DD235415A1

DD235415A1 - tonometer

Info

Publication number: DD235415A1
Application number: DD25496683A
Authority: DD
Inventors: Volker Rasch; Juergen Waldmann
Original assignee: Univ Berlin Humboldt
Priority date: 1983-09-20
Filing date: 1983-09-20
Publication date: 1986-05-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Applanationstonometer zur Messung des Augen-Innendruckes, das ein axial bewegbares Messelement besitzt, mit dem eine Kraft auf das Auge ausgeuebt wird, um einen Teil der Augenoberflaeche abzuflachen und das damit zusammenwirkende Mittel zum Feststellen der Groesse der abgeflachten Oberflaeche bei einem vorgegebenen Druck oder zum Feststellen des Druckes bei einer vorgegebenen Groesse der abgeflachten Oberflaeche enthaelt. Es werden eine einfach zu handhabende Ausfuehrungsform als Handgeraet, zur Verwendung am liegenden Patienten beschrieben, die ein relativ zum Gehaeuse axial bewegbares Messelement besitzt und eine zweite Ausfuehrungsform als klinisch verwendbares Geraet zur Verwendung am sitzenden Patienten. Als Messsensoren dienen auf der Applanationsflaeche angebrachte Halbleiter-Drucksensoren. Die Energieuebertragung vom bewegbaren Messelement zum feststehenden Gehaeuse erfolgt reibungslos auf optoelektronischem oder induktivem Wege. Fig. 2The invention relates to an applanation tonometer for measuring intraocular pressure having an axially movable measuring element with which a force is exerted on the eye to flatten a part of the eye surface and the cooperating means for determining the size of the flattened surface at a given Pressure or to determine the pressure at a given size of the flattened surface contains. There is described an easy-to-use embodiment as a hand-held device, for use on a recumbent patient, which has a measuring element axially movable relative to the housing and a second embodiment as a clinically usable device for use on a seated patient. As measuring sensors are mounted on the Applanationsflaeche semiconductor pressure sensors. The energy transfer from the movable measuring element to the stationary housing takes place smoothly on an optoelectronic or inductive path. Fig. 2

Description

Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Messung des Augeninnendrucks nach dem Prinzip der Applanationstonometrie.The invention relates to a device for measuring intraocular pressure according to the principle of applanation tonometry.

Characteristic of the known technical solutions

:s sind drei Grundprinzipien zur Messung des Augeninnendrucks allgemein bekannt, die Impressionstonometrie, die \pplanationstonometrie und die Non-Contact-Tonometrie.: s Three basic principles for measuring intraocular pressure are well known: impression tonometry, pplanation tonometry, and non-contact tonometry.

:in Impressionstonometer mißt die Tiefe der Eindellbarkeit der Hornhaut, hervorgerufen durch einen mit einem bekannten jewicht belasteten Metallstempel. Bei demselben Gewicht verhält sich die Eindellbarkeit umgekehrt wie der Augeninnendruck, iie ist größer, wenn der Augeninnendruck niedriger liegt und umgekehrt. Der Widerstand, den die Hornhaut der Deformierung jntgegensetzt, wird dabei vernachlässigt. Der Hauptmangel der Impressionstonometrie beruht auf der Tatsache, daß das \ufsetzen des Tonometers und das Eindrücken des Metallstempels den Augeninnendruck erhöhen. Der Druck, der im Augenblick Jes Ablesens festgestellt wird, entspricht dem tonometrischen Druck und nicht derjenigen Tension, die im Augeninnern vor dem \ufsetzen des Tonometers herrscht. Dafür ist aber die Handhabung des Impressionstonometers recht einfach, so daß die Messung auch von Krankenschwestern und Augenoptikern durchgeführt werden kann. Da aber nicht der tonometrische Druck, sondern vielmehr der Augeninnendruck gemessen werden soll, muß entweder eine Ungenauigkeit der Messung in Kauf genommen werden, oder es sind zusätzlich Berechnungen erforderlich.In impression tonometer, the depth of the palpability of the cornea, caused by a metal stamp loaded with a known jewel, is measured. With the same weight, the ability to be paled behaves inversely as the intraocular pressure, it is greater when the intraocular pressure is lower and vice versa. The resistance which the cornea counteracts the deformation is thereby neglected. The main shortcoming of impression tonometry is due to the fact that setting the tonometer and indenting the metal punch increase intraocular pressure. The pressure which is observed at the moment of reading Is corresponds to the tonometric pressure and not to the tension prevailing in the eye before the tonometer is put into operation. But the handling of the impression is fairly simple, so that the measurement can also be performed by nurses and optometrists. However, since it is not the tonometric pressure but rather the intraocular pressure that is to be measured, either an inaccuracy of the measurement must be accepted, or additional calculations are required.

Ein weiterer Nachteil dieser Geräte besteht darin, daß bei der Messung des Augendrucks die Übertragung des Meßergebnisses nittels beweglicher Teile, Stempel, Achse, Hebel und Zeiger erfolgt, so daß Veränderungen der Reibungswerte dieser bewegten nechanischen Teile das Meßergebnis verfälschen können.Another disadvantage of these devices is that in the measurement of eye pressure, the transmission of the measurement result nittels moving parts, stamp, axis, lever and pointer takes place, so that changes in the friction values of these moving nechanical parts can distort the measurement result.

Ein Impressionstonometer, das ohne mechanische bewegliche Übertragungselemente für die Anzeige auskommt, ist in der DE-OS 3112910 A1 beschrieben. Dieses Gerät ist zur Langzeitmessung ausgelegt und weist einen Sensor in Form einer auf das \uge aufsetzbaren elastischen Kontaktlinse auf, die auf ihrer Unterseite eine kleine abgerundete zentrische Erhebung trägt. Auf iie Unterseite des Sensors ist über die gesamte Fläche verteilt eine elektrische Leiterbahn in Form einer Spirale aufgebracht. Die Dberseite der Kontaktlinse ist mit einer gegebenenfalls durchbrochenen oder spiralenförmig verlaufenden elektrischen .eiterbahn versehen. Die elektrischen Leiter auf der Ober-und Unterfläche sind miteinander verbunden und bilden einen massiven Sensorschwingkreis. Ferner ist ein aktiver Schwingkreis mit einem Hochfrequenzgenerator vorgesehen. Dieser Schwingkreis ist vorzugsweise in ein Brillengestell eingebaut, ebenso wie ein Dip-Meter und einTelemetriesender. Der Sensor /vird entsprechend des Augeninnendrucks verformt, so daß sich dadurch die Resonanzfrequenz des Sensorschwingkreises ändert. Diese Änderung kann entweder durch die sogenannte Dip-Frequenz, d. h. einem Einbruch im Schwingungsspektrum des aktiven Schwingungskreises oder als Änderding der Schwingungsamplitude des aktiven, mit einer einzigen Frequenz Detriebenen aktiven Schwingkreises festgestellt werden und entsprechenden Augeninnendrücken zugeordnet werden.An impression tonometer, which manages without mechanical movable transmission elements for the display, is described in DE-OS 3112910 A1. This device is designed for long-term measurement and has a sensor in the form of an elastic contact lens which can be placed on the upper surface and which carries a small rounded central elevation on its underside. On the underside of the sensor, an electrical conductor track in the form of a spiral is distributed over the entire surface. The upper side of the contact lens is provided with an optionally perforated or spirally extending electrical .eiterbahn. The electrical conductors on the top and bottom surfaces are connected together to form a solid sensor circuit. Furthermore, an active resonant circuit is provided with a high-frequency generator. This resonant circuit is preferably incorporated in a spectacle frame, as well as a dip-meter and a telemetry transmitter. The sensor is deformed according to the intraocular pressure, thereby changing the resonant frequency of the sensor resonant circuit. This change can be made either by the so-called dip frequency, i. H. a breakdown in the vibration spectrum of the active oscillation circuit or as altering the oscillation amplitude of the active, driven with a single frequency active resonant circuit are determined and corresponding intraocular pressures are assigned.

Doch auch dieses Gerät weist die generellen, oben dargelegten Nachteile der Impressionstonometer auf. Sie werden bei Anwendung des Applanationsprinzips überwunden. Dieses geht von dem Gesetz von Imbert aus, das besagt, daß der Druck in äinem mit Flüssigkeit angefüllten kugelförmigen Behälter dem Gegendruck entspricht, der eine bestimmte Oberfläche dieser <ugel abplattet. Dieses Gesetz stimmt jedoch nur dann genau, wenn die Kugelwand sehr dünn ist und der Verformung keinerlei Widerstand entgegen setzt. Dieses ist beim Augapfel der Fall, weshalb eine Augeninnendruckmessung auf der Grundlage dieses 3esetzes auf zwei verschiedene Arten möglich ist.However, this device also has the general disadvantages of the impression tonometer set out above. They are overcome by applying the applanation principle. This is based on the law of Imbert, which states that the pressure in a liquid-filled spherical container corresponds to the counter-pressure that flattens a certain surface of this sphere. However, this law is accurate only if the ball wall is very thin and the deformation sets no resistance. This is the case with the eyeball, which is why an intraocular pressure measurement based on this law is possible in two different ways.

