Optik und Mechatronik
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Im Rahmen der vorliegenden Bachelorarbeit wurden bei 41 Probanden sowohl objektive als
auch subjektive Refraktionsbestimmungen durchgeführt. Bei den Probanden wurde die
klassische monokulare Refraktionsbestimmung mit dem Kreuzzylinder durchgeführt. Im
Anschluss an diese Messung, wurde ein monokularer Feinabgleich unter binokularen
Bedingungen für Sphäre, Zylinder und Achse am Zyklofusionstest durchgeführt. Ziel ist es zu
prüfen, ob zum einen die monokulare Refraktion unter binokularen Bedingungen am
Zyklofusionstest ein gleichwertiges Verfahren zur Refraktionsbestimmung ist wie die
monokulare Refraktion und zum anderen ob sich unter binokularen Bedingungen eine andere
Zylinderachse ergibt wie unter monokularen. Zu Beginn der Arbeit werden zunächst die
Grundlage zum Zyklofusionstest und der Aufbau des Testes erläutert. Zusätzlich wird in den
Methoden die Durchführung der Messung erläutert. In der Auswertung der Ergebnisse wurde
besonders auf die Zylinderachse und -stärke geachtet. Hier ergaben sich zwischen den beiden
Messverfahren leicht unterschiedliche Refraktionen. Im ersten Messdurchgang ergab sich für
die Differenz im sphärischen Äquivalent eine 95% Übereinstimmungsgrenze von ±0,43 dpt und
im zweiten Messdurchgang von ±0,29 dpt um die mittlere Refraktion. Die beiden Messmethoden
unterscheiden sich daher nicht relevant voneinander. In 72% der Fälle führten beide
Messmethoden zur gleichen Visusstufe. Beim wiederholten Durchführen der Messung wurde in
77% der Fälle die gleiche Visusstufe erreicht. Des Weiteren ergab sich für die beiden Verfahren
eine ähnliche Reproduzierbarkeit. Bei der binokularen Messung ergab sich für die Differenz im
sphärischen Äquivalent eine 95% Übereinstimmungsgrenze von ±0,37 dpt und bei der
monokularen Messung von ±0,39 dpt um die mittlere Abweichung. Um die Handhabung und
die Anwendbarkeit interpretieren zu können wurden zum einen die Dauer der Messungen mit
einander verglichen und zum anderen die Probanden nach der Messung zu ihrer persönlichen
Meinung befragt. Für die Messung am Zyklofusionstest ergab sich eine Prüfdauer von ca. 10
Minuten. 56% der Probanden empfanden die Beurteilbarkeit während der monokularen
Refraktion am einfachsten und angenehmsten. Für 15% war die Beurteilung am Zyklofusionstest
einfacher und die restlichen 29% konnten keinen Unterschied in der Beurteilung
feststellen. Anschließend wird in der Diskussion auf Komplikationen während der Messung
anhand von Einzelfällen eingegangen und mögliche Fehlerquellen werden aufgezeigt.
Abschließend ist festzustellen, dass der Zyklofusionstest eine neue Messmethode ist, die im
Wesentlichen die gleichen Ergebnisse und eine gleich gute Reproduzierbarkeit wie die
klassische monokulare Refraktion aufweist und in Zukunft mit in den Refraktionsablauf
integriert werden kann.
Validierung des SNR mit Hilfe des OlSa in drei Lautstärken mit zwei verschiedenen Hörgeräteklassen
(2015)
Da Unterschiede zwischen Low-End- und High-End-Hörsystemen nicht mehr in Ruhe nachgewiesen werden können, wurde in dieser Studie der Unterschied zwischen den beiden Hörsystemen überprüft. In bisherigen Studien konnte nur
eine Verbesserung des SNR durch eine Richtmikrofonwirkung nachgewiesen werden.
