Spekgume .

Augennell-kunde

© Springer-Verlag 1993Printed in Austria

Spektrum Augenheilkd (1993) 7/4: 164-167

Selbsttonometrie — präzise Meßergebnisse und verbesserte Akzeptanzdurch einfachere Bedienung

C. Deutsch, J. Draeger, S. Groenhoff, R. Wizcorrek und B. Hock

Universitäts-Augenklinik Hamburg-Eppendorf (Ärztlicher Direktor: Prof. Dr. J. Draeger)

Zusammenfassung. Selbsttonometrie als Möglichkeit, denGlaukompatienten aktiv an der Verlaufskontrolle seiner Er-krankung zu beteiligen, wird an unserer Augenklinik seitmehr als zwei Jahren klinisch praktiziert. Mit Hilfe einerneuen Tonometer-Software können externe, den Meßvor-gang störende Faktoren klassifiziert und durch Anschluß aneinen Personal Computer grafisch dargestellt werden. Dieses„Fehlererkennungssystem" erleichtert die Handhabung desSelbsttonometers erheblich, verbessert die Meßgenauigkeitund vor allem die Akzeptanz durch den Patienten.

Eine Studie an 100 hauptsächlich glaukomkranken Pa-tienten (n = 185 Augen) zeigt eine lineare Beziehung zwischenden jeweils drei Selbsttonometermessungen und der abschlie-ßenden Referenzmessung mit dem Handapplanationstono-meter nach DRAEGER. Der Korrelationskoeffizient r be-trägt 0,96 bei einer Standardabweichung von f 1,78 mm Hg.Die Anzahl von Fehlmessungen im Verlauf einer Meßreihekonnte gegenüber früheren Untersuchungen deutlich gesenktwerden.

Schlüsselwörter: Heimtonometrie, Selbsttonometrie, Appla-nationsprinzip, optischer Sensor.

Self-tonometry — easy handling increases precision andacceptance

Summary. For more than two years self-tonometry is provedin our clinical use. It offers the possibility to participate glau-coma suffering patients in the follow-up of their disease. Bymeans of a new software-controlled error detecting systemexternal measurement disturbing factors are able to be clas-sified. Linking the self-tonometer on line with a personalcomputer allows to display the electronically controlled mea-suring procedure grafically. Tonometer handling could besimplified, precision and patients' acceptance could be in-creased.

The modified instrument was tested on 185 mostly glau-comatous eyes of 100 patients. Three consecutive measure-ments per eye were followed by a reference pressure readingwith the hand held applanation tonometer developed byDRAEGER. There is a linear correlation between both in-struments with a correlation coefficient of r = 0,96 and astandard deviation of ± 1,78 mmHg. In comparison withformer examinations, the amount of error readings duringthe measurement sequences could be significantly decreased.

Key words: Home tonometry, self-tonometry, applanationprinciple, optical sensor.

Einleitung

Wie aus anderen medizinischen Bereichen bekannt, trägt dieaktive Beteiligung des Patienten an der Verlaufskontrolle sei-ner Erkrankung wesentlich zu einer Erhöhung der Com-pliance bei. In Anlehnung an die täglichen Selbstmessungendes Blutzuckerspiegels beim Diabetiker oder die eigenstän-digen Blutdruckkontrollen in der Hypertoniebehandlung istjetzt auch jeder Glaukompatient in der Lage, nach kurzerEinweisung durch den Arzt seinen Augeninnendruck selbstzu messen [9, 12, 15].

Seit mehreren Jahren erproben wir den klinischen Einsatzeines automatischen Selbsttonometers an Glaukomkranken[1, 8, 14]. Das handliche kleine Gerät ist völlig lageunab-hängig, batteriebetrieben und folgt dem Goldmann'schen Ap-planationsprinzip. Hierbei entspricht die Kraft, die zur Ap-planation eines definierten Hornhautareales von 3,06 mmnotwendig ist, dem intraokularen Druck (IOD). Beim Selbst

-tonometer wird die üblicherweise vom Arzt vorgenommeneErfassung der Applanationsfläche vollautomatisch von ei-nem optischen Sensor übernommen.

Abb. 1. Anwendung des Selbsttonometers am Patienten

I^1

eye

0 s- (~P~)A: Kcinc Applanstion

B: Applanstion

165

Abb. 2. Prinzip des optischen Sensors

Ein gepulster Infrarotstrahl wird über ein Meßprismamittels Totalreflexion zu einer Empfangsdiode geleitet. Wäh-rend der Abflachung der Cornea wird aus der Differenz dereingestrahlten und der reflektierten Lichtmenge sowie derentsprechenden Kraft eine Kennlinie ermittelt, die die Be-rechnung des intraokularen Druckes ermöglicht [4, 5, 6].