1. Es kann ein Tonometer mit konstantem Gewicht verwendet und die abgeplattete Oberfläche gemessen werden.1. A constant weight tonometer can be used and the flattened surface measured.

Z. Es kann die Kraft festgestellt werden, die erforderlich ist, um eine bekannte Oberfläche konstanter Größe zu applanieren. Z. It is possible to determine the force required to applanate a known surface of constant size.

3ekannt ist ein Tonometer von Perkins, das aus einem Kunststoffzylinder besteht, dessen unteres, planares Ende mit einer Gradeinteilung versehen ist. Am oberen Ende befindet sich eine Lupe. Nach Einträufeln von Fluorescein in den Bindehautsack äßt sich der Durchmesser der applanierten Hornhautfläche durch optisches Ablesen an der Grandskala bestimmen. Die Bestimmung des Augeninnendrucks erfolgt hier mittels einer konstanten Kraft.A Tonometer from Perkins is known, which consists of a plastic cylinder whose lower, planar end is graduated. At the top there is a magnifying glass. After instillation of fluorescein into the conjunctival sac, the diameter of the applanated surface of the cornea can be determined by optical reading on the upper scale. The determination of the intraocular pressure is carried out here by means of a constant force.

i/Veiterhin bekannt ist ein Tonometer, das auf der Grundlage einer applanierten Oberfläche konstanter Größe arbeitet. Die Kornes wird hierbei mit Hilfe der viereckigen Basis eines Glasprismas abgeplattet. Der Augeninnendruck wird gemessen, indem der Druck des Prismas auf das Auge so lange verstärkt wird, bis der abgeplattete kreisförmige Hornhautbezirk mit den vier Seiten der Prismabasis niveaugleich ist.Further known is a tonometer that operates on the basis of a constant size applanated surface. The grain is flattened with the help of the square base of a glass prism. Intraocular pressure is measured by increasing the pressure of the prism on the eye until the flattened circular corneal area is level with the four sides of the prism base.

Diese Tonometer haben neben anderen Nachteilen vor allem den, daß sie eine zu große Hornhautoberfläche abplatten und so künstlich den Augeninnendruck im Augenblick des Meßvorganges erhöhen.These tonometers have, among other disadvantages, above all, that they make a too large corneal surface and thus artificially increase the intraocular pressure at the moment of measuring.

Diesen Fehler vermeidet ein Gerät, das eine mit einem Manometer versehene Kammer besitzt, deren eine Seite aus einer dünnen elastischen Membran besteht. Diese wird an die Hornhaut gebracht und der Druck in der Kammer so lange erhöht, bis die Membran eben wird. In diesem Augenblick entspricht der Druck im Innern der Kammer dem Augeninnendruck.This error avoids a device which has a chamber provided with a manometer, one side of which consists of a thin elastic membrane. This is brought to the cornea and the pressure in the chamber increased until the membrane becomes even. At this moment, the pressure inside the chamber corresponds to the intraocular pressure.

Ein weiteres bekanntes Tonometer von Goldmann ist auf einer Spaltlampe montiert. Es besteht aus einer mit einem Kunststoffzylinder versehenen Torsionswaage. Die Vorderfläche des Zylinders ist eben. Sie wird an die Hornhaut gebracht und übthiereinen ansteigenden Druck aus, der mit Hilfe derTorsionswaage gemessen wird. Das Tonometer ist auf ein Biomikroskop mit maximal weitgestelltem Spalt montiert. Durch den transparenten Zylinder läßt sich die Kontaktzone der Hornhaut beobachten. Die Untersuchung erfolgt bei violettem Licht, nachdem die Tränenflüssigkeit mit Hilfe von Fluorescein gefärbt wurde, wobei die Peripherie der Kontaktzone als feiner, intensiv, grün gefärbter Kreis erscheint.Another well-known tonometer from Goldmann is mounted on a slit lamp. It consists of a torsion balance provided with a plastic cylinder. The front surface of the cylinder is flat. It is brought to the cornea and exerts an increasing pressure, which is measured with the help of the torsion balance. The tonometer is mounted on a biomicroscope with a maximum gap. Through the transparent cylinder, the contact zone of the cornea can be observed. The examination is made in violet light after the tear fluid has been stained with the aid of fluorescein, the periphery of the contact zone appearing as a fine, intense, green circle.

Diese beiden Geräte erfordern einen hohen technischen Aufwand, sind teuer und können nur von Spezialisten, also Augenärzten, bedient werden.These two devices require a high technical effort, are expensive and can only be operated by specialists, ie ophthalmologists.

Darüber hinaus erfüllt das Tonometer von Goldmann zwar die Bedingung, daß die applanierte Oberfläche sehr klein sein muß (sie beträgt 7,35 mm²), aber es ist extrem empfindlich gegen den, wenn auch geringen Widerstand, den die Hornhaut der Verformung entgegengesetzt. Auch verfälscht die Oberflächenspannung der nach Peripherie verdrängten Tränenflüssigkeit durch einen Druck auf den Zylinder das Meßergebnis, da es nicht möglich ist, die Kontaktzone zwischen dem Auge und dem Tonometer trocken zu halten.In addition, Goldmann's tonometer fulfills the condition that the applanated surface must be very small (it is 7.35 mm ² ), but it is extremely sensitive to, albeit slight, resistance to the deformation of the cornea. Also, the surface tension of the tear fluid displaced to the periphery by a pressure on the cylinder falsifies the measurement result, since it is not possible to keep the contact zone between the eye and the tonometer dry.

Das Tonometer von Goldmann kann nur bei sitzenden Patienten Verwendung finden. In bestimmten Fällen, zum Beispiel bei angeborenem Glaukom, also bei erhöhtem intraokularem Druck, ist es oft erforderlich, eine Narkoseuntersuchung durchzuführen und die Tonometrie im Liegen vorzunehmen. Dasfür diese Zwecke an sich gut geeignete Tonometer von Draeger ist aber so aufgebaut, daß der vom Prisma ausgeübte Druck mit Hilfe eines Motors erfolgt. Das bedeutet, daß keine feuergefährlichen Präparate für die Narkose verwendet werden können, da am Motor des Tonometers Funken entstehen können. Außerdem kann durch Anästhetika der allgemeine Arteriendruck und damit auch der Augendruck herabgesetzt werden.The Tonometer by Goldmann can only be used in seated patients. In certain cases, for example congenital glaucoma, ie increased intraocular pressure, it is often necessary to perform an anesthesia examination and perform tonometry while lying down. However, the Draeger tonometer, which is well suited for these purposes, is constructed so that the pressure exerted by the prism is effected by means of a motor. This means that no flammable preparations can be used for anesthesia, since sparks can occur on the engine of the tonometer. In addition, anesthetics can be used to reduce the general arterial pressure and thus the eye pressure.

Darüber hinaus muß die Messung in einem Augenblick stattfinden, in dem das Auge geradeaus blickt. Die Benutzung einer Pinzette zur Korrektur der Blickrichtung würde aber einen Meßfehler mit sich bringen, da der Augendruck erhöht wird. Das ist bei allen Geräten mit einer längeren Dauer des Meßvorganges von Bedeutung.In addition, the measurement must take place at a moment when the eye is looking straight ahead. However, the use of tweezers to correct the line of sight would bring a measurement error, since the eye pressure is increased. This is important for all devices with a longer duration of the measuring process.

Ein weiteres bekanntes Tonometer von Mac Kay-Marg enthält an der Spitze des Meßkopfes einen kleinen, in eine elastische Manschette fixierten Quarzzylinder, dessen Lageverschiebung um nur wenige Mikron einen elektrischen Impuls verursacht, der aufgezeichnet wird. Der Meßkopf wird mit einem niederfrequenten, niedergespannten Strom gespeist und die durch den auf das Quarzkristall ausgeübten Druck hervorgerufenen Stromschwankungen werden verstärkt. Die Deutung derTonogramme ist aberAnother well-known tonometer by Mac Kay-Marg contains at the top of the measuring head a small, fixed in an elastic cuff quartz cylinder whose positional shift by just a few microns causes an electrical pulse, which is recorded. The measuring head is supplied with a low-frequency, low-voltage current and the current fluctuations caused by the pressure exerted on the quartz crystal are amplified. The interpretation of the tonograms is, however

noch umstritten und das Problem der Eichung ungelöst. - _~ __.still controversial and the problem of calibration unresolved. - _ ~ __.

