WO1987003188A1 - Agencement de mesure de l'opacite de cristallin de l'oeil - Google Patents

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WO1987003188A1
WO1987003188A1 PCT/DE1986/000478 DE8600478W WO8703188A1 WO 1987003188 A1 WO1987003188 A1 WO 1987003188A1 DE 8600478 W DE8600478 W DE 8600478W WO 8703188 A1 WO8703188 A1 WO 8703188A1
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    • A61B3/1176—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for examining the anterior chamber or the anterior chamber angle, e.g. gonioscopes for examining the eye lens for determining lens opacity, e.g. cataract

Definitions

  • the invention relates to a method and an arrangement for carrying out the method for in-vivo measurement of the degree of eye-lens opacity, in particular the cataracta nuclearis.
  • Cataracta nuclearis is a common eye lens cloud in older people. With her, the density and cloudiness of the central part of the lens increases as the disease progresses. At the same time, the lens is discolored from light yellow to dark brown. These changes in the lens lead to partial loss of vision or even blindness. Despite intensive investigations, not much is known about the cause or the molecular mechanisms of cataract formation. In Appl.Opt. 10, pp. 459 ff. (1971), is described that the formation of high molecular weight protein aggregates is said to be responsible for lens opacity. The color, however, is attributed to the presence of photochemically induced chromophores (S. Lerman in "Aging the lens", p.139 ff, symposium on the lens of the eye, France (1982)).
  • the diagnosis of lens opacity is usually made using a conventional slit lamp examination.
  • this method has the disadvantage that the excitation wavelength depends on the fluorescence wavelength of the fluorescein and the patient must not be exposed to sunlight for a long time after the examination, since the fluorescein makes his eyes very sensitive to light and possible damage cannot be excluded.
  • Fluorescein is also used to examine blood retina and blood-water barriers or to visualize the microcapillaries of the fundus. Despite the concerns expressed above, it is the most common method because there are currently no better methods available. Because lens opacification is gradual, in most cases patients initially do not notice the lens opacification. The doctor is only consulted at a relatively advanced stage. The examination methods mentioned can under no circumstances give an exact gradation of the lens opacity. Today four stages are usually used for their classification, which the treating doctor does not always assign clearly. One of the main reasons for this is that no quantitative values can be specified for the individual stages, so that the division is subjective and arbitrary.
  • the invention was therefore based on the object of specifying a simple method for the diagnosis, with which it is possible to detect even minor lens changes as early as possible and, moreover, to be able to exactly determine the degree of cataract formation within a scale describing the lens changes .
  • the method should be able to be carried out with an arrangement that is largely known from and built-up components that are tried and tested during the eye examination.
  • the subject of the invention can be associated with the following observations made independently of one another, in addition to which a statement about the causes of the cataract formation can be obtained.
  • the maximum shifts to longer wavelengths as can be derived from the following illustrations.
  • the measurement shown in FIG. 2 is based on an already brown discolored eye lens.
  • Fluorescence spectrum the application scale was attenuated by a factor of 8 compared to FIG. 1.
  • the intensities of the other fluorescence spectra were changed damped the factor 16 in order to obtain a representation comparable to FIG. 1.
  • FIG. 3 The tendency that can already be seen in FIG. 2 continues in FIG. 3.
  • the measurement shown in this figure is based on an already dark brown discolored cataract lens.
  • Series measurements at different degrees of discoloration of the cataracta nuclearis can be used set up a wavelength scale that is assigned to the visually perceived color impressions.
  • each stage of cataract formation is therefore characterized in addition to the shift in the fluorescence maximum in the case of short-wave excitation and also by the intensity ratio of the fluorescence maxima to different excitation wavelengths.
  • the wavelength scale can therefore advantageously be supplemented by one or more typical intensity ratios, particularly in the area of already visually recognizable cataract formation. Since the changes in intensity according to the representations in FIGS. 1-3 are significantly more pronounced than the wavelength shifts of the maxima of the fluorescence spectra, a scale set up according to these criteria allows an even finer division for the quantitative indication of the degree of cataract formation.
