WO2015165728A1 - Vorrichtung zur transpalpebralen messung des augeninnendrucks - Google Patents

Vorrichtung zur transpalpebralen messung des augeninnendrucks Download PDF

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WO2015165728A1
WO2015165728A1 PCT/EP2015/058057 EP2015058057W WO2015165728A1 WO 2015165728 A1 WO2015165728 A1 WO 2015165728A1 EP 2015058057 W EP2015058057 W EP 2015058057W WO 2015165728 A1 WO2015165728 A1 WO 2015165728A1
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WO
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pressure
membrane
legs
pressure unit
leg
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/058057
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English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Clemens
Original Assignee
Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald filed Critical Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald
Publication of WO2015165728A1 publication Critical patent/WO2015165728A1/de

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/16—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for measuring intraocular pressure, e.g. tonometers

Definitions

  • the invention is applied in ophthalmology and deals with a device for transpalpebralen measurement of
  • Intraocular pressure It allows the implementation of the subjective
  • Intraocular pressure estimation by the palpating finger in an objective measuring method is a measure of Intraocular pressure estimation by the palpating finger in an objective measuring method.
  • Glaucoma is the second most common cause of preventable blindness worldwide. Characteristic of this disease is the neuropathy of the optic nerve, the extent of which can be estimated ophthalmoscopically from papillary marginal bleeding, reduction of the neuroretinal rim or pathological papilla excavation. The best known risk factor is an elevated intraocular pressure. Other vascular factors for increased risk include arterial hypotension, cardiovascular disease, vasospastic disorders and
  • Atherosclerosis diabetes mellitus, blood clotting disorder, hyperlipidemia, smoking, genetic dispositions, myopia and a higher age.
  • Characteristic visual field defects including blindness and structural changes of the papilla, are the result of progressive, irreversible loss of retinal ganglion cells. Therefore, the tonometric determination of the intraocular pressure has a very high priority.
  • Standard method can be seen.
  • This is a blunt-conical tonometer head on the locally anesthetized and with fluorescein wetted cornea of the patient sitting in front of the slit lamp.
  • the pressure on the cornea can be measured on the basis of the position of two semicircles, which leads to its applanation with a diameter of 3.06 mm.
  • the intraocular pressure is read in mmHg on a set screw.
  • Another way to measure the intraocular pressure is done by a static deformation of an eye by means of an annular
  • Intraocular pressure can occur in the area of the cornea or cornea as well as in the sclera area of the eye.
  • Element runs in a tubular cylinder, which is placed on the eyelid to fix this.
  • the rod-shaped element is pressed by means of a spring against the eyelid.
  • the one from the eye applied back pressure is tapped as a load on the spring and measured as intraocular pressure.
  • the weight of the fixation tube is included in the measurement. Thus, it can be a falsification of
  • Intraocular pressure is disclosed in US 20080154114 A1 and US 4729378 A, which have a pressure membrane.
  • US Pat. No. 4,729,378 A the deformation of the pressure membrane compresses a liquid located behind it and remote from the eye in a solid chamber.
  • An outlet valve measures the pressure via the rising fluid.
  • US 20080154114 A1 the pressure membrane is pressed onto the eyelid with a pneumatic force.
  • the membrane is illuminated. The deformation of the illuminated membrane influences the light signal reflected by the membrane and detected by a sensor. By an adapted evaluation can thus be closed to the intraocular pressure.
  • the object of the invention is to provide a device for objective
  • Tonometer measuring transpalpebral intraocular pressure To measure intraocular pressure, instead of the fingertip and its tactile receptors, two membranes are used, which pressure the eye. There are two pressure units with each other in
  • the second Pressure unit has in the extension of its horizontal axis proximally a holder with a membrane.
  • the pressure membrane and the membrane are arranged horizontally one behind the other in such a way that the pressure membrane has direct contact with a closed eyelid of the eye to be examined and the membrane contacts the pressure membrane. Furthermore, means for separate propulsion both
  • the pressure units each consist of a scissor lattice and are freely movable in their respective center and center of gravity over a transverse axis and friction connected.
  • the pressure units of a first embodiment consist of two longer and four shorter legs, which together form the two scissors lattice.
  • the pressure units of a second exemplary embodiment consist of two intersecting limbs and four outer limbs rotatably mounted centrally at the end points of the intersecting limbs, wherein two outer limbs are in turn rotatably connected to each other at their end points.
  • the membrane holder is connected proximally with a circular, vertical to the membrane holder guide ring, in which the eye facing and flush with the guide ring, the Anyakmembran inserted and fixed.
  • the pressure membrane is elastic and made of soft plastic polymer.
  • the holder is rod-shaped and connected proximally with a circular, arranged vertically to the holder receptacle, in which the
  • the membrane inserted and attached.
  • the membrane has the shape of a hemisphere, with its curved side resting on the pressure membrane during the transpalpebral measurement.
  • the membrane is made of a biocompatible, elastic material, such as silicone.
  • the guide ring has an inner diameter, which allows to receive the recording with the membrane completely centered.
  • second pressure unit consist of two tension springs wherein a tension spring are arranged proximally and a tension spring distally mirrored in the scissor lattice to each other and tilted.
  • the first tension spring is attached at one end to a junction between two legs on the lower side of the pressure unit and with her
  • a gear which is located on the one longer leg on the proximal end of the scissors grid, in a decency of up to one third of the leg length of the half leg from the center and center of gravity, connected
  • the second tension spring is with its one end at the junction between two legs attached to the upper side of the pressure unit and with its opposite end also with a gear, which is located on the longer leg on the distal end of the scissors grid, in a decency of up to one third of the leg length half of the leg seen from the center and the center of gravity, connected.
  • a worm wheel is arranged, which is connected to a thumbwheel.
  • a retaining bar is firmly connected to the transverse axis.
  • the pressure units have counterweights at their distal end.
  • the pressure units proximal two headrests each for applying to the forehead and cheekbone.
  • the pressure units can be equipped proximally with a mirror system and a light source.
  • Routine measuring instrument in practice or domesticity is possible.
  • the device offers the possibility of intraocular pressure measurements in any body position. It can be used in immobilized, lying patients as well as in children. Since it does not come to the direct contact of the cornea, a risk of infection with pathogenic germs and direct injuries of the cornea are excluded. Independence from corneal anesthesia avoids anaphylactic or trophic reactions.
  • FIG. 2 shows the first pressure unit
  • Figure 4 is a schematic representation of the position of the two
  • FIG. 5 shows a take-up unit of the second pressure unit 2
  • FIG. 6 shows a further exemplary embodiment
  • Figure 7a is a schematic representation of the bulbus and the unloaded membrane 10 and
  • Figure 7b shows the behavior of the membrane 10 under the action of a
  • the device according to the invention for transpalpebralen measurement of intraocular pressure consists essentially of two pressure units, which communicate with each other and are arranged parallel to each other.
  • the first pressure unit is in the extension of its horizontal axis proximally facing an eye to be examined and has a membrane holder for a pressure membrane.
  • the second pressure unit also has a support for a membrane in the extension of its horizontal axis proximally.
  • the pressure membrane and the membrane are arranged horizontally one behind the other.
  • Pressure membrane has a direct contact with the closed eyelid of the eye to be examined.
  • the membrane on the other hand, lies on the pressure membrane and contacts it.
  • the pressure unit 1 consists of two longer legs 102 and 103 and four shorter legs 104, 105, 106 and 107, which are connected to each other as a lattice girder 100, wherein the two longer legs 102 and 103 in its center on the middle and
  • Pressure unit 2 also consists of two longer legs 202 and 203 four shorter ones
  • FIG. 2 shows the pressure unit 1.
  • the pressure unit 1 is connected to a rod-shaped membrane holder 4.
  • the membrane holder 4 is arranged in extension of the horizontal axis of the lattice grate 100.
