Neues Meßverfahren der Noncontact-Tonometrie

Zusammenfassung

Hintergrund In der Praxis etablierte Non-Contact-Tono-meter (NCT) verformen mittels Luftimpuls die Kornea bis zum Erreichen eines bestimmten Verformungszustandes. Meßgröße ist die Zeit bis zur entsprechenden Verformung bzw. der Druck im Druckerzeugungssystem bei Erreichen dieser Verformung. Dieser Wert stellt ein Maß für den intraokularen Druck (IOP) dar, wird jedoch sehr stark von den interindividuell streuenden biomechanischen Eigenschaften der Kornea beeinflußt, die maßgeblich von ihrer Dicke abhängen. Es ist Ziel des vorgestellten Verfahrens, während der Messung des IOP auch diesen Einfluß zu erfassen, um den Meßwert damit zu korrigieren.

Methode Der Test des Verfahrens erfolgte an einem Augenphantom mit einstellbarem Innendruck. Zum Einsatz kamen Meßoberflächen in verschiedenen Dicken aus Materialien mit sehr niedrigem Schermodul. Kernstück des Verfahrens bildet die quantitative Messung der Korneabewegung durch Antastung mit einem Laserinterferometer. Die Kornea wird dazu mit einem Luftimpuls mit rampenförmig über die Zeit ansteigenden Staudruckverlauf verformt, welcher nach 40 ms sehr schnell abgeschaltet wird. Gemessen werden die Verformung (Anstieg) während der Luftimpulsapplikation als auch das Ausschwingen nach Abschaltung des Luftimpulses.

Ergebnisse Die Messungen zeigen, dass Anstieg und Ausschwingverhalten (Frequenz, Dämpfung) erwartungsgemäß sowohl vom IOP als auch von der Dicke abhängen.

Schlußfolgerung Eine Ermittlung des Einflusses der Dicke (Ausschwingverhalten) und eine Bestimmung des Einflusses des IOP (Anstieg) ist möglich. An einer mathematischen Beschreibung der Zusammenhänge wird gearbeitet.

Summary

Background The measuring value of intraocular pressure (IOP) in non-contact-tonometry (NCT) depends on IOP and is additionally highly influenced by the biomechanical parameters of the cornea. These parameters (especially corneal thickness) differ among several patiens. It is desirable to characterize this influence and to correct the measuring value during the IOP measurement. The new tonometer consists of an air pulse applicator generating an air pulse with a ramp-shaped rising and a sharp decay after switching off and a Michelson-type laserinterferometer for detecting the corneal movement during the air pulse application and the oscillation after switching off the air pulse.

Method The method was tested with a mechanical phantom eye. The pressure inside the chamber of the phantom is adjustable. Measuring surfaces, which have to simulate the shape and the elastic properties of the cornea, are made of soft silicon rubber and fabricated with different thicknesses.

Results Me asurement results show that both the rise of the corneal deformation and the damped oscillation (frequency and damping) depend from material thickness and internal pressure of the phantom eye.

Conclusion Thus a characterization of the influence of the mechanical properties and a determination of a corrected IOP-value are possible. The task at present is the investigation and formulation of the mathematical dependences.

Schlüsselwörter

Augeninnendruck - Noncontact-Tonometrie - biomechanische Parameter - Laserinterferometer - Korneaverformung - Schwingungsmessung - Augenphantom

Key words

intraocular pressure - non-contact-tonometry - biomechanical parameters - laserinterferometer - corneal deformation - oscillation measurement - phantom eye