Ansicht eines Huvitz-Autorefraktometer-Keratometers, das in augenärztlichen Ambulanzen verwendet wird. An der Vorderseite befinden sich Kinnstütze und Stirnstütze, um den Kopf des Patienten zu fixieren und den objektiven Refraktionswert automatisch zu messen. Es entspricht dem im Abschnitt zur Autorefraktometer-Untersuchung des Textes beschriebenen Gerät zur objektiven Refraktionsmessung.
Die objektive Refraktionsmessung ist eine Untersuchung, die die Refraktion des Auges des Patienten objektiv und automatisch misst. Sie gehört zu den am häufigsten in der augenärztlichen Ambulanz durchgeführten Untersuchungen und dient dazu, die Dauer der subjektiven Refraktion zu verkürzen und eine objektive Beurteilung zu ermöglichen.
Ein Autorefraktometer-Keratometer ist ein Gerät, das die Refraktion des Auges (sphärische Brechkraft S, zylindrische Brechkraft C, Achse A) automatisch messen und gleichzeitig den Hornhautkrümmungsradius (H/V) bestimmen kann. Die Messergebnisse dienen als Ausgangspunkt für die subjektive Refraktion (Sehtest), und der endgültige Wert für die Brillenverordnung wird durch die subjektive Untersuchung festgelegt1).
Brechungsfehler (Myopie, Hyperopie und Astigmatismus) sind Erkrankungen, und die Korrektur der Refraktion ist eine medizinische Maßnahme1). Eine genaue Refraktionsbestimmung ist die Grundlage für die passende Verordnung von Brillen und Kontaktlinsen und steht in direktem Zusammenhang mit der Vorbeugung von Sehbeeinträchtigungen und der Verbesserung der Lebensqualität. Außerdem hat der Einsatz portabler Autorefraktometer bei der Gesundheitsuntersuchung mit 3 Jahren die Früherkennungsrate von Amblyopie und hochgradigen Refraktionsfehlern deutlich erhöht.
Objektive Refraktionsverfahren lassen sich grob in zwei Arten einteilen.
Autorefraktokeratometer: als stationäre (Tisch-) und portable Variante (Retinomax® usw.) erhältlich
QKann der Wert des Autorefraktors direkt als Brillenstärke verwendet werden?
A
Nein. Der Wert des Autorefraktors ist der „Ausgangspunkt“ der subjektiven Refraktion, und die endgültige Brillenstärke wird durch die subjektive Refraktion festgelegt. Zwischen dem Autorefraktorwert und dem Wert der subjektiven Refraktion besteht im Durchschnitt ein Unterschied von etwa 0,4 D, und da er vom Akkommodationseinfluss (Instrumentenmyopie) beeinflusst wird, kann er insbesondere bei Kindern und Jugendlichen nicht direkt für die Verordnung verwendet werden.
2. Grundlagen der Refraktion und Untersuchungsbefunde
Die Brechkraft wird in Dioptrien (D) angegeben. 1 D = der Kehrwert der Brennweite von 1 m (1/Brennweite [m])1). Die drei Elemente sphärische Brechkraft (S), zylindrische Brechkraft (C) und Achse (A) bestimmen den Refraktionszustand des Auges. Auch die mittlere Hornhautbrechkraft (D) kann aus dem Hornhautkrümmungsradius (Mittelwert von H/V) berechnet werden.
Bei Erwachsenen mit Akkommodationsfähigkeit beträgt der durchschnittliche Unterschied zwischen objektivem und subjektivem Refraktionswert etwa 0,4 D. Wenn man zum Autorefraktor-Ergebnis +0,50 D Sphärizität hinzufügt, nähert es sich dem subjektiven Wert an. Wenn man den Einfluss der Akkommodation breiter erfassen möchte, kann man durch Hinzufügen von +1,50 D zum Autorefraktor-Wert unter Berücksichtigung der Standardabweichung dies fast vollständig abdecken.
Der Astigmatismuswert verändert sich sprunghaft bei starkem Blinzeln oder wenn die Zeit zwischen den Blinzeln länger wird
QWarum schwanken die Werte des Autorefraktometers?