  • the membrane holder 4 carries a circular guide ring 5, in which the eye facing and flush with the guide ring 5 finally a An horrmembran 6 inserted and secured proximally.
  • the guide ring 5 is arranged vertically to the membrane holder 4.
  • the pressure membrane 6 is an elastic membrane of defined characteristics and consists of soft plastic polymer.
  • a tension spring 7 is fixed with its upper end 7a.
  • the tension spring 7 is connected to the leg 103 in such a way that a force is exerted on the safety gate 100.
  • the end 7b of the tension spring 7 is therefore on the leg 103 in a decency of about one-third of the leg length of the half leg 103 from the middle and
  • Length of the legs 102 and 103, distance of the end 7b from the center 101 and angle between the two legs can be the spring force calculate the spring 7, if the spring constant is known. From this spring force, the force for the advance of the pressure unit 1 can be calculated according to the usual force calculations by means of cosine.
  • the pressure unit 2 is identical to the pressure unit 2
  • Pressure unit 1 designed as a safety gate. Both pressure units are congruent in their basic structure.
  • the pressure unit 2 is also connected at its proximal end 208 with a rod-shaped holder 8, which is arranged in extension of the horizontal axis of the scissor lattice 200.
  • the holder 8 carries a circular receptacle 9 in which a membrane 10 is inserted and attached proximally.
  • the receptacle 9 is arranged vertically to the holder 8.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of the position of the two pressure units 1 and 2 on the eye 22 before the measurement.
  • the membrane 10 with the receptacle 9 can be seen in more detail.
  • Membrane 10 has the shape of a hemisphere (convex) and is made of silicone or other biocompatible, elastic material.
  • the curved side of the hemispherical membrane 10 is in the transpalpebralen measurement on the Andruckmembran 6, so the eye 22 faces.
  • the pressure unit 2 has means for adjusting the pressing force and for reading the same on a scale.
  • a tension spring 12 is fastened with its lower end 12a at the connection point 209 between the legs 203 and 205 on the lower side of the pressure unit 2.
  • the tension spring 12 is connected to a gear 14 which is located on the leg 202 on the proximal end of the scissor lattice 200 of the pressure unit 2 in a decency of about one third of the Thigh length of the half leg 202 from the center and center of gravity 201 seen from, is located.
  • a tension spring 13 is attached at its upper end 13 a at the connection point 210 between the legs 203 and 206 on the upper side of the pressure unit 2. At its opposite end 13 b, the tension spring 13 is connected to a gear 15 which extends on the leg 202 on the distal end of the scissor lattice 200 of the
  • Thigh length of the half leg 202 from the center and center of gravity 201 seen from is located.
  • a worm wheel 18 is arranged on the leg 203, which is fixedly connected to an axis 19, at the distal end of which a setting wheel 20 is located.
  • a pointer 21 is fixedly arranged on the gear 14.
  • the scale is arranged on the transverse axis 3, but can also be attached to another location.
  • Pressure unit 2 defined moves in the direction of the eye.
  • the tension springs 12 and 13 may be connected to a tear-resistant and non-stretchable thread 16 and 17, which is connected to a take-up unit 14a on the gear 14 and
  • Both pressure units 1 and 2 are in each other in their respective
  • Recording 9 is introduced with the membrane 10 in the guide ring 5 during the study without pressure and applied to the Anyakmembran 6 centered. Therefore, it is necessary that the inner diameter of the guide ring 5 is slightly larger than the outer diameter of the receptacle 9.
  • the height of the guide ring 5 corresponds to the height of the receptacle 9 plus the height of the membrane 10, so that the distal outer edges of the guide ring 5 and the receptacle 9 on contact of both membranes 6 and 10 complete plan to each other.
  • a holding rod 23 is fixed to the
  • Transverse axis 3 connected.
  • Pressure units 1 and 2 for stabilization to be connected to the device.
  • Counterweights 24 and 25 on the pressure units 1 and 2 at its distal end are equal to the weight of the rod-shaped brackets 4 and 8 with the receptacles 5 and 9 arranged thereon and the
  • the exact distance of the device can be adjusted, whereby too strong pressure of the device is prevented on the eye 22. It is also possible to control the measurement of a mirror system with a light source, eg. An LED with its own power supply, directly to the proximal side of the
  • FIG. 1 Another embodiment is shown in FIG.
  • the device also consists of two pressure units 30 and 31, wherein here for the sake of simplicity, only the pressure unit 31 is shown.
  • Both pressure units 30 and 31 are constructed as a scissor grille 32a and 32b and congruent to each other.
  • a transverse axis 3 is rotatably mounted, which connects both pressure units 30 and 31 freely movable and friction with each other.
  • the pressure unit 30 has, as in the previous example the
  • Pressure unit 1 on the proximal end of a rod-shaped
  • Membrane holder 33a in extension of the horizontal axis of the scissor lattice 32a
  • the membrane holder 33a carries a circular guide ring 34a, in which the eye facing and with the
  • Guide ring 34a flush, a pressure diaphragm proximal inserted and attached.
  • the guide ring 34a is vertical to
  • Membrane holder 33 a arranged. Likewise provided are means which can apply a defined force to the eye 22 via the lattice grating 32a.
  • the pressure unit 31 consists of a scissors grille 32b, which consists of two intersecting legs 321 and 322 and four at the end points of the intersecting legs 321 and 322 centrally rotatably mounted outer legs 323, 324, 325 and 326. In each case two outer legs 323, 324, 325 and 326 are in turn at their
  • a rod-shaped holder 33b is arranged at the proximal end of the pressure unit 31.
  • the holder 33b carries a circular receptacle 34b in which a
  • the membrane 35b inserted and attached proximally.
  • the receptacle 34b is arranged vertically to the holder 33b.
  • the membrane 35b has the shape of a hemisphere and is made of silicone or another
  • the curved, proximal side of the hemispherical membrane 35b abuts on the pressure membrane, which is located on the pressure unit 30, during the transpalpebral measurement and faces the eye 22.
  • tension springs 36 and 37 are arranged with its one end.
  • the tension springs 36 and 37 may be arranged in a protective housing, which will not be explained further here.
  • the force of the tension springs 36 and 37 acts in the vertical direction, so that the scissor lattice 32b is compressed at angles between 20 ° and 70 ° to the horizontal axis.
  • a Constant force for advancement has advantages with different anatomy of the face and the position of the eye with respect to the bony orbital wall.
  • a gear 38 is arranged, which with two worm gears 39 and 40 in
  • the gear 38 in turn is connected to the second end of the tension springs 36 and 37.
  • the gear 38 and the worm gears 39 and 40 are on one in the free rotation of the two scissors lattice arms itself
  • the worm gears 39 and 40 simultaneously prevent the sliding back of the spring. Likewise, there may be mounted a reading unit.
  • Pressure diaphragm 6 is placed centered on the closed eye and guided against the built-up of the tension spring 7 resistance.
  • the tension spring 7 expands and exerts a force on the legs 102 and 103. Due to the spring tension of the tension spring 7 comes
  • the pressure unit 2 with the holder 8, whereupon the receptacle 9 are located with the membrane 10, is arranged parallel to the pressure unit 1, but is still in its initial position, i. the tension springs 12 and 13 are not yet stretched and the receptacle 9 with the membrane 10 is located outside of the guide ring 5.
  • Membrane 10 is located within the guide ring 5, touching both membranes 6 and 10, but still exert no pressure on each other. This position of the membranes 6 and 10 is the zero on the scale. The determination of the zero position is done by a prior calibration of the device.
  • the horizontally directed force increases, which is transmitted via the membrane 10 on the Anyakmembran 6, the closed lid and finally on the bulbus oculi.
  • the hemisphere of the membrane 10 is compressed with the pressing force FA and it forms an applanation surface AA.
  • the pressure characteristics of the bulbus are transmitted to the membrane 10 via the pressure membrane 6.
  • FIG. 7a and 7b illustrate the behavior of the membrane 10 under the action of the pressing force FA.
