PL227692B1 - Nieinwazyjny kontaktowy kompresyjno-refrakcyjny tonometr komory tylnej i/lub komory ciała szklistego oka - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest służący do diagnostyki medycznej nieinwazyjny kontaktowy ko mpresyjno-refrakcyjny tonometr ciśnienia wewnątrzgałkowego komory tylnej oka i/lub komory ciała szklistego oka. Ciśnienie wewnątrzgałkowe w oku stanowi przy podwyższeniu ponad normę czynnik etiopatogenetyczny wielu zaburzeń okulistycznych jak i ogólnoustrojowych u człowieka.

Przestrzeń wewnętrzna gałki ocznej wypełniona cieczą wodnistą podzielona jest anatomicznie i fizjologicznie na dwie komory. Komora przednia oka jest przestrzenią wyznaczoną anatomicznie i fizjologicznie przez rogówkę (od przodu) i tęczówkę oraz soczewkę w rzucie źrenicy od tyłu. Komora tylna jest przestrzenią ograniczoną soczewką i tęczówką od przodu oraz bocznie ciałem rzęskowym i ciałem szklistym od tyłu. Ciecz wodnista, warunkująca ciśnienie wewnątrzgałkowe, produkowana jest w komorze tylnej i przepływa przez źrenicę, między tęczówką a soczewką, do komory przedniej oka, skąd odpływa do żył. Styk tęczówki i soczewki przy brzegu źrenicznym stanowi zawór redukcyjny ciśnienia, którego szczelność warunkuje gradient ciśnień między komorami przednią i tylną oka. Istnieją sytuacje patofizjologiczne związane z blokowaniem tego wentyla („blok źreniczny”), w których gradient ciśnień, warunkujący przepływ między komorami, ulega znamiennemu zwiększeniu. Ciśnienie w komorze tylnej i ciała szklistego znamiennie rośnie przy stosunkowo niskim ciśnieniu w komorze przedniej, co czyni pomiary ciśnienia w komorze przedniej nieadekwatnymi do wartości ciśnienia w komorze tylnej i ciała szklistego. Wobec braku znamiennych dla ciśnienia wewnątrzgałkowego ograniczeń anatomicznych i fizjologicznych między komorą tylną a komorą ciała szklistego, przyjąć można, że ciśni enie cieczy wodnistej w komorze tylnej jest zawsze równe ciśnieniu sąsiadującej z nią szklistki, która, jako bardziej gęsta od cieczy wodnistej, pod naciskiem cieczy wodnistej w komorze tylnej, oddziałuje od wewnątrz na ściany gałki ocznej, w rzucie komory ciała szklistego, z taką samą siłą, jak ciecz wodnista na nią. Pozwala to uznać, że pomiar ciśnienia w komorze tylnej i ciała szklistego odbywać się może obiektywnie zgodnie z regułą Imberta-Ficka wskutek impresji ściany gałki w dowolnym miejscu do tyłu od nasady tęczówki, w rzucie przestrzeni komory tylnej i komory ciała szklistego na tę ścianę. Praktycznie jednak impresja odbyć się musi poza rzutem wieńca rzęskowego; występuje do 2 mm ku tyłowi od rąbka rogówki (zmienne napięcie mięśnia rzęskowego warunkuje w sposób niemianowany sztywność ściany gałki w tym miejscu), poza obszarem zewnątrz gałkowych mięśni okor uchowych; od 5,5 mm ku tyłowi od rąbka rogówki (ucisk na przyczepy lub brzuśce daje ich skurcz i czyni pomiar nieadekwatnym do sztywności ściany gałki pod nimi) i czysto teoretycznie poza tarczą nerwu wzrokowego (brak dostępu do tego miejsca i wychodzący z gałki nerw), co wobec założonego warunku pomiaru jako nieinwazyjnego w stosunku do gałki i do oczodołu wyznacza najdogodniejszy obszar impresji w rzucie części płaskiej ciała rzęskowego, czyli 2-6 mm od rąbka rogówki, a przy spełnieniu powyższych warunków w odległości 2-5 mm ku tyłowi od rąbka rogówki, co dodatkowo pozwala uniknąć impresji w rzucie podstawy ciała szklistego. Przednie w stosunku do równika gałki umiejscowienie impresji pozwala też uzyskać odkształcenie rogówki przy dużo mniejszej sile nacisku, aniżeli przy impresji w obszarze okołorównikowym, czy ku tyłowi od niego.

W stosowanych dotychczas tonometrach szacowano wartość ciśnienia wewnątrzgałkowego w całej gałce na podstawie pomiaru tego parametru w komorze przedniej. Tymczasem oczywistym jest, że wobec bloku źrenicznego ponadnormatywny wzrost ciśnienia wewnątrzgałkowego w komorze tylnej oka i komorze ciała szklistego może osiągać wartości kilkudziesięciu i więcej mmHg przy prawidłowym ciśnieniu w komorze przedniej i uruchamiać mechanizmy patofizjologiczne, doprowadzające do poważnych zagrożeń dla kondycji oka (np. jaskra otwartego i zamykającego kąta przesączania) jak i całego ustroju (migrena). Z tego względu stało się koniecznym skonstruowanie urządzenia umożliwiającego pomiar ciśnienia wewnątrzgałkowego komory tylnej oka.

