DE3421701A1 - Applanation tonometer - Google Patents
Applanation tonometerInfo
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Abstract
Description
Titel der ErfindungTitle of the invention
Applanationstonometer Anwendungsgebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Messung des Augeninnendrucks nach dem Prinzip der Applanationstonometrie.Applanation Tonometer Field of the Invention The Invention relates to a device for measuring intraocular pressure according to the principle of applanation tonometry.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Es sind drei Grundprinzipien zur Messung des Augeninnendrucks allgemein bekannt, die Impressionstonometrie, die Applanationatonometrie und die Non-Cont act-Tonometrie.Characteristics of the known technical solutions There are three basic principles for measuring intraocular pressure generally known, the impression tonometry, the Applanation atonometry and non-cont act tonometry.
Ein Impressionstonometer mißt; die Tiefe der Eindellbarkeit der Hornhaut, hervorgerufen durch einen mit einem bekannten Gewicht belasteten Metallstempel. Bei demselben Gewicht verhält sich die Eindellbarkeit umgekehrt wie der Augeninnendruck ; sie ist größer, wenn der Augeninnendruck niedriger liegt und umgekehrt.An impression tonometer measures; the depth of the indentation of the cornea, caused by a metal stamp loaded with a known weight. With the same weight, the indentability is the opposite of the intraocular pressure ; it is greater when the intraocular pressure is lower and vice versa.
Der Widerstand, den die Hornhaut der Deformierung entgegensetzt, wird dabei vernachlässigt. Der Hauptmangel der rmpressionstonometrie beruht auf der Tatsache, daß das Aufsetzen des Tonometers und das Kindrücken des Metallstempels den Augeninnendruck erhöhen. Der Druck, der im Augenblick des Ablesens festgestellt wird, entspricht dem tonometrischen Druck und nicht derjenigen Tension, die im Augeninnern vor dem Aufsetzen des Tonometers herrscht. Da ist aber die Handhabung des Impressionstonometiers recht einfach. 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.The resistance that the cornea opposes the deformation becomes neglected. The main deficiency of expression tonometry is due to the fact that the putting on of the tonometer and the child's back of the metal stamp the intraocular pressure raise. The pressure found at the moment of reading corresponds to the tonometric pressure and not the tension that occurs in the interior of the eye before the Put on the tonometer prevails. But there is the handling of the Impressiontonometier quite easy. But not the tonometric pressure, but rather the intraocular pressure 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 mittels beweglicher Teile, Stempel, Achse, Hebel und Zeiger, erfolgt, so daß Veränderungen der Reibungswerte dieser bewegten mechanischen Teile das Meßergebnis verfälschen kennen.Another disadvantage of these devices is that when measuring the intraocular pressure the transmission of the measurement result by means of moving parts, stamps, Axis, lever and pointer, is made so that changes in the friction values of these know that moving mechanical parts can falsify the measurement result.
Ein Impressionstonometer, das ohne mechanische bewegliche Übertragungselements für die Anzeige auskommt, ist in der DE-OS 31 12 910 A vI beschrieben. Dieses Gerät ist; zur Langzeitmessung ausgelegt und weist einen Sensor in Form einer auf das Auge aufsetzbaren elastischen Kontaktlinse auf, die auf ihrer Unterseite eine kleine abgerundete zentrische Erhebung trägt.An impression tonometer that has no mechanical moving transmission element Sufficient for the display is described in DE-OS 31 12 910 A vI. this device is; designed for long-term measurement and has a sensor in the form of a Eye-attachable elastic contact lens that has a small on its underside rounded central elevation carries.
Auf die Unterseite des Sensors ist über die gesamte Fläche verteilt eine elektrische Leiterbahn in Form einer Spirale aufgebracht. Die Oberseite der Kontaktlinse ist mit einer gegebenenfalls durchbrochenen oder spiralenförmig verlanfenden elektrischen Leiterbahn versehen. Die elektrischen Leiter auf der Ober und Unterfläche sind miteinander verbunden und bilden einen passiven Sensorschwingkreis. Ferner ist ein aktiver Schwingkreis mit einem Hochfrequenzgenerator vorgesehen. Dieser Schwingkrei 5 ist vorzugsweise in ein Brillengestell eingebaut, ebenso wie ein Dip-Meter und ein Telemetriesender. Der Sensor wird entsprechend dem Augeninnendruck verformt, so daß sich dadurch die Resonanzfrequenz des Sensorschwingkreises ändert. Diese Anderung kann entweder durch die sogenannte Dip-Frequenz, d. h. einem Einbruch im Schwingungsspektrum des aktiven Schwingungskreises oder als änderung der Schwingungsamplitude des aktiven, mit einer einzigen Frequenz betriebenen aktiven Schwingkreises festgestellt werden und entsprechenden Augeninnendrücken zugeordnet werden.On the underside of the sensor is distributed over the entire surface applied an electrical conductor track in the form of a spiral. The top of the Contact lens is optionally perforated or spiral-shaped provided electrical conductor track. The electrical conductors on the upper and lower surface are connected to each other and form a passive sensor oscillating circuit. Further an active resonant circuit with a high frequency generator is provided. This Oscillating circuit 5 is preferably built into a spectacle frame, as is a dip meter and a telemetry transmitter. The sensor is deformed according to the intraocular pressure, so that this changes the resonance frequency of the sensor oscillating circuit. These Change can either be through the so-called dip frequency, i.e. H. a break in Oscillation spectrum of the active oscillation circuit or as a change in the oscillation amplitude of the active, active resonant circuit operated with a single frequency and assigned to corresponding intraocular pressures.
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 einem mit Flüssigkeit angefüllten kugelförmigen Behälter dem Gegendruck entspricht, der eine bestimmte Oberfläche dieser Rugel abplattet.But this device also has the general disadvantages set out above the impression tonometer on. They become when applying the applanation principle overcome. This is based on Imbert's law, which says that the pressure corresponds to the counter pressure in a spherical container filled with liquid, which flattens a certain surface of this Rugel.
Dieses Gesetz stimmt jedoch nur dann genau, wenn die Kugelwand sehr dünn ist und der Verformung keinerlei Widerstand entgegensetzt. Dieses ist beim Augapfel der Fall, weshalb eine Augeninnendruckmessung auf der Grundlage dieses Gesetzes auf zwei verschiedene Arten möglich ist.However, this law is only correct if the wall of the sphere is very is thin and does not offer any resistance to deformation. This is at Eyeball the case, which is why an intraocular pressure measurement on the Basis of this law is possible in two different ways.
1. Es kann ein Tonometer mit konst antem Gewich; verwendet und die abgeplattete Oberfläche gemessen werden.1. A tonometer with constant weight can be used; used and the flattened surface can be measured.
2. Es kann die Kraft festgestellt werden, die erforderlich ist, um eine bekannte Oberfläche konstanter Größe zu applanieren.2. It can be determined the force that is required to applanate a known surface of constant size.
Bekannt 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 Flurescenzin in den Bindehautsack läßt sich der Durchmesser der applanierten Hornhautfläche durch optisches Ablesen an der Grandskala bestimmen. Die Bestimmung des Augeninnendrucks erfolgt hier mittels eine konstanten Kraft.A Perkins tonometer is known, which consists of a plastic cylinder exists, the lower, planar end is provided with a graduation. At the at the top there is a magnifying glass. After instillation of fluorescent into the conjunctival sac the diameter of the applanated corneal surface can be read optically determine on the grand scale. The intraocular pressure is determined here by means of a constant force.
Weiterhin bekannt ist ein Tonometer, das auf der Grundlage einer applanierten Oberfläche konstanter Größe arbeitet. Die Kornea 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 Hornhaut bezirk mit den vier Seiten der Prismabasis niveaugleich ist.Also known is a tonometer, which is based on an applanated Constant size surface works. The cornea is hereby made with the help of the quadrangular Base of a glass prism flattened. The intraocular pressure is measured by the Pressure of the prism on the eye is increased until the flattened circular Corneal area is level with the four sides of the prism base.
Diese Tonometer haben neben deren Nachteilen vor allem den, daß sie eine zu große Hornhautoberfläche abplatten und so künstlich den Augeninnendruck im Augenblick des Meßvorganges erböhen.In addition to their disadvantages, these tonometers have, above all, that they Flatten too large a corneal surface and so artificially reduce intraocular pressure increase at the moment of the measurement process.
Diesen Fehler vermeidet ein Gerät, das eine mit einem Manometer versehens Kammer besitzt, deren eine Seite aus einer dünnen elastischen Membran besteht. Diese wird an die Hornhaut gebracht und der Druck in der Rammer so lange erhöht, bis die Membran eben wird. In diesem Augenblick entspricht der Druck im Innern der Kammer dem Augeninnendruck.A device that has a manometer avoids this mistake Has chamber, one side of which consists of a thin elastic membrane. These is brought to the cornea and the pressure in the rammer is increased until the Membrane becomes flat. At that moment the pressure inside the chamber corresponds 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 übt hier einen ansteigenden Durck aus, der mit Hilfe der Torsionswaage gemessen wird. Das Tonometer ist suf ein Biomikroskop mit maximal weit gestelltem Spalt montiert. Durch den transparenten Zylinder läßt sich die Kontaktzone der Hornhaut beobachten.Another well-known Goldmann tonometer is on a slit lamp assembled. It consists of a torsion balance fitted with a plastic cylinder. The front surface of the cylinder is flat. She is brought to the cornea and exercises here a rising pressure, which with the help of the torsion balance is measured. The tonometer is a biomicroscope with a maximally wide position Mounted gap. The contact zone of the cornea can be seen through the transparent cylinder watch.
Die Untersuchung erfolgt bei violettem Licht, nachdem die Tränenflüssigkeit mit Hilfe von Fluorescein gefärbt wurde, wobei die Peripherie der Kontaktzone als feiner, intensiv grün gefärbt er Kreis erscheint.The examination is done under violet light after the tear fluid was stained with the help of fluorescein, with the periphery of the contact zone as fine, intensely green colored circle appears.
Diese beiden Geräte erfordern einen hohen technischen Aufwand, sind teuer und können nur von Spezialisten, also Auenärzten, bedient werden.Both of these devices require a high level of technical complexity expensive and can only be operated by specialists, i.e. field doctors.
Darüber hinaus erfüllt das Tonometer von Goldmann zwar die Bedingung, daß die applanierte Oberfläche sehr klein sein muß (Bie beträgt 7,35 mm2), aber es ist einem empfindlich gegen den, wenn auch geringen Widerstand, den die Hornhaut der Verformung entgegensetzt. Auch verfälscht die Oberflächenspannung der nach der Peripherie verdrängten Tränenflüssigkeit durch einen Druck auf den Zylinder das Meßergebnis, da es nicht möglich ist, die Kontaktzone zwischen dem Ange und dem Tonometer trocken zu halten.In addition, the Goldmann tonometer fulfills the condition that the applanated surface must be very small (Bie is 7.35 mm2), but one is sensitive to the resistance, albeit slight, of the cornea opposed to the deformation. It also distorts the surface tension of the after The periphery displaced tear fluid by applying pressure to the cylinder Measurement result, since it is not possible to determine the contact zone between the Ange and the Keep tonometer dry.
Das Tonometer von Goldmann kann nur bei sitzenden Patienten Verwendung finden. In bestimmten Fällen, zum Beispiel bei angeborenem Glankom, also bei erhöhtem intraokularen Druck, ist es oft erforderlich, eine Narkoseuntersuchung durchzuführen und die Tonometrie im Liegen vorzunehmen. Das für diese Zweck an sich gut geeignete Tonometer von Draeger ist aber so aufgebaut, daß der vom Prisma ausgeübte Druck mit Hilfe eines Motors erfolgt.The Goldmann tonometer can only be used with seated patients Find. In certain cases, for example with congenital glankoma, that is, with increased intraocular pressure, it is often necessary to conduct an anesthetic examination and to do the tonometry while lying down. The one that is in itself well suited for this purpose However, the Draeger tonometer is constructed in such a way that the pressure exerted by the prism takes place with the help of a motor.
Das bedeutet, daß deine feuergefährlichen Präparate für die Narkose verwendet werden können, da am Motor des Tonometers Funken entstehen können. Außerdem kann durch Anästhetika der allgemeine Ärteriendruck und damit auch der Augendruck herabgesetzt werden. Darüber hinaus muß die Messung in einem Augenblick statt finden, in dein 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.That means your flammable preparations for anesthesia can be used as sparks can occur on the motor of the tonometer. aside from that the general arterial pressure and thus also the intraocular pressure can be reduced by anesthetics be reduced. In addition, the measurement must take place in an instant, in your eye looks straight ahead. Using tweezers to correct the The line of sight would, however, result in a measurement error, since the intraocular pressure increases will. This is important for all devices with a longer duration of the measurement process.
Ein weiteres bekanntes Tonometer von Mac kay-Marg enthält an der Spitze des Meßkopf es 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 arzkristall ausgeübten Druck hervorgerufenen Stromschwankungen werden verstärkt. Die Deutung der Tonogramme ist aber noch umstritten und das Problem der Eichung umgelöst.Another well-known tonometer made by Mac kay-Marg contains on top of the measuring head there is a small quartz cylinder fixed in an elastic sleeve, whose position shift by only a few microns causes an electrical impulse, which is recorded. The measuring head is with a low frequency, low voltage Electricity supplied, and caused by the pressure exerted on the arzkristall Current fluctuations are amplified. The interpretation of the tonograms is still controversial and solved the problem of calibration.
