Optik und Mechatronik
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Fragestellung: Ist es sinnvoll im Kindesalter restriktiv einen UV-Schutz für die Augen anzuwenden, obwohl UV-Strahlung eine schützende Wirkung für das Entstehen einer Myopie hat?
Einleitung: Die Myopie ist eine typischerweise durch Längenwachstum des Augapfels verursachte Fehlsichtigkeit mit stark steigender Prävalenz in den letzten Jahrzenten. UV-Strahlung hat auf die Haut und die Augen eine Vielzahl negativer Auswirkungen. Nebst der akuten Photokeratitis sind Pinguecula, Pterygium, Plattenepithelneoplasie, Katarakt, AMD und maligne Melanome chronische Veränderungen. Andererseits bremst UV-Strahlung das Fortschreiten des Augenlängenwachstums.
Modellrechnung: Mittels dem evidenzbasierten Modellrechner kann das Risiko einer Myopie und deren Stärke anhand des Jahrgangs, der Sonnenschutzanwendung, der familiären Prädisposition, der Zeit im Freien und des Bildungsgrades berechnet werden. Gelegentlich angewandter Sonnenschutz hat gegenüber häufig angewandtem Sonnenschutz einen Schutzfaktor für die Myopieentstehung von 1.03. Das grösste Risiko einer Myopie kommt von der familiären Prädisposition.
Diskussion: Zeit im Freien hat einen grossen hemmenden Effekt auf die Myopie, Sonnenschutzanwendung nur einen leicht Fördernden. Zudem hat Sonnenschutz einen stark hemmenden Effekt auf UV-bedingte Augen- und Hauterkrankungen. Auf Sonnenschutz der Augen zu verzichten, um eine Myopie zu verhindern oder im Fortschreiten zu bremsen, scheint unvernünftig.
The use of computers spread among the population, both for work and leisure purposes. This poses an increased risk factor for dry eye disease, a multifactorial disease influencing the surface of the eye. With the recent increasing usage of head-mounted displays, it is critical to determine whether or not they have the same impact on the tear film as conventional screens.
Ein optometrisches Visualtraining wird in der Funktionaloptometrie eingesetzt, um visuelle Funktionsstörungen zu verbessern oder zu beheben. Außerdem wird es unter anderem in der Sportoptometrie und zur visuellen Rehabilitation angewendet. In Fachkreisen wird Visualtraining kontrovers diskutiert und die wissenschaftliche Belegbarkeit des Öfteren angezweifelt. Ziel dieser Bachelorthesis ist es, den aktuellen Stand des Visualtrainings abzubilden.
Ziel der vorliegenden Bachelorthesis ist es, anhand der Analyse von Temperaturmessungen an Heißluftgeräten Informationen über deren Erwärmungsprozesse und Temperaturverteilungen zu erlangen.
Dieses Wissen soll die praktische Arbeit an Heißluftgeräten erleichtern.
Darüber hinaus soll die Arbeit mittels Thermographieaufnahmen Bezug zur Erwärmung von Hornfassungen herstellen und als Basis für zukünftige Untersuchungen dienen.
Insgesamt wurden in dieser Untersuchung an fünf handelsüblichen Heißluftgeräten Temperaturmessungen durchgeführt, von denen zwei Heißluftgeräte eine Temperaturregelung besaßen.
Für den Versuchsaufbau wurde ein Messschema verwendet, welches an 17 definierten Messpunkten Temperaturmessungen mittels Multimeter und angeschlossenem Thermoelement ermöglichte. An einem der Heißluftgeräte mit Temperaturregelung wurden zusätzlich Messungen mit unterschiedlichen Aufsetzdüsen sowie mit und ohne Erwärmungstopf durchgeführt.
Die Messergebnisse zeigen unterschiedliche Temperaturverteilungen der einzelnen Heißluftgeräte. Bei den geregelten Heißluftgeräten wird deutlich, dass die Temperaturregelung für die Verwendung mit Erwärmungstopf und geschlossenem Deckel konzipiert wurde, da hier eine exaktere Erreichung der Temperaturen feststellbar war. Die Möglichkeit das Gerät ohne Erwärmungstopf zu verwenden führt zu einer örtlichen Verschiebung des Temperaturmaximums vom äußeren Bereich des Messschemas hin zum Zentrum. Für das Brillenfassungsmaterial Horn konnte ein Emissionsgrad mit dem Wert 0,95 ermittelt werden und somit wurde eine Basis für zukünftige Thermographiemessungen zur Untersuchung des Materialverhaltens von Hornbrillenfassungen bei Erwärmung geschaffen.
Internationale Optometrie
(2019)
Der vorliegende Leitfaden soll den Studierenden des Studiengangs Augenoptik/Optometrie der Hochschule Aalen eine bessere Vorbereitung auf das Auslandssemester ermöglichen. Für einen besseren Überblick werden die verschiedenen Abläufe sowie die Chancen und Herausforderungen dargestellt.
Der Leitfaden soll als Orientierungshilfe dienen und die Entscheidung für oder gegen ein Auslandssemester einfacher machen. Gleichzeitig soll den Studierenden die Relevanz der internationalen Optometrie verdeutlicht und allgemeine Informationen zur Optometrie weltweit bereitgestellt werden.
Ziel und Zweck der Arbeit: In dieser Arbeit wurden die Refraktionsergebnisse des sukzessiven und simultanen Kreuzzylinderabgleichs unter Verwendung der Sehzeichen „Punktewolke“ und „8“ dahingehend miteinander verglichen, ob beide Verfahren das gleiche Ergebnis liefern und ob die Refraktionsergebnisse der beiden Kreuzzylinderverfahren reproduzierbar sind. Des Weiteren fand ein Vergleich der ermittelten Sehschärfen, der subjektiven Bewertung der beiden Kreuzzylinderverfahren seitens der Probanden und des Untersuchers sowie der jeweiligen Messdauer statt.
