DD280902A1

DD280902A1 - DEVICE FOR MEASURING THE EYE REMINDER

Info

Publication number: DD280902A1
Application number: DD30941987A
Authority: DD
Inventors: Reinhard Kaestner; Siegurd Magnus
Original assignee: Univ Berlin Humboldt
Priority date: 1987-11-25
Filing date: 1987-11-25
Publication date: 1990-07-25

Abstract

Die Erfindung beruht auf dem Prinzip der Applanationstonometrie und findet in der Augenheilkunde Anwendung. Ziel der Erfindung ist es, die Applanationsflaeche zu bestimmen bei gleichzeitiger Vermeidung des Einflusses des Traenenfilms. Erfindungsgemaess ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass eine Messkammer von einer Lochplatte verschlossen wird. Diese Messkammer besteht aus einer Kammer mit der Applanationsflaeche und einer Kammer mit einer einstellbaren Vergleichsoeffnung und ist durch eine Brueckenanordnung ueber ein symmetrisches Verzweigungsstueck verbunden. In den Aufzweigungen des Verzweigungsstueckes zur Durchleitung des Gasstromes befinden sich Thermofuehler.The invention is based on the principle of applanation tonometry and is used in ophthalmology. The aim of the invention is to determine the Applanationsflaeche while avoiding the influence of the tears film. According to the invention, the device is characterized in that a measuring chamber is closed by a perforated plate. This measuring chamber consists of a chamber with the applanation surface and a chamber with an adjustable Vergleichsoeffnung and is connected by a bridge arrangement via a symmetrical branch piece. In the branches of the branch piece for the passage of the gas flow are thermofuehler.

Description

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Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung des Augeninnendruckes, das auf dem Prinzip der Applanationstonometrie beruht. Das Anwendungsgebiet ist die Medizin, speziell die Augenheilkunde.The invention relates to a device for measuring intraocular pressure, which is based on the principle of applanation tonometry. The field of application is medicine, especially ophthalmology.

Characteristic of the known state of the art

In den Industrienationen ist neben dem Diabetes die Glaukomerkrankung die häufigste Ursache für eine Erblindung in fortgeschrittenem Alter. Dabei ist der erhöhte Augeninnendruck ein gemeinsames Sympton dieser Krankheitsgruppe. Die Messung des Augeninnendruckes ist daher für Diagnostik und Therapiekontrolle, neben anderen Verfahren, eines der wichtigsten Aufgaben im Zusammenhang mit dieser Erkrankung.In the industrialized nations, glaucoma is the most common cause of blindness in advanced age, in addition to diabetes. The increased intraocular pressure is a common symptom of this disease group. The measurement of intraocular pressure is therefore one of the most important tasks associated with this disease for diagnosis and therapy control, among other procedures.

Für diese Druckmessung gibt es heute Verfahren und Geräte, deren Entwicklungsstand als ausgereift gelten kann. Die z. Z. als am genauesten geltenden oeräto für die Messung des Augeninnendruckes arbeiten nach dem Prinzip der Hornhautabplattung als Folge einer Kraftein., i.-kung auf das Auge. Diese Verfahren werden allgemein als Applanationstonometrie bezeichnet.For this pressure measurement, there are today procedures and devices whose level of development can be considered mature. The z. Z. as the most accurate oeräto for the measurement of the intraocular pressure work on the principle of corneal obliteration as a result of a force., I.-kung on the eye. These methods are commonly referred to as applanation tonometry.

So wird bei der Applanationstonometrie nach Goldmann ein Stempel auf das Auge gesetzt und die Größe der Kraft bestimmt, die benötigt wird, eine genau definierte Applanationsfläche zu erzielen. Aufgrund einfacher physikalischer Gesetzmäßigkeiten läßt sich daraus der Augeninnendruck recht genau berechnen. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß die Bestimmung der Applanationsfläche visuell erfolgt und dazu beim Patienten die Tränenflüssigkeit mit Natriumfluorescein gefärbt werden muß.Goldmann applanation tonometry, for example, places a punch on the eye and determines the amount of force required to achieve a well-defined applanation surface. Due to simple physical laws, the intraocular pressure can be calculated quite accurately. A disadvantage of this method is that the determination of the applanation surface is done visually and to the patient the tear fluid must be stained with sodium fluorescein.

