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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung
des Augeninnendrucks. Die Vorrichtung basiert auf dem Verständnis der
Gesetzmäßigkeiten,
welche die Einwirkung eines Objektes auf dem Auge beschreibt.
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Der
Augeninnendruck wird im Allgemeinen mit einem Tonometer gemessen,
welches auf die Oberfläche
der Hornhaut gesetzt wird und dessen Elastizität mit verschiedenen Methoden
(Goldmann's tonometer,
Schiöt's tonometer, etc.)
misst. Zwei der allgemein verwendeten Grundregeln sind die Messung
der Kraft, erforderlich zur Abflachung eines bestimmten Bereichs
der Oberfläche
des Auges, oder die Messung des Durchmessers des Bereichs, der durch
eine bekannte Kraft abgeflacht wird. Diese Methoden erfordern die
Mitarbeit des Patienten und können
nicht ohne allgemeine Anästhesie
an Kleinkindern, an Personen, die unter Demenz leiden, oder an Tieren
angewandt werden.
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In
den
US-Patentpublikationen 5148807 ,
5279300 und
5299573 sind Methoden entwickelt worden,
in denen die Oberfläche
der Hornhaut nicht berührt
wird, wobei der Augeninnendruck mit Hilfe von Wasser- oder Luftstrahlen
oder verschiedener Arten von Wellen gemessen wird. Diese Methoden sind
technisch kompliziert und folglich kostspielig. Die Messinstrumente,
die nach dem Luftstrahlprinzip funktionieren, werden am meisten
von Optikern benutzt, wobei deren Kosten einer noch breiteren Verwendung
durch Allgemeinmediziner entgegenstehen.
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Die
US-Patentpublikation 5176139 offenlegt eine
Methode, in der eine frei fallende Kugel zum Augenlid fallengelassen
und die Höhe
des Rückstoßes der
Kugel gemessen wird. Aus dem
finnischen
Patent 973094 ist eine Vorrichtung bekannt, die auf der
Tatsache basiert, dass eine Messsonde mit einer bestimmten Geschwindigkeit
geschickt wird, um die Oberfläche
des Auges zu berühren,
von wo aus sie zurückprallt.
Die Bewegungen der Sonde können
die Grundlagen für
die Berechnung des Augeninnendrucks sein.
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Die
Druckschrift
US-A-6
093 147 offenlegt eine Vorrichtung zum Messen des Augeninnendrucks
entsprechend des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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Die
vorliegende Erfindung soll bestimmte Verbesserungen speziell in
der zuletzt genannten Vorrichtung erzielen. Die Erfindung will aber
auch den einfachen sowie ökonomischen
Aufbau der Vorrichtung und die genau Messung der Basiskonstruktion
beibehalten, mittels welcher der Augeninnendruck auch bei Patienten
gemessen werden kann, die kooperationsunfähig sind und die nur kurzzeitig eingeschränkt werden
können.
Zusätzlich
ist das Messinstrument auch für
umfangreiche Scann-Aktionen
verwendbar, da die Messung schnell durchführbar ist und weder eine lokale
Betäubung,
noch besonders hoch ausgebildete Bediener erfordert. Sie ist auch
zur Überwachung
für Zuhause
für Patienten
mit Augeninnendruckbeschwerden vorgesehen.
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Die
oben genannten sowie andere Leistungen und die Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden verwirklicht, indem man einen Vorrichtung gemäß der Erfindung
verwendet, die in den beigefügten Ansprüchen definiert
wird.
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Im
Folgenden wird die Erfindung mit Hinweisen auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in denen bestimmte, genau betrachtete Eigenschaften der
Erfindung dargestellt werden.
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Folglich:
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1 zeigt
eine Version einer praktischen Vorrichtung, um eine allgemeine Ansicht
von ihr zur Verfügung
zu stellen;
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2 zeigt
einen vertikalen Querschnitt von der oben genannten Vorrichtung,
gedreht um einem Winkel von 90 Grad;
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3 zeigt
eine ausführliche
Abbildung der wesentlichen Bestandteile der Erfindung, mittels welchen
die Sonde in Richtung des Auges ausgestoßen wird.
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1 zeigt,
wie oben angegeben, eine praktische Ausführungsform der Vorrichtung,
die die Prinzipien entsprechend der Erfindung anwendet, während 2 einen
Querschnitt von ihr zeigt. Diese zwei Abbildungen können zusammen
verwendet werden, um das allgemeine Prinzip und den Aufbau zu veranschaulichen.
