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

Beim Durchlaufen optischer Abbildungssysteme kann durch sogenannte Aberrationen (Abbildungsfehler) die Wellenfront des durch das System laufenden Lichtstrahls verandert werden. Dadurch wird die Abbildungsqualitat vermindert. Auch das menschliche Auge ist meist kein fehlerfreies, abbildendes System, sondern verandert die Wellenfront eines einfallenden Strahls. Will man mithilfe eines Lichtstrahls den Augenhintergrund untersuchen, so fuhren Abbildungsfehler der brechenden Flachen bzw. Inhomogenitaten des Auges zu einer verminderten Bildqualitat. 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 Koharenztomografie-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 uberpruft. Das vorhandene Scanning Laser Ophthalmoskop (SLO) war in der Lage, das Fotorezeptor-Mosaik auserhalb der Fovea centralis abzubilden. Durch synchrone Untersuchung des von der Retina zuruck gestreuten Lichts wurden neben der SLO-Messung auch die Abbildungsfehler des untersuchten Auges mithilfe des HS-Sensors gemessen. Dies ermoglichte es, die Bildqualitat im SLO mit den jeweilig gemessenen Aberrationen zu vergleichen. Um ein Mas fur die SLO-Bildqualitat zu bekommen wurde eine sogenannte Cone Visibility eingefuhrt. Diese beschreibt das Verhaltnis der Amplitude der Raumfrequenzen entsprechend dem Abstand der Fotorezeptoren zu der Amplitude dieser Raumfrequenzen des Rauschens. Weiters war es moglich mithilfe des HS-Sensors die Pupillengrose und -position genau zu bestimmen. Die Vermessung mehrerer Probanden zeigte, dass die Bildqualitat einerseits von den Aberrationen, aber ebenso von der Position und Grose der Pupillen abhangt. Zusatzlich wurden die zeitlichen Variationen der SLO-Bildqualitat und der Augenaberrationen untersucht. Die Schwankung der einzelnen Werte war teilweise uberraschend gros, 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 zuruckzufuhren 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-Bildqualitat.