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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein ophthalmologisches Messsystem
zur Gewinnung der biometrischen Daten eines Auges, welches über
die zur Überprüfung der Funktionalität
und des Kalibrierungszustandes erforderlichen Kalibrier- und Prüfmittel
verfügt.
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Die
bei ophthalmologischen Meßsystemen verwendeten Kalibrier-
und Prüfmittel werden hierbei auch als sogenannte Testaugen
bezeichnet.
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Meist
sind Benutzer ophthalmologischer Geräte angehalten Kalibrier-
und Prüfmittel in vorgegebenen Intervallen bzw. vor Messungen
am Patienten auf das Gerät aufzustecken, zu vermessen und
die erhaltenen Messwerte mit den Vorgaben zu vergleichen, um dessen
Funktionalität und Kalibrierungszustand zu prüfen.
Dies ist insbesondere bei Geräten zur Biometrie, Keratometrie,
Topographie des Auges oder auch bei Scheimpflug-Kameras der Fall.
Hierbei müssen komplexe Lichtstrukturen, wie Scheibchen, Ringe,
Schlitze o. ä. unter großen bzw. sehr verschiedenen
Winkeln, mitunter auch gleichzeitig auf das Auge projiziert werden.
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Nach
dem Stand der Technik sind sowohl ophthalmologische Messsysteme
zur Bestimmung der biometrischen Daten eines Auges als auch Kalibrier-
und Prüfmittel zur Überprüfung der Funktionalität
und des Kalibrierungszustandes in Form von Testaugen hinreichend
bekannt.
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So
beschreibt die
DE
195 04 465 A1 ein Kalibrier- und Prüfmittel für
optische Augenlängenmessgeräte, insbesondere zur
interferometrische Messungen. Als Kalibrier- und Prüfmittel
werden hierzu transparente Kugeln eines Durchmessers von etwa 16 mm
und einer Brechzahl von etwa 2 verwendet. Dadurch entspricht der
Krümmungsradius der Oberfläche des Prüfkörpers
in etwa dem der Augenhornhaut, so dass der Strahlengang im Meßsystem
wie bei der Messung im natürlichen Auge verläuft.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Prüfkörper
eine definiert verringerte Transmission auf, um die Transmission
und/oder Reflexivität den Verhältnissen am Auge
besser anzupassen. Durch Veränderung der Reflexivität
der Beschichtungen der Vorderseite und/oder der Rückseite
des Prüfkörpers oder deren Transparenz können
unterschiedliche menschliche Augen nachempfunden werden.
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Ein
weiteres Kalibrier- und Prüfmittel für optische
Augenlängenmessgeräte wird in der
DE 199 36 571 B4 beschrieben.
Dieses besteht aus zwei im Beleuchtungsstrahlengang angeordneten,
entgegengesetzt orientierten Plankonvexlinsen, zwischen denen sich
ein Neutralfilter mit einer definierten Transmission befindet. Hiermit
wird ein Prüfkörper zur Verfügung gestellt,
der trotz seines relativ einfachen Aufbaus universell für
optische Augenlängenmessgeräte anwendbar ist.
Zur Reduzierung unerwünschter Reflexe an der Planplatte
wird die gesamte Anordnung unter einem Winkel zwischen 10 und 20
Grad benutzt. Durch den Einsatz eines anderen Graufilters oder der
Variation seiner Dicke lassen sich weitere Prüfkugel dimensionieren,
die unterschiedliche Trübungswerte durch Augenkatarakt
simulieren. Vorteilhaft kann durch Variation der Verkippung im Strahlengang
ein genaues Absorptionsmaß einstellen, da eine Verkippung
um etwa Grad eine Transmissionskorrektur von etwa 20–25%
bedeutet.
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Nach
dem Stand der Technik sind zu ophthalmologischen Messsystemen zur
Bestimmung der biometrischen Daten eines Auges nur Lösungen
bekannt, bei denen die erforderlichen Kalibrier- und Prüfmittel
als separate optische Elemente ausgeführt sind und in regelmäßigen
Zeitabständen zur Überprüfung der Funktionalität
und des Kalibrierungszustandes verwendet werden.