Um die Vorteile der weiteren Features und der höheren Kanalanzahl bei den High-End-Hörsystemen nachzuweisen, wurden in dieser Studie das Störgeräusch und das Sprachsignalaus der gleichen Richtung angeboten. Den Probandinnen und Probanden wurden jeweils ein Low-End- und ein High-End-Hörsystem nach NAL-NL2 angepasst. Dabei wurden sie in drei verschiedene Schwerhörigkeitsgrade eingeteilt und mit dem Oldenburger Satztest der SNR bei drei verschiedenen Störgeräuschlautstärken bestimmt.
Verglichen wurden sowohl der Unterschied in den einzelnen Gruppen von Schwerhörigkeitsgraden als auch die Verbesserung im Gegensatz zum unversorgten SNR. Es besteht tendenziell ein Unterschied zwischen den beiden Hörsystemen. In nahezu allen Störgeräuschlautstärken und allen Schwerhörigkeitsgraden wurde eine Verbesserung des SNR mit den High-End-Hörsystemen erreicht.
Der Vorteil der High-End-Hörsysteme wird mit lauterem Störgeräusch größer, so dass die Schwerhörigen vor allem in lauten Situationen von den Hörsystemen profitieren können.
Die Verbesserung des SNR mit den Hörsystemen gegenüber keiner Versorgung liegt bei den mittel- und hochgradig Schwerhörigen weit über der von der HilfsM-RL geforderten 2 dB.
Der Vorteil der High-End-Hörsysteme muss noch in weiteren Studien untersucht werden um einen signifikanten Unterschied zwischen den beiden Hörsystemen nachzuweisen, der in dieser Studie schon tendenziell nachgewiesen werden konnte.
Ziel und Zweck.
In dieser Studie wurde untersucht, ob die subjektive Höranstrengung durch die Anpassung von HighEnd Hörsystemen im Vergleich zur Anpassung von LowEnd Hörsystemen verringert wird und ob sich die subjektive Höranstrengung in Abhängigkeit des Grades des Hörverlustes und der Hörsystemwahl verändert oder nicht. Außerdem wurde der Einfluss der Tragezeit auf das Trageempfinden der Otoplastik untersucht.
Material und Methoden
Das Probandenkollektiv setzte sich aus insgesamt 37 Personen mit geringgradi-gem, mittelgradigem und hochgradigem binauralen sensorineuralen Hörverlust nach Pure Tone Average (PTA) zusammen. Jedem Probanden wurden in einer einfachblinden Studie vergleichend das Ex- Hörer- Basisgerät und das Ex- Hörer- Spitzengerät der Firma Hansaton (Hamburg) mit individuellen Otoplasti-ken auf Basis von NAL- NL2 angepasst.
Nach jeder Anpassung wurden die Probanden mittels Fragebögen zur subjekti-ven Höranstrengung in verschiedenen Alltagssituationen und beim Oldenburger Satztest befragt.
Ergebnisse
Die Hörsystemversorgung brachte bei den geringgradig Schwerhörigen eine signifikante Verbesserung in den Alltagssituationen 4 (durch beide Hörsysteme) und 3 (LowEnd System). Bei den Probanden mit mittelgradigem Hörverlust verbesserten sich durch HighEnd Hörsysteme drei Alltagssituationen (1, 3, 4) signifikant, durch LowEnd Geräte die Alltagssituation 2. Trotz beider Versorgun-gen empfanden alle Probanden den Oldenburger Satztest als anstrengend.
Schlussfolgerung
Insgesamt gaben alle Probanden eine Verringerung der Höranstrengung durch eine Versorgung mit Hörsystemen an. Die Verbesserung war vor allem bei den Alltagssituationen sichtbar. Es zeigte sich sowohl bei der Einstiegsklasse, als auch beim HighEnd Hörsystem ein großer Nutzen für die Probanden.
