DE19923913A1 - Vorrichtung zur Kalibrierung und Überprüfung von Tonometern - Google Patents

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Kalibrieren und Überprüfen von Tonometern zu schaffen, deren mechanisches Verhalten das des Auges in Abhängigkeit vom Innendruck nachbildet und die alterungsbeständig ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß diese aus einer hohlzylinderförmigen, dickwandigen Trägerkammer mit verschiedenen Anschlüssen und einer Öffnung an einer Stirnfläche, einer vorgeformten Kunststoffmembran, druckerzeugenden Mitteln und Mitteln zur Halterung der Membran auf der Trägerkammer besteht und daß diese Membran mittels Halterung die Öffnung verschließt und rückseitig mit einem variablen Druck beaufschlagt werden kann. DOLLAR A Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kalibrierung von sowohl Applanations- als auch Non-Contact-Tonometern.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kalibrierung von sowohl Applanations- als auch Non-Contact-Tonometern.

Tonometer zur Messung des Augeninnendrucks sind geeichte Meßgeräte. Die Eichung wird dabei in vorgeschriebenen Zeitabständen von entsprechen­ den Institutionen durchgeführt. Eine Überprüfung der Kalibrierung zwischen den Intervallen setzt jedoch ein geeignetes Meßobjekt voraus und erfolgt bei Geräten im klinischen Routineeinsatz i. a. nicht.

Zum Test von Contact-Tonometern werden in den US-Patenten 3736789 (5. Juni 1973) und 4000640 (4. Januar 1977) von N. J. Drew bzw. D. O. Kocmich Vorrichtungen beschrieben. Bei beiden Anordnungen wird die sphärische Gestalt der Meßoberfläche durch den inneren Flüssigkeits- bzw. Luftdruck erzeugt. Die Corneakrümmung wird aber wesentlich durch die elastischen Eigenschaften der Cornea bestimmt und ändert sich auch bei extremer Erhöhung des intraokularen Druckes kaum. Der grundsätzliche Nachteil der beschriebenen Testanordnungen ist somit, daß bei Variation des Innendrucks sich zwangsläufig der Krümmungsradius ändert und somit die Nachbildung der Corneageometrie fehlerhaft ist und Vergleichsmessungen nicht mehr zuverlässig sind. Weiterhin gestattet die relativ starre Form der Testanordnung nicht, diese unmittelbar am Tonometer anstelle des Auges einzusetzen.

Es ist bekannt, daß für Noncontact-Tonometer herstellerseitig Kunststoffka­ lotten verfügbar sind, die vor der Auslieferung vermessen werden und einen diskreten Druckwert repräsentieren. Die Firma Eye Tech Ltd., Skokie, Il. USA, soll sich mit der Herstellung von "Modellaugen" befassen. Genaue Informationen waren nicht zugänglich.

Bei experimentellen Arbeiten zur Geräteentwicklung erfolgt eine Kalibrie­ rung in vitro und in Ausnahmefällen bei entsprechender medizinischer Indikation auch in vivo direkt am Auge oder an gehalterten exzidierten Corneae. Nachteilig sind vor allem in diesem Fall die begrenzte Verfügbar­ keit und Haltbarkeit des biologischen Präparates sowie die post-mortem-Ab­ hängigkeit der mechanischen Eigenschaften.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Kalibrieren und Überprüfung von Tonometern zu schaffen, deren mechanisches Verhalten das des Auges in Abhängigkeit vom Innendruck nachbildet und die alterungsbeständig ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Vorrichtung besteht aus folgenden Komponenten: synthetische Kunst­ stoffmembran als Meßoberfläche, Halter mit Druckkammer und Druckmeß-/Druckeinstellvorrichtung.

Die Meßoberfläche ist in ihrer Form der Geometrie der Cornea des Auges angepaßt und wird aus hochflexiblem, formbeständigen Kunststoff, der einen geringen Schermodul besitzt, mit optischer Oberflächengüte hergestellt. Bevorzugt eignen sich hierfür alterungsbeständige Silikone. Der Randbereich wird dabei je nach Ausführung des Halters geformt. Durch die Formgebung der Meßoberfläche wird bei Druckvariation der Krümmungsradius weitge­ hend konstant gehalten.

Den konstruktiven Schwerpunkt bei der Gestaltung des Membranträgers bildet die Ausführung der Auflagefläche der Meßmembran, um eine verspan­ nungsfreie Befestigung zu gewährleisten. Möglichkeiten bestehen in der Ausführung dieses Details als Kugelringsegment, Hohlkegel bzw. Hohlzylin­ der mit entsprechend geformtem Druckstück als Gegenlager oder einer Auflage mit Fixiermöglichkeit für einen an die Meßmembran angegossenen hutkrempenartigen Rand. Rückseitig ist diese Auflage zum Innenraum des Trägers offen. Für die Einstellung des Drucks im Inneren der Trägerkammer sind ein Druckanschluß, eine verschließbare Entlüftung sowie ggf weitere Anschlüsse zur Druckmessung vorgesehen.

