DE2252313C2

DE2252313C2 - Ohne Berührung arbeitendes Tonometer

Info

Publication number: DE2252313C2
Application number: DE2252313A
Authority: DE
Inventors: Bernard Worcester Mass. Grolman; Robert George Ashland Mass. Lavallee
Original assignee: American Optical Corp
Current assignee: Warner Lambert Technologies Inc
Priority date: 1971-11-26
Filing date: 1972-10-20
Publication date: 1982-11-18
Also published as: JPS4863592A; FR2162911A5; IT966784B; US3756073A; ATA880772A; CA965257A; GB1348179A; AT328064B; JPS566772B2; DE2252313A1

Description

Die Erfindung betrifft ein ohne Berührung arbeitendes Tonometer mit einem von einer Betätigungsvorrichtung getriggerten pneumatischen System, das Strömungsmittelimpulse senkrecht auf ^ie Hornhautoberfläche eines Patientenauges richtet, mit einem Meßsystem und mit einem Ausrichtsystem, <*zs zur senkrechten Ausrichtung des Tonometers auf die Hornhautoberfläche dient und bei dem ein in den Strahlengang eingespiegelter Lichtfleck von der Hornhaut reflektiert und in einem Zielring abgebildet wird (US-PS 35 38 754, US-PS35 85 849).

Solche Tonometer dienen dazu, den intraokularen Druck zu messen, wobei durch Beaufschlagen der Hornhautoberfläche mit einem senkrechten Strömungsmittelimpuls eine Deformation der Hornhaut aus der konvexen Form über die Applanation in die konkave Form und zurück erfolgt und als eine Funktion der Zeit beobachtet wird. Damit die angewandten Parameter aussagekräftig sind, ist eine exakte Ausrichtung des Tonometers relativ zu der betreffenden Hornhaut erforderlich. Bisher ist noch kein Kontrollsystem für die richtige Ausrichtung bei einschlägigen Tonometern bekannt gewor den.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein ohne Berührung arbeitendes Tonometer der oben angegebenen Art dergestalt fortzubilden, daß nur bei korrekter Ausrichtung des Instruments in axialer, seitlicher und senkrechter Richtung eine Messung möglich ist Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zusätzlich ein mit nicht sichtbarem Licht arbeitendes Ausrichtungskontrollsystem vorgesehen ist, bei welchem das Licht einer lichtemittierenden Diode in den Strahlengang längs der Ausrichtungsachse eingespie^ gelt, von der Hörnhäutoberfläche reflektiert und bei korrekter Ausrichtung des Tonometers über einen Strahlenteiler einem Photodetektor zugeführt wird, desjen Ausgangssignal die Betätigungsvorrichtung derart steuert, daß diese nur bei korrekter Ausrichtung des Tonometers wirksam ist

Der hierdurch erzielte Vorteil ist darin zu sehen, daß bei der Messung des intraokularen Drucks stets einwandfrei reproduzierbare Ergebnisse erhalten werden und der mit dem Stand der Technik verbundene Un-Sicherheitsfaktor durch ungenaue Ausrichtung vermieden wird.

Der Erfindungsgegenstand wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigen

ίο F i g. 1 eine schematische Seitenansicht des pneumatischen Systems eines ohne Berührung arbeitenden Tonometers;

F i g. 2 eine schematische Draufsicht auf das Meßsystem des Tonometers bei nicht beeinflußter Hornhaut; F i g. 3 eine der F i g. 2 entsprechende Darstellung bei abgeflachter Hornhaut zur Erläuterung des Meßsystems;

F i g. 4 eine schematische Draufsicht auf das Tonometer einschließlich des erfindungsgemäßen Ausrichtungskontrollsystems für die Tonometerausrichtung.

In F i g. 1 ist ein ohne Berührung arbeitendes Tonometer ichernatäsch in Seitenansicht gezeigt Dasselbe weist im wesentlichen eine drehbare Magnetspule 4, ein Verbindungsgestänge 6, einen Kolben 8 und einen Zylinder 10 auf. Der Kolben 8 ist im Innern des Zylinders angeordnet und mittels des Verbindungsgestänges 6 mit der Magnetspule 4 verbunden. Der Zylinder 10 bildet zusammen mit einem Fenster 12 und einem modifizierten Mikroskopobjektiv 14 eine Druckkammer 16. Das Objektiv 14 begrenzt einen axialen Kanal, durch den sich ein Rohr 18 ersfeckt Diese Vorrichtung ist hier benachbart zu der Hornhaut 20 eines Patienten angeordnet gezeigt Das Rohr 13 ist in Richtung auf die Hornhaut längs der Achse 26 gerichtet Längs der Achse 26 sind ebenfalls eine Teleskoplinse 30, eine Zielringebene 34 und ein Okular 36 angeordnet Sobald die Magnetspule 4 momentan erregt wird, erfährt der Kolben 8 im Zylinder 10 eine bestimmte beschleunigte Bewegung in die Druckkammer 16. Der in dieser Weise im Innern der Kammer 16 ausgebildete Jberdruck wird durch den Kolben 8 in Richtung der Hornhaut 20 des Patienten fortgepflanzt Bei korrekt ausgerichtetem Tonometer trifft dieser Luftimpuls auf die Hornhaut 20 und führt zu einer Deformation der Hornhautoberfläche, nämlich zur Verringerung der Krümmung, zur Applanation und schließlich zu einer leichten konkaven Eindellung. Mit nachlassendem Luftdruck kehrt die Hornhaut über die Applana^fion wieder in den ursprünglichen Zustand zurück.

