EP4753546A1

EP4753546A1 - Druckeinstellbares testauge für tonometer

Info

Publication number: EP4753546A1
Application number: EP24748355.5A
Authority: EP
Inventors: Martin Hacker; Lukas Rothmann
Original assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Current assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Priority date: 2023-08-03
Filing date: 2024-07-23
Publication date: 2026-06-10
Also published as: WO2025026807A1; DE102023207473A1

Abstract

Die vorliegende Lösung betrifft ein druckeinstellbares Testauge für Tonometer, insbesondere für kontaktfreie Tonometer. Das vorgeschlagene, druckeinstellbare Testauge für Tonometer bestehend aus einem Basiselement mit einer Druckquelle, an dessen Rand eine, die Hornhaut nachbildende Folie befestigt ist, wobei der entstandene Hohlraum flüssigkeits- oder gasgefüllt ist. Erfindungsgemäß verfügt die die Hornhaut nachbildende Folie, ausgehend von einem zentralen, mechanisch anregbaren Bereich, über graduell variierende Leitungseigenschaften für mechanische Wellen. Für die Nachbildung der Hornhaut wird dabei eine Folie verwendet, die selbsttragend ist und eine gewisse Reststeifigkeit aufweist. Das druckeinstellbare Testauge ist für Tonometer, insbesondere für kontaktfreie Tonometer vorgesehen, um möglichst realitätsnahe Messsignale zu generieren, um regelmäßige Funktionstests und/oder Kalibrierungen durchzuführen. Allerdings ist das druckeinstellbare Testauge auch für die Elastographie bzw. die Elastometrie anwendbar, um beispielsweise die prä- und postoperative Bewertung von Hornhäuten vornehmen zu können.

Description

Druckeinstellbares Testauge für Tonometer

Die vorliegende Erfindung betrifft ein druckeinstellbares Testauge für Tonometer, insbesondere für kontaktfreie Tonometer. Testaugen werden im Wesentlichen dazu genutzt Medizingeräte regelmäßig auf Ihre korrekte Funktion zu prüfen und/oder zu kalibrieren.

Mit einem Tonometer erfolgt die Messung des Augeninnendrucks (englisch: intraocular pressure, kurz: IOP), dessen Erhöhung über den Normalwert hinaus in der Regel einen der wichtigsten, jedoch nicht den einzigen, Risikofaktor für einen grünen Star (Glaukom) darstellt. Die Senkung des IOP, beispielsweise durch Medikamente (Tropfen oder Medikamentendepotimplantate) oder chirurgische Eingriffe, ist die wichtigste therapeutische Maßnahme zur Glaukombehandlung, weshalb die tonometrische Überwachung des lOPs ein wichtiges Hilfsmittel zur Therapieführung ist. Ein Glaukom kann allerdings auch dann vorliegen, wenn der Augeninnendruck innerhalb des o. g. Normalbereichs liegt (Normaldruckglaukom), und ein erhöhter Augeninnendruck außerhalb des Normbereichs (Hypertonie) begründet lediglich einen Verdacht auf eine Erkrankung.

Das Glaukom, auch Grüner Star genannt, bezeichnet eine Reihe von Augenerkrankungen unterschiedlicher Ursache, die eine irreversible Schädigung von Nervenfasern des Sehnervs zur Folge haben. Bei fortgeschrittenem Krankheitsverlauf macht sich dies an der Austrittsstelle des Sehnervs als zunehmende Aushöhlung (Exkavation) oder Abblassung und Atrophie des Sehnervenkopfes (Papille) bemerkbar. Infolgedessen entstehen charakteristische Gesichtsfeldausfälle (Skotome), die im Extremfall zu einer Erblindung des betroffenen Auges führen können.

Ein erhöhter Augeninnendruck kann auf einfache Art regelmäßig gemessen werden, wofür nach dem Stand der Technik unterschiedliche Lösungen bekannt sind. Der Vollständigkeit halber sei angemerkt, dass es sich beim üblicherweise angegebenen Augeninnendruck (IOP) um den relativen Druck des Augeninneren, insbesondere des Kammerwassers, bezogen auf den atmosphärischen Luftdruck, handelt. Ist dieser relative Druck beispielsweise deutlich erhöht, kommt es zu einer spürbaren Verhärtung des Auges, weshalb Augenärzte vor Verfügbarkeit von Tonometern mittels Palpation zumindest eine qualitative Bewertung des Augeninnendrucks vornahmen. Von diesem IOP zu unterscheiden sind aber absolute Drücke, wie sie z.T. von intraokular implantierten Drucksensoren ermittelt werden, wenn diese nicht auf den vorherrschenden atmosphärischen Luftdruck bezogen werden.