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Die
Vorrichtung besteht aus einem Gehäuse 1 aus einem geeigneten
Material, innerhalb dessen alle Bestandteile, die für die Messung
wesentlich sind, eingebaut sind.
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Der
Behälter
oder das Gehäuse 1 ist
deutlich verlängert
und umfasst am oberen Ende eine Stirnstütze 2, die zur Anpassung
des Abstandes zwischen der aufprallenden Sonde 3 und dem
zu vermessenden Auge vorgesehen ist. Die Stirnstütze 2 ist speziell
verstellbar, wobei eine bequeme Möglichkeit der Realisierung
der Justierbarkeit, ein Justagerad 4 benutzt werden soll,
das mit einem Finger leicht gedreht werden kann.
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Die
Verwendbarkeit der Vorrichtung umfasst eine Anzeige- und Überwachungskomponente 5,
die insbesondere aus einem Flüssigkristall-Element
besteht, in dem die Messergebnisse angezeigt werden und zugeordnete
Steuerknöpfe
usw., welche zu den verschiedenen Zeiten erforderlich sind. Die
Bezugsziffer 6 zeigt den Betriebsschalter, welcher, wenn
er betätigt
wird, die Sonde 3 in Richtung Auge freigibt.
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Die
Betriebsleistung für
die Vorrichtung wird von Zellen oder von Batterien 7 geliefert,
während
die Vorrichtung eine zusätzliche
Steckerbuchse 8 aufweisen kann, an die eine externe Ladevorrichtung oder
ein Spannungs-Versorgungsteil angeschlossen werden kann.
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Gemäß der Erfindung
ist die Elektronik der Vorrichtung auf einer Leiterplatte 9 montiert,
die schematisch gezeigt wird.
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1 zeigt
deutlich eine Eigenschaft der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die sie komfortabeler und
präziser
verwendbar werden lässt.
Dies ist ein verengter Teil, der in der Nähe der Sonde 3 der
Vorrichtung eingebaut ist. Diese Verengung wird mit der Bezugsziffer 10 gekennzeichnet.
Dies soll dem Patienten erlauben, die Messung selbst durchzuführen, wobei
er in der Lage ist, den farbigen Teil des Auges durch einen Spiegel,
beidseitig von der Verengung, sehen zu können. Damit ist es für ihn einfacher,
dieses zu verwenden, um die Vorrichtung genau auszurichten und so
sicherzustellen, dass die Sonde auf dem gewünschten Punkt auf der Oberfläche des Augapfels
einschlägt.
Wie ersichtlich ist, befindet sich die Verengung 10 nahe
der Sonde 3.
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3 zeigt
eine Einheit, gekennzeichnet mit der Bezugsziffer 100,
bezogen auf die Erscheinung der Sonde der Vorrichtung gemäß der Erfindung,
der Aufnahme der Messung und anderen ähnlichen Operationen. Entsprechend
der genauen Betrachtung der Ausführungsform,
umfasst die Einheit 100 zwei Spulen 101 und 102,
eine Vorderseite, von welcher die Sonde 3 mit der notwendigen
Geschwindigkeit versehen werden soll. Die hinterste Spule 102 steht wiederum
in Beziehung mit verschieden Messungs- und Einstellungsfunktionen.
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Ein
Innenrohr 105 wird durch eine innen liegende Hülse 104 gehalten,
die um die Sonde liegt und wird mittels eines separaten Hebels 103 gesichert,
welcher mit einer Schrauben-Einrichtung
ausgerüstet
ist. Die innere Hülse
und das Innenrohr können
gewechselt werden. Natürlich
kann die Sonde 3 gewechselt werden, da über eine bestimmte Zeit in der
Innenhülse
und dem Innenrohr genügend
Fremdmaterial angesammelt werden könnte, was störend bei
den Messungen in einer Vorrichtung mit kleinen Toleranzen ist. Da
das Säubern
der Hülse
und des Rohres schwierig ist, ist es einfacher, sie zu wechseln.
Wenn es gewünscht
wird, können
die innere Hülse
und das Innenrohr als eine einzige integrierte Komponente hergestellt
werden.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
kann die Sonde aus einem antimagnetischen Spitzenteil 31 und
einem Schaftteil 32 aus Stahl oder anderem ähnlichen
Material hergestellt werden.
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Der
Spitzenteil 31 besteht aus herstellungs- und kostentechnischen
Gründen
vorzugsweise aus einem Kunststoff. Ein anderes Merkmal der Sonde
ist es, dass eine Schulter an der Stelle geformt ist, wo die Spitze
sich mit dem Schaft verbindet, um auf den Rändern der Öffnung der inneren Hülse 104,
durch welche sich der Schaftteil 32 bewegt, still liegen
zu können.