Das Non-Contact-Tonometer (NCT) der American Optical Comp, produziert 12 ms. dauernde Luftstöße, innerhalb welcher die Stromgeschwindigkeit linear auf ein Maximum ansteigt. Wenn ein derartiger Luftstoß das Auge in Richtung der optischen Achse trifft, wird die Hornhaut mehr und mehr abgeflacht und schließlich eingedellt. Ein schräg einfallendes Bündel paralleler Lichtstrahlen wird als paralleles Bündel reflektiert, wenn der Luftstoß eben ein zentrales Areal von 3,6mmDurchmesser genau applaniert. Dieses reflektierte Bündel wird von einer Selenzelle aufgefangen und markiert so die Stromgeschwindigkeit und damit die Intensität des zur Applanation erforderlichen Luftstoßes. Bei Versuchen mit diesem Gerät ergab sich jedoch eine Meßfehlerbreite, die viermal größer war, als die des Applanationstonometers von Goldmann. Die US-PS 3913390 beschreibt ein optisches Applanationstonometer, in dem ein beweglicher Kolben aus GlasfasernThe Non-Contact Tonometer (NCT) of the American Optical Comp, produces 12 ms. continuous air blasts, within which the current velocity increases linearly to a maximum. When such a puff of air hits the eye in the direction of the optical axis, the cornea becomes more and more flattened and eventually dented. An obliquely incident bundle of parallel light rays is reflected as a parallel bundle if the air blast exactly applanates a central area of 3.6 mm diameter. This reflected bundle is caught by a selenium cell and thus marks the current velocity and thus the intensity of the air blast required for applanation. In experiments with this device, however, there was a measurement error width that was four times greater than that of Goldmann applanation. US Pat. No. 3,913,390 describes an optical applanation tonometer in which a movable piston of glass fibers

-Verwendung findet, der durch metallene Gewichtringe in seinem Auflagedruck veränderbar ist. An der Oberseite des Glasfaserkolbens ist eine Meßskala angeordnet, die sich bei aufgesetztem Gerät im Schärfebereich einer Betrachtungsoptik befindet. Durch die Glasfasern wird das Abbild der Applanationsfläche von der unteren Auflagefläche exakt zur oberen mit der Skala versehenen Fläche übertragen und kann dort gemessen werden. Der Nachteil dieses Gerätes besteht darin, daß es manuell optisch abgelesen werden muß, was gerade auf einer Meßskala subjektive Fehler nicht ausschließt.Use that is changeable by metal weight rings in its bearing pressure. At the top of the glass fiber piston, a measuring scale is arranged, which is located in the focus range of a viewing optics with attached device. Through the glass fibers, the image of the applanation surface is transferred from the lower support surface exactly to the upper surface provided with the scale and can be measured there. The disadvantage of this device is that it must be read optically manually, which does not exclude subjective errors on a measuring scale.

Ein weiteres optisch wirkendes Applanationstonometer ist in der DE-OS 2643879 beschrieben. Bei diesem Gerät wird die ebene Fläche eines Prismas mit konstantem Druck gegen die Hornhautoberfläche gedrückt und Lichtstrahlen werden unter einem Winkel alpha auf diese Fläche geleitet. Da die Brechungskoeffizienten von Prisma und Auge wesentlich dichter beieinanderliegen als die Koeffizienten von Prisma und Luft setzen die Lichtstrahlen, die auf die Kontaktfläche treffen, ihren Weg in das Innere des Auges fort und werden dort absorbiert, während die Lichtstrahlen außerhalb des äußeren Randes der Kontaktfläche reflektiert werden. Die Differenz zwischen hineingestrahltem und reflektiertem Licht ergibt ein MaßfürdieAuflagefläche. Dieses Gerät hat zwei grundlegende Nachteile. Hornhauttrübungen oder weiße Narben reflektieren das Licht ebenfalls, so daß eine Fehlmessung nicht ausgeschlossen ist, bzw. das Gerät bei bestimmten Patienten überhaupt nicht anwendbar ist.Another optically acting applanation tonometer is described in DE-OS 2643879. In this device, the flat surface of a prism is pressed with constant pressure against the corneal surface and light rays are directed at an angle alpha on this surface. Since the refractive indices of the prism and the eye are much closer to each other than the prism and air coefficients, the light rays striking the contact surface continue and are absorbed into the interior of the eye, while the light rays outside the outer edge reflect the contact surface become. The difference between radiated and reflected light provides a measure of the contact surface. This device has two basic disadvantages. Corneal opacities or white scars also reflect the light, so that incorrect measurement is not excluded, or the device is not applicable to certain patients.

Darüber hinaus verfälscht Tränenflüssigkeit, die sich in wechselndem Ausmaß um die Auflagefläche sammelt und nie ganz vermeidbar ist, das Meßergebnis, da auch sie die Lichtstrahlen absorbiert und in ihrem Bereich eine Reflexion verhindert. Die US-PS 3564907 (identisch mit der DE-OS 2040238) und 3703095 beschreiben Tonometer, die vollkommen elektrisch funktionieren. Dabei wird zur Erzeugung eines starken Signals mit Hilfe einer federhalterartigen Sonde, die mit der Hornhaut des Patienten in Berührung gebracht wird, eine Druckmessung ausgenutzt. Der tränennasse Bereich in der Applanationsoberfläche erzeugt ein weiteres Signal, das zur Größe dieses Bereiches proportional ist. Beide Signale werden kombiniert und als intraokularer Augendruck auf einem einfachen analogen Meßinstrument angezeigt. Bei dem Gerät der US-PS 3703095 ist noch eine zweite Sonde vorhanden, die der Patient in der Hand haben muß. Nachteilig an diesen Geräten ist, daß auch hier der Bereich der Tränenflüssigkeit nicht eliminiert werden kann und daß die Sonden an Kabeln befestigt sind und das Anzeigegerät getrennt, , über das Kabel verbunden, aufgestellt ist. Darüber hinaus können auch hier materialbedingte Toleranzen und Alterungserscheinungen, z. B. des Halbleiterdr.uckmessers zu Meßfehlern führen. Darüber hinaus ist vor jeder Messung eine Eichung des Gerätes nötig, was seine praktische Handhabung erschwert.In addition, tear fluid, which collects around the support surface in varying degrees and is never completely avoidable, falsifies the result of measurement, since it, too, absorbs the light rays and prevents reflection in its region. US-PS 3564907 (identical to DE-OS 2040238) and 3703095 describe tonometers which operate completely electrically. In this case, a pressure measurement is used to generate a strong signal by means of a spring-holder-like probe which is brought into contact with the cornea of the patient. The tear-wet area in the applanation surface generates another signal that is proportional to the size of this area. Both signals are combined and displayed as intraocular ocular pressure on a simple analog meter. In the apparatus of US-PS 3703095 still a second probe is present, which must have the patient in the hand. A disadvantage of these devices is that even here the area of the tear fluid can not be eliminated and that the probes are attached to cables and the display device is placed separately, connected via the cable. In addition, material-related tolerances and aging phenomena, eg. B. the semiconductor dr.ckmessers lead to measurement errors. In addition, a calibration of the device is required before each measurement, which makes its practical handling difficult.

Die US-PS 4305399 beschreibt eine miniaturisierte Vorrichtung in Form einer Kontaktlinse. Hier wird die Position beweglich zueinander angeordneter Spulen zur Frequenzveränderung verwendet, die ein Maß für den Augeninnendruck bildet. Auch hier können Veränderungen der Reibungswiderstände und Materialtoleranzen zu falschen Meßergebnissen führen. In der DE-OS 2221317 ist ein Tonometer beschrieben, das ein inneres und ein konzentrisch um dieses angeordnete rohrförmiges äußeres druckempfindliches Meßelement enthält. Diese Elemente wirken auf Dehnungsmeßstreifen, die auf verformbaren Bügeln angeordnet sind. Das Vorhandensein von vier Meßstreifen signalisiert, wenn das Gerät richtig am Auge anliegt, jedoch werden nur grobe Schrägstellungen des Tonometers erfaßt, während geringere Neigungen gegen die Senkrechte bei Anwendung des Tonisierungsdrucks nicht mehr angezeigt werden.US Patent 4305399 describes a miniaturized device in the form of a contact lens. Here, the position of mutually displaced coils for frequency change is used, which forms a measure of the intraocular pressure. Again, changes in friction resistance and material tolerances can lead to false results. In DE-OS 2221317 a tonometer is described which contains an inner and a concentrically arranged around this tubular outer pressure-sensitive measuring element. These elements act on strain gauges, which are arranged on deformable straps. The presence of four gauges signals when the device is properly in contact with the eye, however, only gross inclinations of the tonometer are detected, while lower inclinations against the vertical are no longer displayed when using Tonisierungsdrucks.

