Methoden der Refraktionsforschung

Die häufigste subjektive Methode der Refraktionsuntersuchung ist die Bestimmung der maximalen Sehschärfe mit Korrektur. Die augenärztliche Untersuchung des Patienten beginnt unabhängig von der vermuteten Diagnose mit diesem diagnostischen Test. Dabei werden zwei Aufgaben konsequent gelöst: die Bestimmung der Art der klinischen Refraktion und die Beurteilung des Grades (Ausmaßes) der klinischen Refraktion.

Unter maximaler Sehschärfe versteht man den Wert, der bei korrekter, vollständiger Korrektur der Ametropie erreicht wird. Bei entsprechender Korrektur der Ametropie sollte sich die maximale Sehschärfe dem sogenannten Normalwert annähern und als vollständig bezeichnet werden bzw. „eins“ entsprechen. Es ist zu beachten, dass aufgrund der Besonderheiten der Netzhautstruktur die „ normale“ Sehschärfe manchmal über 1,0 liegen und 1,25, 1,5 und sogar 2,0 betragen kann.

Methodik der Umsetzung

Für die Studie werden eine Brillenfassung, ein Satz Testlinsen und Testobjekte zur Beurteilung der Sehschärfe benötigt. Der Kern der Methode besteht darin, den Einfluss von Testlinsen auf die Sehschärfe zu bestimmen, wobei die optische Stärke der Linse (oder derjenigen – im Falle von Astigmatismus), die die maximale Sehschärfe liefert, der klinischen Refraktion des Auges entspricht. Die Grundregeln für die Durchführung der Studie lassen sich wie folgt formulieren.

• Bei einer Sehschärfe von 1,0 kann man von emmetropischer, hypermetropischer (durch Akkommodationsspannung kompensierter) und schwach myopischer Refraktion ausgehen. Obwohl in den meisten Lehrbüchern empfohlen wird, die Untersuchung mit dem Aufsetzen einer Linse mit +0,5 dpt auf das Auge zu beginnen, ist es ratsam, zunächst eine Linse mit -0,5 dpt zu verwenden. Bei Emmetropie und Hypermetropie führt eine solche Linse unter Zykloplegie zu einer Verschlechterung der Sehkraft, und unter natürlichen Bedingungen kann die Sehschärfe aufgrund der Kompensation der Brechkraft dieser Linse durch die Akkommodationsspannung unverändert bleiben . Bei schwacher Myopie kann unabhängig vom Akkommodationszustand eine Zunahme der Sehschärfe festgestellt werden. Im nächsten Untersuchungsschritt sollte eine Linse mit +0,5 dpt in die Testbrille eingesetzt werden. Bei Emmetropie wird in jedem Fall eine Abnahme der Sehschärfe festgestellt, bei Hypermetropie wird bei ausgeschalteter Akkommodation eine Verbesserung beobachtet; Bei erhaltener Akkommodation kann die Sehkraft unverändert bleiben, da die Linse nur einen Teil der latenten Hypermetropie kompensiert.
• Bei einer Sehschärfe unter 1,0 können Myopie, Hyperopie und Astigmatismus vermutet werden. Die Untersuchung sollte mit dem Einsetzen einer -0,5-dpt-Linse beginnen. Bei Myopie zeigt sich eine Tendenz zur Sehschärfensteigerung, während sich in anderen Fällen die Sehkraft entweder verschlechtert oder unverändert bleibt. Im nächsten Schritt zeigt die Verwendung einer +0,5-dpt-Linse eine hypermetrope Refraktion (die Sehkraft bleibt entweder unverändert oder verbessert sich in der Regel). Besteht trotz der Korrektur mit sphärischen Linsen keine Tendenz zur Sehschärfenveränderung, kann von Astigmatismus ausgegangen werden. Zur Abklärung der Diagnose sind spezielle Linsen aus dem Testset erforderlich – sogenannte Zylinder, bei denen nur ein Abschnitt optisch aktiv ist (er befindet sich in einem Winkel von 90° zur auf der Astigmatismuslinse angegebenen Zylinderachse). Es ist zu beachten, dass die präzise subjektive Bestimmung der Art und insbesondere des Ausmaßes des Astigmatismus ein recht aufwändiger Prozess ist (obwohl hierfür spezielle Tests und Methoden vorgeschlagen wurden). In solchen Fällen sollten die Ergebnisse objektiver Refraktionsstudien als Grundlage für die Diagnosestellung dienen.
• Nach der Feststellung der klinischen Refraktionsart wird der Grad der Ametropie bestimmt und durch Linsenwechsel die maximale Sehschärfe erreicht. Bei der Bestimmung des Ausmaßes (Grades) der Ametropie gilt folgende Grundregel: Aus mehreren Linsen, die die Sehschärfe gleichermaßen beeinflussen, wird bei myopischer Refraktion die Linse mit der niedrigsten absoluten Brechkraft ausgewählt, bei hyperopischer Refraktion die Linse mit der höchsten.