Dies bringt die Sonde sehr genau auf die Position für den Anfang
des Messverfahrens. Aus hygienischen Gründen ist die Ausgangsposition
des Spitzenteils der Sonde hauptsächlich außerhalb der Vorrichtung.
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Der
nicht-magnetische Spitzenteil der Sonde steht in einem derartigen
Verhältnis
zum magnetischen hinteren Teil, dass sich der Schaft mit einer bestimmten
Länge innerhalb
der Spule 101 erstreckt, vorzugsweise z. B. fast bis in
die Mitte der Spule, betrachtet von seiner Stirnseite, wie es in 3 gezeigt ist.
Die zur Spule geführte
Spannung verursacht eine Druckkraft in der Sonde und bewirkt, dass
sie sich in Richtung des Auges bewegt.
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Früher hatte
die Sonde das Problem, dass unter bestimmten Bedingungen die Augenwimpern dazu
neigten, die Vorderseite der Sonde zu berühren. Dem Spitzenteil der Sonde
wurde jetzt eine sehr runde Form gegeben, so dass ein solches Verfangen verhindert
wird.
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Der
vereinfachte Arbeitsvorgang der Vorrichtung ist wie folgt: Energie
wird an die vordere Spule 101 geliefert, wodurch bewirkt
wird, dass die Sonde anfängt
sich zu bewegen und auf das Auge aufprallt. Die Sonde 3 prallt
zurück
und die Bewegungen, die in Abhängigkeit
von dem Augeninnendruck stattfinden, werden mit Hilfe der hinteren
Spule 102 registriert und an eine geeignete Datenaufbereitungseinheit
geliefert, um insbesondere durch einen Mikroprozessor verarbeitet
zu werden, und das Resultat wird durch das Anzeigegerät 5 angezeigt.
Die Spule 101 kann impulsweise betrieben werden oder während der
gesamten Dauer der Messung an einer Energiequelle ange schlossen
sein, so dass die Energie nur unterbrochen wird, wenn es beabsichtigt
ist, die Sonde nach innen zurückzuziehen.
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Die
Stabilität
der Messung ist in vielerlei Hinsicht eingestellt, z. B. durch das
Auslösen
der Bewegung der Sonde stets unter Verwendung einer konstanten Spannung,
welche sich auch nicht ändert, wenn
die Spannung der Zelle abnimmt. Die konstante Spannung kann einstellbar
sein, um es zu ermöglichen,
die Abschussgeschwindigkeit der Sonde einzustellen. Auch die Ausgangsposition
der Sonde 3 ist in ihrer Art und Weise konstant, z. B.
wenn die Ausgangsposition des Schafts der Sonde in der inneren Hülse 104 still
steht. Ein Weg zur Sicherstellung der Ausgangsposition ist oben
beschrieben worden. Andere Wege können ebenfalls verwendet werden.
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Es
gibt viele unterschiedliche Wege, um sicherzugehen, dass die Sonde
stationär
(in Ruhe) bleibt. Ein Beispiel ist, wenn der Strom für die Vorrichtung
eingeschaltet wird, kann die Sonde durch die magnetische Kraft der
hinteren Messspule 102 stationär gehalten werden. Auch eine
Funktion, welche die Sonde nach der Messung auswirft, kann der Vorrichtung
hinzugefügt
werden. Dies kann manuell durchgeführt werden, indem man eine
Taste betätigt. Die
Haltekräfte
brauchen nicht ununterbrochen vorhanden zu sein, stattdessen kann
die Vorrichtung eine Erkennungsfunktion einschließen, welche
z. B. die Position der Sonde überwacht
und sie festhält, wenn
sie versucht sich abzutrennen oder es erforderlich ist, sie auf
ihren Platz zurück
zu bringen.