Ein weiteres optisch messendes Tonometer ist in der US-PS 41 92317 beschrieben. Das optische Meßverfahren besteht in einer Anordnung von Photodioden und Photodetektoren, zwischen denen sich zwei mit Linien versehene durchsichtige Skalen befinden, die durch den Tonisierungsstempel gegeneinander bewegt werden. Dabei werden Moirestreifen erzeugt, die in bekannterWeise als Maß für die Bewegung des Stempels verwendet werden. Dieses sehr handliche Gerät weist vor allem auch den Mangel auf, daß eine bewegbare Meßeinrichtung mit u.U. variabler Reibung vorhanden ist.Another optically measuring tonometer is described in US-PS 41 92317. The optical measuring method consists in an arrangement of photodiodes and photodetectors, between which there are two line-shaped transparent scales, which are moved by the Tonisierungsstempel against each other. This produces moiré strips which are used in a known manner as a measure of the movement of the stamp. This very handy device has above all the shortcoming that a movable measuring device with u.U. variable friction is present.

Die DE-AS 2622990 und die US-PS 3714819 beschreiben Luftstrahltonometer. Hier wird ein kräftiger Luftstrahl gegen das Auge gerichtet und die Verformung der Augenoberfläche gemessen. Obwohl als Vorteil betrachtet werden kann, daß diese Geräte ohne mechanische Berührung arbeiten, wird der erforderliche starke Luftstrom vom Patienten oft als noch unangenehmer empfunden. Die Meßgenauigkeit ist wesentlich geringer als bei den Applanationstonometern.DE-AS 2622990 and US-PS 3714819 describe air jet tonometer. Here a strong jet of air is directed against the eye and the deformation of the ocular surface is measured. Although it can be considered an advantage that these devices operate without mechanical contact, the patient often feels the required strong airflow is even more unpleasant. The accuracy of measurement is much lower than in Applanationstonometern.

Insgesamt gesehen sind die bekannten Geräte entweder in der Meßgenauigkeit unbefriedigend oder technisch und kostenmäßig sehr aufwendig. Ein weiterer Nachteil ist der optische Einstellvorgang, derzeitaufwendig ist und nur von geübten Untersuchern in ausreichender Qualitätdurchführbar ist, wobei auf Grund der subjektiven Beobachtung und Messung der Größe der Applanationsfläche bei den optischen Geräten Fehlertrotzdem nicht auszuschließen sind. Darüber hinaus sind die meisten Geräte auf Grund ihres Aufbaus schwierig zu reinigen und zu desinfizieren und müssen zu diesem Zweck demontiert werden.Overall, the known devices either in the measurement accuracy unsatisfactory or technically and costly very expensive. Another disadvantage is the optical adjustment process, is currently consuming and can only be performed by experienced examiners in sufficient quality, and due to the subjective observation and measurement of the size of the applanation surface in the optical devices error Erdemdem not be excluded. Moreover, due to their structure, most devices are difficult to clean and disinfect and must be dismantled for this purpose.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, den hohen Aufwand an Kosten und technisch komplizierten Geräten zu vermeiden, sowie die Schwierigkeiten beim Meßvorgang und der Reinigung zu überwinden.The aim of the invention is to avoid the high cost of equipment and technically complicated equipment, and to overcome the difficulties in measuring and cleaning.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zur Messung des Augeninnendrucks zu schaffen, das ohne hohen Kostenaufwand hergestellt werden kann, das leicht zu handhaben und einfach zu bedienen ist sowie subjektive Fehler bei der Messung vermeidet. Dabei soll der Meßwert auf optisch-elektronischem Wege ohne bewegliche mechanische Übertragungslieder nach dem Aufsetzen des Gerätes auf die Hornhaut ohne zusätzliche Justierungs- oder Einstellvorgänge srmittelt werden und direkt digital ablesbar sein. Das Gerät soll den Einfluß der Tränenflüssigkeit auf das Meßergebnis weitgehend ausschalten. Es soll sowohl am sitzenden als auch am liegenden Patienten anwendbar sein, und es soll möglich sein, sowohl die Fläche bei konstantem vorgegebenem Druck als auch den Druck bei einer vorgegebenen Fläche zu ermitteln. Darüber hinaus soll das Gerät leicht zu säubern und zu desinfizieren sein.The invention has for its object to provide a device for measuring the intraocular pressure, which can be produced without high cost, which is easy to handle and easy to use and avoids subjective errors in the measurement. In this case, the measured value on optical-electronic means without moving mechanical transmission songs after placing the device on the cornea without additional adjustment or adjustment procedures will be srmittelt and be directly digitally readable. The device should largely eliminate the influence of the tear fluid on the measurement result. It should be applicable to both the patient sitting and lying, and it should be possible to determine both the area at a constant predetermined pressure and the pressure at a given area. In addition, the device should be easy to clean and disinfect.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemä'ß durch ein Tonometer zur Messung des Augeninnendruckes nach dem ^pplanationsprinzip gelöst, das ein axial bewegbares Meßelement besitzt, mit dem eine Kraft auf das Auge ausgeübt wird, um sinen Teil der Augenoberfläche abzuflachen und das damit zusammenwirkende Mittel zum Feststellen der Größe der abgeflachten Oberfläche bei einem vorgegebenen Druck, oder zum Feststellen des ausgeübten Druckes bei einer vorgegebenen Größe der abgeflachten Oberfläche enthält, bei dem auf dem axial beweglichen Meßelement auf der zum Abflachen des Auges dienenden Applanationsfläche eine Vielzahl von Drucksensoren auf der Basis von Halbleiterkristallen angeordnet ist. Diese Halbleiter-Drucksensoren bestehen zweckmäßig aus einem Silizium-Substrat, das mit unterschiedlichen i/Viderstandsmaterialien neutronendotiert ist, wobei mehrere Widerstände in Brückenschaltung eindotiert sind. Derartige Halbleiter-Drucksensoren mit einer eindotierten Brückenschaltung sind an sich bekannt. Wenn ein derartiger Drucksensor einem Druck ausgesetzt wird, tritt eine Verstimmung der Brückenschaltung ein, wobei die durch die Verstimmung der 3rückenschaltung auftretende Differenzspannung ein Maß für den Druck darstellt, der auf den Drucksensor wirkt. Der *\nsprechwert der bekannten Drucksensoren liegt in der Größenordnung des durch den Augeninnendruck erzeugten Gegendrucks auf der applanierten Augenoberfläche.This object is achieved according to the invention by a tonometer for measuring intraocular pressure according to the pplanation principle, which has an axially movable measuring element, with which a force is exerted on the eye to flatten its part of the ocular surface and the cooperating means for detecting the Size of the flattened surface at a predetermined pressure, or for detecting the applied pressure at a predetermined size of the flattened surface, in which on the axially movable measuring element on the flattening of the eye serving applanation surface a plurality of pressure sensors is arranged on the basis of semiconductor crystals , These semiconductor pressure sensors suitably consist of a silicon substrate, which is neutron-doped with different i / Resistance materials, wherein a plurality of resistors are doped in bridge circuit. Such semiconductor pressure sensors with a doped bridge circuit are known per se. When such a pressure sensor is subjected to pressure, detuning of the bridge circuit occurs, and the differential voltage arising from the detuning of the three-way circuit is a measure of the pressure acting on the pressure sensor. The * nsprechwert the known pressure sensors is in the order of magnitude of the generated by the intraocular pressure back pressure on the applanated eye surface.

^uf der Applanationsfläche des erfindungsgemäßen Tonometers werden eine Vielzahl derartiger Drucksensoren in Form von 3uf einem oder mehreren Halbleiter-Drucksensoren-Substraten eindotierter Brückenschaltungen angeordnet, wobei die Anordnung zweckmäßig in Form einer Matrix erfolgt. Es ist aber auch möglich, die Drucksensoren in Form eines Sterns, einer Spirale oder auch nur eines Kreuzes anzuordnen. Das Rastermaß für die einzelnen Drucksensoren liegt zweckmäßig unter 300μ.ιη, vorteilhaft in der Größenordnung von 50 bis ΙΟΟμ,Γη oder möglichst darunter. Die Größe des Rastermaßes ist eine Frage der Herstellungstechnologie und der Wert soll so niedrig wie möglich sein.On the applanation surface of the tonometer according to the invention a multiplicity of such pressure sensors are arranged in the form of bridge circuits doped on one or more semiconductor pressure sensor substrates, the arrangement advantageously taking place in the form of a matrix. But it is also possible to arrange the pressure sensors in the form of a star, a spiral or even a cross. The grid size for the individual pressure sensors is expediently below 300μ.ιη, advantageously in the order of 50 to ΙΟΟμ, Γη or possibly below. The size of the grid is a matter of manufacturing technology and the value should be as low as possible.

