Intraokulare Sehhilfe
Intraokulare Sehhilfe (IOS)
Hintergründe
Trübungen der Hornhaut oder Schrumpfungen des vorderen Augenabschnitts nach schweren Augenverätzungen, schwersten intraokularen Entzündungen oder Explosionsverletzungen führen trotz der Weiterentwicklung mikrochirurgischer Techniken auch noch heute in vielen Fällen zur Erblindung des Patienten. Die meisten dieser Patienten verfügen dennoch über eine intakte und voll funktionsfähige Netzhaut (Retina).
Ziel in diesem Projekt ist die Entwicklung einer Intraokularen Sehhilfe (IOS), die eine Trübungen des vorderen Augenabschnittes überbrückt und dem Patienten ein zumindest orientierendes Sehvermögen zurückgibt. Voraussetzung hierfür ist eine intakte Funktion der Netzhaut.
Funktionsweise
Der Patient empfängt über eine in einer Brille eingebaute CMOS-Kamera ein Bild der Umwelt, das über eine drahtlose Signalübertragung auf ein Display gesendet wird. Dieses Display ist in einem Silikondiaphragma eingebettet und in Höhe des Strahlenkörpers im Auge implantiert. Eine sich zwischen dem Display und der Retina befindende Optik sorgt dafür, dass die Displayinformation optimal auf die Netzhaut abgebildet wird.
Ortsabhängige Informationsverteilung
Eine begrenzte Informationsdichte des intraokularen Mikrodisplays ermöglichen es nicht, die von ihm zur Verfügung gestellte Bildinformation örtlich linear auf der Retina abzubilden: Eine lineare Informationsverteilung über die gesamte Retina würde ein nicht akzeptables Auflösungsvermögen realisieren, wohingegen eine Konzentration der Information auf einen kleinen retinalen Bereich (z. B. den des scharfen Sehens) für den Patienten in einen Tunneleffekt resultieren würde. Durch die Einführung einer nichtlinearen Verteilung unterschiedlicher Vergrößerungen ist es möglich, die beiden beschriebenen Problematiken zu umgehen.
Psychophysische Simulation
Zur Evaluierung optimaler Informationsverteilungsstrategien wurde ein Simulator zur psychophysischen Analyse erstellt. Eine von der betrachteten Umgebung aufgenommene Bildsequenz wird gemäß der zu untersuchenden Verteilungsalgorithmen über ein Videodisplay in das Auge eingekoppelt. Über eine automatische Blickrichtungsbestimmung der Testperson wird dafür Sorge getragen, dass die Bildinformation beim gesunden Auge an die selbe Position wie bei einer intraokulare Sehhilfe abgebildet wird.
Optik Design
Die begrenzten Abmessungen des Auges sowie die Komplexität der Abbildungsfunktion benötigen den Entwurf einer speziellen Abbildungsoptik für die Sehhilfe. Durch eine Schattenwurfanordnung im Zusammenspiel mit einer abbildendn Linse ist es möglich, die gewünschte Funktion zu realisieren.
Projekte
Intraokulare Sehilfe (IOS)