  • FIGS. 1 to 3 The analog recording of the fluorescence spectra shown in FIGS. 1 to 3 can be digitized with the aid of known electronic circuits and can then be fed to a computer for evaluation.
  • 4 schematically shows an arrangement which is composed of components known per se, but which enables the method according to the invention to be carried out in a particularly advantageous manner.
  • the optical part of the measuring device is housed in a housing 10. This has adjustable contact and support surfaces 11, 12 on which the patient's head can be supported in such a way that the eye lens 13 to be examined is located at the intended measuring location.
  • the housing preferably has two openings 14, 15 through which a slit image is projected onto the eye lens 13 and the excited fluorescent light is recorded.
  • the position of the slit image on the eye lens could additionally be observed through a further opening (not shown) or with the aid of suitable beam splitting in the illuminating beam path.
  • the illuminating beam path contains a light source 16, the emission spectrum of which contains the required excitation wavelengths in sufficient intensity, such as a high-pressure xenon lamp.
  • a monochromatic illumination of the gap 18 is generated with the aid of a downstream monoehromator (not shown) or a series of interference filters arranged on a slide 17.
  • the gap is imaged via the optics 19 through the opening 14 onto the lens 13 to be examined.
  • the radiation beam path is preferably about 60 to the axis 21 of the eye lens in order to suppress interference fluorescence on tissue details of no interest as far as possible.
  • the fluorescent light excited at the eye lens is received through an optic 22 through the opening 15 and fed to a registering spectrophotometer.
  • This consists e.g. from an entry slit 23 and a controllably adjustable diffraction grating 24, which images the entry slit 23 onto an exit slit 25. Downstream of the exit slit 25 is a photoelectric receiver 26.
  • the optical axis 27 of the detection beam path is preferably at 90 to the optical axis 20 of the excitation beam path.
  • the plane spanned by the excitation and detection beam path can be arranged at any angle to the eye lens.
  • the filter slide 17 is preferably adjusted with the aid of a program control 28 via a motor (not shown). But it can also be done manually.
  • the diffraction device 24 is also preferably adjusted by means of a motor to record the fluorescence spectrum, the spectral range to be recorded likewise being specified via the program control 28.
  • the signal emitted by the photoelectric receiver 26 is sent to a signal processing circuit 29 Computer sent for evaluation.
  • a chopper 30 is inserted in the excitation beam path to better suppress the excitation light in the detection beam path and to improve the signal-to-noise ratio in the measurement signal.
  • the signal evaluation is controlled with the interruption frequency of the chopper 30 so that the fluorescence signal is only recorded during the time in which the excitation beam path is interrupted.
  • the computer assigned to the circuit 29 determines the position and intensity of the maxima of the recorded fluorescence spectra, determines the intensity ratios of the wavelengths ⁇ max assigned to the maxima of the fluorescence spectra , compares them with the scale describing the formation of cataracts and displays the determined value on a display device 31 Presentation.

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Description

Anordnung zur Messung der Augen-Linsen-Trübung.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zur in-vivo-Messung des Grades der Augen-Linsen-Trübung, insbesondere der cataracta nuclearis.
Die cataracta nuclearis ist eine häufig anzutreffende Augenlinsentrübung bei älteren Menschen. Bei ihr nimmt die Dichte und Trübung des zentralen Teils der Linse mit fortschreitender Erkrankung zu. Parallel dazu erfolgt eine Verfärbung der Linse von hellgelb bis dunkelbraun. Diese Veränderungen in der Linse führen zu einem teilweisen Verlust des Sehvermögens oder sogar zur Erblindung. Trotz intensiver Untersuchungen ist bis jetzt nicht viel über die Ursache oder die molekularen Mechanismen der Katarakt-Bildung bekannt. In Appl.Opt. 10, S.459 ff. (1971), wird beschrieben, daß die Bildung von Protein-Aggregaten mit hohem Molekulargewicht für die Linsentrübung verantwortlich sein soll. Die Färbung wird dagegen dem Vorhandensein photochemisch induzierter Chromophoren zugeschrieben (S. Lerman in "Altern der Linse", S.139 ff, Symposium über die Augenlinse, Straßburg (1982)).