In F i g. 2 sind in einer Draufsicht von oben längs der Achse 26 das Objektiv 14, das Rohr 18 und die Hornhaut 20 gezeigt Ferner ist das Meßsystem dargestellt, das eine:, optischen Sender 22 und einen optischen Empfänger 24 aufweist Der optische Sender 22 richtet einen optisch ausgerichteten Lichtstrahl, wie er durch drei einfallende Strahlen 1/, 0; und 2/ wiedergegeben ist, auf die Hornhaut 20. Die reflektierten Strahlen Ir, Or und 2r sind in verschiedenen Richtungen von der konvexen Hornhautoberfläche reflektiert gezeigt

Die F i g. 3 entspricht der F i g. 2 mit der Ausnahme, daß dje Hornhaut 20 bei momentaner Applanation gezeigt ist, die durch einen Luftimpuls durch das Rohr 18 hervorgerufen wurde. Durch die abgeflachte Oberfläche Werden die optisch ausgerichteten, einfallenden Lichtstrahlen 1/, 0/und 2/als optisch ausgerichtete Strahlen reflektiert, wodurch der Empfänger 24 des Meßsystems ein maximales Signal erzeugt Dieses maximale Signal zeigt somit das Auftreten der Applanation an,

In F i g. 4 ist das Tonometer zusammen mit dem erf'indimgsgemäßen Ausrichtungskontrollsystem in einer schematischen Draufsicht gezeigt Auch hier ist das Tonometer 2 mit dem Objektiv 14 und dem Rohr 18 vor der Hornhaut 20 des Patienten längs einer Ausrichtungsachse 26 senkrecht zu der Homhautoberfläche angeordnet gezeigt Der optische Sender 22 und der optische Empfänger 24 des Meßsystems sind schräg mit gleichen Winkeln an den gegenüberliegenden Seiten der Ausrichtungsachse 26 angeordnet

Ein Strahlenteiler 28, die Teleskoplinse 30, der Zielring 34 .und das Okular 36 sind optisch ausgerichtet zu dem Objektiv 1 längs der Ausrichtungsachse 26 angeordnet Ein Zielprojektionssystem weist eine Lichtquelle 38, eine Sammellinse 40, eine lichtaussendende Fläche 42 mit einem Ziel 44, einen Strahlenteiler 46, einen Spiegel 48 und einen Kollimator 50 auf, und zwar befinden sich alle diese Bauelemente längs einer Projektionsachse 52, die bei dem Strahlenteiler 28 auf die Ausrichtungsachse 26 trifft Die hier genannten Elemente bilden im wesentlichen das Ausrichtsystem.

Zusätzlich ist ein Ausrichtungskontrollsysten vorgesehen. Hierzu ist hinter dem Strahlenteiler 46 eine lichtaussendende Diode 54 dergestalt angeordnet, daß das von der Diode 54 kommende Licht, das vorzugsweise eine Wellenlänge von 900 mm aufweist, durch den Strahlenteiler 46 längs der Projektionsachse 52 übertragen wird. Ein weiterer Strahlenteiler 32, der optisch ausgerichtet längs der Ausrichtungsachse 26 zwischen der TeleskopHnse 30 und dem Zielring 34 angeordnet ist, reflektiert teilweise das Licht von der Ausrichtungsachse 26 zu einem Photodetektor 56.

Das Ziel 44 ist vorzugsweise ein roter Fleck auf einem diffus weißen Hintergrund 42.