Material und Methode: Die Studie wurde mit 24 augengesunden Probanden im Alter von 19-74 Jahren durchgeführt. Die Messungen erfolgten nach einer randomisierten Abfolge. Dabei wurde jeder Test zweimal vorgenommen.
Ergebnisse: Reproduzierbarkeit des sukzessiven und simultanen Kreuzzylinderabgleichs unter Verwendung der „Punktewolke“: Die mittlere Abweichung in der Differenz der sphärischen Äquivalente beträgt 0,01 dpt für den sukzessiven und -0,08 dpt für den simultanen Kreuzzylinderabgleich. Die Standardabweichung für J0 bzw. J45 betragen ±0,08 bzw. ±0,13 dpt für den sukzessiven und ±0,15 bzw. ±0,17 dpt für den simultanen Abgleich. Reproduzierbarkeit des sukzessiven und simultanen Kreuzzylinderabgleichs unter Verwendung der „8“: Für den sukzessiven Kreuzzylinderabgleich ergibt sich eine mittlere Abweichung von -0,01 dpt in der Differenz der sphärischen Äquivalente und eine Standardabweichung von ±0,09 dpt für J0 und ±0,10 dpt für J45. Die mittlere Abweichung in der Differenz der sphärischen Äquivalente für den simultanen Abgleich liegt bei -0,05 dpt, die Standardabweichung für J0 ist ±0,16 dpt und für J45 gleich ±0,13 dpt. Übereinstimmung der Sehzeichen „Punktewolke“ und „8“: Die Wahl des Sehzeichens hat einen geringeren Einfluss auf den sukzessiven Kreuzzylinderabgleich. Die Standardabweichung für J0= ±0,11 und für J45= ±0,11 dpt. Die Berechnungen für die simultane Kreuzzylindermethode ergeben eine Standardabweichung von ±0,19 dpt für J0 und ±0,13 dpt für J45. Übereinstimmung von sukzessivem und simultanem Kreuz-zylinderabgleich: In Bezug auf die sphärischen Äquivalente liefern beide Verfahren sowohl unter Darbietung der „Punktewolke“ als auch der „8“ vergleichbare Ergebnisse. Für die Kreuzzylinderkomponenten ergeben sich unterschiedliche Ergebnisse. Die Standardabweichungen betragen ±0,18 bzw. ±0,16 dpt für J0 bzw. J45 unter Darbietung des Sehzeichens „Punktewolke“. Bei Verwendung der „8“ ergibt sich eine Standardabweichung von ±0,25 dpt für J0 und ±0,12 dpt für J45.
Schlussfolgerung: Der sukzessive Kreuzzylinderabgleich weist sowohl unter Darbietung des Sehzeichens „Punktewolke“ als auch der „8“ im Vergleich zu den in dieser Arbeit im Kapitel Diskussion aufgeführten Studien eine hohe Reproduzierbarkeit auf. Im Gegensatz dazu ergeben sich für den simultanen Kreuzzylinderabgleich höhere Abweichungen. Bei Vergleich der beiden Kreuzzylindermethoden ergeben sich für die Kreuzzylinderkomponenten höhere Abweichungen im Vergleich zu den genannten Studien. Weitere Studien, in welchen zwei vergleichbare Gruppengrößen mit Zylinderstärken bis 1,5 dpt und über 1,5 dpt verglichen werden, werden angeraten.
Im Rahmen dieser Bachelorarbeit „Konzept zur praktischen Entwicklung einer videobasierenden e-Learning-Plattform zur Unterstützung hörakustischer Praktikumsveranstaltungen am Beispiel der Tonaudiometrie“ wird ein Leitfaden entwickelt, anhand dessen es künftig ermöglicht wird, Lernvideos zur Unterstützung der Lehrveranstaltung „Audiologie Praktikum“ zu erstellen. Die Lernvideos sollen als Ergänzung der Lernveranstaltung dienen und den Studierenden wie den Praktikumsbetreuern als praktische Veranschaulichung verschiedener Themengebiete wie „Messung der Luftleitung“ dienen.
Im ersten Schritt werden die möglichen Themengebiete analysiert, bei denen sich eine praktische Veranschaulichung im Rahmen eines e-Learning-Moduls anbietet, welche Themengebiete für die Studenten ausschlaggebend sind und ob diese mit der in der Modulbeschreibung definierten Kompetenzen deckungsgleich sind. Es wird im Vorfeld überlegt, wie der Begriff des „e-Learning“ definiert ist und welche Vor- und Nachteile dieser mit sich bringt. Darüber hinaus wird der aktuelle „Stand der Entwicklung“ kurz erörtert, um aktuelle Themen wie beispielsweise Webinare einzuordnen. Vorrangig wird jedoch die Frage diskutiert, wie die Themen ansprechend und lernfördernd in einem entsprechenden Videoformat dargestellt werden können.
In diesem Rahmen wird auf die einzelnen Schritte eingegangen, die zur Entwicklung eines Lernvideos notwendig sind.
Es hat sich dabei gezeigt, dass die Erstellung des Drehbuchs die Grundlage jedes professionellen Lernvideos darstellt. Auch benötigte Softwareprogramme und Ausstattung, wie beispielsweise die Kamera, sind ausschlaggebend für die erfolgreiche Produktion eines e-Learning-Videos. Die Auswahl der Akteure und der Hintergrundsprecher/in, die eigentliche Videoaufnahme sowie deren fachgerechte Ver- bzw. Bearbeitung stellt einen weiteren wichtigen Teil in der praktischen Entwicklung von e-Learning-Videos dar.
Durch die im Anhang beigefügten Checklisten wird eine Unterstützung in der Umsetzung des vorliegenden „Konzept zur praktischen Entwicklung einer videobasierenden e-Learning-Plattform zur Unterstützung hörakustischer Praktikumsveranstaltungen am Beispiel der Tonaudiometrie“ gegeben. Die Umsetzung des Leitfadens wird in Form von vier produzierten Lernvideos veranschaulicht.
