University thesis:
Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2018
Footnote:
Das Erscheinungsdatum ist der Tag der Verteidigung
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Description:
Die vorliegende Arbeit thematisiert die Neuentwicklung eines Systems und Methode zur objektiven Streulichtmessung im menschlichen Auge. Die Grundlage bildet die Double-Pass Abbildung der Punktantwort (PSF) des optischen Systems, welche mit einem Shack-Hartmann-Sensor aufgenommen wird. Zur Erhöhung der Empfindlichkeit gegenüber Streulicht aus dem vorderen Augenabschnitt wurde zunächst ein kommerzielles Wellenfrontaberrometer durch Erweiterung einer funduskonjugierten Blende modifiziert. Zur Charakterisierung der Subaperturabbildungen der PSF wurde ein Algorithmus entwickelt, mit dem Form- und Intensitätsparameter der PSFs berechnet werden können. Neben neu entwickelten Parametern wurden auch Parameter der Literatur adaptiert. Der Funktionsnachweis der subaperturbasierten Streulichtmessmethode mit dem modifizierten Shack-Hartmann-Wellenfrontaberrometer wurde in zwei klinischen Studien erbracht. Zur Erweiterung des durch die Optik des Shack-Hartmann-Sensors limitierten Messbereichs wurde ein neues System entwickelt. Hierzu wurde eine variable Blende in Form eines reflektiven Displays in der Zwischenbildebene des Teleskopsystems eines neu entworfenen Wellenfrontaberrometers implementiert. Mit der Variation des Blendendurchmessers kann die PSF des Auges abgetastet werden. Die PSF wird über den Intensitätsverlauf der entsprechenden Shack-Hartmann Bildsequenz rekonstruiert und durch eine verallgemeinerte Form der Stiles-Holladay-Approximation parametrisiert. Dies erlaubt im Gegensatz zu den subaperturbasierten Streulichtparametern den direkten Vergleich mit Parametern etablierter Streulichtmesssysteme. Ein Funktionsnachweis dieser erweiterten Streulichtmessmethode konnte anhand einer Probandenstudie, bei der eine Streulichtsteigerung emuliert wurde, erbracht werden. Anhand einer weiteren Probandenstudie konnte gezeigt werden, dass die Streu- bzw. Reflexionseigenschaften des Fundus hoch individuell sind, wodurch eine gezielte Messung der Streuung des vorderen Augenabschnitts erschwert wird. Gründe für die unterschiedlichen Fundusreflexionen wurden anhand eines neu entwickelten numerischen Augenmodells in veränderten Absorptions- und Streuparametern des Retinalen Pigment Epithels gefunden. Mit der Entwicklung der erweiterten Streulichtmessung mit variabler Blende wurde eine Möglichkeit zur objektiven Bestimmung der beeinträchtigenden Faktoren auf das Sehen geschaffen. Mit der Nutzung des Shack-Hartmann-Wellenfrontaberrometers ist eine Systemintegration gelungen, mit der es möglich ist, sowohl Brechkraftfehler als auch Trübungen objektiv simultan zu quantifizieren.