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Abstract
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Simulation des refraktiven Verhaltens eines virtuellen Auges
Guth H., Hellmann A., Quinte A., Scherer K. P., Stiller P., Süß W.
Institut für Angewandte Informatik, Forschungszentrum Karlsruhe GmbH, Karlsruhe
Hintergrund: Im Rahmen einer Industriekooperation wird ein System entwickelt, mit dem auf der Basis gekoppelter Biomechanik- und Optik-Simulationen das postoperative patientenspezifische Verhalten des menschlichen Auges bei chirurgischen Eingriffen vorher berechnet werden kann. In diesem Beitrag sollen die Möglichkeiten der optischen Modellierung und Simulation gezeigt werden.
Methode: Eine Möglichkeit zur Untersuchung der Eigenschaften eines virtuellen Auges bietet die optische Abbildung eines Musters auf die Netzhaut. Die Qualität dieses Abbildes kann durch die Betrachtung der Bildschärfe beurteilt werden. Durch Variation des Musterabstandes wird in einer Simulationsserie der Schärfeverlauf analysiert und somit der Parameter für die maximale Schärfe ermittelt. So kann die bei einem refraktiven Eingriff erreichte Dioptrienänderung durch einen Vergleich der Positionen der Schärfemaxima vor und nach dem Eingriff bestimmt werden. Weitere Möglichkeiten bieten aberroskopische Verfahren, bei denen der Verlauf spezieller Strahlen errechnet wird. Eine Analyse der entsprechenden Wellenfronten lässt Rückschlüsse auf die optische Qualität des Auges zu. Diese Methoden erlauben es zudem, die Parameter für die Änderung der Corneageometrie durch refraktive Eingriffe zu ermitteln. In allen Fällen dient das Gullstrandmodell des Auges als Basis für die optische Modellierung, wobei säm