Die Tränenfilmmenge, die sich dabei ringförmig um dieKontaktzone zwischen Prisma und Cornea sammelt, wirdvom Mikroprozessor berechnet und in der Kalkulation desnotwendigen Applanationsaufwandes bis zum Erreichen desangestrebten Durchmessers von 3,06 mm berücksichtigt.

Zur Augeninnendruckmessung wird das Tonometer mitHilfe zweier Stützvorrichtungen an Stirn- und Wangenkno-chen aufgesetzt. Eine in der Meßachse integrierte Fixier-leuchte erlaubt dem Patienten eine einfache Zentrierung desPrismas auf den Hornhautscheitel. Durch Drücken der Ak-tivierungstaste wird das Selbsttonometer meßbereit. Ein zwei-ter Druck löst den Meßvorgang aus: das Prisma fährt ausdem Gehäuseinneren, berührt die Hornhaut bis zum Errei-chen der definierten Applanationsfläche und kehrt anschlie-ßend in seine Ausgangsposition zurück [1, 6].

Nach erfolgter Messung wird der errechnete intraokulareDruckwert auf einem LED-Display in mm Hg angezeigt.

Die Desinfektion der Prismaflächen erfolgt mechanischund chemisch durch Reinigung mit einem alkoholgetränktenZellstofftupfer und anschließender ultravioletter Bestrahlungin einem Spezialbehälter [3, 10].

Methode

In zahlreichen, bereits vorangegangenen Studien zeigte sicheine gute Übereinstimmung des Selbsttonometers mit kon-ventionellen Applanationsgeräten wie dem Handapplana-tionstonometer nach DRAEGER [2]. Wir konnten durchgenaue Beobachtung der Probanden während des Meßvor-ganges die möglichen Ursachen für Fehlmessungen erkennenund klassifizieren.

Um den Einfluß dieser extremen Faktoren auf das Meß-ergebnis genauer analysieren zu können, haben wir das Selbst

-tonometer über eine serielle Schnittstelle an einen PersonalComputer angeschlossen. Hierdurch war es möglich, sämt-

liche Daten des elektronisch gesteuerten Meßablaufes aus-zuwerten und grafisch darzustellen.

Bei einer korrekt durchgeführten Messung kommt es zueiner kurzzeitigen Abnahme der Reflektivität als Ausdruckder Tränenfilmadhäsion. Danach nimmt die Reflektivität li-near ab, was einer stetigen Vergrößerung der Applanations-fläche entspricht. Gleichzeitig wird ein proportionaler Kraft-zuwachs registriert. Nach Beendigung des Meßablaufes wer-den wiederum die Ausgangswerte für Reflektivität und Kraftgemessen.

Änderungen dieses charakteristischen Zusammenhangeszwischen den Daten des optischen Sensors und der entspre-chenden Kraft erlauben uns, Rückschlüsse auf typische Feh-ler während der Messungen zu ziehen, wie beispielsweise un-ruhiges Halten des Gerätes während einer Messung oderWimpernberührung des Prismas.

Diese Fehlererkennung wurde über eine spezielle Soft-ware in das Programm des Selbsttonometers integriert, sodaß auftretende Falschmessungen vom Gerät als solche er-kannt und in Form einer entsprechend codierten Zahl aufdem LED-Display angezeigt werden.

Wir haben das neue Selbsttonometer mit Fehlererken-nungssystem an 100 überwiegend glaukomkranken Patientenerprobt. An 185 Augen wurden jeweils drei aufeinanderfol-gende Messungen mit dem Selbsttonometer vorgenommen.Daran anschließend erfolgte eine Kontrollmessung mit demHAT. Die Hornhaut wurde mit 0,4%iger Novesinlösung an-ästhesiert. Starke Abweichungen der Meßwerte, die vom To-nometer als Fehler erkannt wurden, sind nicht mit in derAuswertung berücksichtigt worden.

Vor Meßbeginn wurde der Patient mit der Handhabungdes Tonometers vertraut gemacht. Eventuell auftretende,vom Gerät angezeigte Fehlmessungen wurden dem Proban-den erklärt, um ihm so Gelegenheit zu geben, bei den Fol-gemessungen auf eine entsprechend korrigierte Handhabungdes Instrumentes zu achten.

