WO2023152121A1 - Anordnung zur gewinnung diagnostischer informationen vom auge - Google Patents

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WO2023152121A1
WO2023152121A1 PCT/EP2023/052965 EP2023052965W WO2023152121A1 WO 2023152121 A1 WO2023152121 A1 WO 2023152121A1 EP 2023052965 W EP2023052965 W EP 2023052965W WO 2023152121 A1 WO2023152121 A1 WO 2023152121A1
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WO
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arrangement
unit
eye
tonometry
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PCT/EP2023/052965
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English (en)
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Inventor
Martin Hacker
Carsten Albrecht
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Carl Zeiss Meditec Ag
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    • 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
    • A61B3/165—Non-contacting tonometers
    • 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
    • A61B3/02—Subjective types, i.e. testing apparatus requiring the active assistance of the patient
    • A61B3/024—Subjective types, i.e. testing apparatus requiring the active assistance of the patient for determining the visual field, e.g. perimeter types

Definitions

  • the present invention relates to an arrangement for obtaining diagnostic information from the eye, in particular for assessing a glaucoma disease.
  • Glaucoma also known as glaucoma, describes a series of eye diseases of different causes that result in irreversible damage to the nerve fibers of the optic nerve. As the disease progresses, this becomes noticeable at the exit point of the optic nerve as increasing hollowing (excavation) or pallor and atrophy of the optic nerve head (papilla). As a result, characteristic visual field defects (scotomas) develop, which in extreme cases can lead to blindness in the affected eye.
  • Elevated intraocular pressure is one of the most important risk factors for glaucoma, which can also be easily measured on a regular basis. According to the prior art, different solutions are known for this.
  • the usually specified intraocular pressure is the relative pressure of the interior of the eye, in particular of the aqueous humor, in relation to the atmospheric air pressure. If this relative pressure is significantly increased, for example, there is a noticeable hardening of the eye, which is why ophthalmologists carried out at least a qualitative assessment of the intraocular pressure by palpation before the availability of tonometers.
  • this IOP must be distinguished from absolute pressures, such as are sometimes determined by intraocularly implanted pressure sensors if they are not related to the prevailing atmospheric air pressure (US Pat. No. 8,257,295 B2).
  • Applanation tonometry which was developed by the Austrian-Swiss ophthalmologist Hans Goldmann, was a first, common and accurate method for determining the intraocular pressure.
  • a small measuring device is attached to the common examination device, the slit lamp.
  • the force used is generated by a spring balance coupled to a measuring drum. The pressure values can then be read directly from this because of the known contact surface.
  • aqueous solution of the dye fluorescein can also be dripped into the conjunctival sac beforehand for the examiner to visually check the contact between the cornea and the measuring body.
  • applanation tonometers that are hand-held to inspect, for example, people who are lying down.
  • Applanation tonometers have the major disadvantage that they are a contact method in which the sensitive cornea has to be touched directly. This generally requires anesthesia of the cornea. Furthermore, the measurement requires some time during which the patient is not allowed to move his eyes in order not to disturb the measurement or even cause corneal injuries. As with other corneal-based tonometry methods, the stiffness and viscoelasticity and in particular the thickness of the cornea can influence the pressure values determined. For people with a very thick cornea, the measurement result can be too high.
  • the method is impression tonometry, for example using the Tonometers developed by the Norwegian ophthalmologist Hjalmar August Schiotz.
  • the device is placed by hand on the anesthetized cornea of the supine patient. It shows how deep a metal pin with a defined weight indents the cornea.
  • the intraocular pressure can then be read from a calibrated table.
  • a problem with impression tonometry is that the instruments used are only calibrated for eyes with an average scleral distensibility and can give incorrect values for the intraocular pressure for myopic eyes.
  • impression tonometry is the use of a large number of force sensors adapted to the surface of the eye (e.g. designed as a MEMS sensor) for palpation by automated, spatially resolved force measurement (US 2011/0054291 A1).
  • DCT Dynamic Contour Tonometry
  • the measuring head which is modeled on the cornea, brings the cornea into its natural, tension-free state.
  • the curvature of the cornea under the measuring head is only slightly reduced (flatter).
  • the pressure between the measuring head and the cornea corresponds to the intraocular pressure.
  • a pressure sensor built into the head of the tonometer can record the eye pressure directly and largely independently of corneal influences. The precision achieved makes it possible to display pulse curves of the intraocular pressure, which are triggered by the heartbeat, similar to an ECG.
  • the Icare® id 00 from SCARE FINLAND OY is one of the so-called rebound tonometers. Its measuring principle is based on a moving, light probe that hits the eye and is decelerated and thrown back by it, with the deceleration and rebound behavior of the probe correlating with the intraocular pressure. This braking and rebound behavior is recorded inductively using a magnetized wire in the probe. The impact speed of the probe is selected in such a way that the measurement can be carried out faster than the blinking reflex, i.e. it cannot be disturbed by patient reactions.
  • the method of tonography based on the above-mentioned tonometries still exists.
  • the intraocular pressure is temporarily artificially increased and the change in volume and pressure reduction due to the outflow of aqueous humor are measured over a period of a few minutes and an outflow resistance is determined from this.
  • transpalpebral scleral tonometry since the measurement of the intraocular pressure is carried out through the eyelid.
  • the tonometer also works according to the recoil principle, with a freely movable rod serving as a sensor by lowering it onto the eyelid in the area of the sclera. The patient, sitting or lying down, must look up at a 45° angle.
  • transpalpebral tonometry using a head-worn system (US 2010/0152565 A1) with the eyes and head normally positioned while sitting and using finger pressure on a spatially resolved force sensor (e.g. MEMS) (US 2021/0345877 A1).
  • intraocular pressure measurement results also depend on the biomechanical condition of the lid and sclera, as well as the relative alignment of the eye to the tonometer. Measurements on the sclera or conjunctiva have the advantage that the sclera and conjunctiva have fewer nerve endings than the cornea and are therefore much less sensitive to stimuli (F. Stapelton et al., "Corneal and conjunctival sensitivity to air stimuli", Br J Ophthalmol 2004;88:1547-1551.doi:10.1136/bjo.2004.044024). Although local anesthesia is not required when using this method, the patient still feels direct contact of the lid with the probe.
  • Airpuff NCT Airpuff Non-Contact Tonometry
  • Airpuff NCT Airpuff NCT
  • the intraocular pressure is measured using an air pulse, which briefly depresses the cornea depending on the intraocular pressure, for example by 0.4 to 1 mm in time intervals of 10 to 30 ms.
  • the measurement accuracy is usually somewhat lower compared to the contact measurement methods mentioned above.
  • impression and applanation tonometric examinations are exclusively ophthalmological activities, inspections and screening of the intraocular pressure using Airpuff-NCT are increasingly being used by optometrists and opticians. From the patient's point of view, this measuring method is fundamentally attractive because of the freedom from contact and unnecessary local anesthesia, but in practice it is occasionally felt to be uncomfortable because of the unexpected, clearly noticeable puff of air, especially with multiple measurements.
  • the VISUPLAN® 500 from Carl Zeiss Meditec AG is a concrete example of Airpuff Non-Contact Tonometry. Its handling is intuitive, whereby the touchscreen can be used to choose between single and multiple measurements or a test air pulse and then the measurement process done automatically. The results are displayed directly on the monitor, but can also be transmitted or output via a serial interface.
  • 9,462,947 B2 in turn proposes a solution for contact-free measurement of the intraocular pressure using electromagnetic waves.
  • laser radiation is directed onto the surface of the eye in order to generate vibrations or mechanical waves on the basis of photoacoustic phenomena.
  • the surface vibrations thus generated are then detected using optical interferometry and/or optical coherence tomography and/or laser Doppler vibrometry in order to determine information regarding the intraocular pressure therefrom.
  • additional measurement information such as the curvature and/or thickness of the cornea and/or the water content of the eye, and to take this into account when determining the intraocular pressure.
  • Non-contact tonometer is described in US 2016/0374554 A1.
  • Using an acoustic or mechanical wave surface waves of different frequencies are generated in a patient's eye, which in turn are detected contactlessly to obtain pressure information about the eye, for example also using the ultrasonic transducer mentioned in the document.
  • Document WO 2021/160924 A1 in turn proposes an optical structure with a light source and a photodetector array for detecting movements of the surface of the eye for contactless measurement of intraocular pressure.
  • Emphasized advantages of exemplary embodiments in US 2016/0374554 A1 can be seen in the fact that no sensitive eye surfaces have to be touched and, in the case of a non-contact design, they can be used from one patient to another with a lower risk of contamination.
  • spark gaps are proposed for generating non-linear sound waves for contact-free surface wave excitation.
  • a general problem of tonometry is that the detection of increased intraocular pressure (ocular hypertension) indicates an important risk factor for glaucoma, but is not sufficient for its diagnosis and follow-up. For example, atmospheric glaucoma not recognized or misjudged ocular hypertension without developing glaucoma.
  • Three-dimensional imaging of the optic nerve head in particular the extent of damage to the optic nerve is determined based on the size and shape of the optic disc cavity (cavity of the optic nerve head). Suitable methods for this are, for example, optical coherence tomography (OCT, CIRRUS device), confocal scanning (CSLO, HRT device) or the evaluation of stereoscopic images of the fundus.
  • OCT optical coherence tomography
  • CSLO confocal scanning
  • HRT device the evaluation of stereoscopic images of the fundus.
  • RNFL retinal nerve fiber layer thickness
  • SLP scanning laser polarimetry
  • the newer imaging methods such as OCT, CSLO and SLP record even minor damage before the occurrence of substantial visual field defects in a very reproducible and detailed manner and thus offer significant diagnostic support, especially for the assessment of early stages and follow-up controls.
  • glaucoma To classify glaucoma, an examination of the anterior segment of the eye with a slit lamp is also necessary. The assessment is carried out with regard to pigment deposits on the posterior surface of the cornea or pathological protein on the lens, corneal opacity and pigment defects or protein deposits in the iris. Furthermore, the width and morphology of the chamber angle can be assessed with the help of a contact glass (gonioscopy). The information obtained in this way can then be used to classify the glaucoma, for example into open-angle glaucoma, narrow-angle glaucoma, pigmentary glaucoma, pseudoexfoliation glaucoma, and appropriate treatment measures can be initiated (e.g. pressure-reducing medication, iridotomy, trabeculoplasty, canaloplasty, cataract surgery, pressure-reducing surgery, etc.).
  • appropriate treatment measures e.g. pressure-reducing medication, iridotomy, trabeculoplasty, canaloplasty, cataract surgery, pressure-reducing surgery, etc.
  • a visual function test is carried out by exciting parts of the visual field with light stimuli (usually points) of varying intensity and determining the resulting perceptions relative to statistically determined "normal" sensations.
  • light stimuli in perimetry can be projected into a perimetry dome (Humphrey Field Analyzer) or displayed on a video screen (Zeiss Humphrey FDT).
  • perimetry dome Humphrey Field Analyzer
  • video screen Zeiss Humphrey FDT
  • a special variant of video perimetry is the use of so-called light field technology (US 2017/0055825 A1).
  • the subjective perception is determined from a perception threshold to be determined (by confirming a confirmation button, such as with the Humphrey Field Analyzer).
  • a confirmation button such as with the Humphrey Field Analyzer.
  • Subjective testing typically takes 5-8 minutes per eye, depending on the number of visual field points tested. The measurements are usually carried out monocularly, but there are also binocular systems been proposed, some of which can also be worn on the head (US Pat. No. 6,290,357 B1).
  • Visual field defects are usually represented in the form of spatial sensitivity reduction distributions in dB in order to be able to recognize forms typical of the disease or to be able to compare changes in the course of the disease progression.
  • the present invention is therefore based on the object of an arrangement for diagnosing and evaluating the course of a glaucoma disease to be developed in which the measurements are carried out after only a single adjustment to the patient's eye.
  • the measurements should, if possible, be carried out by the patient himself and be as comfortable as possible for him, ie without the need to use mydriatics or anesthetics, if possible without direct mechanical contact with the cornea of the eye and without unacceptable mechanical or acoustic impairments.
  • This object is achieved with the arrangement according to the invention for obtaining diagnostic information from the eye, consisting of a unit for tonometry and at least one further unit for obtaining diagnostic information from the eye, and a central control unit, in that at least the sensor of the unit for tonometry and the the further unit for obtaining diagnostic information are integrated into a common housing which rests on the patient's face at at least 3 points.
  • the sensors connected to the central control unit are arranged in the common housing in such a way that this housing does not have to be repositioned between measurements with the unit for tonometry and measurements with the further unit for obtaining diagnostic information.
  • a first group of advantageous configurations relate to the common housing, which can be designed as a desktop or hand-held device, but also as a head-mounted device (HMD).
  • the common housing encloses at least that part of the patient's face in which both eyes are located.
  • the common housing is preferably designed in such a way that it encloses both eyes largely light-tight and/or sound-tight and/or largely pressure-tight.
  • Particularly preferred are both Unit for tonometry and another unit for obtaining diagnostic information for binocular measurement.
  • a second group of advantageous configurations relates to the tonometry arrangement, which is designed to determine the intraocular pressure without direct contact with the eye, with preference being given to tonometry arrangements which are based on the so-called airpuff method or are designed to be sound-based.
  • the deformation of the eyes generated for the measurement is preferably detected by means of optical interferometry and/or optical coherence tomography and/or laser Doppler vibrometry.
  • binocular transpalpebral tonometry can be used.
  • a patient-specific positioning device is used, which can apply at least one force measurement sensor to the closed eyelid.