  • FIG. 7a shows the bulb and the unloaded membrane 10.
  • FIG. 7b shows the applanation of the membrane 10 with the applanation surface AA and the deformation of the bulb with intrabulbar force derivation FK under the action of the pressure force FA.
  • the pressing force FA can be read on the basis of the position of the pointer 21 on the scale.
  • the measured pressure force FA is proportional to the intraocular pressure. The measurement is complete when an increase in the applanation area AA of the membrane 10 no longer occurs.
  • the maximum applanation surface AA of the membrane 10 is characterized by a built-in membrane 10, the visible ring as
  • contact surface which is formed in the silicone material as a bump.
  • the maximum applanation The membrane 10 in a defined applanation surface AA is a measure of the resulting deformation of the eyeball.
  • the position of the pointer 21 is read on the scale and determined by means of a calibration table, which takes into account the spring characteristics of the tension springs 12 and 13, the corresponding value of the intraocular pressure in mmHg.
  • the calculation of the pressing force FA is carried out according to the known
  • Displacement s of the tension spring 12 calculated. From the displacement s and the spring constant CF of the tension spring 12 results in the spring force FF.
  • the pressing force FA is calculated as a function of the
  • the pressure value typical for intraocular pressure measurement is given in mmHg, with a value of 1 mmHg corresponding to a value of 133.32 N / m 2 .
  • the device is provided as a handheld device. As a result, the measurement can be carried out in all positions of the person to be examined, eg lying down. It is also possible to construct the device as a stand device or a socket, in which the device can be used with the handle. The patient could then, as with other inpatients Tonometer, take a seat in front and put his head in a chin and forehead support. By means of a lockable rail, the tonometer is guided towards the patient's eye and locked when it reaches zero position and the measuring process begins.

Abstract

Die Erfindung wird in der Augenheilkunde angewendet und befasst sich mit einer Vorrichtung zur transpalpebralen Messung des Augeninnendrucks. Sie ermöglicht die Umsetzung der subjektiven Augeninnendruckschätzung durch den palpierenden Finger in eine objektive Messmethode. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur objektiven transpalpebralen Messung des Augeninnendrucks zu entwickeln, welche die subjektive Augeninnendruckschätzung durch den palpierenden Finger ersetzt. Zur Messung des Augeninnendrucks werden, anstelle der Fingerbeere und ihren Tastrezeptoren, zwei einen Druck auf das Auge aufbauende Membranen verwendet. Dazu stehen zwei Andruckeinheiten miteinander in Verbindung, wobei die erste Andruckeinheit in Verlängerung ihrer horizontalen Achse proximal einem Auge zugewandt eine Membranhalterung mit einer Andruckmembran aufweist. Die zweite Andruckeinheit weist in Verlängerung ihrer horizontalen Achse proximal eine Halterung mit einer Membran auf. Die Andruckmembran und die Membran sind horizontal hintereinander angeordnet in der Art, dass die Andruckmembran direkten Kontakt zu einem geschlossen Augenlid des zu untersuchenden Auges hat und die Membran die Andruckmembran kontaktiert. Weiterhin sind Mittel zum getrennten Vortrieb beider Andruckeinheiten und Mittel zur Einstellung und Ablesung einer Andruckkraft an der zweiten Andruckeinheit angeordnet.

Description

Vorrichtung zur transpalpebralen Messung des Augeninnendrucks
Beschreibung
[0001] Die Erfindung wird in der Augenheilkunde angewendet und befasst sich mit einer Vorrichtung zur transpalpebralen Messung des
Augeninnendrucks. Sie ermöglicht die Umsetzung der subjektiven
Augeninnendruckschätzung durch den palpierenden Finger in eine objektive Messmethode.
[0002] Das Glaukom ist weltweit die zweithäufigste Ursache für vermeidbare Erblindungen. Für diese Erkrankung kennzeichnend ist die Neuropathie des Nervus Opticus, deren Ausmaß ophthalmoskopisch anhand von Papillenrandblutungen, Verringerung des neuroretinalen Randsaums oder einer pathologischen Papillenexkavation abgeschätzt werden kann. Der bekannteste Risikofaktor ist ein erhöhter Augeninnendruck. Weitere vaskuläre Faktoren für ein erhöhtes Risiko sind ein arterieller Hypotonus, kardiovaskuläre Erkrankungen, vasospastische Erkrankungen und
Arteriosklerose, daneben Diabetes mellitus, Blutgerinnungsstörung, Hyperlipidämie, Rauchen, genetische Dispositionen, Myopie und ein höheres Lebensalter. Charakteristische Gesichtsfeldausfälle, bis hin zur Erblindung und Strukturveränderungen der Papille sind die Folge des progressiven, irreversiblen Verlustes von retinalen Ganglienzellen. Daher besitzt die tonometrische Bestimmung des intraokulären Drucks einen sehr hohen Stellenwert.
[0003] Ausgehend von der Palpation der Bulbushärte entwickelten sich
indentationstonometrische, applanationstonometrische, transpalpebrale und konturtonometrische Messverfahren. 1954 wurde von Goldmann ein Applanationstonomter entwickelt, welches heute noch als
Standardmethode zu sehen ist. Hierbei wird ein stumpf-kegelförmiges Tonometerköpfchen auf die lokalanästhesierte und mit Fluoreszein benetzte Cornea des vor der Spaltlampe sitzenden Patienten gesetzt. Über ein im Tonometerköpfchen befindliches Doppelprisma kann anhand der Lage zweier Halbkreise der Andruck auf der Cornea ausgemessen werden, der zu deren Applanation mit einem Durchmesser von 3,06mm führt. Ist diese Applanation erreicht, wird der Augeninnendruck in mmHg an einer Stellschraube abgelesen.
[0004] Eine weitere Möglichkeit zur Messung des Augeninnendrucks erfolgt durch eine statische Deformation eines Auges mittels eines ringförmigen
Stützteils und einer dynamischen Deformation einer Augenkornea
(Hornhaut) über das Augenlid mittels eines Gewichtes in Form einer Kugel oder eines Balles. Der Ball fällt frei aus einer gewissen Höhe mit einem bestimmten Gewicht, wobei der Druckwert durch den ersten Rückstoß des Balles ermittelt wird. Beispielhaft hierfür soll das deutsche Patent
DE 19882965 B4 angegeben werden, welches eine Vorrichtung zur Messung des Augeninnendrucks offenbart. Innerhalb eines Gehäuses ist eine Hülse gelagert, die sich innerhalb bestimmter Grenzen hin und her bewegt und Führungen und ein Stützteil zur Bildung einer konstanten Grundbelastung aufweist. Ein Deformationsteil für den durch das Augenlid bedeckten Augapfel in der Form eines freifallenden Körpers ist innerhalb der Hülse gelagert. Durch den Einfluss seines Eigengewichtes fällt der Körper in den Führungen frei und bildet eine Stoßbelastung. Die statische Deformation des Augenlids erfolgt durch eine Stützbelastung in seinem Knorpelbereich durch zwei Vorsprünge des Stützteils, die in gleichen Abständen von 7 bis 10 mm von der Achse der Verschiebung des frei fallenden Deformationsteils liegen, wobei eine Verringerung der Schock- Absorbtion unter dem Augenlid erfolgt. Die Messung des
Augeninnendrucks kann sowohl im Bereich der Kornea oder Hornhaut als auch im Sklera-Bereich des Auges erfolgen.
[0005] Aus der EP 0584929 A1 ist ein Tonometer bekannt. Ein stabförmiges
Element läuft in einem rohrförmigen Zylinder, der auf das Augenlid aufgesetzt wird, um dieses zu fixieren. Das stabförmige Element wird mittels einer Feder gegen das Augenlid gedrückt. Der von dem Auge ausgeübte Gegendruck wird als Belastung der Feder abgegriffen und als Augeninnendruck gemessen. Das Gewicht des Fixationsrohrs geht in die Messung mit ein. Somit kann es zu einer Verfälschung der
Messergebnisse kommen.