W stosowanych do tej pory tonometrach skupiano się na skonstruowaniu jak najdokładniejszego urządzenia pomiarowego, które, wobec ograniczeń anatomicznych wyboru miejsca pomiaru na gałce w oczodole i braku sprawnej diagnostycznie metody pomiarowej, oceniłoby ciśnienie wewnątrzgałkowe w oku na podstawie pomiaru tego parametru w komorze przedniej oka. W tonometrach impresyjnych kontaktowych (aplanat Goldmana, tonometr Perkinsa i Pascala tonometr Schiotza) i impresyjnych bezkontaktowych (non-contact air „puff tonometer, Analizator Odpowiedzi Ocznej), działających zgodnie z regułą Imberta-Ficka, siła zewnętrzna przykładana jest w trakcie pomiaru do rogówki, której wtórne do tej siły zmiany parametrów są mierzone i relatywizowane do ciśnienia panującego w oku za rogówką, co, wobec gradientu ciśnień między komorami, stanowi o pomiarze ciśnienia wewnątrzgałkowego jedynie w komorze przedniej oka.

PL 227 692 B1

Ponadto w większości znanych urządzeń odczyt wartości ciśnienia wewnątrzgałkowego możliwy jest tylko w sytuacjach dobrej kondycji części centralnej rogówki, a więc niemożliwy jest w sytuacjach patologicznych związanych z niektórymi zaburzeniami w centrum rogówki (np. wrzód centralny rogówki, czy keratoproteza).

We wszystkich znanych tonometrach kontaktowych okulistycznych dochodzi również do kontaktu urządzenia z rogówką podczas pomiaru - element kontaktowy/pomiarowy uciska rogówkę, z której odczytywany jest pomiar. Stanowi to o możliwości kontuzji i infekcji rogówki podczas pomiaru.

W innym wariancie tonometru (Diaton tonometer) pomiaru dokonuje się po uciśnięciu wolnym prętem pomiarowym gałki ocznej w rzucie wieńca rzęskowego przez tarczkę powieki górnej. Jest to do tej pory jedyny zarejestrowany tonometr, który może mierzyć ciśnienie poza rogówką. Szacowanie wartości ciśnienia wewnątrzgałkowego odbywa się na zasadzie relatywizacji ciśnienia wewnątrzgałkowego do pulsacji ścian gałki ocznej powstającej wskutek pulsacyjnego charakteru odpływu cieczy wodnistej z oka drogą żylną, warunkowanego też zmiennymi wartościami oddechu, tętna i ciśnienia tętniczego. Mierzy się odbijanie trzpienia pomiarowego przez tarczkę powieki górnej warunkowane siłą odbicia fali pulsacyjnej ściany gałki zależnej od wielu czynników, nie tylko od ciśnienia wewnątrzgałkowego. Pomiar pośrednio dotyczy więc ciśnienia całej gałki ocznej bez możliwości oceny, w jakim udziale dotyczy on poszczególnych komór oka. W dodatku pomiar odbywa się w tym przypadku przez skórę, mięśnie i tarczkę powieki, stanowiące elastyczną przegrodę, która w zależności od kondycji może wpływać na dokładność pomiaru. Na precyzję pomiaru w tym przypadku może też wpłynąć napięcie mięśnia rzęskowego wewnątrz gałki ocznej oraz ciśnienie tętnicze, akcja serca i parametry oddychania które stanowią o dodatkowych komponentach wpływających tutaj na wartość amplitudy mierzonego pulsowania gałki ocznej. Bezkontaktowy tonometr typu „air-puff” wykorzystuje do spłaszczenia rogówki (pomiar dotyczy komory przedniej) podmuch powietrza kierowany na silnie unerwioną rogówkę, co w wielu przypadkach stanowi o niedokładności pomiaru i mimo wszystko wymaga znieczulenia miejscowego rogówki wobec odruchowego napinania mięśnia okrężnego oka, czy odsuwania się pacjenta od urządzenia.

Natomiast inne stosowane do tej pory tonometry kontaktowe (Schiotza, Goldmanna, Perkinsa, Pascala) zmuszają wykonującego pomiar do znieczulenia miejscowego oka wobec kontaktu sprzętu z silnie unerwioną rogówką, co stanowi o problemach z wykonaniem pomiaru u ludzi z uczuleniami na lek, czy ograniczeniami organizacyjnymi procesu diagnostycznego.