Tonometer zur Bestimmung des Augeninnendrucks sind wichtige diagnostische Geräte in der Augenheilkunde, insbesondere zur Erkennung der okularen Hypertonie als einem Hauptrisikofaktor der Glaukomerkrankung und der Therapieüberwachung, aber auch in der Notfallmedizin zur Erkennung von hohen Hirndrücken, die sich in das Auge übertragen.

Tonometer, als Medizingeräte, sollten regelmäßig auf Ihre korrekte Funktion geprüft werden und/oder müssen kalibriert werden. Leider stellt dies eine schwierige Aufgabe dar, da die druckabhängige Wechselwirkung eines Auges mit dem jeweiligen Tonometer komplex ist und dabei auch verschiedene Druckniveaus geprüft werden müssen. Insbesondere für dynamische messende, kontaktfreie Tonometer, wie Airpuff- oder Rebound-Tonometer oder auch dem in [1 ] beschriebenen Stoßwellentonometer, stellt dies ein weitgehend ungelöstes Problem dar.

Im Stand der Technik Lösungsansätze bekannt, bei denen Substitute verwendet werden, die beispielsweise die Reaktion eines kontaktfrei tonometrisch zu vermessenden Auges simulieren.

Hierzu beschreibt die US 2014/0323843 A1 ein Werkzeug zum Kalibrieren eines berührungslosen Tonometers (NCT). Das Tonometer-Kalibrierwerkzeug besteht hierbei aus einem, vor einem Luftaustrittskanal eines berührungslosen Tonometers positionierbaren "elektronischen Auge" mit einem Drucksensor zum Empfangen des Luftimpulses und einem Sender zur Bereitstellung eines Pseudo-Applanationsereignisses.

Insbesondere wird mit dem elektronischen Auge die Reaktion eines kontaktfrei tonometrisch zu vermessenden Auges dadurch simuliert, dass eine druckabhängige Ablenkung eines Lichtreflexes an einer dynamisch mittels eines Luftstoßes deformierten „Hornhaut“ nachgeahmt wird. Dazu wird dann aber nicht wirklich der Lichtstrahl abgelenkt, sondern luftstoßabhängig ein ähnliches Lichtsignal erzeugt, dass vom Air-puff Tonometer anstatt des abgelenkten Lichtstrahles detektiert wird.

Es ist offensichtlich, dass mit diesem Werkzeug nicht die vollständige Funktion des Tonometers geprüft werden kann, da ja der Messstrahl des Tonometers nicht wirklich abgelenkt wird.

Aus dem Stand der Technik sind für Rebound-Tonometern keine Kalibrierungsüberprüfung bekannt.

Dies trifft sowohl für das Rebound Tonometer Tono-Vera der Fa. Reichert als auch das I-Care der Fa. Revenio zu. Somit sind keine Kalibrier- oder Testaugen bekannt, mit denen ein realitätsnahes, innendruckabhängiges Verhalten simuliert werden kann, mit dessen Hilfe insbesondere augeninnendruckabhängige Messungen überprüft werden können.

In [1] wurden Experimente für die Stoßwellen- und die Rebound-Tonometrie aufgeführt, bei denen ein Phantomauge benutzt wurde, welches aus einer auf einen Zylinder gespannten Folie bestand. Es ist dort angegeben, dass verschiedene Folienmaterialien und -dicken getestet wurden, und dass letztendlich eine 50pm dicke TPU-Folie die brauchbarsten Ergebnisse lieferte. Dieses Phantomauge wurde auch mit einem über ein Manometer einstellbaren Druck im Bereich von 10 ... 70mmHg beaufschlagt. Ein Vergleich der in dieser Publikation gezeigten Signalverläufe bei diesem Augenphantom und einem Schweineaugenmodell zeigt allerdings, dass die Signale am Phantomauge eine deutlich abweichende Struktur von den Signalen in der biologischen Probe aufweisen (viele Oszillationen und geringeres Dämpfungsverhalten

Hierzu wird auf den Artikel [1] verwiesen, der u. a. die Signalverläufe von stoß- wellen-tonometrischen Messungen an einem zylindrischen Phantomauge mit Aufschraubring und an Schweineauge vergleicht.