Es ist zu beachten, dass zur Bestimmung der maximalen Sehschärfe eine Probekontaktkorrektur mit einer formstabilen Kontaktlinse verwendet werden kann, die nicht nur die Ametropie, sondern auch Aberrationen der Hornhautvorderfläche korrigiert. Im ambulanten Bereich wird anstelle dieses Tests ein Test mit einer Blende empfohlen. In diesem Fall wird während der subjektiven Refraktionsstudie die Sehschärfe mit Probebrillengläsern und einer Blende mit 2,0 mm Durchmesser bestimmt, die gleichzeitig in eine Probefassung eingesetzt werden. Die beschriebene Methode weist jedoch eine Reihe von Nachteilen auf, die sich nur schwer beheben lassen. Erstens muss während der Studie der Grad der Sehschärfe untersucht werden, dessen Abnahme nicht nur durch das Vorhandensein einer Ametropie, sondern auch durch pathologische Veränderungen der optischen Medien und des Neurorezeptorapparats verursacht werden kann. Außerdem ist die Methode ohne Kontakt mit dem Patienten (z. B. bei kleinen Kindern) sowie bei Simulation und Verschlimmerung nicht anwendbar. In diesen Fällen sind objektive Methoden der Refraktionsforschung aussagekräftiger, insbesondere die Skiaskopie, die konventionelle und automatische Refraktometrie sowie die Ophthalmometrie.

Genauere Daten zur klinischen Refraktion können mit speziellen Geräten – Refraktometern – gewonnen werden. Vereinfacht lässt sich das Funktionsprinzip dieser Geräte als Registrierung von von der Netzhaut reflektierten Lichtsignalen darstellen, deren Fokussierung von Art und Grad der klinischen Refraktion abhängt.

Bei herkömmlichen Refraktometern (Hartinger, Rodenstock) erfolgt die Justierung, Einstellung der gewünschten Position und Art der Prüfmarke des Gerätes manuell. In den letzten Jahren werden diese Geräte in der Klinik praktisch nicht mehr eingesetzt.

Fortgeschrittener hinsichtlich der Objektivierung der Untersuchung sind automatische Refraktometer, bei denen die Analyse des von der Netzhaut reflektierten Infrarotlichtstrahls automatisch mithilfe einer speziellen elektronischen Einheit erfolgt. Die Merkmale der Refraktionsuntersuchungstechnik dieser Geräte werden in den jeweiligen Anweisungen ausführlich beschrieben. Die Hauptsache ist, dass Refraktionsuntersuchungen mit automatischen Refraktometern in der Regel von medizinischem Personal mittlerer Ebene durchgeführt werden und die Ergebnisse als Ausdruck auf einem speziellen Formular gemäß den folgenden Hauptparametern ausgegeben werden: dem Wert der sphärischen Ametropie, dem Wert des Astigmatismus und der Position eines der Hauptmeridiane. Trotz der relativ hohen Kosten automatischer Refraktometer sind sie in den letzten Jahren allmählich zu einem festen Bestandteil der Standardausstattung einer Augenarztpraxis geworden.