Jedynymi opisywanymi do tej pory tonometrami mierzącymi ciśnienie wewnątrzgałkowe wyłąc znie w komorze tylnej oka okazują się być doświadczalne i bardzo drogie elektroniczne implanty do komory tylnej oka z receptorami ciśnieniowymi, które przesyłają zmierzone wartości ciśnienia do odbiorników na zewnątrz gałki ocznej. Wymaga to przede wszystkim wszczepienia takiego implantu do oka z naruszeniem ciągłości ściany gałki ocznej, co w przypadku penetracji do komory tylnej przez część płaską ciała rzęskowego stanowi w każdym przypadku o ryzyku poważnych powikłań, np. endoftalmitu (zapalenia wnętrza gałki ocznej) i następczej ślepoty.

Celem wynalazku jest dostarczenie rozwiązania znoszącego dotychczasowe wady w stanie techniki. Celem wynalazku jest dostarczenie tonometru mierzącego w sposób nieinwazyjny dla gałki ciśnienie wewnątrzgałkowe w komorze tylnej oka i w komorze ciała szklistego, co pozwala ułatwić pomiar i istotnie zminimalizować ryzyko powikłań związanych z naruszeniem ciągłości powłok gałki, zwłaszcza w odcinku tylnym, jak również obniżyć koszty wytworzenia urządzenia oraz samego pomiaru. Celem wynalazku jest dostarczenie tonometru, który może zostać zastosowany bez szczególnych warunków diagnostycznych w stanie ostrym pacjenta, u którego podejrzewa się podwyższone ciśnienie wewnątrzgałkowe w komorach tylnej oka i ciała szklistego przy prawidłowym ciśnieniu w komorze przedniej jako przyczynę ostrych dolegliwości, choćby w różnicowaniu migreny.

Przedmiotem wynalazku jest nieinwazyjny kontaktowy kompresyjno - refrakcyjny tonometr ciśnienia wewnątrzgałkowego komory tylnej oka i/lub komory ciała szklistego, charakteryzujący się tym, że posiada głowicę (1) z siłownikiem kompresyjnym (5) połączonym kleszczami kompresyjnymi (8) i ramionami kompresyjnymi (11) z dwiema symetrycznymi stopami kompresyjnymi (14), ukształtowanymi półksiężycowato tak, że ich krzywizna i powierzchnia styku ze ścianą gałki ocznej odpowiadają krzywiźnie występującej w gałce ocznej poza obszarem rogówki, korzystnie w odległości 3-5 mm, ku tyłowi od rąbka rogówki (12), uciskającymi gałkę oczną korzystnie na godzinach 3.00 i 9.00, nadto posiada siłownik kompresyjny (5) połączony łącznikiem dwufazowym z miernikiem optycznym (10) i niutonometrem (7) z odrębnymi dla każdego z nich wyłącznikami (3) i (4) trybu pracy siłownika kompresyjnego (5).

PL 227 692 B1

Korzystnie, miernikiem optycznym mierzącym astygmatyzm rogówkowy jest keratometr lub k eratorefraktometr.

Korzystnie, głowica (1) ustawiana jest względem oka za pomocą siłowników dystansowych (17) sterowanych za pomocą komputera (15).

Korzystnie, miernik optyczny uzbrojony jest w czujnik odległości od rogówki (12), który wysyła sygnał do komputera (15) łącznikiem podczas zbliżania głowicy do oka za pomocą siłowników dystansowych (17).

Korzystnie, sygnał z miernika optycznego (10) oraz niutonometru (7) odbiera urządzenie rejestrujące (6) i (9), przesyłające następnie sygnał do komputera (15). Korzystnie, tryb pracy siłownika (5) uruchamia włącznik (2).

Korzystnie, sygnał z komputera (15) do siłowników dystansowych (17) przesyłany jest łącznikiem (16).

Korzystnie, tonometr posiada miernik optyczny (18) z pachymetrem i tonometrem ciśnienia w komorze przedniej oka.

Korzystnie, dane dotyczące wartości pachymetrii i ciśnienia w komorze przedniej oka wprowadzane są manualnie.

Korzystnie, stopy kompresyjne (14) są jednorazowe lub są okryte nakładkami jednorazowymi.

Tonometr wg wynalazku jest pierwszym urządzeniem kompresyjnym w stosunku do gałki ocznej, gdyż parzyste ramiona kompresyjne dokonują symetrycznej impresji skierowanej dośrodkowo po obu stronach gałki, co doprowadza do jej kompresji. Tonometr wg wynalazku stanowi urządzenie kontaktowe, które jako pierwsze wykorzystuje do pomiaru ciśnienia wewnątrzgałkowego mierzalne odkształcenie rogówki po ucisku na ścianę gałki ocznej poza rogówką, w odległości bezpiecznej ku tyłowi od rąbka rogówki. W żadnym z wykorzystywanych do tej pory tonometrów nie wykorzystuje się pomiaru astygmatyzmu rogówkowego indukowanego uciskiem na gałkę.

