Messung der Gesamtscheiteltiefe von Austausch - DOZ
Transcrição
Messung der Gesamtscheiteltiefe von Austausch - DOZ
A N PA S S U N G Beatrice Benz*,Gabi Lesjak*,Philippe Seira** Messung der Gesamtscheiteltiefe von Austausch-Kontaktlinsen – Teil 2 I 5 Messmethode Vorgabe für die Arbeit war, die Messungen in den Räumlichkeiten der Schweizerischen Höheren Fachschule für Augenoptik mit den best ehenden Gerät en durc hzuführen, damit g ewährleistet wird , dass unabhäng ig zu einem spät eren Zeitpunkt die Messungen wiederholt und aktualisiert werden können. Somit standen für die Messung en der modifizier te Diaprojektor (wie er für das Verfahren nach Söhnges verwendet wird) zur Verfügung. Dabei handelt es sich um einen umgebauten Diaprojektor, der genügend Platz aufweist, um die Küvette an Stelle eines Diapositives in den Strahlengang einzusetzen. In der Folge wurden etliche Überlegungen angestellt, wie es mit diesem Messverfahren zu bestmöglichen Resultaten kommen könnte. I 5.1 Einflussfaktoren Folgende Faktoren und deren Einfluss auf die Messresultate wurden untersucht: • Temperatur • pH-Wert • Schärfentiefe / Abbildung • Küvette • Referenzkörper • Messverfahren Nach Angaben wurden folgende Körper von der Firma Techno-Lens hergestellt: Kleiner Referenzkörper: PMMA grau 5,98mm r0 = t = 2,02mm ∅= 4,51mm Großer Referenzkörper: PMMA weiß r0 = 8,00mm t = 3,99mm ∅= 12,00mm Durch die g eringe Sc härfentiefe war es sc hwierig, für den Referenzkörper und die K ontaktlinse g leichzeitig den F okus einzustellen, da beide auf der Glasplatte frei beweglich waren. Aus diesem Grund fixier ten wir den Refernzkörper auf der Grundplatte. Durch g eeignete Modifikat ionen der Messanordnung und entsprechende V orgehenweise wurden die mög lichen Einflussfaktoren kontrolliert und weitestgehend eliminiert I 5.2 Referenzkörper Um eine bessere Messgenauigkeit zu erreichen, musste ein Referenzkörper entwickelt werden, der bei jeder Messung mit gemessen wird. Metall als Material des Referenzkörpers wurde ausgeschlossen, da eine Korrosion in der Kochsalzlösung möglich war. Nahe liegend war die Wahl von PMMA, da dieses Material äußerst best ändig ist . Es ent standen z wei versc hieden große Referenzkörper. 72 Abbildung des Referenzkörpers I 5.3 Messverfahren Durch den bei jeder Messung vorhandene Referenzkörper konnte die vorg egebene Projekt ionswand und deren Skala entfallen. Für die Projektion wurde eine weiße Wand verwendet. Auf Grund des unscharf abgebildeten Bodens ist es nicht möglich die Sc heiteltiefe des Referenzkörpers als Referenzstrecke zu verwenden. Deshalb wurde als Referenzstrecke der Durchmesser des Körpers verwendet. Um den unscharf abgebildeten Boden komplet t auszuschalten wurde nur die DiffeDOZ 4-2008 KONTAKTLINSE A N PA S S U N G renz z wischen dem Sc heitelpunkt des Referenzkörpers und dem Scheitelpunkt der Kontaktlinse gemessen. Dieses Messergebnis wurde mittels Dreisatz in die effektive Größe umgerechnet. Dazu wurde die bekannt e Scheiteltiefe des Referenzkörpers addiert. Diese Messungen wurden jedoch nicht direkt an der Wand durchgeführt, sondern durc h Dig italfotografie fest gehalten und via Computerprogramm vermaßt. I 5.4 DraftBoard DraftBoard Pocket 4.0 by F.A. Porsche ist eine einfache CADKonstruktionssoftware für Windows Bet riebssysteme. Sie ist eine Alternative für Designer, Architekten, Ingenieure und Privatanwender zum Zeic henbrett. Mit dieser Soft ware kann maßstabsgetreu konst ruiert werden und versc hiedenste Zeichenfunktionen stehen zur Verfügung. Die Software besitzt einen integrierten Zeichnungsassisten-ten. Diese Software ist ebenfalls in einer ausführlicheren Version erhältlich (DraftBoard 4.0 Professional). Mit DraftBoard P ocket 4.0 können Dat eien im F ormat TX T (ASCII-Textdatei), WMF (Windows MetaFile Format) und BMP (Windows Bitmap Format) importiert werden. Für die Ausmessungen wurden folgende Zeichenfunktionen verwendet: die „Funktion Einzellinie“, zum Zeichnen von Linien und die „F unktion P arallelbemaßung“, zum V ermaßen der Distanzen. Der Zeichenassistent hilft