DE2643879A1

DE2643879A1 - Eye internal pressure measuring prism - has flat side placed on eye and incorporates light intensity detector

Info

Publication number: DE2643879A1
Application number: DE19762643879
Authority: DE
Inventors: Pentti J Alho
Original assignee: Instrumentarium Oyj
Current assignee: Instrumentarium Oyj
Priority date: 1976-09-29
Filing date: 1976-09-29
Publication date: 1978-03-30

Abstract

The instrument consists of a prims (3) of trapezoid cross-section with a flat surface which is applied with constant pressure against the eye's upper surface, near the iris. The internal pressure of the eye if based on the flattening of the eye's outer surface. The inlet and outlet surface of the prism (3) in relation to the surface of application (4) is such that the rays falling on the prism and those emerging from it are roughly at right angles to the surface. The rays meet on the inside of the surface (4) at an angle alpha so that the rays are completely reflected. A light intensity detector (6) measures the reflected rays emerging through the lens (5).

Description

Vorrichtung zum MessenDevice for measuring

des Augeninnendruckes Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen des Augeninnendruckes, wobei die plane Fläch@@@ines Prismas mit konstantem Druck gegen das Auge im Bereich der Iris gedrückt und der Augeninnendruck auf Basis der ausgeflachten Fläche des Auges bestimmt wird, bestehend aus einem Prisma mit einer planen Auflagefläche und zugeordneten Elementen zur Beobachtung der buleuchteten Augenfl#che. the intraocular pressure The invention relates to a device for Measure the intraocular pressure, with the flat surface @@@ ines prism with constant Pressure is pressed against the eye in the area of the iris and the intraocular pressure is based on the flattened area of the eye is determined, consisting of a prism with a flat support surface and associated elements for observing the illuminated Eye area.

Eine derartige Methode bzw. Vorrichtung, mit der eine solch.Such a method or device with which such.

Druckbestimmung vorgenommen werden kann, ist nach der US - P6 3 832 891 bekannt. Hierbei ist die Priomenfldche, die gegen das Auge gedrückt wird, an der Basis mit Linien versehen, wodurch normaler von abnormelem Druck unterschieden werden kann. Der untersuchende Arzt betrachtet durch das Prisma die gegen das Auge gedrückte Fläche, auf der die au@g@flachte Iris als dunkler Bereich sichtbar wird.Pressure determination can be made according to US-P6 3,832 891 known. Here the priome surface that is pressed against the eye is on the base with lines, distinguishing normal from abnormal pressure can be. The examining doctor looks at the eye through the prism Pressed area on which the flattened iris becomes visible as a dark area.