Die Diagnose der Linsentrübung wird gewöhnlich mittels einer konventionellen Spaltlampen-Untersuchung gestellt. Hierbei können Aussagen über schwerpunktmäßige Lokalisationen von Trübungen sowie über den Reifegrad der Trübung gemacht werden. Beide Aussagen sind in erheblichem Umfang von der subjektiven Einschätzung des Befundes abhängig. Für eine objektive Festlegung einer Linsentrübung steht bisher kein in der Praxis im Routinebetrieb einsatzfähiges Gerät zur Verfügung.
Untersuchungen der Fluoreszenz-Intensität einzelner Chromophore sind mittels einer modifizierten Scheimpflugkamera durchgeführt worden. Bei dieser Methode wird mit einem relativ breiten Wellenlängenbereich im UV-Gebiet (300-400 nm) die Fluoreszenz angeregt und bei zwei diskreten Wellenlängen (440 nm und 520 nm) die Fluoreszenz-Intensität gemessen. Detaillierte Aussagen über den Grad der cataracta nuclearis können leider auchmit dieser Methode nicht gemacht werden.
Zur Verbesserung der Nachweisempfindlichkeit von Metho den für den Nachweis minimaler, jedoch bedeutender Veränderungen in biologischen Systemen sind in den letzten Jahren die verschiedensten Label oder Tracer eingeführt worden. Neben den radioaktiven Labels sind dies im wesentlichen die Fluoreszenz-Labels. Alle diese Labels sind nicht körpereigen und müssen entweder injiziert oder oral verabreicht werden. Auch wenn sie nur in Spuren (Tracer)-Mengen gegeben werden, so beeinflussen sie doch das relevante biologische System nachhaltig.
Für Katarakt-Untersuchungen wurde auf dieser Basis in den letzten Jahren die Fluorophotometrie mittels
Fluorescein als Label entwickelt (Firma COHERENT). Neben dem Eingriff in das biologische System hat diese Methode den Nachteil, daß die Anregungswellenlänge von der Fluoreszenz-Wellenlänge des Fluoresceins abhängig ist und der Patient sich nach der Untersuchung für längere Zeit nicht dem Sonnenlicht aussetzen darf, da seine Augen durch das Fluorescein sehr lichtempfindlich geworden und mögliche Schäden nicht auszuschließen sind.
Fluorescein wird ebenfalls zur Untersuchung von BlutRetina und Blut-Wasser Barrieren oder zur Darstellung der Mikrokapillaren des Augenhintergrundes benutzt. Trotz der oben geäußerten Bedenken ist es die gängige Methode, da zur Zeit keine besseren Verfahren zur Verfügung stehen. Da die Linsentrübung allmählich erfolgt, bemerken in den meisten Fällen die Patienten anfänglich nichts von der Linsentrübung. Erst in relativ fortgeschrittenem Stadium wird der Arzt aufgesucht. Die genannten Untersuchungsmethoden können auf keinen Fall eine exakte Abstufung der Linsentrübung geben. Üblicherweise werden heute vier Stadien für ihre Klassifikation benutzt, deren Zuordnung vom behandelnden Arzt nicht immer eindeutig erfolgt. Ein wesentlicher Grund dafür liegt darin, daß für die einzelnen Stadien keine quantitativen Werte vorgegeben werden können und somit die Einteilung subjektiv und willkürlich geschieht. Zu einer genauen Bestimmung des Krankheitsverlaufs ist es deshalb unbedingt erforderlich, quantitative Aussagen machen zu können, d.h. einen direkten Bezug der Erkennungskriterien zu den Veränderungen in der Katarakt-Linse herzustellen. Besonderer Wert muß dabei auf eine Früherkennung gelegt werden, um eine weitere Ausbildung der Krankheit zu verhindern oder wenigstens zu verzögern. Die konventionelle Spaltlampen-Üntersuchung ist hierfür viel zu unempfindlich.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, für die Diagnosestellung ein einfaches Verfahren anzugeben, mit dem es möglich ist, auch geringfügige Linsenveränderungen so früh wie möglich zu erkennen und darüber hinaus den Grad der Katarakt-Bildung innerhalb einer die Linsenveränderungen beschreibenden Skala exakt bestimmen zu können. Das Verfahren sollte mit einer AnOrdnung durchführbar sein, die weitgehend aus bekannten und bei der Augenuntersuchung bewährten Bauteilen aufgebaut ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Maßnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 8. Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens wird in den Ansprüchen 9 bis 11 beschrieben.