  • the application of the force sensors is preferably only triggered by a confirmation from the patient (pressing a button, speech) and/or after preferably optical sensors have confirmed that the eyelids are really closed.
  • the force sensor can also be positioned automatically by first determining its position with the eye open (e.g. the position of the pupil, iris or limbus or the position of the corneal apex) and then, based on this information, motorizing the force sensor after closing the eyelid or pneumatically is positioned.
  • the eye position can be determined, for example, by means of cameras or other imaging methods such as OCT.
  • the shape and position of the closed eye can also be used to position the force sensor.
  • OCT can again be used for this, or else camera-based shape detection, for example using stereo imaging, structured illumination, laser triangulation or time-of-flight light detection.
  • suitable lighting equipment such as LEDs for cameras. Preference should be given to such lighting means that are in non-visible spectral areas, such as the NIR, so that there is no unwanted glare and/or pupil constriction.
  • the housing When using a sound-based arrangement for tonometry, the housing is designed in such a way that it encloses the eye to be measured in a largely soundproof manner and preferably has additional soundproofing devices that cover, enclose or also close the ears of the patient in order to avoid the emanating from the measurement to passively dampen sound waves.
  • the soundproofing devices designed as headphones or earphones are connected to the control unit in order to forward the ambient noise picked up by a microphone to the control unit, but to actively dampen the sound waves emanating from the measurements.
  • a third group of advantageous refinements relates to the unit for diagnosis, which is designed here as an arrangement for perimetric examination.
  • the display of the perimetry arrangement is arranged in the housing in front of the eye, between the air pulse or air pressure pulse generator and the sensor of the tonometry arrangement.
  • the arrangement for perimetry is preferably based on a wavelength in the VIS range and the optical tonometric sensors on a wavelength outside of the VIS, preferably in the NIR.
  • a fourth group of advantageous configurations also relates to the unit for diagnosis, which here, however, is an arrangement for OCT- or SLP-based examination, in particular for evaluating the condition of the optic nerve head and the retinal nerve fiber layer.
  • the arrangement for the OCT-based examination is preferably based on a wavelength in the NIR range.
  • the term OCT also includes the possibilities of OCT angiography (OCTA), for example for measuring perfusion in the retina and choroid.
  • OCTA OCT angiography
  • the arrangement is particularly advantageously based on OCT or SLP Investigation on a vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) operating as a tunable source for a swept-source system at 800nm or 1060nm.
  • VCSEL vertical-cavity surface-emitting laser
  • the arrangement according to the invention for diagnosing and evaluating the course of a glaucoma disease has, in addition to the arrangement for tonometry, an arrangement for perimetric and an arrangement for OCT- or SLP-based examination, which are arranged in a common housing. While the arrangement for perimetric examination is based on a wavelength in the VIS range, the arrangement for OCT- or SLP-based examination uses a wavelength in the NIR range.
  • the arrangement according to the invention has a unit for tonometry and at least one other unit for obtaining diagnostic information from the eye and a measuring device with which the patient's blood pressure can be measured promptly or simultaneously.
  • the proposed arrangement serves to obtain diagnostic information from the eye and is intended in particular for use in home applications. In principle, however, such arrangements are also suitable for clinical use.
  • FIG. 1 an embodiment variant with a sound-based unit for tonometry and additional noise protection devices with active noise suppression
  • FIG. 2 an embodiment variant relating to the placement of the units for diagnosis and for tonometry in a common housing, in top view and side view.
  • the proposed arrangement for obtaining diagnostic information from the eye consists of a unit for tonometry and at least one further unit for obtaining diagnostic information from the eye, as well as a central control unit.
  • At least the sensor of the unit for tonometry and that of the further unit for obtaining diagnostic information are integrated in a common housing which is in contact with the patient's face at at least 3 points.
  • the sensors connected to the central control unit are arranged in the common housing such that this housing does not have to be repositioned between measurements with the unit for tonometry and measurements with the further unit for obtaining diagnostic information.
  • the sensors of the unit for tonometry and the additional unit for obtaining diagnostic information are integrated in a common housing, this is preferred for the actuators, such as sound generators or air blast or air pressure pulse generators, but not mandatory.
  • both the sound generator and the air blast or air pressure pulse generator can also be positioned outside the common housing if the sound or air pulses generated by the actuators are guided into the housing via openings, tubes, hoses or similar and are transmitted there by sound- and or air pulse-emitting "nozzles" in the common housing.
  • the actuators of the unit for tonometry and the further unit for obtaining diagnostic information are also arranged in the common housing.
  • the common housing is configured to enclose at least that portion of the patient's face in which both eyes are located.
  • the common housing is not closed, but has an opening on the side facing the patient's face.
  • convex shell precisely describes the smallest convex body that contains the body from which the convex hull is to be formed.
  • sensors are considered to be integrated in the common housing even if they should protrude slightly from the open housing due to the eye-forehead geometry, as long as they are still in the convex shell of the housing.
  • the common housing can be designed as a desktop or hand-held device, but also as an HMD.
  • the housing is preferably designed in such a way that it encloses both eyes largely light-tight and/or sound-tight and/or largely pressure-tight.
  • both the unit for tonometry and the further unit for obtaining diagnostic information are designed for binocular measurements and their sensors are designed to be positionable in order to be aligned with the eyes prior to the measurement become.
  • Light-collecting or force-measuring sensors can be used as sensors for both units.
  • the light-collecting sensors are preferably designed to collect and detect light outside the VIS range, in particular in the range from 800 to 1550 nm, for the measurement.
  • lenses, diffractive or mirror optics can be used to collect the light
  • photodetectors such as CMOS, CCD sensors, avalanche diodes or bolometers can be used for detection.
  • the light-collecting optics such as fiber collimators, as the input to the sensor, the light can also be guided into an optical fiber and fed to a photodetector, which in this case can also be located outside the housing.
  • the position of the sensor in the housing is defined by that of the light-collecting input optics.
  • the common housing can be designed to be partially or impermeable or controllable with regard to the ambient light transparency.
  • the latter can be realized, for example, by switchable liquid crystal attenuators.
  • At least one contact surface of the housing on the face is designed to be replaceable or disinfectable. If the contact surface is designed to be interchangeable, paper fleece or foam foil is preferred plastic caps used. A contact surface that can be disinfected should be resistant to common disinfectants such as ethanol and isopropanol.
  • the housing, or just the exchangeable contact surfaces could also be designed as a patient-specific face mask according to US 2021/186319 A1.
  • the face mask can support self-administered ophthalmic procedures, particularly for home, portable, and/or personal use, for example.
  • the user can be confident that a predefined alignment is established between the ophthalmic system and a patient's eye, ensuring correct system-to-patient alignment.
  • it may be necessary to take the patient's current viewing direction into account i.e., for example, changing the viewing direction using a fixation light and/or voice instructions, or for the possibly varying viewing directions to be recorded by a camera and to be taken into account when the measurement is triggered (e.g. as in US Pat. No. 8,491, 122 B) or measurement evaluation must be taken into account (rejection of the measurement data in the case of unfavorable eye directions).
  • the face mask can be connected directly to an ophthalmic system for diagnosis.
  • an ophthalmological system for example Perimeter, pachymeter, autorefractometer, ultrasound device, slit lamp, tonometer or various ophthalmic imaging systems are conceivable.
  • Such a patient-specific mask can be produced particularly cost-effectively using a 3D model of the patient's face as a 3D print, among other things.
  • such a face mask can also be designed in such a way that different sizes are available, the face contact surfaces of which are made soft and thick (1...2 cm) and optionally inflatable in order to be able to use the face masks for several face shapes and sizes.
  • the tonometry arrangement is designed to determine the intraocular pressure without direct contact with the eye, with tonometry arrangements preferably being used which are based on the so-called airpuff method or are designed to be sound-based.
  • the deformation of the eyes is preferably detected by means of optical interferometry and/or optical coherence tomography and/or laser Doppler vibrometry and/or camera-based near-surface imaging and/or the use of sensors for light reflection-based detection of eye surface movements.
  • the arrangement for tonometry is based on the so-called airpuff method.
  • the intraocular pressure is measured using an air pulse that briefly presses in the cornea depending on the intraocular pressure.
  • the arrangement for tonometry has a sound generator that generates sound waves electromagnetically, optically, thermally or mechanically.
  • the sound generators and sensors arranged in the housing are preferably designed to be adjustable with respect to the eye. In this case, the adjustment can be carried out by motorized displacements, preferably in several spatial directions. Camera signals from the eye and/or corneal reflections are used as adjustment feedback.
  • differently positioned measuring systems can be activated within the enclosures in order to achieve a positioning in relation to the eye that is sufficient for the fulfillment of the measuring task.
  • the housing When using a sound-based arrangement for tonometry, the housing is designed in such a way that it encloses the eyes to be measured in a largely soundproof manner and preferably has additional soundproofing devices that cover, enclose or also close the ears of the patient in order to prevent the sound waves emanating from the measurement to dampen passively.
  • At least one sound-absorbing pressure equalization opening is provided (e.g. as an open-pored plastic foam segment or slit) or an air pressure sensor inside the housing, with the help of which tonometry readings can be corrected in relation to the current air pressure surrounding the eyes.
  • the housing can also be designed to be pressure-tight, with the exception of an at least temporarily active pressure equalization opening, in order to be able to set the desired pressures around the eye by pumping.
  • the flexible or resilient soundproofing devices arranged on the housing and designed as headphones or earphones are connected to the control unit in order to forward the ambient noise picked up by a microphone to the control unit, but to actively dampen the sound waves emanating from the measurements.
  • the soundproofing devices designed as headphones or earphones can also be used to transmit instructions to patients. This may be instructed to follow the fixation light, rest your head against the device, or perform a Va Isalva maneuver, pinching your nose to increase pressure.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the arrangement according to the invention, which is designed as a housing worn on the head.
  • the arrangement for diagnosis and course assessment has a sound-based arrangement for tonometry and sound protection devices with active sound suppression.
  • an arrangement for the perimetric or OCT- or SLP-based examination was not shown here.
  • the arrangement consists of two sound generators 1 and two surface deformation sensors 2, which are arranged in a housing 3, which is worn with the aid of a strap 4 on the patient's head 5 and encloses both eyes 6 to be measured in a largely soundproof manner.
  • the tonometer has soundproofing devices 8 which are arranged on the housing 3 or are worn on the patient's head 5 and enclose the patient's ears 7 .
  • the soundproofing devices 8 contain headphones 9 and also have microphones 10.
  • the control unit (not shown) generates corresponding counter-sound curves from the measurement sound curves recorded by the microphones 10 and transmits them to the headphones 9 in the soundproofing devices 8 and thus creates an active Measurement noise reduction at the patient's ear 7 achieved.
  • the control unit can also be designed to determine the acoustic transfer function to the two ears by means of a microphone attached close to the tonometry sound generator and by means of test signals emitted by the headphones or earphones in order to generate optimized phase and amplitude-adapted anti-sound curves.
  • Attenuation can be additionally improved in that the control unit is designed to actively use the sound waves emanating from the measurements to be dampened by anti-noise, whereby a sufficiently wide sound spectrum from 200Hz to 20kHz, but at least 30Hz to 3kHz, must be covered.
  • the generation of anti-noise is based on the detection of interference signals and the generation of phase-shifted sound waves, which therefore interfere destructively with the noise. Ideally, a phase shift of almost 180° is generated for all measurement sound components.
  • This principle is known, for example, from Active Noise Cancellation (ANC) headphones.
  • ANC Active Noise Cancellation
  • the frequency response and the power output are adapted to the parameters of the measurement sound.
  • Frequency responses could be adapted to the reduced frequency responses of the ears of elderly patients, i.e. especially high frequencies above 15 or 10kHz or even 5kHz can probably be ignored.
  • low frequencies can be limited by the shortness of the measurement sound used, i.e. they can only be processed above 100, 200, 500 or even 1000Hz.
  • the measurement system can limit the generation of counter-noise to the direct measurement phase and otherwise allow good perception, such as for example conversations between patient and doctor. It can also be useful to retain a remainder of the measurement sound as a measurement indicator. Furthermore, it is conceivable that the measuring system limits the generation of counter-sound only to unpleasant measuring sound components.
  • control unit is designed to generate noise or sound signals prior to the measurement, which distract the patient from the measurement noise that occurs later.
  • noises similar to the measurement noise could be emitted repeatedly (continuously) and with gradually increasing intensity, so that a habituation effect occurs and startle during the actual measurement is reduced.
  • a loudspeaker can also be used to transmit noises similar to the measurement noise, which can be located on the housing, the soundproofing devices, on the control unit or anywhere in the room.
  • a local generation of counter-noise can also be implemented, for example, by electronically delayed, additional noise sources or possibly also by emitting propagation-delayed portions of the measurement noise, which themselves do not contribute to the measurement, close to the sound generator.
  • the anti-noise components could preferably even be generated by separate emitters at suitable distances from the measurement area or by appropriate shadowing of the measurement area using screens.
  • the sources of sound and anti-noise would be positioned close to each other (i.e. only small angular distances apart in relation to positions in the treatment room), so that with a suitable delay (ideally 180° phase shift for the main frequency components) destructive sound interference can be achieved everywhere.
  • a tonometer for measuring the intraocular pressure is made available, with which the measurement is carried out without direct contact with the eye.
  • the measurements are carried out without optical, mechanical or acoustic impairments for the patient and are therefore very comfortable.
  • the further unit for obtaining diagnostic information is designed as an arrangement for perimetric examination.
  • the display of the perimetry arrangement is placed in the housing in front of the eye, between the illumination and photodetector parts of the optical surface deformation sensor of the tonometry unit, which are each directed at an angle to the visual axis of the eye.