Redemanuskript zum Impulsvortrag für die Podiumsdiskussion „Dürfen Maschinen denken (können)?“ auf dem 102. Katholikentag am 28.05.2022 in Stuttgart. Podium: Winfried Kretschmann (MdL, MPräs Baden-Württemberg, Stuttgart), Ursula Nothelle-Wildfeuer (Freiburg), Michael Resch (Stuttgart), Karsten Wendland (Aalen) Moderation: Stefanie Rentsch (Fulda) Anwältin des Publikums: Verena Neuhausen (Stuttgart) - with English translation -
Technikethik im Jahr 2021
(2021)
Myopie-Management
(2021)
Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, einen Workflow für den Bereich Myopie-Management, anhand internationalen Guidelines zu erstellen. Für die verschiedenen Myopie-Management-Maßnahmen werden hierfür effiziente Musterprozesse herausgearbeitet. Diese sollen als Leitfaden dienen und für Augenoptiker*innen und Optometrist*innen, welche sich im Bereich Myopie-Management spezialisieren, ein erfolgreiches und zukunf tsfähiges Geschäftsmodell mit effizienten Arbeitsschritten generieren. Zudem sollen die Mindestanforderungen in Aus- und Weiterbildung, Ausstattung und Räumlichkeiten aufgezeigt werden, um ein detaillierten Überblick zu geben.
Entwicklung und Analyse einer Messmethode zur Bestimmung des individuellen Insets mittels Kamera
(2016)
In dieser Arbeit wird eine Messmethode zur Bestimmung der individuellen Pupillendistanz für den Nahbereich und des damit einhergehenden individuellen Insets entwickelt.
Bei der Methode handelt es sich um Kameramessungen in einer definierten Prüfdistanz von 400 mm. Die Fixation erfolgt auf eine Fixationsmarke, die zentrisch vor dem Kameraobjektiv angebracht ist. Je Messreihe werden zehn Einzelmessungen durchgeführt, deren Mittelwert für die weiteren Vergleiche herangezogen wird.
Die Methode wird durch verschiedene Messungen an insgesamt drei Probanden und einem Kunstkopf untersucht und deren Ergebnisse werden mittels Vergleichsmessungen traditioneller Messmethoden auf Plausibilität geprüft. Der Mittelwert über die Standardabweichungen der gemessenen Pupillendistanzen aller Messreihen beträgt 0,04 mm.
Im weiteren Verlauf werden verschiedene Korrekturfaktoren hergeleitet, die Messungenauigkeiten wie beispielsweise den perspektivischen Fehler ausgleichen. Die Abweichungen zwischen den aus diesen Messungen berechneten Insets und den geometrisch berechneten Insets liegen in einem Bereich von 0,05 mm bis 0,38 mm.
Die Ergebnisse aller Messungen zeigen zudem für die drei untersuchten Probanden einen kleineren binokularen Inset von 3,21 mm bis 4,18 mm auf als der für Standardgleitsichtgläser verwendete Inset von insgesamt 4,0 mm bis 5,0 mm.
Das Ziel der vorliegenden Thesis ist die Erarbeitung eines Leitfadens zur Anpassung von weichen individuellen Kontaktlinsen. Dabei werden auch die theoretischen Grundlagen betrachtet. In diesem Abschnitt wird besonders auf die Studien zur Anpassung über die Scheiteltiefe eingegangen. Um zu zeigen, welche Vorteile individuelle Kontaktlinsen haben, werden diese für den Kunden und den Augenoptiker in Bezug auf die Geometrie der Kontaktlinsen erläutert. Insgesamt soll die Thesis zur Orientierung für Studenten, Augenoptiker und Kontaktlinsenspezialisten bei der Anpassung von weichen individuellen Kontaktlinsen dienen.
The increasing prevalence of myopia throughout the industrialized world in recent decades has caused costs and problems for the eye health. Changed lifestyle and behavior are the main causes. For the pathogenesis of myopia, the amount of time spent outdoor and near activities play an important role. Various options for the treatment of myopia have been described as effective in the literature. Normal single vision glasses and contact lenses can only provide clear vision, but do not reduce myopia progression. Orthokeratology shows a slowing of axial growth, but has an increased risk of infectious keratitis. Low-dose atropine (0.01%) is currently the best pharmacological option. It proved safe, effective and showed the least rebound effect with negligible side effects. Other options for the treatment of myopia include special glasses, behavioral changes and prolonged outdoor exposure (to prevent the onset of myopia), as well as other methods. An increasingly important myopia management option is multifocal contact lenses, that provide a peripheral treatment zone producing myopic defocus. Such myopia control lenses are available as customized or as daily or monthly lenses. Children benefit from wearing contact lenses more than just having refractive error correction and myopia control, they have a better self-esteem and improved quality of life. The numerous findings on the safety and efficacy of soft multifocal distance center contact lenses in children to reduce the progression of myopia suggest that this modality should be considered as a main treatment option. Less, but similar to orthokeratology, when wearing soft lenses there is a risk of developing potentially serious complications such as microbial keratitis. The introduction of child-appropriate risk minimization strategies, and patient and parent education with regular monitoring is essential and leads to successful contact lens wear. This literature review summarized the actual knowledge about myopia management, prevalence, etiology and the visual and healthy consequences of myopia.
The three currently most important strategies for slowing the progression of myopia are soft multifocal distance center contact lenses, Orthokeratology and low-dose atropine ophthalmic drops.
Purpose: Usually, a theory of attention upon gazed-at locations is applied. More parameters than gaze location can be derived to improve the theory of attention allocation. The aim of this study was to identify parameters related to eye tracking, that are suitable indicators of attention.