W urządzeniu wg wynalazku siła zewnętrzna (impresji) przykładana jest do gałki ocznej w sposób kontaktowy poza rogówką (kilka milimetrów ku tyłowi od jej rąbka), czyli w obrębie ściany gałki związanej anatomicznie z komorą tylną oka i komorą ciała szklistego oka, co pozwala zmierzyć ciśnienie wewnątrzgałkowe panujące w tych komorach. Bezkontaktowy odczyt zmian optycznych rogówki (związanej anatomicznie z komorą przednią) odbywa się przy ucisku poza jej obszarem w sposób zrelatywizowany do jej odkształcenia, jako przedniej części ściany tej samej gałki, co warunkowane jest deformacją nieuciskanej rogówki wprost proporcjonalną do ucisku Ściany związanej anatomicznie i fizjologicznie z inną przestrzenią wewnętrzną oka (komorą tylną i komorą ciała szklistego), ale stanowiącej anatomicznie i fizycznie integralną zewnętrzną część ściany tej samej kuli (gałki ocznej), co rogówka.

W rozwiązaniu wg wynalazku do odczytu wartości ciśnienia wewnątrzgałkowego w komorach tylnej i ciała szklistego wystarczy optymalna kondycja obwodowych części rogówki, gdyż wywoływane przyłożeniem siły i mierzone następnie odkształcenie cylindryczne rogówki może być mierzone przy pomocy refleksu z rąbka (obwodu) rogówki za pomocą miernika optycznego, który mierzyć może w takich sytuacjach zbliżenie do siebie obwodowych punktów pomiarowych rogówki w poszczególnych osiach.

Urządzenie wg wynalazku gwarantuje dokładniejszy pomiar, gdyż parzyste ramiona kompresyjne przykładane są do ściany gałki ocznej w sposób bezpośredni i kontaktowy do dokładnie wybranego miejsca odpowiadającego rzutowi komory tylnej i komory ciała szklistego na ścianę gałki ocznej, między rzutem na ścianę przyczepów mięśni okoruchowych od zewnątrz i rzutem ciała rzęskowego z mięśniem rzęskowym na ścianę gałki od wewnątrz (korzystnie uciska się rzut części płaskiej ciała rzęskowego) lub w innym rozwiązaniu ścianę gałki ocznej w rzucie komory ciała szklistego. Pomiar nie jest wobec tego zależny od kondycji innych części anatomicznych niż ściana gałki ocznej i dotyczy w sposób celowany ciśnienia komory tylnej oka i ciśnienia komory ciała szklistego, których rozdzielanie dla potrzeb pomiaru nie ma większego znaczenia diagnostycznego; ciśnienia w przypadku podwyższenia w obrębie tych dwóch komór są niemal równe. Dzięki temu, że w komorze tylnej oka panuje zawsze wyższe ciśnienie niż w komorze przedniej oka, co warunkuje przepływ cieczy wodnistej z komory tylnej do przedniej, oraz dzięki temu, że ściana zewnętrzna komory przedniej - rogówka jest dużo bardziej elastyczna od sztywniejszej ściany zewnętrznej komory tylnej oka - twardówki, wartość ciśnienia wewnątrzgałkowego w komorze przedniej ma znikomy wpływ na wartość ciśnienia w kom orze tylnej mierzoną urządzeniem wg wynalazku. Aby jednak zniwelować błąd kalkulacji ciśnienia w komorze tylnej oka wobec nadmiernej sztywności ściany komory przedniej, jaką jest poddawana

PL 227 692 B1 pomiarowi optycznemu rogówka, urządzenie wg wynalazku może być wyposażone w obiektyw z bezkontaktowym tonometrem rogówkowym i pachymetrem, mierzącym ciśnienie w komorze przedniej i grubość rogówki przed pomiarem urządzeniem wg wynalazku ciśnienia w komorze tylnej i ciała szklistego, a w sytuacji trudności z pomiarem grubości rogówki i ciśnienia w komorze przedniej oka umożliwia ręczne wprowadzenie wartości pachymetrii i ciśnienia komory przedniej do komputera, po uprzednim zmierzeniu pachymetrii i ciśnienia w komorze przedniej innym miernikiem niezależnym od urządzenia wg wynalazku przed pomiarem ciśnienia komory tylnej urządzeniem wg wynalazku. W innej wersji urządzenia wg wynalazku bez bezkontaktowego tonometru komory przedniej oka i pachymetru urządzenie ma możliwość manualnego wprowadzenia danych do komputera urządzenia wg wynalazku. Pozwala to na dodatkowe doprecyzowanie pomiaru dzięki odpowiedniemu równaniu, wyl iczającemu współczynnik sztywności rogówki, warunkowany jej grubością i panującym w przedniej komorze oka ciśnieniem. Równanie to również wgrane jest do programu kalkulującego przez wewnętrzny komputer wartość rzeczywistą ciśnienia wewnątrzgałkowego w komorze tylnej oka i komorze ciała szklistego oka.