  • the arrangement for perimetry is preferably based on a wavelength in the VIS range and that of the optical surface deformation sensor on a wavelength in NIR.
  • FIG. 2 shows an embodiment variant relating to the placement of the units for diagnosis and for tonometry in a common housing.
  • the arrangement (shown in plan and side views) is worn on the patient's head 5 with the aid of a band 4 and encloses both eyes 6 to be measured in a largely soundproof manner.
  • the displays 12 present for a perimetric examination with the associated optics 13 are arranged in front of the two eyes 6 to be measured, between the parts 2a (illumination) and 2b (detector) of the surface deformation sensors 2.
  • the sound generators 1 are arranged to the right and left of the existing displays 12 for a lateral scleral shock wave excitation (not shown in the side view).
  • the parts 2a and 2b of the surface deformation sensors 2 are arranged centrally, above and below the displays 1, respectively.
  • the arrangement should have sound protection devices 8 according to the invention, which are then preferably also designed for active measurement sound reduction on the patient's ear 7 .
  • sound protection devices 8 according to the invention, which are then preferably also designed for active measurement sound reduction on the patient's ear 7 .
  • the arrangement can also be configured monocularly in such a way that the unit for tonometry is arranged in front of one eye to be measured and a unit for perimetry is arranged in front of the other eye to be measured.
  • the units can then be changed using a folding, sliding or rotating mechanism.
  • a fourth group of advantageous refinements also relates to the unit for diagnosis, which here, however, is an arrangement for an OCT- or SLP-based examination.
  • devices for OCT- or SLP-based examinations which are also suitable for non-mydriatic use, i.e. without using a mydriatic for pupil dilation under office lighting conditions.
  • the measuring systems have to be designed for pupil diameters of just a little more than 2mm, which requires a very precise and complex adjustment of the measuring beam, which is hardly narrower, to the pupil using an iris camera. Because of this, such devices are rather unsuitable for home use.
  • the proposed arrangement offers the advantage that pupils with a diameter of >2 mm can be realized more easily through consistent shadowing of the ambient light and the alignment of the measuring systems to the pupil is therefore significantly less sensitive.
  • the arrangement for the OCT- or SLP-based examination is preferably also based on a wavelength in the NIR range, in order not to dilate the pupil to be disturbed by the measuring light.
  • the arrangement for the OCT- or SLP-based examination is particularly advantageously based on a laser diode of the VCSEL type, which is operated as a tunable source for a swept-source system at 800 nm or 1060 nm.
  • the axial resolutions which may be lower compared to classic OCTs due to the limited spectral tuning range, are not critical for the preferred applications for thickness measurement on the RNFL and/or nerve head topography, since only the position or change in position of interfaces has to be determined (progression determination).
  • a unit for tonometry and two further units for obtaining diagnostic information are arranged in the arrangement according to the invention for obtaining diagnostic information from the eye in the common housing, with one unit for obtaining diagnostic information as an arrangement for perimetric and the other as Arrangement for OCT or SLP-based examination are formed.
  • the arrangement for the OCT- or SLP-based examination is based on a wavelength in the NIR range.
  • measurements outside the VIS spectral range are preferably carried out first, followed by measurements in the VIS (such as perimetry), which could then possibly limit the pupil dilation somewhat.
  • Dichroic beam splitters can be used to reflect the beam path of the arrangement for OCT- or SLP-based examinations into the beam path of the arrangement for perimetry, or else geometric beam splitting, for example through openings in a coarser grid of perimeter light sources (LEDs or the like).
  • LEDs perimeter light sources
  • a sixth preferred development relates to an arrangement for obtaining diagnostic information from the eye, which also has a measuring device with which the patient's blood pressure can be measured promptly or simultaneously.
  • IOP intraocular pressure
  • the IOP and blood pressure measurements should be carried out in a suitable order, for example to exclude or take into account that the blood pressure rises during the tonometry measurement as a result of the patient's excitement.
  • the measurements should be made in an appropriate order or in parallel but appropriately synchronized.
  • the tonometer has a blood pressure measuring device in the form of an upper arm cuff with a pump, a release valve and a pressure and pulsation sensor.
  • a synchronization of the IOP Measure the pulse/heartbeat for example using the pulse curve determined in the blood pressure measurement.
  • the ocular pulse amplitude (OPA) or a characteristic mean IOP can be determined, which would be more comparable with the values of a Goldmann tonometer (GAT).
  • OPA ocular pulse amplitude
  • GAT Goldmann tonometer
  • an arrangement for obtaining diagnostic information from the eye is made available, with which the measurement takes place without direct contact with the eye.
  • the measurements take place after only a single adjustment to the patient's eye.
  • the arrangement allows the measurements to be carried out by the patient himself and is as comfortable as possible for him.
  • the proposed arrangement serves to obtain diagnostic information from the eye and is intended in particular for use in home applications. In principle, however, such arrangements are also suitable for clinical use.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Gewinnung diagnostischer Informationen vom Auge, insbesondere zur Beurteilung einer Glaukomerkrankung. Die Anordnung besteht aus einer Einheit zur Tonometrie und mindestens einer weiteren Einheit zur Gewinnung diagnostischer Informationen vom Auge, sowie einer zentralen Steuereinheit. Erfindungsgemäß sind mindestens der Sensor der Einheit zur Tonometrie und der der weiteren Einheit zur Gewinnung diagnostischer Informationen in ein gemeinsames Gehäuse integriert, welches an mindestens 3 Stellen am Gesicht des Patienten anliegt. Dabei sind die Sensoren so in dem gemeinsamen Gehäuse angeordnet, dass zwischen Messungen mit der Einheit zur Tonometrie und Messungen mit der weiteren Einheit zur Gewinnung diagnostischer Informationen dieses Gehäuse nicht umpositioniert werden muss. Die vorgeschlagene Anordnung dient der Gewinnung diagnostischer Informationen vom Auge und ist insbesondere für eine Nutzung in Heimanwendung vorgesehen. Prinzipiell sind derartige Anordnungen aber auch für den klinischen Einsatz geeignet.

Description

Anordnung zur Gewinnung diagnostischer Informationen vom Auge
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Gewinnung diagnostischer Informationen vom Auge, insbesondere zur Beurteilung einer Glaukomerkrankung.
Das Glaukom, auch Grüner Star genannt, bezeichnet eine Reihe von Augenerkrankungen unterschiedlicher Ursache, die eine irreversible Schädigung von Nervenfasern des Sehnervs zur Folge haben. Bei fortgeschrittenem Krankheitsverlauf macht sich dies an der Austrittsstelle des Sehnervs als zunehmende Aushöhlung (Exkavation) oder Abblassung und Atrophie des Sehnervenkopfes (Papille) bemerkbar. Infolgedessen entstehen charakteristische Gesichtsfeldausfälle (Skotome), die im Extremfall zu einer Erblindung des betroffenen Auges führen können.
Ein erhöhter Augeninnendruck (IOP) stellt hierbei einen der wichtigsten Risikofaktoren für ein Glaukom dar, der zudem auf einfache Art regelmäßig gemessen werden kann. Nach dem bekannten Stand der Technik sind hierzu unterschiedliche Lösungen bekannt. Der Vollständigkeit halber sei angemerkt, dass es sich beim üblicherweise angegebenen Augeninnendruck (IOP) um den relativen Druck des Augeninneren, insbesondere des Kammerwassers, bezogen auf den atmosphärischen Luftdruck, handelt. Ist dieser relative Druck beispielsweise deutlich erhöht, kommt es zu einer spürbaren Verhärtung des Auges, weshalb Augenärzte vor Verfügbarkeit von Tonometern mittels Palpation zumindest eine qualitative Bewertung des Augeninnendrucks vornahmen. Von diesem IOP zu unterscheiden sind aber absolute Drücke, wie sie z.T. von intraokular implantierten Drucksensoren ermittelt werden, wenn diese nicht auf den vorherrschenden atmosphärischen Luftdruck bezogen werden (US 8,257,295 B2).
Eine erste, gängige und genaue Methode zur Bestimmung des Augeninnendrucks war die Applanationstonometrie, die der österreichisch-schweizerische Ophthalmologe Hans Goldmann entwickelte. An einem speziellen augenärzt- lichen Untersuchungsgerät, der Spaltlampe, ist hierbei ein kleiner Messkörper angebracht. Bei der Untersuchung wird die Kraft gemessen, die notwendig ist, seine plane Vorderfläche mit einem Durchmesser von beispielsweise 3,06 mm (Fläche = 7,35 mm2) mit der Hornhaut in Kontakt zu bringen und diese abzuplatten. Die aufgewendete Kraft wird durch eine Federwaage erzeugt, die an eine Messtrommel gekoppelt ist. Von dieser kann man die Druckwerte wegen der bekannten Auflagefläche dann unmittelbar ablesen. Zur visuellen Überprüfung des Kontakts zwischen Hornhaut und Messkörper durch den Untersucher kann zuvor auch eine wässrige Lösung des Farbstoffs Fluorescein in den Bindehautsack geträufelt werden. Es gibt auch Applanationstonometer, die in der Hand gehalten werden, um eine Inspektion an beispielsweise liegenden Personen durchführen zu können.
Applanationstonometer haben den wesentlichen Nachteil, dass es sich dabei um ein Kontaktverfahren handelt, bei dem die empfindliche Hornhaut direkt berührt werden muss. Dazu muss im Allgemeinen eine Anästhesie der Hornhaut durchgeführt werden. Weiterhin benötigt die Messung einige Zeit, in der der Patient die Augen nicht bewegen darf, um die Messung nicht zu stören oder gar Hornhautverletzungen zu verursachen. Wie bei anderen hornhautbasierten To- nometrie-Verfahren, kann die Steifigkeit und Viskoelastizität und insbesondere auch die Dicke der Hornhaut die ermittelten Druckwerte beeinflussen. Bei Menschen mit sehr dicker Hornhaut kann das Messergebnis dadurch zu hoch ausfallen.
Für eine Korrektur wird deshalb empfohlen, insbesondere bei entsprechenden Patientengruppen, vor der Messung des Augeninnendrucks die Hornhautdicke zu bestimmen. Dies geschieht meistens mit einem sogenannten Pachymeter. Der richtige Wert könne dann über einen Umrechnungsfaktor anhand einer Korrekturtabelle ermittelt werden.
Ein älteres, ebenfalls auf einem direkten Kontakt mit dem Auge basierendes
Verfahren ist die Impressionstonometrie, beispielsweise unter Verwendung des von dem norwegischen Augenarzt Hjalmar August Schiotz entwickelten Tonometers. Das Gerät wird von Hand auf die anästhesierte Hornhaut des auf dem Rücken liegenden Patienten aufgesetzt. Es zeigt an, wie tief ein Metallstift mit definiertem Gewicht die Hornhaut eindellt. Der Augeninnendruck kann dann aus einer kalibrierten Tabelle abgelesen werden.
Ein Problem der Impressionstonometrie besteht darin, dass die verwendeten Instrumente nur auf Augen mit einer durchschnittlichen Dehnungsfähigkeit der Skleren kalibriert sind und für myope Augen falsche Werte für den Augeninnendruck anzeigen können.
Eine Variante der Impressionstonometrie stellt die Verwendung einer Vielzahl von an die Augenoberfläche angepasster Kraftsensoren (beispielsweise ausgeführt als MEMS-Sensor) zur Palpation durch automatisierte, ortsaufgelöste Kraftmessung dar (US 2011/0054291 A1 ).
Ein neues Verfahren stellt die sogenannte Dynamic Contour Tonometrie (DCT) dar, dessen dynamisches Messprinzip sich grundsätzlich von der statischen Applanationstonometrie unterscheidet, weil es die Hornhaut nicht abplattet, sondern der der Hornhaut nachempfundene Messkopf die Hornhaut in ihren natürlichen, spannungsfreien Zustand bringt. Die Wölbung der Hornhaut unter dem Messkopf wird nur leicht verringert (flacher). Der Druck zwischen Messkopf und Hornhaut entspricht dann dem Augeninnendruck. Ein im Kopf des Tonometers eingebauter Drucksensor kann so den Augendruck direkt und weitestgehend unabhängig von Hornhauteinflüssen aufnehmen. Die erreichte Präzision erlaubt es, Pulskurven des Augendrucks, die vom Herzschlag ausgelöst werden, ähnlich wie in einem EKG darzustellen.
Bei der Dynamic Contour Tonometrie hat die Hornhautdicke nur einen minimalen Einfluss auf die Messung, die ansonsten von hoher Genauigkeit und Reproduzierbarkeit gekennzeichnet ist. Zu den sogenannten Rebound-Tonometern zählt das Icare® id 00 der Firma SCARE FINLAND OY. Dessen Messprinzip basiert auf einer sich bewegenden, leichten Sonde, die auf das Auge trifft und von ihm abgebremst und zurückgeworfen wird, wobei das Brems- und Rückprallverhalten der Sonde mit dem intraokularen Druck korreliert. Dieses Brems- und Rückprallverhalten wird mittels eines magnetisierten Drähtchens in der Sonde induktiv erfasst. Die Auftreffgeschwindigkeit der Sonde wird so gewählt, dass die Messung schneller als der Lidschlussreflex erfolgen kann, also durch Patientenreaktionen nicht gestört werden kann. Wegen der leichten, abgerundeten Sonde und der Kürze ihres Auftreffens, ist die Messung für den Patienten kaum spürbar, so dass meist auf ein Lokalanästhetikum verzichtet werden kann. Zur Steigerung der Messgenauigkeit werden meist Mehrfachmessungen (beispielsweise 6) durchgeführt, während das Augenlid geöffnet ist. Weiterhin beschreibt die US 2020/0196864 A1 die Verwendung eines Inklinometers am Tonometer zur Berücksichtigung der Patientenlage während der Messung.
