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E-Book

Augenmotilitätsstörungen

Computerunterstütze Diagnose und Therapie

AutorMichael Buchberger, Siegfried Priglinger
VerlagSpringer-Verlag
Erscheinungsjahr2005
Seitenanzahl129 Seiten
ISBN9783211271773
FormatPDF
KopierschutzDRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis59,99 EUR
Neueste Erkenntnisse aus Biomechanik und Klinik ermöglichen eine computerunterstützte Darstellung der Augenmotilität von Schielen und komplexen Augenmotilitätsstörungen. Die biomechanischen Faktoren und die grundsätzlichen Operationsmethoden werden aufgezeigt. Die funktionelle Anatomie des Augenbewegungsapparates und dessen zentraler Steuerung, die anschauliche Beschreibung einfacher mathematischer Grundlagen der Okulomotorik und biomechanischer Augenmodelle, die Darstellung einer 'funktionellen Topographie' als Orientierungshilfe für die Diagnostik und Simulation stehen im Mittelpunkt. An Beispielen werden parallel klinische und biomechanische Gesichtspunkte der Messung, Differentialdiagnostik und Simulation horizontaler und vertikaler Motilitätsstörungen besprochen. Ein interaktives Computerprogramm (SEE++) zur Simulation von Motilitätsstörungen sowie deren operativer Korrektur liegt als CD bei. Ein umfangreiches Literaturverzeichnis sowie zahlreiche Abbildungen und Tabellen vervollständigen das Buch.

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Leseprobe

3 Struktur von biomechanischen Modellen (S. 9-10)

Wie der Name bereits verrät, handelt es sich bei der Biomechanik um einen Zweig der Mechanik, der sowohl die Kräfte untersucht, welche auf biologische Strukturen wirken, als auch deren Auswirkungen. Folglich ist für die erfolgreiche Entwicklung biomechanischer Modelle ein grundlegendes Verständnis von folgenden drei Gebieten erforderlich: – biologische Strukturen – mechanische Analyse – Verstehen von Bewegungen [Mil96].

Für die Konstruktion eines biomechanischen Modells ist es anfangs notwendig, die relevanten anatomischen Strukturen des okulomotorischen Systems zu erfassen und geeignete Abstraktionen zu schaffen, die unter Verwendung mathematischer Methoden modelliert werden können. Deshalb müssen alle sechs äußeren Augenmuskeln und der Bulbus in einer abstrakten Darstellung als Teile eines gesamten biomechanischen Modells definiert werden. Ein Augenmuskel selbst setzt sich in einer abstrakten Darstellung aus mehreren Teilen zusammen. Diese wären beispielsweise die Insertion oder der Ursprung eines Augenmuskels. Auch diese können weiter unterteilt werden.

Um ein vollständiges biomechanisches Modell zu gestalten, reicht jedoch die Abbildung der Augenmuskeln und des Bulbus alleine nicht aus. Ebenso ist eine Beschreibung der geometrischen Beziehungen zwischen allen abstrakten Darstellungen erforderlich. Dieser Teil des biomechanischen Modells wird als geometrisches Modell definiert. Um die Veränderbarkeit des Systems zu gewährleisten ist es wünschenswert, das geometrische Modell als einen eigenständigen, austauschbaren Teil zu gestalten, der mit anderen biomechanischen Komponenten interagiert.

Ein wohlgeformtes biomechanisches Modell besteht aus austauschbaren Komponenten, die für Flexibilität und Kompatibilität bei späteren Änderungen und Erweiterungen des Systems sorgen. Abgesehen vom geometrischen Teil des Systemmodells ist ferner ein Modell zur Beschreibung der Muskelkräfte und deren Einfluss auf die Augengeometrie notwendig. Daher braucht ein biomechanisches Modell ebenso ein Muskelkräftemodell, welches die Umwandlung von Innervationen in Muskelkräfte simuliert und vorhersagt und im Anschluss daran diese Muskelkräfte in die Augengeometrie einfließen lässt, sodass diese letztendlich in Form von Augenrotationen dargestellt werden. Ein biomechanisches Augenmodell muß auch die Kinematik von Augenbewegungen berücksichtigen.

Angewandt auf das kinematische Modell des menschlichen Auges wird eine Vorwärts- und Rückwärtskinematik eingesetzt. Die Vorwärtskinematik findet bei gegebenen Innervationen die resultierende Blickrichtung, die Rückwärtskinematik wiederum leitet aus einer gegebenen Blíckrichtung die Innervationen für die Augenmuskeln ab. Folglich besteht ein biomechanisches Modell aus mehreren abstrakten Darstellungen und Sub-Modellen. Die abstrakten Darstellungen beziehen sich auf die verschiedenen anatomischen Teile des menschlichen Auges, während die Sub-Modelle mathematische Beschreibungen der geometrischen Eigenschaften, Muskelkräfte und Kinematik einschließen [BKPH03].

Inhaltsverzeichnis
Vorwort5
Inhaltsverzeichnis6
Anleitung9
Einleitung11
1 Methode und Werkzeuge13
2 Analytische Modelle15
3 Struktur von biomechanischen Modellen17
4 Geschichte der Modellierung des menschlichen Auges19
5 Augenmodell SEE-KID22
1 Klinische Vorraussetzungen und Augenmuskelchirurgie23
6 Medizinische Grundlagen26
1 Augenmuskel-„Pulleys“28
2 Augenmuskelschichten30
3 Anatomische Messdaten30
4 MRT-Befunde der Orbita32
5 Sektionsbefunde der Orbita33
7 Physiologie der Augenmotilität35
1 Kinematische Prinzipien der Augenbewegungen37
8 Neuronale Strukturen41
1 Hering’sches Gesetz42
2 Sherrington’sches Gesetz43
9 Funktionelle Topographie44
10 Analyse von Augenbewegungsstörungen48
1 Physiologie der Rollstrecke48
11 Horizontales Begleitschielen51
1 Konkomitantes konvergentes Schielen51
2 Konkomitantes divergentes Schielen53
12 Inkomitante, periphere und zentrale Augenbewegunggsstörungen55
1 Fehlinnervationssyndrom Stilling-Türk-Duane I55
2 Fehlinnervationssyndrom Stilling-Türk-Duane II56
3 Beidseitiges Fibrosesyndrom57
4 Heavy-Eye-Syndrom rechts59
5 Nukleäre Schielform (VI-Parese) mit supranukleärer Blickparese nach rechts61
13 Vertikale Motilitätsstörungen63
14 Nomenklatur64
15 Vertikale Schielformen66
1 Strabismus sursoadductorius67
2 Strabismus deorsoadductorius68
3 Überfunktion des m. obl. inf.71
4 Strabismus sursoadductorius durch Pulley-Verlagerung72
5 Höherstand des rechten Auges (+VD)73
6 Beidseitige Überfunktion des m. obl. inf. mit Kopfzwangshaltung74
16 Differentialdiagnostische Aspekte77
1 Wirkungsweise der funktionellen Topographie79
17 SEE++ Referenz83
1 Überblick83
2 Patientenverwaltung84
3 Medizinische Stammdaten86
4 Referenzdaten97
5 Szenarien99
6 Ansichten104
7 Symbolleisten110
8 Operationen117
9 Optionen124
10 Datenexport127
Nachwort und Ausblick133
Literatur135

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