W urządzeniu wg wynalazku rogówka pozostaje bezpieczną, gdyż kontakt ramion impresyjnych dotyczy obszaru gałki kilka milimetrów do tyłu od rogówki, a zbliżanie się głowicy do oka podlega kontroli.

Urządzenie wg wynalazku jest całkowicie nieinwazyjnym w stosunku do gałki ocznej; nie penetruje ściany gałki, tak jak zaproponowane implanty do komory tylnej, mierzące ciśnienie w niej panujące.

Urządzenie wg wynalazku oddziałuje impresyjnie w stosunku do ściany gałki poza rogówką, co pozwala zminimalizować ryzyko jej uszkodzenia i infekcji podczas pomiaru.

Urządzenie wg wynalazku pozwala na użycie miernika, mierzącego wartość astygmatyzmu rogówkowego w odniesieniu do okolicy przyrąbkowej rogówki, dzięki możliwości mierzenia zbliżenia się do siebie punktów pomiarowych refleksu z rąbka rogówki w osi poziomej i oddaleniu takich punktów w osi pionowej, co odpowiada wzrastaniu wartości astygmatyzmu rogówki wtórnego do symetrycznego ucisku (kompresji gałki) w osi poziomej (odwrotnie przy ucisku w osi piono wej) i pozwala na pomiar przy patologiach centrum rogówki, a nawet przy protezie rogówki i po operacjach rogówki korygujących wady wzroku lub po urazach centrum rogówki. Urządzenie pozwala również w wyjątkowych s ytuacjach, warunkowanych niemożliwością zastosowania znieczulenia powierzchniowego (np. w uczuleniu na lek znieczulający) wykonać pomiar dzięki temu, że spojówka gałkowa, do której przykładane są ramiona kompresyjne urządzenia wg wynalazku, jest na tyle słabo unerwiona czuciowo, że nawet bez znieczulenia pomiar jest możliwy.

Tonometr wg wynalazku dzięki rozdzieleniu funkcji kompresji i funkcji odczytu pomiarowego pomiędzy dwa sprzężone elementy główne działające w różnych miejscach gałki ocznej (element kompresyjny z niutonometrem-kontaktowy w stosunku do gałki poza rogówką i miernik optyczny bezkontaktowy w stosunku do gałki w obrębie rogówki) pozwala uniknąć całkowicie dezynfekcji poprzez montaż nakładek jednorazowych na stopy kompresyjne, lub stosowanie jednorazowych stóp kompr esyjnych, co praktycznie eliminuje ryzyko infekcji.

Adekwatny pomiar tonometrem wg wynalazku stanowi o trafności rozpoznania i skuteczności leczenia wielu chorób okulistycznych jak i ogólnoustrojowych warunkowanych podwyższonym ciśnieniem w komorze tylnej i komorze ciała szklistego oka. Mierząc do tej pory ciśnienie w komorze przedniej oka uznawano, że odpowiada ono ciśnieniu w komorach tylnej i ciała szklistego tego samego oka, gdzie podwyższone ciśnienie ma największe znaczenie dla wywoływania lub nasilania patologii (np. ucisk na włókna nerwu wzrokowego w jaskrze). Tymczasem okazuje się, że odkrycie przez autora wynalazku mechanizmu nasilania bloku źrenicznego (od względnego do bezwzględnego bloku) i wzrostu ciśnienia w komorze tylnej i ciała szklistego oka przy normalnym lub nawet obniżonym ciśnieniu w komorze przedniej rzuca nowe światło na problem bezwarunkowej konieczności pomiaru ciśnienia w komorze tylnej i ciała szklistego oka, jako jedynego skutecznego diagnostycznie pomiaru w różnicowaniu wielu stanów chorobowych dotyczących oka (np. jaskra) jak i całego organizmu (np. migrena).

Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia nieinwazyjny kontaktowy kompresyjno-refrakcyjny tonometr ciśnienia wewnątrzgałkowego komory tylnej oka, fig. 2 przedstawia wariant w/w tonometru z miernikiem optycznym z pachymetrem i tonometrem impresyjnym - bezkontaktowym ciśnienia w komorze przedniej oka.