Ein häufiger Nachteil von Refraktometern verschiedener Typen ist die sogenannte instrumentelle Akkommodation. Dadurch können die während der Untersuchung gewonnenen Daten eine Verschiebung hin zur myopischen Refraktion aufweisen. Grund hierfür ist der Impuls zur Akkommodationsspannung, der durch die geringe Entfernung des optischen Geräteteils zum untersuchten Auge entsteht. In manchen Fällen ist eine Zykloplegie erforderlich, um die refraktometrischen Daten zu objektivieren. Die neuesten Modelle automatischer Refraktometer sind mit Vorrichtungen ausgestattet, die die Möglichkeit der instrumentellen Akkommodation reduzieren.

Die oben beschriebenen Methoden dienen der Bestimmung der klinischen Refraktion des Auges.

Ophthalmometrie

Nach ausländischer Terminologie ist die Keratometrie eine objektive Methode zur Untersuchung ausschließlich der Hornhautbrechung. Der Kern der Methode besteht darin, Spiegelbilder zu messen, die durch Testmarken des Geräts (Ophthalmometer) auf die Hornhaut projiziert werden. Deren Abmessungen hängen unter sonst gleichen Bedingungen vom Krümmungsradius der Hornhautvorderfläche ab. Während der Untersuchung werden die Position der Hauptmeridiane der Hornhaut (in Grad) sowie die optische Leistung (in Dioptrien) und der Krümmungsradius der Hornhautvorderfläche (in Millilitern) in diesen Meridianen bestimmt. Es ist zu beachten, dass zwischen den letztgenannten Indikatoren eine klare Beziehung besteht: Je kleiner der Krümmungsradius der Hornhaut, desto größer ist ihre optische Leistung.

Einige Modelle automatischer Refraktometer verfügen über eine Einheit, mit der im Verlauf der Untersuchung parallel zur klinischen Refraktion (also der allgemeinen Refraktion des Auges) auch die Hornhautrefraktion beurteilt wird.

Obwohl die Ergebnisse der Ophthalmometrie nicht zur Beurteilung der klinischen Refraktion des Auges als Ganzes verwendet werden können, können sie in einer Reihe von Situationen von wichtiger und sogar grundlegender Bedeutung sein.

• Bei der Diagnose von Astigmatismus können die Ergebnisse der Ophthalmometrie als Ausgangspunkt dienen. In jedem Fall sollten sie, wenn möglich, durch Refraktometrie und unbedingt durch subjektive Untersuchung der Refraktion geklärt werden. Letzterer Umstand hängt mit dem möglichen Einfluss des kristallinen Astigmatismus auf die Parameter des allgemeinen Astigmatismus zusammen.
• Die bei der Ophthalmometrie gewonnenen Daten (insbesondere zur Hornhautrefraktion) werden zusammen mit der Länge der anteriorposterioren Achse in verschiedenen Formeln verwendet, mit denen die Parameter der refraktiven Chirurgie (z. B. radiale Keratotomie) und die optische Leistung von Intraokularlinsen (IOLs) berechnet werden, die zur Korrektur von Ametropien unterschiedlicher Herkunft (z. B. Hyperopie, die normalerweise nach der Entfernung eines Katarakts auftritt ) verwendet werden.
• Die genaue Bestimmung des Krümmungsradius der Hornhautvorderfläche ist bei der Wahl eines so wichtigen Parameters von Kontaktlinsen wie dem Basisradius ihrer Rückfläche (dem Auge zugewandt) erforderlich. Diese Messung ist relativ gesehen notwendig, um eine Übereinstimmung der Hornhautvorderfläche mit der Rückfläche der Kontaktlinse zu erreichen.
• Der Informationsgehalt der Ophthalmometrie ist bei unregelmäßigem Hornhautastigmatismus, der in der Regel erworben wird - gebildet als Folge verschiedener Hornhautläsionen (traumatisch, entzündlich, dystrophisch usw.) - recht hoch. In diesem Fall kann während der Untersuchung eine signifikante Zunahme oder umgekehrt eine Schwächung der Hornhautbrechung, eine Verletzung der zueinander senkrechten Anordnung ihrer Hauptmeridiane und eine Verzerrung der Form des Spiegelbildes der Testmarken auf der Hornhaut festgestellt werden.