Weiterhin existiert noch das auf obengenannten Tonometrien basierende Verfahren der Tonographie. Bei diesem wird der Augeninnendruck zeitweise künstlich erhöht und über einen Zeitraum von wenigen Minuten die Volumenänderung und Druckabsenkung durch Kammerwasserabfluss gemessen und daraus ein Ausflusswiderstand bestimmt.
Noch weiterhin existieren ebenfalls auf Tonometrie und künstlichen Augeninnendruckänderungen basierende Verfahren der Ophthalmodynamometrie (DE10 2018 107 622 A1 ), bei denen aus Pulsationsbeobachtungen an retinalen Gefäßen in Abhängigkeit von Augeninnendruckänderungen insbesondere retinale Blutdrücke und daraus abgeleitete Perfusionsdrücke bestimmt werden können, die für eine vollständige Glaukomdiagnostik wertvoll sind. Als Substitut kann eine näherungsweise Perfusionsdruckbestimmung auch aus dem Augeninnendruck und konventionell gewonnenen Blutdruckwerten erfolgen. Neueste Ansätze nutzen OCT-Angiographie zur direkten Messung der Netzhautperfusion (Chen et al. „Optic nerve head perfusion in normal eyes and eyes with glaucoma using optical coherence tomography-based microangiography“, Quant Imaging Med Surg 2016;6(2):125-133).
Alle bisher genannten tonometrischen Messprinzipien haben den Nachteil, dass ein direkter Kontakt mit der Hornhaut des Auges erforderlich ist, so dass entweder zumindest ein Lokalanästhetikum benötigt wird oder aber vom Patienten ein unangenehmes Kontaktempfinden zu akzeptieren ist.
Zumindest der direkte Kontakt mit der Hornhaut des Auges wird bei der Trans- palpebralen Skleralen Tonometrie vermieden, da die Messung des Augeninnendrucks hierbei durch das Augenlid erfolgt. Das Tonometer arbeitet ebenfalls nach dem Rückstoßprinzip, wobei eine frei verschiebbare Stange durch Absenken auf das Augenlid im Bereich der Sklera als Sensor dient. Der sitzende oder liegende Patient, muss dabei jedoch in einem 45°-Winkel nach oben blicken. Es gibt allerdings auch Vorschläge, transpalpebrale Tonometrie mittels eines kopfgetragenen Systems (US 2010/0152565 A1 ) bei normal positionierten Augen und Kopf im Sitzen durchzuführen und mittels Fingerdrucks auf einen ortsaufgelösten Kraftsensor (beispielsweise MEMS) (US 2021/ 0345877 A1 ). Bei der transpalpebralen Methode sind Ergebnisse der Messung des Augeninnendrucks auch vom biomechanischen Zustand des Lids und der Sklera abhängig, sowie von der jeweiligen Ausrichtung des Auges zum Tonometer. Messungen auf der Sklera bzw. Konjunktive weisen den Vorteil auf, dass die Sklera und Konjunktiva über weniger Nervenenden verfügen als die Hornhaut, und damit wesentlich reizunempfindlicher ist (F. Stapelton et al., „Corneal and conjunctival sensitivity to air stimuli“, Br J Ophthalmol 2004;88: 1547—1551. doi: 10.1136/bjo.2004.044024). Bei der Anwendung dieser Methode ist zwar keine Lokalanästhesie erforderlich, jedoch nimmt der Patienten immer noch den direkten Kontakt des Lids mit der Sonde wahr.
Eine Verfahrensweise, bei der es nicht zu einer Berührung zwischen Auge und Messinstrument kommt, stellt die Airpuff Non-Contact-Tonometrie (Airpuff NCT) dar. Der Augeninnendruck wird dabei mittels eines Luft-Impulses gemessen, der die Hornhaut in Abhängigkeit des Augeninnendrucks kurzzeitig nicht unwesentlich eindrückt, beispielsweise um 0,4 bis 1 mm in Zeitintervallen von 10 bis 30ms. Die Messgenauigkeit ist im Vergleich zu den zuvor genannten Kontaktmessverfahren meist etwas geringer. Während impressions- und applanations- tonometrische Untersuchungen ausschließlich augenärztliche Tätigkeiten darstellen, finden Inspektionen und Screenings des intraokularen Drucks mittels Airpuff-NCT zunehmend auch bei Optometristen und Augenoptikern Anwendung. Aus Patientensicht ist dieses Messverfahren wegen der Kontaktfreiheit und nicht notwendigen Lokalanästhesie grundsätzlich attraktiv, wird aber praktisch wegen des unerwarteten, deutlich spürbaren Luftstoßen doch gelegentlich als unangenehm empfunden, insbesondere bei Mehrfachmessungen.
Ein konkretes Beispiel für die Airpuff Non-Contact-Tonometrie stellt das VISUPLAN® 500 von der Carl Zeiss Meditec AG dar. Dessen Handhabung ist intuitiv, wobei über den Touchscreen zwischen Einfach- und Mehrfachmessung, oder auch einem Testluftimpuls zu wählen ist und der Messvorgang dann automatisch erfolgt. Die Ergebnisse werden direkt am Monitor angezeigt, können aber auch über eine serielle Schnittstelle übertragen oder ausgegeben werden.
Ein weiteres Beispiel für eine Airpuff Non-contact Tonometrie stellt das OCULUS CORVIS ST dar, bei dem neben der Tonometrie auch biomechanische Eigenschaften der Hornhaut aus deren Rückschwingverhalten bei der Oberflächendeformation durch den Luftstoß bestimmt werden, welches mittels einer Hochgeschwindigkeitskamera mit 4330 Bilder/Sekunde aufgezeichnet wird. In der Literatur wird dazu beschrieben (Koprowski and Wilczyhski, “Review Article Corneal Vibrations during Intraocular Pressure Measurement with an Air-Puff Method”, Journal of Healthcare Engineering, Volume 2018, Article ID 5705749, https://doi.org/10.1155/2018/5705749 ), dass hierbei eine Reihe von Oberflächenschwingungen detektierbar sind, die auch höhere Frequenzanteile als der Anregungsluftstoß aufweisen. Die Schrift US 9,462,947 B2 schlägt wiederum eine Lösung zum kontaktfreien Messen des Augeninnendrucks mittels elektromagnetischer Wellen vor. Dazu wird Laserstrahlung auf die Augenoberfläche gerichtet, um dort Vibrationen oder mechanische Wellen auf der Basis photoakustischer Phänomene zu generieren. Die so erzeugten Oberflächenvibrationen werden dann unter Verwendung von optischer Interferometrie und/oder optischer Kohärenztomografie und/oder Laser-Doppler-Vibrometrie detektiert, um daraus Informationen bezüglich des Augeninnendrucks zu bestimmen. Es wird weiterhin vorgeschlagen, zusätzliche Messungsinformationen, wie die Krümmung und/oder Dicke der Kornea und/oder den Wassergehalt des Auges zu erfassen und bei der Bestimmung der Augeninnendruck zu berücksichtigen.
Ein weiteres kontaktloses Tonometer wird in der US 2016/0374554 A1 beschrieben. Mittels einer akustischen oder mechanischen Welle werden hierbei Oberflächenwellen verschiedener Frequenzen in einem Patientenauge erzeugt, die wiederum kontaktlos zur Gewinnung von Druckinformationen über das Auge detektiert werden, beispielsweise auch mittels in der Schrift erwähnter Ultraschall-Transducer. Die Schrift WO 2021/160924 A1 schlägt wiederum noch einen optischen Aufbau mit Lichtquelle und Fotodetektorenarray zur Detektion von Augenoberflächenbewegungen zur kontaktlosen Augeninnendruckmessung vor. Hervorzuhebende Vorteile beispielhafter Ausführungsformen in US 2016/ 0374554 A1 sind darin zu sehen, dass keine empfindlichen Augenoberflächen berührt werden müssen und diese, bei kontaktfreier Ausführung, von einem Patienten zum anderen mit einem geringeren Kontaminationsrisiko verwendet werden können. Zur Erzeugung nichtlinearer Schallwellen zur kontaktfreien Oberflächenwellenanregung werden insbesondere Funkenstrecken vorgeschlagen.
Eine generelle Problematik der Tonometrie ist, dass die Feststellung eines erhöhten Augeninnendrucks (okuläre Hypertension) zwar einen wichtigen Risikofaktor des Glaukoms anzeigt, allein aber noch nicht für dessen Diagnosestellung und Verlaufskontrolle ausreicht. Beispielsweise würden Normaldruck- glaukome nicht erkannt oder okulare Hypertensionen ohne eine Entstehung von Glaukom falsch beurteilt.
Für eine gesichertere Diagnosestellung und Verlaufsbeurteilung einer Glaukomerkrankung sind beispielsweise folgende Untersuchungen geeignet:
• Gesichtsfelduntersuchung mittels Perimetrie, wobei gezielt nach den charakteristischen, bogenförmigen Ausfällen (Skotomen) gesucht wird.
• Dreidimensionale Bildgebung des Sehnervenkopfs, wobei insbesondere das Ausmaß der Schädigung des Sehnervs anhand der Größe und Form der Papillenexkavation (Aushöhlung des Sehnervenkopfs) bestimmt wird. Geeignete Verfahren dazu sind beispielsweise optische Kohärenztomographie (OCT, Gerät CIRRUS), konfokales Scannen (CSLO, Gerät HRT) oder auch die Bewertung stereoskopischer Aufnahmen des Fundus.
• Aufnahme „rotfreier“ Aufnahmen des Fundus zur Detektion und Visualisierung von Defekten der Nervenfaserschicht. Weiter können Farbaufnahmen des Sehnervenkopfs charakteristische Grünfärbungen beim Glaukom erkennen lassen.
• Bestimmung der retinalen Nervenfaserschichtdicke (RNFL) per OCT oder Scanning Laser Polarimetry (SLP, Gerät GDx)
Insbesondere die neueren bildgebenden Verfahren wie OCT, CSLO und SLP erfassen sehr reproduzierbar und detailliert bereits geringgradige Schädigungen vor dem Auftreten substantieller Gesichtsfeldausfälle und bieten somit insbesondere für die Beurteilung von Frühstadien, sowie die Verlaufskontrollen eine signifikante diagnostische Unterstützung.
Zur Klassifikation eines Glaukoms ist zudem eine Untersuchung des vorderen Augenabschnitts mit der Spaltlampe notwendig. Die Begutachtung erfolgt hierbei im Hinblick auf Ablagerungen von Pigment auf der Hornhautrückfläche oder pathologischen Eiweißes auf der Linse, Hornhauttrübungen und Pigmentdefekte oder Ablagerungen von Eiweiß in der Iris. Ferner kann mit Hilfe eines Kontaktglases (Gonioskopie) die Weite und Morphologie des Kammerwinkels beurteilt werden. Über die so gewonnenen Informationen kann das Glaukom dann klassifiziert werden, beispielsweise in Offenwinkelglaukom, Engwinkelglaukom, Pigmentglaukom, Pseudoexfoliationsglaukom und geeignete Behandlungsmaßnahmen eingeleitet werden (beispielsweise drucksenkende Medikamente, Iridotomie, Trabekuloplastie, Kanaloplastie, Katarakt- OP, drucksenkende Chirurgie u.a.).
Bei der obengenannten Perimetrie wird ein visueller Funktionstest durchgeführt, indem Teile des Gesichtsfelds mit Lichtstimuli (meist Punkten) variierender Intensität angeregt und die resultierenden Wahrnehmungen relativ zu statistisch ermittelten „normalen“ Empfindungen bestimmt werden.
Im gesunden Gesichtsfeld können ausgehend von der Fixationsrichtung, Lichtstimuli typischerweise maximal bis zu 60° in superior Richtung, 70° in inferiore Richtung, 60° in nasale Richtung und 100° in temporale Richtung wahrgenommen werden. Allerdings sind die Zentralbereiche für Patienten von größerer Wichtigkeit, so das übliche Perimeter nur 10° ... 30° in nasale bzw. temporale Richtung messen (Standards „10-2“, „24-2“, „30-2“).
Man unterscheidet hinsichtlich der Art der Anregung dabei nach statischer Perimetrie (übliche Perimetrie mit spontan verteilten Lichtstimuli) und kinetischer Perimetrie (mit von außen in das Gesichtsfeld einwandernden Lichtstimuli, Beispiel US 6,290,357 B1). Eine besondere Form von Lichtstimuli wird bei der „Frequency Doubling Technology“ (Zeiss Humphrey FDT) angewendet, bei der ein schnell flackerndes Muster sinusförmiger Intensitätsverteilung verwendet wird, dessen Raumfrequenz sich durch physiologische Effekte beim Flackern zu verdoppeln scheint. Darauf basierende Empfindlichkeitsmessungen sind u.a. nützlich zur Bewertung von okulären und neurologischen Erkrankungen.
Technisch können Lichtstimuli bei der Perimetrie mittels Projektion in einer Perimetrie-Kuppel (Humphrey Field Analyser) erfolgen oder auch durch Darstellung auf einem Videoschirm (Zeiss Humphrey FDT). Eine besondere Variante der Videoperimetrie stellt die Anwendung der sogenannten Lichtfeldtechnologie dar (US 2017/0055825 A1 ).
Weiterhin existiert noch die sogenannte Mikroperimetrie, bei denen die zentralen Netzhautbereiche sehr genau hinsichtlich von Netzhautdefekten analysiert werden. Dabei kommen „Eye Tracker“-Systeme zum Einsatz, mittels denen Lichtstimuli auch relativ zu unwillkürlichen Augenbewegungen sehr präzise auf der Netzhaut platziert werden können, insbesondere auch mittels eines über die Netzhaut gescannten Lichtstrahls (US 2017/0251919 A1 ).
