens ähnlich ist. Die Bereitstellung solcher Ergebnisse ermöglicht z.B. die detaillierte Ermittlung der altersbezogenen Veränderung der Akkommodation der Linse, die einen Anhaltspunkt zum Verständnis der Mechanismen der Verminderung der Akkommodationskraft bereitstellen. Alternativ können solche Informationen verwendet werden, um die Effektivität therapeutischer Arzneistoffe zur Verhinderung der Entwicklung eines grauen Stars oder therapeutischer Arzneistoffe zur Wiederherstellung der Akkommodationskraft (oder eines Trainings zur Wiederherstellung der visuellen Sehschärfe) zu untersuchen.

In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird das Fixierziel bei Nahsicht willkürlich in einer bestimmten Entfernung angeordnet. Dennoch kann das Fixierziel zu einem Punkt der Grenze bewegt werden, an dem die Akkommodationskraft wirksam ist. Bei einer Messung, die mit dieser Technik im Einklang steht, wird das Fixierziel nach der Vervollständigung der Messung bei Weitsicht durch Betätigen des Schalters 42 nach und nach näher an das Auge E bewegt. Die untersuchte Person wird angewiesen, mit dem Auge E auf das Fixierziel zu blicken und zu reagieren, wenn das Fixierziel undeutlich wird. Wenn die Reaktion auftritt, wird das Fixierziel gestoppt und die untersuchte Person fixiert das Fixierziel unter diesen Bedingungen. Dies führt dazu, dass das Auge E bis zu der Grenze vollständig akkommodiert ist. Dabei werden durch Drücken des Messschalters zur Messung der Brechkraftverteilung des Auges bei Nahsicht Daten bezüglich der Akkommodationskraftverteilung an der Akkommodationsgrenze erhalten. Ferner wird nach einem Zeitraum in einer ähnlichen Weise eine Messung durchgeführt, um die dritten Differenzdaten, die vorstehend beschrieben worden sind, zu erhalten. Auf diese Weise werden Informationen bezüglich der Differenz bei der maximalen Akkommodationskraft, die aus der Grenze der Akkommodationskraft erhalten wird, detailliert bereitgestellt.

Ferner kann die Messung der Brechkraft des Auges nicht nur unter Verwendung des Phasendifferenzverfahrens in der vorstehend beschriebenen Weise durchgeführt werden, sondern auch mit verschiedenen anderen Verfahren. Ein Beispiel ist ein Verfahren, bei dem paralleles Licht mit einer Anzahl von Punktmustern auf den Fundus des Auges projiziert wird und das von dem Fundus reflektierte Licht mit einer zweidimensionalen CCD (einem Flächensensor) empfangen wird. Die Brechkraftverteilung wird aus der Abweichung des detektierten Punktmusters erhalten (dieses Verfahren wird in einer Vorrichtung eingesetzt, die als Wellenfront-Analysegerät bezeichnet wird). Alternativ wird in einem anderen möglichen Verfahren ein paralleler Laserstrahl in den Fundus des Auges eintreten gelassen und eine Anzahl von Lichtstrahlen, die von dem Fundus reflektiert werden, wird mit einer zweidimensionalen CCD über einen Array einer Anzahl von Linsen in dem Lichtempfangssystem photographiert. Die Brechkraftverteilung wird aus der Abweichung des Lichts auf der zweidimensionalen CCD erhalten. Ferner ist es auch möglich, ein Verfahren zu verwenden, bei dem paralleles Licht, wie z.B. ein Laserstrahl in den Fundus des Auges eintreten gelassen wird, während das Auge bezüglich der Hornhaut des Auges abgetastet wird. Dann wird das Licht, das von dem Fundus reflektiert worden ist, mit einem Quadrantenlichtdetektor oder einem Flächensensor empfangen. Die Brechkraftverteilung wird aus der Abweichung des empfangenen Lichts erhalten.

