DE19512711C1

DE19512711C1 - Procedure for measuring intraocular pressure

Info

Publication number: DE19512711C1
Application number: DE1995112711
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Stork; Christine Kreiner
Original assignee: VISIONET GES fur MIKROTECHNIS
Current assignee: VISIONET GES fur MIKROTECHNIS
Priority date: 1995-04-10
Filing date: 1995-04-10
Publication date: 1996-12-12
Anticipated expiration: 2015-04-11
Also published as: WO1996032054A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung des Augeninnendruckes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for measuring the Intraocular pressure according to the preamble of claim 1.

Die Messung des Augeninnendruckes ist eine Standardmethode in der Ophthalmologie. Sie dient insbesondere zur Diagnose und zur Überwachung von Glaukom-gefährdeten Menschen, wobei auf Grund eines erhöhten Augeninnendrucks der Sehnerv so geschädigt werden kann, daß eine Erblindung eintreten kann.Measuring the intraocular pressure is a standard method in ophthalmology. It is used in particular for diagnosis and Monitoring glaucoma-prone people, being on the ground increased optic nerve damage to the optic nerve can become blind.

In bekannter Weise kommen sog. Applanationstonometer zur Anwendung, die eine ausreichend genaue Bestimmung des intraokularen Druckes zulassen. Diese Verfahren weisen jedoch eine Reihe von Nachteilen auf, weil bei der Applanation die Augenoberfläche mechanisch oder durch Luftdruck deformiert wird. Diese Deformation wird mit einem optischen Meßverfahren ausgewertet, wobei eine bestimmte Deformation bei dem jeweiligen Deformationsdruck als Maß für den intraokularen Druck herangezogen wird. So-called applanation tonometers are used in a known manner Application, which is a sufficiently precise determination of the Allow intraocular pressure. However, these procedures point a number of disadvantages because the applanation Eye surface deformed mechanically or by air pressure becomes. This deformation is measured using an optical method evaluated, with a certain deformation in the respective deformation pressure as a measure of the intraocular Pressure is used.

Sowohl bei der mechanischen als auch bei der kontaktlosen Luftdrucktonometrie wird das Auge jedoch stark gereizt, so daß bei der Untersuchung eine Lokalanästhesie unvermeidlich ist. Ein weiterer Mangel insbesondere bei dem mechanischen Verfahren besteht darin, daß Infektionen nicht zuverlässig vermieden werden können. Untersuchungen im Anschluß an Augenoperationen, wie sie wünschenswert wären, sind aus den beschriebenen Gründen ebenfalls nicht möglich, was als erheblicher Mangel angesehen werden muß.Both mechanical and contactless Air pressure tonometry is however irritating to the eye, so that local anesthesia is inevitable during the examination. Another shortcoming, especially in the mechanical process is that infections are not reliably avoided can be. Examinations following eye surgery, are desirable for the reasons described also not possible, which is considered a significant shortcoming must become.

Verfahren der eingangs genannten Art sind aus den US-PSen 3 882 718, 5 148 807 und 5 375 595 bzw. aus der WO 93/21820 A1 oder aus der EP 0 536 574 A1 bekannt. Dabei kommen zur Anregung des Auges Schallwellen zur Anwendung. Gemäß der erwähnten US 3 882 718 weisen die Schallwellen Frequenzen bis mindestens 100 Hz auf. Bei der US 5 148 807 kommen zur Anregung des Auges Schallwellen in einem Frequenzbereich zwischen 10 und 500 Hz zum Einsatz. Die WO 93 21 820 offenbart eine Anregungsfrequenz von z. B. 20 Hz. Gemäß US 5 375 595 wird zur Anregung ein Ultraschallwandler angewandt, der eine Resonanzfrequenz zwischen 20 und 40 kHz besitzt und der niederfrequent gepulst wird. Auf diese Weise kann die Richtwirkung höherfrequenter Schallwellen ausgenutzt werden. Mit noch höheren Frequenzen arbeitet die aus der EP 0 536 574 bekannte Vorrichtung, d. h. diese Vorrichtung arbeitet mit Frequenzen zwischen 100 kHz und 1 MHz.Methods of the type mentioned at the outset are from US Pat. No. 3,882 718, 5 148 807 and 5 375 595 or from WO 93/21820 A1 or known from EP 0 536 574 A1. Here come to the suggestion of Eye sound waves for use. According to the mentioned US 3 882 718 the sound waves have frequencies of at least 100 Hz on. In US 5 148 807 come to stimulate the eye Sound waves in a frequency range between 10 and 500 Hz for use. WO 93 21 820 discloses an excitation frequency from Z. B. 20 Hz. According to US 5 375 595 for excitation Ultrasonic transducer applied, which has a resonance frequency between 20 and 40 kHz and the pulsed low frequency becomes. In this way, the directivity can be higher frequency Sound waves are exploited. With even higher frequencies operates the device known from EP 0 536 574, i. H. this device operates at frequencies between 100 kHz and 1 MHz.