Im Betrieb projiziert das Projektionssystem ein Abbild des Zieles 44 durch das Objektiv 14 auf eine Bildebene 58 des Objektivs 14. Sobald das Tonometer 2 dergestalt ausgerichtet ist, daß die Bildebene 58 mit der Krümmungsmitte der Hornhaut 20 zusammenfällt, wird ein virtuelles ¹IiId des Ziels in Form der Hornhaut durch das Objektiv 14 und die Teleskoplinse 30 in der Ebene des Zielrings 34 erneut abgebildet Die Abbildung in der Ebene des Zielrings 34 wird sodann vermittels des Oku-Iars 36 durch die Bedienungsperson 60 betrachtet Wenn die Ausrichtungsachse 26 senkrecht zu der Hornhautoberfläche liegt, ist die Abbildung des Ziels im Innern des Zielrings zentriert

Die unter Beobachtung stehende Homhautoberfläche 20 ist auf einen kleinen Teil der gesamten Homhautoberfläche begrenzt. Es u: sichergestellt, daß die Ausrichtung dieses Teils dadurch vorliegt, daß das betreffende Auge auf das Ziel 44 gerichtet ist, das durch den Patienten längs der Ausrichtungsachse 26 und Projektionsachse 52 betrachtet wird. Der Patient sieht das Ziel 44 durch das Rohr 18 im Unendlichen. Wenn das zu beobachtende Auge blind ist, wird ein äußeres, hier nicht gezeigtes Fixierungslicht angewandt, auf das das sehende Auge gerichtet wird, wodurch auch das blinde Auge bezüglich des Instruments fixiert wird.

Sobald das Instrument in einwandfreier Weise ausgerichtet ist, wird die Abbildung des Ziels 44 in Richtung auf die Hornhaut 2ID projiziert und von hier aus reflektiert und erneut in dler Mitte des Zielrings 34 abgebildet, wo eine Beobachtung durch eine Bedienungsperson erfolgt Gleichzeitig wird eine Strahlung von 900 ram, ausgehend von der Diode 54, ebenfalls längs der Achse 52 in Richtung auf die Hornhaut 20 projiziert und in ähnlicher Weise längs der Achse 26 reflektiert Dies bedeutet, daß von der A.usgangsseite des Strahlenteilers 46 die Strahlungen von dem Ziel 44 und von der Diode 54 längs der P/ojektionsachse 52 und der Ausrichtungsachse 26 zusammenfallen. Der Straf.enteilet 32 überführt einen Teil der reflektierten Strahlung, sowohl ausgehend von dem Ziel 44 als auch ausgehend von der Diode 54, zu einen Photodetektor 56. Der Detektor 56 spricht auf eine Strahlung mit einer Wellenlänge von 900 mm Jer Diode 54 an, und sobald eine derartige Strahlung einfällt, tost der Detektor 56 einen Schaltkreis aus, der die Magnetspule 4 und somit die Abgabe des Luftimpulses steuert Die Eingangsoptik des Detektors ist so gestaltet, daß das Tonometei lediglich dann arbeitet, wenn die Ausrichtung räumlichen Toleranzen genügt, die durch die Durchmesser des Zielrings 34 und der Eingangsoptik des Detektors 56 bestimmt sind.

Um für die Korrekturen von großen Brechungsfehlern in dem zu untersuchenden Auge Vorsorge zu treffen, weist das Ausrichtkontrollsystem einen Linsenkranz 62 auf, der zwischen der Sammellinse 50 und dem Strahlenteiler 28 angeordnet ist. Der Linsenkranz 62 weist fünf Öffnungen auf, die selektiv in der Piojektionsachse 52 angeordnet werden können.

In vier dieser öfFnungen sind kleine Linsen 64, z. B. mit einem Durchmesser von 3 mm angeordnet, die unterschiedliche Stärke besitzen. Die Linse 64 ist relativ zu dem projizierten Lichtstrahl klein und modifiz-ert somit lediglich dessen mittlere Öffnung entsprechend der Öffnung 18 in dem Rohr 18, durch die der Patient das Ziel fixiert Das planparallele Fenster 68, an dem die Korrekturlinse 64 angeordnet ist, führt nicht zu einer Veränderung der öffnung des Objektivs 14, das das Ziel 44 in der Bildebene fokussiert

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Ohne Berührung arbeitendes Tonometer mit einem von einer Betätigungsvorrichtung getriggerten pneumatischen System, das Strömungsmittelimpulse senkrecht auf die Hornhautoberfläche eines Patientenauges richtet, mit einem Meßsystem und mit einem Ausrichtsystem, das zur senkrechten Ausrichtung des Tonometers auf die Hornhautoberfläche dient und bei dem ein in den Strahlengang eingespiegelter Lichtfleck von der Hornhaut reflektiert und in einem Zielring abgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein mit nicht sichtbarem Licht arbeitendes Ausrichtungskontrollsystem vorgesehen ist, bei welchem das Licht einer lichtemittierenden Diode (54) in den Strahlengang längs der Ausrichtungsachse eingespiegelt, von der Hornhautoberfläche reflektiert und bei korrekter Ausrichtung des Tonometers über einen Strahlenteiler (32) einem Photodetektor (56)

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