Ein einschränkender Nachteil dieser vorbekannten Methode besteht darin, daß mit ihr nur Vergleichsatudien für eine Grobunterscheidung zwischen normalem und normalem Druck durchgeführt werden können, Das beste der bekannten Meßgeräte für diesen Zweck ist wahrachein lich das sogenannte Goldmann-Tonometer, mit dem die Messung wie folgt durchgeführt wird: Ein Farbemittel wird auf das anaesthesierte Auge gebracht, das die Form eines Rotationsblockes hat, wird gegen die Augenfl#che gedrückt und zwar mit solche einem variablen Druck, daß ein gewiseer Bereich der kontaktfläche zwischem dem Auge und dem Prisma erhalten und der dafür erforderliche Kompressionsdruck gemessen wird. Die Bestimmung der KontbktflEchengrdBe wird durch Beleuchtung des Augenbereiche außerhalb des Prismas ermßglicht und durch Betrachtung der KontaktflEche durch das Prisma mittels eines Mikroskopes. Für die Bestimmung der Grube des Bereiches wird die im Mikroskop sichtbare kontaktfläche in zwei Halbkreisteilflachen geteilt, deren Lage in Richtung des Durchmessers zwischen den beiden Teilen auf die Weise verschoben worden ist, daß die richtige, sichere GröBe einer Kontaktfläche erhalten wird, wenn sich die R@nder der Teilflächen decken. Obgleich diese Methode in der Praxis ausreichend genau ist, hat sie doch einige Nacht-eile. tunlichst ist das Gerbt in Rücksicht auf das erforderliche Mikroskop entsprechend teuer. Die Messung des Prismendruckes erfordert eine hohe Scnsivitãt, weil das Meßergebnia auf dem Grad des variablen Kompressionsdruckes des Prismas basiert.A limiting disadvantage of this previously known method is that that with it only comparative atudes for a rough distinction between normal and normal pressure, the best of known measuring instruments for this purpose is probably the so-called Goldmann tonometer, with the The measurement is carried out as follows: A coloring agent is applied to the anesthetized Eye, which has the shape of a rotational block, is brought against the eye surface pressed with such a variable pressure that a certain area of the the contact surface between the eye and the prism and the required one Compression pressure is measured. The determination of the contact surface size is carried out by Illumination of the eye area outside the prism is made possible and by viewing the contact surface through the prism using a microscope. For determination The pit of the area becomes the contact area visible in the microscope in two semicircle sub-areas divided, their position in the direction of the diameter between the two parts the way has been shifted that the correct, safe size of a contact area is obtained when the edges of the partial areas coincide. Although this method is sufficiently accurate in practice, it has some night-rush. is as far as possible the tanning in consideration of the required microscope is correspondingly expensive. The measurement of the prism pressure requires a high level of sensitivity, because the measurement result on the Degree of variable compression pressure of the prism is based.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Null-Stellung des Gerätes schwierig einzustellen ist, weil die Blutdruckschwankungen in Abhängigkeit vom Herzschlag sich auch als Druckschwankungen im Innenauge bemerkbar machen, wodurch es schwer zu beobachten ist, wann die Ränder der pulsierenden Kontaktbereichsteile in Übereinstimmung kommen. Zusätzlich ist der Meßvorgang nicht automatisch sondern subjektiv, weil das Meßergebnis auf der Beobachtung des die Messung durchführenden Arztes beruht.Another disadvantage is that the zero position of the device It is difficult to adjust because the blood pressure fluctuates depending on the heartbeat can also be felt as pressure fluctuations in the inner eye, making it difficult it is observed when the edges of the pulsating contact area parts coincide come. In addition, the measuring process is not automatic but rather subjective, because the measurement result is based on the observation of the doctor performing the measurement.

Schließlich ist noch nachteilig, daß ein Färbemittel für das Auge benutzt werden muß.Finally, it is also disadvantageous that it is a coloring agent for the eye must be used.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine verbesserte Vorrichtung zu schaffen, die die obigen Nachteile vermeidet, womit der Augeninnendruck stufenlos und mit großer Genauigkeit gemessen und das Meßergebnis entweder analog oder digital erfaßt werden kann oder wobei der Druck als Funktion der Zeit erfaßbar sein soll.The invention is based on the object of an improved device to create that avoids the above disadvantages, whereby the intraocular pressure is stepless and measured with great accuracy and the measurement result either analog or digital can be detected or the pressure should be detectable as a function of time.

Diese Aufgabe ist mit einer Vorrichtung nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Ein- und Austrittsfläche des Prismas in Bezug auf die Auflagefläche derart angeordnet ist, daß die in das Prisma einfallenden und die aus dem Prisma austretenden Strahlen im wesentlichen senkrecht zu der Fläche verlaufen und auf die Innenseite der Flache unter einem Winkel alpha auftreffen, daß die Strahlen total refelktiert werden und daß die Vorrichtung mit einem Lichtintensitätsdetektor zur Messung der reflektierten Strahlen versehen ist.This object is thereby achieved with a device according to the invention solved that the entry and exit surface of the prism in relation to the support surface is arranged so that the incident in the prism and that from the prism exiting rays run essentially perpendicular to the surface and on hit the inside of the surface at an angle alpha that the rays are totally reflected and that the device with a light intensity detector is provided for measuring the reflected rays.