P r z y k ł a d 1

Elementem głównym urządzenia wg wynalazku jest głowica (1) ruchoma w stosunku do korpusu osiowo dzięki siłownikom dystansowym (17), ustawiającym głowice osiowo bliżej lub dalej względem

PL 227 692 B1 oka, i sterowanym sygnałem z komputera tonometru (15). Głowica (1) uzbrojona jest w następujące części główne: włącznik (2) trybu pracy siłownika impresyjnego (5), wyłącznik automatyczny (3) trybu pracy siłownika impresyjnego (5), sterowany sygnałem z miernika optycznego (10), wyłącznik autom atyczny (4) trybu pracy siłownika kompresyjnego (5), sterowany sygnałem z niutonometru (7), siłownik kompresyjny (5), urządzenie rejestrujące (6) sygnał z niutonometru (7), przesyłające dane pomiarowe do komputera tonometru (15), niutonometr (7) mierzący uzyskaną siłę ścisku siłownika kompresyjnego (5), kleszcze kompresyjne (8) połączone z ramionami kompresyjnymi (11), urządzenie rejestrujące (9) sygnał z miernika optycznego (10), przesyłające dane pomiarowe do komputera tonometru (15), miernik optyczny tonometru (10), ramiona kompresyjne (11) oraz stopy kompresyjne (14). Komputer tonometru (15) otrzymuje sygnał z urządzenia rejestrującego (6) i (9), a wysyła sygnał łącznikiem (16) do siłowników dystansowych (17). Urządzenie wg wynalazku daje możliwość wprowadzania danych, ich rekalkulacji i eksportu danych do innych odbiorników.

Tonometr według wynalazku działa impresyjnie zgodnie z regułą Imberta-Ficka w odniesieniu do komory tylnej oka (13) i komory ciała szklistego oka, uciskając ścianę gałki w rzucie komory tylnej oka (13) i komory ciała szklistego oka podwójnymi, symetrycznymi stopami kompresyjnymi (14) działającymi dośrodkowo i odkształcającymi cylindrycznie rogówkę (12), jako optycznie ważną ścianę gałki ocznej związaną z komorą przednią, ale stanowiącą integralną część ściany odkształcanej gałki ocznej, przez co deformowanej w mniejszym stopniu, niż uciskane miejsce, ale relatywnie do tej impresji. Powoduje to zmianę refrakcji rogówki (12) poddawaną pomiarowi miernikiem optycznym ton ometru (10). Uruchomiony siłownik kompresyjny (5) połączony kleszczami kompresyjnymi (8) i ramionami kompresyjnymi (11) z dwiema symetrycznymi stopami kompresyjnymi (14) wyzwala siłę ucisku dośrodkowego gałki ocznej po obu jej stronach za rąbkiem rogówki (13) w odległości 3-5 mm na godzinach 3.00 i 9.00. Powoduje to ściśnięcie gałki i jej odkształcenie, indukujące astygmatyzm rogówkowy mierzony następnie przez miernik optyczny urządzenia (10) (fig. 1) lub, w innym wariancie tonometru, przez miernik optyczny (18) z pachymetrem i tonometrem impresyjnym-bezkontaktowym ciśnienia w komorze przedniej oka (fig. 2).

Element kompresyjny („kleszcze kompresyjne”) (8) sprzężony jest z napędzającym go siłownikiem kompresyjnym (5) połączonym łącznikami z wyłącznikami (3,4) trybu pracy siłownika (5) w sytuacjach gdy:

• wyłącznik łącznika (3) z miernikiem optycznym (10) po zmierzeniu założonej i osiągniętej wartości astygmatyzmu rogówkowego, wtórnego do kompresji gałki, wyłącza pracę siłownika kompresyjnego (5) i dalszy nacisk na gałkę oczną, • wyłącznik łącznika (4) z niutonometrem (7) przyłączonym do siłownika kompresyjnego (5) wyłącza pracę siłownika kompresyjnego (5) i dalszy nacisk na gałkę oczną w sytuacji zmierzenia siły nacisku odpowiedniej dla ciśnienia wewnątrzgałkowego przekraczającego założoną górną wartość graniczną ciśnienia wewnątrzgałkowego (80-100 mmHg), wobec której uzyskanie założonego dla rogówki odkształcenia cylindrycznego przestaje być bezpieczne dla kondycji powłok gałki ocznej, a która to wartość ciśnienia jest wystarczająco wysoka dla potrzeb diagnostyki. Głowica (1) urządzenia wg wynalazku może być uzbrojona w miernik optyczny (18) tonometru z pachymetrem i tonometrem impresyjnym - bezkontaktowym ciśnienia w komorze przedniej oka, który przed pomiarem ciśnienia w komorze tylnej (13) i ciała szklistego oka urządzeniem wg wynalazku dokonuje pomiaru grubości rogówki (12) i ciśnienia wewnątrzgałkowego w komorze przedniej oka. W innej realizacji wynalazku urządzenie wg wynalazku nie jest uzbrojone w taki dodatkowy tonometr z pachymetrem. W obu realizacjach istnieje możliwość wpisania ręcznie wartości grubości rogówki (12) i ciśnienia panującego w komorze przedniej mierzonych, odrębnymi od urządzenia wg wynalazku, pachymetrem i tonometrem komory przedniej oka, poddawanego pomiarowi urządzeniem wg wynalazku. Z założenia można dokonać pomiaru dla dwóch wartości astygmatyzmu (np. 0,5D i 2,0D) lub dwóch wartości siły (np. 50 uN i 100 uN), co pozwala na obliczenie współczynnika sztywności ściany gałki ocznej. Istnieje też możliwość wpisania w komputer wyniku pachymetrii danego oka. Zabiegi te pozwalają na dodatkowe doprecyzowanie kalkulacji ciśnienia w komorze tylnej oka (13) dzięki równaniu, wyliczającemu współczynnik oporności rogówki (12) na odkształcanie, warunkowany ciśnieniem panującym w przedniej komorze oka jak i sztywnością ścian gałki ocznej.

