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Integration eines Hartmann-Shack-Wellenfrontsensors in ein Scanning Laser Ophthalmoskop für hochauflösende retinale Diagnostik

Hannah Prokesch

Art der Arbeit

Diplomarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Physik

Betreuer*in

Michael Pircher

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DOI

10.25365/thesis.7779

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-29087.06953.845459-2

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Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Beim Durchlaufen optischer Abbildungssysteme kann durch sogenannte Aberrationen (Abbildungsfehler) die Wellenfront des durch das System laufenden Lichtstrahls verändert werden. Dadurch wird die Abbildungsqualität vermindert. Auch das menschliche Auge ist meist kein fehlerfreies, abbildendes System, sondern verändert die Wellenfront eines einfallenden Strahls. Will man mithilfe eines Lichtstrahls den Augenhintergrund untersuchen, so führen Abbildungsfehler der brechenden Flächen bzw. Inhomogenitäten des Auges zu einer verminderten Bildqualität. Ein HS-Sensor ist in der Lage diese Aberrationen zu messen. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Hartmann-Shack-Wellenfrontsensor (HS-Sensor) aufgebaut, kalibriert und in ein Scanning Laser Ophthalmoskop/Optisches Kohärenztomografie-System eingebaut. Mithilfe der Kalibrationsmessungen konnten Parameter des HS-Sensors (wie Brennweite der Mikrolinsen und Pixelbreite), die bei der Rekonstruktion der Wellenfront verwendet werden, exakt bestimmt werden (Hardwarekalibrierung). Mit einer Softwarekalibrierung wurde die Genauigkeit des Rekonstruktionsalgorithmus überprüft. Das vorhandene Scanning Laser Ophthalmoskop (SLO) war in der Lage, das Fotorezeptor-Mosaik außerhalb der Fovea centralis abzubilden. Durch synchrone Untersuchung des von der Retina zurück gestreuten Lichts wurden neben der SLO-Messung auch die Abbildungsfehler des untersuchten Auges mithilfe des HS-Sensors gemessen. Dies ermöglichte es, die Bildqualität im SLO mit den jeweilig gemessenen Aberrationen zu vergleichen. Um ein Maß für die SLO-Bildqualität zu bekommen wurde eine sogenannte Cone Visibility eingeführt. Diese beschreibt das Verhältnis der Amplitude der Raumfrequenzen entsprechend dem Abstand der Fotorezeptoren zu der Amplitude dieser Raumfrequenzen des Rauschens. Weiters war es möglich mithilfe des HS-Sensors die Pupillengröße und -position genau zu bestimmen. Die Vermessung mehrerer Probanden zeigte, dass die Bildqualität einerseits von den Aberrationen, aber ebenso von der Position und Größe der Pupillen abhängt. Zusätzlich wurden die zeitlichen Variationen der SLO-Bildqualität und der Augenaberrationen untersucht. Die Schwankung der einzelnen Werte war teilweise überraschend groß, und von Proband zu Proband sehr unterschiedlich. Obwohl das SLO/OCT-System in der Lage ist bei einigen Probanden (ohne adaptive Optik) das Photorezeptor-Mosaik abzubilden, zeigt diese Arbeit, dass dies auf unterschiedliche Faktoren zurückzuführen ist: 1) Die Aberrationen des untersuchten Auges sind klein. 2) Die Pupille des gemessenen Auges ist relativ klein (3mm - 4mm). 3) Eine leichte Adaption (laterale Verschiebung) der Messstrahlposition bewirkt eine Verminderung der Aberrationen. Leider bewirken diese Vorraussetzungen eine zeitliche Variation der SLO-Bildqualität.

Autor*innen

Hannah Prokesch

Haupttitel (Deutsch)

Integration eines Hartmann-Shack-Wellenfrontsensors in ein Scanning Laser Ophthalmoskop für hochauflösende retinale Diagnostik

Publikationsjahr

2009

Umfangsangabe

96 S. : Ill., graph. Darst.

Sprache

Deutsch

Beurteiler*in

Michael Pircher

Klassifikationen

33 Physik > 33.18 Optik ,

44 Medizin > 44.95 Augenheilkunde

AC Nummer

AC08155492

Utheses ID

7013

Studienkennzahl

UA | 411 | | |

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Schlagwörter