Mittels Ophthalmometrie lässt sich die Hornhautbrechung nur im zentralen Bereich (2,5–3 mm Durchmesser) untersuchen. Doch auch ohne Astigmatismus weicht die Form der gesamten Hornhautoberfläche von der Kugelform ab und lässt sich geometrisch als Rotationsparaboloid darstellen. In der Praxis bedeutet dies, dass sich der Krümmungsradius der Hornhaut selbst innerhalb eines Meridians ändert: Er nimmt vom Zentrum zur Peripherie hin allmählich zu, während die Brechung der Hornhaut entsprechend abnimmt. Die Kenntnis der Hornhautparameter im parazentralen und sogar peripheren Bereich ist in zahlreichen klinischen Situationen erforderlich: bei der Auswahl von Kontaktlinsen und keratorefraktiven Operationen, der Bestimmung des Einflusses verschiedener Hornhauterkrankungen auf die Brechungseigenschaften etc.

Keratotopographische Methoden zur Untersuchung der Brechung der gesamten Hornhautoberfläche

Untersuchungsmethoden, bei denen die Krümmung und Brechung der gesamten Hornhautoberfläche beurteilt werden, heißen keratotopographisch, da sie dazu verwendet werden können, eine Vorstellung von der Beziehung zwischen der Brechung verschiedener Bereiche der Hornhaut (konventionell Topographie) zu erhalten.

Eine ungefähre Beurteilung der Brechung der gesamten Hornhautoberfläche kann mit einer einfachen Methode wie der Keratoskopie erfolgen. Dabei wird mit einem einfachen Gerät (Keratoskop) ein Bild konzentrisch angeordneter Kreise auf die Hornhaut projiziert. Das Keratoskop ist eine Scheibe mit abwechselnd beleuchteten weißen und schwarzen konzentrischen Kreisen. Bei nahezu kugelförmiger Hornhaut besteht das Bild aus regelmäßig angeordneten Kreisen. Bei Astigmatismus haben diese Bilder die Form eines Ovals, bei irregulärem Astigmatismus ist ihre geordnete Anordnung gestört. Mit einem Keratoskop kann die Sphärizität der Hornhaut nur qualitativ beurteilt werden.

Photokeratographische Untersuchung

Die photokeratografische Untersuchung der Hornhauttopografie umfasst die mathematische Verarbeitung von Photokeratogrammen (Bildern von Spiegelbildern von Kreisen). Darüber hinaus kann die Refraktionsmessung verschiedener Hornhautbereiche mit einem herkömmlichen Ophthalmometer durchgeführt werden, das mit einem speziellen Aufsatz zur Änderung der Fixierung des Patientenblicks ausgestattet ist (sogenannte Fixationsholometrie).

Die aussagekräftigste Methode zur Untersuchung der Hornhautrefraktion ist jedoch die Computerkeratotopographie. Spezielle Geräte (Keratotopographen) ermöglichen eine detaillierte objektive Analyse der Refraktion und Krümmung in verschiedenen Bereichen der Hornhaut. Keratotopographen verfügen über verschiedene Computerprogramme zur Auswertung der Untersuchungsergebnisse. Eine besonders visuelle Möglichkeit der Datenverarbeitung bietet das sogenannte Color Mapping: Farbe und Intensität der Färbung verschiedener Hornhautbereiche hängen von deren Refraktion ab.

Die Frage nach der Reihenfolge der Anwendung subjektiver und objektiver Methoden der Refraktionsforschung ist wichtig. Es liegt auf der Hand, dass mit der Verfügbarkeit automatischer Refraktometer die objektive Refraktometrie der subjektiven Beurteilung der Refraktion vorausgehen kann. Gerade subjektive Tests sollten jedoch nicht nur für die endgültige Diagnose, sondern auch für die Wahl einer geeigneten Methode zur Korrektur der Ametropie von grundlegender Bedeutung sein.