Methods: Binocular eye tracking data was collected with the Eye Tribe tracking system (The Eye Tribe Aps, Copenhagen, Denmark) for the task of visual exploration of the painting “Unexpected Visitors” by Ilya Repin. 20 subjects (valid data: 19/20) had to look at this painting for about two and a half minutes in order to generate fatigue and inattention. In a second step, suitable parameters of attention were transferred to a data set (8 subjects, valid data: 6/8) on a perimetric task executed with the OCTOPUS 900 perimeter (Haag-Streit, Köniz, Switzerland). Monocular parameters could be applied on the perimetric task, the error rate (false positive and false negative catch trials, 5 % each) were taken as additional parameter.
Results: For the image viewing task, the only parameter showing significance was the average level (a10) of fatigue waves (p = 0.00024, ANOVA, ∆ = -0.8316 px). Blink duration (∆ =-270.4 ms), pupil variability (∆ = -0.17868), saccade length (∆ =-0.3135 px) and fixation duration (∆ = 186.5 ms) did not change significantly, but showed relevant trends by differences ∆ of their median between the first and last tenth of the recording time. Blink rate and the Index of Cognitive Activity (ICA) did neither show significant changes nor relevant trends. Vergence accuracy failed to indicate fatigue due to variability between subjects and comparatively small effect size. For the perimetric data, in 3 of 6 subjects fatigue waves over a limited time window could be observed. Only for one subject, a relevant increase in false negative responses to catch trials (50 percentage points) could be observed.
Conclusion: Pupil diameter variability, saccade length, fixation duration and fatigue waves were the parameters indicating fatigue. Only the latter parameter has the potential to be applied to perimetric data.
Die Lautheitsskalierung verwendet sowohl Schmalband- als auch Breitbandsignale. Funktionselemente wie beispielsweise die Störschallunterdrückung reagieren auf Rauschen und reduzieren die Verstärkung. Das Ziel dieser Arbeit ist herauszufinden, wie Hörsysteme und ihre Funktionselemente auf schmalbandige Testsignale bei entsprechenden Frequenzen und Pegeln reagieren.
Es wurden vier Hörsysteme von zwei Herstellern, je ein High-
und ein Low-End-Gerät untersucht, die mit drei Konfigurationen der Funktionselemente ausgestattet waren, nämlich AUS(Adaptive Funktionselemente ausgeschaltet, AN (vom Hersteller empfohlene Einstellung der Funktionselemente) und SU (nur Störschallunterdrückung aktiviert). Bei fünf Frequenzen und sechs Eingangspegeln wurde das Verhalten der Hörsysteme auf Terzbandrauschen gemessen. Anhand des Zeitverlaufs der Ausgangspegel ließ sich die Reduktion des Ausgangsschalldruckpegels errechnen. Dabei wurden Anfangs- und Endpunkt der Änderung gemessen und die Ausgangspegel mit und ohne Funktionselementen bei 2 Sekunden (s) verglichen. Jedes Hörsystem reduzierte den
Ausgangspegel, abhängig von Eingangspegel und eventuell Frequenz. Bei Phonak reduzierten die Funktionselemente die Ausgangspegel bei 2s nicht, bei Siemens allerdings reduzierten sie diese bei einigen Messungen um einige Dezibel. Als Schlussfolgerung ergibt sich, dass Hörsysteme
auf Signale der Lautheitsskalierung unterschiedlich reagieren und dass Funktionselemente und Signaleigenschaften, und zwar Frequenz und Eingangspegel,
eine wichtige Rolle für ihre Reaktion spielen.
In Branchen wie Luftfahrt, Hotellerie oder Autovermietungen gehört «Revenue-Marketing» (kurz: RM) in Form von dynamischer Preisgestaltung schon lange zum angewendeten Standard. Ziel dieser Studie ist herauszufinden, wie die Haltung der schweizerischen Augenoptikerbranche gegenüber «Revenue-Marketing» ist. Es wird analysiert, wie viele Augenoptikfachgeschäfte in der Schweiz dynamische Preise anwenden und wie viele diese nicht anwenden. Es wird analysiert, wie die dynamischen Preise gesteuert werden und welche Produkte betroffen sind. Werden noch keine dynamischen Preise verwendet, wird nachgefragt, ob eine mögliche Einführung geplant ist. Sofern keine Einführung geplant ist, werden die Ablehnungsgründe analysiert. Zudem wird geforscht, ob die Firmengrösse einen Einflussfaktor auf die Verwendung von «Revenue-Marketing» hat.
Neben der subjektiven Bewertung der Hörsystemanpassung durch die Kunden und die Verifikation durch die Akustikerin/den Akustiker, in der Regel insitu, ist auch die Validierung einer Hörsystemanpassung nötig bzw. vorgeschrieben.
Der in der Hörgeräteakustik verbreitetste Test, um das Sprachverstehen zu testen, ist auch weiterhin der Freiburger Sprachtest.
Dieser findet nicht nur Anwendung bei Akustikerinnen und Akustikern, sondern auch bei HNO Ärztinnen und Ärzten. Somit ist er aus der Praxis nicht wegzudenken.
Neben den bekannten Problemen der ungleichen Listen und der mangelnden Eignung des Freiburger Sprachtests für Messungen im Störschall, haben jedoch alle Sprachtests gemein, dass sie nur akustisch und nicht visuell dargeboten werden.
Viele Schwerhörige, auch HörgeräteträgerInnen, nutzen jedoch im realen Leben neben der reinen akustischen auch die visuelle Information über das Mundbild der Sprecherin / des Sprechers. Diese Zusatzinformation kann die subjektive Höranstrengung deutlich reduzieren.
In dieser Studie wurde die Sprachverständlichkeit (SV) im Freiburger Sprachtest im Freifeld mit und ohne Videomaterial bei insgesamt 22 Personen und 6 Normalhörenden untersucht.