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Wie
oben beschrieben, verursacht die der Spule 101 zugeführte Spannung
den Beginn der Bewegung der Sonde, um die eigentliche Messung auszuführen. Die
hintere Spule 102 ermittelt ununterbrochen die Geschwindigkeit
der Sonde, da das allgemeine Grundprinzip beinhaltet, dass die Sonde
am Anfang schnell beschleunigt wird, und dann während der fortgesetzten Bewegung
eine Änderung
der/des zur Spule gelieferten Spannung/Stroms die Beschleunigung
auf eine Konstante auf einem verhältnismäßig niedrigem Niveau verringert,
um die gleichförmige
Bewegung beizubehalten. Die Eingangsspannung bzw. der Eingangsstrom
der Spule 101 ist angelegt, vorzugsweise im Wesentlichen
für die
ganze Zeit, in welcher sich die Sonde in Richtung des Auges fortbewegt
und aufprallt, kann aber auch ausgeschaltet werden im oder nahe
des Moments des Aufpralls.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
wird sofort nachdem der Aufprall eingetreten ist und die Messergebnisse
erhalten worden sind, die hintere Spule 102 aktiviert und
die Sonde wird zurück
in die Ausgangsposition gezogen. Dies gewährleistet, dass die Sonde nicht
entfernt wird, auf Grund der Bewegungen des Messinstruments oder
aus anderen Gründen,
sie kann aber sauber von ihrem Platz entfernt und in den Abfall
geworfen werden.
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Die
Zurücknahme
der Sonde kann auch zeitabhängig
aktiviert werden. Wenn die Sonde den Messgegenstand innerhalb einer
bestimmten Zeit nicht angetroffen hat, kann angenommen werden, dass
die Messung misslungen ist, in diesem Fall wird der Rückzug aktiviert.
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Wie
angegeben, ist der Kern der Vorrichtung gemäß der Erfindung ein Mikroprozessor.
Es ist einfach, diesen zu verwenden, um auch andere Steuerprozesse
als die oben genannten, durchzuführen.
In bekannter Weise kann der Mikroprozessor die Überwachungsfunktion der Messergebnisse übernehmen und
Fehlermeldungen erstellen, entsprechend der Unterschiede zwischen
dem Messergebnis und den Werten, die für das System geeignet sind, gemäß der eingetragenen
Daten für
den Gebrauch des Mikroprozessors. Derartige Überwachungs- und Berechnungs-Funktionen
sind in mikroprozessorgesteuerten Vorrichtungen üblich.
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Da
die Sonde leicht ist und die Geschwindigkeiten, die verwendet werden,
niedrig sind, besteht keine Gefahr der Beschädigung des Auges. Die Methode
kann auch angewendet werden, wenn das Augenlid geschlossen ist.
Durch niedrige Geschwindigkeit und die geringe Masse der Sonde besteht
keine Notwendigkeit, das Auge unter jeglichen Messbedingungen zu
betäuben.
Bei Bedarf kann das Messinstrument mit unterschiedlichen Standards
kalibriert werden, indem man die Resultate mit denen vergleicht,
die durch andere Methoden erreicht wurden oder indem man experimentelle
Methoden verwendet.
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Wie
oben deutlich gezeigt wurde, hat die Vorrichtung entsprechend der
Erfindung mehrere Eigenschaften mittels derer Benutzerfreundlichkeit,
Genauigkeit und Zuverlässigkeit
verbessert und beibehalten werden können. Viele Variationen sind
möglich,
welche letztlich im Rahmen der erfinderischen Idee und den beigefügten Ansprüchen bleiben.
Die physikalischen Eigenschaften der Spule werden immer nach Bedarf
ausgewählt.
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Eine
ebenfalls dargestellte alternative Bauform besteht darin, dass das
magnetische Bauteil der Sonde, mit der Bezugsziffer 32,
dauerhaft innerhalb der Vorrichtung bleibt und am Herauskommen gehindert
wird, indem man sein hinteres Ende breiter gestaltet, so dass das
Herauskommen verhindert wird, oder in irgendeiner anderen geeigneten
Weise. Der vordere Teil, welcher am hinteren Teil 32 befestigt
ist, würde
dann austauschbar sein, auf Grund der hygienischen Anforderungen.
Wenn es erwünscht
wird, kann die Position der Komponenten geändert werden, von der jetzigen
Stelle zu der anderen Seite der Vorrichtung der Sonde. Bei einer
anderen Art würde der
Aufbau dem oben beschriebenen entsprechen.
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Besonders
eine mikroprozessorgesteuerte Vorrichtung kann viele Funktionen
durchführen,
die vorher nicht durchgeführt
werden konnten. So ist es möglich,
Korrekturen zu den erhaltenen Messergebnissen durchzuführen, in
denen unterschiedliche Variablen gemessen und beobachtet werden.
Die gemessenen Variablen können
deshalb die Aufprallzeit, die Ruhezeit und die Rückstoßzeit der Sonde sein, wobei
es auch möglich
ist, Geschwindigkeit und Abbremsung zu beobachten und verschiedene
Durchschnitte und Verhältnisse
usw. von ihnen zu bilden. Eine Korrekturmethode ist es, den Augeninnendruck nach
oben zu korrigieren, in Proportion zu der Unelastizität des Aufpralls.