Ziel der Arbeit:
Die Verwendung von Kompression in Hörsystemen ist heutzutage essenzieller Bestandteil jeder
Hörsystemanpassung. In vielen Forschungsprojekten wurde bis heute Hauptsächlich das
Augenmerk auf die Hochtonkompression gelegt, dabei gibt es nur wenige Studien die sich mit
der Tieftonkompression beschäftigen. In dieser Studie wurde gezielt mit der Kompression im
niederfrequenten Bereich von 160 - 800 Hz gearbeitet mit der Besonderheit, dass zusätzlich
Grenzfrequenzen im Bereich von 160 - 480 Hz und 640 - 800 Hz gesetzt wurden. Das Augenmerk
wurde dabei auf die Frage gelegt, ob definierte Grenzfrequenzen die zu Frequenzbändern
zusammengefasst werden das Sprachverstehen beeinflussen können?
Material und Methode:
An dieser Studie nahmen sieben Schülerinnen und Schüler teil. Die Schülerinnen und Schüler
nahmen freiwillig an der Studie Teil und durften die Teilnahme jederzeit beenden. Die
Teilnehmerinnen und Teilnehmer bekamen Testgeräte die in zwei verschiedenen Einstellungen
im Tieftonbereich mit einem CV von 2,5:1 eingestellt wurden. Dabei war Einstellung 1 mit
den Grenzfrequenzen 160 - 480 Hz und Einstellung 2 mit den Grenzfrequenzen 640 - 800 Hz
eingestellt. Jede Einstellung wurde jeweils eine Woche testgetragen und dann gemeinsam ausgewertet.
Ergebnisse:
Das bessere Sprachverstehen (Validierung durch den OlKiSa) wurde mit Einstellung 1 erreicht,
auch bei der allgemeinen Bewertung des Hörsystems in Alltagssituationen wurde Einstellung 1
besser bewertet als Einstellung 2.
Schlussfolgerung:
Vorausgehende Studien konnten belegen, dass die Tieftonkompression für hochgradig schwerhörige
im Tieftonbereich einen positiven Einfluss auf das Sprachverstehen haben. Des weiteren
konnte mit der vorliegenden Studie eine Tendenz nachgewiesen werden, dass Grenzfrequenzen
im Tieftonbereich ebenso positive Effekte erzielen können. Die Ergebnisse zeigen die Tendenz
zu den tieferen Frequenzen 160 - 480 Hz der Einstellung 1. Die Allgemeine Zufriedenheit und
der Tragekomfort der Hörsystemene für Einstellung 1 war ausschlaggebender als die Ergebnisse
für Einstellung 2.
Die Streifenprojektion hat sich im Laufe der letzten Jahre schnell neben den Koordinatenmessgeräten in der 3D-Messtechnik etabliert und ist aus diesem Bereich nicht mehr wegzudenken. Auch auf anderen Gebieten, wie beispielsweise der Medizin oder der Automobilindustrie, findet diese im Alltag Anwendung. Ein entscheidender Vorteil der Streifenprojektion besteht darin, Objekte schnell und berührungslos zu vermessen.
In der vorliegenden Bachelorarbeit wird detailliert auf ein selbstentwickeltes Streifenprojektionsgerät eingegangen, dass mit geringen finanziellen Mitteln konstruiert wurde. Hierbei wurde die Software zur Steuerung der Komponenten sowie zur Auswertung der erfassten Daten in Matlab erstellt.
Das Gerät wurde auf Benutzerfreundlichkeit untersucht und hinsichtlich dieses Aspektes verbessert. Im Zuge dessen beinhaltet die Bachelorthesis eine ausführliche Benutzeranleitung für Neuanwender.
Durch Transformation der Kalibrierung in metrische Daten kann das Streifenprojektionsgerät für zukünftige Messungen benutzt werden.
Es konnten die Fragen geklärt werden, wie reproduzierbar die Ergebnisse des Messgerätes sind und welche Messgenauigkeit erzielt werden kann. Zusätzlich erfolgte die Definition des erreichbaren Messvolumens.