Die im Drucksensor in Form eines elektrischen Signals vorliegende Information wird impulswejse herausgeschoben und zeilenweise abgenommen, wie dies z. B. bei den bekannten CCD-Bauelementen erfolgt, so daß die Ansteuerung und die Abnahme der Information jeweils über nur eine Leitung erfolgen kann, wobei die Verstärkung des Ausgangssignals in bekannter =orm erfolgt (Elektronik 1980 H. 10; S49).The present in the pressure sensor in the form of an electrical signal information is impulsively pushed out and removed line by line, as z. B. takes place in the known CCD devices, so that the control and the decrease of the information can be done in each case only one line, the amplification of the output signal in known = orm takes place (electronics 1980 H. 10, S49).

Das Auswerten der einzelnen elektrischen Signale der Drucksensoren erfolgt mittels bekannter elektronischer Schaltungen. Es <ann das Integral der Meßwerte ausgelesen werden und in Angaben des Druckes analog, digital, mit Kurzzeitspeicherung oder η laufender Anzeige ausgegeben werden. Es kann auch die Druckdifferenz zwischen der Mitte der Applanationsfläche und dem Rand derselben ermittelt werden, wobei einzelne Isobaren ermittelt werden können, deren eventuelle Unregelmäßigkeiten Aufschluß über Verhärtungen einzelner Stellen geben können. Durch Vorsehen eines Schwellenwertgebers ist es auch möglich, den Einfluß der Tränenflüssigkeit zu eliminieren, deren Gegendruck ja wesentlich geringer ist, als der der applanierten ^ugenoberfläche.The evaluation of the individual electrical signals of the pressure sensors by means of known electronic circuits. The integral of the measured values can be read out and outputted in analogue, digital, with short-term storage or η continuous display information. It is also possible to determine the pressure difference between the center of the applanation surface and the edge thereof, whereby it is possible to determine individual isobars whose possible irregularities can provide information about indurations of individual points. By providing a threshold transmitter, it is also possible to eliminate the influence of the tear fluid, whose counterpressure is much lower than that of the applanated surface of the eye.

Nach dem erfindungsgemäßen Prinzip kann vorteilhaft ein einfach zu bedienendes Gerät zur Messung des Augeninnendrucks am liegenden Patienten geschaffen werden, das von jedem Arzt, jedem Augenoptiker und jeder Krankenschwester gehandhabt werden kann. Dabei ist das axial bewegbare Meßelement senkrecht bewegbar in einem Gehäuse angeordnet und erhält ein <onstantes Gewicht, mit dem es auf das Auge drückt. Das axial bewegbare Meßelement ist so ausgeführt, daß an der auf dem ^uge aufliegenden Applanationsfläche die Halbleiter-Drucksensoren angeordnet sind.According to the principle of the present invention, an easy-to-use device for measuring intraocular pressure on the patient lying can advantageously be created, which can be handled by any doctor, optician or nurse. In this case, the axially movable measuring element is arranged to be vertically movable in a housing and receives an ontantes weight, with which it presses on the eye. The axially movable measuring element is designed such that the semiconductor pressure sensors are arranged on the applanation surface resting on the track.

Die Versorgung der Halbleiter-Drucksensoren mit Energie erfolgt über optoelektronische Koppelelemente derart, daß im Gehäuse ein optoelektronischer Geber, zum Beispiel eine lichtemittierende Diode oder ein Diodenchip und diesem gegenüber 3uf dem bewegbaren Element ein geeigneter optoelektronischer Empfänger zum Beispiel eine Photodiode oder ein sntsprechender Chip vorgesehen sind. Die Ausgangssignale, werden, nachdem sie verstärkt wurden, ebenfalls über gleichartige Dptoelektronische Koppelelemente vom bewegbaren Element auf da§ Gehäuse übertragen, in dem sie mittels bekannter elektronischer Mittel zu einer Analog- oder Digitalanzeige weiterverarbeitet werden. Die hierfür erforderlichen elektronischen Mittel sind gemeinsam mit den zur Energieversorgung dienenden Batterien und der Anzeige selbst in dem zur Handhabung geeigneten Gehäuse angeordnet. Durch die rein optische Kopplung des bewegbaren Maßelements mit dem Gehäuse ist ein i/öllig reibungsloses Arbeiten mit dem Gerät möglich, wodurch jede Verfälschung des Meßwertes ausgeschlossen wird. Es ist zweckmäßig, wenn die optische Kopplung an dem der Applanationsfläche gegenüberliegenden Ende des axial bewegbaren Meßelementes vorgenommen wird, wobei dieses dann vorteilhaft prismenförmig ausgeführt ist. Um zu vermeiden, daß das axial bewegbare Meßelement um seine Längsachse verdreht wird, ist es zweckmäßig, es nicht als Zylinder auszuführen, sondern es mit polygonförmigem Querschnitt, in einer Führung mit gleichem Querschnitt auch geeignete Mittel vorgesehen werden, die ein Verdrehen verhindern und die optische Kopplung trotzdem ermöglichen.The supply of the semiconductor pressure sensors with energy via optoelectronic coupling elements such that in the housing an optoelectronic encoder, for example, a light emitting diode or a diode chip and this 3uf the movable element, a suitable optoelectronic receiver, for example, a photodiode or sntsprechender chip are provided , The output signals, after being amplified, are also transmitted via similar Dptoelektronische coupling elements from the movable element on da§ housing in which they are further processed by known electronic means to an analog or digital display. The electronic means required for this purpose are arranged together with the batteries serving for the power supply and the display itself in the housing suitable for handling. Due to the purely optical coupling of the movable Maßelements with the housing an i / ollig smooth working with the device is possible, whereby any distortion of the measured value is excluded. It is expedient if the optical coupling is carried out at the end of the axially movable measuring element which is opposite the applanation surface, this then advantageously being configured prism-shaped. To avoid that the axially movable measuring element is rotated about its longitudinal axis, it is expedient not to perform it as a cylinder, but it also be provided with polygonal cross-section, in a guide with the same cross-section suitable means to prevent twisting and the optical Still allow coupling.

Es ist auch möglich, die Energie zwischen dem Gehäuse und dem axial bewegbaren Meßelement reibungslos auf induktivem Weg zu übertragen. Dazu wird im Gehäuse ein induktiver Geber vorgesehen, der mit einem an entsprechender Stelle des axial bewegbaren Meßgliedes angeordneten induktiven Empfängerin Wirkbeziehung steht, der seinerseits mit den Halbleiter-Drucksensoren verbunden ist.It is also possible to transfer the energy between the housing and the axially movable measuring element smoothly by inductive means. For this purpose, an inductive sensor is provided in the housing, which is operatively connected to a corresponding point of the axially movable measuring element inductive receiver, which in turn is connected to the semiconductor pressure sensors.

Die Ausgangssignale der Halbleiter-Drucksensoren werden nach Verstärkung zu dem auf dem axial beweglichen Meßelement angeordneten induktiven Geber geleitet, der mit einem induktiven Empfänger im Gehäuse in Wirkbeziehung steht, der an geeigneter Stelle in demselben angeordnet ist. Die induktiven Elemente können sowohl in Form von Spulen, als auch in Form aufgedampfter oder anderweitiger nach bekannten Verfahren aufgebrachter Strukturen vorgesehen sein, wobei es zweckmäßig ist, im Gehäuse Spulen anzuordnen und auf dem axial bewegbaren Meßelement aufgedampfte oder anderweitig aufgebrachte Strukturen anzuordnen.The output signals of the semiconductor pressure sensors are passed, after amplification, to the inductive sensor arranged on the axially movable measuring element, which is in operative connection with an inductive receiver in the housing, which is arranged at a suitable location in the same. The inductive elements may be provided both in the form of coils, as well as in the form of vapor deposited or otherwise applied by known methods structures, it being expedient to arrange coils in the housing and to arrange on the axially movable measuring element deposited or otherwise applied structures.