Das Non-Contakt-Tonometer (NCT) der American OPtical Comp. produziert 12 ms dauernde Luft stöße, innerhalb welcher die Stromgeschwindigkeit linear auf ein Maximum ansteigt. Wenn ein derart Luft stoß das Auge in Richtung der optischen Achse trifft, wird die Hornhaut mehr und mehr abgeflacht und schließ" lich eingedellt. Ein schräg einfallendes Bündel paralleler Lichtstrahlen wird als paralleles Bündel reflektiert, wenn der Luft stoß eben ein zentrales Areal von 3,6 mm Durchmesser 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.The Non-Contact Tonometer (NCT) from American OPtical Comp. produced Air blasts lasting 12 ms, within which the current velocity increases linearly increases to a maximum. When such air pokes the eye in the direction of the optical If the axis hits the axis, the cornea becomes more and more flattened and finally indented. An obliquely incident bundle of parallel light rays is called a parallel bundle When the air hits it, it reflects a central area 3.6 mm in diameter exactly applanated. This reflected bundle is picked up by a selenium cell and thus marks the current speed and thus the intensity of the applanation required air puff. However, tests with this device resulted in one Width of measurement error four times greater than that of the Goldmann applanation tonometer.
Die US-PS 39 13 390 beschreibt ein optisches Applanationstonomet er, in dem ein beweglicher Kolben ans Glasfasern 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 Schärw febereich 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, da!3 es manuell optisch abgelesen werden mub, was gerade auf einer Meßskala subjektive Fehler nicht ausschließt.The US-PS 39 13 390 describes an optical applanation tonon he, in which a movable piston on glass fibers is used, which is driven by metal Weight rings can be changed in its contact pressure. At the top of the fiberglass bulb a measuring scale is arranged, which is in the Schärw fbereich when the device is attached a viewing optics is located. The image of the applanation surface is created through the glass fibers from the lower support surface exactly; to the upper surface marked with the scale transmitted and can be measured there. The disadvantage of this device is that because! 3 it has to be read manually optically, which is subjective on a measuring scale Failure does not rule out.
Ein weiteres optisch rirends ApplationsÜonometer ist in der DE-OS 26 43 879 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 beieinanderligen 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 hineingestretem und reflektiertem Licht ergibt ein Maß für die Auflagefläche. Dieses Gerät hat zwei grundlegende Nachteile. Hornhauttrübungen oder weiße Narben reflektieren das Licht ebenfalls, so daß eine Fehlmessung nicht ausgeschlossen bzw. das Gerät bei bestimmten Patienten überhaupt nicht anwendbar ist.Another optically oriented application monitor is in the DE-OS 26 43 879. In this device, the flat surface of a prism is used constant pressure is pressed against the corneal surface, and rays of light are generated guided onto this surface at an angle alpha. Because the refractive index of prism and eye are much closer together than the coefficients of Prism and air, the rays of light that hit the contact surface set theirs Way into the inside of the eye and are absorbed there while the rays of light be reflected outside the outer edge of the contact surface. The difference between the penetrated and reflected light gives a measure of the contact surface. This device has two major drawbacks. Corneal opacities or white scars reflect the light too, so that incorrect measurements cannot be ruled out or the device cannot be used at all for 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.It also adulterates tear fluid, which is changing The extent around the support surface and is never entirely avoidable, the measurement result, because it also absorbs the light rays and prevents reflection in its area.
Die US-PS 35 64 907 (identisch mit der DS-OS 20 40 238) und 37 03 095 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 Applationsoberfläche erzeugt ein weiteres Signal, das zur Größe dieses Bereiches proportional ist. Beide Signale werden kombiniert und als intraokularer Augendruck auf einem einfachen analogen MeB-instrument angezeigt. Bei dem Gerät der US-PS 37 03 095 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 Halbleiterdruckmessers, zu Meßfehlern führen. Darübr hinaus ist vor Jeder Messung eine Eichung des Gerätes nötig, was seine praktische Handhabung erschwert.The US-PS 35 64 907 (identical to the DS-OS 20 40 238) and 37 03 095 describe tonometers that work entirely electrically. It is used for Generating a strong signal with the help of a pen-like probe that is connected to the cornea of the patient is brought into contact, a pressure measurement is used. The tear-wet area in the application surface generates another signal, which is proportional to the size of this area. Both signals are combined and displayed as intraocular eye pressure on a simple analog measuring instrument. In the device of US-PS 37 03 095 there is a second probe that the Must have patient in hand. The disadvantage of these devices is that here too The tear fluid area cannot be eliminated and that the probes are attached Cables are attached and the display device separated, connected via the cable, set up is. In addition, material-related tolerances and signs of aging, z. B. the semiconductor pressure meter, to measurement errors to lead. Darübr In addition, a calibration of the device is necessary before each measurement, which is practical Handling made difficult.
Die US-PS 43 05 399 beschreibt eine miniaturisierte Vorrichtung in norm einer kontaktlines. 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 Meßergehnissen führen.The US-PS 43 05 399 describes a miniaturized device in norm of a contact line. Here the position is arranged to be movable relative to one another Coils used to change the frequency, which is a measure of the intraocular pressure. Changes in the frictional resistance and material tolerances can also occur here wrong measurement results.
In der DE-OS 22 21 317 ist ein Tonometer beschrieben, das ein inneres und ein konzentrisch um dieses angeordnetes rohrförmiges äußeres druckempindliches Meßelement enthält. Diese Elemente e wirken auf Dehnungsmeßstreifen, die auf verformbaren 13ügelen angeordnet sind. Das Vorhandensein von vier Meßstreifen signalisiert, wenn das Gerät richtig am Auge anliegt, jedoch werden nur grobe Scbrägstellungen des Tonometers erfaBt, während geringere. Neigungen gegen die Senkrechte bei Anwendung des Tonisierungsdrucks nicht mehr angezeigt werden.In DE-OS 22 21 317 a tonometer is described which has an inner and a tubular outer pressure-sensitive element arranged concentrically around it Contains measuring element. These elements e act on strain gauges that are deformable 13 hangers are arranged. The presence of four measuring strips signals when the device rests correctly on the eye, but only rough inclined positions of the Tonometer recorded while lower. Inclinations to the vertical when used of the toning pressure are no longer displayed.
Ein weiteres optisch messendes Tonometer ist in der US-PS 41 92 317 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 wer den. Dabei werden Moir§-Streifen erzeugt, die in bekannter Weise 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. ar, variabler Reibung vorhanden ist.Another optically measuring tonometer is disclosed in US Pat. No. 4,192,317 described. The optical measuring method consists in an arrangement of photodiodes and photodetectors with two clear lines between them Scales are located, which are moved against each other by the toning stamp who the. Moir§ stripes are generated, which are used in a known manner as a measure of the movement of the stamp can be used. This very handy device shows above all the lack of a movable measuring device with, among other things, variable friction is.
Die DE-AS 26 22 990 und die US-PS 37 14 819 beschreiben Luft--strahltonometer. Hier wird ein kräftiger Luft strahl gegen das Auge gerichtet und die Verformung der Augenoberfläche gemessen.DE-AS 26 22 990 and US-PS 37 14 819 describe air - jet tonometer. Here a strong jet of air is directed against the eye and the deformation measured on the surface of the eye.
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 Meßgensuigkeit ist wesentlich geringer als bei den Applanationstonometern.Although it can be seen as an advantage that these devices do not have any mechanical Touch work is often called the strong airflow required by the patient felt even more unpleasant * The measuring sensitivity is much lower than with the applanation tonometers.
Insgesamt gesehen sind die bekannten Gerate entweder in der Meßgenauigkeit unbefriedigend oder technisch und kostenmäßig sehr aufwendig. Ein weiterer Nachteil ist der optische Einstellvorgang, der zeitaufwendig ist und nur von geübten Untersuchern in ausreichender Qualität durchführbar ist, wobei auf Grund der subjektiven Becbachtung und Messung der Größe der Applanationsfläche bei den optischen Geräten Fehler trotzdem nicht auszuschlieBen 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 are either in the measuring accuracy unsatisfactory or technically and costly very expensive. Another disadvantage is the optical adjustment process, which is time-consuming and only by experienced examiners can be carried out in sufficient quality, based on the subjective observation and measuring the size of the applanation area in the optical devices errors anyway cannot be ruled out. In addition, most of the devices are due to their Structure difficult to clean and disinfect and must be dismantled for this purpose will.
Ziel der Erfindung Ziel der Erfindung ist es, den hohen Aufwand an Kosten und technisch komplizierten Geräten zu vermeiden, sowie die Schwierigkeiten beim Meßvorgang und bei der Reinigung zu überwinden.AIM OF THE INVENTION The aim of the invention is to reduce the effort involved Avoid costs and technically complex devices, as well as the difficulties to be overcome during the measuring process and during cleaning.
Darlegung des Wesens der Erfindun 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.Explain the essence of the invention The invention is the task based on creating a device for measuring intraocular pressure without high Expenses can be made that are easy to use and easy to use and avoids subjective errors in the measurement.
Dabei soll der Meßwert auf elektronischeni Wege ohne bewegliche mechanische Übertragungsglieder nach dem Aufsetzen des Gerätes auf die Hornhaut ohne zusätzliche Justierungs- oder Einstellvorgänge ermittelt 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 vorgegebenen Druck als auch den Druck bei einer vorgegebenen Fläche zu ermitteln. Darüber hinaus soll das Gerät leicht zu säubern und zu desinfizieren sein.The measured value should be electronically without moving mechanical ones Transfer members after placing the device on the cornea without additional Adjustment or setting processes can be determined and read directly digitally be. The device should largely reduce the influence of the tear fluid on the measurement result switch off. It should be applicable to both the seated and the lying patient be, and it should be possible to both the area at constant given pressure as well as to determine the pressure for a given area. In addition, should the device be easy to clean and disinfect.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Tonometer zur Met sung des Augeninnendrucks nach dem Applanationsprinzip gelöst, das ein azial bewegbares Meßelement weist, mit dem eine Kraft auf das Auge ausgeübt wird und bei dem dieses Meßelement im wesentlichen aus Lichtleitern besteht, die mit einer oder mehreren Lichtquellen und optischen Sensoren in Wechselwirkungen stein. Diese Lichtleiter sind auf der zum Abflachen des Auges dienenden Seite zu einer ebenen Applanationsfläche zusammengeführt. Auf der entgegengesetzten Seite sind die Lichtleiter so angeordnet, daß sie Licht von der oder den Lichtquellen allfnehmen. Dieses Licht wird zur Applanationsfläche geleitet und dort bei aufgesetztem Gerät von der Augenoberfläche reflektiert.According to the invention, this object is achieved by a tonometer for measuring of the intraocular pressure is solved according to the applanation principle, which is an axially movable Measuring element has with which a force is exerted on the eye and in which this Measuring element consists essentially of light guides with one or more Light sources and optical sensors in interactions stone. These light guides are on the one used to flatten the eye Side to one flat applanation surface merged. Are on the opposite side the light guides arranged so that they allf take light from the light source or sources. This light is directed to the applanation surface and there when the device is in place reflected from the surface of the eye.
Das reflektierte Licht wird von den Lichtleitern zu optischen Sensoren, z. B. Photodioden, geleitet und von diesen in elektrische Signale umgewandelt, die mittels bekannter elektronischer Mittel zu einer digitalen Anzeige verarbeitet werden.The reflected light is converted from the light guides to optical sensors, z. B. photodiodes, and converted by these into electrical signals that processed into a digital display by known electronic means.
Nach dem erfindungsgemäßen Prinzip kann vorteilhaft ein einfach zu bedienendes Gerät zur Verwendung am liegenden Patienten geschaffen werden.According to the principle according to the invention, a simple to operating device for use on the lying patient are created.
Dabei wird das axial bewegbare Meßelement senkrecht bewegt und erhält ein konstantes Gewicht, mit dem es auf den Augapfel drückt. Das al bewegbare Meßelement besteht im wesentlichen aus Lichtleitern, die mit einer oder mehreren Lichtquellen und optischen Sensoren in der oben geschilderten Weise zusammenwirken. Die elektrischen Signale werden in bekannter Weise zu einer digitalen Anzeige weiterverarbeitet. Bei dieser Anordnung sind die Lichtquellen, die optischen Sensoren, die elektronischen Mittel, die digitale Anzeige und die Batterien in dem zur Handhabung des Gerätes dienenden Gehäuse angeordnet. Das bewegbare Meßelement besteht im wesentlichen nur aus den Lichtleitere. Um Reibungsverluste zu vermeiden, ist die Kopplung zwischen dem Gehäuse und dem axial bewegbaren Meßelement rein optisch ausgeführt. Das axial bewegbare Meßelement kann trommelförmig ausgeführt sein. Dann sind die Lichtleiter in dem trommelförmigen körper so angeordnet, daß ihre ersten Enden an der unteren Fläche des trommelförmigen Körpers parallel und eben geschliffen und poliert sind. Sie bilden damit eine zum Abflachen des Auges geeignete Applanationsfläche. Die zweiten. entgegengesetzten Enden der Lichtleiter enden in einem rechten Winkel zur Applanationsfläche auf der äußeren Umfangsfläche des trommelförmigen Rörpers.The axially movable measuring element is moved vertically and is maintained a constant weight with which it presses on the eyeball. The al movable measuring element consists essentially of light guides that connect to one or more light sources and optical sensors cooperate in the manner described above. The electric Signals are further processed in a known manner to form a digital display. In this arrangement the light sources, the optical sensors, the electronic ones Means, the digital display and the batteries in the one for handling the device serving housing arranged. The movable measuring element consists essentially only from the light guides. In order to avoid frictional losses, the coupling between the housing and the axially movable measuring element carried out purely optically. The axial movable measuring element can be drum-shaped. Then the light guides are arranged in the drum-shaped body so that their first ends at the lower Surface of the drum-shaped body are ground and polished parallel and flat. They thus form an applanation surface suitable for flattening the eye. the second. opposite ends of the light guides terminate at right angles to the Applanation surface on the outer peripheral surface of the drum-shaped body.