Neueste Vorschläge zur Bestimmung von Gesichtsfelddefekten beruhen auf der Auswertung von Augenbewegungen bei der monokularen Betrachtung von Videofilmen (Gestefeld B, Marsman J-B and Cornelissen FW (2021 ) How Free- Viewing Eye Movements Can Be Used to Detect the Presence of Visual Field Defects in Glaucoma Patients. Front. Med. 8:689910. doi:
10.3389/fmed.2021 .689910).
Bei den meisten üblichen Perimetern wird die subjektive Wahrnehmung ab einer zu bestimmenden Wahrnehmungsschwelle festgestellt (per Bestätigung eines Bestätigungsknopfes, wie beispielsweise bei Humphrey Field Analyser). Es gibt aber auch Vorschläge zur objektiven Messung der Reizweiterleitung an Nerven (EP 3 131 453 B1 ) oder mittels Pupillenreaktionen (EP 2 358 261 B1 ). Subjektive Tests dauern, abhängig von der Zahl der getesteten Gesichtsfeldpunkte, üblicherweise 5-8 Minuten pro Auge. Die Messungen werden meist monokular ausgeführt, aber es sind auch schon binokulare Systeme vorgeschlagen worden, die teilweise auch am Kopf tragbar gestaltet sind (US 6,290,357 B1 ).
Um scheinbare Empfindlichkeitsreduktionen durch refraktive Fehler zu vermeiden, besitzen modernere Perimeter die Möglichkeit einer refraktiven Korrektur, beispielsweise mittels elektrisch einstellbarer Linsen (US 10,058,241 B2).
Gesichtsfeldausfälle werden üblicherweise in Form von räumlichen Empfindlichkeitsreduktionsverteilungen in dB dargestellt, um krankheitstypische Formen erkennen zu können oder aber auch Veränderungen im Verlauf des Krankheitsfortschritts vergleichen zu können.
Werden für eine gesichertere Diagnosestellung oder Verlaufsbeurteilung einer Glaukomerkrankung neben der Messung des Augeninnendrucks ein oder auch mehrere der eben genannten Untersuchungen zusätzlich angeordnet, führt das dazu, dass die Untersuchung sehr zeitaufwendig wird. Dies ist insbesondere im Zuge regelmäßiger Verlaufskontrollen ein zunehmendes Problem.
Nachteilig erweist sich außerdem, dass Tonometrie, Perimetrie und OCT- Messungen an verschiedenen ophthalmologischen Geräten erfolgen. Um dieses Problem zu reduzieren wurden beispielsweise rotierende Gerätetische vorgeschlagen, die zumindest erlauben, dass der Patient seinen Platz beibehält (AU 2017-328965 A1 ).
Allerdings wird durch den zwangsläufig trotzdem noch erforderlichen Gerätewechsel, die Ausrichtung der Geräte auf den Patienten und die Einstellung der jeweiligen Messmodalitäten der damit verbundene zeitliche und arbeitstechnische Aufwand nicht reduziert. Dies ist insbesondere für häufig vorzunehmende Routinemessungen ein Problem.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde eine Anordnung zur Diagnosestellung und Verlaufsbeurteilung einer Glaukomerkrankung zu entwickeln, bei dem die Messungen nach nur einmaliger Justierung auf das Auge des Patienten erfolgen. Zudem sollen die Messungen nach Möglichkeit durch den Patienten selbst durchführbar und dabei für ihn so angenehm wie möglich sein, d. h. ohne notwendige Anwendung von Mydriatika, Anästhetika, möglichst ohne direkten mechanischen Kontakt zur Hornhaut des Auges und ohne inakzeptable mechanische oder akustische Beeinträchtigungen.
Diese Aufgabe wird mit der erfindungsgemäßen Anordnung zur Gewinnung diagnostischer Informationen vom Auge, bestehend aus einer Einheit zur Tonometrie und mindestens einer weiteren Einheit zur Gewinnung diagnostischer Informationen vom Auge, sowie einer zentralen Steuereinheit, dadurch gelöst, dass mindestens der Sensor der Einheit zur Tonometrie und der der weiteren Einheit zur Gewinnung diagnostischer Informationen in ein gemeinsames Gehäuse integriert sind, welches an mindestens 3 Stellen am Gesicht des Patienten anliegt. Dabei sind die mit der zentralen Steuereinheit verbundenen Sensoren so in dem gemeinsamen Gehäuse angeordnet, dass zwischen Messungen mit der Einheit zur Tonometrie und Messungen mit der weiteren Einheit zur Gewinnung diagnostischer Informationen dieses Gehäuse nicht umpositioniert werden muss.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Eine erste Gruppe vorteilhafter Ausgestaltungen betreffen das gemeinsame Gehäuse, welches als Tisch- oder Handgerät aber auch als kopfgetragenes Gerät (head-mounted device, HMD) ausgestaltet sein kann. Dabei umschließt das gemeinsame Gehäuse mindestens den Teil des Gesichts des Patienten, in dem sich beide Augen befinden. Bevorzugt ist das gemeinsame Gehäuse so ausgebildet, dass es beide Augen weitgehend lichtdicht und/oder schalldicht und/oder weitgehend druckdicht umschließt. Besonders bevorzugt sind sowohl die Einheit zur Tonometrie als auch die weitere Einheit zur Gewinnung diagnostischer Informationen für binokulare Messung ausgeführt.
Eine zweite Gruppe vorteilhafter Ausgestaltungen betreffen die Anordnung zur Tonometrie, die ausgebildet ist den Augeninnendruck möglichst ohne direkten Kontakt zum Auge zu bestimmen, wobei bevorzugt Anordnung zur Tonometrie zur Anwendung kommen, die auf dem sogenannten Airpuff-Verfahren basieren oder schallbasiert ausgebildet sind. Die Detektion der zur Messung erzeugten Deformation der Augen erfolgt hierbei bevorzugt mittelt der optischen Interferometrie und/oder der optischen Kohärenztomografie und/oder der Laser-Dopp- ler-Vibrometrie. Alternativ möglich ist die Anwendung einer binokularen trans- palpebralen Tonometrie. Hierfür wird erfindungsgemäß eine patientenindividualisierte Positioniervorrichtung genutzt, die mindestens einen Kraftmessungssensor an das geschlossene Augenlid anlegen kann. Bevorzugt wird das Anlegen der Kraftsensoren erst durch eine Bestätigung des Patienten ausgelöst (Knopfdruck, Sprache) und/oder nachdem bevorzugt optische Sensoren bestätigt haben, dass die Lider wirklich geschlossen sind. Alternativ kann der Kraftsensor auch automatisch positioniert werden, indem zunächst bei geöffnetem Auge dessen Lage bestimmt wird (beispielsweise Pupillen-, Iris- oder Limbus- lage oder Position des Hornhautapex) und danach basierend auf dieser Information der Kraftsensor nach dem Schließen des Augenlides motorisiert oder pneumatisch positioniert wird. Die Augenlagebestimmungen können beispielsweise mittels Kameras oder anderer bildgebender Verfahren, wie OCT erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Form- und -läge des geschlossenen Auges zur Positionierung des Kraftsensors genutzt werden. Hierfür kann wieder OCT verwendet werden oder aber kamerabasierte Formerfassung, beispielsweise per Stereobildgebung, strukturierter Beleuchtung, Lasertriangulation oder Time-of-Flight-Lichtdetektion. Bei Verwendung optischer Sensoren, die nicht selbst eine Beleuchtung beinhalten, wie beispielsweise beim OCT oder cSLO, sind geeignete Beleuchtungsmittel vorzusehen, wie beispielsweise LEDs für Kameras. Bevorzugt solche Beleuchtungsmittel, die in nichtsichtbaren Spektral- bereichen arbeiten, wie dem NIR, so dass keine unerwünschte Blendung und/oder Pupillenkonstriktion erfolgt.
Bei der Anwendung einer schallbasierten Anordnung zur Tonometrie ist das Gehäuse so ausgebildet, dass es das zu vermessende Auge weitgehend schalldicht umschließt und bevorzugt über zusätzliche Schallschutz-Vorrichtungen verfügt, die die Ohren des Patienten abdecken, umschließen oder auch verschließen, um die von der Messung ausgehenden Schallwellen passiv zu dämpfen.
Einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung entsprechend sind die als Kopfhörer oder Ohrhörer ausgeführten Schallschutz-Vorrichtungen mit der Steuereinheit verbunden, um die von einem Mikrofon aufgenommenen Umgebungsgeräusche an diese weiterzuleiten, aber von den Messungen ausgehenden Schallwellen aktiv zu dämpfen.
Eine dritte Gruppe vorteilhafter Ausgestaltungen betreffen die Einheit zur Diagnose, die hierbei als Anordnung zur perimetrischen Untersuchung ausgebildet ist. Insbesondere wird das Display der Anordnung zur Perimetrie in dem Gehäuse vor dem Auge, zwischen Luftstoß- oder Luftdruckimpulsgeber und Sensor der Anordnung zur Tonometrie angeordnet. Bevorzugt basiert die Anordnung zur Perimetrie auf einer Wellenlänge im VIS-Bereich und die optischer To- nometriesensoren auf einer Wellenlänge außerhalb des VIS, bevorzugt im NIR.
Eine vierte Gruppe vorteilhafter Ausgestaltungen betreffen ebenfalls die Einheit zur Diagnose, die hier allerdings eine Anordnung zur OCT- oder SLP basierten Untersuchung ist, insbesondere zur Bewertung des Zustandes des Sehnervenkopfes und der retinalen Nervenfaserschicht. Bevorzugt basiert die Anordnung zur OCT-basierten Untersuchung auf einer Wellenlänge im NIR-Bereich. Im Begriff OCT sei hierbei auch die Möglichkeiten der OCT-Angiographie (OCTA), beispielsweise zur Perfusionsmessung an Netz- und Aderhaut, mit eingeschlossen. Besonders vorteilhaft basiert die Anordnung zur OCT- oder SLP-basierten Untersuchung auf einem vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL), der als durchstimmbare Quelle für ein swept-source System bei 800nm oder 1060nm betrieben wird.
Einer fünften Gruppe vorteilhafter Ausgestaltungen entsprechend verfügt die erfindungsgemäße Anordnung zur Diagnosestellung und Verlaufsbeurteilung einer Glaukomerkrankung neben der Anordnung zur Tonometrie über eine Anordnung zur perimetrischen und eine Anordnung zur OCT- oder SLP-basierten Untersuchung, die in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Während die Anordnung zur perimetrischen Untersuchung auf einer Wellenlänge in VIS- Bereich basiert, nutzt die Anordnung zur OCT- oder SLP-basierten Untersuchung eine Wellenlänge im NIR-Bereich.
Einer sechsten bevorzugten Weiterbildung entsprechend verfügt die erfindungsgemäße Anordnung neben einer Einheit zur Tonometrie und mindestens einer weiteren Einheit zur Gewinnung diagnostischer Informationen vom Auge zusätzlich über eine Messeinrichtung, mit der der Blutdruck des Patienten zeitnah oder zeitgleich gemessen werden kann.
Die vorgeschlagene Anordnung dient der Gewinnung diagnostischer Informationen vom Auge und ist insbesondere für eine Nutzung in Heimanwendung vorgesehen. Prinzipiell sind derartige Anordnungen aber auch für den klinischen Einsatz geeignet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dazu zeigen Prinzipdarstellungen verschiedene Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung, als am Kopf getragene Variante. Insbesondere zeigen die:
Figur 1 : eine Ausgestaltungsvariante mit einer schallbasierten Einheit zur Tonometrie und zusätzlichen Schallschutz-Vorrichtungen mit aktiver Schallunterdrückung und Figur 2: eine Ausgestaltungsvariante die Platzierung der Einheiten zur Diagnose und zur Tonometrie in einem gemeinsamen Gehäuse betreffend in Drauf- und Seitenansicht.
Die vorgeschlagene Anordnung zur Gewinnung diagnostischer Informationen vom Auge besteht aus einer Einheit zur Tonometrie und mindestens einer weiteren Einheit zur Gewinnung diagnostischer Informationen vom Auge, sowie einer zentralen Steuereinheit.
Erfindungsgemäß sind mindestens der Sensor der Einheit zur Tonometrie und der der weiteren Einheit zur Gewinnung diagnostischer Informationen in ein gemeinsames Gehäuse integriert, welches an mindestens 3 Stellen am Gesicht des Patienten anliegt.
Insbesondere sind die mit der zentralen Steuereinheit verbundenen Sensoren so in dem gemeinsamen Gehäuse angeordnet, dass zwischen Messungen mit der Einheit zur Tonometrie und Messungen mit der weiteren Einheit zur Gewinnung diagnostischer Informationen dieses Gehäuse nicht umpositioniert werden muss.
Während die Sensoren der Einheit zur Tonometrie und der weiteren Einheit zur Gewinnung diagnostischer Informationen in ein gemeinsames Gehäuse integriert sind, ist das für die Aktuatoren, wie beispielsweise Schallgeber oder Luftstoß- oder Luftdruckimpulsgeber bevorzugt, aber nicht zwingend.
