DE19939348A1

DE19939348A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung von Applanationstonometern

Info

Publication number: DE19939348A1
Application number: DE19939348A
Authority: DE
Inventors: Gerd Jaeger; Roland Fuesl
Original assignee: SIOS MESTECHNIK GmbH
Current assignee: SIOS MESTECHNIK GmbH
Priority date: 1999-04-01
Filing date: 1999-08-19
Publication date: 2000-10-12
Anticipated expiration: 2019-08-20
Also published as: DE19939348B4

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine transportable Vorrichtung anzugeben, mit denen die Kalibrierung von Applanationstonometern über den gesamten Bewegungsbereich bei Gewährleistung der Objektivität der Messung automatisiert erfolgt und die Rückführbarkeit der Kraftmessung ermöglicht wird. DOLLAR A Erfindungsgemäß gelingt die Lösung der Aufgabe dadurch, daß der Druckkörper (2.1) durch eine kontinuierliche, lineare Bewegung einer interferenzoptischen Kraftmeßeinrichtung (1) über den gesamten Bewegungsbereich des Augendruckmeßgerätes ausgelenkt und dabei die von der krafterzeugenden Einrichtung bewirkte Federkraft durch die interferenzoptische Kraftmeßeinrichtung (1) kontinuierlich erfaßt wird. DOLLAR A Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kalibrierung von Applanationstonometern, die einen Druckkörper aufweisen, mit dem eine von einer krafterzeugenden Einrichtung bewirkte, einstellbare Federkraft eine Andruckkraft zur Deformation der Hornhaut des Auges erzeugt und die Deformation durch eine am Druckkörper angebrachten Optik ermittelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kalibrierung von Applanationstonometern, die einen Druckkörper aufweisen, mit dem eine von einer krafterzeugenden Einrichtung bewirkte, einstellbare Feder kraft eine Andruckkraft zur Deformation der Hornhaut des Auges erzeugt und die Deformation durch eine am Druckkörper angebrachten Optik ermit telt wird.

Die Kalibrierung von Applanationstonometern erfolgt gegenwärtig mit Hilfe einer Kreuzbalkenwaage und erfordert aufgrund der ausschließlich manuel len Einstellung und Ablesung einen sehr hohen zeitlichen Aufwand. Dem Verfahren haftet weiterhin der Nachteil an, daß nur eine punktweise Ermitt lung des Kraftverlaufes möglich ist und die zur Meßwertermittlung notwen dige Einstellung der Mitte des Bewegungsspielraumes durch manuelle Skalenablesung subjektiv fehlerbehaftet ist. Die Meßeinrichtung ist außer dem nur eingeschränkt transportabel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine transpor table Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit denen die Kalibrierung von Applanationstonometern über den gesamten Bewegungs bereich bei Gewährleistung der Objektivität der Messung automatisiert erfolgt und die Rückführbarkeit der Kraftmessung ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit dem kennzeichnenden Merkmalen der Patentansprüche 1 und 4 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zur automatisierten Kalibrierung von Applanationstonometern mit Hilfe eines interferenzoptischen Kraftsen sors der Bewegungsspielraum des Tonometerdruckkörpers erkannt und die Federkraft über den gesamten Bewegungsspielraum erfaßt.

Dabei wird durch eine interferometrischen Kraftmeßvorrichtung die Feder des Applanationstonometers kontinuierlich über den gesamten Bewegungs spielraum ausgelenkt und dabei die Federkraft erfaßt, wobei der Anfang und das Ende des Bewegungsspielraumes des Tonometers durch die Auswertung der Interferometerausgangssignale erkannt werden und die interferometri sche Kraftmeßvorrichtung in horizontaler Lage auf ein Gewichtsnormal rückgeführt wird.

Die Erfindung zeichnet sich durch den Vorteil aus, daß der gesamte Meßbe reich des Tonometers kontinuierlich in einem automatisiert ablaufendem Vorgang erfaßt wird.

Vorteilhaft ist ferner, daß die interferenzoptische Kraftmeßeinrichtung in beliebiger Neigungslage betrieben werden kann.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Unter Verwendung einer hier nicht dargestellten xyz-Justiereinrichtung wird die interferenzoptische Kraftmeßvorrichtung 1 in drei Koordinaten so posi tioniert, daß deren Antasthalbkugel 1.5 und der Druckkörper 2.1 des Tono meters fluchten. Die fluchtende Mittenlage wird über eine durch den Druckkörper des Applanationstonometers zu beobachtende Justiermarke, die auf der Antasthalbkugel 1.5 angebracht ist, kontrolliert.

Die interferenzoptische Kraftmeßeinrichtung 1 kann mit Hilfe der Führung 1.1 gegenüber dem Gestell verschoben werden. Mit Hilfe eines elektrome chanischen Antriebes, bestehend aus Mikromotor mit Getriebe und einer Exzenterscheibe 1.2, wird die Parallelfederführung 1.4 der interferenzopti schen Kraftmeßvorrichtung 1 mit der Antasthalbkugel 1.5 an den Druckkör per 2.1 des Applanationstonometers 2 herangefahren. Die Kraftmessung erfolgt durch Bestimmung der Auslenkung der Parallelfederführung 1.4 mit Hilfe des Interferometers 1.3.

Am Applanationstonometer 2 befindet sich der verschiebbare Druckkörper 2.1, dessen Andruckkraft bei der Augenprüfung mit einem Einstellrad vari iert werden kann. Dabei wird die Vorspannung der Tonometerfeder (Federkonstante c_T1) verändert. Der Bewegungsbereich des Druckkörpers wird durch eine Anschlagfeder (Federkonstante c_T2) begrenzt.

