In der Augenheilkunde setzen sich zunehmend kamerabasierte Diagnoseinstrumente durch. Bei der Wellenfrontanalyse des menschlichen Auges werden durch den Einsatz der TXG-Kameras von Baumer Sehfehler diagnostiziert und Laserbehandlungen vorbereitet.
Fehlsichtigkeiten können jeden treffen. Die Beeinträchtigungen haben in den meisten Fällen weit reichende und unangenehme Folgen. Sphären- und Zylinderfehler, als allgemein bekannte Abbildungsfehler des menschlichen Auges, können mittels Brillen und Kontaktlinsen ausgeglichen werden. Dagegen können Abbildungsfehler höherer Ordnung, so genannte Wellenfrontfehler, meist nur operativ korrigiert werden. Behandlungsgrundlage dafür ist jedoch eine entsprechende Diagnose.
Mithilfe der Wellenfrontanalyse können unregelmäßige Lichtbrechungsverhältnisse innerhalb des Auges und sphärische Aberrationen diagnostiziert werden. Dabei werden die durch das Auge verursachten Wellenfrontfehler gemessen und auf einer Wellenfrontkarte farbkodiert abgebildet. In den Diagnoseinstrumenten setzen sich dabei zunehmend kamerabasierte Systeme durch, die auf dem Hartmann-Shack-Verfahren oder dem Tscherning-Prinzip basieren.
Bei der Wellenfrontanalyse nach Hartmann-Shack „beleuchtet“ ein Laser den Augenhintergrund. Das reflektierte Licht wird nach dem Passieren der Linse außerhalb des Auges durch ein Linsen-Array auf ein bildgebendes System – den Sensor einer Kamera – fokussiert. Die hierbei entstehenden Bildpunkte werden mit Referenzpunkten einer idealen Abbildungsoptik verglichen. Durch diesen Vergleich lassen sich vorhandene Wellenfrontfehler quantitativ ermitteln und anschließend in einer sogenannten Wellenfrontkarte darstellen.
Die Analyse nach Tscherning basiert hingegen auf der parallelen Projektion eines Strahlengitters oder eines Netzes von Lichtpunkten auf die Netzhaut. Die Abbildung dieses projizierten Musters wird durch eine hochempfindliche Kamera aufgenommen und mit einem Idealbild verglichen. Auch hier lassen sich durch den Vergleich des tatsächlichen Bildes mit Referenzwerten Rückschlüsse auf die Abberation des Auges ziehen. Mittels beider Verfahren kann die Wellenfrontkarte sowohl für das gesamte Auge als auch nur für Fehler der Hornhaut (korneale Wellenfrontanalyse) erstellt werden. Bei einer anschließenden Operation lässt sich anhand dieser Karte für jeden Bereich der Hornhaut das Abtragungsprofil des Lasers gezielt berechnen.
Verständlicherweise stellt solch eine medizinische Anwendung hohe Ansprüche an die Messgenauigkeit und Systemzuverlässigkeit der eingesetzten Komponenten. Aufgrund ihrer hochempfindlichen CCD-Sensoren und optimaler Bildqualität mit hoher Farbtreue sowie ihrer Langzeitzuverlässigkeit und Systemstabilität eignen sich Kameras der TXG-Serie der Baumer Optronic GmbH in Radeberg für den Einsatz in modernen Diagnoseinstrumenten. Kameramodelle mit bis zu 5 Megapixel Auflösung und einer GigE- Vision-Schnittstelle ermöglichen eine einfache und kostengünstige Integration in ein Diagnoseinstrument.
Nicole Leithold Baumer Optronic, Radeberg
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