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Zur
Bestimmung der biometrischen Daten eines Auges gibt es eine Reihe
bekannter Verfahren und Messgeräte. Beispielsweise ist
es erforderlich vor einem operativen Eingriff zum Austausch der
Augenlinse bei Vorliegen einer Linsentrübung (Katarakt) verschiedene
biometrische Parameter des Auges zu be stimmen. Um ein möglichst
optimales Sehvermögen nach der Operation zu gewährleisten,
ist es notwendig diese Parameter mit entsprechend hoher Genauigkeit
zu bestimmen. Die Auswahl einer geeigneten Ersatzlinse anhand der
ermittelten Messwerte erfolgt anhand etablierter Formeln und Berechnungsmethoden.
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Die
wichtigsten, zu ermittelnden Parameter sind u. a. die Achslänge
(Abstand bis zur Retina), die Hornhautkrümmung und -brechkraft,
sowie die Länge der Vorderkammer (Abstand bis zur Augenlinse). Diese
Messwerte können nacheinander an verschiedenen ophthalmologischen
Geräten oder mit Hilfe speziell optimierter, biometrischer
Messgeräte gewonnen werden.
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Zur
Ermittlung dieser Parameter haben sich neben Ultraschallmessgeräten
vor allem optische Messgeräte auf der Basis von Kurzkohärenzinterferometrieverfahren
durchgesetzt. Bei diesen auf Kurzkohärenzinterferometrie
basierenden Verfahren werden Tiefenprofile oder zweidimensionale
Tiefenschnittbilder von Streupotentialen, insbesondere von Streuungen
an Strukturübergängen, dargestellt. Als kurzkohärente
Messverfahren haben sich hierbei das sogenannte OCDR-Verfahren (OCDR
= optical coherence domain reflectometry) und das sogenannte OCT-Verfahren
(OCT = optical coherence tomography) durchgesetzt.
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Beim
OCDR wird zeitlich inkohärentes Licht mit Hilfe eines Interferometers
zur Erfassung von Tiefenprofilen an reflektiven und streuenden Strukturen und
darauf basierenden Abstandsmessungen verwendet. Beim OCT wird darüber
hinaus, wie in der
US 5,321,501 beschrieben,
mittels einer Strahlablenkung eine Bildgebung an den reflektiven
bzw. streuenden Strukturen realisiert. Solche Systeme, wie auch
Scheimplugkamerasysteme, sind beispielsweise geeignet, um biometrischer
Daten aus Bildinformationen zu gewinnen, wie beispielsweise der
Dimensionen der Augenvorderkammer, wie sie beispielsweise für
die Anpassung phakischer Intraokularlinsen benötigt werden.
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So
beschreibt die
US 7,322,699
B2 ein Kombinationsgerät zur berührungslosen
Bestimmung von biometrischen Daten, wie Achslänge, Vorderkammertiefe
sowie Hornhautkrümmung. Mit der beschriebenen Lösung
ist es möglich, ausgehend von der Messung der erforderlichen
Daten, über die Berechnung bis hin zur Auswahl der zu implantierenden
Intraokularlinse IOL, mit nur einem Gerät durchzuführen.
Erhöhte Belastungen des Patienten durch mehrmaliges Platzieren
und Messen an verschiedenen Geräten können dadurch
ebenso vermieden werden wie Datenverluste oder Datenverfälschungen
durch Übertragung der Messwerte zwischen verschiedenen
Geräten.
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Ein
Kombinationsgerät zur berührungslosen Bestimmung
von Achslänge, Vorderkammertiefe sowie Hornhautkrümmung
des Auges, sowie der Berechnung und Auswahl einer zu implantierenden
Intraokularlinse IOL wird in der
DE 198 57 001 A1 beschrieben. Insbesondere
vor einer Katarakt-Operation, aber auch bei der Verlaufskontrolle
der Schulmyopie und der Aniseikoniebestimmung müssen diese Messgrößen
bestimmt werden, die auch für die Auswahl der zu implantierenden
Intraokularlinse IOL wichtig sind. Die ermittelten Messgrößen
werden in Formeln eingesetzt, welche die optische Wirkung der IOL
errechnen. Je nach eingesetztem Gerätetyp kann es zu unterschiedlichen
Fehlern kommen, welche die Auswahl der IOL beeinflussen.