Bei dieser Ausführung des axial bewegbaren Meßelementes wird zweckmäßig jeweils in einen Lichtleiter Licht eingestrahlt,und das von der Augenoberfläche reflektierte Licht wird von einem benachbarten Lichtleiter zu den optischen Sensoren geleitet.In this embodiment, the axially movable measuring element is expedient Light is radiated into a light guide, and that from the surface of the eye reflected light is sent from a neighboring light guide to the optical sensors directed.
Zu diesem Zweck können die zweiten Enden der Lichtleiter, die Licht aufnehmen sollen, auf der einen halben Seite des Umfangs des trommelförmigen Körpers angeordnet sein und die zweiten Enden der Reflexlicht führenden Lichtleiter auf der anderen halben Seite des Umfanges0 Die zweiten Enden der Lichüleiter können auch in waagerechten Reihen auf dem äußeren Umfang des trommelförmigen Körpers angeordnet sein. Dann können die Reihen der Licht aufnehmenden Lichtleiter auf der oberen Hälfte angeordnet sein und die der Reflexlicht führenden auf der unteren Hälfte oder umgekehrt.To this end, the second ends of the light guides can be used to carry light should take up on half a side of the circumference of the drum-shaped body be arranged and the second ends of the reflected light leading light guide the other half of the circumference0 The second ends of the light guide can also arranged in horizontal rows on the outer periphery of the drum-shaped body be. Then the rows of light-receiving light guides can be on the upper half be arranged and the reflected light leading on the lower half or vice versa.
Die Reihen der Licht aufnehmenden Lichtleiter und der Reflexlicht führenden Lichtleiter können auch abwechselnd aufeinander oder gruppenweise aufeinander folgen.The rows of the light-receiving light guides and the reflected light Leading light guides can also alternate on one another or in groups on one another follow.
Es ist auch möglich, die zweiten Enden der Lichtleiter zu senkrechten Reihen auf dem äußeren Umfang des trommelförmigen Korpers zu ordnen. Dann können die Reihen der Licht aufnehmende Licht leiter und die Reihen der Reflexlicht führenden Lichtleiter abwechselnd oder gruppenweise aufeinander folgen. Die Lichtquelle oder die Lichtquellen und die optischen Sensoren sind dann, analog der Ordnung der zweiten Lichtleiterenden, entsprechend auf dem dem trommelförmigen Körper gegenüberliegenden Teil der inneren Oberfläche des Gehäuses angeordnet.It is also possible to make the second ends of the light guides perpendicular Arrange rows on the outer circumference of the drum-shaped body. Then can the rows of light-receiving light guides and the rows of reflected light leading Light guides follow one another alternately or in groups. The light source or the light sources and the optical sensors are then, analogous to the order of the second Light guide ends, correspondingly on the opposite of the drum-shaped body Part of the inner surface of the housing arranged.
Da es zweckmäßig ist, die Applanationsfläche möglichst klein zu halten, die entgegengesetzten zweiten Enden der Lichtleiter aber im rechten Winkel zum äußeren Trommelumfang geführt sind, ist der Umfang der Applanationsfläche kleiner als der äußere Trommelumfang.Since it is advisable to keep the applanation area as small as possible, the opposite second ends of the light guide but at right angles to the outer The circumference of the drum is guided, the circumference of the applanation surface is smaller than that outer drum circumference.
Das axial bewegbare Meßelement kann aber auch durchgängig prismenförmig ausgeführt sein, wobei dann beide Enden plangeschliffen sind. Dann dient die untere plangeschliffene Seite als Applanationsfläche und die obere zum Eintritt des Lichtes und zum Anstritt des Reflexlichtes. Die Licht quelle oder die Lichtquellen sind dann gemeinsam mit den optischen Sensoren über dem beweglichen Element angeordnet. Das Licht kann auch seitlich unter einem Winkel in die Lichtleiter eingestrahlt werden, wenn auf der oberen plangeschliffenen Fläche ein entsprechendes halbverspiegeites Prisma aufgesetzt ist. Die optischen Sensoren sind in diesem Fall auch oberhalb des beweglichen elementes angeordnet. Das vom Prisma in die Lichtleiter gelenkte Licht wird von der Augenoberfläche reflektiert und tritt nach oben durch das Prisma als den Lichtleitern aus und trifft arlf die optischen Sensoren.The axially movable measuring element can, however, also be prism-shaped throughout be executed, in which case both ends are ground flat. Then the lower one serves Flattened side as applanation surface and the upper one for the entry of light and for the incident light. The light source or the light sources are then arranged together with the optical sensors above the movable element. The light can also be beamed into the light guide from the side at an angle be when a corresponding one on the upper flat-ground surface half-mirrored prism is attached. The optical sensors are in this case also arranged above the movable element. That from the prism into the light guide Directed light is reflected from the surface of the eye and passes upwards the prism acts as the light guide and hits the optical sensors.
Bei der Ausführung des axial bewegbaren Meßelementes als Prisma kann es von Vorteil sein, wenn die Lichtleiter parallel geordnet sind. Das ist in dem Fall zwecanäßig, wenn auch hier ein Teil der Lichtleiter das Licht zur Applanationsfläche führt und ein anderer Teil das REflexlicht zu den optischen Sensoren leitot. Wenn mit dem integralen Mittelwert der Lichtstärke gearbeitet wird, z. B. bei der Ausführung mit aufgesetztem Prisma, konnen die Lichtleiter auch ungeordnet im beweglichen Element geführt sein. Das axial bewegbare Meßelement kann auch oberhalb der Applanationsfläche eine langgestreckte Form aufweisen, wobei die entgegengesetzten zweiten Enden der Lichtleiter in einer oder mehreren senkrechten Reihen auf dem langgestreckten Klement angeordnet sind. Dann können die zweiten Enden der Licht aufnehmenden Lichtleiter übereinander auf einer Seite des Elementes in einer oder mehreren Reihen angeordnet sein und die Enden der Reflexlicht führenden Licht leiter in gleicher Weise auf der anderen Seite. Es können auch auf jeder Seite des Elements sowohl Licht aufnehmende Lichtleiter als auch Reflexlicht führende Licbtleiter jeweils übereinander in senkrechten Reihen angeordnet sein, wobei die entsprechenden Reihen nebeneinander oder übereinander angeordnet sein Können. Es s ist auch möglich, in den Reihen Licht aufnehmende und Reflexlicht führende Lichtleiter im Wechsel oder gruppenweise anzuordnen.In the execution of the axially movable measuring element as a prism can it can be an advantage if the light guides are arranged in parallel. That's in that In the case of two, if here, too, part of the light guides convey the light to the applanation surface and another part guides the reflected light to the optical sensors. if the integral mean value of the luminous intensity is used, e.g. B. in execution With the prism attached, the light guides can also be disordered in the moving element be led. The axially movable measuring element can also be located above the applanation surface have an elongated shape, the opposite second ends of the Light guides in one or more vertical rows on the elongated Klement are arranged. Then the second ends of the light receiving light guide arranged one above the other on one side of the element in one or more rows be and the ends of the reflected light leading light head in the same way the other side. There can also be both light-absorbing elements on each side of the element Light guides as well as reflected light leading light guides each one on top of the other in a vertical position Rows can be arranged, with the corresponding rows side by side or one above the other arranged his ability. It s also possible to receive and light in rows To arrange reflected light guiding light guides alternately or in groups.
Bei einer zweiten Variante des Applanationstonometers mit optoelektronischer Meßwert erfassung ist das Meßglied Eaxf der zum Abflachen des Auges dienenden Seite ebenfalls eben geschliffen und poliert. Auf der der Applanationsfläche gegenüberliegenden Seite des beweglichen Elementes sind auf den Enden der einzelnen Fasern der Lichtleiter wechselweise als Lichtquelle photoelektronische Sender und photoelektronische Empfänger angeordnot. Das von jeweils einem photoelektronischen Sender in eine Licht auf nehmende Lichtleiterfasser hineingestrahlte Licht wird an der Applanationsfläche reflektiert und durch eine benachbarte Reflexlicht führende Lichtleiterfaser zu dem auf dieser angeordneten phot oele ktronischen Empfänger geführt.In a second variant of the applanation tonometer with optoelectronic Measured value acquisition is the measuring element Eaxf on the side used to flatten the eye also ground and polished. On the opposite of the applanation surface Side of the movable element are on the ends of the individual fibers of the light guide alternately as light source photoelectronic transmitters and photoelectronic receivers arranged. Each from a photoelectronic transmitter in a light-absorbing fiber-optic catcher is radiated into the applanation surface reflected and through an adjacent reflected light leading optical fiber to the phot oil ctronic receiver arranged on this.
Bei einer dritten Variante mit dem gleicban Meßprinzip können auf der der Applanationsfläche gegenüberliegenden Seite des bebeweglichen Elements auf den Enden der einzelnen Fasern der Licht leiter auf jeder Faser jeweils über einen Teil des Querschnitts der Oberfläche optoelektronische Empfänger angeordnet sein.In a third variant with the gleicban measuring principle, the side of the movable element opposite the applanation surface the ends of the individual fibers of the light guide on each fiber via one Part of the cross section of the surface optoelectronic receiver can be arranged.
Von einer äußeren Lichtquelle wird durch den freigebliebenen Teil des Querschnitts Licht in die Lichtleiterfaser eingestrahlt und nach der Reflexion an der Applanationsfläche in der gleichen Lichtleiterfaser zum optoelektronischen Empfänger zurückgeführt und in elektrische Signale umgewandelt.An external source of light shines through the part that has remained free of the cross section light is radiated into the optical fiber and after reflection on the applanation surface in the same optical fiber as the optoelectronic Receiver fed back and converted into electrical signals.
Dabei nimmt der auf jeder Faser des Lichtleiters angeordnete optoelektronische Empfänger vorteilhaft den halben Querschnitt der Lichtleiterfaser ein. Er kann sowohl als Kreissegmentfläche, insbesondere als Halbkreisfläche, ansgeführt sein als auch in Form eines Kreisringes oder einer vorzugsweise konzentrisch angeordneten Kreisfläche, die kleiner ist als die Querschnittefläche der Lichtleiterfaser.The optoelectronic which is arranged on each fiber of the light guide takes up Receiver advantageously half the cross section of the optical fiber. He can do both be cited as a circle segment area, in particular as a semicircle area, as well in the form of a circular ring or a preferably concentrically arranged circular area, which is smaller than the cross-sectional area of the optical fiber.
Die Lichtquelle, die im feststehenden Teil des Gehäuses angeordnet ist, kann in dieser Variante, aber auch in der Ausführungsform mit aufgesetztem Prisma durch eine oder mehrere lichtemittierende Dioden gebildet sein, die in der dritten Variante in axialer Richtung gegenüber dem beweglichen Element hinter einer Streufolie angeordnet ist/sind.The light source, which is arranged in the fixed part of the housing is, can in this variant, but also in the embodiment with attached Prism may be formed by one or more light-emitting diodes, which are in the third variant in the axial direction with respect to the movable element behind a Scatter film is / are arranged.
Als Licht kann jede elektromagnetische Wellenlänge von Ultraviolett bis Infrarot, sowohl im sichtbaren als such im unsichtbaren Bereich Verwendung finden. Um Störungen durch unvermeidbare Nebenlicht auszuschalten, kann die Wellenlänge vorteilhaft im Infrarotbereich von 0,85 bis 25 µm liegen, vorzugsweise in der Größenordnung von 1,3 µm. Es kann such getaktetes Licht verwendet werden.Any electromagnetic wavelength from ultraviolet can be considered as light to infrared, both in the visible and in the invisible range. To switch off interference from unavoidable secondary light, the wavelength are advantageously in the infrared range from 0.85 to 25 μm, preferably of the order of magnitude of 1.3 µm. Timed light can also be used.
Um Fehlmessungen durch die Trinenflüssigkeit aaszuschalten, wird nur Reflexlicht einer bestimmten Intensität erfaBt. Aus diesem Grund ist in der an sich bekannten elel,tronischen MeB-wertumformer-Schaltung ein Schwellenwertgeber vorgesehen.In order to switch off incorrect measurements due to the Trinenfluid, only Detected reflected light of a certain intensity. Because of this, it is in itself known electronic, tronic measuring transducer circuit, a threshold value transmitter is provided.