Aus dem Stand der Technik sind weiterhin Lösungen für „Testaugen“ für nicht- tonometrische Anwendungen beschrieben.

So sind nach [2] künstliche Vorderkammern bekannt, die für chirurgische Manipulationen an Hornhäuten oder Übungszwecke verwendet werden können.

Bei der Kammer handelt es sich um ein spezielles Gerät, das es ermöglicht, die korneosklerale Gewebekappe eines Spenders anatomisch mit der Epithelseite nach oben zu positionieren. Die Kammer wird verwendet, um das Spendergewebe zu stützen und einen ausreichenden Druck aufrechtzuerhalten, während am Spendergewebe eine Lamellendissektion oder Vollwandtrepanation durchgeführt wird.

Eigene Experimente mit einer derartigen künstlichen Vorderkammer unter der Verwendung von Hornhautersatzmaterialien haben allerdings gezeigt, dass die damit gewonnenen tonometrischen Signale nicht ausreichend brauchbar waren. Dabei ergab sich die Vermutung, dass die unnatürliche Art der Halterung (lokales Einpressen) des Hornhautersatzmaterials und der damit verbunden abrupte Übergang zum harten Kammermaterial die Ursache des Problems sind. Für weitere Experimente wurde ein in bestimmten Aspekten anatomisch korrekten Testauge (Kunstauge) verwendet, welches insbesondere für chirurgisches Training Anwendung findet. Obwohl dieses Testauge insbesondere realitätsnahe Hornhautdicken von 0,5mm (zentral) bis 0,8mm (peripher), sowie eine 8mm „dilatierte“ Pupille aufwies, zeigten auch nach Modifikation zur Druckbeaufschlagung ebenfalls unbefriedigende Ergebnisse.

Literatur:

[1] https://doi.Org/10.1371 /journal, pone.0227488

[2] https://bpic.com/products/barron-artificial-anterior-chamber/

[3] https://d0i.0rg/l 0.1371 /journal, pone.0227488

[4] https://www.innoform-coaching.de/blog/2021/06/07/was-sind-eigentlich- pe-ld-pe-hd-pe-lld-und-ldpe-qenau/)

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Testauge zur Verfügung zu stellen, um augeninnendruckabhängige Messungen, insbesondere für dynamisch messende, kontaktfreie Tonometrieverfahren zu ermöglichen. Insbesondere sollen mit dem Testauge möglichst realitätsnahe Messsignale generiert werden, um regelmäßige Funktionstests und/oder Kalibrierungen durchführen zu können.

Diese Aufgabe wird mit dem vorgeschlagenen, druckeinstellbaren Testauge für Tonometer, insbesondere für kontaktfreie Tonometer, bestehend aus einem Basiselement mit einer Druckquelle, an dessen Rand eine, die Hornhaut nachbildende Folie befestigt ist, wobei der entstandene Hohlraum flüssigkeits- oder gasgefüllt ist, dadurch gelöst, dass die die Hornhaut nachbildende Folie, ausgehend von einem zentralen, mechanisch anregbaren Bereich, über graduell variierende Leitungseigenschaften für mechanische Wellen verfügt. Bevorzugte Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und betreffen im Wesentlichen, die am Rand des Basiselements befestigte, die Hornhaut nachbildende Folie.

Einer ersten Ausgestaltung entsprechend weist die die Hornhaut nachbildende Folie eine plane oder gewölbte Oberfläche auf, dessen zentrale, mechanisch anregbare Bereich eine Fläche zwischen 500 und 8000mm² aufweist.

Einer zweiten vorteilhaften Ausgestaltung entsprechend weist die die Hornhaut nachbildende Folie eine homogene, isotrope Struktur auf und ist durchsichtig und elastisch.