Der Erfindungsgegenstand kann mit folgenden unabhängig voneinander gemachten Beobachtungen in Zusammenhang gebracht werden, wobei zusätzlich eine Aussage über die Ursachen der Katarakt-Bildung gewonnen werden kann.
Bei früheren Untersuchungen konnte festgestellt werden, daß bei geringen Anomalien im menschlichen Gewebe¬
System im Elektronenspin-Resonanz-Spektrum der relevanten Gewebe ein zusätzliches Signal auftritt, das dem Ascorbyl-Radikal zugeordnet werden konnte. Da in intakten biologischen Systemen Ascorbinsäure (Vitamin C) fast nur im reduzierten Zustand vorliegt, handelt es sich also bei den untersuchten Anomalien um eine Stoffwechselstörung, die das Vitamin C Redox-Gleich-gewicht beeinflußt und zu einer Oxidation des Vitamin C von der Ascorbinsäure über das Ascorbyl-Radikal zur Dehydroascorbinsäure führt. Bei fortschreitender Erkrankung überwiegt der Oxidationsprozeß, als Folge dessen auchdie Dehydroascorbinsäure oxidiert wird. Das führt zu oxidativen Zerfallsprodukten des Vitamin C, z.B. Diketogulonsäure bis hin zum Methylglyoxal.
Bei der Untersuchung der Vitamin C-Oxidations-Mechanismen wurde die interessante Feststellung gemacht, daß eine Vitamin C-Lösung, die nach frischem Ansetzen transparent ist, sich im Laufe der Zeit (Tage bis Wochen) über gelb bis dunkelbraun verfärbt und mit zunehmender Verfärbung ein charakteristisches FluoreszenzSpektrum ergibt. Katarakt-Linsen durchlaufen eine ähnliehe Verfärbung. Da es bekannt ist, daß die Augenlinse eine hohe Konzentration an Ascorbinsäure hat, wurde auf Grund des ähnlichen Verfärbungsverhaltens auch das Fluoreszenzverhalten der Linsen untersucht. In überraschender Weise wurde dabei gefunden, daß eine exakte Parallelität im Fluoreszenz-Verhalten der KataraktLinsen und der Vitamin C-Lösungen vorliegt. Bei monochromatischer Anregung zwischen 350-500 nm und Registrierung der Fluoreszenz über einen bestimmten Spektralbereich bis etwa 650 nm zeigen frisch angesetzte Vitamin C-Lösungen keine Fluoreszenz; dies trifft auch für gesunde Linsen zu, die zwar bei 350 nm Anregung bereits eine geringfügige Eigenfluoreszenz aufweisen, die aber bei längerwelliger Anregung unterbleibt und im übrigen keine charakteristischen Eigenheiten erkennen läßt. Die spezifische Fluoreszenz bildet sich erst mit zunehmender Verfärbung weiter aus und ist sowohl hinsichtlich Intensität als auch Lage des Fluoreszenzmaximums (Wellenlänge) charakteristisch für den jeweiligen Verfärbungsgrad. Da die Fluoreszenz-Messung eine der empfindlichsten Meßmethoden darstellt, können durch das erfindungsgemäße Verfahren bereits in einem sehr frühen Stadium
Veränderungen in der Linse bei Katarakt-Bildung nachgewiesen und aufgrund des Verteilungsmusters der Fluoreszenz-Intensitäten minutiöse Unterschiede zwischen den einzelnen Katarakt-Stadien nachgewiesen werden.