Bei einer weiteren Variante des erfindungsgemäBen Tonometers zur Messung des Augeninnendruckes nach dem Applanationsprnzip, das ein axial bewegbares MeBelement besitzt, mit dem eine Kraft auf das Auge ausgeübt wird, um einen Teil der Augenoberfläche absuflacOn und das damit zusammenwirkende Mittel zum Beststellen der GDOB der abgeflachten Oberfläche bei einem vorgegebenen Druck, oder zum Feststellen des ausgeübten Druckes bei einer vorgegebenen GröBe der abgeflachten Oberflächs enthält, sind als MeBsensoren auf dem axial beweglichen MeBelement auf der zum A lachen des Auges dienenden Applanationsfläche ein oder mehrere akustische Oberflächenwellenwandler angeordnet, die je zwei oder mehr Interdigitalwandler aufweisen.In a further variant of the tonometer according to the invention for measurement the intraocular pressure according to the applanation principle, which is an axially movable measuring element possesses, by which a force is exerted on the eye, around part of the surface of the eye absuflacOn and the means used together to determine the GDOB of the flattened Surface at a given pressure, or to determine the pressure exerted at a given size of the flattened surface are used as measuring sensors on the axially movable measuring element on the applanation surface used to make the eye smile one or more surface acoustic wave transducers arranged, each two or have more interdigital transducers.
Der oder die Eingangsinterdigitalwandler werden mit einer bestimmten Hochfrequenzspannung gespeist, die sie in eine von ihren Abmessungen abhängige Oberflächenschallwellenlänge umformen.The input interdigital converter (s) is / are with a specific High-frequency voltage is fed into it, which converts it into a surface sound wavelength that is dependent on its dimensions reshape.
Diese Oberflächenschallwellen werden von den AUsgangs- oder Empfänger-Interdigitalwandlern aufgenommen und wieder in elektrische Signale einer bestimmten Frequenz umgewandelt, die mittels an sich bekannter elektronischer Mittel zu einer Analog-oder Digitalanzeige weiterverarbeitet werden.These surface acoustic waves are generated by the output or receiver interdigital transducers recorded and converted back into electrical signals of a certain frequency, which by means of known electronic means to an analog or digital display are further processed.
Die Interdigitalowandler können auf der zum Abflachen des Auges dienenden Fläche so angeordnet sein, daß aie sich auBerhalb des iE3ereiches befinden, der von der abgeflachten Obsri?läche des Auges berührt wird, also im Randbereich. Sie können aber auch so angeordnet werdexl, daß sie ganz oder teilweise von der abgeflachen Oberfläche des Auges bedeckt werden.The interdigital transducers can be used to flatten the eye Be arranged in such a way that they are located outside of the area that the is touched by the flattened obscuration surface of the eye, i.e. in the peripheral area. she but can also be arranged so that they are completely or partially flattened from the Surface of the eye to be covered.
Durch das Aufsetzen der mit dem akustischen Oberflächenwellenwandler versehenen Applanationsfläche auf das Ange werden die Oberflächenwellen zwischen den Interdigitalwandlern gedämpft Die Dämpfung ist ein Maß für die Größe der abgeflachten Oberfläche des Auges. Durch bekannte Auswerteverfahren läft sich das Maß der Dämpfung in Einheiten des Augeninnendrucks eichen.By putting on the surface acoustic wave converter provided applanation surface on the Angle, the surface waves between the interdigital transducers damped The damping is a measure of the size of the flattened surface of the eye. Known evaluation methods can be used calibrate the amount of attenuation in units of intraocular pressure.
Des weiteren kann die Strecke zwischen dem Sender-Interdigitalwandler und dem Empfänger-Interdigitalwandler als Laufzeitstrecke eines rückgekoppelten Generators betrieben werden.Furthermore, the route between the transmitter interdigital converter and the receiver interdigital converter as a delay line of a feedback Generators are operated.
Die Veränderung der Eigenschaften dieser Rückkopplungsstrecke durch die mit ihr in Beruhrung stehende abgeflachte Oberfläche des Auges kann durch bekannte elektronische Auswerteschaltungen in eine Frequenzänderung umgewandelt werden, wobei die resultierende Frequenz in Einheiten des Augeninnendrucks geeichte werden kann. Akustische Oberflächenwellenwandler sind allgemein bekannte Bauelemente. Sie bestehen aus einem meist piezoelektrischen Substrat, auf dem sich eine Oberflächenschallwelle ausbreitet. Über eingangs- und ausgangsseitige Wandler (Interdigitalwandler) wird elektrische in akustische Energie umgewandelt und umgekehrt. Wenn die Elektroden fingerförmig ineinandergeschoben sind, bestimmt ihr Abstand die Wellenlänge und damit die Frequenz der einkoppelbaren Oberflächsnwelle.The change in the properties of this feedback path through the flattened surface of the eye in contact with it can be known by electronic evaluation circuits are converted into a frequency change, wherein the resulting frequency can be calibrated in units of intraocular pressure. Surface acoustic wave converters are generally known components. You insist from a mostly piezoelectric substrate on which a surface acoustic wave is located spreads. Via the input and output converters (interdigital converter) electrical energy converted into acoustic energy and vice versa. When the electrodes are pushed into one another like a finger, their distance determines the wavelength and thus the frequency of the surface wave that can be coupled in.
Es wurde nun gefunden, daß auch eine Variation der Ausgangsfrequenz möglich ist, wenn auf den Wandler ein Fremdkörper in Form eines festen, halbfesten oder flüssigen Mediums aufgebracht wird und daß durch diese Maßnahme auch eine Ddimpfung der Schwingingen hervorgerufen werden kann, die in Abhängigkeit vom Druck und/oder der Fläche erfaßbar ist.It has now been found that there is also a variation in the output frequency is possible if a foreign body in the form of a solid, semi-solid on the transducer or liquid medium is applied and that by this measure also a damping the vibrations can be caused, depending on the pressure and / or the area is detectable.
Nach diesem inzip kann ebenfalls vorteilhaft ein einfach zu bedienendes Gerät zur Messung des Augeninnendrucks geschaffen werden. Dabei ist bei Verwendung am liegenden Patienten das axial bewegbare Meßelement senkrecht bewegbar in einem Gehäuse angeordnet und erhält ein konstantes Gewicht, mit dem es auf das Auge drückt. Das axial bewegbare Meßelement ist so ausgeführt, daß an der auf dem Auge aufliegenden Applanationsfläche der oder die akustischen Oberflächenwellenwandler angeordnet sind, deren Eingangs- oder Sender-Interdigitalwandler über Optokoppler vom Gehäuse mit elektrischer Energie einer vorgegebenen Frequenz versorgt werden, wobei die Optokoppler vorzugsweise aus je zwei im Gehäuse g'eorneten lichtemittierenden Dioden und der entsprechenden Anzahl auf dem axial beweglichen MeBelement angeordneten Photodioden oder Phototransistoren bestehen.After this inzip, an easy-to-use Device for measuring intraocular pressure to be created. This is when using on the patient lying down, the axially movable measuring element is vertically movable in one Housing arranged and given a constant weight with which it presses on the eye. The axially movable measuring element is designed so that it rests on the eye Applanation surface of the surface acoustic wave transducer or transducers arranged are whose input or transmitter interdigital converter via optocoupler from the housing be supplied with electrical energy of a predetermined frequency, wherein the Optocoupler preferably of two light-emitting devices arranged in the housing Diodes and the corresponding number arranged on the axially movable measuring element There are photodiodes or phototransistors.
Der oder die Empfänger-Interdigitalwandler sind ebenfalls über Optokoppler mit dem Gehäuse verbunden, die die ihnen von den Wandlern zugeführte elektrische Energie optisch zum Gehäuse übertragen.The receiver interdigital converter (s) are also via optocouplers connected to the housing, the electrical supplied to them by the transducers Optical transmission of energy to the housing.
Vorzugsweise sind Je EmpÎänger-Interdigitalwandler zwei lichkemittierende Dioden auf dem axial beweglichen Meßelement angeordnet und im Gehäuse eine entsprechende Anzahl Photodioden oder Phototransistoren, die die optisch übertragene Energie wieder in elektrische Signale umwandeln, die mittels bekannter elektronischer Mittel zu einer Analog- oder Digitalanzeige weiterverar beitet werden.Preferably there are two light emitting devices per receiver interdigital transducer Diodes arranged on the axially movable measuring element and a corresponding one in the housing Number of photodiodes or phototransistors that restore the optically transmitted energy convert into electrical signals by means of known electronic means to an analog or digital display.
Noch eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Tonometers zur Messung des Augeninnendruckes nach dem Applanationsprinzip, das ein axial bewegbares Meßelement besitzt, mit dem eine Kraft aif das Auge ausgeübt wird, um einen 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, weist auf dem axial beweglichen Meßelement auf der zum Abflachen des Auges dienenden Applanationsfläche eine Vielzahl von Drucksensoren auf der Basis von Halbleiterkristallen auf.Yet another variant of the tonometer according to the invention for measurement the intraocular pressure according to the applanation principle, which is an axially movable measuring element possesses, by which a force is exerted on the eye, around part of the surface of the eye to flatten and the cooperating means of determining the size of the flattened surface at a given pressure or to determine the exerted Contains pressure at a given size of the flattened surface on the axially movable measuring element on the applanation surface used to flatten the eye a variety of pressure sensors based on semiconductor crystals.
Diese ltalbleiter-Irucksensoren bestehen zweckmäßig aus einem Silizium-Substrat, das mit unterschiedlichen Widerstandsmaterialien neutronandotiert ist, wobei mehrere Widerstände in Brükkenschaltung eindosiert sind. Derartige HaIble it er-Drucksenso nen mit einer eindotierten Brückenschaltung sind an sich bekannt.These semiconductor pressure sensors expediently consist of a silicon substrate, which is neutron-doped with different resistance materials, with several Resistors are metered into the bridge circuit. Such halide iter pressure sensors NEN with a doped bridge circuit are known per se.
Snn ein derartiger Drucksensor einem Druck ausgesetzt wird, tritt eine Verstimmung der Brückenschaltung ein, wobei die durch die Verstimmung der Brückenschaltung auftretende Differenzspannung ein Maß für den Druck darstellt, der auf den Drucksensor wirkt. Der Ansprechwert der bekannten Drucksensoren liegt in der Größenordnung des durch den Augeninnendruck erzeugten Gegendrucks auf der applanierten Augenoberfläche.Snn such a pressure sensor is exposed to a pressure occurs a detuning of the bridge circuit, the detuning of the bridge circuit occurring differential voltage represents a measure of the pressure on the pressure sensor works. The response value of the known pressure sensors is in the order of magnitude of the counterpressure generated by intraocular pressure on the applanated surface of the eye.
Auf der Applanationsflüche des erfindungsgemäBen Tonometers werden eine Vielzahl derartiger Drucksensoren in Form von auf einem oder mehreren Halbleiter-Drucksensoren-Substraten eindotierter Brückenschaltungen angeordnet, wobei die Anordnung zweckniäßig in Form einer Matrix erfolgt. Es ist aber auch mögS lich, die Drucksensoren in Form eines Sterns, einer Spirale oder auch nur eines Kreuzes anzuordnen. Das Rastermaß für die einzelnen Drucksensoren liegt zweckmäßig unter 300µm, vorteilhaft. in der GröBenordnung von 50 bis 100 µm oder möglichst darunter. Die Größe des RastermaBes ist eine Frage der Herstellungstechnologie, und der Wert soll so niedrig wie möglich sein.Be on the applanation area of the tonometer according to the invention a plurality of such pressure sensors in the form of one or more semiconductor pressure sensor substrates arranged doped bridge circuits, the arrangement useful in the form a matrix. But it is also possible to use the pressure sensors in the form of a To arrange a star, a spiral or even just a cross. The grid dimension for the individual pressure sensors is expediently below 300 μm, advantageously. in the order of magnitude from 50 to 100 µm or less if possible. The size of the grid is a question the manufacturing technology, and the value should be as low as possible.
Die im Drucksensor in Form eines elektrischen Signals vorliegende Information wird impulsweise herausgeschoben und zeilenweise abgenommen, wie dies z. B. bei den bekannten CCD-Bauelsmenten erfolgt, so daß die Ansteuerung und die Abnahme der Information jeweils über nur eine Leitung erfolgen kann, wobei die Verstärkung des Ausgangssignals in bekannter Form erfolgt (Elektronik 1980 H. 10 : S. 49).The one present in the pressure sensor in the form of an electrical signal Information is pushed out in pulses and taken line by line, like this z. B. takes place in the known CCD Bauelsmenten, so that the control and the The information can be picked up in each case via just one line, with the gain of the output signal takes place in a known form (Elektronik 1980 H. 10: p 49).
In gleicher weise können auch bei den optisch-elektronisch ar».In the same way, the opto-electronic ar ».
beitenden Varianten die Reflexe ausgewählt und als Reflexanzahl und nicht nur als Reflexlichtmenge der Auswertungsschaltung zugeführt werden.the reflexes selected and as number of reflexes and not only fed to the evaluation circuit as reflected light quantity.
Das Auswerten der einzelnen elektrischen Signale der Drucksensoren erfolgt mittels bekannter elektronischer Schaltungen. Es kann das Integral der Meßwerte ausgelesen werden und in Angaben des Druckes analog, digital, mit Kruzzeitspeicherung oder in laufender Anzeige ausgegeben werden. Es kann auch die Druckdifderen zwischen der Mitte der Applanationsfläche und dem Rand derselben ermittelt werden, wobei einzelne Isobaren ermittelt werden können, daren 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 Augenoberfläche.The evaluation of the individual electrical signals from the pressure sensors takes place by means of known electronic circuits. It can be the integral of the measured values can be read out and in terms of the pressure analog, digital, with short-term storage or output in the current display. There can also be the pressure differences between the center of the applanation surface and the edge thereof are determined, wherein individual isobars can be determined, reveal possible irregularities about hardening of individual places. By providing a threshold value generator it is also possible to eliminate the influence of the tear fluid, its counter pressure yes, it is considerably less than that of the applanated surface of the eye.