[0006] Weitere Vorrichtungen zur transpalpebralen Messung des
Augeninnendrucks sind US 200801541 14 A1 und US 4729378 A offenbart, welche eine Andruckmembran aufweisen. In US 4729378 A wird durch die Deformation der Andruckmembran eine dahinterliegende, dem Auge abgewandte in einer festen Kammer befindliche Flüssigkeit komprimiert. An einem Auslassventil wird der Druck über die aufsteigende Flüssigkeit gemessen. In US 200801541 14 A1 wird die Andruckmembran auf das Augenlid mit einer pneumatischen Kraft gedrückt. Zusätzlich wird die Membran beleuchtet. Die Deformation der beleuchteten Membran beeinflusst das von der Membran zurückgeworfene und durch einen Sensor detektierte Lichtsignal. Durch eine angepasste Auswerteeinheit kann somit auf den Augeninnendruck geschlossen werden.
Darstellung der Erfindung
[0007] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur objektiven
transpalpebralen Messung des Augeninnendrucks zu entwickeln, welche die subjektive Augeninnendruckschätzung durch den palpierenden Finger ersetzt.
[0008] Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt es sich um ein
Tonometer, das transpalpebral den Augeninnendruck misst. Zur Messung des Augeninnendrucks werden, anstelle der Fingerbeere und ihren Tastrezeptoren, zwei einen Druck auf das Auge aufbauende Membranen verwendet. Dazu stehen zwei Andruckeinheiten miteinander in
Verbindung, wobei die erste Andruckeinheit in Verlängerung ihrer horizontalen Achse proximal einem Auge zugewandt eine
Membranhalterung mit einer Andruckmembran aufweist. Die zweite Andruckeinheit weist in Verlängerung ihrer horizontalen Achse proximal eine Halterung mit einer Membran auf. Die Andruckmembran und die Membran sind horizontal hintereinander angeordnet in der Art, dass die Andruckmembran direkten Kontakt zu einem geschlossen Augenlid des zu untersuchenden Auges hat und die Membran die Andruckmembran kontaktiert. Weiterhin sind Mittel zum getrennten Vortrieb beider
Andruckeinheiten und Mittel zur Einstellung und Ablesung einer
Andruckkraft an der zweiten Andruckeinheit angeordnet.
[0009] Die Andruckeinheiten bestehen aus jeweils einem Scherengitter und sind in ihrem jeweiligen Mittel- und Schwerpunkt über eine Querachse frei beweglich und reibungsarm verbunden.
[0010] Die Andruckeinheiten eines ersten Ausführungsbeispiels bestehen aus jeweils zwei längeren und vier kürzeren Schenkeln, welche zusammen die zwei Scherengitter bilden.
[001 1] Die Andruckeinheiten eines zweiten Ausführungsbeispiels bestehen aus jeweils zwei sich kreuzenden Schenkeln und aus vier an den Endpunkten der sich kreuzenden Schenkel mittig drehbar gelagerten Außenschenkel, wobei jeweils zwei Außenschenkel ihrerseits an ihren Endpunkten miteinander drehbar verbunden sind.
[0012] Die Membranhalterung ist proximal mit einem kreisrunden, vertikal zur Membranhalterung angeordneten Führungsring verbunden, in welchem dem Auge zugewandt und mit dem Führungsring bündig abschließend die Andruckmembran eingefügt und befestigt ist. Die Andruckmembran ist elastisch und besteht aus weichem Kunststoffpolymer.
[0013] Die Halterung ist stabförmig und proximal mit einer kreisrunden, vertikal zur Halterung angeordneten Aufnahme verbunden, in welcher die
Membran eingefügt und befestigt ist. Die Membran hat die Form einer Halbkugel, wobei ihre gekrümmte Seite während der transpalpebralen Messung auf der Andruckmembran aufliegt. Die Membran besteht aus einem bioverträglichen, elastischen Material, beispielsweise Silikon. [0014] Der Führungsring hat einen Innen-Durchmesser, welcher es gestattet, die Aufnahme mit der Membran vollständig zentriert aufzunehmen.
[0015] An der oberen Seite der ersten Andruckeinheit ist an einer
Verbindungsstelle zwischen den zwei Schenkeln eine Zugfeder mit ihrem einen Ende befestigt und mit ihrem entgegengesetzten Ende in einem Anstand von bis zu einem Drittel der Schenkellänge des halben Schenkels vom Mittel- und Schwerpunkt aus gesehen, befestigt, so dass auf das Scherengitter eine Kraft ausgeübt wird.
[0016] Die Mittel zum Vortrieb und zur Einstellung der Andruckkraft an der
zweiten Andruckeinheit bestehen aus zwei Zugfedern wobei eine Zugfeder proximal und eine Zugfeder distal in dem Scherengitter zueinander gespiegelt und gekippt angeordnet sind. Die erste Zugfeder ist mit ihrem einen Ende an einer Verbindungsstelle zwischen zwei Schenkeln an der unteren Seite der Andruckeinheit befestigt und mit ihrem
entgegengesetzten Ende mit einem Zahnrad, welches sich auf dem einen längeren Schenkel auf dem proximalen Ende des Scherengitters befindet, in einem Anstand von bis zu einem Drittel der Schenkellänge des halben Schenkels vom Mittel- und Schwerpunkt aus gesehen, verbunden, und die zweite Zugfeder ist mit ihrem einen Ende an der Verbindungsstelle zwischen zwei Schenkeln an der oberen Seite der Andruckeinheit befestigt und mit ihrem entgegengesetzten Ende ebenfalls mit einem Zahnrad, welches sich auf dem längeren Schenkel auf dem distalen Ende des Scherengitters befindet, in einem Anstand von bis zu einem Drittel der Schenkellänge des halben Schenkels vom Mittel- und Schwerpunkt aus gesehen, verbunden. Zwischen den Zahnrädern ist ein Schneckenrad angeordnet, welches mit einem Stellrad verbunden ist.
[0017] Die Einstellung der Andruckkraft an der zweiten Andruckeinheit des
zweiten Ausführungsbeispiels erfolgt mittels zweier Zugfedern, welche mit ihrem einen Ende in vertikaler Richtung an den miteinander verbundenen Schenkelenden der Schenkel angeordnet und mit ihrem zweiten Ende mit einem Zahnrad verbunden sind, welches mit zwei Schneckenrädern in Wirkverbindung steht.
[0018] Ein Haltestab ist fest mit der Querachse verbunden. Die Andruckeinheiten weisen an ihrem distalen Ende Gegengewichte auf.
[0019] In einer Ausführungsform weisen die Andruckeinheiten proximal zwei Kopfstützen jeweils zum Anlegen an Stirn und Jochbein auf. Ebenso können die Andruckeinheiten proximal mit einem Spiegelsystem und einer Lichtquelle ausgerüstet sein.
[0020] Vorteil der Erfindung ist es, dass eine Anwendung als
Routinemessinstrument in der Praxis oder Häuslichkeit möglich ist. Die Vorrichtung bietet die Möglichkeit der Augeninnendruckmessungen in jeglicher Körperlage. So kann sie bei immobilisierten, liegenden Patienten genauso, wie bei Kindern angewandt werden. Da es nicht zum direkten Kontakt der Cornea kommt, sind eine Infektionsgefahr mit pathogenen Keimen und direkte Verletzungen der Cornea ausgeschlossen. Durch die Unabhängigkeit von der Hornhautanästhesie werden anaphylaktische oder trophische Reaktionen vermieden.
[0021] Ein weiterer Vorteil ist die Anwendung bei Patienten mit
Hornhautpathologien, bei chronischer Konjunktivitis, Keratitis, oder nach Hornhautoperationen. Das Goldmann-Tonometer kann bei diesen
Patienten nicht angewandt werden.
[0022] Durch die Integration eines Spiegelsystems besteht für einen Patienten die Möglichkeit der Selbsttonometrie.