Kalkulacja ciśnienia wewnątrzgałkowego w komorach tylnej (13) i ciała szklistego oka, lub w całej gałce ocznej (w przypadku dobrej komunikacji komór, np. po irydektomii, irydotomii laserowej) odbywa się w komputerze tonometru (15) w oparciu o dwa sposoby pomiaru: niutonometrem (7), miePL 227 692 B1 rzącym siłę wyzwalaną przez siłownik impresyjny (5), potrzebną do uzyskania założonej wstępnie wartości astygmatyzmu rogówkowego mierzonego przez miernik optyczny tonometru (10), lub miern ikiem optycznym tonometru (10) mierzącym wartość astygmatyzmu rogówkowego uzyskaną przy ściśnięciu gałki ocznej przez siłownik impresyjny (5) z założoną dla niego wstępnie siłą kontrolowaną przez niutonometr (7).

Kalkulacja ostateczna odbywa się w oparciu o regułę Imberta-Ficka, która mówi o tym, że przy założonej powierzchni nacisku na ścianę kuli i znanej sile tego nacisku możemy zmierzyć panujące w kuli ciśnienie. W urządzeniu wg wynalazku powierzchnia ucisku stanowi sumę powierzchni dwóch stóp kompresyjnych (14), a siła nacisku mierzona jest przez niutonometr (7), mierzący siłę wyzwalaną przez siłownik kompresyjny (5). Wobec ograniczeń anatomicznych gałki ocznej w oczodole człowieka nie ma możliwości ściśnięcia („kompresji”) gałki po jej obu stronach w równiku i dlatego pomiar relat ywizuje się do mierzonego przez miernik optyczny astygmatyzmu rogówkowego, wtórnego do obustronnej, symetrycznej impresji ściany gałki ocznej (czyli „kompresji”) w jej przedniej półkuli.

P r z y k ł a d 2

Po przystosowaniu podpórek stabilizujących urządzenie przed okiem do okolicy czołowej i jarzmowej pacjenta (kości nad okiem i pod okiem), osoba wykonująca pomiar blokuje podpórki stab ilizujące, by uniemożliwić przesuwanie korpusu urządzenia w stosunku do oka podczas pomiaru, gdyż mogłoby to wpłynąć na zafałszowanie wyniku, a nawet spowodować uraz oka ruchomymi elementami pomiarowymi wobec ich dodatkowego i niekontrolowanego ruchu względem gałki ocznej.

Włączenie urządzenia w tryb przygotowawczy powoduje wysunięcie głowicy (1) pomiarowej z ramionami kompresyjnymi (11) i obiektywem miernika optycznego (10) z czujnikiem odległości do założonej od szczytu rogówki (12) odległości. Powoduje to jednocześnie ustawienie rozwartych ramion kompresyjnych (11) w takiej odległości i pod takim kątem w stosunku do gałki ocznej, że po uruchomieniu trybu pomiarowego zetkną się one ze ścianą gałki w rzucie komory tylnej oka (13), i/lub w rzucie komory ciała szklistego oka, w oszacowanej i założonej odległości ku tyłowi od rąbka rogówki (12).

Przełączenie urządzenia w tryb pomiarowy powoduje wyzerowanie zmierzonego ewentualnego pierwotnego astygmatyzmu rogówki (12), stwierdzone przez miernik optyczny przed pomiarem, a następnie ruch dośrodkowy ramion kompresyjnych (11) i kontakt stóp kompresyjnych (14) z gałką oczną na godzinach 3.00 i 9 w odległości ok. 3-5 mm ku tyłowi od rąbka rogówki (12). Stopy kompresyjne (14) mogą być jednorazowe lub okryte nakładkami jednorazowymi, co pozwala dokonywać pomiaru bez dezynfekcji elementów kontaktowych w stosunku do oka w urządzeniu wg wynalazku (ewentualnej dezynfekcji lub nakładek jednorazowych wymagają tylko podpórki stabilizujące, pozostające w kontakcie ze skórą okolic czołowej i jarzmowej (powyżej i poniżej oka).

Ramiona kompresyjne (11) zbliżane są do siebie dzięki pracy przyłączonego do nich siłownika kompresyjnego (5), co powoduje wgłębianie gałki ocznej i jej ściskanie (kompresję) w osi poziomej, indukujące astygmatyzm rogówki (12) mierzalny przez miernik optyczny (10) urządzenia.