Die bei der Untersuchung von Vitamin C-Lösungen gefundenen Ergebnisse lassen den Schluß zu, daß auch der zunehmenden Ausbildung der Linsentrübung und -Verfärbung eine zunehmende Oxidation der Ascorbinsäure zugrunde liegt. Diese Erkenntnis begründet die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dem Patienten brauchen keine nicht-körpereigenen fluoreszierenden Substanzen verabfolgt zu werden. Es wird die Primär-Fluoreszenz einer körpereigenen Substanz gemessen, deren Oxidationsgrad dem Entwicklungsstand des Katarakts entspricht. Die Verfügbarkeit mehrerer FluoreszenzBanden gibt durch Intensitätsvergleiche darüber hinaus weitere Detail-Informationen, die sicherlich in der Zukunft für therapeutische Zwecke dienlich sind, da das Fluoreszenz-Spektrum ebenfalls den Fortschritt und Erfolg - in der Behandlung aufzeigt. Das Verfahren ist sehr spezifisch. In dem untersuchten Wellenlängenbereich (350-500 nm für die Anregung; 380-650 nm für die Registrierung) treten kaum Störfluoreszenzen auf. Es kann bereits eine Konzentration von etwa 1 μM oxidiertes Vitamin C nachgewiesen werden. Die Fluoreszenzspektren für verschiedene Anragungswellenlängen bei unterschiedlich fortgeschrittenen Katarakt-Stadien sind in den Figuren 1 bis 3 dargestellt. Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer geeigneten Meßvorrichtung.
Die in Fig. 1 dargestellten Meßkurven wurden bei der Messung an einer gelblich verfärbten Linse gewonnen. Es entstehen deutlich ausgeprägte Fluoreszenzspektren für die Anregungswellenlängen λA = 350 nm, λA= 395 nm und λA= 420 nm. Mit steigender Anregungswellenlänge λA nimmt die Intensität der Fluoreszenzspektren ab. Für größere Anregungswellenlängen lassen sich in diesem Stadium der Katarakt-Bildung noch keine Fluoreszenzspektren nachweisen. Andererseits kann bereits aus dem ersten Auftreten eines Fluoreszenzspektrums für λA =
350 nm eine beginnende Katarakt-Bildung erkannt werden. Die dem Maximum des Fluoreszenzspektrums für λA = 350 nm zugeordnete Wellenlänge liegt in diesem Stadium bei 445 nm. Für geringere Grade der Katarakt-Bildung verschiebt sich das Maximum zu längeren Wellenlängen, wie aus den nachfolgenden Darstellungen ableitbar ist.
Der in Fig. 2 dargestellten Messung liegt eine bereits bräunlich verfärbte Augenlinse zugrunde. Die Intensität der Fluoreszenz nimmt insgesamt stark zu. Für das am weitesten links liegende, zu λA= 350 nm gehörende
Fluoreszenzspektrum wurde der Auftragungsmaßstab im Vergleich zu Fig. 1 um den Faktor 8 gedämpft. Die Intensitäten der weiteren Fluoreszenzspektren wurden um den Faktor 16 gedämpft, um eine zu Fig. 1 vergleichbare Darstellung zu erhalten. Auffällig ist die Anregung der längerwelligen Fluoreszenzspektren zu λA= 470 nm und λA= 500 nm, deren Intensitäten die des kurzwelliger angeregten Fluoreszenzspektrums bei weitem übersteigen. Das Maximum des Fluoreszenzspektrums zu λA= 350 nm liegt jetzt bei etwa 460 nm.