Die Auswertung der durchgeführten Messversuche zeigte, dass das Gerät reproduzierbare Ergebnisse liefert. Außerdem konnte gezeigt werden, dass das Streifenprojektionsgerät in der Lage ist einfache Freiformflächen zu vermessen. Die erzeugten Messdaten können beispielsweise als Solldaten für die Vermessung mit taktilen Messmaschinen verwendet werden. Oberflächen welche scharfe Kanten, also nicht stetige Strukturen, besitzen, können mit diesem Aufbau nicht vermessen werden
Das Auftreten einer Unverträglichkeit von Gleitsichtgläsern und die damit verbundene Unzufriedenheit werden in augenoptischen Kreisen kritisch diskutiert. Im deutsch-sprachigen Raum liegt bislang noch keine wissenschaftlich fundierte Datenbasis vor, die eine dauerhafte Unverträglichkeit von Gleitsichtgläsern belegt. Die vorliegende Arbeit soll aufzeigen, ob ein unzufriedener Gleitsichtbrillenträger durch eine optimale Versorgung mit für ihn individuell angefertigten Gleitsichtgläsern zu einem zufriede-nen Gleitsichtbrillenträger werden kann. Somit soll geklärt werden, ob die Unzufrie-denheit die Folge einer unabänderlichen Charakteristik des Brillenträgers ist, Gleit-sicht nicht zu vertragen. Zudem soll geprüft werden, wie groß der Einfluss bestimmter Bereiche des Sehens im Gleitsichtglas auf die Gesamtzufriedenheit ist und ob dieser sich abhängig vom Sehbereich unterscheidet. Dafür wurde im Zeitraum von Februar 2014 bis Juni 2015 eine multizentrische Studie mit 243 Probanden durchgeführt. Die Befragung zeigte, dass eine Steigerung der Gesamtzufriedenheit von 38,69 % er-reicht werden konnte. Am Ende der Testphase betrug die durchschnittliche Gesamt-zufriedenheit einen Wert von 81,25 %, welcher in die Kategorie der Zufriedenheit fällt. Von den 243 Probanden gaben 81,5 % an, dass ihre neue Gleitsichtbrille besser sei als ihre vorherige. Die Ergebnisse sprechen dafür, dass die Unzufriedenheit mit Gleitsicht keine unabänderliche Charakteristik ist, sondern mit einer optimalen Ver-sorgung die Zufriedenheit gesteigert werden kann. Hinsichtlich der Frage, welche Sehbereiche die Gesamtzufriedenheit am meisten beeinflussen, hat sich herausge-stellt, dass die Empfindung der Sehfeldbreite des mittleren Bereichs die größte Kor-relation mit der Gesamtzufriedenheit aufweist (0,803). Bezüglich der Sehqualität wurde die höchste Korrelation mit dem Sehen in der Nähe festgestellt (0,708). Gene-rell stellte sich heraus, dass Sehbereiche für nahe und mittlere Entfernungen einen größeren Einfluss auf die Gesamtzufriedenheit haben als Sehbereiche für weite Ent-fernungen. Auch hat sich gezeigt, dass die Empfindung der Sehfeldbreiten eine grö-ßere Auswirkung auf die Gesamtzufriedenheit hat als die Sehqualität in den entspre-chenden Bereichen.
Zweck: Das Ziel dieser Studie ist es die Wahrnehmung und Akzeptanz von Unschärfe beim seitlichen Blick durch ein Gleitsichtglas zu untersuchen. Mit dem Blurtest sollte eine geeignete Methode zur Messung von Sehbereichsbreiten bei Gleitsichtgläsern entwickelt und verifiziert werden.
Material/Methoden: Die horizontalen Sehbereichsbreiten von vier Gleitsichtgläsern unterschiedlicher Progressionskanalbreite (2, 3, 4 und 5 mm) und linearem Wirkungsanstieg sollten bei einem Beobachtungsabstand von 40 cm für drei Unschärfekriterien gemessen werden. Die Grenzen für bemerkbare, tolerierbare und unakzeptable Unschärfe werden für einen am Bildschirm dargebotenen sinnfreien Text in Schriftgrad 9 pt (Visus = 0,4) links und rechts des monokularen Blickfelds markiert. Zusätzlich sollte in einem Vortest (Pretest) nach diesen Kriterien verschwommener, gedruckter Text beurteilt werden.