Application of a robotic THz imaging system for sub-surface analysis of ancient human remains
(2019)
We used a robotic-based THz imaging system to investigate the sub-surface structure of an artificially mummified ancient Egyptian human left hand. The results obtained are compared to the results of a conventional CT and a micro-CT scan. Using such a robotic THz system promises new insights into the sub-surface structure of human remains. The depth resolution of the THz images exceeds the resolution of a conventional CT scan and is comparable with a micro-CT scan. The advantage of THz measurements over micro-CT scans is the fact that even comparatively large samples, like complete bodies, can be scanned. These would not fit into a conventional micro-CT scanner.
Wideband-tympanometry (WBT) could give more informative data about the tympanic condition than the conventional tympanometry. In the actual literature, the clinical profit of wideband-tympanometry in pediatric audiological settings is not well evaluated. The aim of this study was to analyze the additional clinical benefit.
Das Ziel dieser Bachelorarbeit besteht darin, die im bereits vorhandenen Computerprogramm „sagreader“ (Matlab, Schwandt M., 2016, Aalen) zur Erstellung von Kontaktlinsen mit Freiformrückfläche gefundenen Fehler zu analysieren und zu beheben. Außerdem soll kontrolliert werden, ob die in das Programm geladenen Daten der Pentacam HR (Oculus, Wetzlar) reproduzierbar sind, oder ob sich Fehlerquellen während der Messung bei der Berechnung der Freifromrückfläche negativ auswirken.
Deflektometrie
(2015)
In der vorliegenden Bachelorarbeit wurde ein, im Zentrum für Optische Technologien neuartiger Aufbau, eingemessen, sowie eine Anleitung für diesen erstellt. Dieser Messaufbau basiert auf Deflektometrie. Es werden Messungen mit diesem Gerät durchgeführt. Für Vergleichsmessungen wir ein Interferometer (ALI 201) verwendet.
Es wird der aktuelle Stand der Technik in der Interferometrie und der Deflekto-metrie erklärt. Hierbei wird auch auf die allgemeine Funktionsweise beider Messtechniken eingegangen.
Anschließend werden die bei den Versuchsmessungen verwendeten Geräte allgemein erläutert. Das heißt der Aufbau und die Funktion eines Fizeau-Interferometers und eines Phase-Measuring-Deflektometers.
Außerdem wurde eine Bedienungsanleitung für das Deflektometer mit einem LED-Tunnel erstellt, welches ein Entwicklungsgerät von Zeiss ist. Schließlich werden Flächen mit verschiedenen Oberflächenstrukturen mit den Messgeräten ausgemessen. Die Messwerte mit dem Interferometer sollen als Vergleichswerte dienen, damit man die Messungen am Deflektometer bewerten und einschätzen kann. Es geht vor allem darum, zu sehen, welche Oberflächen mit dem Deflektometer produktiv vermessen werden können. Außerdem soll bei geeigneten Oberflächen die Wiederholbarkeit des Geräts anhand von 20 Wiederholungsmessungen getestet werden.
Fluorescence Microscopy-Based Quantitation of GLUT4 Translocation: High Throughput or High Content?
(2020)
This research project is of particular importance since there is a lack of adequate data on pediatric eye and vision disorders in Russia, particularly in the Volga region. In the present study, we estimate the prevalence of vision disorders among school-aged children who participated in a vision screening program in Samara, Russia. The relationship between learning-related visual dysfunctions is explored in depth, such to illustrate the connection between vision and learning. Hence, a key feature in this study is the inclusion of binocular vision disorders among the conditions tested.
Die Bachelorarbeit beschäftigt sich mit dem Vergleich des Wellenfront-Aberrometers DNEye ® Scanner 2 der Firma Rodenstock und der subjektiven Refraktion bei photopischer und mesopischer Pupille. Des Weiteren wird die Refraktionsänderung von photopischer zu mesopischer Pupille betrachtet. Jede Refraktionsbestimmung wird mit einer Sehschärfen- und Kontrastprüfung kombiniert.
Hintergrund: Die Sehschärfebestimmung ist die am häufigsten geprüfte Sehfunktion. Landoltringe und Buchstaben werden oftmals als Sehzeichen zur Sehschärfebestimmung verwendet. In dieser Studie werden vier Sehtestmetho-den miteinander verglichen, welche derartige Optotypen darbieten: Der Freiburg Visual Acuity Test (FrACT), unter Verwendung eines Nummernblocks (FrACTk), bzw. eines rotierbaren, haptischen Landoltrings (FrACTh) als Eingabegeräte, die Tübingen Landolt Chart, auf welcher Landoltringe nach den Vorgaben der ISO 8596 sowie DIN 58220 Teil 3 dargeboten werden und ETDRS-Sehzeichentafeln. Ziele der Studie waren es (i) den Unterschied zwischen der subjektiven Bewertung der Testmethoden durch Probanden selbst, sowie die Beurteilung des Zurechtkommens der einzelnen Versuchspersonen durch den Untersucher, unter Verwendung von visuellen Analogskalen (VAS) herauszufinden und hinsichtlich der Testdauer (ii) die Ermittlung der Inter-Test Reliabilität zwischen den Methoden und (iii) deren Test-Retest Reliabilität zu vergleichen. Es wird besonders auf die Untersuchungsergebnisse von FrACTk und FrACTh eingegangen.
Probanden und Methodik: Für die explorative Studie wurden 24 augengesun-de, erwachsene Studenten der Hochschule Aalen (davon 14 männlich und 10 weiblich) mit einer Sehschärfe von ≥ 0,2 (4/20) als Probanden untersucht. Sämtliche Studierende verschiedener Fachrichtungen waren mit den Methoden der Visusbestimmung bislang nicht vertraut. Dabei wurde nach Zufallsprinzip die monokulare Sehschärfe des Führungs- oder nicht führenden Auges bestimmt. Die vier Testmethoden wurden jeweils zweimal in einer kontrollierten, randomisierten Reihenfolge, welche vor Studienbeginn in einer Permutationskette festgelegt wurde und unter Gebrauch der Forced-Choice-Strategie durchgeführt.