Die durch die entsprechenden Schallwellen hervorgerufenen Deformationen des Auges werden bekanntermaßen mit optischen Mitteln gemessen. Gemäß der oben erwähnten US 3 882 718 ist ein Positionsempfindlicher Fotodetektor vorgesehen, der in Abhängigkeit vom Ort des von der Augenoberfläche reflektierten Strahles ein Signal generiert. Nach der oben zitierten US 5 148 807 wird die Phasenmodulation zwischen einem auf das Auge auftreffenden und dem vom Auge reflektierten Lichtstrahl zur Messung herangezogen. Die WO 93 21 820 A1 schlägt eine Interferometeranordnung vor. Ein faseroptischer Schwingungssensor kommt gemäß US 5 375 595 zur Anwendung. Die EP 0 536 574 A1 beschreibt allgemein Ultraschallmeßmittel oder optische Meßmittel.The caused by the corresponding sound waves Deformations of the eye are known to be visual Means measured. According to the above mentioned US 3 882 718 is a Position sensitive photo detector provided in Dependence on the location of the reflected from the surface of the eye Beam generated a signal. According to US 5 148 cited above 807 is the phase modulation between one on the eye incident and the light beam reflected by the eye to Measurement used. WO 93 21 820 A1 proposes one Interferometer arrangement before. A fiber optic Vibration sensor is used according to US 5 375 595. The EP 0 536 574 A1 generally describes ultrasonic measuring means or optical measuring equipment.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Messung des Augeninnendruckes zu schaffen, welches die oben genannten Mängel nicht aufweist, bzw. das einfach, schmerzlos und ohne unangenehme Folgen für den Patienten durchführbar ist.The invention is therefore based on the object of a method to measure the intraocular pressure which the above lacks mentioned, or that simple, painless and can be carried out without unpleasant consequences for the patient.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahren sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.This object is achieved by the features of Claim 1 solved. Preferred further developments of the Methods according to the invention are in the subclaims featured.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Schwingungen des Auges, die durch den pulsatilen arteriellen Druck erzeugt werden, berührungslos gemessen und daraus der Augeninnendruck bestimmt. Durch die berührungslose Messung werden Reizungen des zu untersuchenden Auges in vorteilhafter Weise vermieden, so daß bei einer entsprechenden Untersuchung eine Lokalanästhesie vermieden wird. Auch Infektionen werden vermieden. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich somit in vorteilhafter Weise auch zur Untersuchung im Anschluß an eine Augenoperation.In the method according to the invention, the vibrations of the Eye created by the pulsatile arterial pressure are measured without contact and from this the intraocular pressure certainly. Due to the non-contact measurement, irritation of the to be examined eye advantageously avoided, so that with an appropriate examination a local anesthesia is avoided. Infections are also avoided. The The method according to the invention is therefore advantageously suitable Also for examination after eye surgery.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren werden die Schwingungen der Augenoberfläche durch den arteriellen Druck erzeugt. Aus der Analyse der pulsatil angeregten Schwingungen der Augenoberfläche kann der Augeninnendruck bestimmt werden.When carrying out the method according to the invention, the Ocular surface vibrations due to arterial pressure generated. From the analysis of the pulsatile vibrations the intraocular pressure can be determined on the surface of the eye.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden - wie bereits ausgeführt worden ist - die Schwingungen insbesondere der Augenoberfläche gemessen, wobei vorzugsweise berührungslose optische Schwingungsmeßverfahren zur Anwendung gelangen. Zur Durchführung dieses berührungslosen optischen Schwingungsmeßverfahrens können an sich bekannte Triangulationsvibrometer oder laserinterferometrisch arbeitende Vibrometer verwendet werden. Ein Lasertriangulationsvibrometer eignet sich bspw. für Vibrationsfrequenzen bis ca. 50 kHz und für Meßhübe bzw. Amplituden von minimal 0,1 µm. Ein solches Lasertriangulationsvibrometer ist bspw. unter der Typenbezeichnung LAP-LMS10 der Fa. Laser Applikationen Lüneburg bekannt. Die genannte Lasertriangulation kann bspw. auch mittels eines Gerätes der Fa. MEL in München durchgeführt werden. Für das erfindungsgemäße Verfahren sind jedoch die laserinterferometrisch arbeitenden Verfahren besser geeignet, da mit diesen noch kleinere Schwingungshübe gemessen werden können. Sie sind - wie der Name sagt - als Interferometer ausgebildet. Ein Beispiel eines solchen Interferometers ist das Laservibrometer der Fa. Polytec, Waldbronn, mit der Typenbezeichnung Laser-Einpunkt-Vibrometer OFV-302. Solche laserinterferometrisch arbeitenden Vibrometer sind dazu geeignet, Frequenzen im MHz-Bereich und auch noch sehr geringe Amplituden im Nanometerbereich zu messen.When carrying out the method according to the invention, as has already been said - the vibrations measured especially the surface of the eye, preferably non-contact optical vibration measurement method for use reach. To carry out this non-contact optical Vibration measurement methods can be known per se Triangulation vibrometer or laser interferometric working Vibrometer can be used. A laser triangulation vibrometer is suitable, for example, for vibration frequencies up to approx. 50 kHz and for measuring strokes or amplitudes of at least 0.1 µm. Such one Laser triangulation vibrometer is, for example, under the Type designation LAP-LMS10 from Laser Applications Lüneburg known. The laser triangulation mentioned can also, for example carried out using a device from MEL in Munich will. However, for the method according to the invention laser interferometric methods are more suitable, because even smaller vibration strokes are measured with these can. As the name suggests, they are an interferometer educated. An example of such an interferometer is that Laser vibrometer from Polytec, Waldbronn, with the Type designation OFV-302 laser single-point vibrometer. Such This includes laser interferometric vibrometers suitable, frequencies in the MHz range and also very low Measure amplitudes in the nanometer range.

