Ein erster "Versuch" für die Entwicklung eines mathematischen Modells des menschlichen Auges wurde von Krewson 1950 formuliert. Dieses Modell definierte ausschließlich geometrische Beziehungen und wurde um 1975 von Robinson verfeinert. Einige Jahre später wurde von Miller und Robinson 1984 ein erstes vollständiges biomechanisches Modell vorgestellt, das auch Muskelkräfte und Kinematik unterstützt. Dieses Modell trug den Namen SQUINT und wurde später noch in einer zweiten, sehr ähnlichen Version verfeinert. Basierend auf diesen bisher beschriebenen Modellen wurde von Günther 1986 ein neues biomechanisches Modell implementiert, wobei dieses Modell allerdings geometrische Formulierungen von Kusel und Haase (1977) verwendete. Dieses Modell wurde auch als Computersystem umgesetzt, die Prognoseergebnisse waren aber nicht mit klinischen Erfahrungen korrelierbar.

 

Miller und Demer stellten 1995 ein neues biomechanisches Modell und Computersystem Orbit™ vor (weitere Informationen unter www.eidactics.com). Dieses System war die erste Computersimulation, die auch anatomische Elemente wie Pulleys berücksichtigte und so wesentlich bessere, klinisch vergleichbare Prognosewerte lieferte. Orbit™ war auch gleichzeitig das erste Computersystem mit grafischer Benutzeroberfläche in diesem Bereich.

 

Im Jahr 2000 wurde von Porrill, Warren und Dean das biomechanische Modell "Eyelab" vorgestellt. Die Implementierung diente ausschließlich für Forschungszwecke und wurde mit Matlab umgesetzt. Dieses Modell stellt keinen klinischen Test zur Verfügung und kann somit nicht für die Modellierung von pathologischen Situationen verwendet werden.

 

Das von SEE++ primär verwendete Modell SEE-KID basiert teilweise auf Formulierungen von "Eyelab" und "Orbit", wobei das Orbit Modell zusätzlich in unveränderter Form im SEE++ System implementiert wurde, um Vergleiche durchführen zu können. Das SEE-KID Modell wurde mit modernsten Methoden des Software-Engineering unter Verwendung von objekt- und komponentenorientierten Technologien entwickelt. Dieses Modell zeichnet sich gegenüber anderen im Speziellen dadurch aus, dass es eine abstrakte Definition eines biomechanischen Augenmodells realisiert, und somit mehrere Modelle (SEE-KID Modell, SEE-KID Active Pulley Modell, Orbit-, Faden- und Bändermodell) realisieren und miteinander vergleichen kann. Das im Rahmen des Forschungsprojektes SEE-KID formulierte biomechanische Augenmodell ist aber trotzdem eine vollständige, mathematische Lösung für das gestellte Problem und verwendet nicht-lineare Optimierungsstrategien für die Lösung des kinematischen Systems. Außerdem definiert es auch noch ein eigenständiges geometrisches Modell.

 

Das SEE-KID Active Pulley Modell ist ebenfalls ein eigenständiges Modell im SEE++ System, welches auf dem SEE-KID Modell basiert. Zusätzlich implementiert dieses Modell noch die von Demer et. al. formulierte "Active-Pulley-Hypothese", welche die aktive Bewegung der Pulleys der geraden Augenmuskeln in sekundären und tertiären Blickpositionen beschreibt.

 

Im Unterschied zu anderen Simulationssystemen bietet SEE++ eine intuitive grafische Benutzeroberfläche, die es ermöglicht, nahezu alle Funktionen des Systems (Parametrierung, Simulation, Operation) interaktiv anhand eines 3D-Modells durchzuführen.

 

Wie bereits erwähnt umfasst das SEE++ System verschiedene mathematische Modelle der Forschungsgeschichte und ermöglicht so eine interaktive Vergleichbarkeit von Simulationsergebnissen unter Anwendung verschiedener Berechnungen. SEE++ implementiert insgesamt fünf verschiedene Modelle, von denen zwei Modelle nur rein geometrische Eigenschaften des Augapparates simulieren.

 

Verschiedene Modelltypen von SEE++

 

Dies bedeutet, dass diese rein geometrischen Modelle keine Kraftsimulation und Kinematik beinhalten, und somit nicht für die Durchführung eines Schielwinkeltests herangezogen werden können. Trotzdem bieten Faden- und Bändermodell eine ideale Einführung, um ein besseres Verständnis der dem Augapparat zugrunde liegenden geometrischen Eigenschaften zu erhalten.