Sowohl Schallgeber als auch Luftstoß- oder Luftdruckimpulsgeber können prinzipiell auch außerhalb des gemeinsamen Gehäuses positioniert sein, wenn die von den Aktuatoren erzeugten Schall- oder Luftimpulse über Öffnungen, Röhrchen, Schläuche o. a. in das Gehäuse geleitet werden und dort von geeignet gegenüber den Augen positionierten schall- oder luftimpulsabgebenden „Düsen“ im gemeinsamen Gehäuse abgegeben werden. Einer bevorzugten Ausgestaltung entsprechend sind jedoch neben den Sensoren auch die Aktoren der Einheit zur Tonometrie und der weiteren Einheit zur Gewinnung diagnostischer Informationen in dem gemeinsamen Gehäuse angeordnet.
Vorzugsweise ist das gemeinsame Gehäuse so ausgebildet, dass es mindestens den Teil des Gesichts des Patienten umschließt, in dem sich beide Augen befinden.
Dem entsprechend ist das gemeinsame Gehäuse nicht geschlossen, sondern weist auf der dem Gesicht des Patienten zugewandten Seite eine Öffnung auf.
Zur Definition der Integration des Sensors der Einheit zur Tonometrie und des der weiteren Einheit zur Gewinnung diagnostischer Informationen in das gemeinsame Gehäuse wird auf den mathematischen Begriff der „konvexen Hülle“ verwiesen. Die „konvexe Hülle“ beschreibt genau den kleinsten konvexen Körper, der den Körper beinhaltet, von dem die konvexe Hülle gebildet werden soll.
Dadurch gelten Sensoren auch dann in das gemeinsame Gehäuse integriert, wenn sie aufgrund der Augen-Stirngeometrie doch etwas aus dem offenen Gehäuse herausragen sollten, solange sie sich noch in der konvexen Hülle des Gehäuses befinden.
Einer ersten Gruppe vorteilhafter Ausgestaltungen entsprechend kann das gemeinsame Gehäuse als Tisch- oder Handgerät aber auch als HMD ausgestaltet sein. Bevorzugt ist das Gehäuse zudem so ausgebildet, dass es beide Augen weitgehend lichtdicht und/oder schalldicht und/oder weitgehend druckdicht umschließt.
Von Vorteil für die Dauer der Messungen ist es, wenn sowohl die Einheit zur Tonometrie als auch die weitere Einheit zur Gewinnung diagnostischer Informationen für binokulare Messungen ausgeführt sind und deren Sensoren positionierbar ausgebildet sind, um vor der Messung auf die Augen ausgerichtet zu werden. Als Sensoren können hierbei für beide Einheiten lichtsammelnde oder kraftmessende Sensoren zum Einsatz kommen.
Insbesondere sind die lichtsammelnden Sensoren dabei bevorzugt so ausgebildet, zur Messung Licht außerhalb des VIS-Bereiches, insbesondere im Bereich von 800 bis 1550nm, zu sammeln und zu detektieren. Zur Sammlung des Lichts können beispielsweise Linsen, Diffraktiv- oder Spiegeloptiken verwendet werden und zur Detektion Fotodetektoren wie beispielsweise CMOS, CCD-Senso- ren, Avalanchedioden oder Bolometer. Durch den Einsatz lichtsammelnder Optiken, wie beispielsweise Faserkollimatoren als Eingang des Sensors kann das Licht auch in eine optische Faser geleitet werden und einem Fotodetektor zugeleitet werden, der sich in diesem Fall auch außerhalb des Gehäuses befinden kann. Die Position des Sensors im Gehäuse sei hierbei über diejenige der lichtsammelnden Eingangsoptik definiert.
Um dem Patienten noch eine gewisse Orientierung zu erlauben kann das gemeinsame Gehäuse teil- oder undurchlässig bzw. steuerbar bezüglich der Umgebungslichtdurchlässigkeit ausgebildet sein. Letzteres ist beispielsweise durch schaltbare Flüssigkristallabschwächer realisierbar.
Die gleichzeitige Schallisolation des Schockwellen-Tonometers und Abschattung gegen das Umgebungslicht durch die Gesichtsumschließung wäre dabei eine wichtige und sehr vorteilhaft nutzbare Kombination. Eine Abdunklung des Auges über einige Minuten führt zu einer Pupillendilatation und ermöglicht damit auch die Messung des Augeninnendrucks bei geweiteten Pupillen, bei denen Druckanstiege im Falle der Blockade des Kammerwinkels auftreten und auch testbar würden.
Aus hygienischen Gründen ist mindestens eine Anlagefläche des Gehäuses an das Gesicht austauschbar oder desinfizierbar gestaltet. Ist die Anlagefläche austauschbar gestaltet, so kommt bevorzugt Papierfließ oder Schaumfolie oder Plastikkappen zum Einsatz. Eine desinfizierbare Anlagefläche sollte resistent gegen übliche Desinfektionsmittel, wie Ethanol und Isopropanol sein.
Insbesondere könnte das Gehäuse, oder aber auch nur die austauschbaren Anlageflächen, auch als patientenspezifische Gesichtsmaske gemäß der US 2021/ 186319 A1 ausgebildet sein.
Die Verwendung einer derartigen patientenspezifischen Gesichtsmaske hätte den Vorteil, dass in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Gehäuse eine dichte, d.h. bequeme und doch schalldichte und ggf. weitgehend druckdichte Umschließung des zu vermessenden Auges gewährleistet wird. Zudem wird eine günstige Ausrichtung des Messsystems gegenüber dem individuellen Patientenauge erzielt, die den Aufwand der Feinjustierung des Messsystems minimieren oder gar ausschließen kann.
Durch eine individuelle Anpassung an den Patienten kann die Gesichtsmaske selbstverabreichte ophthalmische Verfahren unterstützen, insbesondere zum Beispiel für den häuslichen, tragbaren und/oder persönlichen Gebrauch.
Bei der Verwendung einer patientenspezifischen Gesichtsmaske kann sich der Nutzer darauf verlassen, dass eine vordefinierte Ausrichtung zwischen dem oph- thalmologischen System und dem Auge eines Patienten hergestellt und eine korrekte System-zu-Patient-Ausrichtung gewährleistet wird. Allerdings kann es nötig sein, dass die momentane Blickrichtung des Patienten zu berücksichtigen ist, d.h. beispielsweise Blickrichtungsänderungen per Fixationslicht und/oder Sprachanweisungen zu realisieren sind oder aber, dass die ggf. variierenden Blickrichtungen per Kamera zu erfassen sind und bei der Messungsauslösung (beispielsweise wie in US 8,491 ,122 B) oder Messauswertung zu berücksichtigen sind (Verwerfen der Messdaten bei ungünstigen Augenrichtungen).
Die Gesichtsmaske kann direkt mit einem ophthalmologischen System zur Diagnose verbunden werden. Als ophthalmologisches System sind beispielsweise Perimeter, Pachymeter, Autorefraktometer, Ultraschallgerät, Spaltlampen, Tonometer oder verschiedene ophthalmische Bildgebungssysteme denkbar sind.
Eine derartige patientenspezifische Maske lässt sich unter anderem anhand eines 3D-Modells des Gesichts des Patienten als 3D-Druck besonders kostengünstig herstellen.
Alternativ kann eine derartige Gesichtsmaske auch derart ausgebildet sein, dass verschiedene Größen vorhanden sind, deren Gesichtsanlageflächen weich und dick (1 ... 2cm) und ggf. aufblasbar gestaltet werden, um die Gesichtsmasken für mehrere Gesichtsformen und -großen nutzen zu können.
Einer zweiten Gruppe vorteilhafter Ausgestaltungen entsprechend ist die Anordnung zur Tonometrie ausgebildet, den Augeninnendruck ohne direkten Kontakt zum Auge zu bestimmen, wobei bevorzugt Anordnung zur Tonometrie zur Anwendung kommen, die auf dem sogenannten Airpuff-Verfahren basieren oder schallbasiert ausgebildet sind.
Die Detektion der Deformation der Augen erfolgt hierbei bevorzugt mittels der optischen Interferometrie und/oder der optischen Kohärenztomografie und/oder der Laser-Doppler-Vibrometrie und/oder einer kamerabasierten oberflächennahen Bildgebung und/oder der Verwendung von Sensoren zur lichtreflexbasierten Detektion von Augenoberflächenbewegungen.
Zur Oberflächendeformationsdetektion sind, abhängig vom Schallgebertyp, weiterhin schnelle Kameras (insbesondere Scheimpflugkameras >4000Hz), Lasertriangulationssensoren und chromatische konfokale Sensoren geeignet. Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, kurzzeitige Lageveränderung von „Landmarks“ auf oder nahe der Augenoberfläche (wie Blut- oder Lymphgefäße in der Sklera oder Konjunktiva oder Nerven in der Hornhaut) während der vom Luftstoß- oder Luftdruckimpulsgeber induzierten Oberflächendeformation des Auges zu detektieren. Dazu muss allerdings die räumliche Auflösung der Bild- aufnahme an die Strukturgrößen der „Landmarks“ angepasst werden (beispielsweise <10pm für Nervenquerschnitte) und es muss auch eine Autofokussierung auf die Strukturen realisiert werden.
Einer ersten Variante entsprechend basiert die Anordnung zur Tonometrie auf dem sogenannten Airpuff-Verfahren. Wie bereits beschrieben wird der Augeninnendruck dabei mittels eines Luft-Impulses gemessen, der die Hornhaut in Abhängigkeit des Augeninnendrucks kurzzeitig eindrückt.
Bei der zweiten Variante verfügt die Anordnung zur Tonometrie über einen Schallgeber, der elektromagnetisch, optisch, thermisch oder mechanisch Schallwellen erzeugt. Bevorzugt sind die im Gehäuse angeordneten Schallgeber und Sensoren in Bezug auf das Auge justierbar ausgeführt. Die Justierung kann hierbei durch motorische Verschiebungen, bevorzugt in mehreren Raumrichtungen erfolgen. Kamerasignale des Auges und/oder Hornhautreflexe werden dabei als Justage-Feedback benutzt. Alternativ können verschieden positionierte Messsysteme innerhalb der Umschließungen aktiviert werden, um eine für die Erfüllung der Messaufgabe ausreichende Positionierung gegenüber dem Auge zu erzielen.
Bei Verwendung einer schallbasierten Anordnung zur Tonometrie ist das Gehäuse so ausgebildet, dass es die zu vermessenden Augen weitgehend schalldicht umschließt und bevorzugt über zusätzliche Schallschutz-Vorrichtungen verfügt, die die Ohren des Patienten abdecken, umschließen oder auch verschließen, um die von der Messung ausgehenden Schallwellen passiv zu dämpfen.
Ist die Anlage des Tonometers am Gesicht nahezu druckdicht gestaltet und das Tonometer wird mittels eines Kopfbandes an das Patientengesicht angepresst oder aber Luftstöße zu Anregung der Oberflächendeformation eingeleitet, so besteht die Gefahr, dass sich im Tonometriesystem ein Überdruck bilden könnte, der das Messergebnis verfälschen könnte. Deshalb ist entweder mindestens eine schalldämmende Druckausgleichsöffnung vorgesehen (beispielsweise als offenporiges Kunststoffschaumsegment oder Schlitz) oder aber ein Luftdrucksensor innerhalb des Gehäuses, mit dessen Hilfe Tonometrie- messwerte in Bezug auf den momentanen, die Augen umgebenden Luftdruck zu korrigiert werden können. Um einen Überdruck im Tonometergehäuse zu erkennen oder ggf. mittels Pumpen kompensieren zu können (falls keine Druckausgleichsöffnung vorgesehen ist), kann zudem noch ein weiterer Drucksensor für den atmosphärischen Luftdruck außerhalb des Gehäuses verwendet werden. Zum Zwecke der Tonographie oder Ophthalmodynamometrie kann das Gehäuse, bis auf eine zumindest zweitweise aktive Druckausgleichsöffnung, auch druckdicht gestaltet werden, um per Pumpen gewünschte Drücke um das Auge einstellen zu können.
Einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung entsprechend sind die flexibel oder federnd ausgebildeten und am Gehäuse angeordneten, als Kopfhörer oder Ohrhörer ausgeführten Schallschutz-Vorrichtungen mit der Steuereinheit verbunden, um die von einem Mikrofon aufgenommenen Umgebungsgeräusche an diese weiterzuleiten, aber von den Messungen ausgehenden Schallwellen aktiv zu dämpfen.
Insbesondere können die als Kopfhörer oder Ohrhörer ausgebildeten Schallschutz-Vorrichtungen auch verwendet werden, um Handlungsanweisungen an Patienten zu übermitteln. Dies kann zum Beispiel die Anweisung sein, dem Fixierlicht zu folgen, den Kopf an das Gerät anzulegen oder aber auch ein Va- Isalva-Manöver durchzuführen, bei dem die Nase zugehalten wird, um den Druck zu erhöhen.
Das Valsalva- Manöver ist ein medizinisches Verfahren und ermöglicht kurz-zeitig Druckspitzen im Auge zu erzeugen, um ophthalmodynamometrische Messungen zur zusätzlichen Informationsgewinnung durchführen zu können (https://de. wikipedia. org/wikiA/alsalva-Versuch#:~:text=3%20Siehe%20auch- ,Ausf%C3%BChrung,die%20Atemmuskulatur%20und%20Bauchmuskula- tur%20an).
Hierzu zeigt die Figur 1 eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung, die als ein am Kopf getragenes Gehäuse ausgebildet ist. Die Anordnung zur Diagnosestellung und Verlaufsbeurteilung verfügt über eine schallbasierte Anordnung zur Tonometrie und über Schallschutz-Vorrichtungen mit aktiver Schallunterdrückung. Der besseren Übersichtlichkeit halber wurde hier auf die Darstellung einer Anordnung zur perimetrischen oder OCT- oder SLP basierten Untersuchung verzichtet.