Einer dritten vorteilhaften Ausgestaltung entsprechend sind die Innen- und Außenseiten der Folie glatt und enthalten keine mechanischen Störungen, so dass optisch und akustisch eine geringe Streuwirkung erreicht wird.

Einer vierten vorteilhaften Ausgestaltung entsprechend besteht die die Hornhaut nachbildende Folie aus PVC, TPU oder PE, insbesondere PE-LD.

Weitere bevorzugte Weiterbildungen betreffen die Gestaltung der graduell variierenden Leitungseigenschaften der Folie für mechanische Wellen durch Eigenschaftsmodifikation. Insbesondere beinhaltet die Eigenschaftsmodifikation eine Variation der Krümmung und/oder eine Variation der Dicke und/oder eine Variation der Elastizität der die Hornhaut nachbildenden Folie.

Einer letzten bevorzugten Weiterbildung entsprechend ist unmittelbar unter der die Hornhaut nachbildenden Folie ein Dämpfungselement vorhanden, welches so ausgebildet und angeordnet ist, dass der zentrale, mechanisch anregbare Bereich einen minimalen Abstand zum Dämpfungselement von 10 bis 2000pm, insbesondere 500 bis 800pm aufweist. Besonders bevorzugt nähern sich die Folie und das unmittelbar darunter befindliche Dämpfungselement graduell an, wobei die Annäherung besonders bevorzugt von innen nach außen hin abnimmt.

Um für alle genannten Ausgestaltungen durch die Schwerkraft verursachte asymmetrische Deformationen zu vermeiden, wird das Testauge für Messungen so angeordnet, dass das Basiselement waagerecht ausgerichtet ist und die die Hornhaut nachbildende Folie nach oben oder unten weist. Es ist aber auch möglich, die Eigenschaftsmodifikation der die Hornhaut nachbildenden Folie so auszuführen, dass das Testauge unter Messbedingung durch die Schwerkraft nicht inakzeptabel deformiert wird.

Das vorgeschlagene druckeinstellbare Testauge ist für Tonometer, insbesondere für kontaktfreie Tonometer vorgesehen, um möglichst realitätsnahe Messsignale zu generieren, um regelmäßige Funktionstests und/oder Kalibrierungen durchzuführen.

Allerdings ist das vorgeschlagene druckeinstellbare Testauge nicht nur für To- nometrie, sondern auch für Elastographie bzw. Elastometrie anwendbar, um beispielsweise die prä- und postoperative Bewertung von Hornhäuten vornehmen zu können.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dazu zeigen:

Figur 1 : ein druckeinstellbares Testauge mit einer planen Folie,

Figur 2: ein druckeinstellbares Testauge mit einer gewölbten Folie,

Figur 3: ein druckeinstellbares Testauge mit einer Folie mit variierter

Krümmung, Figur 4: ein druckeinstellbares Testauge mit einer Folie mit variierter Dicke,

Figur 5: ein druckeinstellbares Testauge mit einem unter der Folie angeordneten Dämpfungselement und

Figur 6: ein druckeinstellbares Testauge mit einer Folie mit variierender Krümmung, variierender Dicke und einem Dämpfungselement.

Das vorgeschlagene, druckeinstellbares Testauge für Tonometer, insbesondere für kontaktfreie Tonometer, besteht hierbei aus einem Basiselement mit einer Druckquelle, an dessen Rand eine, die Hornhaut nachbildende Folie befestigt ist, wobei der entstandene Hohlraum flüssigkeits- oder gasgefüllt ist.

Da es prinzipiell möglich ist, dass das Basiselement und die die Hornhaut nachbildende Folie in einem Stück gefertigt werden, soll diese Variante in der folgenden Beschreibung ebenfalls erfasst sein.

Erfindungsgemäß verfügt die die Hornhaut nachbildende Folie, ausgehend von einem zentralen, mechanisch anregbaren Bereich, über graduell variierende Leitungseigenschaften für mechanische Wellen. Für die Nachbildung der Hornhaut wird erfindungsgemäß eine Folie verwendet, die selbsttragend ist und eine gewisse Reststeifigkeit aufweist.

Unter dem zentralen, mechanisch anregbaren Bereich ist hierbei der Bereich der Folie zu verstehen, der durch ein zu testendes Tonometer, beispielsweise durch Luftstoß, angeregt werden soll, um möglichst realitätsnahe Messsignale zu generieren.