Auch nach diesem erfindungsgemäBen inzi kann vorteilhaft ein einfach zu bedienendes Gerät zur Messung des Augeninnendrucks am liegenden Patienten geohat'e- werden. Dabei ist das axial bewegbare Meßelement senkrecht bewegbar in einem Gehäuse angeordnet und erhält ein konstantes Gewicht, mit dem es auf das Ange drückt. Das axial. bewegbare Meßelement ist so ausgeführt, daß an der auf dem Auge aufliegenden Applanationsfläche die Halblsiter-Drucksenseren angeordnet sind.According to this invention, a simple Operable device for measuring intraocular pressure on the lying Patients will be geohat'e-. The axially movable measuring element can be moved vertically arranged in a housing and given a constant weight with which it is placed on the Pressed. The axial. movable measuring element is designed so that on the The half-liter pressure sensors are arranged on the applanation surface resting on the eye.
Bei allen zur Anwendung am liegenden Patienten vorgesehenen Tonometern ist das axial bewegbare Meßelement in einem Gehäuse angeordnet, gegen das es eine Relativbewegung ausführt. Es weist ein vorgegebenes Eigengewicht auf, und die an seiner Applanationsfläche angeordneten Sensoren stehen mit den zur Auswertung erforderlichen Mitteln, die gemeinsam mit den zur Energieversorgung dienenden Batterien und der Anzeige selbst in dem zur Handhabung geeigneten Gehäuse angeordnet sind, reibungslos in.Yirkbeziehung.For all tonometers intended for use on the patient lying down the axially movable measuring element is arranged in a housing against which it is a Relative movement executes. It has a predetermined dead weight, and the Sensors arranged on its applanation surface are available with the sensors required for evaluation Means that are used together with the batteries and the Display itself are arranged in the housing suitable for handling, smoothly in.Yirkrelationship.
Das wird durch eine rein optische Kopplung des bewegbaren Meßelements mit dem Gehäuse erreicht, so daß ein völlig reibungsloses Arbeiten mit dem Gerät möglich ist, wodurch Jede Verfälschung des Meßwertes geschlossen wird. Es ist zweckmäßig, wenn die optische Kopplung an dem der Applanationsfläche gegenüberliegenden Ende des axial bewegbaren MeBelementes vorgenommen wird, wobei das Meßelement dann vorteilhaft prismenförmig ausgeführt ist. Um zu vermeiden, daß das axial bewegbare MeB-element WIL seine längsachse verdreht wird, ist es zweckmäßig, es nicht als Zylinder auszuführen, sondern es mit polygonfôrmigem verschnitt in einer Führung mit gleichem Querschnitt im Gehäuse anzuordnen. Es können aber bei zylindrischem Querschnitt auch geeignete Mittel vorgesehen werden, die ein Verdrehen verhindern oder die optische Kopplung trotzdem ermöglichen.This is achieved through a purely optical coupling of the movable measuring element achieved with the housing, so that a completely smooth working with the device is possible, whereby any falsification of the measured value is closed. It is appropriate when the optical coupling is at the end opposite the applanation surface of the axially movable measuring element is carried out, the measuring element then being advantageous is designed prism-shaped. In order to avoid that the axially movable measuring element WIL its longitudinal axis is twisted, it is advisable not to design it as a cylinder, but it has a polygonal cut in a guide with the same cross-section to be arranged in the housing. In the case of a cylindrical cross-section, however, suitable ones can also be used Means are provided that prevent twisting or the optical coupling enable anyway.
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 MeBgliedes angeordneten induktiven Empfänger in Wirkbeziehung steht, der seinerseits mit dem Eingang der MeBsensoren verbunden ist. Der Ausgang der MeBsensoren ist mit einem auf dem axial bebeweglichen Meßelement angeordneten induktiven Geber verbunden, der mit einem induktiven Empfänger im Gehäuse in Wirkbeziehung steht, der an geeigneter Stelle in demselben angeordnet ist.It is also possible to reduce the energy between the housing and the axially movable measuring element to transmit smoothly by inductive means. This is done in the Housing an inductive encoder provided with a at the appropriate point of the axially movable measuring element arranged inductive receiver in operative relationship which in turn is connected to the input of the measuring sensors. The exit of the measuring sensors is arranged with a measuring element on the axially movable measuring element inductive encoder connected, the one with an inductive receiver is in operative relationship in the housing, which is arranged in the same at a suitable point is.
Die induktiven Elemente können sowohl in Form von Spulen als auch in Form aufgedampfter oder anderweitiger, nach bekannten Verfahren aufgebrachten Strukturen vorgesehen sein, wobei es zweckmäßig ist, im Gehäuse Spulen anzuordnen und auf dem axial gewegbaren Meßelement aufgedampfte oder anderweitig aufgebrach te Strukturen anzuordnen.The inductive elements can be in the form of coils as well in the form of vapor-deposited or otherwise applied by known methods Structures may be provided, it being expedient to arrange coils in the housing and vapor-deposited or otherwise opened onto the axially movable measuring element to arrange te structures.
Um ein einwandfreies Arbeiten mit dem Tonometer am liegenden Patienten zu gewährleisten, muß dieses exakt senkrecht gehalten werden. Deshalb sind am Gehäuse, an der Austritsstelle des axial bewegbaren Meßelementes mindestens drei Optoppler, vorw zugsweise Reflexkoppler, über den U&ang verteilt angeordnet.To be able to work properly with the tonometer while the patient is lying down to ensure this must be kept exactly vertical. Therefore, on the housing, at the exit point of the axially movable measuring element at least three optopplers, preferably reflex couplers, arranged distributed over the U & ang.
In dem Bereich des axial bewegbaren Meßgliedes, der beim Messen den Optokopplern gegenübersteht, ist dieses mit einem ringförmigen, reflektierenden Belag versehen. Bei genau senkrecht stehen dem 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 exial bewegbare Meßelement nicht senkrecht steht, also verkantet ist und am Gehäuse anliegt, wird der vom Sender des Reflexkopplers ausgehende Licht strahl vom reflektierenden Belag des Meßelementes nach oben oder unten abgelenkt und erreicht den Empfänger nicht. Das nicht vorhandene elektrische Signal sperrt den MeBvorgang. 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.In the area of the axially movable measuring member, which when measuring the Opposite optocouplers, this is with a ring-shaped, reflective Covering provided. If the device is exactly vertical, the from the optical transmitter The light beam emitted by the reflex coupler when the device is placed on the eye reflected from the reflective coating and from the optical receiver of the reflex coupler receive. The generated electrical signal can be used for the measurement process trigger. If the device is placed in such a way that the exially movable measuring element does not stands vertically, i.e. is tilted and rests against the housing, the from the transmitter of the reflex coupler outgoing light beam from the reflective coating of the measuring element deflected up or down and does not reach the recipient. The nonexistent electrical signal blocks the measuring process. When executing the reflective covering in a suitable width it is achieved at the same time that the device is not attached State not working. Two different colored LEDs, which are placed in a suitable place on the Housing are arranged, indicate whether the device is measuring or whether the measuring process is interrupted so that those who work with the device are informed about the state of the device and the time to which it is held exactly perpendicular is informed.
Bei einer Verwendung des Gerätes am sitzenden Patienten ist das Gerät zweckmäßig so ausgeführt, das das axial bewegbare Meßelement mit den Meßsensoren an der Applanationsfläche waagerecht bewegbar an einem Hebel befestige ist, dessen waagerechte Kraft regulierbar ist, um einen vorgegebenen Druck der Applanationsfläche auf das Auge einstellen zu können.When using the device on a seated patient, the device is expediently designed so that the axially movable measuring element with the measuring sensors horizontally on the applanation surface movably attached to a lever is, whose horizontal force is adjustable, to a predetermined pressure of the applanation surface to be able to adjust to the eye.
In dieser Ausführungsform sind mehrere Varianten möglich. Bs kann das Gerät im Prinzip ebenso ausgeführt sein wie das zur Verwendung am liegenden Patienten, nur daß das axial bewegbare Meßelement an dem genannten Hebel befestigt ist, der durch einen Schlitz des Gehäuses geführt ist, und wiederum optisch an das Gehäuse angekoppelt ist, das die Stromversorgung und die elektronischen Mittel einschließlich der Anzeige enthält.Several variants are possible in this embodiment. Bs can the device can in principle be designed in the same way as that for use on the lying surface Patient, only that the axially movable measuring element is attached to said lever which is led through a slot in the housing, and again optically to the Housing is coupled, which includes the power supply and the electronic means the ad contains.
kann aber auch das gesamte Gerät einstückig ausgeführt an dem nebel befestigt und somit axial bewegbar sein, so daß sich eine Ausführung in Form eines festen Gehäuses und eines zu diesem relativ bewegbaren Meßelements erübrigt. In dieser Ausführung für sitzende Patienten sind am vorderen Ende des axial waagerecht bewegbaren tiebelendes die Meßsensoren angeordnet, und die Stromversorgung, die elektronischen Mittel und die Digitalanzeige können an beliebiger Stelle des Gerätes, für den Unter suchenden leicht sichtbar, angeordnet sein.but can also run the entire device in one piece on the fog be attached and thus axially movable, so that a design in the form of a Fixed housing and a relatively movable measuring element to this unnecessary. In this version for seated patients are axially horizontal at the front end of the movable tiebelendes arranged the measuring sensors, and the power supply, the electronic means and the digital display can be placed anywhere on the device, easily visible for the examiner.
Diese und weitere Varianten, besonders bei dem Gerät mit Lichtleitern, sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen näher erläutert.These and other variants, especially for the device with light guides, are explained in more detail in the following exemplary embodiments.
Fehlmessungen durch Tränenflüssigkeit, , die sich durch Verdrängung von der Applanationsfläche und durch Kapillarwirkung herangezogen, um die Applanationsfläche sammelt, werden dadurch vermieden, daß die verschiedene Auswirkung der Flüssigkeit im Gegensatz zum relativ festen Körper des Auges auf die Meßsensoren durch die elektronische Auswertungsschaltung erfaßt und der Anteil der Tränenflüssigkeit eliminiert wird.Incorrect measurements due to tear fluid, which is caused by displacement drawn from the applanation surface and by capillary action to the applanation surface collects are avoided by the various effect of the liquid in contrast to the relatively solid body of the eye on the measuring sensors by the electronic Evaluation circuit is detected and the proportion of tear fluid is eliminated.
Um eine leichte Reinigung und einen Schutz der Applanationsfläche und damit ein hygienisches Arbeiten zu ermögLichen, kann die den oder die Meßsensoren enthaltende Applanationsfläche mit einer Schutzschicht versehen werden Die elektronische Auswerteschaltung und die digitale Anzeige können mit bekannten Mitteln so ausgeführt sein, daß eine Btzeige des Minimal-, Mittel- und Maximalwertes des Augendnucks, bedingt durch die Abhängigkeit vom Pulsationsdruck des Blutes, möglich ist. Dies kann durch Speichern der drei Werte und Ab fragen bei nur einer Digitalanzeige geschehen oder durch drei getrennte Digital anzeigen. Es ist auch eine mit der Variation des Wertes mitlaufende Anzeige möglich, die gegebenenfalls bei jedem Wert angehalten werden kann.For easy cleaning and protection of the applanation surface and thus to enable hygienic work, the measuring sensor (s) containing applanation surface are provided with a protective layer the electronic evaluation circuit and the digital display can with known means be designed in such a way that the minimum, mean and maximum values of the Eye drowsiness, due to the dependence on the pulsation pressure of the blood, possible is. This can be done by saving the three values and querying them for only one digital display happen or by three separate digital display. It's also one with the variation concurrent display of the value is possible, which may be stopped at each value can be.
Das erfindungsgemäße Tonometer weist gegenüber den bekannten Geräten folgende Vorteile auf: - geringer gerätetechnischer Aufwand, - geringe Kosten, - leichte Handhabung, - Anwendbarkeit für nicht speziell geschulte Personen, - optoelektronische Meßwert erfassung und Anzeige, dadurch frei von subjektiven Fehlern, - keine mechanische Reibung im Meßsystem, die durch äußere Umstände variieren und zu Meßfehlern führen kann, - geringeAbmessung, - leicht zu säubern und zu desinfizieren, - weitgehende Ausschaltung des Einflusses der Tränenflüssigkeit, - hohes Auflössungsvermögen.The tonometer according to the invention has compared to the known devices the following advantages: - low equipment-technical effort, - low costs, - easy handling, - usability for not specially trained people, - optoelectronic Acquisition and display of measured values, free of subjective errors, - no mechanical Friction in the measuring system, which vary due to external circumstances and lead to measuring errors can, - small dimensions, - easy to clean and disinfect, - extensive Elimination of the influence of the tear fluid, - high resolving power.
Ausführungsbeispiele Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.Exemplary embodiments The invention is intended below on the basis of exemplary embodiments are explained in more detail.