Die in Fig. 2 bereits erkennbare Tendenz setzt sich in Fig. 3 fort. Der in dieser Figur dargestellten Messung liegt eine bereits dunkelbraun verfärbte KataraktLinse zugrunde. Für den Vergleich der dargestellten Fluoreszenzspektren muß beachtet werden, daß die Intensität des mit λA= 350 nm angeregten Fluoreszenzspektrums im Vergleich zu der Darstellung in Fig. 1 um den Faktor 16 reduziert wurde, während die beiden nachfolgenden Fluoreszenzspektren zu λA= 395 nm und λA = 420 nm um den Faktor 32, die beiden rechts auftretenden Fluoreszenzspektren zu λA = 470 nm und λA = 500 nm sogar um den Faktor 64 reduziert wurden, um eine vergleichbare Darstellung innerhalb derselben Figur zu finden. Das Maximum des Fluoreszenzspektrums zu λA = 350 nm hat sich weiterhin in den längerwelligen Bereich zu λA= 470 nm verschoben.
Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Messungen machen folgendes deutlich. Eine beginnende Katarakt-Bildung läßt sich sicher an der Fluoreszenz bei λA = 350 nm erkennen. Durch Reihenmessungen bei unterschiedlichen Verfärbungsgraden der cataracta nuclearis läßt sich eine Wellenlängenskala aufstellen, die den visuell wahrgenommenen Farbeindrücken zugeordnet ist.
Mit fortschreitender Katarakt-Bildung, d.h. zunehmender Verfärbung, setzt die Fluoreszenz bei längerwelliger Anregung nach und nach ein und steigt dann wesentlich stärker an als die bei kurzwelliger Anregung. Jedes Stadium der Katarakt-Bildung ist daher neben der Verschiebung des Fluoreszenzmaximums bei kurzwelliger Anregung auch durch das Intensitätsverhältnis der Fluoreszenzmaxima zu verschiedenen Anregungswellenlängen gekennzeichnet. Die Wellenlängenskala kann daher in vorteilhafter Weise, insbesondere im Bereich bereits visuell erkennbarer Katarakt-Bildung, durch ein oder mehrere typische Intensitätsverhältnisse ergänzt werden. Da die Intensitätsveränderungen entsprechend den Darstellungen in Fig. 1-3 wesentlich deutlicher sind als die Wellenlängenverschiebungen der Maxima der Fluoreszenzspektren, gestattet eine nach diesen Kriterien aufgestellte Skala eine noch feinere Unterteilung für die quantitative Angabe des Grades der Katarakt-Bildung.
Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellte analoge Aufzeichnung der Fluoreszenzspektren läßt sich mit Hilfe bekannter elektronischer Schaltungen digitalisieren und kann dann einem Rechner zur Auswertung zugeführt werden. In Fig. 4 ist schematisch eine Anordnung dargestellt, die aus an sich bekannten Bauteilen zusammengestellt ist, jedoch in besonders vorteilhafter Weise die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht. Der optische Teil der Meßeinrichtung ist in einem Gehäuse 10 untergebracht. Dieses weist verstellbare Anlage- und Auflageflächen 11,12 auf, an denen der Kopf des Patienten so gestützt werden kann, daß sich die zu untersuchende Augen-Linse 13 am vorgesehenen Meßort befindet.
Das Gehäuse weist vorzugsweise zwei Öffnungen 14,15 auf, durch die einmal ein Spaltbild auf die Augenlinse 13 projiziert und zum anderen das angeregte Fluoreszenzlicht aufgenommen wird. Durch eine weitere, nicht dargestellte Öffnung oder mit Hilfe geeigneter Strahlenteilung im Beleuchtungsstrahlengang könnte ergänzend noch die Lage des Spaltbildes auf der Augen-Linse beobachtet werden.