Durch uen Andruck einer ebenen Fläche an die Hornhaut wird die Tränenflüssigkeit nach der Peripherie der Applanationsfläche verdrängt und stellt sich unter violetter Beleuchtung als grün fluoreszierender Kreis dar, dessen Durchmesser bestimmt werden muß. Es hat sich als günstig erwiesen, einen Applanationskreisdurchmesser von 3,06mm zu wählen, da bei diesem Durchmesser die die Meßgenauigkeit störenden physikalischen Einflüsse von Hornhaut und Tränenflüssigkeit minimal sind.By applying a flat surface to the cornea, the tear fluid is displaced to the periphery of the applanation surface and, under violet illumination, presents itself as a green fluorescent circle whose diameter must be determined. It has proved to be favorable to choose a applanation circle diameter of 3.06 mm, since at this diameter the physical influences of cornea and tear fluid which disturb the measurement accuracy are minimal.

Für die Bestimmung des Applanationskreisdurchmessers gibt es mehrere Verfahren. So wird z. B. der Applanationskreis optisch in zwei Halbkreise zerlegt, deren Mittelpunkte genau um den Durchmesser der zu applanierenden Kreisfläche verschoben sind.There are several methods for determining the applanation circle diameter. So z. B. the Applanationskreis optically decomposed into two semicircles whose centers are moved exactly to the diameter of the applanierenden circular area.

Berühren sich die Applanationskreise an der Innenseite, so hat die Applanationsfläche die sxakte Größe erreicht. Diese Bestimmung der Applanationsfläche erfordert jedoch viel Geschick des Untersuchers und wird durch unterschiedliche Tränensßkretion beim Patienten in ihrer Genauigkeit stark beeinflußt.If the applanation circles touch on the inside, the applanation surface has reached the sxakte size. However, this determination of the applanation area requires much skill on the part of the examiner and is strongly influenced by different tear excretion in the patient in their accuracy.

Hauptnachteil ist eine visuelle Ablesung, die einen subjektiven Fehler nich. ausschließt.Main drawback is a visual reading that does not reflect a subjective error. excludes.

Ein anderes Prinzip zur Bestimmung der Applanationsfläche wird in der US-PS 3913390 beschrieben. Der Applanationskörper besteht hier aus Glasfasern, an dessen Oberseite eine Meßskala angeordnet ist, die sich bei aufgesetztem Gerät im Schärfebereicli einer Betrachtungsoptik befindet. Durch d<e Glasfaser wird das Abbild der Applanationsfläche auf die Meßskala übertragen und kann dort abgelesen werden. Die visuelle Bestimmung der Applanationsfläche ist aber, wie bereits beschrieben, nachteilig, genauso der Einfluß des Tränenfüms.Another principle for determining the applanation area is described in US Pat. No. 3,913,390. The Applanationskörper here consists of glass fibers, at the top of a measuring scale is arranged, which is located in the attached device in Schärfebereicli a viewing optics. The image of the applanation surface is transmitted to the measuring scale through the glass fiber and can be read there. However, as already described, the visual determination of the applanation surface is disadvantageous, as is the influence of the teardrop.

Ein weiteres optisches Prinzip zur Bestimmung der Applan.jüonsfläche ist in der DE-OS-2643879 beschrieben. Hier nutzt man unterschiedliche Brechungskoeffizienten zwischen Prisma, Auge und Luft aus. Bei diesem Gerät werden Lichtstrahlen unter einem bestimmten Winkel auf die Berührungsfläche zwischen Prisma und Hornhaut geleitet. Da die Brechungskoeffizienten zwischen Prisma und Hornhaut nur eine geringe Differenz aufweisen, die zwischen Prisma und Luft jedoch eine sehr große, werden Lichtstrahlen, die auf die Kontaktfläche auftreffen, nur sehr gering, die zwischen Prisma und Luft jedoch sehr stark reflektiert. Die Differenz zwischen eingestrahltem und reflektiertem Licht ist ein Maß für die applanierte Fläche.Another optical principle for the determination of Applan.jüonsfläche is described in DE-OS-2643879. Here one uses different refractive indices between prism, eye and air. In this device, light rays are directed at a certain angle to the contact surface between the prism and the cornea. Since the refractive indices between the prism and the cornea have only a small difference, but that between the prism and the air is very large, light rays which strike the contact surface are only very small, but the prism and the air very strongly reflect. The difference between irradiated and reflected light is a measure of the applanierte surface.

Hornhauttrübungen und Tränenflüssigkeit wirken sich nachteilig auf die Meßgenauigkeit aus.Corneal opacities and tear fluid have a detrimental effect on the measurement accuracy.