Ergebnisse: Subjektive Einschätzung: FrACTk wurde von Probanden und Untersuchern gegenüber FrACTh präferiert (p<0,001). Der ETDRS-Test und FrACTk wurden gegenüber den Landolt-Tafeln und FrACTh bevorzugt. Testdauer: Die Durchführung des FrACTh dauerte durchschnittlich 1,5-mal länger als FrACTk (p<0,001). FrACTk und ETDRS-Test waren am schnellsten durchführbar mit einem Median im ersten Testdurchgang von 48,2 und 48,7 Sekunden (p>0,05). FrACTh und der Landoltringtafel-Test nahmen 68,2 Sekunden und 96,1 Sekunden in Anspruch (Median erster Testdurchgang, p>0,05). Alle Sehtests, welche als Optotype den Landoltring verwendeten, wiesen einen signifikant schnelleren zweiten Testdurchgang auf (p<0,05). Die zwei Testdurchgänge des ETDRS-Tests dauerten nahezu gleich lang (p>0,05).
Schlussfolgerung: Die Durchführung des FrACT ging mit dem Nummernblock schneller als mit dem haptischen Eingabegerät und wurde von den Probanden und Untersuchern bevorzugt. ETDRS-Tests und FrACTk waren hinsichtlich der absoluten Testzeiten kürzer als die Ausführung des FrACTh und des Landoltringtafel-Tests. Die schnellsten Tests wurden auch von Probanden und Untersuchern am besten bewertet.
Das Ziel dieser Thesis ist es, eine UV-durchlässige Brillenfassung zu entwi-ckeln, welche aus kosmetischen Gründen zur Reduktion des Bräunungsabdrucks getragen wird. Hierfür wurde mithilfe einer Online-Umfrage eine Bedarfsanalyse durchgeführt.
Um eine solche Studie durchführen zu können, werden die notwendigen theoretischen und produktionspraktischen Vorüberlegungen angestellt. Im ersten Teil der Arbeit wird zunächst darauf eingegangen in welchen Branchen UV-durchlässige Materialien zum Einsatz kommen. Wichtige Ergebnisse können aus dem Bereich der Textilindustrie und dem Solarienbau gewonnen werden. Es stellt sich heraus, dass beispielsweise das Material Plexiglas® GS Sunactive der Firma Evonik Industries, für den Bau eines Prototyps geeignet sein kann.
Ein zentrales Ergebnis der durchgeführten Umfrage ist, dass 56 % der Befragten den Bräunungsabdruck ihrer Korrektionsbrille als störend empfinden. Frauen stört dieser signifikant stärker als Männer. Ein deutlich größerer Anteil der Befragten empfindet den Bräunungsabdruck ihrer Sonnenbrille als störend. Eine weitere wichtige Erkenntnis ist, dass weniger Befragte ihre Sonnenbrille zum Bräunen absetzen würden, hinterließe sie keinen Bräunungsabdruck. Dies würde zum Schutz der Augen beitragen. Insgesamt hätten 70 % der Befragten, Interesse an einer UV-durchlässigen Brillenfassung und wären auch bereit, hier einen höheren Preis zu bezahlen, als für eine handelsübliche Brillenfassung.
Beim Bau des Prototyps müssen einige DIN-Normen beachtet werden. Das verwendete Material darf die Gesundheit und Sicherheit des Trägers nicht beeinflussen. Die Augen müssen vor schädlichen UV-Strahlen geschützt werden, weshalb die Gläser weiterhin mit UV-Schutz ausgestattet sein müssten. Der fertige Prototyp muss ferner eine angemessene mechanische Stabilität und Temperaturbeständigkeit aufweisen.
Der fertige Prototyp zeigt, dass es möglich ist, eine UV-durchlässige Brillenfas-sung, die eine ausreichend mechanische Stabilität und Temperaturbeständigkeit hat, zu entwickeln und zu produzieren. Wie die Umfrage gezeigt hat, gibt es Interessenten und somit eine potentielle Nachfragesituation für eine derartige Produktneuheit; auf den im Zusammenhang mit dieser Arbeit gefertigten Prototypen wird im Verlauf der Arbeit näher eingegangen.
Die Bevölkerungsversorgung mit medizinischen Leistungen stellt zunehmend eine größere Herausforderung dar. Durch demographische Veränderungen unserer Gesellschaft ist ein deutlicher Anstieg des augenärztlichen Versorgungsbedarfs erkennbar. Trotz steigender Zahl an Ophthalmologen zeigt sich keine entsprechende Zunahme der augenärztlichen Versorgungskapazität. In der Zukunft wird eine flächendeckende und hochqualitative Versorgung nicht mehr möglich sein, solange nicht mit Aufstockung der notwendigen Ressourcen auf den steigenden Versorgungsbedarf reagiert wird.
Die optimale und exakte Brillenglaszentrierung ist seit je her der Mittelpunkt eines jeden Verkaufsgespräches. Die Anforderungen an eine exakte Brillenglaszentrierung steigen stetig, insbesondere nach der Etablierung individueller Gleitsichtgläser. Nur eine optimale Zentrierung ermöglicht dem Kunden ein angenehmes Tragegefühl. Deshalb ist die exakte Brillenglaszentrierung ein Muss. Die Möglichkeiten der Zentrierung reichen mittlerweile von manuellen Methoden über stationäre Videozentriergeräte bis hin zu Applikationen in Kombination mit Tablets. Letztere stellen die jüngste Innovation im Zeitalter fortschreitender Digitalisierung dar.
