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LI/1/12.2.10
Medizinische Physik Medizinische Physik als Wissenschaftsgebiet,
• Abgrenzung zu Biophysik und Biomedizinische Technik, • Teilgebiet der Angewandten Physik • Ausbildungsziele weitgehend deckungsgleich mit DPG
LI/1/12.2.10
Medizinische Physik
Wo arbeiten Medizinphysiker/innnen: - Kliniken, - Forschungsinstitute - Industrie- Neuerdings Fachhochschulen
Wie wird man Medizinphysiker/in: (keine staatlich anerkannte Berufsbezeichnung!) - Studium der Physik (Uni und FH)- Weiterbildung (besonders wichtig als “Partner des Arztes”) - Fortbildung
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Medizinische PhysikSchwerpunkte der Medizinischen Physik:
1. Radiologische Physik (das sind Strahlentherapie, Rö-Diagnostik und Nuklearmedizin)
2. Dosimetrie und Strahlenschutz
3. Weitere Gebiete: Audiologie und Med.-Akustik, Biophysik Medizintechnik, Bildgebende Verfahren (Ultraschall, MR, “in-vivo” Spektroskopie), Medizinische Laseranwendung Augenheilkunde und Med.-Optik
Erläuterung der unterschiedlichen Bedeutung
des Begriffes Medizinische Optik
a. Optische Verfahren der Medizin im Allgemeinen Beispiel: Endoskopie
b. Optische Verfahren im Bereich der Augenoptik und der Augenheilkunde (Ophthalmologie) Beispiele:Optimierung des Sehvermögens
Bestimmung des retinalen Auflösungs-vermögens
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Medizinische Optik
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Medizinische Optik
Neue Bezeichnung: OPHTHALMISCHE OPTIK
als Teilbereich der Medizinischen Optik
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Endoskopie
Geschichte der Endoskopie
Philipp Bozzini (1805): Erfinder des Lichtleiters
Endoskop mit Kerze, Spiegel und Speculae
LI / 2
Geschichte der Endoskopie
Erste Versuche mit einem starren Gastroskop (Kussmaul 1868)
LI / 2
Geschichte der Endoskopie
Endoskop mit Stablinsen (HOPKINS 1960)
Endoskop mit „dünnen“ Linsen
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Reduzierung der Glasflächen
Gradienten-Optikbisher nicht routinemäßig eingesetzt
LI / 2
Prinzip des Bildtransports im flexiblen Endoskop
LI / 2
Bildeigenschaften und Beleuchtung
ZOOM-Optik mit Video Chip
Video-Chip
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Endoskopische „Nähstube“
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Laryngoskopie
? Das Problem
LI / 2
nglas
Doppelreflexionsspiegel
Mess-Laryngoskop
Mess-Laryngoskop
2,9mm
2,5 mm
LI/3/12.2.10
Auge und optische Korrektur
der Sehschärfe
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A „A“
Sehnerv subj. Wahr- Sprach- Optik Netzhaut opt. Cortex nehmung zentrum
1234
„Strei- fen“
5Untersuchungsverfahren:1 Sehschärfenprüfung und Refraktionsbetimmung2 Keratometrie (Messung der Hornhautbrechkraft)3 autom.Refraktionsbestimg. und Aberrometrie4 VECP (Messung der visuell evozierten Potentiale)5 neuronales Auflösungsvermögen (Retinale Sehschärfe)
Schema der visuellen Informationsverarbeitung
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Anatomie des Auges
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Normsehzeichen Landoltringmit 8 Anbietungsmöglichkeiten
V 1
min
Sehschärfe (Visus)
Sehwinkel
= 1‘ bedeutet V=1,0 entspricht ca. 5μm auf der Retina
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Schwellenwertbestimmung
R = RK (1-p) +p
p = 1/n Ratewahrscheinlichkeit n = Anzahl möglicher AntwortenRK = korrigierte Messwerte
R
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
LI/3/12.2.10
Recht- und Fehlsichtigkeit
Rechtsichtigkeit mit einer Fernpunktsweite
von mehr als 5 Meter
Kurzsichtigkeit mit einer Fernpunktsweite
kleiner als 5 Meter
Brechkraft zu hoch
Brechkraft zu klein
Weitsichtigkeit, der Fernpunkt ist virtuell
Fp (reell)
Fp im
Brechkraft richtig
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Fp
Korrektur der Fehlsichtigkeit
Korrekturregel: Der Brennpunkt des Korrekturglases muss im Fernpunkt des unkorrigierten Auges liegen
HornhautscheitelabstandHSA
Fp
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Galilei-Fernrohr - vergrößert
Bildgrößenveränderung durch das Brillenglas
umgekehrtes Galilei-Fernrohr - verkleinert
V = DF/DK DF: Brechkraft des „Fehlers“ , DK: Brechkraft des Brillenglases
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Astigmatismus
Eine torische Hornhaut mit unter-schiedlichen Krümmungen derHornhautmeridiane führt zu einer astigmatischen Abbildung
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Zylinderlinsen
Zylinderachse
Opt. Achse
Ebene der opt. W
irkungen
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Nahpunkt
Fernpunkt
Akkommodationsvermögen (AV)
AV(dpt) = 1a(m)
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Mehrstärkengläser
Bifokalgläser
Trifokalglas
LI/3/12.2.10
Gleitsichtgläser
vertikaler Schnitt Brechkraftverlauf
Linien mit konstantem astigmatischem Fehler
Nabelpunktlinie
Satz von Minkwitz: dA/dx = 2dB/dy
LI/3/12.2.10
14mm
11mm
Gleitsichtgläser
55mm
45mm
LI/3/12.2.10
Modell des Auges
AUGENMODELL mit Beobachtung des Netzhautbildes
Sehtest „Brille“ „Augen- „Netzhaut“ Lupe Beobachter brechkraft
LI/4/12.2.10
Brennlinien eines astigmatischen Brillenglases
LI/3/12.2.10
Astigmatismus
Eine torische Hornhaut mit unter-schiedlichen Krümmungen derHornhautmeridiane führt zu einer astigmatischen Abbildung
LI/3/12.2.10
LI/4/12.2.10
-- kohärentem Licht
-- inkohärentem Licht
Messung des
retinalen Auflösungsvermögens mit
LI/4/12.2.10
LI/4/12.2.10
Interferenzstreifen auf der Retina
Erzeugung bei klaren Medien bei trüben Medien
LI/3/12.2.10
LI/4/12.2.10
Rodenstock Retinometer
LI/4/12.2.10
Strahlverdopplung an unterschiedlich
dicken Glasplättchen
Drehung der Netzhautfigur mit demDove-Prisma
Strahlengang des Rodenstock-Retinometers
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0 10 20 30 40 50 60retinales Auflösungsvermögen (Linien pro Grad)
1,8
1,6
1,4
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Visus Visus und retinale Auflösung bei klaren Augenmedien
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0 <0,1 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 >0,7
„Retinometer-Visus“ präoperativ
>0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
<0,1
LW
Visus postopera-tiv
Korrelation Retinometer prä- und Sehschärfe postoperativ
LI/3/12.2.10
LI/4/12.2.10
Heine Hand-Retinometer „λ-100“
Auge Spiegel
Drehprisma
6 Gitter wahlweise 3 bis 25 Linien/mm
Blende 0,2mmRotfilter
Lampe
Strahlengang
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