Mit dieser Vorrichtung wird der an sich bekannte Effekt ausgenutzt, daß die Brechungskoeffizienten von Prisma und Auge wesentlich dichter beieinanderliegen als die Koeffizienten von Prisma und Luft. Wenn demgemäß die Lichtstrahlen gegen die Kontaktflächen gerichtet werden, setzen sie ihren Weg in das Augeninnere fort und werden dort absorbiert, während die Lichtstrahlen außerhalb des äußeren Randes der Kontaktfläche nach ihrer Totalreflektion gegen einen Detector gerichtet werden können, der die Lichtintensität mißt.With this device, the known effect is used, that the refractive index of prism and eye are much closer together than the coefficients of prism and air. If accordingly the light rays against the contact surfaces are directed, they continue their way into the interior of the eye and are absorbed there, while the rays of light are outside the outer edge of the contact surface are directed towards a detector after their total reflection who measures the light intensity.

Wenn demgemäß der Augeninnendruck groß ist, ist die Kontaktfläche klein und infolgedessen ist die Lichtintensität, die nach der Totalreflektion gemessen werden kann, hoch.Accordingly, when the intraocular pressure is large, the contact area is small and consequently the light intensity measured after total reflection can be high.

Durch Ausnutzung der Lichtstrahlen, die von der die Kontaktfläche umgebenden Fläche total reflektiert werden, ist es möglich, die Messung unabhängig von einer persönlichen Beobachtung automatisch durchzuführen. Dies kann einfach durch Messung der Intensität der reflektierten Lichtstrahlen erfolgen. Statt dessen ist es aber auch ohne weiteres möglich, die Messung auf elektro-optische Weise durchzuführen. Die Meßwerte können digital, ausgedruckt oder durch einen Recorder wiedergegeben werden. Im letzten Fall sieht die Erfindung einen sogenannten Tonographen vor, durch den der Innendruck beobachtet werden kann. Bei der Detectormessung kann leicht über die Lichtintensität unterschieden werden zwischen dem systolischen (große Intensität) und dem diastolischen (kleine Intensität) Druck. Natürlich ist auch der Durchschnittsdruck meßbar.By taking advantage of the rays of light emitted by the the contact surface surrounding surface are totally reflected, it is possible to take the measurement independently to be carried out automatically from a personal observation. This can be easy be done by measuring the intensity of the reflected light rays. Instead of this but it is also easily possible to carry out the measurement in an electro-optical manner. The measured values can be digital, printed out or reproduced by a recorder will. In the latter case, the invention provides a so-called tonograph that the internal pressure can be observed. The detector measurement can easily be over the light intensity can be distinguished between the systolic (high intensity) and the diastolic (small intensity) pressure. Of course, the average pressure is also measurable.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Querschnitt des Prismas trapezförmig, wobei die ein- und ausfallenden Lichtstrahlen zu Bündeln von parallelen Strahlen ausgerichtet werden können. Demgemäß können die Lichtquelle, der Detector und die erforderliche Optik völlig separat vom Prisma angeordnet werden, das gegen das Auge zu drücken ist. Für die Lichtstrahlenbündel außerhalb des Prismas können Lichtführungsrohre rohre vorgesehen werden.According to a preferred embodiment of the invention, the cross section is of the prism trapezoidal, whereby the incoming and outgoing rays of light are bundled can be aligned by parallel beams. Accordingly, the light source, the detector and the required optics are arranged completely separately from the prism, to be pressed against the eye. For the light beam outside the prism light guide tubes can be provided.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Lichtstrahlenführungen näher erläutert.The device according to the invention is described below with reference to the drawings Representation of light beam guides explained in more detail.

Es zeigen Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung und die damit verbundene Meßmethode und Fig. 2 eine andere Ausführungsform der Erfindung.1 shows schematically a device and the associated device Measuring method and FIG. 2 shows another embodiment of the invention.