Infolge der Schwingungsanregung des zu untersuchenden Auges durch den internen pulsatilen arteriellen Druck wird das Schwingungsspektrum des Auges durch den Innendruck desselben beeinflußt. Diese Veränderung des Schwingungsspektrums ist ähnlich dem Spannen einer Seite eines Seiteninstrumentes bzw. ähnlich dem Schwingungsverhalten eines mehr oder weniger stark aufgeblasenen Balles, d. h. die Schwingungsfrequenzen sind zum Augeninnendruck in einer bestimmten Weise proportional. Durch die Analyse des berührungslos gemessenen Schwingungsspektrums bspw. der Augenoberfläche läßt sich somit der Augeninnendruck bestimmen. As a result of the vibration excitation of the eye to be examined due to the internal pulsatile arterial pressure Vibration spectrum of the eye due to its internal pressure influenced. This change in the vibration spectrum is similar to stretching one side of a side instrument or similar to the vibration behavior of a more or less strong inflated ball, d. H. the vibration frequencies are at Intraocular pressure proportional in a certain way. By the analysis of the non-contact measured vibration spectrum For example, the intraocular pressure can thus be the surface of the eye determine.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens müssen Schwingungen des zu untersuchenden Auges von Bewegungen des gesamten Kopfes vom zur Anwendung gelangenden Meßsystem unterschieden werden. Diese Unterscheidung kann z. B. durch Schwingungsmessung an zwei oder mehr Stellen des zu untersuchenden Auges oder durch eine zusätzliche Messung am zweiten Auge vorgenommen werden. Hierdurch ist es möglich, die Absolutbewegungen des Kopfes zu kompensieren. Außerdem liegen die Schwingungsspektren des Kopfes aufgrund seiner Größe bzw. seiner relativ großen Masse bei sehr viel niedrigeren Frequenzen als die des im Vergleich zur Masse des Kopfes eine kleine Masse aufweisenden Auges, so daß über eine entsprechende Frequenzanalyse die Absolutbewegungen des Kopfes kompensierbar sind.When performing the method according to the invention Vibrations of the eye to be examined from movements of the entire head of the measuring system used be distinguished. This distinction can e.g. B. by Vibration measurement at two or more points on the examining eye or by an additional measurement on second eye. This makes it possible to compensate for the absolute movements of the head. also lie the vibration spectra of the head due to its Size or its relatively large mass at a great deal lower frequencies than that of the compared to the mass of the Head has a small mass, so that over a corresponding frequency analysis the absolute movements of the head are compensable.

Der Zusammenhang zwischen Augeninnendruck und Schwingungsverhalten eines Auges in Abhängigkeit von der jeweiligen Anregung, d. h. eine Eichung des erfindungsgemäßen Verfahrens, ist mittels Vergleichsmessungen feststellbar. Zur Durchführung dieser quasi einmaligen Vergleichsmessungen kann eine bekannte Standardmethode der eingangs genannten Art zur Anwendung gelangen. Derartige Vergleichsmessungen bzw. Eichmessungen sind von einem Fachmann auf dem Gebiet der Ophtalmologie ohne weiteres ausführbar, so daß diesbezüglich keine detaillierten Ausführungen erforderlich sind.The relationship between intraocular pressure and Vibration behavior of an eye depending on the respective suggestion, d. H. a calibration of the invention Method, can be determined by means of comparative measurements. For Carrying out these quasi-one-off comparative measurements can a known standard method of the type mentioned Application. Such comparative measurements or Calibration measurements are by a specialist in the field of Ophthalmology can be carried out easily, so that in this regard no detailed explanations are required.

Claims

1. A method for measuring the intraocular pressure, wherein the oscillatory movements of the eye caused by an excitation are measured with the aid of a vibration measurement method and the intraocular pressure is determined from the measured vibrations, characterized in that the vibrations generated by the internal pulsatile arterial pressure are measured.

2. The method according to claim 1, characterized, that the intraocular pressure from the measured Frequency spectrum of the vibrations of the eye determined becomes.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized, that from an externally specified excitation spectrum Eye vibrations by analyzing the vibration spectrum the intraocular pressure is determined.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the absolute movements of the head and / or eyes by simultaneously measuring the vibrations on two or more positions of the eye to be examined or the Eyes are compensated.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the vibrations are measured on the eye surface will.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the vibrations are measured optically without contact will.

7. The method according to claim 6, characterized, that the vibrations with a laser interferometric working vibrometer can be measured.

8. The method according to claim 6, characterized, that the vibrations with an optical Triangulation distance sensor can be measured.