Ausführung der Erfindung
[0023]
[0024] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierzu zeigen Figur 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer perspektivischen
Darstellung mit einer ersten und einer zweiten Andruckeinheit,
Figur 2 die erste Andruckeinheit 1 ,
Figur 3 die zweite Andruckeinheit 2,
Figur 4 eine schematische Darstellung der Lage der beiden
Andruckeinheiten am Auge vor der Messung,
Figur 5 eine Aufwickeleinheit der zweiten Andruckeinheit 2 mit
Zugfeder,
Figur 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel,
Figur 7a eine schematische Darstellung des Bulbus und der unbelasteten Membran 10 und
Figur 7b das Verhalten der Membran 10 bei Einwirkung einer
Andruckkraft FA.
[0025] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur transpalpebralen Messung des Augeninnendrucks besteht im Wesentlichen aus zwei Andruckeinheiten, die miteinander in Verbindung stehen und parallel nebeneinander angeordnet sind. Die erste Andruckeinheit ist in Verlängerung ihrer horizontalen Achse proximal einem zu untersuchenden Auge zugewandt und weist eine Membranhalterung für eine Andruckmembran auf. Die zweite Andruckeinheit hat ebenfalls in Verlängerung ihrer horizontalen Achse proximal eine Halterung für eine Membran. Die Andruckmembran und die Membran sind horizontal hintereinander angeordnet. Die
Andruckmembran hat einen direkten Kontakt zu dem geschlossen Augenlid des zu untersuchenden Auges. Die Membran dagegen liegt auf der Andruckmembran und kontaktiert diese. Außerdem sind Mittel zum getrennten Vortrieb der beiden Andruckeinheiten in Richtung Auge und Mittel zur Ablesung der aufgewendeten Kraft an der zweiten
Andruckeinheit vorgesehen.
[0026] Für ein erstes Ausführungsbeispiel entsprechend Figur 1 (hier eine
perspektivische Darstellung) sind die beiden Andruckeinheiten 1 und 2 miteinander in ihrem jeweiligen Mittel- und Schwerpunkt (kurz Mitte) 101 bzw. 201 über eine Querachse 3 frei beweglich und reibungsarm verbunden. Die Andruckeinheit 1 besteht aus zwei längeren Schenkeln 102 und 103 und vier kürzeren Schenkeln 104, 105, 106 und 107, welche als Scherengitter 100 nniteinander verbunden sind, wobei die beiden längeren Schenkel 102 und 103 in ihrer Mitte auf dem Mittel- und
Schwerpunkt 101 miteinander verbunden sind. Andruckeinheit 2 besteht ebenfalls aus zwei längeren Schenkeln 202 und 203 vier kürzeren
Schenkeln 204, 205, 206 und 207, welche als Scherengitter 200 miteinander verbunden sind, wobei die beiden längeren Schenkel 202 und 203 in ihrer Mitte auf dem Mittel- und Schwerpunkt 201 miteinander verbunden sind. Durch die Mitte 101 der ersten Andruckeinheit 1 und die Mitte 201 der zweiten Andruckeinheit 2 ist die Querachse 3 drehbar gelagert.
[0027] Figur 2 zeigt die Andruckeinheit 1. An dem proximalen Ende 108 ist die Andruckeinheit 1 mit einer stabförmigen Membranhalterung 4 verbunden. Die Membranhalterung 4 ist in Verlängerung der horizontalen Achse des Scherengitters 100 angeordnet. Die Membranhalterung 4 trägt einen kreisrunden Führungsring 5, in welchem dem Auge zugewandt und mit dem Führungsring 5 bündig abschließend eine Andruckmembran 6 proximal eingefügt und befestigt ist. Der Führungsring 5 ist vertikal zur Membranhalterung 4 angeordnet. Die Andruckmembran 6 ist eine elastische Membran definierter Charakteristika und besteht aus weichem Kunststoffpolymer.
[0028] An der Verbindungsstelle 109 zwischen den Schenkeln 102 und 104 an der oberen Seite der Andruckeinheit 1 ist eine Zugfeder 7 mit ihrem oberen Ende 7a befestigt. An ihrem entgegengesetzten Ende 7b ist die Zugfeder 7 mit dem Schenkel 103 in der Art verbunden, dass auf das Scherengitter 100 eine Kraft ausgeübt wird. Das Ende 7b der Zugfeder 7 ist daher auf dem Schenkel 103 in einem Anstand von ca. einem Drittel der Schenkellänge des halben Schenkels 103 vom Mittel- und
Schwerpunkt 101 aus gesehen, befestigt. Mit den bekannten Teilen:
Länge der Schenkel 102 und 103, Abstand des Endes 7b vom Mittelpunkt 101 und Winkel zwischen den beiden Schenkeln lässt sich die Federkraft der Feder 7 berechnen, wenn deren Federkonstante bekannt ist. Aus dieser Federkraft kann die Kraft für den Vorschub der Andruckeinheit 1 nach den üblichen Kräfteberechnungen mittels Kosinussatz berechnet werden.
[0029] In Figur 3 ist die zweite Andruckeinheit 2 zu sehen, durch welche die
eigentliche transpalpebralen Messung des Augeninnendrucks
vorgenommen wird. Dazu ist die Andruckeinheit 2 identisch der
Andruckeinheit 1 als Scherengitter ausgeführt. Beide Andruckeinheiten sind in ihrem Grundaufbau kongruent.
[0030] Die Andruckeinheit 2 ist an ihrem proximalen Ende 208 ebenfalls mit einer stabförmigen Halterung 8 verbunden, welche in Verlängerung der horizontalen Achse des Scherengitters 200 angeordnet ist. Die Halterung 8 trägt eine kreisrunde Aufnahme 9 in welcher eine Membran 10 proximal eingefügt und befestigt ist. Die Aufnahme 9 ist vertikal zur Halterung 8 angeordnet. Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung der Lage der beiden Andruckeinheitenl und 2 am Auge 22 vor der Messung. Hier ist auch die Membran 10 mit der Aufnahme 9 genauer zu sehen. Die
Membran 10 hat die Form einer Halbkugel (konvex) und besteht aus Silikon oder einem anderen bioverträglichen, elastischen Material. Die gekrümmte Seite der halbkugelförmigen Membran 10 liegt bei der transpalpebralen Messung auf der Andruckmembran 6 auf, ist also dem Auge 22 zugewandt.
[0031] Im Gegensatz zur Andruckeinheit 1 hat die Andruckeinheit 2 Mittel zur Einstellung der Andruckkraft und zum Ablesen der selbigen auf einer Skala. Dazu ist eine Zugfeder 12 mit ihrem unteren Ende 12a an der Verbindungsstelle 209 zwischen den Schenkeln 203 und 205 an der unteren Seite der Andruckeinheit 2 befestigt. An ihrem entgegengesetzten Ende 12b ist die Zugfeder 12 mit einem Zahnrad 14 verbunden, welches sich auf dem Schenkel 202 auf dem proximalen Ende des Scherengitters 200 der Andruckeinheit 2 in einem Anstand von ca. einem Drittel der Schenkellänge des halben Schenkels 202 vom Mittel- und Schwerpunkt 201 aus gesehen, befindet.
[0032] Eine Zugfeder 13 ist mit ihrem oberen Ende 13a an der Verbindungsstelle 210 zwischen den Schenkeln 203 und 206 an der oberen Seite der Andruckeinheit 2 befestigt. An ihrem entgegengesetzten Ende 13b ist die Zugfeder 13 mit einem Zahnrad 15 verbunden, welches sich auf dem Schenkel 202 auf dem distalen Ende des Scherengitters 200 der
Andruckeinheit 2 in einem Anstand von ca. einem Drittel der
Schenkellänge des halben Schenkels 202 vom Mittel- und Schwerpunkt 201 aus gesehen, befindet. Zwischen den Zahnrädern 14 und 15 ist ein Schneckenrad 18 auf dem Schenkel 203 angeordnet, welches mit einer Achse 19 fest verbunden ist, an deren distalen Ende sich ein Stellrad 20 befindet. Weiterhin ist auf dem Zahnrad 14 ein Zeiger 21 fest angeordnet. Die Skala ist auf der Querachse 3 angeordnet, kann aber auch an einer anderen Stelle befestigt sein. Durch diese Anordnung wird die
Andruckeinheit 2 definiert in Richtung Auge bewegt.