Die Anordnung besteht aus zwei Schallgebern 1 und zwei Oberflächendeformationssensoren 2, die in einem Gehäuse 3 angeordnet sind, welches mit Hilfe eines Bandes 4 am Kopf 5 des Patienten getragen wird und beide zu vermessenden Augen 6 weitgehend schalldicht umschließt. Zusätzlich verfügt das Tonometer über Schallschutz-Vorrichtungen 8 die am Gehäuse 3 angeordnet sind oder am Kopf 5 des Patienten getragen werden und dessen Ohren 7 umschließen. Die Schallschutz-Vorrichtungen 8 beinhalten Kopfhörer 9 und verfügen zusätzlich über Mikrofone 10. Von der (nicht dargestellten) Steuereinheit werden aus den von den Mikrofonen 10 aufgenommenen Messschallverläufen entsprechende Gegenschallverläufe erzeugt, an die Kopfhörer 9 in der Schallschutz- Vorrichtungen 8 übertragen und so eine aktive Messschallreduzierung am Patientenohr 7 erreicht.
Die Steuereinheit ist kann weiter auch ausgebildet sein, um mittels eines nahe am Tonometrieschallgeber angebrachten Mikrofons und mittels von den Kopfoder Ohrhörern abgegebenen Testsignalen, die akustische Transferfunktion zu den beiden Ohren zu ermitteln, um optimierte phasen- und amplitudenangepasste Gegenschallverläufe zu erzeugen.
Eine Dämpfung kann dabei zusätzlich verbessert werden, indem die Steuereinheit ausgebildet ist, die von den Messungen ausgehenden Schallwellen aktiv durch Gegenschall zu dämpfen, wobei ein ausreichend breites Schallspektrum von 200Hz bis 20kHz, zumindest aber 30Hz bis 3kHz abzudecken ist.
Die Erzeugung von Gegenschall beruht auf der Detektion von Störsignalen und der Erzeugung phasenverschobener, somit mit dem Störschall destruktiv interferierender Schallwellen. Idealerweise wird für alle Messschallanteile jeweils eine Phasenverschiebung von nahezu 180° erzeugt. Dieses Prinzip ist beispielsweise von Active Noise Cancellation (ANC)-Kopfhörern bekannt. Im vorliegenden Fall ist der Frequenzgang und die Leistungsabgabe an die Parameter des Messschalls angepasst.
Frequenzgänge könnten an die reduzierten Frequenzgänge der Ohren älterer Patienten angepasst sein, d.h. insbesondere hohe Frequenzen oberhalb von 15 oder 10kHz oder sogar 5kHz können wahrscheinlich ignoriert werden. Andererseits können tiefe Frequenzen durch die Kürze des verwendeten Messschalls limitiert werden, d.h. nur oberhalb von 100, 200, 500 oder gar 1000Hz verarbeitet werden.
Insbesondere kann das Messystem die Gegenschallerzeugung auf die direkte Messphase begrenzen und ansonsten eine gute Wahrnehmung, wie beispielsweise die Unterhaltung zwischen Patienten und Arzt erlauben. Dabei kann auch ein Beibehalten eines Restes des Messchalls als Messungsindikator nützlich sein. Weiterhin ist denkbar, dass das Messystem die Gegenschallerzeugung lediglich auf unangenehme Messschallanteile beschränkt.
Einer weiteren vorteilhaften Ausführung entsprechend ist die Steuereinheit ausgebildet, vor der Messung Rausch- oder Schallsignale zu erzeugen, die den Patienten von dem später auftretenden Messgeräusch ablenken. Beispielsweise könnte eine Anzahl von dem Messgeräusch ähnlichen Geräuschen wiederholt (kontinuierlich) und mit graduell zunehmender Intensität abgegeben werden, so dass ein Gewöhnungseffekt eintritt und das Erschrecken bei der eigentlichen Messung reduziert ist. Zur Übertragung der von dem Messgeräusch ähnlichen Geräuschen kann auch ein Lautsprecher verwendet werden, der sich am Gehäuse, den Schallschutz- Vorrichtungen, an der Steuereinheit oder auch irgendwo im Raum befinden kann.
Eine lokale Gegenschallerzeugung kann aber auch beispielsweise durch elektronisch verzögerte, zusätzliche Schallquellen oder gegebenenfalls auch über die Emission von laufzeitverzögerten Anteilen des Messschalls, die selbst nicht zur Messung beitragen, nahe dem Schallgeber realisiert werden.
Die Gegenschallanteile könnten bevorzugt sogar durch separate Emitter mit geeigneten Abständen zum Messareal oder durch entsprechende Abschattungen des Messareals mittels Blenden erzeugt werden.
Dabei wären die Schall- und Gegenschallquellen nah zueinander positioniert (d.h. in Bezug auf Positionen im Behandlungszimmer mit nur kleinen Winkelabständen voneinander entfernt), sodass bei geeigneter Verzögerung (idealerweise 180° Phasenverschiebung für die wesentlichen Frequenzanteile) überall destruktive Schallinterferenz erreicht werden kann.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird ein Tonometer zur Messung des Augeninnendrucks zur Verfügung gestellt, mit dem die Messung ohne direkten Kontakt zum Auge erfolgt.
Insbesondere erfolgen die Messungen für den Patienten ohne optische, mechanische oder akustische Beeinträchtigungen und dadurch sehr angenehm.
Einer dritten Gruppe vorteilhafter Ausgestaltungen entsprechend ist die weitere Einheit zur Gewinnung diagnostischer Informationen hierbei als Anordnung zur perimetrischen Untersuchung ausgebildet. Insbesondere wird das Display der Anordnung zur Perimetrie in dem Gehäuse vor dem Auge, zwischen Beleuchtungs- und Fotodetektorteil des optischen Oberflächendeformationssensors der Einheit zur Tonometrie, die jeweils unter einem Winkel zur Blickachse des Auges gerichtet sind, angeordnet.
Bevorzugt basiert die Anordnung zur Perimetrie auf einer Wellenlänge im VIS- Bereich und die des optischen Oberflächendeformationssensors auf einer Wellenlänge in NIR.
Hierzu zeigt die Figur 2 eine Ausgestaltungsvariante die Platzierung der Einheiten zur Diagnose und zur Tonometrie in einem gemeinsamen Gehäuse betreffend.
Die (in Drauf- und Seitenansicht dargestellte) Anordnung wird mit Hilfe eines Bandes 4 am Kopf 5 des Patienten getragen und umschließt beide zu vermessenden Augen 6 weitgehend schalldicht.
Die für eine perimetrische Untersuchung vorhandenen Displays 12 mit der dazugehörigen Optik 13 sind vor beiden zu vermessenden Augen 6, zwischen den Teilen 2a (Beleuchtung) und 2b (Detektor) der Oberflächendeformationssensoren 2 angeordnet.
Die Schallgeber 1 sind für eine seitliche sklerale Schockwellenanregung jeweils rechts und links, seitlich der vorhandenen Displays 12 angeordnet (nicht in der Seitenansicht dargestellt). Für eine zentrale Oberflächenwellenabfrage sind die Teile 2a und 2b der Oberflächendeformationssensoren 2 zentral, jeweils oberhalb und unterhalb der Displays 1 angeordnet.
Wird bei dieser Ausgestaltung eine schallbasierte Anordnung zur Tonometrie verwendet, sollte die Anordnung erfindungsgemäß über Schallschutz-Vorrichtungen 8 verfügen, die dann vorzugsweise auch zur aktiven Messschallreduzierung am Patientenohr 7 ausgebildet sind. Neben der in Figur 2 beschriebenen Ausgestaltungsvariante ist es auch möglich, die Lichtsignale der Perimetrieanordnung auch durch transparente Schallreflektoren oder Luftstoßleiter vor dem Auge auszuführen oder aber über Spiegel einzuspiegeln, die Öffnungen für Schall- oder Luftstoßanregung besitzen.
Einer ebenfalls möglichen Variante entsprechend kann die Anordnung auch monokular so ausgestaltet sein, dass vor einem zu vermessenden Auge die Einheit zur Tonometrie und vor dem anderen zu vermessendem Auge eine Einheit zur Perimetrie angeordnet ist. Durch einen Klapp-, Schiebe- oder Drehmechanismus ist dann der Wechsel der Einheiten möglich.
Eine vierte Gruppe vorteilhafter Ausgestaltungen betreffen ebenfalls die Einheit zur Diagnose, die hier allerdings eine Anordnung zur OCT- oder SLP basierten Untersuchung ist.
Nach dem Stand der Technik sind Geräte zur OCT- oder SLP basierten Untersuchung bekannt, die auch für eine non-mydriatische Anwendung, d.h. ohne Anwendung eines Mydriatikums zur Pupillenweitung unter Bürobeleuchtungsbedingungen geeignet sind. Allerdings sind dafür die Messsysteme für Pupillendurchmesser von nur wenig mehr als 2mm auszulegen, was eine sehr genaue und aufwändige Justierung des kaum schmaleren Messtrahles auf die Pupille mittels einer Iriskamera erfordert. Aufgrund dessen sind derartige Geräte für eine Heimanwendung eher ungeeignet.
Allerdings bietet die vorgeschlagene Anordnung den Vorteil, dass durch konsequente Abschattung des Umgebungslichtes Pupillen mit einem Durchmesser >2mm leichter realisierbar sind und damit die Ausrichtung der Messsysteme auf die Pupille deutlich weniger empfindlich.
Bevorzugt basiert die Anordnung zur OCT- oder SLP basierten Untersuchung weiter auf einer Wellenlänge im NIR-Bereich, um die Pupillenweitung nicht durch das Messlicht zu stören. Besonders vorteilhaft basiert die Anordnung zur OCT- oder SLP basierten Untersuchung auf einer Laserdiode des VCSEL-Typs, die als durchstimmbare Quelle für ein swept-source System bei 800nm oder 1060nm betrieben wird.
Die gegenüber klassischen OCTs aufgrund begrenzter spektraler Durchstimmbreite möglicherweise geringeren axialen Auflösungen sind für die hier bevorzugten Anwendungen zur Dickenmessung an der RNFL und/oder der Nervenkopftopographie nicht kritisch, da lediglich die Lage- bzw. Lageveränderung von Grenzflächen zu ermitteln sind (Progressionsbestimmung).
Es wäre nicht einfach, aber grundsätzlich denkbar, weitere Glaukomparameter, wie ONH Formparameter oder RNFL-Dickenmessungen über Modalitäten wie OCT oder SLP-Messungen der RNFL vorzunehmen.
Einer fünften Gruppe vorteilhafter Ausgestaltungen entsprechend sind bei der erfindungsgemäßen Anordnung zur Gewinnung diagnostischer Informationen vom Auge in dem gemeinsamen Gehäuse eine Einheit zur Tonometrie und zwei weitere Einheiten zur Gewinnung diagnostischer Informationen angeordnet, wobei eine Einheit zur Gewinnung diagnostischer Informationen als Anordnung zur perimetrischen und die andere als Anordnung zur OCT- oder SLP basierten Untersuchung ausgebildet sind.
Während die Anordnung zur perimetrischen Untersuchung selbstverständlich auf einer Wellenlänge in VIS-Bereich arbeitet, basiert die Anordnung zur OCT- oder SLP basierten Untersuchung auf einer Wellenlänge im NIR-Bereich. Dabei werden zur bestmöglichen Aufrechterhaltung der Pupillendilatation bevorzugt Messungen außerhalb des VIS-Spektralbereichs zuerst vorgenommen, gefolgt von den Messungen im VIS (wie der Perimetrie), durch die die Pupillendilatation dann ggf. etwas eingeschränkt werden könnte. Zur Einspiegelung des Strahlenganges der Anordnung zur OCT- oder SLP- basierten Untersuchung in den Strahlengang der Anordnung zur Perimetrie sind dichroitische Strahlteiler verwendbar oder aber auch geometrische Strahlteilung, beispielsweise durch Öffnungen eines gröberen Rasters von Perimeterlichtquellen (LEDs o.ä.) hindurch. Weiterhin ist es möglich, wie bei der Mikroperimetrie, für die Perimetrie Lichtstimuli zusammen mit dem scannenden OCT- oder SLP-Strahl in das Auge einzubringen.
Eine sechste bevorzugte Weiterbildung betrifft eine Anordnung zur Gewinnung diagnostischer Informationen vom Auge, die zusätzlich über eine Messeinrichtung verfügt, mit der der Blutdruck des Patienten zeitnah oder zeitgleich gemessen werden kann.
Wie bereits erwähnt, stellt ein erhöhter Augeninnendruck (IOP) einen der wichtigsten Risikofaktoren für ein Glaukom dar. Zusätzlich ist bekannt, für eine Abschätzung des Perfusionsdrucks neben dem IOP auch Blutdruckwerte zu verwenden.
Hierbei sollten die IOP- und Blutdruckmessungen in geeigneter Reihenfolge erfolgen, beispielsweise um auszuschließen oder zu berücksichtigen, dass der Blutdruck, während der Tonometrie-Messung infolge der Aufregung des Patienten ansteigt. Um die Blutdruckmessungen durch die Tonometrie nicht zu stören, sollten die Messungen in geeigneter Reihenfolge oder parallel, aber geeignet synchronisiert erfolgen.
Im einfachsten Fall verfügt das Tonometer über eine Blutdruck-Messeinrichtung in Form einer Oberarmmanschette mit Pumpe, einem Ablassventil und einem Druck- und Pulsationssensor.
Um den IOP für systolische und diastolische Zustände oder gegebenenfalls auch dazwischen messen zu können sollte eine Synchronisierung der IOP- Messung zum Puls/Herzschlag, zum Beispiel unter Nutzung des in der Blutdruckmessung bestimmten Pulsverlaufs erfolgen.