Um ein einwandfreies Arbeiten mit dem Tonometer zu gewährleisten, muß dieses exakt senkrecht gehalten werden. Deshalb sind am Gehäuse, an der Austrittsstelle des axial bewegbaren Meßelementes mindestens drei Optokoppler, vorzugsweise Reflexkoppler, über den Umfang verteilt angeordnet. In dem Bereich des axial bewegbaren Meßgliedes, der beim Messen den Optokopplern gegenübersteht, ist dieses mit einem ringförmigen reflektierenden Belag versehen. Bei genau senkrecht stehendem Gerät wird der vom optischen Sender des Reflexkopplers ausgesandte Lichtstrahl beim auf das Auge aufgesetzten Gerät von dem reflektierenden Belag reflektiert und vom optischen Empfänger des Reflexkopplers empfangen. Das erzeugte elektrische Signal kann dazu verwandt werden, den Meßvorgang auszulösen. Wird das Gerät so aufgesetzt, daß das axial bewegbare Meßelement nicht senkrecht steht, also verkantet ist, und am Gehäuse anliegt, wird der vom Sender des Reflexkopplers ausgehende Lichtstrahl vom reflektierenden Belag des Meßelementes nach oben oder unten abgelenkt und erreicht den Empfänger nicht. Das nicht vorhandene elektrische Signal sperrt den Meßvorgang. Bei Ausführung des reflektierenden Belags in geeigneter Breite wird gleichzeitig erreicht, daß das Gerät in nicht aufgesetztem Zustand nicht arbeitet. Zwei verschiedenfarbige LED, die an geeigneter Stelle des Gehäuses angeordnet sind, zeigen an, ob das Gerät mißt oder ob der Meßvorgang unterbrochen ist, so daß der mit dem Gerät Arbeitende über den Zustand des Gerätes und den Zeitpunkt, zu dem es genau senkrecht gehalten wird, informiert ist.To ensure proper working with the tonometer, it must be kept exactly vertical. Therefore, at least three optocouplers, preferably reflection couplers, distributed over the circumference of the housing, at the exit point of the axially movable measuring element. In the region of the axially movable measuring member, which faces the optocouplers during measurement, this is provided with an annular reflective coating. When the device is exactly vertical, the light beam emitted by the optical transmitter of the reflex coupler is reflected by the reflective coating on the device placed on the eye and received by the optical receiver of the reflex coupler. The generated electrical signal can be used to trigger the measurement process. If the device is mounted so that the axially movable measuring element is not vertical, so is tilted, and rests against the housing, the emanating from the transmitter of the reflex coupler light beam is deflected by the reflective coating of the measuring element up or down and does not reach the receiver. The non-existent electrical signal blocks the measurement process. Upon execution of the reflective pad in a suitable width is achieved at the same time that the device does not work in an unsupplied state. Two different colored LEDs, which are located at a suitable location of the housing, indicate whether the device measures or whether the measurement process is interrupted, so that the working with the device on the state of the device and the time when it is held exactly vertical , is informed.

Bei einer Verwendung des Gerätes am sitzenden Patienten ist das Gerät zweckmäßig so ausgeführt, daß das axial bewegbare Meßelement mit den Halbleiter-Drucksensoren an der Applanationsfläche waagerecht bewegbar an einem Hebel befestigt ist, dessen waagerechte Kraft regulierbar ist, um einen vorgegebenen Druck der Applanationsfläche auf das Auge einstellen zuWhen using the device sitting patient, the device is expediently designed so that the axially movable measuring element with the semiconductor pressure sensors on the applanation surface is mounted horizontally movable on a lever whose horizontal force is adjustable to a predetermined pressure of the applanation on the Eye to adjust

können. _ - ^: — - - - - can. _ - ^: - - - - -

In dieser Ausführungsform sind zwei Varianten möglich. Es kann das Gerät im Prinzip ebenso ausgeführt sein, wie das zur Verwendung am liegenden Patienten, nur, das axial bewegbare Meßelement ist an dem genannten Hebel befestigt, der durch einen Schlitz des Gehäuses geführt ist und ist wiederum optisch an das Gehäuse angekoppelt, das die Stromversorgung und die elektronischen Mittel, einschließlich der Anzeige enthält.In this embodiment, two variants are possible. In principle, the device may be of the same design as that for use on the patient, but the axially movable measuring element is fixed to said lever, which is guided through a slot in the housing and is in turn optically coupled to the housing, which is the housing Power supply and the electronic means, including the display contains.

Es kann aber auch das gesamte Gerät einstückig ausgeführt an dem Hebel befestigt und somit axial bewegbar sein, so daß sich eine Ausführung in Form eines festen Gehäuses und eines zu diesem relativ bewegbaren Meßelement erübrigt. In dieser Ausführung wären am vorderen Ende des axial bewegbaren, für sitzende Patienten also waagerecht bewegbaren, Hebelendes die Halbleiter-Drucksensoren angeordnet und die Stromversorgung, die elektronischen Mittel und die Digitalanzeige können an beliebiger Stelle des Gerätes, für den Untersuchenden leicht sichtbar angeordnet sein.But it can also be carried out integrally on the lever and thus axially movable so that an embodiment in the form of a fixed housing and a relatively movable to this measuring element unnecessary. In this embodiment, the semiconductor pressure sensors would be arranged at the front end of the axially movable, for sitting patient so horizontally movable, lever end and the power supply, the electronic means and the digital display can be easily visible at any point of the device, visible to the investigator.

Fehlmessungen durch Tränenflüssigkeit, die sich, durch Verdrängung von der Applanationsfläche und durch die Kapillarwirkung herangezogen, um die Applanationsfläche sammelt, werden vermieden, weil der Druck, den die Tränenflüssigkeit auf die Drucksensoren ausübt, sich wesentlich vom Druck des Auges im Bereich der Applanationsfläche unterscheidet und die Verstimmung der Brückenschaltungen wesentlich andere Werte aufweist, die durch die Auswerteelektronik herausgefiltert werden können. Die Genauigkeit der Messung ist deshalb groß, weil nicht der Grad der Verstimmung einer Brückenschaltung die Meßgrundlage bildet, sondern die Anzahl der verstimmten Brückenschaltungen gezählt werden kann, die ein Maß für die applanierte Fläche bei vorgegebenem Druck bildet oder ein Maß für den Druck bei einer vorgegebenen Fläche.Tear liquid spillover measurements collected around the applanation surface by displacement from the applanation surface and capillary action are avoided because the pressure exerted by the tear fluid on the pressure sensors differs significantly from the pressure of the eye in the area of the applanation surface the detuning of the bridge circuits has substantially different values that can be filtered out by the transmitter. The accuracy of the measurement is great because it is not the degree of detuning of a bridge circuit that forms the basis for measurement, but the number of detuned bridge circuits can be counted, which is a measure of the applanierte area at a given pressure or a measure of the pressure at a given Surface.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to embodiments.

In der zugehörigen Zeichnung zeigen:In the accompanying drawing show:

Fig. 1: eine schematische Darstellung der Applanationsfläche des Tonometers; Fig. 2: eine Variante des erfindungsgemäßen Tonometers zur Verwendung am liegenden Patienten mit einem axial bewegbaren Meßelement mit optoelektronischer Kopplung an das zur Handhabung dienende Gehäuse, schematisch dargestellt, imFig. 1: a schematic representation of the applanation surface of the tonometer; Fig. 2: a variant of the tonometer according to the invention for use on the patient lying with an axially movable measuring element with optoelectronic coupling to the serving for handling housing, shown schematically in FIG

Schnitt; Fig. 3: eine zweite Variante des erfindungsgemäßen Tonometers zur Verwendung am liegenden Patienten mit einem axial bewegbaren Meßelement mit induktiver Kopplung an das zur Handhabung dienende Gehäuse, schematisch dargestellt,Cut; 3 shows a second variant of the tonometer according to the invention for use on a lying patient with an axially movable measuring element with inductive coupling to the handling housing, shown schematically,

im Schnitt; Fig. 4: eine erste Variante des erfindungsgemäßen Tonometers zur Verwendung am sitzenden Patienten, schematisch dargestellt;on average; 4 shows a first variant of the tonometer according to the invention for use on a sitting patient, shown schematically;

Fig. 5: eine zweite Variante des erfindungsgemäßen Tonometers zur Verwendung am sitzenden Patienten. In Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht auf eine Applanationsfläche 2 eines erfindungsgemäßen Tonometers dargestellt. Die untere, die Drucksensoren 4 enthaltende Applanationsfläche 2 des axial bewegbaren Meßelementes 1 drücktauf das Auge 3 und flacht eine, mit einer ausgezogenen Linie in Fig. 1 dargestellte Fläche ab. Um diese Fläche herum sammelt sich Tränenflüssigkeit, die in Form einer gestrichelten Linie schematisch dargestellt ist. Diese führt bei den elektrischen oder manuelloptischen Flächenmessungen häufig zu Meßfehlern.5 shows a second variant of the tonometer according to the invention for use on a sitting patient. FIG. 1 shows a schematic plan view of an applanation surface 2 of a tonometer according to the invention. The lower, the pressure sensors 4 containing applanation surface 2 of the axially movable measuring element 1 presses on the eye 3 and flattens a, with a solid line in Fig. 1 surface shown. Around this area tears liquid collects, which is shown schematically in the form of a dashed line. This often leads to measurement errors in the case of electrical or manual surface measurements.