Die Einstellung des Druckes erfolgt vorzugsweise über eine Füllung der Membranträgerkammer mit einer Flüssigkeit und Anschluß an ein Steigrohr mit einstellbarem Niveau oder über einen geeigneten Druckgenerator. Die Messung des eingestellten Druckes kann elektronisch über in die Träger­ kammer eingebrachte Drucksensoren oder über Ablesen der Höhe des Flüssigkeitsstandes im Steigrohr erfolgen.

Mit der vorgestellten Vorrichtung steht ein Meßobjekt zur Verfügung, dessen mechanische und geometrische Parameter und dessen Innendruck bekannt bzw. reproduzierbar einstellbar sind, ohne daß sich dabei der Krümmungsradius wesentlich verändert, dessen Verhalten alterungsabhängig ist und das sich problemlos den jeweiligen anzuwendenden Tonometriever­ fahren anpassen läßt. Die Flexibilität erlaubt die Anwendung direkt am Tonometer, ohne daß dieses von seinem Aufstellort entfernt und zu einem Meßplatz gebracht werden müßte.

Die Erfindung wird im Folgenden an einem Ausführungsbeispiel mit den Fig. 1 bis 3 näher erläutert.

Das Beispiel beinhaltet unterschiedliche Möglichkeiten der Gestaltung der Membranauflage. Die Membran 1 entspricht in ihrem Durchmesser dem mittleren Corneadurchmesser und in ihrer Krümmung dem mittleren Cornea­ radius, wobei die Cornea als sphärisch angenommen werden soll. Sie wird in einer speziellen Abformeinrichtung aus hochflexiblem, formbeständigen Silikonkautschuk mit geringem Schermodul hergestellt. Stempel und Matrize der Abformeinrichtung weisen eine hohe Oberflächengüte auf, so daß die Meßoberflächen der synthetischen Membran optisch einwandfrei sind. Der Randbereich ist, über den Durchmesser hinaus, entsprechend der Auflage 2 am Träger 3 geformt. Die Membran wird durch einen passend der Auflagen­ geometrie geformten, verdrehungsfreien Druckring 4, der durch eine Überwurfmutter 5 oder direkt durch Verschraubung mit dem Grundkörper arretiert wird, fixiert. Die Entlüftung des Trägervolumens erfolgt nach Füllung und 180°-Drehung um die horizontale Achse durch eine Bohrung 6 im Boden, die anschließend mit einer Schraube verschlossen wird. Seitlich am Träger befindet sich der Druckanschluß 7, der im dargestellten Beispiel mit einer Wassersäule 8 verbunden ist, deren Füllstand sich über ein T-Stück oder Dreiwegehahn 9 mittels Infussions­ spritze 10 einstellen läßt.

Claims (13)

1. Vorrichtung zur Kalibrierung von sowohl Applanations- als auch Non-Contact-Tonometern, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus einer hohlzylinderförmigen, dickwandigen Trägerkammer mit verschiedenen Anschlüssen und einer Öffnung an einer Stirnfläche, einer vorgeformten Kunststoffmembran, druckerzeugenden Mittel und Mitteln zur Halterung der Membran auf der Trägerkammer besteht und daß diese Membran mittels Halterung die Öffnung verschließt und rückseitig mit einem variablen Druck beaufschlagt werden kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung sowohl horizontal als auch vertikal direkt am Tonometer als Meßobjekt angeordnet werden kann.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran aus einem formbeständigen Kunststoff mit niedrigem Schermodul besteht, vorzugsweise aus additionsvernetztenden Silikonen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran in Form einer Kugelkalotte in einer Abformeinrichtung so vorgeformt wird, daß diese die geometrischen Abmessungen der Cornea aufweist, wobei die Kugelkalotte spezielle Ansätze zum spannungsfreien Einspannen in die Halterung besitzt, vorzugsweise eine plane, hutkrempenar­ tige Auflagefläche.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch Änderung der Stärke der Kalottenwandung bei der Formgebung die Steifigkeit der Kalotte den biomechanischen Eigen­ schaften der Cornea angepaßt werden kann.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Kunststoffes optische Qualität aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran ein Flüssigkeitsvolumen abschließt, in dem jeder Druck innerhalb des physiologischen und pathophysiologischen Variationsbereiches des Augeninnendrucks variabel eingestellt werden kann.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Druckes im Inneren der Träger­ kammer mit Hilfe einer Flüssigkeitssäule oder angeschlossenen Drucksenso­ ren kontrolliert wird.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Flüssigkeitsdichte und eigenspannungsfreie Halterung der Membran diese eine angepaßte Formgebung aufweist und Mittel zur Fixierung dieser Halterung vorhanden sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixie­ rung der Membran durch geeignete Gestaltung der Auflagefläche als Kugel­ ringsegment, Kegelsegment oder plane Fläche mit dem jeweils entsprechend geformten Gegenstück erfolgt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenstück verdrehungsfrei ist und daß zwischen Auflagefläche und Gegen­ stück eine elastische Druckaufnahme angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring mittels Überwurfmutter oder durch direkte Verschraubung gegen den Träger gespannt wird.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerkammer innen direkt über Lichtleitfasern beleuchtet wird zur Bestimmung der applanierten Fläche.