Ferner berechnet die Vorrichtung, die das optische System zur Messung der Brechkraft des Auges umfasst, in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform auch die Akkommodationskraftverteilung. Dennoch ist die Ausführungsform auch auf die Durchführung einer Berechnung und einer Anzeige der berechneten Ergebnisse durch eine separate Vorrichtung (einen externen Computer oder dergleichen) anwendbar.

Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird die Brechkraftverteilung des Auges erfindungsgemäß mit einer variierenden akkommodativen Belastung, die auf das Auge ausgeübt wird, gemessen, um Veränderungen der Akkommodation des Auges detailliert zu ermitteln. Die erhaltenen Ergebnisse können z.B. bei der Diagnose von Linsenfunktionen verwendet werden.


Anspruch[de]
  1. Eine ophthalmische Vorrichtung, die

    eine Fixierzielpräsentiereinrichtung (25 bis 29, 29a, 30, 31, 33, 41) zum Präsentieren eines Fixierziels (29a) für ein Auge (E) einer zu untersuchenden Person, die eine Einrichtung (41) zum Wechseln des Präsentierabstands des Fixierziels zum Ändern eines Präsentierabstands von einem großen Abstand zu einem geringen Abstand bezüglich des Auges umfasst,

    ein optisches Brechkraftmesssystem (120) zum Erfassen eines Messziels, das auf einen Fundus (Ef) des Auges projiziert wird, und zum Messen der Brechkraft an einer Mehrzahl verschiedener Hornhautabschnitte,

    eine Berechnungseinrichtung (52, 53) zum Erhalten einer Brechkraftverteilung des Auges auf der Basis der Mehrzahl von Brechkräften, die von dem optischen Brechkraftmesssystem gemessen worden sind, und

    eine Anzeigeeinrichtung (39, 50) zum Anzeigen der erhaltenen Brechkraftverteilung als Farbkarte (71, 72),

    umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner

    eine Steuereinrichtung (50) zum Einstellen des Präsentierabstands des Fixierziels (29a) durch die Fixierzielpräsentiereinrichtung (25 bis 29, 29a, 30, 31, 33, 41) auf einen ersten Präsentierabstand, bei dem das optische Brechkraftmesssystem (120) angepasst ist, eine erste Brechkraftverteilung des Auges zu messen, und zum Einstellen des Präsentierabstands des Fixierziels durch die Fixierzielpräsentiereinrichtung auf einen zweiten Präsentierabstand, bei dem das optische Brechkraftmesssystem angepasst ist, eine zweite Brechkraftverteilung des Auges zu messen, umfasst,

    wobei die Berechnungseinrichtung (52, 53) angepasst ist, eine Akkommodationskraftverteilung durch Berechnen der Differenz zwischen der ersten und der zweiten gemessenen Brechkraftverteilung zu erhalten, und

    die Anzeigeeinrichtung (39, 50) angepasst ist, die erhaltene Akkommodationskraftverteilung als Farbkarte (73, 74) anzuzeigen.
  2. Ophthalmische Vorrichtung nach Anspruch 1, die ferner

    eine Eingabeeinrichtung (57, 58) zum Eingeben von Informationen bezüglich der zu untersuchenden Person,

    eine Speichereinrichtung (55) zum Speichern der erhaltenen Daten bezüglich der jeweiligen Verteilungen im Zusammenhang mit den eingegebenen Informationen bezüglich der zu untersuchenden Person, und

    eine Ausleseeinrichtung (50) zum Auslesen der gespeicherten Daten der Verteilungen auf der Basis der Informationen bezüglich der zu untersuchenden Person umfasst.
  3. Ophthalmische Vorrichtung nach Anspruch 1, die ferner eine Speichereinrichtung (55) zum Speichern der erhaltenen Daten bezüglich der Akkommodationskraftverteilung umfasst, und bei der die Berechnungseinrichtung (52, 53) angepasst ist, die Differenz zwischen den gespeicherten Daten bezüglich der Akkommodationskraftverteilung und neu erhaltener Daten bezüglich der Akkommodationskraftverteilung zu erhalten.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






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