Ergebnisse: Die Grenzen für eben bemerkbare, tolerierbare und unakzeptable Unschärfe liegen bei einem Astigmatismus in Gebrauchsstellung von 0,70 ±0,3 dpt, 1,37 ±0,50 dpt und 2,06 ±0,74 dpt bei einem natürlichen Pupillendurchmesser von durchschnittlich 3,37 mm. In 40 % der Fälle unterscheiden sich die Grenzen für Unschärfe innerhalb eines Probanden nicht signifikant. Es besteht ein Zusammenhang zwischen der Toleranzbereitschaft unscharfe Texte in Alltagssituationen zu lesen und der Beurteilung von modifiziertem, gedrucktem Text.
Fazit: Die markierten Sehbereichsbreiten korrelieren mit dem horizontalen Anstieg des unerwünschten Astigmatismus, lassen sich bei Wiederholungsmessungen am Blurtest jedoch nicht auf ≤ 2° Schwankungsbreite reproduzierbar nachweisen. Die Definition, Wahrnehmung und Toleranz von Unschärfe in verschiedenen Alltagssituationen hängen von individuellen Erfahrungswerten und gesetzten Anspruch an Seh- bzw. Leseleistungen ab.
Die Six Sigma-Methodik hilft Unternehmen als strategisches Marketing-Tool die Qualität der Produkte und Prozesse durch den Einsatz von statistischen Werkzeugen und fundierten Prozessoptimierungsmethoden zu verbessern, die Kunden zufriedener zu machen und die Abläufe im Unternehmen zu beschleunigen. Ziel der Arbeit ist es herauszufinden, ob sich dieses Qualitätsmanagement-Konzept auch auf die Gegebenheiten, Prozesse und Anforderungen in einem augenoptischen Betrieb wirksam anwenden lässt. In fünf klar definierten Projektphasen werden unter anderem durch die Erhebung, Analysierung und Auswertung von prozessbezogenen Daten Schwachstellen in betrieblichen Abläufen faktenbasiert offengelegt und fundiert verbessert. Ziel ist es, die Fehlerquote eines Prozesses auf ein Maß zu reduzieren, so dass von einer (annähernden) Null-Fehler-Qualität gesprochen werden kann. Die statistische Basis der Six Sigma-Methodik findet sich in der Tatsache begründet, dass alle betrieblichen Vorgänge einer Streuung vom statistischen Maß des „Soll-Wertes“ (Mittelwert μ) unterliegen, die sich durch eine Gauß’sche Normalverteilungskurve beschreiben lassen. Diese Streuungen (hier als Varianz oder Standardabweichung (σ) bezeichnet) sind als „Ist-Werte“ am Ende eines Prozesses zu verstehen. Um die Leistung eines Prozesses beurteilen zu können wird geprüft, wie oft die errechnete Standardabweichung zwischen den Zielwert und die Spezifikationsgrenzen passt. Die Anzahl stellt den Sigma-Wert des Prozesses dar. Die zentrale Aufgabe dieser Thesis ist es, darzulegen ob ─ und wenn ja ─ wie die Six Sigma-Methodik für kleine und mittlere Unternehmen im augenoptischen Fachbetrieb effektiv und sinnvoll zu implementieren ist. Die Recherchen und Analysen der Arbeit kommen diesbezüglich zu dem Ergebnis, dass Six Sigma durchaus eine Option für ein augenoptisches Unternehmen darstellen kann, das qualitative Niveau von Prozessen und Dienstleistungen zu heben. Jedoch bedarf es besonderer Sorgfalt bei der Auswahl geeigneter Prozesse und einer detaillierten Kosten-Nutzen-Aufstellung um mit Six Sigma effizient zu arbeiten und nachhaltigen Erfolg zu haben.