Ziel dieser Bachelorthesis ist es, die Erwartungen und die Zufriedenheit deutscher Augenoptiker in Bezug auf tablet-basierte Applikationen zur Brillenglaszentrierung zu ermitteln. Deshalb wird eine Befragung bei 500 unabhängigen Augenoptikern der Bundesrepublik Deutschland durchgeführt. Anhand der gewonnen Ergebnisse wird erfasst, welche Erwartungen sie haben und abgefragt, ob diese erfüllt werden oder nicht. Zudem wird untersucht, ob die Applikationen den Genauigkeitsanforderungen genügen und ob bestehenden Methoden, vor allem aber Videozentriersystemen, durch Apps zukünftig Gefahr droht.
Die Befragung zeigt, dass die Augenoptiker vergleichsweise wenig zufrieden sind, da ihre Anforderungen an eine Applikation zur Brillenglaszentrierung bisher nur unzureichend erfüllt werden. Dennoch ist diese neuartige Methode der Brillenglaszentrierung nicht zu unterschätzen. Es zeigt sich, dass der Trend zukünftiger Zentriermethoden immer mehr in Richtung tablet-basierte Applikationen geht, jedoch nur unter der Voraussetzung, dass diese zukünftig die Anforderungen der Anwender erfüllen. Die Apps befinden sich noch im Anfangsstadium, können sich aber durch weitere Entwicklungen früher oder später als feste Zentriermethode etablieren.
Die im Rahmen dieser Bachelor Thesis "Verzeichnung und Brillenanpassung - Eine Visualisierung in Form von Drehbüchern" erarbeiteten Drehbücher dienen als Vorlage zur Erstellung von Lehrvideos in Form von Kurzfilmen mit einer Länge von drei bis vier Minuten.
Diese Kurzfilme sollen Kunden und Mitarbeitern der Firma Schneider das Verständnis für das jeweilige optische Thema erleichtern.
Es wurden Drehbücher zu den Themen "Anpassung und Zentrierung von Brillen" und "Verzeichnung und Schaukeleffekt bei Gleitsichtgläsern" erstellt.
Die angefertigten Drehbücher ermöglichen mit genauen Regieanweisungen und Layouts die spätere Umsetzung durch Dritte. Verschiedene Situationen und Darstellungen werden mit Skizzen und Anmerkungen vertieft. Die jeweiligen Bilder unterstützen die Veranschaulichung der einzelnen Szenen und erleichtern die Umsetzung vom Drehbuch zum Film. Zusätzlich gibt es in beiden Drehbüchern einen Text für den Sprecher.
Mit dieser Erzählstimme werden im Video die einzelnen Abbildungen und Szenen für den Betrachter leicht verständlich erklärt. Zudem wurde von beiden Drehbüchern ein Storyboard angefertigt, welches mit Kameraanweisungen und Szenenbeschreibungen den zeitlichen Ablauf des Videos darstellt.
Zusätzlich zu den Drehbüchern wurden die Grundlagen beider Themen in jeweils einem theoretischen Teil zusammenfassend erklärt.
Preliminary study: Polishing force measurement by viscosity - the return of ketchup polishing
(2021)
Pharmaceutical agents or drugs often have a pronounced impact on protein-protein interactions in cells, and in particular, cell membranes. Changes of molecular conformations as well as of intermolecular interactions may affect dipole-dipole interaction between chromophoric groups, which can be proven by measuring the Förster resonance energy transfer (FRET). If these chromophores are located within or in close proximity to the plasma membrane, they are excited preferentially by an evanescent electromagnetic wave upon total internal reflection (TIR) of an incident laser beam. For the TIR-FRET screening of larger cell collectives, we performed three separate steps: (1) setting up of a membrane associated test system for probing the interaction between the epidermal growth factor receptor (EGFR) and the growth factor receptor-bound protein 2; (2) use of the Epac-SH188 sensor for quantitative evaluation under the microscope; and (3) application of a TIR fluorescence reader to probe the interaction of GFP with Nile Red. In the first two steps, we measured FRET from cyan (CFP) to yellow fluorescent protein (YFP) by spectral analysis and fluorescence lifetime imaging (FLIM) upon illumination of whole cells (epi-illumination) as well as selective illumination of their plasma membranes by TIR. In particular, TIR excitation permitted FRET measurements with high sensitivity and low background. The Epac sensor showed a more rapid response to pharmaceutical agents, e.g., Forskolin or the A2B adenosine receptor agonist NECA, in close proximity to the plasma membrane compared to the cytosol. Finally, FRET from a membrane associated GFP to Nile Red was used to test a multi-well TIR fluorescence reader with simultaneous detection of a larger number of samples.
The present manuscript gives a short overview on Förster Resonance Energy Transfer (FRET) of molecular interactions in the nanometre range. First, its principle is described and a short historical overview is given. Subsequently some principal methods and applications of FRET sensing and imaging are described (with some emphasis on fluorescence lifetime imaging, FLIM), and finally two innovative FRET techniques are presented in more detail. Applications are focused on measurements of living cells.
Biometrie des Auges
(2020)
Das Ziel dieser Studie besteht darin, 200 Probanden an den Zeiss-Geräten i.Profiler und IOL Maser 500 zu vermessen, um ein individuelles Augenmodel überprüfen zu können.
Zusätzlich wird untersucht wie das Sphärische Äquivalent (SÄ) der Probanden, mit der jeweiligen Augenlänge und der Vorderkammertiefe korreliert. Die Messungen der zufällig ausgewählten Probanden erfolgten immer am rechten Auge zwischen 9:00 und 15:00 Uhr.
Purpose
Automated scanpath comparison metrics should deliver an objective method to
evaluate the similarity of scanpaths. The aim of this thesis is an evaluation of
seven existing scanpath comparison metrics in static and dynamic tasks in order
to provide a guidline that helps to decide which algorithm has to be chosen for a
special kind of task.
Methods
The applicability of the algorithms for a static, visual search task and a dynamic,
interactive video game task as well as their constraints and limitations were tested.