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In
der klinischen Praxis war es bisher üblich, diese Größen
zumindest mittels zweier Geräte (z. B. Ultraschall a-scan
und automatisches Keratometer) zu messen. Da die Berechnung der
IOL nunmehr mittels einer Geräteanordnung durchgeführt
werden kann, entfallen auch Datenverluste oder Datenverfälschungen
bei der Übertragung der Messwerte von verschiedenen Geräten
zu dem Rechner, der die Berechnung der IOL durchführt.
Der auf einem kurzkohärenten Verfahren basierende IOLMaster® der Carl Zeiss Meditec AG stellt
ein optisches Messgerät, nach dem beschriebenen Lösungsprinzip
dar.
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Üblicherweise
ist zur Kalibrierung und/oder zur Funktionsüberprüfung
der Messfunktionen derartiger Geräte eine mitgelieferte
Prüfkugel in regelmäßigen Abständen
zu vermessen.
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Dazu
wird beispielsweise ein Halter mit einer Prüfkugel in neben
der Kinnauflage befindliche Löcher gesteckt. Auf den Prüfkugeln
sind die entsprechenden Sollwerte und die Toleranzen vermerkt, die der Überprüfung
des Kalibrierzustandes dienen. Das Gerät sollte nur in
Betrieb genommen werden, wenn die Messungen Ergebnisse liefern,
die den auf der Prüfkugel angegebenen Sollwerten innerhalb
der ebenfalls angegebenen Toleranzen entsprechen. Nach erfolgter
Messung sind die Prüfkugeln wieder zu entfernen und sicher
zu verstauen, um Beschädigungen und/oder Verschmutzungen
zu verhindern.
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In
der
US 2007/0291277A1 wird
ein ophthalmologisches System beschrieben, welches aus einem optischen
Kohärenztomographie-System (OCT), einem Fundus-Erfassungssystem,
einem Iris-Erfassungssystem, einer motorisierten Kinnauflage, internen
Teststrukturen und einer Fixiermarken-Einheit besteht. Dabei sind
die internen Teststrukturen, die im Wesentlichen als beabstandete Flächen
sowie als Fadenkreuz oder als horizontale bzw. vertikale Balkenstrukturen
ausgebildet sind, zur Überprüfung einzelner Funktionalitäten
vorgesehen. Allerdings sind mit diesen internen Teststrukturen nur interne
Funktionsprüfungen und Kalibrierungen des OCT-Systems (optical
coherent tomography) bzw. des zur Fundus-Erfassung verwendeten LSLO-Systems
(line scanning laser ophthalmoscope) möglich, also insbesondere
nicht solche unter Berücksichtigung aller Optikkomponenten
auf dem ganzen Strahlweg zum und vom Patientenauge. Deshalb ist in
der Schrift
US
2007/0291277 A1 neben der internen Teststruktur auch weiterhin
ein konventionelles Testauge beschrieben, welches lediglich für
Kalibrierungen vorgesehen ist und dazu manuell aufgesetzt werden
muss.
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Nachteilig
bei diesen Lösungen wirkt sich aus, dass die Verwendung
externer Testaugen für den Benutzer umständlich
ist und eine wesentliche Fehlerquelle in sich birgt. Verständlicherweise
ist das Aufbewahren, Aufstecken, Vermessen des Testauges, sowie
das Ablesen und Vergleichen der Kalibrierdaten nicht benutzerfreundlich.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein ophthalmologisches
Messsystem, insbesondere zur Bestimmung der biometrischen Daten zu
entwickeln, welches die im Stand der Technik erwähnten
Nachteile nicht aufweist. Dabei soll das Testauge mindestens eine
Teststruktur aufweisen und für die Anwendung in ophthalmologischen
Geräten mit Strukturprojektion, insbesondere Keratometern geeignet
sein.