Die Stiftung „Focus on Vision“ hat nach dem Prinzip der Alvarezlinsen Sehhilfen mit variabler Stärke entwickelt – die Focusspec-Brillen. Diese werden vor allem in Entwicklungsländern eingesetzt, um die Bevölkerung schnell und effektiv mit einer Korrektion zu versorgen. Es gibt zwei verschiedene Ausführungen, eine mit einstellbaren positiven Brechwerten (von 0,5 dpt bis 4,5 dpt) und eine mit einstellbaren negativen Brechwerten (von -1,0 dpt bis -5,0 dpt).
In dieser Arbeit wurden diese Sehhilfen mit einem Scheitelbrechwertmesser vermessen und die auftretenden Aberrationen genauer betrachtet.
Da in der realen Gebrauchssituation Blickbewegungen durch den Brillenträger stattfinden, wurden die Alvarezlinsen im Hinblick auf den Augendrehpunkt vermessen. Dazu wurde an der Hochschule Aalen ein Messaufsatz konzipiert, der sich an einem handelsüblichen Scheitel-brechwertmesser anbringen lässt. Dieser Aufsatz lässt sich schwenken, sodass die Messungen den Blickbewegungen um den Augendrehpunkt entsprechen. Die Messungen wurden für ein Blickfeld von 40° (±20°) durchgeführt. Dazu wurde auf den Gläsern ein Bereich über 9x9 Messpunkte vermessen, die jeweils in einem Abstand von 5° zueinander liegen.
Zunächst wurden die Brechwerte einer Sehhilfe für eine jeweilige Einstellung von ±4 dpt bestimmt. Die Schwankungsbreite der Sehhilfe mit -4 dpt (+4 dpt) liegt bei 0,0265 dpt (0,0797 dpt). Außerdem zeigen sich ein Astigmatismus und ein Refraktionsfehler, die durch die schrägen Blickwinkel verursacht werden. Wie zu erwarten, nehmen diese Aberrationen mit steigendem Blickwinkel zu. Der maximale Betrag des Astigmatismus liegt bei 0,40 dpt und der maximale Refraktionsfehler bei 0,52 dpt. Die Auswertung wurde über den Bereich eines Blickwinkels von ±10° gemacht.
Im Vergleich sind die Aberrationen der Focusspec-Brille mit dem positiven Brechwert größer als bei der Focusspec-Brille mit dem negativen Brechwert. Auch die größere Schwankungsbreite der Brille mit positivem Brechwert weist darauf hin, dass die verschiedenen Glasformen der Alvarezlinsen einen Einfluss auf die Abbildungsqualität haben könnten. Für eine detaillierte Betrachtung wird in dieser Bachelorarbeit zum ersten Mal eine Annäherung der Messergebnisse von Alvarezlinsen an diese sagittalen und tangentialen Bildschalen versucht. Vergleicht man alle Ergebnisse mit klassischen sphärischen Brillengläsern, zeigt sich, dass die Aberrationen der Alvarezlinsen vor allem am Rand größer sind. Dennoch ist die Art der Aberrationen vergleichbar mit denen der sphärischen Gläser.
Üblicherweise findet, im Rahmen der subjektiven Refraktion, eine Bestimmung der
Sehschärfe beim Blick durch das Zentrum von Einstärkengläsern statt. Das Ergebnis
dieser Messung dient als Entscheidungskriterium bei der Auswahl der Glasstärke
der jeweiligen Korrektion. Umgekehrt ist der erzielbare Visus ein wichtiges Maß
hinsichtlich der Beurteilung der Qualität einer Sehhilfe.
Da einige der heute verfügbaren Sehhilfen nicht nur eine Stärke besitzen ist es
besonders interessant die Sehschärfe nicht nur beim Blick durch das Zentrum
des Glases zu beurteilen, sondern unter verschiedenen Blickwinkeln zu ermitteln.