A
Es gibt vier Hauptursachen: ① Aufbrechen des Tränenfilms (trockene Augen, Messung direkt nach dem Blinzeln usw.), ② Trübung der Hornhaut oder der Linse, ③ Veränderungen der Hornhautform (irregulärer Astigmatismus, Keratokonus usw.) und ④ zeitliche Verschiebung der Akkommodation (wenn nicht direkt nach dem Unterdrücken eines Lidschlags gemessen wird, setzt die Akkommodation ein und der Wert schwankt). Wenn die Messwerte schwanken, wird empfohlen, den Zustand des Tränenfilms zu beurteilen und den Mittelwert mehrerer Messungen zu verwenden.
Infrarotlicht (Wellenlänge um 850 nm) wird auf den Augenhintergrund projiziert, und das vom Auge reflektierte Licht wird von mehreren Sensoren erfasst und analysiert. Liegt eine Refraktionsstörung vor, verschiebt sich der Fokuspunkt des reflektierten Lichts, und aus dieser Verschiebung werden automatisch die sphärische Brechkraft (S), die zylindrische Brechkraft (C) und die Achse (A) berechnet.
In modernen Geräten werden hauptsächlich zwei Verfahren verwendet: das Hartmann-Shack-Wellenfrontsensorverfahren und das herkömmliche Hornhautreflexionsverfahren.
Hartmann-Shack-Wellenfrontsensor-Methode: analysiert die räumliche Verteilung der Wellenfrontaberrationen auf einmal. Auch höherordentliche Aberrationen können gemessen werden.
Hornhaut-Reflexionsmethode: projiziert Placido-Ringe auf die vordere Hornhautoberfläche und misst gleichzeitig den Hornhautkrümmungsradius.
Gleichzeitig mit der Messung kann der Hornhautkrümmungsradius (H- und V-Richtung) gemessen und die durchschnittliche Hornhautbrechkraft (D) berechnet werden. Dies wird in der augenärztlichen Ambulanz routinemäßig als „Keratometer“-Funktion verwendet.
Bei der Autorefraktion ist ein Einfluss der Akkommodation (Instrumentenmyopie) unvermeidlich. Bei Kindern und jüngeren Personen ist er stärker, und auch bei Erwachsenen ist ein akkommodativer Einfluss von etwa 1 D nicht selten. Daher müssen die Ergebnisse der Autorefraktion mit der subjektiven Refraktion abgeglichen werden.
Refraktionsuntersuchung eines pädiatrischen Patienten mit einem Rodenstock RX900 Autorefraktometer. Der Patient legt das Gesicht auf die Kinnstütze, während der Untersucher die Ausrichtung anpasst und die Messung durchführt. Dies entspricht den Schritten der Kopffixierung, Ausrichtung und Messung im Abschnitt „Untersuchungsmethode und Ablauf“.
Ablauf des Autorefraktometer-Keratometers
1. Sturzvermeidung und Führung: Den Patienten beim Näherkommen am Gerät sorgfältig führen, damit er nicht stürzt.
2. Erklärung: Dem Patienten verständlich erklären, dass die Brechkraft des Auges gemessen wird.
3. Kopfposition fixieren: Das Kinn fest ganz nach hinten anlegen und den Kopf gerade halten, ohne ihn zu neigen.
4. Ausrichtung: Richten Sie das Gerät zentriert aus, um genau zu messen.
5. Kontrolle des Mayer-Rings: Stellen Sie die Fokussierung so ein, dass der Mayer-Ring klar sichtbar ist.
6. Blinzeln anregen und messen: Lassen Sie den Patienten einige Male leicht blinzeln, und messen Sie dann, während die Augen weit geöffnet bleiben und das Blinzeln unterdrückt wird.
Überblick über die Retinoskopie (Skiaskopie)
Umgebung: Verwenden Sie divergentes Licht in einem halbdunklen Raum.
Untersuchungsabstand: Fest 50 cm (Standard der statischen Retinoskopie).
Licht-Schatten-Bewertung: Bewegung in dieselbe Richtung (mitlaufend) zeigt die Plusseite der Brechkraft bei -2,00 dpt oder mehr an. Bewegung in die entgegengesetzte Richtung (gegenlaufend) zeigt -2,00 dpt oder weniger an.
Neutralisationspunkt: Berechnen Sie die Brechkraft aus dem Verhältnis Augenbrechkraft = getragene Linse + (-2,00 dpt).
Indikationen: Besonders nützlich bei Kindern, Patienten mit psychogenen Sehstörungen und Patienten mit Autismus-Spektrum-Störung.