In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1.: eine schematische Darstellung des Verlaufs der Lichtstrahlen im Bereich der Applaaationsfläche bei einem Tonometer, dessen MeBglied im wesentlichen aus Lichtleiter besteht, in einer ersten Variante; Fig. 2: eine erste Form des MeBgliedes zur Verwendung des erfindungsgemäBen Tonometers am liegenden Patienten mit einem axial bewegbaren Meßelement aus Lichtleitern in rommelform, schematisch dargestellt; Fig. 3: eine zweite Form des MeBgliedes zur Verwendung am egenden Patienten mit einem axial bewegbaren Meßelement aus Lichtleitern in Prismenform, schematisch dargestellt Fig. 4: eine dritte Form des MeBgliedes zur Verwendung am liegen den Patienten mit einem axial bewegbaren Meßelement aus Lichtleitern in ?rismenform mit seitlicbsr Lichtzuführang, schematisch dargestellt; Fig. 5: eine vierte Form des Meßgliedes zur Verwendung am liegenden Patienten mit einem axial bewegbaren Meßelement aus Lichtleitern in langgestreckter Form, schematisch dargestellt; Fig. 6: eine zweite Variante, bei der das axial bewegbare MeB-element auBer den Lichtleitern wechselweise optischelektronische Sender und Empfänger auf den einzelnen Fasern des Lichtleiters enthält, schematisch dargestellt; Fig. 7: eine dritte Variante, bei der ein Teil des Querschnitts jeder einzelnen Lichtleiterfaser mit einem optisch-elek tronischen Sensor ausgestattet ist, scbematisch dargestellt; Fig. 8: eine schematische Darstellung der Applanationsfläche eines Tonometers mit aknstischen Oberflächenwellenwandlern als Meßsensoren; Fig. g: eine Variante des erfindungsgemäßen Tonometers zur Ver wendung am liegenden Patienten mit einem axial beweg Meßelement mit optoelektronischer kopplung an das zur Handhabung dienende Gehäuse, schematisch dargestellt, im Schnitt; Fig. 10 : eine zweite Variante des erfindungsgemäBen Tonometers zur Verwendung am liegenden Patienten mit einem axial bewegbaren Meßelement mit induktiver Kopplung an das zur Handhabung dienende Gehäuse, schematisch dargestellt, im Schnitt; Fig. 11 : eine schematische Darstellung der Applanationsfläche eines Tonometers mit Drucksensoren als MeBsensoren ; Fig. 12-14 : schematische Darstallungen von Gerätevarianten zur Anwendung bei sitzenden Patienten.The accompanying drawings show: FIG. 1: a schematic representation the course of the light rays in the area of the applaaation surface with a tonometer, whose measuring element consists essentially of a light guide, in a first variant; Fig. 2: a first form of the measuring element for using the tonometer according to the invention on the lying patient with an axially movable measuring element made of light guides in drum shape, shown schematically; Fig. 3: a second form of the measuring member for Use on the patient with an axially movable measuring element made of light guides in prismatic form, shown schematically. Fig. 4: a third form of the measuring element for use on the patient with an axially movable measuring element Light guides in the shape of a frisme with lateral light supply, shown schematically; Fig. 5: a fourth form of the measuring element for use on the patient lying down an axially movable measuring element made of optical fibers in elongated form, schematically shown; 6: a second variant in which the axially movable measuring element In addition to the light guides, optoelectronic transmitters and receivers alternate contains the individual fibers of the light guide, shown schematically; Fig. 7: a third variant in which part of the cross section of each individual optical fiber is equipped with an optical-electronic sensor, shown schematically; 8: a schematic representation of the applanation surface of a tonometer with surface acoustic wave converters as measuring sensors; Fig. G: a variant of the Tonometer according to the invention for use on the patient lying down with an axially moving measuring element with optoelectronic coupling to the one used for handling Housing, shown schematically, in section; Fig. 10: a second variant of the inventive tonometer for use on the patient lying down with an axially movable measuring element with inductive coupling to the housing used for handling, shown schematically, in section; 11: a schematic Representation of the applanation surface of a tonometer with pressure sensors as measuring sensors ; Fig. 12-14: Schematic representations of device variants for use with seated patient.
Die Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung bei einer ersten Variante die Wirknngswei des optisch-elektronisch messenden erfindungsgemäBen Applanationstonometers. Das im wesentlichen aus einer Vielzahl von Lichtleitern 2 bestehende axial bewegbare Meßelement 1 wird mit einem Druck P auf den Augapfel 3 aufgesetzt, wodurch eine abgeflachte Fläche F entsteht. Seitlich von dieser Fläche sammelt sich die verdrängte und durch die Kapillarwirkung herangezogene Tänenflüssigkeit 4. Diese führt bei den elektrischen Flächenmessungen zu Meßfehlern und kann auch die Ursache für eine subjektive optische Fehlmessung sein. Bei dem erfindungsgemäßen Tonometer wird nun Licht L in die Lichtleiter eingestrahlt. Im Bereich der Applanationsfläche F wird das Licht ungebrochen reflektiert und läuft durch den gleichen oder einen benachbarten Lichtleiter als Reflexlicht R zurück. Im Bereich der Tränenflüssigkeit wird das Licht ebenfalls erst auf dem Augapfel 3 reflektiert, und zwar unter einem Minkel. Wenn Reflexe dieses Licht als gebrochenes Reflexlicht 3R' in einen Lichtleiter gelangen, ist seine Licht stärke durch die Absorption in der TrÄnenflüssigkeit und die durch das schräge Auftreffen auf den Lichtleiter verringerte Leuchtdichte schwächer als die Lichtstärke des Reflexlichtes R. Diese verringerte Licht stärke ergibt in den optischen Sensoren ein schwächeres elektrisches Signal, das dann in der angeschlossenes an sich bekannten elektronischen Auswertungsschaltung durch einen Schwellenwertgeber eliminiert wird. Es wird also nur das Reflex-Licht R gemessen und so der Einfluß der Tränenflüssigkeit weitgehend ausgeschaltet.Fig. 1 shows a schematic representation of a first Variant, the effectiveness of the opto-electronically measuring applanation tonometer according to the invention. The consisting essentially of a plurality of light guides 2 axially movable Measuring element 1 is placed with a pressure P on the eyeball 3, whereby a flattened surface F is created. The displaced collects to the side of this surface and tear fluid drawn in by the capillary action 4. This leads to the electrical area measurements to measurement errors and can also be the cause of a subjective optical measurement errors. In the tonometer according to the invention is now Light L irradiated into the light guide. In the area of the applanation area F is the light is reflected unbroken and passes through the same or a neighboring one Light guide as reflected light R back. In the area of the tear fluid that will Light also only reflected on the eyeball 3, under a Minkel. If reflections of this light get into a light guide as refracted reflected light 3R ', is its light intensity through the absorption in the tear fluid and the through the oblique impact on the light guide reduced the luminance weaker than the light intensity of the reflected light R. This reduced light intensity results in the optical sensors emit a weaker electrical signal, which is then transmitted to the connected known electronic evaluation circuit by a threshold value transmitter is eliminated. So only the reflected light R is measured and so is the influence the tear fluid largely eliminated.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tonometers zur Verwendung am liegenden Patienten sind die Lichtleiter von der Applanationsfläche aus zu der äuBeren Wandung des trommelförmigen beweglichen Meßelements 1 geführt, wo sie im rechten Winkel zur Applanationsfläche enden. Im Gehäuse 5 des Tonometers sind Lichtquellen 6 hier Licht emittierende Dioden und optische Sensoren 7 hier Photodioden gegenüber den Enden der lichtleiter angeordnet. Beim erläuterten Beispiel soll angenommen werden, daß sich auf der linken Seite der Fig. 2 die LED 6 und auf der rechten Seite die Photodioden 7 befinden. Die Anordnung kann aber auch anders gewählt werden. Das Licht der LED 6 wird in den Licht aufnehmenden Lichtleiter 2.1 eingestrahlt und zur Applanationsfläche F geleitet, wo es vom Augapfel 3 reflektiert wird. Das Reflexlicht R wird von Reflexlicht führenden Lichtleitern 2.2 zu den Photodioden 7 geführt und von diesen in elektrische Signale umgewandelt, die in bekannten elektronischen Schaltungen zu einer Digitalanzeige weist terverarbeitet werden.In the embodiment of the invention shown in FIG Tonometers for use on the lying patient are the light guides from the applanation surface out to the outer wall of the drum-shaped movable measuring element 1, where they end at right angles to the applanation surface. In the housing 5 of the tonometer are light sources 6 here light-emitting diodes and optical sensors 7 here Photodiodes compared to the Arranged ends of the light guides. At the illustrated example, it should be assumed that on the left side of Fig. 2 the LED 6 and on the right side the photodiodes 7 are located. The order but can also be chosen differently. The light of the LED 6 is in the light receiving Light guide 2.1 irradiated and directed to the applanation surface F, where it is from the eyeball 3 is reflected. The reflected light R is made of light guides guiding the reflected light 2.2 led to the photodiodes 7 and converted by them into electrical signals, which has terprocessed in known electronic circuits to a digital display will.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Form ist das axial bewegbare Meßelement 1 durchgehend prismenförmig ausgeführt. Die Lichtquelle oder die Lichtquellen 6 im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 LED sind oberhalb des prismenförmigen, m beiden Seiten plangeschliffenen, aus Lichtleitern 2 bestehenden MelBelementes 1 im Gehäuse angeordnet. Die optischen Sensoren 7 befinden sich an der gleichen Stelle, wobei die Ordnung der optischen Mittel beliebig ist. Das von den LED 6 ausgestrahlte Licht wird durch die Lichtleiter 2 zur Applanationsfläche F geleitet und vom Augapfel 3 reflektiert. Das Beflexllicht wird von den optischen Sensoren 7 in elektrische Signale umgewandelt, die, wie schon erwähnt, zu einer digitalen Anzeige weiterverarbeitet werden. Das von der Tränenflüssigkeit 4 gestreute Licht; wird auch hier eliminiert.In the form shown in Fig. 3, the axially movable measuring element 1 continuously prism-shaped. The light source or light sources 6 in the embodiment of Fig. 3 LEDs are above the prism-shaped, m both Sides ground flat, consisting of light guides 2 MelBelementes 1 in the housing arranged. The optical sensors 7 are located at the same point, wherein the order of the optical means is arbitrary. The light emitted by the LED 6 is passed through the light guide 2 to the applanation surface F and from the eyeball 3 reflected. The Beflexllicht is from the optical sensors 7 in electrical Signals converted, which, as already mentioned, are further processed into a digital display will. The light scattered by the tear fluid 4; is also eliminated here.
Die Form in Fig. 4 zeigt eine Ausfübrung, bei der das Licht in einem Winkel eingestrahlt wird. Gleiche Elemente sind mit dem gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet wie in den anderen Fig..The shape in Fig. 4 shows an embodiment in which the light in a Angle is irradiated. The same elements are identified with the same reference symbols as in the other fig.
Als Lichtquelle dient hier eine Glühlampe 8, die mit einer Sammellinse 9 und einem Diffusor 10 ein über den ganzen Querschnitt gleiches Licht erzeugt. Zur Steigerung der Licht stärke kann ein Spiegel 11 vorgesehen werden. Das seitlich eingestrahlte Licht; 12 wird mittels eines halbverspiegelten ismas 13 in die Licht leiter 2 geleitet, und das vom Aigapfel 3 reflektierte Licht wird durch' das Prisma 13, das in der Richtung des Reflexlichtes durchlässig ist, auf die optischen Sensoren 7 abgestrahlt und in bekannter Weise ausgewertet.The light source used here is an incandescent lamp 8 with a converging lens 9 and a diffuser 10 generates the same light over the entire cross section. To increase the light intensity, a mirror 11 can be provided. That sideways irradiated light; 12 is illuminated by means of a half-mirrored isma 13 Head 2 passed, and the light reflected from Aigapfel 3 is through 'the prism 13, which is transparent in the direction of the reflected light, onto the optical sensors 7 radiated and evaluated in a known manner.
Fig. 5 zeigt noch eine weitere Form, deren Wirkungsweise der der anderen entspricht. Das anal bewegbare Meßelement 1 ist hier in langgestreckter Form ausgeführt, Die entsprechenden Bauelemente sind mit gleichen Bezugezeichen wie in den entsprechenden Fig.Fig. 5 shows yet another form, the mode of operation of which is that of the others is equivalent to. The anal movable measuring element 1 is designed here in an elongated form, The corresponding components are given the same reference numerals as in the corresponding Fig.
1 - 4 gekennzeichnet.1 - 4 marked.
Bei allen diesen Ausführungsformen der ersten Variante enthält das axial bewegbare Meßelement 1 keine elektronischen Elemente, sondern nur Lichtleiterelemente zum Führen des eingestrahlten Lichtes zur Applanationsfläche und des Reflexijohtes von der Applanationsfläche zu den optisch-elektronischen Empfängern, wobei sowohl die Lichtquellen als auch die Enipfänger im Gehäuse angeordnet sind.In all of these embodiments of the first variant, the axially movable measuring element 1 no electronic elements, but only light guide elements for guiding the incident light to the applanation surface and the reflex joint from the applanation surface to the opto-electronic receivers, with both the light sources and the receiver are arranged in the housing.