So lässt sich beispielsweise die okulare Pulsamplitude (OPA) oder auch ein charakteristischer mittlerer IOP bestimmen, der mit den Werten eines Goldmann-Tonometers (GAT) besser vergleichbar wäre.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird eine Anordnung zur Gewinnung diagnostischer Informationen vom Auge zur Verfügung gestellt, mit der die Messung ohne direkten Kontakt zum Auge erfolgt.
Insbesondere erfolgen die Messungen nach nur einmaliger Justierung auf das Auge des Patienten.
Zudem ermöglicht die Anordnung, dass die Messungen durch den Patienten selbst durchführbar und dabei für ihn so angenehm wie möglich sind.
Dies wird dadurch gewährleistet, dass auf notwendige Anwendung von Mydriatika, Anästhetika, auf direkten Kontakt zum Auge und auf inakzeptable mechanische oder akustische Beeinträchtigungen verzichtet wird.
Die vorgeschlagene Anordnung dient der Gewinnung diagnostischer Informationen vom Auge und ist insbesondere für eine Nutzung in Heimanwendung vorgesehen. Prinzipiell sind derartige Anordnungen aber auch für den klinischen Einsatz geeignet.

Claims

Patentansprüche
1 . Anordnung zur Gewinnung diagnostischer Informationen vom Auge, bestehend aus einer Einheit zur Tonometrie und mindestens einer weiteren Einheit zur Gewinnung diagnostischer Informationen vom Auge, sowie einer zentralen Steuereinheit, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der Sensor der Einheit zur Tonometrie und der der weiteren Einheit zur Gewinnung diagnostischer Informationen in ein gemeinsames Gehäuse integriert sind, welches an mindestens 3 Stellen am Gesicht des Patienten anliegt, dass die Sensoren so in dem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, dass zwischen Messungen mit der Einheit zur Tonometrie und Messungen mit der weiteren Einheit zur Gewinnung diagnostischer Informationen dieses Gehäuse nicht umpositioniert werden muss und dass die Sensoren Verbindungen zur zentralen Steuereinheit aufweisen.
2. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Gehäuse mindestens den Teil des Gesichts des Patienten umschließt, in dem sich beide Augen befinden.
3. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens 3 am Gesicht des Patienten anliegenden Stellen patientenspezifisch einstellbar oder ausgebildet sind.
4. Anordnung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Gehäuse so ausgebildet ist, dass es beide Augen weitgehend lichtdicht und/oder schalldicht und/oder weitgehend druckdicht umschließt.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Gehäuse teil- oder undurchlässig für Umgebungslicht bzw. steuerbar bezüglich Umgebungslichtdurchlässigkeit ausgebildet ist. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Anlagefläche des Gehäuses an das Gesicht austauschbar oder desinfizierbar gestaltet ist. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Gehäuse als Tisch- oder Handgerät oder als HMD ausgestaltet ist. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren beider Einheiten positionierbar ausgebildet sind, um vor der Messung auf die Augen ausgerichtet zu werden. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren beider Einheiten als lichtsammelnde oder kraftmessende Sensoren ausgebildet sind. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass lichtsammelnde Sensoren ausgebildet sind, zur Messung Licht außerhalb des VIS- Bereiches, insbesondere im Bereich von 800 bis 1550nm zu sammeln. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Einheit zur Tonometrie als auch die weitere Einheit zur Gewinnung diagnostischer Informationen für binokulare Messung ausgeführt sind. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit zur Tonometrie ausgebildet ist den Augeninnendruck ohne direkten Kontakt zum Auge zu bestimmen. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren der Einheit zur Tonometrie auf der optischen Interferometrie und/oder der optischen Kohärenztomografie und/oder der Laser-Doppler-Vibrometrie und/oder der Lasertriangulation und/oder einer kamerabasierten ober- flächennahen Bildgebung und/oder der Verwendung von Sensoren zur Detektion von Augenoberflächenbewegungen basieren. Anordnung nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf dem sogenannten Airpuff-Verfahren basierende Einheit zur Tonometrie über einen Aktuator in Form eines Luftstoß- oder Luftdruckimpulsgebers verfügt. Anordnung nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die schallbasierte Einheit zur Tonometrie über einen Aktuator in Form eines Schallgebers verfügt, der die Schallwellen elektromagnetisch, optisch, thermisch oder mechanisch erzeugt. Anordnung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse das zu vermessende Auge weitgehend schalldicht umschließt und zusätzlich Schallschutz-Vorrichtungen vorhanden sind, die die Ohren des Patienten abdecken, umschließen oder auch verschließen. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallschutz-Vorrichtungen flexibel oder federnd ausgebildet und am Gehäuse angeordnet sind. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallschutz-Vorrichtungen, als reine Abdeckungen, als Kopfhörer oder als Ohrhörer ausgeführt sind, um die von der Messung ausgehenden Schallwellen passiv zu dämpfen. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die als Kopfhörer oder Ohrhörer ausgeführten Schallschutz-Vorrichtungen mit der Steuereinheit verbunden sind, um die von einem Mikrofon aufgenommenen Umgebungsgeräusche an diese weiterzuleiten, aber von den Messungen ausgehenden Schallwellen aktiv zu dämpfen. Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, mittels eines am Messsystem angebrachten Mikrofons und mittels von den Kopf- oder Ohrhörern abgegebenen Testsignalen, die Transferfunktion zu den beiden Ohren zu ermitteln sowie phasen- und amplitudenangepasste Gegenschallverläufe zu erzeugen. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Einheit zur Gewinnung diagnostischer Informationen eine Anordnung zur perimetrischen Untersuchung ist. Anordnung nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass das Display der Anordnung zur perimetrischen Untersuchung in dem gemeinsamen Gehäuse vor dem Auge, zwischen Beleuchtungs- und Detektorteils des optischen Sensors der Einheit zur Tonometrie, die jeweils unter einem Winkel zur Blickachse des Auges gerichtet sind, angeordnet ist. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Einheit zur Gewinnung diagnostischer Informationen eine Anordnung zur OCT- oder SLP basierten Untersuchung ist. Anordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung zur OCT- oder SLP basierten Untersuchung auf einer Wellenlänge im NIR-Bereich basiert. Anordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung zur OCT- oder SLP basierten Untersuchung auf einer Laserdiode des Typen VCSEL, bei 800nm oder 1060nm als durchstimmbare Quellen für ein swept-source System basiert. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem gemeinsamen Gehäuse eine Einheit zur Tonometrie und zwei weitere Ein- heiten zur Gewinnung diagnostischer Informationen angeordnet sind, wobei eine Einheit zur Gewinnung diagnostischer Informationen als Anordnung zur perimetrischen und die andere als Anordnung zur OCT- oder SLP basierten Untersuchung ausgebildet sind. Anordnung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung zur perimetrischen Untersuchung auf einer Wellenlänge in VIS- Bereich und die Anordnung zur OCT- oder SLP basierten Untersuchung auf einer Wellenlänge im NIR-Bereich basieren. Anordnung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einspiegelung des Strahlenganges der Anordnung zur OCT- oder SLP basierten Untersuchung in den Strahlengang der Anordnung zur Perimetrie ein dichroitischer Strahlteiler vorhanden ist.
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Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6290357B1 (en) 1999-03-31 2001-09-18 Virtual-Eye.Com, Inc. Kinetic visual field apparatus and method
US20100152565A1 (en) 2008-07-15 2010-06-17 Thomas Gordon A Non-invasive tonometer
US20110054291A1 (en) 2009-08-31 2011-03-03 Eniko Todorov Enikov Eye tonometry apparatus, systems and methods
US8257295B2 (en) 2009-09-21 2012-09-04 Alcon Research, Ltd. Intraocular pressure sensor with external pressure compensation
US8491122B2 (en) 2010-04-22 2013-07-23 Carl Zeiss Meditec Ag Arrangement for attaining high-precision measurements of an eye
US9462947B2 (en) 2013-04-19 2016-10-11 Photono Oy Measurement method and arrangement utilizing electromagnetic waves
US20160374554A1 (en) 2014-03-04 2016-12-29 Photono Oy Method and arrangement for eye pressure measurements
US20170055825A1 (en) 2014-04-24 2017-03-02 Carl Zeiss Meditec, Inc. Functional vision testing using light field displays
US20170251919A1 (en) 2014-09-12 2017-09-07 Centervue S.P.A. Scanning perimeter
US10058241B2 (en) 2016-02-29 2018-08-28 Carl Zeiss Meditec, Inc. Systems and methods for improved visual field testing
AU2017328965A1 (en) 2016-09-17 2019-04-11 Globechek Enterprises, Llc Eye examination kiosk, system and method for remote eye examination
DE102018107622A1 (de) 2018-03-29 2019-10-02 Imedos Systems GmbH Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung retinaler Blutdruckwerte und zum Mapping retinaler Blutdruckwerte und Perfusionsdruckwerte
EP2358261B1 (de) 2008-12-05 2019-12-04 Konan Medical USA, Inc. Verfahren und vorrichtung zur pupillenuntersuchung
US20200196864A1 (en) 2017-09-12 2020-06-25 Reichert, Inc. Rebound tonometer having tilt correction
EP3131453B1 (de) 2014-04-17 2021-01-20 The Regents of the University of California Tragbare plattform zur messung der gehirnaktivität zur beurteilung von sichtfelddefiziten
WO2021024764A1 (ja) * 2019-08-05 2021-02-11 株式会社ニデック 超音波眼圧計
US20210186319A1 (en) 2019-12-18 2021-06-24 Carl Zeiss Meditec, Inc. Personalized patient interface for ophthalmic devices
WO2021160924A1 (en) 2020-02-11 2021-08-19 Photono Oy Device and method for detecting motion of a surface
US20210345877A1 (en) 2018-08-16 2021-11-11 National University Hospital (Singapore) Pte Ltd Method and device for self-measurement of intra-ocular pressure
KR20220006730A (ko) * 2020-07-09 2022-01-18 한국표준과학연구원 각막 구조적 변이 기반 휴대형 안압 측정 장치

Patent Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6290357B1 (en) 1999-03-31 2001-09-18 Virtual-Eye.Com, Inc. Kinetic visual field apparatus and method
US20100152565A1 (en) 2008-07-15 2010-06-17 Thomas Gordon A Non-invasive tonometer
EP2358261B1 (de) 2008-12-05 2019-12-04 Konan Medical USA, Inc. Verfahren und vorrichtung zur pupillenuntersuchung
US20110054291A1 (en) 2009-08-31 2011-03-03 Eniko Todorov Enikov Eye tonometry apparatus, systems and methods
US8257295B2 (en) 2009-09-21 2012-09-04 Alcon Research, Ltd. Intraocular pressure sensor with external pressure compensation
US8491122B2 (en) 2010-04-22 2013-07-23 Carl Zeiss Meditec Ag Arrangement for attaining high-precision measurements of an eye
US9462947B2 (en) 2013-04-19 2016-10-11 Photono Oy Measurement method and arrangement utilizing electromagnetic waves
US20160374554A1 (en) 2014-03-04 2016-12-29 Photono Oy Method and arrangement for eye pressure measurements
EP3131453B1 (de) 2014-04-17 2021-01-20 The Regents of the University of California Tragbare plattform zur messung der gehirnaktivität zur beurteilung von sichtfelddefiziten
US20170055825A1 (en) 2014-04-24 2017-03-02 Carl Zeiss Meditec, Inc. Functional vision testing using light field displays
US20170251919A1 (en) 2014-09-12 2017-09-07 Centervue S.P.A. Scanning perimeter
US10058241B2 (en) 2016-02-29 2018-08-28 Carl Zeiss Meditec, Inc. Systems and methods for improved visual field testing
AU2017328965A1 (en) 2016-09-17 2019-04-11 Globechek Enterprises, Llc Eye examination kiosk, system and method for remote eye examination
US20200196864A1 (en) 2017-09-12 2020-06-25 Reichert, Inc. Rebound tonometer having tilt correction
DE102018107622A1 (de) 2018-03-29 2019-10-02 Imedos Systems GmbH Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung retinaler Blutdruckwerte und zum Mapping retinaler Blutdruckwerte und Perfusionsdruckwerte
US20210345877A1 (en) 2018-08-16 2021-11-11 National University Hospital (Singapore) Pte Ltd Method and device for self-measurement of intra-ocular pressure
WO2021024764A1 (ja) * 2019-08-05 2021-02-11 株式会社ニデック 超音波眼圧計
US20210186319A1 (en) 2019-12-18 2021-06-24 Carl Zeiss Meditec, Inc. Personalized patient interface for ophthalmic devices
WO2021160924A1 (en) 2020-02-11 2021-08-19 Photono Oy Device and method for detecting motion of a surface
KR20220006730A (ko) * 2020-07-09 2022-01-18 한국표준과학연구원 각막 구조적 변이 기반 휴대형 안압 측정 장치

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEN ET AL.: "optic nerve head perfusion in normal eyes and eyes with glaucoma using optical coherence tomography-based microangiography", QUANT IMAGING MED SURG, vol. 6, no. 2, 2016, pages 125 - 133
F. STAPELTON ET AL.: "Corneal and conjunctival sensitivity to air stimuli", BR J OPHTHALMOL, vol. 88, 2004, pages 1547 - 1551
KOPROWSKIWILCZYHSKI: "Review Article Corneal Vibrations during Intraocular Pressure Measurement with an Air-Puff Method", JOURNAL OF HEALTHCARE ENGINEERING, vol. 2018, Retrieved from the Internet <URL:https://doi.org/10.1155/2018/5705749>

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