Auswirkungen einer schlechten Kopfhaltung und Ausrichtung
Wenn Kopfhaltung und Ausrichtung unzureichend fixiert sind, kann sich der Brechungswert in Richtung Hyperopie verschieben, und Astigmatismus kann zunehmen oder sich die Astigmatismusachse ändern. Besonders die Astigmatismusachse kann sich durch eine schlechte Messung leicht verändern, daher ist es wichtig, die Stabilität bei jeder Messung zu überprüfen.
Starkes, angestrengtes Blinzeln oder ein zu später Messzeitpunkt kann zu einem Aufreißen des Tränenfilms führen. Dadurch kommt es zu starken Schwankungen der Messwerte, zu einer Zunahme des Astigmatismus und zu Veränderungen der Astigmatismusachse. Vor der Messung sollte der Patient mehrmals sanft blinzeln und dann sofort nach dem Öffnen der Lider gemessen werden; das ist der Schlüssel zu einer höheren Genauigkeit.
Durch die Beurteilung von Unregelmäßigkeiten des Mayer-Rings lassen sich Informationen darüber gewinnen, ob der Tränenfilm aufgebrochen ist, wie der Zustand der Hornhaut ist, wie groß die Pupille ist und ob die Pupille vollkommen rund ist. Das ist nützlich, um Auswirkungen auf nachfolgende Sehschärfe- und Refraktionsprüfungen im Voraus abzuschätzen und die Untersuchung zu planen.
Mobile Geräte wie das Retinomax® sind in Screening-Situationen, bei Kindern und bei Patienten mit eingeschränkter Mobilität nützlich. Eine Refraktionsmessung im Zweituntersuchungsschritt des Sehscreenings bei 3-jährigen Kindern hat einen großen Effekt darauf, Amblyopie und starke Fehlsichtigkeiten nicht zu übersehen.
Nach der objektiven Refraktion werden die folgenden subjektiven Refraktionstests kombiniert, um den endgültigen Refraktionswert festzulegen.
Linsenwechselmethode: sphärische und zylindrische Brechkraft durch Kombination von Prüfbrille und Probelinsen anpassen
Kreuzzylindermethode: eine Linse mit orthogonal angeordneten Plus- und Minusbrechkräften verwenden, um Achse und Stärke des Astigmatismus genau zu bestimmen
Zweifarbtest (Rot-Grün): wird zur Feineinstellung der sphärischen Brechkraft verwendet (Unterscheidung zwischen Überkorrektur und Unterkorrektur)
Die Kreuzzylinderlinse ist eine Linse, die in einem Meridian eine positive Brechkraft und in der senkrechten Richtung eine negative Brechkraft hat. Im astigmatischen Auge kann sie eine Brennlinie zur Plusseite und die andere zur Minusseite verschieben und wird zur genauen Bestimmung von Achse und Stärke des Astigmatismus verwendet.
Wenn der Verdacht auf instrumentelle Myopie besteht oder bei Kindern die Akkommodation ausgeschlossen werden muss, wird nach Tropfen eines zykloplegischen Augentropfens eine Refraktionsprüfung durchgeführt1). Das Standardverfahren ist die Messung etwa 1 Stunde nach dem Tropfen von Saipurejin® (1% Cyclopentolat).
QWas ist bei der Refraktionsprüfung bei Kindern zu beachten?
A
Es gibt vor allem drei Punkte. ① Instrumentelle Myopie (akkommodative Beeinflussung) ist bei Erwachsenen deutlich stärker ausgeprägt, sodass die Werte des Autorefraktometers nicht direkt als Verordnungswerte verwendet werden können. ② Bei Verdacht auf eine starke akkommodative Beeinflussung oder wenn Amblyopie bzw. Strabismus beurteilt werden müssen, ist eine Refraktion unter Zykloplegie mit Saipurejin®-1%-Augentropfen notwendig. ③ Bei der Vorsorgeuntersuchung mit 3 Jahren trägt eine Refraktionsprüfung mit einem portablen Autorefraktometer wesentlich zur Früherkennung von Amblyopie und Anisometropie bei. Die Skiaskopie ist bei Kleinkindern, die bei der Untersuchung nicht mitarbeiten können, hilfreich.
Während der Amblyopie-Behandlung: Refraktion alle 3 Monate erneut beurteilen
Bei fortschreitender Myopie: 2 Refraktionsmessungen pro Jahr empfohlen
Kinder im Wachstum: regelmäßige Untersuchung mindestens einmal pro Jahr
Eine Vollkorrektion (die gleiche Stärke wie der Autorefraktometer-Wert) ist nicht immer die beste Brillenverordnung1). Eine Verordnung, die die Nutzung im Alltag berücksichtigt (wie viel Naharbeit, Tragedauer usw.), führt zu einem angenehmeren dauerhaften Tragen.