Die in der US-PS 3564907 und 3703095 beschriebenen Tonometer benutzen elektrische Prinzipien der Applanationsflächenbestimmung. Nachteilig auch hier der Einfluß der Tränenflüssigkeit und die umständliche Handhabung, da vor jeder Messung eine Eichung erforderlich ist.The tonometers described in US Pat. Nos. 3,564,907 and 3,703,095 use electrical principles of applanation area determination. Another disadvantage here is the influence of the tear fluid and the cumbersome handling, since a calibration is required before each measurement.

In der DE-OS 3421701 werden Tonometer beschrieben, denen das Applanationsprinzip zugrunde liegt. Zur Bestimmung der Applanationsfläche werden mehrere Verfahren angegeben:In DE-OS 3421701 Tonometer are described, which is based on the Applanationsprinzip. To determine the applanation area, several methods are given:

1. Anwendung von Liohtlciterfasern in Verbindung mit optoelektronischen Sensoren;1. Application of Liohtlciterfasern in conjunction with optoelectronic sensors;

2. Anwendung von akustischen Oberflächenschallwellen und doren Detektionen durch elektroakustische Wandler:2. Application of acoustic surface acoustic waves and detectors by electroacoustic transducers:

3. Messung des f'erührungsdruckea im Applanationsbersich durch Halbleiter-Drucksensoren.3. Measurement of the contact pressure in the applanation by means of semiconductor pressure sensors.

Insgesamt sind alle bisher bekannten Geräte, die auf dem Applanationsprinzip beruhen, hinsichtlich ihrer Handhabung, Meßgenauigkeit und ihrem Automatisierungsgrad unbefriedigend, technisch aufwendig oder kostenintensiv. Ein weiterer Nachteil der Geräte, bei denen die Applanationsfläche optisch visuell bestimmt wird, ist der, daß die Untersuchung nur von geübten Untersuchern mit ausreichender Genauigkeit und Reproduzierbarkeit durchgeführt werden kann, wobei der subjektive Meßfehler nicht vermieden werden kann.Overall, all previously known devices based on the Applanationsprinzip, in terms of handling, accuracy and degree of automation unsatisfactory, technically complex or costly. Another disadvantage of the devices in which the applanation surface is determined visually visually, is that the investigation can be performed only by experienced investigators with sufficient accuracy and reproducibility, the subjective measurement error can not be avoided.

Objective de: Invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu entwickeln, die mit relativ geringem technischen Aufwand eine objektive Bestimmung der Applanationsfläche ermöglicht und den störar.den, die Meßgenauigkeit herabsetzenden Einfluß des Tränenfilms vermeidet.The aim of the invention is to develop a device that enables an objective determination of the applanation surface with relatively little technical effort and avoids the disturbing influence of the tear film which reduces the measuring accuracy.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tonometer zur Messung des Augeninnendruckes zu schaffen, das unter Ausnutzung einfacher physikalischer Prinzipien und Anwendung billiger elektronischer Hilfsmittel kostengünstig hergestellt werden kann, einfach zu bedienen ist und subjektive Fehler bei der Messung ausschließt. Außerdem soll der Einfluß des Tränenfilms der Hornhaut auf die Genauigkeit der Messung vernachlässigbar klein sein. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß ein auf dem Applanationsprinzip beruhendes Tonometer zur Messung des Augeninnendruckes zur Anwendung kommt, be. dem die Applanationsfläche pneumatisch erfaßt wird. Zu diesem Zweck besteht der Meßkopf des Tonometers aus einer kreisförmigen Platte von dem doppelten Durchmesser der Applanationsfläche. Die Bohrungen sind gleichmäßig über die Fläche verteilt und haben einen Durchmesser von 0,1-0,3mm. Der Abstand der Löcher wird so gewählt, daß ein Öffnungsverhältnis von etwa 0,6 entsteht. Die Lochplatte wird von einem Gasstrom durchströmt. Der Volumenstrom wird so gewählt, daß der Tränenfilm mit Sicherheit verdrängt wird und auf der anderen Seite den Patienten nicht belästigt. Durch Anordnung einer zweiten Kammer im Meßkopt, di3 eine Referenzöffnung besitzt, wird eine pneumatische Brückenanordnung realisiert, wodurch die Messung des Durchstromvolumens, welches mit Hilfe von Thermofühlern erfolgt, von Druck- und Temperaturschwankungen unabhängig wird.The invention has for its object to provide a tonometer for measuring intraocular pressure, which can be inexpensively made using simple physical principles and application of cheap electronic aids, is easy to use and excludes subjective errors in the measurement. In addition, the influence of the tear film of the cornea on the accuracy of the measurement should be negligible. According to the invention, the object is characterized in that a tonometer based on the applanation principle is used for measuring intraocular pressure, be. the pneumatic applanation surface is detected. For this purpose, the measuring head of the tonometer consists of a circular plate of twice the diameter of the applanation surface. The holes are evenly distributed over the surface and have a diameter of 0.1-0.3mm. The spacing of the holes is chosen to give an aperture ratio of about 0.6. The perforated plate is flowed through by a gas stream. The volume flow is chosen so that the tear film is displaced with certainty and on the other hand, the patient is not bothered. By arranging a second chamber in Meßkopt, di3 has a reference opening, a pneumatic bridge arrangement is realized, whereby the measurement of the flow volume, which takes place with the aid of thermocouples, is independent of pressure and temperature fluctuations.