horizontale und lotrechte Linien zu zeic hnen. Die Bilder der K ontaktlinsen wurden deshalb absichtlich schief fotografiert, damit der Zeic henassistent bei kleiner Abweichung der Horizontale nicht selbstständig auf eine horizontale Linie korrigiert. heißt, gleiche Seite nach vorne und die Küvette am Anschlag nach hint en. Nun musst e – via Abbildung an der W and – die Kontaktlinse in die g leiche Schärfenebene wie den Referenzkörper gebracht werden. Dies erfolgte durch Verschieben der Kontaktlinse mittels Pinzette in der Küvette. Durch die starke Blendung und den g eringen Toleranzbereich wurde diese Arbeit ersc hwert. Bei jeder Manipulat ion der K ontaktlinse musste das Bild an der W and kont rolliert werden , da Dellen oder Formveränderungen beim Einblick von oben nicht erkennbar waren. Wenn die Form der Kontaktlinse einwandfrei war und sich der Referenzkörper und die K ontaktlinse gleichzeitig im F okus befanden , wurde die Abbildung dig ital abg elichtet. Die Kamera befand sich dabei direkt unterhalb des Objektives des Projektors an immer derselben Position auf einem Stativ. Sofort wurde die Nummer des Fotos notiert. Gleichzeitig wurde durch eine zweite Person die Küvette entfernt und die Temperatur der Flüssig keit in der K üvette gemessen. Um die Kontaktlinse dabei nic ht zu verlet zten, wurde diese vor der Temperaturmessung in einen separaten Kontaktlinsenbehälter gegeben, der ebenfalls mit Kochsalzlösung gefüllt war. I 6 Effektiver Messablauf Bei den definitiven Messungen wurde der Projekt or bereits eine St unde vor Beg inn eing eschaltet. Die Blist erpackung jeder Kontaktlinse wurde mit der spezifischen Nummer versehen und die Lot-Nummer im Messprotokoll notiert. Alle Kontaktlinsen wurden zusammen in eine Sc hüssel gegeben, aus der jeweils blind einen Blister herausgezogen haben. Kontaktlinsenmanipulation Aufbau modifizierter Diaprojektor Die Küvette wurde mit Kochsalzlösung gefüllt und die Platte mit dem fixierten Referenzkörper immer auf die g leiche Seite eingesetzt. Vor dem Öffnen jedes Blist ers wurde die spezifische Nummer in der vorbereit eten Tabelle notiert. Die Linse wurde mit der Pinzette aus der Blisterpackung herausgenommen und direkt in die Kochsalzlösung in die Küvette gelegt. Nun wurde die Küvette in den Projektor eingesetzt und darauf g eachtet, dass diese immer g leich posit ioniert wird . Das 74 Kontaktlinse mit Delle Bei jeder fünft en Messung wurde außerdem der pH -Wert gemessen. Nach dem Er fassen der Temperatur und pH -Wert wurde die Kochsalzlösung in der Küvette durch neue ersetzt. Die g leiche Kontaktlinse wurde nun ein z weites Mal g emessen, dazu wurde sie nochmals in der Küvette positioniert und der Vorgang wiederholt. Nach der Erfassung der Daten der zweiten Messung wurde die Kontaktlinse entsorgt und eine neue aus der Schüssel gezogen. Dies wurde mit allen 34 Kontaktlinsen durchgeführt, was mit den V orbereitungen c a. vier St unden in Anspruc h nahm. Für die zweite Messreihe, die an einem anderen Tag durchgeführt wurde, sind neue Kontaktlinsen mit einer anderen LotNummer ver wendet worden . Dies war leider nic ht bei allen Kontaktlinsentypen mög lich, dor t wurde einfac h eine neue Kontaktlinse mit derselben Lot-Nummer verwendet. Der Rest der Messung wurde mit dem gleichen Ablauf durchgeführt. Somit wurde jeder Kontaktlinsentyp vier Mal gemessen, was zu total 136 Messungen während den definitiven Messreihen führte. DOZ 4-2008 KONTAKTLINSE A N PA S S U N G Die eig entlichen Messung en waren somit abg eschlossen. Im Anschluss wurden die digitalen Bilder am Computer mit der DraftBoard-Software bearbeitet und digital vermaßt. 