Infrarotlicht (etwa 850 nm) wird auf den Augenhintergrund projiziert, und das vom Netzhautreflex zurückkehrende Licht wird von einem Hartmann-Shack-Wellenfrontsensor oder einem Hornhaut-Reflexionssensor erfasst. Der Sensor analysiert Verschiebungen in der Verteilung der Lichtpunkte (Wellenfrontaberrationen), um die sphärische Brechkraft (S), die zylindrische Brechkraft (C) und die Achse (A) automatisch zu berechnen.
Die Messung des Hornhautkrümmungsradius erfolgt, indem Placido-Ringe (konzentrische Lichtkreise) auf die Vorderfläche der Hornhaut projiziert werden und aus der Krümmung des Reflexbildes die mittlere Hornhautbrechkraft sowie der Krümmungsradius jedes Meridians berechnet werden. Dadurch lassen sich Achse und Ausmaß des Hornhautastigmatismus objektiv erfassen.
Die Skiaskopie ist ein Verfahren, bei dem aus der Bewegung des Lichtschattens, wenn das von der Netzhaut reflektierte Licht das Auge des Untersuchers erreicht, die Brechkraft berechnet wird. Bei der statischen Skiaskopie wird in einem halbdunklen Raum in einer Untersuchungsdistanz von 50 cm divergentes Licht verwendet. Die Bewegung des Lichtschattens (mit oder gegen die Bewegung) und der Neutralisationspunkt werden geprüft, und aus der zur Neutralisation erforderlichen Linsenstärke wird die Brechkraft des Auges berechnet. Bei der dynamischen Skiaskopie verändert der Untersucher die Distanz, während er den Neutralisationspunkt sucht. Da sie mit offenen beiden Augen durchgeführt werden kann, ist sie weniger von instrumenteller Myopie beeinflusst.
In der Power-Cross-Notation ist eine Cross-Zylinder-Linse eine Linse, bei der ein Meridian eine positive Brechkraft und die senkrechte Richtung eine negative Brechkraft hat. Die Untersuchung erfolgt unter Beachtung der Achse des Minus-Zylinders und der Zwischenachse dieser Linse. Bei astigmatischen Augen kann eine Brennlinie zur Plus-Seite und die andere zur Minus-Seite verschoben werden; sie wird zur Bestimmung der Astigmatismusachse und zur Verfeinerung des Astigmatismusgrades verwendet.
7. Aktuelle Erkenntnisse und zukünftige Perspektiven
Mit der Verbreitung digitaler Geräte nimmt die Prävalenz der Myopie weltweit rasant zu1). Die Bedeutung der Refraktionskorrektur steigt weiter, und die Rolle einer genauen Refraktionsprüfung wird erneut bekräftigt.
Die Messgenauigkeit der Hartmann-Shack-Wellenfrontsensor-Methode hat sich weiter verbessert, und Geräte, die höhergradige Wellenfrontaberrationen erfassen können, verbreiten sich zunehmend. Auch die Entwicklung von mit KI (künstlicher Intelligenz) ausgestatteten Autorefraktometern schreitet voran, und es wird erwartet, dass die Messqualität automatisch beurteilt werden kann und die Genauigkeit bei unregelmäßigen Hornhäuten steigt.
Andererseits ist bei Augen nach Hornhauttransplantation oder nach refraktiver Chirurgie (LASIK, PRK usw.) bekannt, dass große Veränderungen der Hornhautform die Messgenauigkeit des Autorefraktors verringern. Die Entwicklung von Messalgorithmen, die mit solchen besonderen Hornhautformen zurechtkommen, ist eine Herausforderung. Außerdem kann bei starker Myopie (-10 dpt oder mehr) und starker Hyperopie (+10 dpt oder mehr) die Messbereichsgrenze erreicht werden, sodass die Messergebnisse mit Vorsicht interpretiert werden müssen.
Arslantürk Eren M, Nalcı Baytaroğlu H, Atilla H. Comparison of Spot Vision Screener and Tabletop Autorefractometer with Retinoscopy in the Pediatric Population. Turk J Ophthalmol. 2024;54(2):56-62. PMID: 38644780.
Demir MS, Muhafiz E. Performance of a photoscreener in detecting accommodation spasm. Clin Exp Optom. 2022;105(8):817-821. PMID: 34751084.
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