Der Beleuchtungsstrahlengang enthält eine Lichtquelle 16, deren Emissionsspektrum die geforderten Anregungswellenlängen in ausreichender Intensität enthält, wie z.B. eine Xenon-Hochdruck-Lampe. Mit Hilfe eines nachgeschalteten Monoehromators (nicht dargestellt) oder einer Reihe, auf einem Schieber 17 angeordneter, Interferenzfilter wird eine monochromatische Beleuchtung des Spaltes 18 erzeugt. Der Spalt wird über die Optik 19 durch die Öffnung 14 hindurch auf die zu untersuchende Linse 13 abgebildet. Die optische Achse 20 des Anre gungsstrählenganges steht vorzugsweise etwa unter 60 zur Achse 21 der Augenlinse, um Störfluoreszenzen an nicht interessierenden Gewebetailen möglichst zu unterdrücken.
Das an der Augenlinse angeregte Fluoreszenzlicht wird über eine Optik 22 durch die Öffnung 15 hindurch aufgenommen und einem registrierenden Spektralphotometer zugeleitet. Dieses besteht z.B. aus einem Eintrittsspalt 23 und einem steuerbar verstellbaren Beugungsgitter 24, das den Eintrittsspalt 23 auf einen Austrittsspalt 25 abbildet. Dem Austrittsspalt 25 nachgeordnet ist ein fotoelektrischer Empfänger 26. Die optische Achse 27 des Nachweisstrahlenganges steht vorzugsweise unter 90 zur optischen Achse 20 des Anregungsstrählenganges. Die durch den Anregungs- und Nachweisstrahlengang aufgespannte Ebene kann unter beliebigem Winkel zur Augenlinse angeordnet werden.
Die Verstellung des Filterschiebers 17 erfolgt vorzugsweise mit Hilfe einer Programmsteuerung 28 über einen nicht dargestellten Motor. Sie kann aber auch manuell geschehen. Auch das Beugungsgtter 24 wird zur Aufnahme des Fluoreszenzspektrums vorzugsweise motorisch verstellt, wobei der aufzunehmende Spektralbereich ebenfalls über die Programmsteuerung 28 vorgegeben wird.
Das von dem fotoelektrischen Empfänger 26 abgegebene Signal wird einer Signalverarbeitungsschaltung 29 mit Rechner zur Auswertung zugeleitet. Zur besseren Unterdrückung des Anregungslichtes im Nachweisstrahlengang und zur Verbesserung des Signal-/Rauschverhältnisses im Meßsignal ist in dem Anregungsstrahlengang ein Chopper 30 eingefügt. Die Signalauswertung wird mit der Unterbrecherfrequenz des Choppers 30 so gesteuert, daß das Fluoreszenzsignal nur während der Zeit aufgenommen wird, in der der Anregungsstrahlengang unterbrochen ist.