Bei einer zweiten in der Figur 6 dargestellten Variante des Applanationstonometers mit opto-elektronischer MeBwerterfassung ist das axial bewegbare Meßelement 1 auf der zum Abflachen des Auges 3 dienenden Seite ebenfalls eben geschliffen und poliert.In a second variant of the applanation tonometer shown in FIG The axially movable measuring element 1 is open with opto-electronic measurement acquisition the side used to flatten the eye 3 is also ground and polished flat.
AS der der Applanationsfläche F gegenüberliegenden Seite des axial bewegbaren Meßelementes 1 sind auf den Enden der einzelnen Fasern 2' der Lichtleiter 2 wechselweise als Lichtquelle 6 photoellektronische Sender 6' und photoelektronische Empfänger 7' angeordnet. Das von jeweils einem photoelektronischen Sender 6' in eine Licht. aufnehmende Lichtlefterfaser 2.1 hineingestrahlte Licht L wird an der Applanationsfläche reflektiert und durch eine benachbarte, Reflexlicht R führende Lichtleiterfaser 2.2 zu dem auf dieser angeordneten photoelektronischen Empfänger 7' geführt.AS the side of the axially opposite the applanation surface F movable measuring element 1 are on the ends of the individual fibers 2 'of the light guide 2 alternately as light source 6 photoelectronic transmitter 6 'and photoelectronic Receiver 7 'arranged. The each of a photoelectronic transmitter 6 'in a light. light L radiated into the receiving fiber optic 2.1 is transmitted to the The applanation surface is reflected and guided by an adjacent, reflected light R. Optical fiber 2.2 to the photoelectronic receiver arranged on it 7 'led.
Bei einer dritten Variante mit dem gleichen Meßprinzip, die in Figur 7 gezeigt ist, können auf der der Applanationsfläche gegenüberliegenden Seite des axial beweglichen Elements 1 auf den: den der einzelnen Fasern 2' der Lichtleiter 2 auf Jeder Faser 2' jeweils über einen Teil des Querschnitts der Oberfläche optoelektronische Empfänger 7' angeordnet sein. Von' einer äußeren lichtquelle (nicht dargestellt) wird durch den freigebliebenen Teil des Querschnitte Licht L in die Lichtleiterfasser 2' eingestrahlt und nach der Reflexion an der Applanationsfläche F in der gleichen Lichtleiterfaser zum optoelektronischen Enipfänger 7' zurückgeführt und in elektrische Signale umgewandelt. Dabei nimmt der auf jeder Faser 2' des Lichtleiters angeordnete optoelektronische Empfänger 7' vorteilhaft den halben Querschnitt der Lichtleiterfaser 2' sim. Er kann sowohl als Kreissegmentfläche, insbesondere als Halbkreisfläche, ausgeführt sein als auch in Form eines Kreisringes oder einer vorzugsweise konzentrisch angeordeneten Kreisfläche, die kleiner ist als die Querschnittafläche der Lichtleiterfaser 2'.In a third variant with the same measuring principle that is shown in FIG 7, on the opposite side of the applanation surface of the axially movable element 1 on the: that of the individual fibers 2 'of the light guide 2 on each fiber 2 'each over part of the cross-section of the optoelectronic surface Receiver 7 'be arranged. From 'an external light source (not shown) the remaining free part of the cross-section light L into the light guide holder 2 'and after the reflection at the applanation surface F in the same Optical fiber returned to the optoelectronic receiver 7 'and converted into electrical Signals converted. In this case, the one arranged on each fiber 2 'of the light guide takes optoelectronic receiver 7 'advantageously half the cross section the Optical fiber 2 'sim. It can be used both as a segment of a circle, in particular as a Semicircular surface, be designed as well as in the form of a circular ring or preferably one concentrically arranged circular area, which is smaller than the cross-sectional area the optical fiber 2 '.
Die Lichtquelle, die im feststehenden Teil des Gehäuses an ordnet ist, kann in dieser Variante, aber al2ch in der Ausführangsform mit aifgesetztem Prisma der ersten Variante durch eine oder mehrere lichtemittierende Dioden gebildet sein, die aber in der dritten Variante in axialer Richtung gegenüber dem axial beweglichen Element 1 hinter einer Streufolie angeordnet ist/sir Zum AusschlieBen von MeBfehlern durch eingestreutes Nebenlicht kann im Tonometer zum Messen außer sichtbarem Licht auch W-oder IR-Strahlung verwendet werden. Eine besonders vorteilhafte Wellenlänge liegt in der Größenordnung von 1,3 µm. : Es nn auh getaktetes Licht verwendet werden.The light source, which is arranged in the fixed part of the housing is, can in this variant, but al2ch in the embodiment with additional Prism of the first variant formed by one or more light-emitting diodes be, but in the third variant in the axial direction compared to the axially movable Element 1 is arranged behind a scattering film to exclude measurement errors By scattered secondary light, measurements can be made in the tonometer in addition to visible light UV or IR radiation can also be used. A particularly advantageous wavelength is on the order of 1.3 µm. : Timed light can also be used.
Beim erfindungsgemäßen Tonometer können als Meßsensoren auch aku stische Oberflächenwellenwandler 30 Anwendung finden, die, wie in der Figur 8 dargestellt ist, auf der Applanationsfläche angeordnet werden. Die Fläche F des axial bewegbaren MeBelementes 1 auf das Auge 3 und flacht eine mit einer ausgezogenen Linie dargestellte Fläche ab. Um diese Fläche herum sammelt sich Tränenflüssigkeit 4, die in Form einer gestrichelten Linie schematisch angedeutet ist.When the tonometer according to the invention can also be used as measuring sensors acoustically Surface acoustic wave converters 30 are used which, as shown in FIG is to be arranged on the applanation surface. The surface F of the axially movable MeBelementes 1 on the eye 3 and flattens one shown with a solid line Area from. Tear fluid 4 collects around this area, in the form of a dashed line is indicated schematically.
Diese führt bei den bekannten elektrischen Flächenmessungen zu Meßfehlern und kann auch die Ursache für eine subjektive optische Fehlinessung sein.This leads to measurement errors in the known electrical area measurements and can also be the cause of a subjective optical malfunction.
Wenn der Eingangsinterdigitalwandler 30.1 (Sender) mit Elektroenergie einer bestimmten Frequenz angeregt wird, erzeugt er akustische Oberflächenwellen einer von seinen Abmessungen abhängigen Frequenz, die über die Applanationsfläche F zum Ausgangsinterdigitalwandler 30.2 (Empfänger) wandern und von diesem wieder in Elektroenergie umgewandelt werden. Dieses an sich bekannte Bauelement wird zu verschiedenen Zwecken verwendet, bei denen es jedoch von Bedeutung ist, keine Störeinflüsse zu er ten. Wird nun auf diesen akustischen Oberflächenwellenwandler 30 ein Körper oder eine Flüssigkeit aufgebracht bzw. die Fläche F, auf der der Wandler 30 angeordnet ist, z. B. gegen ein Auge gedrückt, tritt eine Dämpfung oder Freqüenzverstimmung auf, die von der Größe der Fläche F abhängig ist und mittels bekannter elektronischer Schaltungen ansgewertet wird. Diese Veränderung ist im Bereich der ausgezogenen Kreisfläche, die die abgeflachte Fläche F eines Auges 3 darstellt, anders als im Bereich der mit der gestrichelten Linie gezeichneten Kreisfläche, die die Tränenflüssigkeit darstellen soll. Dieser Umstand ermöglicht es, den EinfluB der Tränenflüssigkeit weitestgehend auszuschalten.If the input interdigital converter 30.1 (transmitter) with electrical energy When excited at a certain frequency, it generates surface acoustic waves a frequency that is dependent on its dimensions and that extends over the applanation area F migrate to the output interdigital converter 30.2 (receiver) and from there again can be converted into electrical energy. This known component becomes Used for various purposes but where it is important not to interfere to er th. Now a body on this surface acoustic wave transducer 30 or a liquid is applied or the surface F on which the transducer 30 is arranged is e.g. B. pressed against one eye, attenuation or frequency imbalance occurs on, which is dependent on the size of the area F and by means of known electronic Circuits is assessed. This change is in the area of undressed Circular area, which represents the flattened area F of an eye 3, different than in Area of the circular area drawn with the dashed line that contains the tear fluid should represent. This fact makes it possible to reduce the influence of the tear fluid to be switched off as far as possible.
Es ist auch möglich, geeignete Drucksensoren auf der Basis von Halbleiterkristallen als MeBsensoren zu verwenden. Eine derartige Ausführung ist in der Figur 11 schematisch dsgrgestellt.It is also possible to use suitable pressure sensors based on semiconductor crystals to be used as measuring sensors. Such an embodiment is shown schematically in FIG dsgrierter.
Die untere, die Drucksensoren 40 enthaltende Applanationsfläche F des axial bewegbaren Meßelementes 1 drückt azf das Auge 3 und flacht eine, mit einer ausgezogenen Linie in Fig. 11 dargestell te Fläche ab. Um diese Fläche herum sammelt sich Tränenflüssigkeit 4, die in Form einer gestrichelten Linie schematisch dargestellt ist. Diese führt bei den elektrischen oder manuelloptischen Flächenmessungen bäufig zu MeBfehlern.The lower applanation surface F containing the pressure sensors 40 of the axially movable measuring element 1 presses the eye 3 and flattens a, with a solid line in Fig. 11 dargestell te area. Gathers around this area tear fluid 4, which is shown schematically in the form of a dashed line is. This is common for electrical or manual-optical area measurements to measurement errors.
Wenn auf die auf der Applanationsfläche F angeordneten Druck soren 40 ein Druck ausgeübt wird, z. B. durch den Gegendruck des ges 3, der abhängig vom Augeninnendruckist, tritt eine Verb stimmung der Brückenschaltungen ein, wobei die dadurch auftretende Differenzspannung ein Maß für die Größe des Druckes ist.When on the arranged on the applanation surface F pressure sensors 40 pressure is applied, e.g. B. by the back pressure of the ges 3, which depends on Intraocular pressure, a verb mood of the bridge circuits occurs, with the the resulting differential voltage is a measure of the size of the pressure.
Nun kann durch Abfragen der Größe der Verstimmung der einzelnen Drucksensoren der Druck bei einer vorgegebenen Fläche, die durch Zählen der verstimmten Drucksensoren 40 bestimmt wird, ermittelt werden oder die Größe der Fläche, durch Zählen der verstimmten Drucksensoren, bei einem vorgegebenen Druck. Letzterer kann durch das Eigengewicht des axial bewegbaren MeBelementes 1 oder durch andere Mittel definiert sein, wobei eine Kontrolle durch die Größe der Verstimmung möglich ist.By querying the size of the detuning of the individual pressure sensors the pressure at a given area determined by counting the detuned pressure sensors 40 is determined, or the size of the area, can be determined by counting the detuned Pressure sensors, at a given pressure. The latter can be due to its own weight of the axially movable measuring element 1 or be defined by other means, wherein a control through the size of the detuning is possible.
Die Drucksensoren 40 können in aeder beliebigen Konfiguration auf der Applanationsfläche F angeordnet werden, die eine Flächenermittlung durch Zählen der verstimmten Sensoren gestattet, wie Matrix-, Stern-, Spiral- oder Kreuzformen. Die Auflösung ist von der Dichte der Anordnung der Sensoren abhängig, und das Rastermaß sollte im Bareich von 50 bis 100 µm oder darunter liegen.The pressure sensors 40 can have any configuration the applanation area F are arranged, the area determination by counting of detuned sensors such as matrix, star, spiral or cross shapes. The resolution depends on the density of the arrangement of the sensors and the pitch should be in the range of 50 to 100 µm or less.
Die Figuren 9 und 10 zeigen einfach zu handhabende kleine und leichte Applanationstonomet er zur Verwendung am liegenden Patienten, bei denen das axial bewegbare Meßelement 1, das ein konstantes bestimmtes Gewicht azfweist, mit der Applanationsfläche F auf das Auge 3 aufgesetzt wird. Im Gehäuse 5 sind die Batserie 24 zur Energieversorgung und die elektronischen Mittel 25 zur Verarbeitung der Meßwerte zu einer vorzugsweisen Digital anzeige angeordnet.Figures 9 and 10 show easy-to-use small and light ones He applanation tone for use on the patient lying down, where the axial movable measuring element 1, which azfWEIS a constant specific weight, with the The applanation surface F is placed on the eye 3. The battery series are in housing 5 24 for energy supply and the electronic means 25 for processing the measured values arranged to a preferred digital display.
Die auf der Applanationsfläche F des beweglichen Meßelementes 1 angeordneten Meßsensoren werden über Optokoppler 26 mit Elektron energie versorgt, und die Ausgänge der Meßsensoren werden ebenfalls über Optokoppler 27 vom bewegbaren Meßelement 1 zu den im Gehäuse 5 befindlichen elektronischen Mitteln 25 der Auswertschaltung übertragen, die diese Signale zu einer Digitalanzeige 28 verarbeitet, die an beliebiger Stelle sichtbar gemacht werden kann.The arranged on the applanation surface F of the movable measuring element 1 Measuring sensors are supplied with electron energy via optocouplers 26, and the outputs the measuring sensors are also connected to the movable measuring element 1 via optocouplers 27 to the electronic means 25 of the evaluation circuit located in the housing 5 transmitted, which processes these signals to a digital display 28, which can be displayed on any Position can be made visible.
