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tm - Technisches Messen

Plattform für Methoden, Systeme und Anwendungen der Messtechnik

[TM - Technical Measurement: A Platform for Methods, Systems, and Applications of Measurement Technology
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Editor-in-Chief: Puente León, Fernando / Zagar, Bernhard


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2196-7113
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Volume 86, Issue 4

Issues

Die Biometrie des Auges als Ursache für systematische Messabweichungen bei der akustischen Tonometrie

Biometry of the eye as a cause of systematic measurement deviations in acoustic tonometry

Jan Osmers
  • Corresponding author
  • Universität Bremen, Bremer Institut für Messtechnik, Automatisierung und Qualitätswissenschaft (BIMAQ), Bremen, Germany
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/ Michael Sorg
  • Universität Bremen, Bremer Institut für Messtechnik, Automatisierung und Qualitätswissenschaft (BIMAQ), Bremen, Germany
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/ Andreas Fischer
  • Universität Bremen, Bremer Institut für Messtechnik, Automatisierung und Qualitätswissenschaft (BIMAQ), Bremen, Germany
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Published Online: 2019-03-02 | DOI: https://doi.org/10.1515/teme-2018-0084

Zusammenfassung

Zur Glaukomtherapie ist eine Überwachung des Augeninnendrucks erforderlich, wofür ein akustisches Selbsttonometer entwickelt worden ist. Die Laborversuche an Schweineaugen und die Patientenmessungen in einer klinischen Versuchsreihe belegen jedoch signifikante Querempfindlichkeiten von den biometrischen Parametern des Auges auf den gemessenen Augeninnendruck. Um die Individualität der Augen in der Auswertung der Messdaten zu berücksichtigen, werden Finite-Elemente-Simulationen des Auges für unterschiedliche geometrische Ausprägungen durchgeführt. Anhand der Simulationsergebnisse wird der Einfluss der Augengeometrie auf die Messunsicherheit des zu messenden Augeninnendrucks quantifiziert. Dadurch lässt sich bei Kenntnis der individuellen Augengeometrie des Patienten die systematische Messabweichung des Augeninnendrucks signifikant reduzieren und für das akustische Selbsttonometer eine Messunsicherheit in der Größenordnung aktueller klinischer Tonometer erzielen.

Abstract

Glaucoma therapy requires monitoring of the intraocular pressure, for which an acoustic self-tonometer has been developed. However, the laboratory tests on porcine eyes and the patient measurements in a clinical trial series prove significant cross sensitivity of the biometric parameters of the eye to the measured intraocular pressure. In order to consider the individuality of the eyes in the evaluation of the measured data, finite element simulations of the eye are carried out for different geometric characteristics. The influence of the eye geometry on the measurement uncertainty of the intraocular pressure to be measured is quantified on the basis of the simulation results. By knowing the individual eye geometry of the patient, the systematic measurement error of the intraocular pressure can be significantly reduced and a measurement uncertainty of the order of magnitude of current clinical tonometers can be achieved for the acoustic self-tonometer.

Schlagwörter: Glaukom; Augeninnendruck; kontaktlos; Finite-Elemente-Analyse; modellbasierte Messtechnik

Keywords: Glaucoma; intraocular pressure; noncontact; finite element analysis; model-based metrology

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About the article

Jan Osmers

Jan Osmers, M.Sc. ist seit 09.2014 als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Bremer Institut für Messtechnik, Automatisierung und Qualitätswissenschaft (BIMAQ) am Fachbereich Produktionstechnik der Universität Bremen tätig. Zuvor hat er Bionik und Maschinenbau in Bremen studiert. Das Arbeitsgebiet umfasst Messtechnik in der Medizin mit dem Forschungsschwerpunkt Tonometrie.

Michael Sorg

Dipl.-Ing. Michael Sorg ist Leiter der Abteilung Energiesysteme und Werkstoffprüfung und wissenschaftlicher Mitarbeiter am Bremer Institut für Messtechnik, Automatisierung und Qualitätswissenschaft (BIMAQ) am Fachbereich Produktionstechnik der Universität Bremen. Zuvor hat er Elektrotechnik in Karlsruhe und Bremen studiert. Zu seinen Forschungsinteressen zählen Messsysteme für die Anwendungen in den Bereichen regenerative Energiesysteme und Medizintechnik.

Andreas Fischer

Prof. Dr.-Ing. habil. Andreas Fischer übernahm am 1. August 2016 die Leitung des Bremer Instituts für Messtechnik, Automatisierung und Qualitätswissenschaft (BIMAQ) am Fachbereich Produktionstechnik der Universität Bremen. Nach dem Studium der Elektrotechnik und der daran anschließenden Promotion, für die er u. a. 2010 mit dem Messtechnik-Preis der AHMT e. V. ausgezeichnet wurde, habilitierte er sich auf dem Gebiet der Messtechnik am Institut für Mess- und Sensorsystemtechnik der Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik an der Technischen Universität Dresden. Zu seinen Forschungsinteressen zählen laseroptische Messsysteme für hochdynamische Strömungs-, Fertigungs- und Materialprüfungsprozesse sowie messsystemtheoretische Ansätze zur Beschreibung von Messbarkeitsgrenzen.


Received: 2018-12-14

Accepted: 2019-02-18

Published Online: 2019-03-02

Published in Print: 2019-04-04


Die vorgestellten Arbeiten wurden vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie der Bundesrepublik Deutschland gefördert, Förderkennziffer: 03THW04H02.


Citation Information: tm - Technisches Messen, Volume 86, Issue 4, Pages 237–246, ISSN (Online) 2196-7113, ISSN (Print) 0171-8096, DOI: https://doi.org/10.1515/teme-2018-0084.

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