Durch die zusätzliche Eingabe der Programmsteuersignale für die Anregungs-Filterstellung und die Fluoreszenzspektrum-Registrierung in die Signalverarbeitungsschaltung 29 ist ein automatischer Meßablauf zur objektiven Bestimmung des Grades der Katarakt-Bildung in der Augen-Linse 13 möglich. Der der Schaltung 29 zugeordnete Rechner bestimmt Lage und Intensität der Maxima der aufgenommenen Fluoreszenzspektren, ermittelt die Intensitätsverhältnisse der der den Maxima der Fluoreszenzspektren zugeordneten Wellenlängen λ max, vergleicht diese mit der die Katarakt-Bildung beschreibenden Skala und bringt den ermittelten Wert auf einem Anzeigegerät 31 zur Darstellung.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur in-vivo-Messung des Grades der AugenLinsen-Trübung, insbes. der cataracta nuclearis, d a dur ch g e k e nn z e i chn e t , daß die Augenlinse mit mindestens einem schräg einfallenden monochromatischen Lichtstrahlenbündel kurzer Wellenlänge bestrahlt, die Intensitätsverteilung des jeweils zugehörigen Fluoreszenzspektrums im längerwelligen Bereich aufgenommen und die dem Maximum des Fluoreszenzspektrums zugeordnete Wellenlänge einer den Grad der Augen-Linsen-Trübung beschreibenden Skala zugeordnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a dur ch g e k e nn z e i chn e t , daß die Anregungswellenlänge aus dem Spektralbereich 350 nm bis 500 nm genommen wird und das Fluoreszenzspektrum im Wellenlängenbereich zwischen 380 nm und 650 nm gemessen wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a dur ch g e ke nn z e i chne t , daß die Augenlinse nacheinander mit mindestens zwei unterschiedlich monochromatischen Lichtstrahlenbündein bestrahlt, zusätzlich das Intensitätsverhältnis der den Maxima der beiden zugehörigen Fluoreszenzspektren zugeordneten Wellenlängen bestimmt und dieses einer den Grad der Augen-LinsenTrübung beschreibenden Skala zugeordnet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, d a dur ch g e ke nn z e i chne t , daß nacheinander mindestens drei unterschiedlieh monochromatische Lichtstrahlenbündel zur Anregung der PrimärFluoraszenz der Augenlinse eingestrahlt werden und das Intensitätsverhältnis der den Maxima der Fluoreszenzspektren zugeordneten Wellenlängen für aufeinanderfolgende Anregungswellenlängen gebildet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d adur ch g e k e nn z e i chne t , daß zur Anregung mindestens eine der Wellenlängen 350 nm, 395 nm, 420 nm, 470 nm oder 500 nm ausgewählt werden und die Fluoreszenzspektren dazu jeweils im Wellenlängenbereich 380-650 nm, 430-650 nm, 460-650 nm, 490-650 nm und 520-650 nm gemessen werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a dur ch g e ke nn z e i chn e t , daß die gemessenen Fluoreszenzspektren digitalisiertund einem elektronischen Rechner zur Auswertung zugeleitet werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d adur ch g e ke nn z e i chn e t , daß die Intensität des Anregungsstrahlenbündels in Abhängigkeit von der Intensität des Fluoreszenzlichtes geregelt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a dur ch g e ke nn z e i chn e t , daß die Auswahl der Anregungswellenlängen und der zu messenden Fluoreszenz-Spektralbereiche programmgesteuert erfolgt.
9. Anordnung zur in-vivo-Messung des Grades der AugenLinsen-Trübung, insbesondere der cataracta nuclearis mit einer Vorrichtung zur ortsfesten Lagerung des zu untersuchenden Auges, einer Vorrichtung zur Projektion eines Spaltbildes auf die Augenlinse und Aufnahme des an der Linse entstehenden Fluoreszenzlichtes, gekennzeichnet durch ein Auflicht-Mikrophotometer mit durchstimmbarer monochromatischer Lichtquelle im Beleuchtungsstrahlengang des Spaltbildprojektors und einem registrierenden Spektralphotometer im Nachweisstrahlengang, wobei die optische Achse des Anregungsstrahlenganges gegenüber der Achse des Auges und der Achse des Nachweisstrahlenganges so geneigt ist, daß an vor und hinter der Augenlinse liegenden Gewebeschichten angeregte Störfluoreszenzen möglichst weit reduziert werden.
10. Anordnung nach Anspruch 9, d adur c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im Anregungsstrahlengang zur Erzeugung monochromatischer Strahlung schmalbandige Interferenzfilter auswechselbar angeordnet sind.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, d a du r ch g e k e nn z e i chn e t , daß im Anregungsstrahlengang ein das Beleuchtungsstrahlenbündel periodisch unterbrechender Chopper vorgesehen ist.
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