[0033] Für eine Ausführungsform können die Zugfedern 12 und 13 mit einem reißfesten und nicht dehnbaren Faden 16 bzw. 17 verbunden sein, welcher zu einer Aufwickeleinheit 14a am Zahnrad 14 bzw.
Aufwickeleinheit 15a am Zahnrad 15 führen (Figur 5).
[0034] Beide Andruckeinheiten 1 und 2 sind miteinander in ihrem jeweiligen
Mittel- und Schwerpunkt 101 bzw. 201 über die Querachse 3 frei beweglich und reibungsarm verbunden. Sie sind nebeneinander so angeordnet, dass der Führungsring 5 mit der Andruckmembran 6 auf dem Augenlid des zu untersuchenden Auge aufliegt und die kreisrunde
Aufnahme 9 mit der Membran 10 in den Führungsring 5 während der Untersuchung ohne Druck eingeführt und an der Andruckmembran 6 zentriert angelegt wird. Daher ist es notwendig, dass der Innen- Durchmesser des Führungsrings 5 etwas größer ist als der Außen- Durchmesser der Aufnahme 9. Die Höhe des Führungsrings 5 entspricht der Höhe der Aufnahme 9 zuzüglich der Höhe der Membran 10, so dass die distalen Außenkanten des Führungsrings 5 und der Aufnahme 9 bei Kontakt beider Membranen 6 und 10 zueinander plan abschließen.
[0035] Für die Handhabung der Vorrichtung ist ein Haltestab 23 fest mit der
Querachse 3 verbunden. Außerdem kann ein Rahmen um die gesamte Vorrichtung in Höhe der Querachse 3 und parallel zu den
Andruckeinheiten 1 und 2 zur Stabilisierung mit der Vorrichtung verbunden sein. Gegengewichte 24 und 25 auf den Andruckeinheiten 1 und 2 an ihrem distalen Ende gleichen das Gewicht der stabförmigen Halterungen 4 bzw. 8 mit den darauf angeordneten Aufnahmen 5 bzw. 9 und den
Membranen 6 bzw. 10 aus.
[0036] Über zwei, hier nicht weiter gezeigte Kopfstützen, jeweils zum Anlegen an die Stirn und das Jochbein, kann der genaue Abstand der Vorrichtung justiert werden, wodurch auch ein zu starker Andruck der Vorrichtung auf das Auge 22 verhindert wird. Ebenso ist es möglich zur Kontrolle der Messung ein Spiegelsystem mit einer Lichtquelle, bspw. einer LED mit eigener Stromversorgung, direkt an der proximalen Seite der
Andruckeinheiten 1 und 2 anzubringen.
[0037] Ein weiteres Ausführungsbeispiel wird in Figur 6 gezeigt. Die Vorrichtung besteht ebenfalls aus zwei Andruckeinheiten 30 und 31 , wobei hier der Einfachheit halber nur die Andruckeinheit 31 dargestellt wird. Beide Andruckeinheiten 30 und 31 sind als Scherengitter 32a und 32b aufgebaut und zueinander kongruent. Durch den jeweiligen Mittel- und Schwerpunkt (kurz Mitte) der ersten Andruckeinheit 30 und der zweiten Andruckeinheit 31 ist eine Querachse 3 drehbar gelagert, welche beide Andruckeinheiten 30 und 31 frei beweglich und reibungsarm miteinander verbindet. Die Andruckeinheit 30 hat, wie auch im vorhergehenden Beispiel die
Andruckeinheit 1 auf dem proximalen Ende eine stabförmige
Membranhalterung 33a in Verlängerung der horizontalen Achse des Scherengitters 32a Die Membranhalterung 33a trägt einen kreisrunden Führungsring 34a, in welchem dem Auge zugewandt und mit dem
Führungsring 34a bündig abschließend eine Andruckmembran proximal eingefügt und befestigt ist. Der Führungsring 34a ist vertikal zur
Membranhalterung 33a angeordnet. Ebenso sind Mittel vorgesehen, welche eine definierte Kraft über das Scherengitter 32a auf das Auge 22 aufbringen können.
[0038] Die Andruckeinheit 31 besteht aus einem Scherengitter 32b, welches aus zwei sich kreuzenden Schenkeln 321 und 322 sowie aus vier an den Endpunkten der sich kreuzenden Schenkel 321 und 322 mittig drehbar gelagerten Außenschenkeln 323, 324, 325 und 326 besteht. Jeweils zwei Außenschenkel 323, 324, 325 und 326 sind ihrerseits an ihren
Endpunkten miteinander drehbar verbunden. In Verlängerung der horizontalen Achse des Scherengitters 32b ist an dem proximalen Ende der Andruckeinheit 31 eine stabförmige Halterung 33b angeordnet. Die Halterung 33b trägt eine kreisrunde Aufnahme 34b in welcher eine
Membran 35b proximal eingefügt und befestigt ist. Die Aufnahme 34b ist vertikal zur Halterung 33b angeordnet. Die Membran 35b hat die Form einer Halbkugel und besteht aus Silikon oder einem anderen
bioverträglichen, elastischen Material. Die gekrümmte, proximale Seite der halbkugelförmigen Membran 35b liegt bei der transpalpebralen Messung auf der Andruckmembran, welche sich auf der Andruckeinheit 30 befindet, auf und ist dem Auge 22 zugewandt.
[0039] Mit der Andruckeinheit 31 sind Mittel zur Einstellung der Andruckkraft und zum Ablesen der selbigen verbunden. Hierzu sind an den freien, miteinander verbundenen Schenkelenden der Schenkel 323 und 324 bzw. 325 und 326 in vertikaler Richtung Zugfedern 36 bzw. 37 mit ihrem einen Ende angeordnet. Die Zugfedern 36 und 37 können in einem schützenden Gehäuse angeordnet sein, was hier nicht weiter erläutert werden soll. Die Kraft der Zugfedern 36 und 37 wirkt in vertikaler Richtung, so dass das Scherengitter 32b mit Winkeln zwischen 20° und 70° zur horizontalen Achse zusammengedrückt wird. Dadurch erfolgt auf die Membran 35b ein Vorschub mit einer konstanten Kraft, welche sich in üblicher weise aus den Winkeln, den Längen der Schenkel des Scherengitters 32b und durch die Vorgabe einer bestimmten Federcharakteristik berechnen lässt. Eine konstante Kraft für den Vorschub hat Vorteile bei unterschiedlicher Anatomie des Gesichtes und der Lage des Auges in Bezug auf die knöcherne Orbitawand.
[0040] Auf der Querachse im Mittelpunkt der Andruckeinheit 31 ist ein Zahnrad 38 angeordnet, welches mit zwei Schneckenrädern 39 und 40 in
Wirkverbindung steht. Das Zahnrad 38 seinerseits ist mit dem zweiten Ende der Zugfedern 36 und 37 verbunden. Durch Drehung des Zahnrades 38 werden die Zugfedern 36 und 37 gespannt und es wird letztendlich eine konstante Kraft FA über das Scherengitter 32b auf die Membran 35b übertragen. Das Zahnrad 38 und die Schneckenräder 39 und 40 sind auf einer in der freien Rotation der beiden Scherengitterarme sich
mitbewegenden Montageplatte aufgebracht. Die Schneckenräder 39 und 40 verhindern gleichzeitig das Zurückgleiten der Feder. Ebenso kann dort eine Ableseeinheit montiert sein.