Als Flüssigkeit für den Hohlraum kann beispielsweise Wasser, Silkonöl o. ä. verwendet werden. Es ist aber auch möglich das Testauge teilweise oder vollständig mit Gas zu befüllen, um beispielsweise die Messverhältnisse in einem teilweise gasgefüllten Patientenauge nachzustellen. Gasfüllungen, beispielsweise mit dem sehr dichten, aber ungiftigen Schwefelhexafluorid, werden u. a. in der Behandlung von Netzhautablösungen angewendet. Da Schwefelhexafluorid chemisch reaktionsträge ist, kann es auch in einem Testauge genutzt werden.

Der Einfachheit halber wird die die Hornhaut nachbildende Folie im Folgenden nur noch als Folie bezeichnet.

Das die Folie haltende Basiselement ist erfindungsgemäß platten- oder zylinderförmig ausgebildet, wobei dessen Durchmesser größer ist als dessen Höhe. Vorzugsweise verfügt das Basiselement zusätzlich über mindestens einen Drucksensor, um die Druckeinstellung des Testauges zu erfassen. Der Drucksensor ist dabei vorteilhaft so ausgeführt, dass er eine relative Druckmessung zum atmosphärischen Umgebungsdruck durchführen kann, beispielsweise mittels eines Dosen- oder Membranbarometers, das durch die Druckdifferenz zwischen Testaugenflüssigkeit und Umgebungsdruck messbar deformiert wird. Alternativ kann auch ein absolut messender Drucksensor (beispielsweise als temperaturkompensierter, miniaturisierter MEMS- oder piezoresistiver Sensor) im Testauge zum Einsatz kommen, wobei dann allerdings ein zweiter Drucksensor zur Bestimmung des atmosphärischen Umgebungsdrucks als Bezugsgröße benötigt wird. Eine weitere Variante ist die Paarung dieser beiden Sensoren in einem Drucksensormodul, dass ein differentielles elektrisches Messignal für den relativen Druck im Testauge abgibt.

Hierzu zeigt die Figur 1 ein erstes druckeinstellbares Testauge bestehend aus einem zylinderförmig ausgebildeten Basiselement 1.1 mit einer Druckquelle 2, an dessen Rand eine plane Folie 3.1 befestigt ist. Der entstandene Hohlraum 4 ist flüssigkeits- oder gasgefüllt, was durch die Schraffur zum Ausdruck gebracht wird. Drucksensoren sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Im Gegensatz dazu zeigt die Figur 2 ein zweites druckeinstellbares Testauge bestehend aus einem planförmig ausgebildeten Basiselement 1.2 mit einer Druckquelle 2, an dessen Rand eine gewölbte Folie 3.2 befestigt ist. Der entstandene Hohlraum 4 ist flüssigkeits- oder gasgefüllt, was durch die Schraffur zum Ausdruck gebracht wird.

Bevorzugte Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen betreffen im Wesentlichen, die am Rand des Basiselements befestigte Folie.

Einer ersten Ausgestaltung entsprechend weist die die Hornhaut nachbildende Folie eine plane oder gewölbte Oberfläche auf. Diese kann beispielsweise die Form einer Kugel oder eines Ellipsoids aufweisen. Besonders bevorzugt weist der zentrale, mechanisch anregbare Bereich der Folie eine Fläche zwischen 500 und 8000mm² auf.

Einer zweiten vorteilhaften Ausgestaltung entsprechend weist die die Hornhaut nachbildende Folie eine homogene, isotrope Struktur auf, die bevorzugt durchsichtig und elastisch ist. Von besonderem Vorteil ist, wenn die Folie zudem optisch reflektierend ist, mit einem Reflexionsgrad zwischen 0,1 und 10%. Diese mittlere Reflexivität soll hierbei auf senkrecht einfallendes, nicht polarisiertes Licht bezogen sein. Änderungen der Reflektivität lassen sich durch geeignete Oberflächenbeschichtungen erzielen. Reduzierungen von Folienrückseitenreflexen lassen sich alternativ auch durch Einbringen von Farbstoffen reduzieren, die die Messstrahlung auf dem Weg zur Folienrückseite und zurück absorbieren.