Wenn auf die, auf der Applanationsfläche 2 angeordneten Drucksensoren 4 ein Druck ausgeübt wird, z. B. durch den Gegendruck des Auges, der abhängig vom Augeninnendruck ist, tritt eine Verstimmung der Brückenschaltungen des Druckes enorm auf, die ein Maß für die Größe des Druckes ist. Nun kann durch Abfragen der Größe der Verstimmung der einzelnen Drucksensoren der Druck bei einer vorgegebenen Fläche, die durch Zählen der verstimmten Drucksensoren 4 bestimmt wird, bestimmt werden oder die Größe der Fläche, durch Zählen der verstimmten Drucksensoren, bei einem vorgegebenen Druck. Letzterer kann durch das Eigengewicht des axial bewegbaren Meßelementes 1 oder durch andere Mittel definiert sein, wobei eine Kontrolle durch die Größe der Verstimmung möglich ist.When pressure is applied to the pressure sensors 4 arranged on the applanation surface 2, e.g. B. by the back pressure of the eye, which is dependent on the intraocular pressure, a detuning of the bridge circuits of the pressure occurs enormously, which is a measure of the size of the pressure. Now, by interrogating the magnitude of the detuning of the individual pressure sensors, the pressure at a given area determined by counting the detuned pressure sensors 4 can be determined or the size of the area by counting the detuned pressure sensors at a predetermined pressure. The latter can be defined by the weight of the axially movable measuring element 1 or by other means, with a control by the size of the detuning is possible.

Fig. 2 zeigt ein einfach zu handhabendes Applationstonometer zur Verwendung am liegenden Patienten, das von jedem Arzt, Augenoptiker und jeder Krankenschwester gehandhabt werden kann. Es enthält ein axial bewegbares Meßelement 1, das ein konstantes bestimmtes Gewicht aufweist und mit der Applanationsfläche 2 auf das Auge 3 aufgesetzt wird. Im Gehäuse 5 sind die Batterie 6 zur Energieversorgung und die elektronischen Mittel 7 zur Verarbeitung der Meßwerte zu einer vorzugsweisen Digitalanzeige angeordnet.Figure 2 shows an easy-to-use application tonometer for use on a recumbent patient that can be handled by any physician, optometrist and nurse. It contains an axially movable measuring element 1, which has a constant specific weight and is placed with the applanation surface 2 on the eye 3. In the housing 5, the battery 6 for power supply and the electronic means 7 for processing the measured values are arranged to a preferred digital display.

Die auf der Appianationsfläche2des beweglichen Meßelementes 1 angeordneten Drucksensoren 4 werden über Optokoppler 8.1 mit Elektroenergie versorgt und die Ausgänge der Drucksensoren 4 werden ebenfalls über Optokoppler 8.2 vom bewegbaren Meßelement 1 zu den im Gehäuse 5 befindlichen elektronischen Mitteln 7 der Auswerteschaltung übertragen, die diese Signale zu einer Digitalanzeige 9 verarbeitet, die an beliebiger Stelle sichtbar gemacht werden kann.The arranged on the Appianationsfläche2des movable measuring element 1 pressure sensors 4 are supplied via optocouplers 8.1 with electric energy and the outputs of the pressure sensors 4 are also transmitted via optocoupler 8.2 from the movable measuring element 1 to the housing 5 located in the electronic means 7 of the evaluation, which signals to a Digital display 9 processed, which can be made visible at any point.

Zur Kontrolle, daß das Gerät genau senkrecht gehalten wird oder zur Sicherung, daß das Gerät nur bei genau senkrechter Lage mißt und somit Reibung durch ein Schleifen an den Wänden des Gehäuses oder Fehlmessungen durch schräges Aufsetzen vermieden werden, ist an ailen Geräten zur Verwendung am liegenden Patienten eine Überwachungseinrichtung vorgesehen. Diese besteht aus mindestens drei Optokopplern, vorzugsweise Reflexkopplern 13 mit nebeneinander liegenden Sendern und Empfängern. Diese Reflexkoppler 13 sind an der Stelle des Gehäuses 5 gleichmäßig über dem Umfang verteilt angeordnet, an der das axial bewegbare Meßelement aus dem Gehäuse 5 austritt. An der Stelle des axial bewegbaren Meßelementes 1, die sich beim Messen, d.h. beim auf das Auge 3 aufgesetzten Meßelements 1 den Reflexkopplern 13 gegenüber befindet, ist ringförmig ein reflektierender Belag 14 aufgebracht.To ensure that the device is held exactly vertical or to ensure that the device measures only at exactly vertical position and thus avoid friction by grinding on the walls of the housing or incorrect measurements by obliquely placing is on ailen devices for use on the horizontal Patients provided a monitoring device. This consists of at least three optocouplers, preferably reflex couplers 13 with adjacent transmitters and receivers. These reflection couplers 13 are arranged distributed uniformly over the circumference at the location of the housing 5, at which the axially movable measuring element emerges from the housing 5. At the location of the axially movable measuring element 1, which, when measuring, i. when placed on the eye 3 measuring element 1 the reflex couplers 13 is opposite, a reflective coating 14 is annularly applied.

Bei genau senkrecht stehendem Gerät wird der vom optischen Sender, z. B. einer Photodiode ausgesandte Lichtstrahl beim auf das Auge aufgesetztem Gerät von dem reflektierenden Belag 14 reflektiert und vom optischen Empfänger, z.B. einer Photodiode oder einem Phototransistor, empfangen. Das erzeugte elektrische Signal kann dazu verwendet werden, den Meßvorgang auszulösen. Stehen das axial bewegbare Meßelement 1 und das Gehäuse 5 nicht achsengleich senkrecht, wird der von der Photodiode des Reflexkopplers 13 ausgesandte Lichtstrahlvom reflektierten Belag 14 des Meßelements 1 nach oben oder.unten abgelenkt und erreicht den Empfänger nicht. Das nicht vorhandene elektrische Signal sperrt den Meßvorgang. Bei Ausführung des Belags in geeigneter Breite wird gleichzeitig erreicht, daß das Gerät in nicht aufgesetztem Zustand nichtWhen exactly vertical device from the optical transmitter, z. B. a photodiode emitted light beam when placed on the eye device from the reflective coating 14 and reflected by the optical receiver, e.g. a photodiode or a phototransistor. The generated electrical signal can be used to trigger the measurement process. If the axially movable measuring element 1 and the housing 5 are not perpendicular to the axis, the light beam emitted by the photodiode of the reflex coupler 13 is deflected upward or downward by the reflected coating 14 of the measuring element 1 and does not reach the receiver. The non-existent electrical signal blocks the measurement process. When running the pad in a suitable width is achieved at the same time that the device is not in an unsupplemented state

arbeitet. ~- - -is working. ~ - - -

Zwei verschiedenfarbige LED 11 u. 12, die an geeigneter Stelle des Gehäuses angeordnet sind, zeigen an, ob das Gerät mißt oder ob der Meßvorgang unterbrochen ist. Damit ist der mit dem Gerät arbeitende über den Zeitraum, in dem das Gerät mißt, stehts informiert oder auch darüber, daß es nicht gerade aufgesetzt ist.Two different colored LED 11 u. 12, which are arranged at a suitable location of the housing, indicate whether the device measures or whether the measurement process is interrupted. Thus, the person working with the device is informed about the period in which the device measures, or even informed that it is not just set up.

Um eine leichte Reinigung des Gerätes zu ermöglichen und damit ein hygienisches Arbeiten und auch einen allgemeinen Schutz der Meßsensoren zu erreichen, ist die Applanationsfläche 2 über den Drucksensaren 4 mit einem glatten Schutzüberzug 10 versehen.In order to allow easy cleaning of the device and thus to achieve a hygienic work and also a general protection of the measuring sensors, the applanation surface 2 is provided on the pressure sensors 4 with a smooth protective coating 10.

Wie in Fig. 3 dargestellt, kann die Kopplung zwischen dem Gehäuse 5 und dem axial beweglichen Meßelement 1 induktiv erfolgen. Dann ist auf der Eingangsseite der Energie im Gehäuse 5 ein induktiver Geber 22 vorgesehen, der mit der Energiequelle verbunden ist. Ihm gegenüber befindet sich auf dem axial bewegbaren Meßelement 1 ein induktiver Empfänger 23 der mit den Eingängen der Drucksensoren 4 verbunden ist. Von den Ausgängen der Drucksensoren 4 wird die Ausgangsenergie auf einen induktiven Geber 22 geleitet, der auf dem axial bewegbaren Meßelement 1 gegenüber einem induktiven Empfänger 23 angeordnet ist. Letzterer leitet seine Signale zu einer elektronischen Auswertungsschaltung, die sie zu einer Anzeige weiterverarbeitet.As shown in Fig. 3, the coupling between the housing 5 and the axially movable measuring element 1 can be made inductively. Then, an inductive transmitter 22 is provided on the input side of the energy in the housing 5, which is connected to the power source. Opposite him is located on the axially movable measuring element 1, an inductive receiver 23 which is connected to the inputs of the pressure sensors 4. From the outputs of the pressure sensors 4, the output energy is passed to an inductive sensor 22, which is arranged on the axially movable measuring element 1 with respect to an inductive receiver 23. The latter forwards its signals to an electronic evaluation circuit, which processes them into an advertisement.