7 Vermaßung mittels DraftBoard Pocket 4.0 Arbeitsweise mit DraftBoard Die unzähligen Bilder wurden nun auf den Comput er geladen und dort weiter bearbeitet. Anhand der Bildnummer konnten die Bilder den einzelnen Messungen zugeordnet werden. Um V erwechslungen auszusc hließen wurde zuerst jedes ein-zelne Bild mit Bildnummer und der spezifischen Kontaktlinsennummer inklusive Durchgang beschriftet. Diese Besc hriftungen wurden mit der Soft ware Adobe Photoshop Elements 2.0 durchgeführt. Mit diesem Programm konnten zugleich die Bilder, die von der Kamera als JPEG-Format gespeichert wurden, neu als BM P-Format abgespeichert werden, damit sie im weiteren Vorgehen mit dem DraftBoard Programm geöffnet werden konnten. Um weiter zu arbeiten, wurden die beschrifteten Bilder nun im DraftBoard vermaßt . In einem erst en Sc hritt wurde eine Gerade parallel zur Kontaktlinsenauflageplatte gezogen. Diese wurde nic ht für die eig entliche Vermaßung g ebraucht, aber war als Hilfslinie von großem Nutzen. Sie gab die „Horizontale“ in unserem Meßaufbau an. Diese Gerade, nennen wir sie hier Normgerade, wurde in weiteren Schritten parallel versetzt und durch die eigentlich zu vermaßenden Punkten gezogen. Als weit eres wurde die Referenzst recke so markier t, dass Linien, die senkrec ht zur Normg erade ang eordnet sind , die Strecke seitlich begrenzt haben. Nun konnte mit der „Funktion Parallelvermaßung“ nur noch die zu vermaßende Distanz ausgewählt werden und diese wurde aut omatisch beschriftet. In diesem Sc hritt wurde der Durc hmesser des Referenzkörpers als Referenzdist anz und die St recke Sc heitelpunkt des Referenzkörpers bis Scheitelpunkt Kontaktlinse von DraftBoard vermaßt und beschriftet. D[reell] wurde der effekt ive Durc hmesser in mm des Referenzkörpers eing etragen. Somit konnt e nun via Dreisat z der effektive Wert x[reell], der Distanz (x) zwischen den Scheitelpunkten der Kontaktlinse und des Referenzkörpers, berechnet werden. Für die Scheiteltiefe der Kontaktlinse t[reell] wurde nun zur St recke x[ reell] die bekannt e Sc heiteltiefe des Referenzkörpers addiert. Nun wurde aus den zwei erhalt enen Messwerten pro K ontaktlinse der Mit telwert g ebildet. Die jeweiligen Scheiteltiefen wurden zusätzlich in den äquivalenten Radius r[äqui] der Kontaktlinsen umgerechnet. I 7.1 Überprüfung der Genauigkeit der Vermaßungen Wir überprüften unsere Vermaßungen, die mit DraftBord erstellt wurden, um uns über einen weiteren Faktor, der die Messungen ver fälschen könnt e, bewusst zu werden . Zu diesem Zweck wurden zwei Bilder der Messreihen ausgewählt. Bei der Auswahl wurde darauf g eachtet, dass nic ht eines der best en Bilder überprüft wurde, sondern absichtlich ein Bild von mittlerer und ein weiteres von schlechter Qualität. Jedes Bild wurde einzeln sec hsmal vermaßt , mit der g leichen Arbeit sweise wie bei den Bildern der Messreihen . Aus diesen sec hs W erten der Sc heiteltiefe wurde der Mit telwert und die Streuung berechnet. Daraus resultierten die Werte von 0.01mm und 0.03mm der Streuungen. Mit diesen Resultaten waren wir zufrieden und konnt en von keinen g roßen zusätzlichen V erfälschungen der W erte durc h die V ermaßung am Computer ausgehen. 8 Genauigkeit der Messwerte Um die Genauigkeit der Messungen zu überprüfen wurde die St reuung der Sc heiteltiefe und des äquivalent en R adius berechnet. Dazu wurde die St reuung der erst en sowie der zweiten Messreihe ermit telt. Somit konnt en die mit tlere Streuung der beiden Messreihen berechnen werden. In der I SO-Norm 8321-2 ist besc hrieben, dass als Abweichung des Radius eine Toleranz von ±0.20mm gilt. Somit war für die Überprüfung der Messgenauigkeit die mittlere Streuung des äquivalent en R adius massg ebend. Mit dem W ert von 0.088mm als mit tlere Streuung des äquivalent en Radius liegen wir gut in der ISO-Norm. Somit liegen 95% der Messungen in der I SO-Toleranz. Die Messung en sind demnac h statistisch ausreic hend g enau, um sie unt ereinander zu verg leichen. Fortsetzung in der nächsten DOZ Autorenkontakt: Philippe Seira, Fachhochschule Nordwestschweiz, Hochschule für Technik, Institut für Optometrie E-Mail: [email protected] Internet: www.fhnw.ch Diese Daten wurden in die vorbereitete Excel Tabelle eingefügt. Dort wurden sie unter D[DB], für Durchmesser des Referenzkörpers gemessen von DraftBoard und x[DB ], für Distanz (x) z wischen den Sc heitelpunkten der K ontaktlinse und des Referenzkörpers g emessen von DraftBoard , vermerkt . Unt er 76 DOZ 4-2008 KONTAKTLINSE