Einer vierten vorteilhaften Ausgestaltung entsprechend besteht die die Hornhaut nachbildende Folie aus PVC, TPU oder PE, insbesondere PE-LD. Diese Materialien haben sich als besonders geeignet erwiesen, um möglichst realitätsnahe Messsignale zu generieren.

Prinzipiell sind auch andere Varianten von PE-Folien einsetzbar, wie beispielsweise PE-VLD, PE-LD, PE-MD, PE-HD (von „very low density“, über „low density“, „medium density“, „linear low density“ bis zu „high density“). Bezüglich der Varianten von PE-Folien wird auf den Artikel [4] verwiesen.

Die weiteren bevorzugten Weiterbildungen betreffen die Gestaltung der graduell variierenden Leitungseigenschaften der Folie für mechanische Wellen durch Eigenschaftsmodifikation. Insbesondere beinhaltet die Eigenschaftsmodifikation eine Variation der Krümmung und/oder eine Variation der Dicke und/oder eine Variation der Elastizität der die Hornhaut nachbildenden Folie. Unter Eigenschaftsmodifikation der Folie ist hierbei beispielsweise ein Tiefziehen der Folie beim Herstellungsprozess zu verstehen, wobei die Wölbung dabei zentral etwas abgeflacht wird.

Die Figur 3 zeigt ein drittes druckeinstellbares Testauge bestehend aus einem planförmig ausgebildeten Basiselement 1.2 mit einer Druckquelle 2, an dessen Rand eine gewölbte Folie 3.3 befestigt ist. Der entstandene Hohlraum 4 ist ebenfalls flüssigkeits- oder gasgefüllt, was durch die Schraffur zum Ausdruck gebracht wird. Insbesondere wurden die graduell variierenden Leitungseigenschaften für mechanische Wellen durch Variation der Krümmung der gewölbten Folie 3.3 generiert.

Die Figur 4 zeigt ein viertes druckeinstellbares Testauge bestehend aus einem planförmig ausgebildeten Basiselement 1.2 mit einer Druckquelle 2, an dessen Rand eine gewölbte Folie 3.4 befestigt ist. Der entstandene Hohlraum 4 ist ebenfalls flüssigkeits- oder gasgefüllt, was wiederum durch die Schraffur zum Ausdruck gebracht werden soll. Insbesondere wurden die graduell variierenden Leitungseigenschaften für mechanische Wellen bei dieser Variante durch Variation der Dicke der gewölbten Folie 3.4 generiert. Vorzugsweise weist die Folie hierbei eine Dicke im Bereich zwischen 10 bis 1000pm auf.

Eine weitere Möglichkeit die graduell variierenden Leitungseigenschaften für mechanische Wellen zu erzeugen, besteht darin, die Elastizität der Folie zu variieren, beispielsweise durch lokale Dehnung, thermische oder chemische Behandlung oder Beschichtung. Erfindungsgemäß weist die Folie ein Elastizitätsmodul im Bereich von 0,2 bis 1000MPa, insbesondere im Bereich unter 10MPa auf.

Einer letzten bevorzugten Weiterbildung entsprechend ist unmittelbar unter der die Hornhaut nachbildenden Folie ein Dämpfungselement vorhanden, welches so ausgebildet und angeordnet ist, dass der zentrale, mechanisch anregbare Bereich einen minimalen Abstand zum Dämpfungselement von 10 bis 2000pm, insbesondere 500 bis 800pm aufweist. Außerdem kann in dem Dämpfungselement eine Möglichkeit zum Druckausgleich vorgesehen sein.

Hierzu zeigt die Figur 5 ein fünftes druckeinstellbares Testauge bestehend aus einem planförmig ausgebildeten Basiselement 1.2 mit einer Druckquelle 2, an dessen Rand eine gewölbte Folie 3.5 befestigt ist. Der entstandene Hohlraum 4 ist ebenfalls flüssigkeits- oder gasgefüllt, was durch die Schraffur zum Ausdruck gebracht wird. Insbesondere ist unter der gewölbten Folie 3.5 ein Dämpfungselement 5 mit einem Druckausgleichelement in Form einer Öffnung 5.1 angeordnet.