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Erfindungsgemäß wird
die Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche
gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind
Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Das
erfindungsgemäße ophthalmologische Messsystem,
insbesondere zur Gewinnung der biometrischen Daten eines Auges,
besteht mindestens aus Mitteln zur Beleuchtung eines Auges mit Licht und
Mitteln zur Erfassung und Auswertung zurück gestreuter
oder reflektierter Lichtanteile, sowie einer Steuereinheit. Dabei
sind für eine Kalibrierung sowie die Überprüfung
der Funktion und des Kalibrierungszustandes erforderlichen Kalibrier-
und Prüfmittel in das ophthalmologische Messsystem integriert,
wofür das ophthalmologische Messsystem über mindestens
eine Vorrichtung zur Aufnahme und Ausrichtung der Position mindestens
eines Kalibrier- und Prüfmittels in Bezug auf die Mittel
zur Erfassung der zurück gestreuten oder reflektierten
Lichtanteile verfügt.
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Im
Folgenden wird der Einfachheit statt des Begriffs ,Kalibrier- und
Prüfmittels' nur ,Prüfmittel' verwendet, ohne
jedoch die Möglichkeit der Verwendung damit gewonnener
Messdaten zur Kalibrierung des Messsystems auszuschließen.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung ein ophthalmologisches Messsystem, insbesondere
zur Bestimmung der biometrischen Daten betrifft, ist die erfinderische Lösung
der Integration von Prüfmitteln auch für andere
ophthalmologische, dermatologische oder auch andere Geräte,
bei denen in regelmäßigen Abständen Kalibrierungen
und/oder Funktionsüberprüfungen erforderlich sind,
geeignet. Dies schließt auch Messsysteme als Teile ophthalmologischer Therapiesysteme
ein, beispielsweise solcher zur Photokoagulation an der Netzhaut
oder Laserbearbeitung zur Refraktionskorrektur.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispieles
näher beschrieben. Dazu zeigen.
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1:
einen IOLMaster® mit, in die Kopfstütze
integriertem Prüfauge,
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2:
eine Vorrichtung zur Aufnahme mindestens eines Prüfauges
mit einer Abdeckklappe und Mittel zum Reinigen des Prüfauges
und
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3:
ein ophthalmologisches Messsystem mit, in den Gerätemesskopf
integriertem Prüfauge.
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Das
erfindungsgemäße ophthalmologische Messsystem,
insbesondere zur Gewinnung der biometrischen Daten eines Auges besteht
mindestens aus Mitteln zur Beleuchtung eines Auges mit Licht und
Mitteln zur Erfassung und Auswertung zurück gestreuter
oder reflektierter Lichtanteile, sowie einer Steuereinheit. Die
für eine Kalibrierung sowie für die Überprüfung
der Funktion und des Kalibrierungszustandes erforderlichen Prüfmittel
sind hierbei in das ophthalmologische Messsystem integriert, wofür
das ophthalmologische Messsystem über mindestens eine Vorrichtung
zur Aufnahme und Ausrichtung der Position mindestens eines Prüfmittels
in Bezug auf die Mittel zur Erfassung zurück gestreuter
oder reflektierter Lichtanteile verfügt.
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Als
Mittel zur Erfassung zurück gestreuter oder reflektierter
Lichtanteile verfügt werden Photodetektoren oder auch Kameras
verwendet.
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Das
ophthalmologische Messsystem kann hierbei insbesondere über
Mittel zur gleichzeitigen Beleuchtung eines Auges mit Licht aus
einer oder mehreren Lichtquellen und unter unterschiedlichen, insbesondere
großen Winkeln zur Sehachse des Auges von > 5°, > 10° oder
sogar > 15° verfügen,
wie es beispielsweise bei ophthalmologischen Geräten zur Keratometrie
oder Topographie erforderlich ist.