Kabel zasilający siłownik impresyjny (5) ze źródła zasilania połączony jest dwoma łącznikami (z wyłącznikami (3), (4); po jednym dla każdego łącznika), z których pierwszy w kolejności (3) połączony jest z miernikiem optycznym (10), a drugi w kolejności (4) z niutonometrem (7) mierzącym siłę wyzwalaną przez siłownik kompresyjny (5). Osiągnięcie założonej mocy astygmatyzmu rogówkowego, zmierzone przez miernik optyczny (10), powoduje wyłączenie trybu pracy siłownika kompresyjnego (5) przez pierwszy wyłącznik (3). Gdyby z jakiegoś powodu (np. zbyt wysokie ciśnienie wewnątrzgałkowe, uniemożliwiające uzyskanie założonego astygmatyzmu, czy brak odczytu astygmatyzmu przez optyczny miernik) nie doszło do wyłączenia trybu pracy siłownika kompresyjnego (5), co prowadziłoby do dalszego ściskania gałki ocznej, drugi w kolejności wyłącznik (4), połączony z niutonometrem (7), po stwierdzeniu siły granicznej przez niutonometr (7), wyłącza tryb pracy siłownika kompresyjnego (5) i dalszy nacisk ramion (11) ze stopami kompresyjnymi (14) na gałkę.

Ramiona kompresyjne (11) uciskają gałkę przez siłę dośrodkową do osiągnięcia astygmatyzmu początkowego (np. 0,5 D) i docelowego (np. 2,0 D), co pozwala na zwiększenie precyzyjności pomiaru przez rekalkulację współczynnika sztywności ścian gałki, dzięki odniesieniu wyniku do tabeli oprac owanej na podstawie pomiarów w grupach kontrolnych; wartości tak skalkulowanego współczynnika sztywności ściany gałki ocznej wpisane są do programu wewnętrznego komputera (15), obliczającego ciśnienie w komorze tylnej oka (13) i komorze ciała szklistego oka, co zaraz po pomiarze pozwala na wyświetlenie wyniku na panelu LCD urządzenia.

Claims (10)

1. Nieinwazyjny kontaktowy kompresyjno - refrakcyjny tonometr ciśnienia wewnątrzgałkowego komory tylnej oka i/lub komory ciała szklistego oka, znamienny tym, że posiada głowicę (1) z siłownikiem kompresyjnym (5) połączonym kleszczami kompresyjnymi (8) i ramionami kompresyjnymi (11) z dwiema symetrycznymi stopami kompresyjnymi (14), ukształtowanymi półksiężycowato tak, że ich krzywizna i powierzchnia styku ze ścianą gałki oczn ej odpowiadają krzywiźnie występującej w gałce ocznej poza obszarem rogówki, korzystnie w odległości 3-5 mm, ku tyłowi od rąbka rogówki (12), uciskającymi gałkę oczną, korzystnie na godzinach 3.00 i 9.00, nadto posiada siłownik kompresyjny (5) połączony łącznikiem dwufazowym z miernikiem optycznym (10) i niutonometrem (7) z odrębnymi dla każdego z nich wyłączn ikami (3) i (4) trybu pracy siłownika kompresyjnego (5).

2. Tonometr według zastrz. 1, znamienny tym, że jego miernikiem optycznym, mierzącym astygmatyzm rogówkowy, jest keratometr lub keratorefraktometr.

3. Tonometr według zastrz. 1, znamienny tym, że głowica (1) ustawiana jest względem oka za pomocą siłowników dystansowych (17) sterowanych za pomocą komputera (15).

4. Tonometr według zastrz. 1, znamienny tym, że miernik optyczny uzbrojony jest w czujnik odległości od rogówki (12), który wysyła sygnał do komputera (15) łącznikiem podczas zbliżania głowicy do oka za pomocą siłowników dystansowych (17).

5. Tonometr według zastrz. 1, znamienny tym, że sygnał z miernika optycznego (10) oraz niutonometru (7) odbiera urządzenie rejestrujące (6) i (9), przesyłające następnie sygnał do komputera (15).

6. Tonometr według zastrz. 1, znamienny tym, że tryb pracy siłownika (5) uruchamia włącznik (2).

7. Tonometr według zastrz. 1, znamienny tym, że sygnał z komputera (15) do siłowników dystansowych (17) przesyłany jest łącznikiem (16).

8. Tonometr według zastrz. 1, znamienny tym, że posiada miernik optyczny (18) z pachymetrem i tonometrem ciśnienia w komorze przedniej oka.

9. Tonometr według zastrz. 1, znamienny tym, że dane dotyczące wartości ciśnienia w komorze przedniej oka i pachymetrii wprowadzane są manualnie.

10. Tonometr według zastrz. 1, znamienny tym, że stopy kompresyjne (14) są jednorazowe lub są okryte nakładkami jednorazowymi.