Besonders bevorzugt nähern sich die Folie und das unmittelbar darunter befindliche Dämpfungselement graduell an, wobei die Annäherung besonders bevorzugt von innen nach außen hin abnimmt.

Die Figur 6 zeigt ein sechstes druckeinstellbares Testauge bestehend aus einem planförmig ausgebildeten Basiselement 1.2 mit einer Druckquelle 2, an dessen Rand eine gewölbte Folie 3.6 befestigt ist. Der entstandene Hohlraum 4 ist wiederum flüssigkeits- oder gasgefüllt, was durch die Schraffur zum Ausdruck gebracht wird. Unter der gewölbten Folie 3.6 ist ebenfalls ein Dämpfungselement 5 angeordnet. Insbesondere wurden die graduell variierenden Leitungseigenschaften für mechanische Wellen bei dieser Variante durch Variation der Dicke und Krümmung der gewölbten Folie 3.6 und den variierenden Abstand des Dämpfungselementes generiert.

Erfindungsgemäß ist eine ausreichend langsame, graduelle Annäherung zwischen Folie und Dämpfungselement in periphere Richtung erforderlich, wobei ein definierter Abstand einzuhalten ist, um eine Signalbeeinflussung zu vermeiden.

Hierbei kann das Dämpfungselement auch so ausgebildet sein, dass sich die Folie und das Dämpfungselement außerhalb des zentralen, mechanisch anregbaren Bereiches berühren oder verbunden sind.

Erfindungsgemäß weisen die Folie und das Dämpfungselement bevorzugt unterschiedliche mechanische Eigenschaften auf.

Einer weiteren Ausgestaltung entsprechend kann das unmittelbar unter der die Hornhaut nachbildenden Folie angeordnete Dämpfungselement in das Basiselement integriert sein.

Die Folie befindet sich in einem definierten Abstandsbereich vom Dämpfungselement bzw. nähert sich dieser graduell in periphere Richtung an, bis es ggf. zu einer Berührung kommt. Damit wird eine graduelle Kopplung durch zwischen Folie und Dämpfungselement realisiert, die eine realistischere Signaldämpfung der bei kontaktfreien Tonometrien entstehenden Signale herbeigeführt.

Um für alle genannten Ausgestaltungen die durch die Schwerkraft verursachten

Deformationen zu vermeiden, wird das Testauge für Messungen so angeordnet, dass das Basiselement waagerecht ausgerichtet ist und die die Hornhaut nachbildende Folie nach oben oder unten weist. Es ist weiterhin möglich die Eigenschaftsmodifikation der die Hornhaut nachbildenden Folie so auszuführen, dass das Testauge unter Messbedingung durch die Schwerkraft nicht inakzeptabel deformiert wird.

Dazu könnte die Folie lokal versteift oder so vorgeformt sein, dass bei der unter Messbedingungen zusätzlich auftretender schwerkraftbedingter Deformation am Ende trotzdem die gewünschte Form des Testauges gewährleistet wird.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Testauge zur Verfügung gestellt, mit dem vom Augeninnendruck abhängige Messungen, insbesondere für dynamisch messende, kontaktfreie Tonometrieverfahren ermöglicht werden. Insbesondere generiert das Testauge realitätsnahe Messsignale, um regelmäßige Funktionstests und/oder Kalibrierungen durchführen zu können.

Das beschriebene Testauge kommt dem Verhalten des menschlichen Auges insbesondere im Bereich der Vorderkammer (Kornea, Iris und Limbus) in Bezug auf mechanische Anregung und Schwingungsverhalten sehr nahe. Durch das Zusammenspiel von Folie und Dämpfungselement kann die nur geringe Reflexion von Oberflächenwellen am Rand der Kornea des realen Auges nachempfunden werden.

Das vorgeschlagene druckeinstellbare Testauge ist zwar für Tonometer, insbesondere für kontaktfreie Tonometer vorgesehen, kann aber auch für Elastogra- phie bzw. Elastometrie verwendet werden.