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Vorzugsweise
verfügt das Prüfmittel über mindestens
eine gekrümmte Oberfläche als Teststruktur und über
eine Seriennummer, die automatisiert mechanisch, elektrisch, magnetisch,
optisch und/oder elektromagnetisch erfassbar ist, so dass die Messdaten
eindeutig zuordenbar sind, insbesondere um die Notwendigkeit einer
fehleranfällige Interaktion mit dem Nutzer des Messsystems
zu vermeiden. Beispielsweise kann die Seriennummer binär kodiert
in Form von Leiterbrücken zwischen elektrischen Kontakten
am Sockel. Alternativ oder optional kann das Prüfmittel
auch die Kalibrierdaten selbst in einem beispielsweise elektronisch
auslesbaren Speicher beinhalten.
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Die
verwendeten Prüfmittel können dabei über
eine oder auch mehrere Teststrukturen verfügen. Mögliche
Teststrukturen sind hierbei:
- – Testflächen,
insbesondere -sphären, für die Bestimmung des
Krümmungsradius an Kornea und/oder Augenlinse,
- – Abstandsstrukturen zur Kalibrierung von Teilstreckenmessungen,
wie Achslänge oder Vorderkammertiefe,
- – Reflektoren mit bestimmten Reflexionsgraden (Abschwächer)
zur Sensitivitätsbestimmung und
- – Testmuster für Auflösungstests
und laterale Kalibrierung von Fundus- oder Vorderkammerabbildungen.
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Die
Vorrichtung zur Aufnahme mindestens eines Prüfmittels verfügt über
eine Vorrichtung, mit denen das Prüfmittel mechanisch bzw.
halb- oder vollautomatisch in die für die Messung erforderliche Position
bewegt wird. Eine Möglich keit der halbautomatischen Positionierung
ist beispielsweise eine manuelle Rückstellung des Prüfmittels
in die Aufnahmevorrichtung, nach einem elektromechanisch ausgelösten
Ausklappen oder Ausfahren des Prüfmittels aus der Aufnahme
mittels einer Feder. Hiermit lässt sich beispielsweise
eine Positionierung des Prüfmittels mit einem Minimum an
elektromechanischen Komponenten realisieren.
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Vorzugsweise
erfolgt die Bewegung des Prüfmittels aber motorisiert und
vollautomatisch in die für die Messung erforderliche Position,
d. h. an eine vorgegebene oder signaloptimierte Position nahe der
Nominalposition des Patientenauges.
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Nach
der Bewegung in diese Position ist gegebenenfalls eine relative
Feinpositionierung zwischen dem Prüfmittel und dem Gerätemesskopf
erforderlich, damit die Messstrahlen ausgehend von einer Beleuchtungseinheit
nach Reflexion oder Rückstreuung am Prüfmittel
optimal bzw. in genügendem Maße in das Messmodul
einfallen.
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Dazu
können auch Sensoren, wie Photoempfänger mit Lochblenden,
im Prüfmittel oder in der Aufnahme hinter dem Prüfmittel
vorgesehen sein, die ein geeignetes Rückkopplungssignal
für eine automatische Feinpositionierung liefern können
oder aber auch Signale zur Feststellung von Laserleistungen oder
auch Transmissionsveränderungen am Prüfmittel,
beispielsweise infolge von Verschmutzungen.
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Die
Vorrichtung zur Aufnahme mindestens eines Prüfmittels ist
hierbei an der Kopfstütze oder am Gerätemesskopf
selbst angeordnet. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass das Mittel
zur Aufnahme mindestens eines Prüfmittels so ausgebildet
ist, dass das Prüfmittel austauschbar ist.
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In
einer ersten Ausführung zeigt 1 beispielhaft
ein ophthalmologisches Messsystem in Form eines IOLMaster®, bei dem die Vorrichtung zur Aufnahme mindestens
eines Prüfmittels an der Kopfstütze angeordnet
ist. Der IOLMaster® besteht mindestens
aus einem über eine Grundplatte GP mit einer Kopfstütze
KS zur Fixierung des zu untersuchenden Auges verbundenen Gerätemesskopf
GK, der zur Ausrichtung auf das zu untersuchende Auge in x, y und
z verstellbar ist, sowie einer nicht dargestellten Steuer- und Auswerteeinheit.