[0041] Für die Handhabung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die
Vorrichtung zunächst zu dem geschlossenen Auge geführt. Dies kann durch den zu Untersuchenden selbst erfolgen oder durch eine weitere Person. Die Andruckeinheit 1 mit Membranhalterung 4 und
Andruckmembran 6 wird auf das geschlossene Auge zentriert aufgesetzt und entgegen dem von der Zugfeder 7 aufgebauten Widerstand geführt. Die Zugfeder 7 dehnt sich und übt eine Kraft auf die Schenkel 102 und 103 aus. Durch die Federspannung der Zugfeder 7 kommt die
Andruckmembran 4 ohne knöcherne Tangierung auf dem Bulbus zu liegen. Die konstante Andruckkraft führt zur Glättung des Oberlides, sowie zur indirekten Fixierung des Bulbus.
[0042] Die Andruckeinheit 2 mit der Halterung 8, worauf sich die Aufnahme 9 mit der Membran 10 befinden, ist parallel zur Andruckeinheit 1 angeordnet, befindet sich aber noch in seiner Ausgangsposition, d.h. die Zugfedern 12 und 13 sind noch nicht gespannt und die Aufnahme 9 mit der Membran 10 befindet sich außerhalb des Führungsrings 5. Durch Drehung des
Stellrades 20 entgegen dem Uhrzeigersinn werden die Zugfedern 12 und 13 gespannt, was einen Vortrieb der Andruckeinheit 2 in Richtung Auge bewirkt. Der Messvorgang beginnt, wenn die Aufnahme 9 mit der
Membran 10 sich innerhalb des Führungsrings 5 befindet, sich beide Membranen 6 und 10 berühren, aber noch keinen Druck aufeinander ausüben. Diese Stellung der Membranen 6 und 10 ist auf der Skala die Nullstellung. Die Festlegung der Nullstellung erfolgt durch eine vorherige Eichung der Vorrichtung.
[0043] Durch weiteres Drehen am Stellrad 20 erhöht sich die horizontal gerichtete Kraft, die über die Membran 10 auf die Andruckmembran 6, das geschlossene Lid und schließlich auf den Bulbus oculi übertragen wird. Dabei wird die Halbkugel der Membran 10 mit der Andruckkraft FA zusammengedrückt und es bildet sich eine Applanationsfläche AA. Über die Andruckmembran 6 werden umgekehrt die Druckeigenschaften des Bulbus auf die Membran 10 übertragen. Über einen, hier nicht weiter gezeigten Spiegel und eine zuschaltbare Beleuchtung kann, der
Untersucher den Andruckvorgang der Membranen verfolgen.
[0044] Die Figuren 7a und 7b veranschaulichen das Verhalten der Membran 10 bei Einwirkung der Andruckkraft FA. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde auf die Darstellung der Membran 6 und des Lids verzichtet. Die Membran 6 schmiegt sich über das Lid dem Bulbus an. Figur 7a zeigt dazu den Bulbus und die unbelastete Membran 10. Figur 7b zeigt die Applanation der Membran 10 mit der Applanationsfläche AA und der Verformung des Bulbus mit intrabulbärer Kraftableitung FK bei Einwirkung der Andruckkraft FA. Die Andruckkraft FA lässt sich anhand der Position des Zeigers 21 auf der Skala ablesen. Die gemessene Andruckkraft FA ist proportional mit dem Augeninnendruck. Die Messung ist abgeschlossen, wenn eine Zunahme der Applanationsfläche AA der Membran 10 nicht mehr erfolgt. Die maximale Applanationsfläche AA der Membran 10 wird durch einen in die Membran 10 integrierten, sichtbaren Ring als
Berührungsfläche definiert, welcher in das Silikonmaterial als Unebenheit eingeformt ist. Für das Ausführungsbeispiel hat der hier nicht weiter gezeigte Ring einen Durchmesser von 8mm. Die maximale Applanation der Membran 10 in einer definierten Applanationsfläche AA ist ein Maß für die entstandene Verformung des Bulbus.
[0045] Hat die Applanation ihr Maximum erreicht, wird die Position des Zeigers 21 auf der Skala abgelesen und anhand einer Eichungstabelle, welche die Federcharakteristiken der Zugfedern 12 und 13 berücksichtigt, der dazugehörige Wert des Augeninnendrucks in mmHg ermittelt.
[0046] Die Berechnung der Andruckkraft FA erfolgt nach den bekannten
Berechnungsmethoden für ein Scherengitter 200. Durch die Federkraft FF wird das Scherengitter 200 zusammengezogen. Die Seitenlängen a und c sind bekannt. Mit Hilfe des zwischen den Schenkeln 203 und 202 eingeschlossenen Winkels α wird die entsprechende Seitenlänge b über den Kosinussatz berechnet. Aus der Seitenlänge b wird der
Verschiebeweg s der Zugfeder 12 berechnet. Aus dem Verschiebeweg s und der Federkonstanten CF der Zugfeder 12 ergibt sich die Federkraft FF.
[0047] Die Andruckkraft FA berechnet sich als eine Funktion aus der
Federkonstanten CF und dem Verschiebeweg s. Der über die Membran 10 auf die Andruckmembran 6 aufgebaute Druck P (in N/m2) am Augenlid berechnet sich aus:
P = FA / AA
mit der Andruckkraft FA und der Applanationsfläche AA.
[0048] Der für die Augeninnendruckmessung typische Druckwert wird in mmHg angegeben, wobei ein Wert von 1 mmHg einem Wert von 133,32 N/m2 entspricht.
[0049] Die Berechnungen für das zweite Ausführungsbeispiel können analog
durchgeführt werden.
[0050] Die Vorrichtung ist als Handgerät vorgesehen. Dadurch kann die Messung in allen Positionen des zu untersuchenden erfolgen, z.B. auch im Liegen. Ebenso ist es möglich, die Vorrichtung als Standgerät bzw. eine Fassung zu konstruieren, in welche die Vorrichtung mit dem Haltegriff eingesetzt werden kann. Der Patient könnte dann, wie bei anderen stationären Tonometern, davor Platz nehmen und seinen Kopf in einer Kinn-und Stirnstütze ablegen. Mittels einer feststellbaren Schiene wird das Tonometer dem Patientenauge entgegengeführt und bei Erreichen Nulllage arretiert und der Messvorgang beginnt.