Claims

Patentansprüche

1 . Druckeinstellbares Testauge für Tonometer, insbesondere für kontaktfreie Tonometer, bestehend aus einem Basiselement mit einer Druckquelle, an dessen Rand eine, die Hornhaut nachbildende Folie befestigt ist, wobei der entstandene Hohlraum flüssigkeits- oder gasgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die die Hornhaut nachbildende Folie, ausgehend von einem zentralen, mechanisch anregbaren Bereich, über graduell variierende Leitungseigenschaften für mechanische Wellen verfügt und dass unmittelbar unter der die Hornhaut nachbildenden Folie ein Dämpfungselement vorhanden ist.

2. Druckeinstellbares Testauge nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement platten- oder zylinderförmig ausgebildet ist, wobei dessen Durchmesser größer ist als dessen Höhe.

3. Druckeinstellbares Testauge nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale, mechanisch anregbare Bereich der die Hornhaut nachbildenden Folie eine Fläche zwischen 500 und 8000mm² aufweist.

4. Druckeinstellbares Testauge nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die die Hornhaut nachbildende Folie eine homogene, isotrope Struktur aufweist.

5. Druckeinstellbares Testauge nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die die Hornhaut nachbildende Folie durchsichtig und elastisch ist.

6. Druckeinstellbares Testauge nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die die Hornhaut nachbildende Folie optisch reflektierend wirkt, mit einem Reflexionsgrad zwischen 0,1 und 10%.

7. Druckeinstellbares Testauge nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die die Hornhaut nachbildende Folie aus PVC, TPU oder PE, insbesondere PE-LD besteht.

8. Druckeinstellbares Testauge nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die graduell variierenden Leitungseigenschaften für mechanische Wellen durch Eigenschaftsmodifikation der die Hornhaut nachbildenden Folie erreicht wurden.

9. Druckeinstellbares Testauge nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenschaftsmodifikation der die Hornhaut nachbildenden Folie eine Variation deren Krümmung und/oder eine Variation deren Dicke und/oder eine Variation deren Elastizität beinhaltet.

10. Druckeinstellbares Testauge nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die die Hornhaut nachbildende Folie eine Dicke im Bereich zwischen 10 bis 1000pm aufweist.

11 . Druckeinstellbares Testauge nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastizität des die Hornhaut nachbildenden Folie ein Elastizitätsmodul im Bereich von 0,2 bis 1000MPa, insbesondere im Bereich unter 10MPa aufweist.

12. Druckeinstellbares Testauge nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement so ausgebildet und angeordnet ist, dass der zentrale, mechanisch anregbare Bereich einen minimalen Abstand zum Dämpfungselement von 10 bis 2000pm, insbesondere 500 bis 800pm aufweist.

13. Druckeinstellbares Testauge nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich die die Hornhaut nachbildende Folie und das unmittelbar darunter befindliche Dämpfungselement graduell annähern.

14. Druckeinstellbares Testauge nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der minimale Abstand zwischen dem zentral, mechanisch anregbaren Bereich der die Hornhaut nachbildenden Folie und dem Dämpfungselement von innen nach außen hin abnimmt.

15. Druckeinstellbares Testauge nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich die die Hornhaut nachbildende Folie und das Dämpfungselement außerhalb des zentralen, mechanisch anregbaren Bereiches berühren oder verbunden sein können.

16. Druckeinstellbares Testauge nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem unmittelbar unter der die Hornhaut nachbildenden Folie befindlichen Dämpfungselement eine Möglichkeit zum Druckausgleich vorgesehen ist.

17. Druckeinstellbares Testauge nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die die Hornhaut nachbildende Folie und das darunter angeordnete Dämpfungselement unterschiedliche mechanische Eigenschaften aufweisen.

18. Druckeinstellbares Testauge nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das unmittelbar unter der die Hornhaut nachbildenden Folie angeordnete Dämpfungselement in das Basiselement integriert ist.

19. Druckeinstellbares Testauge nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Testauge für Messungen so angeordnet ist, dass das Basiselement waagerecht ausgerichtet ist und die die Hornhaut nachbildende Membran nach oben oder unten weist, so dass durch die Schwerkraft verursachte asymmetrische Deformationen vermieden werden.

0. Druckeinstellbares Testauge nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenschaftsmodifikation der die Hornhaut nachbildenden Folie so ausgeführt wurde, dass das Testauge unter Messbedingung durch die Schwerkraft nicht inakzeptabel deformiert wird.