Dabei sind die erforderlichen Prüfmittel in Form eines
Prüfauges PA integriert, wobei die Kopfstütze
KS über eine Vorrichtung AV zur Aufnahme mindestens eines
Prüfauges PA verfügt. Die Vorrichtung AV zur Aufnahme
mindestens eines Prüfauges PA verfügt über
Mittel, mit denen das Prüfmittel mechanisch bzw. halb-
oder vollautomatisch in die für die Messung erforderliche
Position bewegt wird. Die Bewegung kann dabei, wie in 1 gezeigt
durch Schwänken oder Kippen, aber auch durch Drehen oder
lineares Ausfahren erfolgen. Vorzugsweise verfügt die Vorrichtung
AV dafür über entsprechende Stellantriebe zur
vollautomatischen Bewegung.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, dass die Vorrichtung AV so ausgebildet ist,
dass das Prüfauge PA austauschbar ist. Zur eindeutigen
Identifizierung des Prüfauges PA und einer eindeutigen
Zuordenbarkeit der Messdaten verfügt dieses über
eine Seriennummer, die elektrisch, optisch und/oder opto-elektrisch erfassbar
ist. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Identifizierung
des Prüfauges PA über dessen Seriennummer mittels
eines RFID-Systems (radio frequency identification) erfolgen.
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Um
sicher zu stellen, dass sowohl die Kalibrierung als auch die Überprüfung
der Funktion und des Kalibrierungszustandes den entsprechenden Normen
entsprechen, muss gewährleistet werden, dass das verwendete
Prüfauge PA weder verschmutzt noch beschädigt
ist. Dazu zeigt die
2 eine weitere vorteilhafte
Ausgestaltung, bei der die Vorrichtung AV zur Aufnahme mindestens
eines Prüfauges PA über eine Abdeckklappe AK zum
Schutz vor Beschädigungen und über Mittel zum
Reinigen RB verfügt. In einfachsten Fall kann das Mittel
zum Reinigen RB des Prüfauges PA eine Bürste sein,
die an der Abdeckklappe AK angeordnet ist und beim Öffnen
der Klappe über das Prüfauge PA fährt
und dieses reinigt. Neben mechanischen sind aber auch pneumatische
und/oder akustische Mittel zum Reinigen des Prüfauges PA
verwendbar. Weiterhin bevorzugt ist die Verwendung schmutzabweisender
Beschichtungen oder Oberflächenstrukturen auf berührbaren,
optischen Oberflächen des Messsystems, insbesondere des
Prüfmittels. Derartige Beschichtungen sind beispielsweise
in
JP 62080603 A beschrieben.
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Zur
Vermeidung von Verletzungen ist für die Zeit der Kalibrierung
sowie der Überprüfung der Funktionsfähigkeit
und des Kalibrierungszustandes ist zwingend zu gewährleisten,
dass kein Patient seinen Kopf auf der Kopfstütze abgelegt
hat. Dazu verfügt das ophthalmologische Messsystem zusätzlich über
Sicherheitseinrichtungen, die ein Bewegen des Prüfauges
PA verhindern, wenn ein Patient seinen Kopf bereits auf der Kopfstütze
abgelegt hat. Als Sicherheitseinrichtungen können beispielsweise
Lichtschranken oder auch Drucksensoren oder kapazitive Sensoren
an Kinn- und/oder Stirnstütze verwendet werden.
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In
einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung kann die oben beschriebene
Vorrichtung AV zur Aufnahme mindestens eines Prüfauges
PA mit all seinen beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen in
eine motorisierte Patientenaufnahme für Geräte zur
Augenuntersuchung oder -behandlung, gemäß
US 7,401,921 B2 integriert
werden. Dies hat den Vorteil, dass die für die Bewegung
der Patientenaufnahme vorgesehenen Antriebe auch für eine
Positionierung des Prüfauges PA verwendet werden können.