Therefore, binocular gaze data were recorded by using the eye tracking system The
Eye Tribe (The Eye Tribe ApS, Copenhagen/ Denmark). Objective task performance
measures from 21 subjects were used in order to create scanpath groupings
for which a relevant effect of dissimilarity was to be expected. Objective task performance
measures such as task performance time were statistically evaluated and
compared to the results gained by the comparison metrics.
Results
Four of the algorithms being used successfully identified differences for static and
dynamic tasks: MultiMatch, iComp, SubsMatch and the Hidden Markov Model.
ScanMatch was very sensitive for the static task but not applicable to the dynamic
task whereas FuncSim was suitable for dynamic but not for static tasks. Eyenalysis
failed to detect any effect.
Conclusion
The applicability of scanpath comparison metrics depends on the state of the task,
respectively on the kind of experimental set up. In future, the application area for
eye tracking will expand and an improvement of automated scanpath comparison
metrics is therefore required.
„Gelernt ist längst nicht mehr gelernt”- Weiterbildung und Qualifizierung sind der Schlüssel für die Arbeit von morgen, erklärte Bundesarbeitsminister Hubertus Heil am 21.11.2019. „Die Beschäftigten von heute müssen auch die Arbeit von morgen machen können”, lautete der zentrale Satz, mit dem Hubertus Heil den Grundstein für die Debatte legte. Durch den digitalen Wandel der Arbeitswelt werden sich Berufe, Tätigkeiten und Qualifikationsprofile massiv verändern. „Lebenslanges Lernen” dürfe dabei aber nicht als Bedrohung wahrgenommen werden. (1) Um das Wissen und Können auf dem neuesten technologischen Stand zu halten, wird Weiterbildung immer wichtiger, nicht nur für Geringqualifizierte, sondern auch für Fachkräfte. (2) Moderne Geräte führen heute für den*die Kunden*Kundin unterschiedliche Screenings durch und messen zeitgleich die Sehstärke unter Tag- und Nachtbedingungen. Tragbare Funduskameras ermöglichen ohne Pupillenerweiterung das Erkennen und Überwachen von Netzhauterkrankungen. (3) All diese Geräte sind einfach und ohne besondere Qualifikation zu bedienen. Trotz der zunehmenden telemedizinischen Unterstützung ist eine fundierte optometrische Ausbildung unentbehrlich um sich nicht von dieser telemedizinischen Unterstützung abhängig zu machen oder noch bedenklicher, den*die Kunden*Kundin mit Halbwissen vermeintliche Sicherheit über seinen*ihren Gesundheitszustand zu vermitteln. Auch befinden wir uns mitten im demografischen Wandel. Die steigende Zahl älterer Menschen bedeutet nicht nur ein Anstieg von Brillenträgern, sondern auch eine Zunahme an altersbedingten Veränderungen am Auge. (4) Gleichzeitig nimmt die Zahl der Augenärzte stetig ab, ab von den großen Städten herrscht in der Augenheilkunde ein großer Ärztemangel. (5) Der*die Augenoptiker*in Zukunft wird zunehmend in den Bereich Früherkennung und Prävention miteinbezogen. Dazu benötigt er*sie entsprechende Kenntnisse und Qualifikationen eines*einer Optometristen*in, um diese optometrischen Dienstleistungen anbieten zu können. Die zunehmende Digitalisierung ermöglicht zusätzlich nützliche persönliche und kompetente Beratung auf hohen fachlichen Niveau. Diese Masterthesis gibt einen Überblick über die aktuelle Ausbildungssituation und welche berufsbegleitenden Weiterbildungsmöglichkeiten für Augenoptikergesellen*innen, Augenoptikermeister*innen, Staatlich geprüfte Augenoptiker*innen und Dipl.-Ing. für Augenoptik (FH) in Deutschland zur Verfügung stehen.
Diese Bachelorthesis beschreibt Gründungs- und Unternehmensführungsstrategie anhand einer handlungsorientierten und konstruktivistischen Lernstrategie VaKE (Value and Knowledge Education) zum Erlangen der beruflichen Handlungsfähigkeit. Dabei teilt sich die Arbeit in drei Hauptteile wie folgt auf: Im ersten Teil wird beschrieben welche Kompetenzen und Eigenschaften zusammen die berufliche Handlungsfähigkeit ergeben, und wie diese erworben werden kann. Weiterhin wird der geschichtliche Hintergrund von Qualifikationen und Handlungskompetenzen dargestellt. Im zweiten Teil dieser Bachelorthesis wird die Theorie zu den Gründungs- und Unternehmensführungsstrategien im Rahmen der allgemeinen Meisterprüfungsordnung (AMVO) herausgearbeitet und beschrieben. Dabei werden nach der AMVO im zweiten Handlungsfeld die Gründungs- und Übernahmeaktivitäten sowie das dritte Handlungsfeld der Unternehmensführungsstrategien genauer beschrieben. Das zweite Handlungsfeld gliedert sich in die Bedeutung der persönli-chen Voraussetzungen für den Erfolg der beruflichen Selbstständigkeit, die wirtschaftliche, gesellschaftliche und kulturelle Bedeutung des Augenoptiker Handwerks, der Nutzen von Handwerksorganisationen sowie Entscheidungen zum richtigen Standort eines Augenoptischen Betriebes. Das dritte Handlungsfeld beschreibt die Bestimmungen des Arbeits-und Sozialversicherungsrechts, Instrumen-te zur Durchsetzung von Forderungen sowie theoretischen Grundlagen zur Insolvenz und deren mögliche Konsequenzen. Der dritte Teil dieser Bachelorthesis setzt sich aus handlungsorientierten Aufgaben zu den Gründungs- und Unternehmensführungsstrategien zusammen, welche im zweiten Teil genau beschrieben wurden. Diese Aufgaben werden anhand der konstruktivistischen Lernstrategie VaKE durchgeführt.
Ohr – Diagnostik
(2021)
Improved light scattering characterization by BSDF of automotive interior and 3D printed materials
(2021)
3D printing of optics
(2018)