Von der Lichtquelle 1 ist ein Lichtatrahlenbilndel auf eine Linse 2 gerichtet, die die Lichtstrahlen parallel ausrichtet. Das Strahlenbündel aus parallelen Strahlen trifft dann senkrecht auf die äußere Fläche des Prismas 3, in das die Strahlen ungebrochen eintreten. Gemäß Fig. 1 hat das Prisma im Querschnitt Trapezform.A Lichtatrahlenbilndel is from the light source 1 onto a lens 2 directed, which aligns the light beams in parallel. The bundle of rays from parallel Rays then hit perpendicularly on the outer surface of the prism 3, into which the rays enter unbroken. According to FIG. 1, the prism has a trapezoidal shape in cross section.

Nach der Reflektion an der einen geneigten Seitenflanke gelangen die Strahlen im Inneren zur Fläche 4, die gegen das Auge gedrückt wird. An dieser Fläche tritt eine Totalreflektion ein, da dort die Strahlen, entsprechend von den Seitenflächen reflektiert, unter einem die Totalreflektion bewirkenden Winkel ankommen.After the reflection on one inclined side flank, the Rays inside to surface 4, which is pressed against the eye. On this surface a total reflection occurs because there the rays, correspondingly from the side surfaces reflected, arrive at a total reflection causing angle.

Das Prisma wird mit einem konstanten Druck gegen das Auge gehalten, wobei die Anlagefläche des Auges etwas flachgedrückt wird und zwar in einem Maße, das abhängig vom Augeninnendruck ist.The prism is held against the eye with constant pressure, whereby the contact surface of the eye is flattened a little, to the extent that that depends on the intraocular pressure.

Die Totalreflektion tritt demgemäß nur außerhalb des ausgeflachten Augenbereiches auf. Im ausgeflachten Bereich des Kontaktes zwischen Prisma und Auge treten die meisten der Strahlen in das Auge ein und werden absorbiert. Dies ergibt sich aufgrund der Tatsache, daß die Brechungakoeffizienten von Prisma und Auge sehr dicht beieinander liegen und zwar im Vergleich zum Brechungskoeffizienten von Luft. Das Prisma 3 kann bspw. aus Glas oder Kunststoff bestehen.The total reflection occurs accordingly only outside of the flattened one Eye area. In the flattened area of the contact between prism and eye most of the rays enter the eye and are absorbed. This gives due to the fact that the refraction coefficients of prism and eye are very are close together compared to the refractive index of air. The prism 3 can, for example, consist of glass or plastic.

Das reflektierte Lichtstrahlenbündel, das wieder aus dem Prisma 3 herauskommt geht durch eine Linse 5 und wird von dieser auf einen Detector 6 gerichtet, der die Intensität des Lichtstrahlenbündels mißt. Ein hoher Augeninnendruck führt dabei zu einer höheren Lichtintensität und umgekehrt. Eine Begrenzung der Lichtstrahlenfläche dahingehend, daß diese geringfügig gröber ist als die fragliche Kontaktfläche, kann überall bewirkt werden irgendwo zwischen der Lichtquelle 1 und dem Detector 6 oder auch im Detector selbst, vorzugsweise jedoch zwischen den Linsen 2 und 5.The reflected light beam that comes out of the prism 3 comes out goes through a lens 5 and is directed by this onto a detector 6, which measures the intensity of the light beam. A high intraocular pressure results thereby to a higher light intensity and vice versa. A limitation of the light beam area in that this is slightly coarser than the contact area in question be effected anywhere between the light source 1 and the detector 6 or also in the detector itself, but preferably between lenses 2 and 5.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind die das Prisma verlassenden und die in das Prisma eintretenden Strahlen parallel, so daß das Prisma 3 von der ganzen übrigen Anordnung losgelöst und leicht ao angeordnet werden kann, daß es mit konstantem Druck gegen die Augenpberfläche gedrückt werden kann, bspw. durch Gewichts- oder Federbelastung oder hydraulisch.In the embodiment according to FIG. 1, they are those leaving the prism and the rays entering the prism parallel so that the prism 3 of the whole rest of the arrangement can be detached and easily arranged that it can be pressed against the eye surface with constant pressure, for example through Weight or spring loading or hydraulic.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist das Prisma 3' im Querschnitt dreieckig. Diese Ausbildung hat allerdings den Nachteil, daß zumindest große Bewegungen des Prismas 31 in Bezug auf die ganzeb restliche Meßanordnung nicht zugelassen werden können.In the embodiment according to FIG. 2, the prism 3 'is in cross section triangular. However, this training has the disadvantage that at least large movements of the prism 31 are not permitted in relation to the whole rest of the measuring arrangement can.