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Durch
die einfache und kompakte Bauart, der in der
US 7,401,921 B2 beschriebenen
motorisierten Patientenaufnahme, lässt sich diese mit einer Vielzahl
ophthalmologischer Geräte, wie beispielsweise Refraktometern,
Keratometern, Funduskameras, Hornhaut-Topographen, OCT- basierten
Bildaufnahmesystemen, Wellenfront-Sensoren, Laser-Augenchirurgie-Systeme
und so weiter kombinieren.
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In
einer zweiten Ausführung zeigt 3 beispielhaft
ein ophthalmologisches Messsystem bei dem die Vorrichtung zur Aufnahme
mindestens eines Prüfmittels am Gerätemesskopf
selbst angeordnet ist. Das ophthalmologische Messsystem besteht
mindestens aus einem über eine Grundplatte GP mit einer
Kopfstütze KS zur Fixierung des zu untersuchenden Auges
verbundenen Gerätemesskopf GK, der zur Ausrichtung auf
das zu untersuchende Auge in x, y und z verstellbar ist, sowie einer
nicht dargestellten Steuer- und Auswerteeinheit.
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Die
erforderlichen Prüfmittel in Form eines Prüfauges
PA sind hierbei integriert, wobei der Gerätemesskopf GK über
eine Vorrichtung AV zur Aufnahme mindestens eines Prüfauges
PA verfügt. Auch hier verfügt die Vorrichtung
AV zur Aufnahme mindestens eines Prüfauges PA über
Mittel, mit denen das Prüfmittel mechanisch bzw. halb-
oder vollautomatisch in die für die Messung erforderliche
Position bewegt wird. Die Bewegung erfolgt hierbei vorzugsweise
durch lineares Ausfahren, kann aber auch durch Schwänken,
Kippen oder Drehen realisiert werden. Vorzugsweise verfügt
die Vorrichtung AV dafür über entsprechende Stellantriebe
zur vollautomatischen Bewegung.
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Zusätzlich
zeigt die 3 das Prüfauge PA im
ausgefahrenen Zustand, d. h. in Messstellung für eine Kalibrierung
bzw. Überprüfung der Funktionsfähigkeit
oder des Kalibrierungszustandes.
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Nach
Ausfahren und/oder Ausrichten des Prüfauges PA wird dieses
von einer Beleuchtungseinheit BE beleuchtet. Der von der Teststruktur
des Prüfauges PA reflektierte Messstrahl MS wird von einem
Messmodul MM erfasst und ausgewertet. Anhand des Vergleiches der
ermittelten Daten mit den hinterlegten Kalibrierungsdaten wird festgestellt,
ob eventuell vorhandene Abweichungen innerhalb der festgelegten
Toleranzen liegen.
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Um
Verschmutzungen oder Beschädigungen des Prüfauges
PA zu verhindern verfügt die Vorrichtung AV zur Aufnahme
mindestens eines Prüfauges PA über eine Abdeckklappe
AK zum Schutz vor Beschädigungen und über (nicht
dargestellte) Mittel zum Reinigen verfügt. Die Mittel zum
Reinigen können hierbei mechanisch, pneumatisch und/oder akustisch
arbeiten.
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Zur
Vermeidung von Verletzungen ist für die Zeit der Kalibrierung
sowie der Überprüfung der Funktionsfähigkeit
und des Kalibrierungszustandes auch hier zwingend zu gewährleisten,
dass kein Patient seinen Kopf auf der Kopfstütze abgelegt
hat. Dazu verfügt das ophthalmologische Messsystem zusätzlich über
Sicherheitseinrichtungen, die ein Bewegen des Prüfauges
PA verhindern, wenn ein Patient seinen Kopf bereits auf der Kopfstütze
abgelegt hat. Als Sicherheitseinrichtungen können beispielsweise
Lichtschranken oder auch Drucksensoren oder kapazitive Sensoren
an Kinn- und/oder Stirnstütze verwendet werden.