Zur Ermittlung der Tonometermeßkraft in der Mitte des Bewegungsberei ches des Tonometers werden die bestehenden Zusammenhänge analysiert, ausgewertet und zur automatischen Meßablaufsteuerung genutzt. Die Fahr geschwindigkeit der Parallelfederführung 1.4 sei dabei v_p.

Zwischen den Geschwindigkeiten v_p (Parallelfederanordnung), v_i (1. Ablei tung der interferometrisch gemessenen Auslenkung der Parallelfeder) und v_T (1. Ableitung der Auslenkung des Druckkörpers) gilt die Beziehung:

v_p = |V_i|+|V_T| (1)

Weiterhin gilt durch das Kräftegleichgewicht im Kraftangriffspunkt mit c_i als Federkonstante der Parallelfeder und c_T als wirksamer Federkonstante des Tonometers:

ci.ν_i = c_T.ν_T (2)

Aus (1) und (2) erhält man:

Damit ergeben sich abhängig von der Bewegung der Parallelfederanordnung die in Tafel 1 angegebenen unterschiedlichen Auslenkungsgeschwindigkeiten v_i:

Tafel 1

Aus den Übergängen der verschiedenen Geschwindigkeiten lassen sich der Berührungszeitpunkt am Druckkörper und der Zeitpunkt des Erreichens des Federanschlages ableiten. Der Bewegungsbereich des Tonometers wird damit erfaßt. Man kann nun an die Stelle des halben Bewegungsbereiches fahren und die wirkende Kraft aus der interferometrisch gemessenen Auslen kung der Parallelfederführung ermitteln.

Eine weitere Meßstrategie ist die dynamische Messung der Tonometermeß kraft über den gesamten Bewegungsbereich. Dabei wird die Weg-Kraftkenn linie bei umlaufender Exzenterscheibe kontinuierlich aufgenommen. Die dabei nach Tafel 1 auftretenden Geschwindigkeitssprünge vi können zur Markierung der Kennlinie genutzt werden. Bei diesem Meßregime sind auch die Umkehrspanne und Nichtlinearitäten erfaßbar, da die Tonometerkennli nie in beiden Bewegungsrichtungen durchfahren wird.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

interferenzoptische Kraftmeßeinrichtung

1.1

Führung

1.2

Exzenterantrieb

1.3

Interferometer

1.4

Parallelfederführung

1.5

Antasthalbkugel

2

Applanationstonometer

2.1

Druckkörper

Claims

1. Verfahren zur Kalibrierung von Applanationstonometern (2), die einen Druckkörper (2.1) aufweisen, mit dem eine von einer krafterzeugenden Einrichtung bewirkte, einstellbare Federkraft eine Andruckkraft zur Defor mation der Hornhaut des Auges erzeugt und die Deformation durch eine am Druckkörper (2.1) angebrachten Optik ermittelt wird, dadurch gekenn zeichnet,

- daß der Druckkörper (2.1) durch eine kontinuierliche, lineare Bewegung einer interferenzoptischen Kraftmeßeinrichtung (1) über den gesamten Bewegungsbereich des Augendruckmeßgerätes ausgelenkt und dabei die von der krafterzeugenden Einrichtung bewirkte Federkraft durch die interfe renzoptische Kraftmeßeinrichtung (1) kontinuierlich erfaßt wird,
- wobei der Bewegungsbereich der interferenzoptischen Kraftmeßeinrich tung (1) größer ist, als der Bewegungsbereich der krafterzeugenden Einrich tung und
- daß der Anfang und das Ende des Bewegungsbereichs des Druckkörpers (2.1) durch Auswertung der von der interferenzoptischen Kraftmeßeinrich tung (1) ausgegebenen Meßwertsignale ermittelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berüh rung der interferenzoptischen Kraftmeßeinrichtung (1) mit dem Druckkörper (2.1) an einer punktförmigen Antastfläche erfolgt, wobei die Solllage des Antastpunktes durch Beobachtung einer auf der Antastfläche der interferen zoptischen Meßeinrichtung (1) angebrachten Justiermarke mittels der am Druckkörper (2.1) angebrachten Optik erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die interferenzoptische Kraftmeßeinrichtung (1) zur Rückführung auf ein Gewichtsnormal in die horizontale Lage gekippt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

- eine interferenzoptische Kraftmeßeinrichtung (1) über eine Führung (1.1) an einem Gestell angeordnet ist,
- die Kraftmeßeinrichtung (1) mit einem Antriebssystem gegenüber dem Gestell linear beweglich verschiebbar ist,
- die interferenzoptische Kraftmeßeinrichtung (1) eine Parallelfederanord nung (1.4) enthält, deren Auslenkung mit Hilfe eines Interferometers (1.3) gemessen wird, und
- an der Parallelfederführung (1.4) eine Antasthalbkugel (1.5) angebracht ist, mit der die Meßbewegung der Parallelfederanordnung (1.4) auf den Druck körper (2.1) des Augendruckmeßgerätes übertragen wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Paral lelfederanordnung (1.4) aus Quarzglas besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die interferenzoptische Kraftmeßeinrichtung (1) mit dem Antriebssystem gekop pelt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeich net, daß das Applanationstonometer (2) mit dem Antriebssystem gekoppelt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeich net, daß die interferenzoptische Kraftmeßeinrichtung (1) mit einer Justiereinheit verbunden ist, mit der sie gegenüber dem Applanationstono meter (2) in drei Koordinaten verstellbar ist und auf der Antasthalbkugel (1.5) eine Justiermarke angebracht ist.