Wie in Fig. 10 dargestellt kann die Kopplung zwischen dem Gehälse 5 und dem axial beweglichen MeBelement j auch induktiv erfolgen. Dann ist auf der Eingangsseite, der Energie im Gehäuse 5 ein induktiver Geber 31 vorgesehen, der mit der Energiequelle verbunden ist. Ihm gegenüber befindet sich auf dem axial bevegbaren Meßelement 1 ein induktiver Empfänger 32, der mit dem Xingang des Meßsensors verbunden ist. Vom Ausgang des Meßsensors wird die Ausgangsenergie auf einen induktiven Geber 31 geleitet, der auf dem axial bewegbaren MeBelement 1 gegenüber einem induktiven Empfänger 32 angeordnet ist. Letzterer leitet seine Signale zu einer elektronischen Auswertungsschaltung, die sie zu einer Anzeige weiterverarbeitet.As shown in Fig. 10, the coupling between the housing 5 and the axially movable measuring element j also take place inductively. Then on the Input side, the energy in the housing 5, an inductive transmitter 31 is provided is connected to the energy source. Opposite it is located on the axially movable one Measuring element 1 an inductive receiver 32, which is connected to the X input of the measuring sensor is. The output energy is sent from the output of the measuring sensor to an inductive transmitter 31 passed, which is on the axially movable measuring element 1 compared to an inductive Receiver 32 is arranged. The latter forwards its signals to an electronic one Evaluation circuit, which it processes into a display.
Zur Kontrolle, daß das Gerät genau senkrecht gehalten wird, oder zur Sicherung, daß das Gerät nur bei genau senkrechter ] tage mißt und somit Reibung durch ein Schleifen an den Wänden des Gehäuses oder Fehlmessungen durch schräges AuSsetzen vermieden werden, ist an allen Geräten zur Verwendung am liegenden Patienten eine terwachungseinri einrichtung vorgesehen. Diese best eht aus mindestens drei Optokopplern, vorzugsweise Reflexkopplern 22, mit nebeneinanderliegenden Sendern und Empfängern. Diese Reflexkoppler 22 sind an der Stelle des Gehäuses 5 gleichmäßig über den Umfang verteils angeordnet, an der das axial bewegbare Meßelement aus dem Gehäuse 5 austritt. in der Stelle des axial bewegbaren Meßelementes 1, die sich beim Messen, d. h. beim auf das Auge 3 aufgesetzten Meßelementes 1 den Reflexkopplern 22 gegenüber befindet, ist ringförmig ein reflektierender Belag 23 aufgebracht.To check that the device is held exactly vertically, or to Ensuring that the device only measures on exactly vertical days and thus friction by grinding on the walls of the housing or incorrect measurements by inclined Avoid exposure to all devices for use on the lying patient a monitoring device is provided. This consists of at least three Optocouplers, preferably reflex couplers 22, with adjacent transmitters and recipients. These reflex couplers 22 are uniform at the location of the housing 5 arranged over the circumference distributing on which the axially movable measuring element from to the Housing 5 exits. in the place of the axially movable measuring element 1, which when measuring, d. H. when the measuring element 1 is placed on the eye 3, the reflex couplers 22 is located opposite, a reflective coating 23 is applied in a ring.
Bei genau senkrecht stehendem Gerät wird der vom optischen Sender, z. B. einer Photodiode, ausgesandte Lichtstrahl beim auf das Auge 3 aufgesetztem Gerät von dem reflektierenden Belag 23 reflektiert und vom optischen Empfängar, z, B. einer Photodiode oder einem Phototransistor, empfangen. Das erzeugte elektrische Signal kann dazu verwendet werden, den Meßvorgang auszulösen.When the device is standing exactly vertically, the z. B. a photodiode, emitted light beam when placed on the eye 3 Device reflected from the reflective coating 23 and from the optical receiver, e.g. a photodiode or a phototransistor. That generated electrical Signal can be used to trigger the measurement process.
Stehen das axial bewegbare Meßelement 1 und das Gehäuse 5 nicht achsengleich senkrecht, wird der von der Photodiode des Reflexkopplers 22 ausgesandte Lichtstrahl vom reflektierenden Belag 23 des Meßelementes 1 nach oben oder unten abgelenkt und erreicht den Empfänger nicht. Das nicht vorhandene elektrische Signal sperrt den Meßvorgang.If the axially movable measuring element 1 and the housing 5 are not on the same axis The light beam emitted by the photodiode of the reflex coupler 22 becomes perpendicular deflected by the reflective coating 23 of the measuring element 1 up or down and does not reach the recipient. The non-existent electrical signal blocks the Measuring process.
Bei Ausführung des Belags in geeigneter Breite wird gleichzeitig erreicht, daß das Gerät in nicht aafgesetztem Zustand nicht arbeitet.If the covering is made in a suitable width, it is achieved at the same time, that the device does not work if it is not switched off.
Zwei verschiedenfarbige LED 33 und 34, 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 arbeitet, stets informiert und auch darüber, daß es nicht gerade X gesetst ist.Two different colored LEDs 33 and 34, which are placed in a suitable place on the Housing are arranged, indicate whether the device is measuring or whether the measuring process is interrupted is. This means that the person working with the device is over the period in which the device works, always informed and also about the fact that it is not exactly X set.
Bei allen vorgenannten Varianten zur Verwendung am liegenden Patienten sind im zur Handhabung erforderlichen Gehäuse 5 auch die elektronischen Mittel 25 zur Weiterverarbeitung der eleArischen Signale der optischen Sensoren zu einer digitalen Anzeige 28, diese Anzeige selbst und die erforderliche Batterie 24 zur Stromversorgung untergebracht. Damit ist das Gerät völlig unabhängig und leicht zu handhaben. Da nur die relativ weit aus dem Gehäuse hervorstehende Applanationsfläche F des axial beweglichen Meßelementes 1 mit dem Auge in Berührung kommt und diese entweder als geschliffene, polierte Glasfläche ausgeführte oder mit einem glatten Überzug 36 aus einem geeigneten Material versehene Fläche F leicht zu reinigen ist, ist auch eine hygienische Anwendung gesichert.With all of the above variants for use with the patient lying down the electronic means 25 are also in the housing 5 required for handling for processing the electrical signals from the optical sensors into digital ones Display 28, this display itself and the required battery 24 for power supply housed. This makes the device completely independent and easy to use. There only the applanation surface F of the axially protruding relatively far from the housing movable measuring element 1 comes into contact with the eye and this either as Ground, polished glass surface executed or with a smooth coating 36 Surface F made of a suitable material is easy to clean, too a hygienic application ensured.
Es ist auch selbstverständlich, daß die axial bewegbaren Meßelemente gegen ein Herausfallen aus dem Gehäuse gesichert sind.It goes without saying that the axially movable measuring elements are secured against falling out of the housing.
Die in den Fig. 12, 13 Und 14 gezeigten möglichen Ausführungsformen sind zur Anwendung des erfindungsgemäßen Tonomsters am sitzenden Patienten geeignet. Diese Form wird vorwiegend in Geräten für klinische Untersuchungen Anwendung finden, weshalb ein höherer gerätetechnischer Aufwand und eine nicht so einfache Handhabung wie bei den oben erläuterten Varianten in Rauf genommen werden kann.The possible embodiments shown in FIGS. 12, 13 and 14 are suitable for the use of the tonomster according to the invention on the seated patient. This form is mainly used in devices for clinical examinations, which is why a higher technical equipment expenditure and a not so easy handling as with the variants explained above can be taken in Rauf.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 12 ist das axial bewegbare Meßelement, das in diesem Beispiel im wesentlichen aus lichtleitern 2 besteht, als fester Bestandteil eines ersten Armes 14 eines Hebels 15 ausgebildet, an dessen zweitem Arm 16 ein veränderliches, vorzugsweise verschiebbares Gewicht 17 zur Regulierung des waagerechten Drucks P vorgesehen ist, mit dem die Anplanationsfläche F auf den Augapfel 3 drückt. Die Druckveränderung kann selbstverständlich auch ad andere Weise bewirkt werden. Die Lichtleiter 2 sind in einem Kabel 18, zweckmäßig am, Drehpunkt 19 des Hebels 15 zu einem Answerte- und Anzeigegerät 20 herausgeführt, das die Stromversorging, die Lichtquelle oder lichtquellen, die optischen Sensoren, die elektronische Auswerteschaltung und die Digitalanzeige 21 enthält.In the embodiment according to FIG. 12, the axially movable measuring element is which in this example consists essentially of light guides 2, as an integral part a first arm 14 of a lever 15 formed, on the second arm 16 a variable, preferably displaceable weight 17 for regulating the horizontal Pressure P is provided with which the planar surface F presses on the eyeball 3. The change in pressure can of course also be effected in a different manner. The light guides 2 are in a cable 18, expediently at the pivot point 19 of the lever 15 led out to an evaluation and display device 20, which the power supply, the light source or light sources, the optical sensors, the electronic evaluation circuit and the digital display 21 contains.
Das von den Lichtquellen im Innern des Auswerte- und Anzeigegerätes 20 an die lichtleiter eingestrahlte Licht wird zur Applanationsfläche F geleitet, vom Augapfel 3 reflektiert und zu den ebenfalls im Answerte- und Anzeigegerät 20 angeordneten optischen Sensoren zurickgeführt. Die erzeugten elektrischen Signale werden zu einer Digitalanzeige weiterverarbeitet, wie dies schon weiter oben mehrfach erwähnt wurde. Bei der Ausführung nach Fig.That from the light sources inside the evaluation and display device 20 light radiated into the light guide is directed to the applanation surface F, reflected from the eyeball 3 and to the likewise in the evaluation and display device 20 arranged optical sensors returned. The generated electrical signals are processed into a digital display, as has already been done several times above was mentioned. In the embodiment according to Fig.
13 sind die möglicherweise auftretenden Ungenauigkeiten durch mechanische Rückwirkungen des Lichtleiterkabels auf die Hebeokräfte ausgeschaltet, indem der Übergang vom beweglichen auf den feststehenden Teil der Vorrichtung auf optischem Wege erfolgt. Es ist deshalb ein feststehendes Gehäuse 5 vorgesehen, in dem sich das am Hebelarm 14 befestigte axial bewegliche Meßelement 1 rsibungslos bewegt. Die Ausführungsformen des Meßelementes 1 und des Gehäuses 5 sind beliebig analog denen der Ausführungsformen für die Verwendung am liegenden Patienten mögsich. In Fig. 13 ist das Meßelement 1 mit seinen Lichtleitern 2 als durchgängiges Prisma dargestellt, und die LED 6 und shotodioden 7 sind an der Rückwand des Gehäuses 5 angeordnet. Es sind aber, wie schon erwähnt, auch andere Formen möglich. Das Licht leiterkabel 18 verläuft hier vom feststehenden Gehäuse 5 zum Auswerte- und Anzeigegerät 20.13 are the possibly occurring inaccuracies due to mechanical Effects of the fiber optic cable on the lifting forces are eliminated by the Transition from the movable to the fixed part of the device on optical Ways done. It is therefore a fixed housing 5 is provided in which the axially movable measuring element 1 attached to the lever arm 14 moves without friction. The embodiments of the measuring element 1 and the housing 5 are arbitrarily analogous those of the embodiments for use with the patient lying down possible. In Fig. 13 is the measuring element 1 with its light guides 2 as a continuous prism shown, and the LED 6 and shotodiodes 7 are on the back wall of the housing 5 arranged. However, as already mentioned, other forms are also possible. The light conductor cable 18 runs here from the fixed housing 5 to the evaluation and display device 20.
In einer Variante nach Fig. 14 können auch die gesamten Auswerte-und Anzeigeelemente mit dem Meßglied in einem Stück, ohne relab tive Bewegbarkeit ausgeführt werden. Dann ist am Hebel 15 das Gehäuse 5 fest angeordnet und weist einen dem Durchmesser des Meßgliedes der anderen Varianten entsprechenden Ansatz 35 auf, an dessen Frontfläche die Meßsensoren in bereits beschriebener Art angeordnet sind. Die elektronischen Mittel (nicht dargestellt) und die Digitalanzeige 9 sind dann im mit dem Hebel 15 schwenk- und bewegbaren Gehäuse 5 untergebracht. Auch hier kann die Energie.versörgung mittels einer äußeren Energiequelle erfolgen, wobei dann die Zuleitung (nicht dargestellt) zweckmäßig am I)rehpunkt 19 des Hebels 15 eingeführt wurde, um die Rückwirkungen auf das Drehmoment gering zu halten. Es kann aber auch eine Batterie im Gehäuse vorgesehen sein.In a variant according to FIG. 14, the entire evaluation and Display elements executed with the measuring element in one piece, without relab tive mobility will. The housing 5 is then fixedly arranged on the lever 15 and has a diameter of the measuring element of the other variants corresponding approach 35, on the front surface the measuring sensors are arranged in the manner already described. The electronic The means (not shown) and the digital display 9 are then connected to the lever 15 pivotable and movable housing 5 housed. The energy supply can also be used here take place by means of an external energy source, in which case the supply line (not shown) expediently at the I) rehpunkt 19 of the lever 15 was introduced to the repercussions to keep the torque low. But there can also be a battery in the housing be provided.
Auch hier kann die Frontfläche 37 mit einem geeigneten glatten Überzug 36 versehen sein, um die Reinigung und die Desinfektion zu erleichtern.Here, too, the front surface 37 can be provided with a suitable smooth coating 36 to facilitate cleaning and disinfection.
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