Bezugszeichen
1 erste Andruckeinheit
100 Scherengitter der Andruckeinheit 1
101 Mittel- und Schwerpunkt der Andruckeinheit 1 (Mitte) 102, 103 zwei längere Schenkel
104, 105, 106, 107 vier kürzere Schenkel
108 proximales Ende der Andruckeinheit 1
109 Verbindungsstelle zwischen den Schenkeln 102, 104 2 zweite Andruckeinheit
200 Scherengitter der Andruckeinheit 2
201 Mittel- und Schwerpunkt der Andruckeinheit 2 (Mitte) 202, 203 zwei längere Schenkel
204, 205, 206, 207 vier kürzere Schenkel
208 proximales Ende der Andruckeinheit 2
209 Verbindungsstelle zwischen den Schenkeln 203, 205 an der unteren Seite der Andruckeinheit 2
210 Verbindungsstelle zwischen den Schenkeln 203, 206 an der oberen Seite der Andruckeinheit 2
3 Querachse
4 Membranhalterung
5 Führungsring
6 Andruckmembran
7 Zugfeder
7a oberes Ende der Zugfeder 7
7b entgegengesetztes Ende der Zugfeder 7
8 stabförmige Halterung
9 kreisrunde Aufnahme
10 Membran
12 Zugfeder
12a unteres Ende der Zugfeder 12
12b entgegengesetztes Ende der Zugfederl 2
13 Zugfeder 13a oberes Ende der Zugfeder 13
13b entgegengesetztes Ende der Zugfeder 13
Zahnrad
14a Aufwickeleinheit
Zahnrad
15a Aufwickeleinheit
Faden
Faden
Schneckenrad
Achse für Schneckenrad 18
Stellrad
Zeiger
Auge
Haltestab
Gegengewicht der Andruckeinheit 1
Gegengewicht der Andruckeinheit 2
erste Andruckeinheit
zweite Andruckeinheit
a, b Scherengitter
321 , 322 zwei sich kreuzende Schenkel
323, 324, 325, 326 vier Außenschenkel
327 Mittel- und Schwerpunkt der Andruckeinheit (Mitte)a, b Halterung
a, b Aufnahme
b Membran
Zugfeder an den miteinander verbundenen Schenkelenden der Schenkel3 und 324
Zugfeder an den miteinander verbundenen Schenkelenden der Schenkel5 und 326
Zahnrad
Schneckenrad
Schneckenrad

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung zur transpalpebralen Messung des Augeninnendrucks dadurch gekennzeichnet, dass
zwei Andruckeinheiten (1 , 2; 30, 31 ) miteinander in Verbindung stehen, wobei die erste Andruckeinheit (1 ; 30) in Verlängerung ihrer horizontalen Achse proximal einem Auge zugewandt eine Membranhalterung (4, 33a) mit einer Andruckmembran (6) aufweist und
die zweite Andruckeinheit (2; 31 ) in Verlängerung ihrer horizontalen Achse proximal eine Halterung (8; 33b) mit einer Membran (10; 35b) aufweist, wobei die Andruckmembran (6) und die Membran (10; 35b) horizontal hintereinander angeordnet sind in der Art, dass die Andruckmembran (6; 35a) direkten Kontakt zu einem geschlossen Augenlid des zu untersuchenden Auges hat und die Membran (10; 35b) die Andruckmembran (6) kontaktiert, und
dass Mittel zum getrennten Vortrieb beider Andruckeinheiten (1 , 2; 30, 31 ) und Mittel zur Einstellung und Ablesung einer Andruckkraft an der zweiten
Andruckeinheit (2; 31 ) angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass
die zwei Andruckeinheiten (1 , 2; 30, 31 ) aus jeweils einem Scherengitter (100, 200; 32) bestehen und in ihrem jeweiligen Mittel- und Schwerpunkt (101 , 201 ; 327) über eine Querachse (3) frei beweglich und reibungsarm verbunden sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Andruckeinheit (1 ) aus zwei längeren Schenkeln (102, 103) und vier kürzeren Schenkeln (104, 105, 106, 107) besteht, welche zusammen das erste Scherengitter (100) bilden und die zweite Andruckeinheit (2) aus zwei längeren Schenkeln (202, 203) und vier kürzeren Schenkeln (204, 205, 206, 207) besteht, welche zusammen das zweite Scherengitter (200) bilden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass
Andruckeinheiten (30, 31 ) jeweils aus zwei sich kreuzenden Schenkeln (321 , 322) und aus vier an den Endpunkten der sich kreuzenden Schenkel (321 , 322) mittig drehbar gelagerten Außenschenkeln (323, 324, 325, 326) besteht, wobei jeweils zwei Außenschenkel (323, 324, 325, 326) ihrerseits an ihren Endpunkten miteinander drehbar verbunden sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass
die Membranhalterung (4, 33a) proximal mit einem kreisrunden, vertikal zur Membranhalterung (4, 33a) angeordneten Führungsring (5; 34a) verbunden ist, in welchem dem Auge zugewandt und mit dem Führungsring (5; 34a) bündig abschließend die Andruckmembran (6) eingefügt und befestigt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5 dadurch gekennzeichnet, dass
die Andruckmembran (6) elastisch ist und aus weichem Kunststoffpolymer besteht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass
die Halterung (8; 33b) stabförmig ist und proximal mit einer kreisrunden, vertikal zur Halterung (8; 33b) angeordneten Aufnahme (9; 34b) verbunden ist, in welcher die Membran (10; 35b) eingefügt und befestigt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 7 dadurch gekennzeichnet, dass
die Membran (10; 35b) die Form einer Halbkugel hat, wobei ihre gekrümmte Seite während der transpalpebralen Messung auf der Andruckmembran (6) aufliegt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 , 7 oder 8 dadurch gekennzeichnet, dass
die Membran (10; 35b) aus einem bioverträglichen, elastischen Material besteht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass
die Membran (10; 35b) aus Silikon besteht.
1 1. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 7 dadurch gekennzeichnet, dass
der Führungsring (5; 34a) einen Innen-Durchmesser hat, welcher es gestattet, die Aufnahme (9; 34b) mit der Membran (10; 35b) vollständig zentriert aufzunehmen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass
an einer Verbindungsstelle (109) zwischen den zwei Schenkeln (102 und 104) an der oberen Seite der Andruckeinheit (1 ) eine Zugfeder (7) mit ihrenn einen Ende (7a) befestigt ist und mit ihrem entgegengesetzten Ende (7b) in einem Anstand von bis zu einem Drittel der Schenkellänge des halben Schenkels (103) vom Mittel- und Schwerpunkt (101 ) aus gesehen, befestigt ist, so dass auf das Scherengitter (100) eine Kraft ausgeübt wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass
die Mittel zum Vortrieb und zur Einstellung der Andruckkraft an der zweiten Andruckeinheit (2) aus zwei Zugfedern (12, 13) bestehen, wobei eine Zugfeder (12) proximal und eine Zugfeder (13) distal in dem Scherengitter (200) zueinander gespiegelt und gekippt angeordnet sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 13 dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Zugfeder (12) mit ihrem einen Ende (12a) an einer Verbindungsstelle
(209) zwischen den zwei Schenkeln (203 und 205) an der unteren Seite der Andruckeinheit (2) befestigt und mit ihrem entgegengesetzten Ende (12b) mit einem Zahnrad (14), welches sich auf dem Schenkel (202) auf dem proximalen Ende des Scherengitters (200) befindet, in einem Anstand von bis zu einem Drittel der Schenkellänge des halben Schenkels (202) vom Mittel- und
Schwerpunkt (201 ) aus gesehen, verbunden ist, und
die zweite Zugfeder (13) ihrem einen Ende (13a) an einer Verbindungsstelle
(210) zwischen den zwei Schenkeln (203 und 206) an der oberen Seite der Andruckeinheit (2) befestigt und mit ihrem entgegengesetzten Ende (13b) mit einem Zahnrad (15), welches sich auf dem Schenkel (202) auf dem distalen Ende des Scherengitters (200) befindet, in einem Anstand von bis zu einem Drittel der Schenkellänge des halben Schenkels (202) vom Mittel- und
Schwerpunkt (201 ) aus gesehen, verbunden ist, und
zwischen den Zahnrädern (14, 15) ein Schneckenrad (18) angeordnet ist, welches mit einem Stellrad (20) verbunden ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass
die Einstellung der Andruckkraft an der zweiten Andruckeinheit (31 ) mittels zweier Zugfedern (36, 37) erfolgt, welche mit ihrem einen Ende in vertikaler Richtung an den miteinander verbundenen Schenkelenden der Schenkel (323 und 324, 325 und 326) angeordnet und mit ihrem zweiten Ende mit einem Zahnrad (38) verbunden sind, welches mit zwei Schneckenrädern (39, 40) in Wirkverbindung steht.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 15 dadurch gekennzeichnet, dass ein Haltestab (23) fest mit der Querachse (3) verbunden ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 dadurch gekennzeichnet, dass die Andruckeinheiten (1 , 2; 30, 31 ) an ihrem distalen Ende Gegengewichte (24, 25) aufweisen.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17 dadurch gekennzeichnet, dass die Andruckeinheiten (1 , 2; 30, 31 ) proximal zwei Kopfstützen jeweils zum Anlegen an Stirn und Jochbein aufweisen.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18 dadurch gekennzeichnet, dass die Andruckeinheiten (1 , 2; 30, 31 ) proximal ein Spiegelsystem und eine Lichtquelle aufweisen.
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