Fig.4zeigt ein auf der Basis des Gerätes nach Fig.2 aufgebautes Tonometer zur Verwendung am sitzenden Patienten. Das axial bewegbare Meßglied 1 ist auch hier bewegbar gegenüber dem Gehäuse 5 ausgeführt und an einem Hebelarm 15 befestigt, der einen Drehpunkt 16 aufweist an dem mit bekannten Mitteln ein variables Drehmoment erzeugt werden kann, mittels dessen das bewegbare Meßelement 1 mit einem vorgegebenen Druck gegen das Auge 3 gedrückt werden kann. Der Hebel ist dabei zweckmäßig durch einen Schlitz 17 im Gehäuse 5 geführt, damit möglichst wenig störendes Nebenlicht auf die Optokoppler 8.1 und 8.2 fallen kann, über die das axial bewegbare Meßelement 1 elektrisch an das Gehäuse 5 gekoppelt ist. Bei einem Gerät dieser Bauart kann eine äußere Stromquelle über eine Zuleitung 18 angeschlossen werden. Auch die elektronischen Mittel können über eine Leitung 19 mit den Optokopplern 8.1 und 8.2 im Gehäuse verbunden, aber in einem getrennten Netz- und ' Auswertegerät 20 untergebracht sein. Hier kann aber die Kopplung zwischen dem axial bewegbaren Meßglied 1 und dem Gehäuse 5 ebenfalls auf induktivem Wege erfolgen, wie es in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 dargestellt ist.Fig. 4 shows a tonometer constructed on the basis of the apparatus of Fig. 2 for use on a seated patient. The axially movable measuring element 1 is also movable relative to the housing 5 carried out and attached to a lever arm 15 which has a pivot point 16 at which by known means a variable torque can be generated by means of which the movable measuring element 1 with a predetermined pressure against the Eye 3 can be pressed. The lever is expediently guided through a slot 17 in the housing 5, so that as little disturbing secondary light can fall on the optocouplers 8.1 and 8.2, via which the axially movable measuring element 1 is electrically coupled to the housing 5. In a device of this type, an external power source can be connected via a supply line 18. The electronic means can be connected via a line 19 with the optocouplers 8.1 and 8.2 in the housing, but housed in a separate network and 'evaluation device 20. Here, however, the coupling between the axially movable measuring element 1 and the housing 5 can also be made by inductive means, as shown in the embodiment of FIG. 3.

In einer Variante nach Fig. 5 können auch die gesamten Auswerte- und Anzeigeelemente mit dem Meßglied in einem Stück, ohne relative Bewegbarkeit ausgeführt werden. Dann ist am Hebelarm 15 das Gehäuse 5 fest angeordnet und weist einen, dem Durchmesser des Meßgliedes der anderen Varianten entsprechenden Ansatz 21 auf, an dessen Frontfläche 22 der die Drucksensoren 4 in bereits beschriebener Art angeordnet ist. Die elektronischen Mittel (nicht dargestellt) und die Digitalanzeige sind dann im mit dem Hebelarm 15 schwenk- und bewegbaren Gehäuse 5 untergebracht.In a variant of FIG. 5, the entire evaluation and display elements with the measuring element in one piece, can be performed without relative mobility. Then, the housing 5 is fixedly arranged on the lever arm 15 and has a, the diameter of the measuring element of the other variants corresponding approach 21, on the front surface 22 of which the pressure sensors 4 is arranged in the manner already described. The electronic means (not shown) and the digital display are then housed in the pivotable with the lever arm 15 and movable housing 5.

Auch hier kann die Energieversorgung mittels einer äußeren Energiequelle erfolgen, wobei dann die Zuleitung 18 zweckmäßig um Drehpunkt des Hebels eingeführt wird, um die Rückwirkungen auf das Drehmoment gering zu halten. Es kann aber auch eine Batterie im Gehäuse vorgesehen sein.Again, the power supply can be done by means of an external power source, in which case the supply line 18 is expediently introduced at the pivot point of the lever in order to keep the repercussions on the torque low. But it can also be provided in the housing a battery.

Claims

Invention claim:

An applanation tonometer for measuring intraocular pressure according to the Applantionsprinzip, which has an axially movable measuring element, with which a force is applied to the eye to flatten a portion of the ocular surface and the cooperating means for determining the size of the flattened surface at a predetermined pressure , or for detecting the applied pressure at a predetermined size of the flattened surface, characterized in that disposed on the flattening of the eye Applanationsfläche the movable measuring element, a plurality of pressure sensors based on semiconductor crystals, which are formed by neutron doped different resistance materials wherein a plurality of resistors are doted in bridge circuit, that a supply voltage is supplied to the bridge circuits and output lines are present, which are guided to an electronic evaluation circuit.

2. KApplanationtonometer according to item 1, characterized in that the pressure sensors are arranged on the applanation surface in the form of a matrix.

3. applanation tonometer according to item!, Characterized in that the pressure sensors are arranged on the applanation surface in the form of a star.

4. applanation tonometer according to item!, Characterized in that the pressure sensors are arranged on the applanation surface in the form of a spiral.

5. applanation tonometer according to item!, Characterized in that the pressure sensors are arranged on the applanation surface in the form of a cross.

6. applanation tonometer according to item!, Characterized in that the grid mast of the pressure sensors is less than 300 ^ m.

7. applanation tonometer according to item 1, characterized in that the pitch of the pressure sensors in a range of 50 to 100> m or less.

8. applanation tonometer according to item 1, characterized in that the information present in the form of an electrical signal in the pressure sensor is pushed out in pulses and removed line by line.

9. applanation tonometer according to item 1, characterized in that the axially movable measuring element (1) in a housing (5) is arranged, against which it performs a relative movement that it has a predetermined weight and that on its applanation surface (2) arranged Pressure sensors (4) smoothly with the housing (5) are in operative relationship.

10. applanation tonometer according to item 9, characterized in that the serving for handling housing (5), which serves for _r power supply batteries, the coupling means for smooth energy transfer to and from the axially movable measuring element (1), the entire electronic evaluation circuit and the display ,

11. applanation tonometer according to item 9, characterized in that the smooth coupling of the axially movable measuring element (1) with the housing (5) via optocouplers (8.1 and 8.2).

12. applanation tonometer according to item 11, characterized in that the optocouplers (8.1 and 8.2) consist of light emitting diodes and photodiodes or phototransistors.

13. Applanation tonometer according to item 9, characterized in that the axially movable measuring element (1) is designed prismatic and that the pressure sensors (4) connected to the optocoupler elements (8.1 and 8.2) on the applanation surface (2) opposite surface of the prism-shaped axially movable measuring element (1) are arranged.

14. Applanation tonometer according to item 9, characterized in that the housing provided in the optocoupler elements (8.1 and 8.2) relative to the upper surface of the prism-shaped axially movable measuring element (1) in the housing (5) are arranged.

15. applanation tonometer according to item 9, characterized in that the smooth coupling of the axially movable measuring * element (1) to the housing (5) is effected inductively.

16. Applanation tonometer according to item 9, characterized in that for energy transmission from the housing (5) to the movable measuring element (1) in the housing (5) an inductive transmitter (23) is arranged and on the axially movable measuring element (1) an inductive receiver ( 24), which is connected to the pressure sensors (4) and that the outputs of the pressure sensors (4) or the signal amplifier for energy transmission to the housing (5) with one on the axially movable measuring element (1) arranged inductive sensor (23) are connected, each with an inductive receiver (24) in the housing (5) is in operative relationship.

17. Applanation tonometer according to item 16, characterized in that the inductive elements are specified as coils.

18. Applanation tonometer according to item 16, characterized in that the inductive methods are designed as vapor-deposited or applied by other known methods structures.

19. Applanation tonometer according to item 1 to 5, characterized in that the on the applanation surface (2) arranged pressure sensors are provided with a smooth coating (10).

20. Applanation tonometer according to item 1 to 19, characterized in that one or more semiconductor pressure sensors are used as directly applied sensor for measuring the intraocular pressure.