Ergebnisse

Die Mittelwerte aus den jeweils drei aufeinanderfolgendenSelbsttonometer (ST)- Messungen wurden gegen die korre-spondierenden Handapplanationstonometer (HAT)-Kon-

166

MESSWERTDIFFERENZ BEZOGEN AUF GOLDMANN -TONOMETRIE

Anzahl dar ST - Maasunoan / %

M.Owartdl loran zwlaohan don ST -und dan HAT Warton /mmHg

Abb. 3. Prozentuale Abweichung der Selbsttonometer (ST)- von den korrespondierenden Handapplanationstonometer-Werten (HAT).Die Abszisse gibt die Abweichung in mm Hg in positiver sowie negativer Richtung an, die Ordinate zeigt die Anzahl der ST-Messungen inProzent

PatientenmessungenAnzahl der Patienten: 100Anzahl der tonometrierten Augen: 185fehlerfreie Messungen: 65%als „Fehlmessung" registriert: 35%

Abb.4. Meßergebnisse — Übersicht

trollmessungen aufgetragen. Dabei zeigt sich eine lineare Be-ziehung zwischen den Meßergebnissen beider Geräte, die indem hohen Korrelationskoeffizienten von r = 0,96 Ausdruckfindet. Die Steigung der Geraden beträgt 0,99, der y-Ab-schnitt liegt bei 1,41 mm Hg.

Die Standardabweichung der ST-Messungen in bezug aufden korrespondierenden HAT-Wert beträgt ± 1,78 mm Hg.Sie fällt im Vergleich mit konventionellen Applanationsto-nometern geringfügig höher aus. Dies erklärt sich durch diekurze Meßzeit des Instrumentes, die im Bereich von Milli-sekunden liegt. Wie bei allen Momenttonometern haben des-halb pulsatorisch und respiratorisch bedingte intraokulareOszillationen einen weitaus größeren Einfluß auf den vomGerät registrierten Druckwert, als es bei den herkömmlichenoptomechanischen Tonometern der Fall ist. Ähnlich wie beiden Non-Contact- Instrumenten sind aus diesem GrundeMehrfachmessungen notwendig, aus denen der intraokulareDruckwert gemittelt wird [7, 11, 13].

Von insgesamt 555 zur Prüfung der Fehlerkontrolledurchgeführten Augeninnendruckmessungen mit dem ST er-folgten 2/3 der Messungen fehlerfrei. In 1/3 der Fälle regi-strierte das Selbsttonometer eine Fehlmessung. In 20% dieserFehlmessungen war eine um mehr als 20% höhere Abwei-chung der Meßwerte — verglichen mit den übrigen Selbst

-tonometerwerten — derselben Serie — zu verzeichnen, sodaß eine Wiederholung dieser Messungen notwendig wurde.

Die Mehrzahl der als fehlerhaft gewerteten Messungenereignete sich zu Beginn bzw. an zweiter Position innerhalbeiner Serie von drei Folgemessungen. In 60% der Fälle wurdehierbei die Abschlußmessung optimal durchgeführt.

DiskussionIn sämtlichen Fällen wurde — unabhängig vom Alter derProbanden — der Umgang mit dem Selbsttonometer sehrrasch erlernt. Die von vorangegangenen Untersuchungen be-kannte, ausgesprochen gute Compliance der Patienten konntedurch den Einbau des mikroprozessorgesteuerten Fehlerer-kennungssystems im Sinne eines Lerneffektes noch gesteigertwerden:

Der Hinweis auf mögliche, den Meßvorgang negativ be-einflussende Störfaktoren erlaubte es dem Patienten, even-tuelle, selbst verursachte Fehler in der Handhabung des Ge-rätes zu überprüfen und gegebenenfalls zu korrigieren unddamit das Meßergebnis zu optimieren. Dies kommt in einemdeutlichen Anstieg der fehlerfrei vorgenommenen Messungenjeweils am Ende einer Meßreihe zum Ausdruck.

Das beschriebene Fehlerdetektorsystem diente uns in er-ster Linie dazu, einen Aufschluß über die Häufigkeit der vomPatienten induzierten Störursachen und deren Einfluß aufden Meßvorgang zu geben. In der Praxisversion soll dasSelbsttonometer eine Fehlmessung lediglich erkennen unddem Probanden auf opto-akustische Weise mitteilen können;eine weitere Differenzierung der Fehlerursache ist jedochnicht vorgesehen.

Die Erkenntnisse dieser Untersuchung sind ein weitererwichtiger Schritt zur Einführung des Selbsttonometers in dieRoutinediagnostik und Therapieüberwachung glaukomkran-ker Patienten.

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14. Wizcorrek R, Draeger J, Hock B, Klemm M, Groenhoff S (1993)Über die physikalisch-technische Kalibration des neuen Selbst

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Korrespondenz: Claudia Deutsch, Universitäts-Augenklinik Ham-burg-Eppendorf, Martinistraße 52, D-20251 Hamburg, Bundesre-publik Deutschland.