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Die
Integration der Vorrichtung AV zur Aufnahme mindestens eines Prüfauges
PA in den Gerätemesskopf GK wirkt sich dahingehend vorteilhaft aus,
dass der Abstand des Prüfauges PA unabhängig von
der Stellung der Kopfstütze KS ist. Dadurch ist es möglich
vor dem Ausfahren des Prüfauges PA den Abstand zwischen
Gerätemesskopf GK und Kopfstütze KS auf einen
Mindestabstand MA zu vergrößern, dass die Verletzung
eines Patienten bereits dadurch ausgeschlossen werden kann. Auf
Sicherheitseinrichtungen könnte damit auch verzichtet werden.
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In
einer besonderen Ausgestaltung ist die Vorrichtung zum Aufnehmen
und Verändern der Position des Prüfmittels in
Bezug auf die Mittel zur Erfassung zurück gestreuter oder
reflektierter Lichtanteile so ausgebildet, dass neben der Vorrichtung
zum Aufnehmen des Prüfmittels, Mittel zur Bewegung eines
zusätzlichen optischen Elementes vorhanden sind, um das
Prüfmittel in Bezug auf die Mittel zur Erfassung der zurück
gestreuter oder reflektierter Lichtanteile auszurichten.
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Als
zusätzliches optisches Element wird hierbei im einfachsten
Fall ein Planspiegel verwendet, der in den Messstrahlengang bewegt
wird und diesen in Richtung des Prüfmittels umlenkt. Die
Bewegung erfolgt auch hier mechanisch bzw. halb- oder vollautomatisch.
Das Prüfmittel ist hierbei in einem solchen Abstand angeordnet,
in dem sich üblicherweise das zu untersuchende Patientenauge
befindet.
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Eine
derartige Anordnung hat den Vorteil, dass das Prüfmittel
in das ophthalmologische Messsystem integriert werden kann und nicht
bewegt werden muss. Durch einen um 45° geneigt angeordneten
Planspiegel wird der Messstrahlengang um 90° abgewinkelt,
so dass das Prüfmittel beispielsweise in die Gerätebasis
integriert werden kann.
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Das
Prüfmittel verfügt auch bei dieser Ausgestaltungsvariante
mindestens eine gekrümmte Oberfläche als Teststruktur
und über eine Seriennummer, die elektrisch, optisch und/oder
opto-elektrisch erfassbar ist, so dass die Messdaten eindeutig zuordenbar
sind.
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Die
Vorrichtung zur Aufnahme mindestens eines Prüfmittels ist
so ausgebildet, dass das Prüfmittel austauschbar ist und
verfügt vorzugsweise über eine Abdeckklappe zum
Schutz des Prüfmittels und/oder über Mittel zum
Reinigen des Prüfmittels.
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Mit
der erfindungsgemäßen Anordnung wird ein ophthalmologisches
Messsystem, insbesondere zur Bestimmung der biometrischen Daten
eines Auges, zur Verfügung gestellt, welches die im Stand
der Technik erwähnten Nachteile nicht aufweist. Die Lösung
ist insbesondere für die Anwendung in ophthalmologischen
Geräten mit Strukturprojektion, insbesondere Keratometern
geeignet.
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Die
vorgeschlagene Lösung ermöglicht eine automatisierte Überprüfung
von Kalibrierzustand und Funktionalität ophthalmologischer
Messsysteme, die bis her ein manuelles Arbeiten mit einem Testauge
erforderten. Dabei kann die Vermessung von Testaugen standardmäßig
als Teil der Geräteinitialisierung konzipiert werden.
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Außerdem
werden Lösungen realisiert, die keine Pflegemaßnahmen
(Putzen) am Testauge erfordern und ein Vertauschen oder Fehler beim
Ablesen von Kalibrierdaten unmöglich macht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19504465
A1 [0005]
- - DE 19936571 B4 [0006]
- - US 5321501 [0011]
- - US 7322699 B2 [0012]
- - DE 19857001 A1 [0013]
- - US 2007/0291277 A1 [0017, 0017]
- - JP 62080603 A [0040]
- - US 7401921 B2 [0042, 0043]