Möglichkeiten der Hornhautdiagnostik - Oculus

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Keratograph LC, aktuell 2002 Javalophthalmometer, anno 1920 Über 100 Jahre Oculus Alois Mager gründete 1895 in Berlin, Chausseestr. 8, die Firma A. Mager – Spezialfabrik für ophthalmologische Instrumente. Am 28.12.1932 wurde die Firma A. Mager in die Oculus GmbH umgewandelt. Nach dem zweiten Weltkrieg 1947 siedelte die Firma von Berlin-Ost nach Wetzlar-Dutenhofen um. Als weiterer Geschäftsführender Gesellschafter leitete Dipl.-Ing. Kurt Kirchhübel das Unternehmen von 1947 bis 1986. 1985 wurde mit der Firma Nidek- Japan ein Exclusivvertrag abgeschlossen zum Vertrieb/Service der Nidek-Produktlinie in der Bundesrepublik. 1989 wurde die Tochterfirma Oculus Vertriebsgesellschaft mbH mit Sitz in Spitzzicken, Österreich, gegründet. 1999 Gründung der Oculus Inc. in Seattle, USA.
Videokeratometrie E. Bürki, Thun (Schweiz) Neue Möglichkeiten der Hornhautdiagnostik mit Hilfe der Videokeratometrie (1. Teil) Einleitung Mit dem Erscheinen der ersten, nach dem Placidoprinzip arbeitenden Videokeratometer auf dem Markt setzte ab 1989 eine neue Phase der Oberflächendiagnostik der Hornhaut ein. Die früheren Geräte arbeiteten noch auf der Basis eines Streckenvergleichs: die Distanzen zwischen den einzelnen Ringen der von der Cornea reflektierten Placidoscheibe wurde mit den Strecken abgespeicherter Bilder von Eichkugeln verschiedener Radien verglichen und daraus die lokalen Radien errechnet. Die Wiedergabe sphärischer Flächen gelang damit ausgezeichnet; mit der Erfassung der wahren Form der Cornea hatten die damaligen Geräte hingegen ausgesprochen Mühe. Zusätzliche Fehler verursachte die Distanzabhängigkeit des Messresultats [25]. Entsprechend wenig brauchbar waren denn auch die Vorschläge zur Anpassung von Kontaktlinsen [3]. Viele der anfänglichen Fehler konnten inzwischen behoben werden. Eine Verbesserung der Rechenalgorithmen erlaubt es heute, Videokeratometer nutzbringend zur Erfassung und vielfältigen Darstellung der Corneaoberfläche [11, 32], zur Diagnose von Keratokonus und nicht zuletzt auch gezielt zur Kontaktlinsenanpassung einzusetzen [24]. Die drei Hauptnachteile der Geräte nach dem Placidoprinzip, die fehlende exakte Vermessung des Hornhautzentrums, die Unmöglichkeit der Datenerhebung bis zum Limbus und die Abhängigkeit von einer klaren Cornea ohne Narbenbildungen, werden durch andere Messprinzipien vermieden. Doch konnten sich bisher weder die Rasterphotogrammetrie (PAR-Gerät © [2, 8]) noch die Schnittbildmethode (Orbscan © , [1]) auf breiter Basis durchsetzen. Unter Mitarbeit des Autors wurde von der Firma Oculus eine Softwareergänzung zur Identifizierung und Klassifikation von Keratokonusaugen erarbeitet [4]. Die vorliegende Arbeit stellt die neuen Möglichkeiten der Hornhautdiagnostik mit Hilfe des Haag- Streit-/Oculus Keratographen vor. Besonders eingehend zur Sprache kommt die Oberflächendarstellung der Cornea mit Hilfe der Fourier-Analyse, die zwar schon bisher bestand, aber klinisch kaum genutzt wurde. Vorgestellt werden außerdem die Bedeutung der Höhenwerte gegenüber den herkömmlichen Darstellungen der Sagittal- und Tangentialradien und die neuen Hornhautindizes. Den Abschluss bildet eine ausführliche Darstellung der Zernike-Polynome zur Analyse cornealer Aberrationen. Fourier-Analyse a) Grundsätzliches Das nach dem französischen Physiker Jean Baptiste Joseph Fourier (1768–1830) benannte mathematische Verfahren zerlegt eine periodische Funktion (Abb. 1) in eine Anzahl trigonometrischer Sinus- und Cosinusschwingungen (Fourier-Analyse, Abb. 2). Dabei ist die Grundschwingung (1. Harmonische) eine Sinusschwingung mit der gleichen Periode wie die zu analysierende Schwingung. Die 2. Abb. 1: Zu analysierende Schwingung Abb. 2: Zerlegung in zwei Sinus- und eine Cosinusschwingung Harmonische weist die halbe Schwingungsdauer (entsprechend 2 Sinuswellen) auf, die 3. Harmonische 1/3 Schwingungsdauer (entsprechend 3 Sinuswellen) usw. Die Addition aller dieser einzelnen Schwingungskomponenten (Fourier-Synthese) ergibt wieder die ursprüngliche Funktion. b) Fourier-Analyse beim Keratographen Beim Keratographen wird das Topographiebild in analoger Weise mit Hilfe der Fourier-Analyse in einzelne Komponenten zerlegt. In einem ersten Schritt wird das Originalbild in einzelne konzentrische Ringe aufgeteilt. Die Fouriertransformation zerlegt anschließend den Krümmungsverlauf auf jedem Ring in die einzelnen Sinusbzw. Cosinusschwingungen. Die Komponenten 0., 1. und 2. Ordnung sowie alle übrigen werden nun für alle Ringe gemeinsam wieder in je einem Bild dargestellt. Betrachtet man auf diese Art die einzelnen Schwingungskomponenten isoliert, so ergeben sich interessante Eigenschaften [9, 15, 26]: Sphärische Komponente Diese Darstellung enthält nur die Schwingungskomponente 0. Ordnung in Form des arithmetischen Mittelwerts aller Radien auf jedem einzelnen Ring (Abb. 3). Dieser Wert kann auch als sphärischer Anteil der Radien pro Ring interpretiert werden. Aus der Abb. 3 NOJ 10/2001
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