In den Fig. 1,2 sind die Lichtstrahlen frei von der Lichtquelle 1 kommend und frei von den Prismen zum Detector fi verlaufend dargestellt. Diese Darstellung wurde jedoch nur der Übersichtlichkeit wegen gewählt. In der Praxis werden jedoch vorzugsweise Lichtführungskanäle bzw. -rohre benutzt, wobei die ganze Vorrichtung praktisch in der Kreise ausgebildet wird, daß die Prismen und deren Bewegungselemente losgelöst von der restlichen Meßanordnung vorgesehen sind.In FIGS. 1, 2 the light rays are free from the light source 1 coming and running freely from the prisms to the detector fi. This representation however, it was only chosen for the sake of clarity. In practice, however, preferably light guide channels or tubes used, the whole device is practically formed in the circle that the prisms and their moving elements are provided separately from the rest of the measuring arrangement.

Für die praktische Verwirklichung der ganzen Meßeinrichtung sind viele Varianten denkbar. Eine kann hspw. darin bestehen, daß eine handbedienhare Vorrichtung eine manuelle führbar Sonde mit einem heleuchtbaren Prisma umfaßt und mit einem Trager versehen ist, der entsprechend angepaßt gegen die Stirn abgestützt wird, während der Ausgangsteil der Vorrichtung davon losgelöst ist.There are many for the practical implementation of the entire measuring device Variants are conceivable. One can hspw. consist in that a hand-operated device comprises a manual guidable probe with a light-illuminable prism and with a Carrier is provided, which is supported accordingly adapted against the forehead, while the output part of the device is detached therefrom.

Eine andere mögliche Variante kann aus einem Stand oder einem Tisch für den Patienten bestehen mit Stirn- und Kinnatütze für den Kopf des Patienten. Der untersuchende Arzt bringt dann die Sonde in den Augenbereich und gibt sie frei, um einen angemessenen Druck aufbringen zu kannen.Another possible variant can be from a stand or a table for the patient consist of a forehead and chin rest for the patient's head. The examining doctor then brings the probe into the eye area and releases it, to be able to apply adequate pressure.

Selbstverständlich kann die Meßanordnung in einer weiteren Ausführungsform auch darin bestehen, daß die Meßanordnung einen gängigen Augenoptiachen Untersuchungastand zugeordnet wird.Of course, the measuring arrangement can in a further embodiment also consist in the fact that the measuring arrangement is a common ophthalmic examination stand is assigned.

Claims

Patent claims: 1. Device for measuring intraocular pressure, where the flat surface of a prism with constant pressure against the surface of the eye pressed in the area of the iris and the internal pressure based on the fanning out of the The surface of the eye is determined, consisting of a prism with a flat contact surface and associated elements for observing the illuminated eye area, d a d u R e k e k e n n n e i n e t that the entry and exit surfaces of the prism (3,3 ') is arranged in relation to the support surface (4) in such a way that the Prism incident and the rays emerging from the prism essentially run perpendicular to the surface and on the inside of the surface (4) under one Angle alpha impinge that the rays that the rays are totally reflected and that the device has a light intensity detector (6) for measuring the reflected Rays is provided.

2. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the prism (3) is trapezoidal in cross-section.

3. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the prism (3 ') is triangular in cross section.

4. Device according to any one of claims 1 to 3, d a d u r c h g e it is not indicated that the light guide tubes are intended for the light beams which run outside the prisms (3, 3 ').