embodiment

Aufbau und Funktion des erfindungsgemäßen Meßkopfes, der in Fig. 1 dargestellt ist, sol! an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden.Structure and function of the measuring head according to the invention, which is shown in Fig. 1, sol! will be explained on an exemplary embodiment.

Die Vorrichtung besteht aus zwei Kammern 3 und 4, denen über den Anschluß 5 der Gasstrom 6 zugeführt wird. Durch Aufteilung des Gasstromes in die Teilströme 6a und 6b werden beide Kammern durchströmt, wobei der Teilstrom 6a die Kammer 3 durch dio gelochte Applanationsplatte 1 verläßt und der Teilstrom 6 b die Vergleichskammer 4 durch die Referenzöffnung 7 verläßt. Die Applanationsplatte 1 wird auf die Hornhaut des Auges 2 gedrückt, so daß nun entsprechend der Größe der applanierten Fläche ein Teil der Löcher verschlossen wird. Damit ändert sich das Verhältnis der beiden Teilströme 6a und 6b. Die Referenzöffnung wird so groß gewählt, daß bei dem Erreichen der definierten Applanationsfläche beide Teilströme gleich groß sind. Bei Erreichen der Gleichheit der Teilströme wird die Andruckkraft des Meßkopfes nach bekannten Verfahren bestimmt und damit der Augeninnendiuck.The device consists of two chambers 3 and 4, which via the terminal 5, the gas stream 6 is supplied. By dividing the gas stream in the partial streams 6a and 6b, both chambers are flowed through, wherein the partial flow 6a leaves the chamber 3 through dio perforated Applanationsplatte 1 and the partial flow 6 b leaves the comparison chamber 4 through the reference opening 7. The applanation plate 1 is pressed onto the cornea of the eye 2, so that a part of the holes is now closed according to the size of the applanierten surface. This changes the ratio of the two partial flows 6a and 6b. The reference opening is chosen so large that when reaching the defined applanation surface both partial flows are the same size. Upon reaching the equality of the partial flows, the pressing force of the measuring head is determined by known methods and thus the Augeninnendiuck.

Fig. 2 ieigl die Anordnung der Löcher auf der Applanationsplatte 1 des Meßkopfes. Durch die gleichmäßige Anordnung der Löcher ist eine genaue Zentrierung der Applanationsplatte des Meßkopfes gegenüber der Hornhaut nicht erforderlich. Mit Hilfe dei Thermofühler 8 werden auf elektronischem Wege die Strömungsvolumina erfaßt.Fig. 2 ieigl the arrangement of the holes on the applanation plate 1 of the measuring head. Due to the uniform arrangement of the holes, a precise centering of the applanation plate of the measuring head with respect to the cornea is not required. With the help of the thermocouple 8, the flow volumes are detected by electronic means.

Claims

1. A device for measuring intraocular pressure according to the Applanationsprinzip constant applanation laugh, characterized in that it consists of closed with a perforated plate measuring chamber, which is flowed through by a suitable medium, preferably in gaseous.

2. Device according to claim!, Characterized in that a bridge arrangement is used, which is composed of a measuring chamber with applanation surface and a comparison chamber with a preferably nozzle-like and adjustable comparative opening and that both chambers are supplied by a common source with a symmetrical branch piece.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that are arranged in the branches of the gas flow thermocouple.

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that thermistors are incorporated in an electrical bridge circuit.