Aberrationen höherer Ordnung

 

Aberrationen höherer Ordnung sind optische Abbildungsfehler im Auge, die immer dann entstehen, wenn das ins Auge einfallende Licht nicht korrekt gekrümmt und gebrochen werden kann. Häufige Aberrationen sind Kurz- und Weitsichtigkeit oder eine Hornhautverkrümmung.

 

Aberrationen höherer Ordnung (HOA, vom englischen „higher-order aberrations“) sind optische Abbildungsfehler im Auge, die wesentlich unauffälliger und gleichzeitig komplexer sind als Kurzsichtigkeit, Weitsichtigkeit und Hornhautverkrümmung. Aus diesem Grund können sie nicht mit herkömmlichen Brillen oder Kontaktlinsen korrigiert werden.

Wenn dein Augenarzt die erforderlichen Spezialgeräte zur Feststellung optischer Abbildungsfehler hat (z.B. für die Wellenfrontanalyse) und sich dabei herausstellt, dass deine Augen in beachtlichem Maße davon betroffen sind, fragst du dich vielleicht, was das genau bedeutet und welche Auswirkungen das gegebenenfalls auf deine Sehkraft hat.

Aberrationen höherer Ordnung haben relativ unbekannte Namen – zum Beispiel Koma, sphärische Aberration oder Trefoil. Sie können die Ursache sein, dass du nachts schlechter siehst, Blendungen, einen Lichtschein um Lichtquellen, unscharfe Bilder, Radialmuster oder Doppelbilder wahrnimmst.

Kein Auge ist perfekt, bei jedem können bis zu einem gewissen Grad Aberrationen höherer Ordnung festgestellt werden. Wenn du also eine derartige Diagnose bekommst, ist das zunächst kein Grund zur Sorge, solange das Sehen nicht beeinträchtigt ist.

Was genau ist ein optischer Abbildungsfehler höherer Ordnung?

Eine Aberration höherer Ordnung ist eine Verzerrung, die entsteht, wenn eine Wellenfront des Lichts auf Unregelmäßigkeiten im Brechungsapparat des Auges (z.B. Tränenfilm, Hornhaut, vordere Augenkammer, Linse und Glaskörper) trifft.

Unnatürliche Krümmungen der Hornhaut oder der Linse können zusätzlich zu der Verzerrung beitragen, die aufgrund der Lichtwellenfront entsteht. Schwerere Aberrationen höherer Ordnung können außerdem als Folge von Narben auf der Hornhaut nach Augenoperationen, Traumata nach stumpfen Verletzungen oder Augenkrankheiten entstehen.

Auch die Trübungen der Augenlinse bei einem Grauen Star kann Aberrationen verursachen. Und nicht zuletzt können sie entstehen, wenn bei trockenen Augen kein ausreichender natürlicher Tränenfilm vorhanden ist, der Lichtstrahlen normalerweise so krümmt und bricht, dass Objekte fokussiert und scharf abgebildet werden.

Gängige Wellenfront-Formen

 

Diese Übersicht zeigt die häufigeren Formen der Aberration, die entstehen, wenn eine Wellenfront des Lichts auf Augen mit unvollkommener Sehkraft trifft. Ein theoretisch perfektes Auge wird als aberrationsfreie, ebene Fläche dargestellt.

Wie werden optische Abbildungsfehler festgestellt?

Abbildungsfehler höherer Ordnung werden festgestellt, indem die Verkrümmungen identifiziert werden, die entstehen, wenn eine Wellenfront von Licht auf dein Auge trifft.

Da kein Auge optisch perfekt ist, produziert eine gleichförmige Wellenfront von Lichtstrahlen ganz bestimmte dreidimensionale verzerrte Formen auf deinem Auge. Bisher wurden mehr als 60 verschiedene Wellenfront-Formen identifiziert.

Um die Brechungsfehler eines Auges zu beschreiben, werden die Aberrationen in zwei Kategorien eingeteilt:

    • Zu den Aberrationen niederer Ordnung gehören vor allem Kurz- und Weitsichtigkeit sowie Astigmatismus.
    • Die Aberrationen höherer Ordnung umfassen viele verschiedene Abbildungsfehler. Einige haben Namen wie Koma, Trefoil und sphärische Aberration.

 

Welche Auswirkung haben Aberrationen höherer Ordnung auf die Sehkraft?

Die Auswirkungen von Aberrationen höherer Ordnung auf die Sehkraft hängen von mehreren Faktoren ab. Dazu gehört auch die eigentliche Ursache der Aberration.

Menschen mit von Natur aus großen Pupillen, haben im Allgemeinen eher Probleme mit Symptomen, die das Sehen beeinträchtigen. Vor allem, wenn sich die Pupille bei schlechten Lichtverhältnissen noch zusätzlich weitet. Doch auch Menschen mit kleinen oder mittelgroßen Pupillen können deutliche Probleme beim Sehen haben, wenn die Aberrationen zum Beispiel durch Narbenbildung auf der Hornhaut oder Grauen Star, der die Augenlinse trübt, verursacht werden. Außerdem wurden in einigen Studien spezifische HOAs identifiziert, die die Sehqualität von Augen mit kleineren Pupillen beeinträchtigen.

Ein großer Teil bestimmter Aberrationen höherer Ordnung kann schwere, im schlimmsten Fall sogar behindernde Auswirkungen auf die Sehkraft haben.

Welche Symptome gehen mit Aberrationen höherer Ordnung einher?

In einem Auge wirken in der Regel mehrere unterschiedliche optische Abbildungsfehler zusammen. Deshalb ist es schwer, einen Zusammenhang zwischen einer bestimmten Aberrationsform und einem spezifischen Symptom herzustellen. Nichtsdestotrotz werden Aberrationen höherer Ordnung mit

    • Doppelbildern,
    • Unschärfe,
    • Halos,
    • Radialmustern,
    • vermindertem Kontrastsehen
    • und einer schlechten Nachtsicht

in Verbindung gebracht.

Können Aberrationen höherer Ordnung korrigiert werden?

Inzwischen werden Aberrationen höherer Ordnung mit großer Aufmerksamkeit untersucht, denn sie können endlich mithilfe der Wellenfront-Technologie (Aberrometrie) diagnostiziert werden. Außerdem wurden die Aberrationen auch häufiger als Nebenwirkung nach einem Eingriff in der refraktiven Chirurgie beobachtet und so zum Gegenstand größerer Aufmerksamkeit.

Zum aktuellen Zeitpunkt werden verschiedene Methoden der Adaptiven Optik entwickelt, um Aberrationen höherer Ordnung individuell korrigieren zu können. Diese umfassen neuartige Brillengläser, Kontaktlinsen und Intraokularlinsen sowie chirurgische Eingriffe, bei denen die Oberfläche des Auges oder der Hornhaut verändert wird.

Das Ziel der Adaptiven Optik ist eine Sehkorrektur, die die Form der Wellenfront, die auf der Pupille auftritt, verflacht. Dafür soll die eigentliche Verformung ausgeglichen werden.

Es kann jedoch passieren, dass die Adaptive Optik spezielle physische Mängel des Brechungsapparates, die die eigentliche Ursache der Verformungen sind, nicht genau bestimmen kann.