[0001] Die Erfindung betrifft ein Ophthalmomikroskop. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Vermessung eines Astigmatismus eines Auges und/oder die lagerichtige Positionierung einer künstlichen Ersatzlinse (IOL) in einem Auge.
[0002] Die moderne Medizin kennt eine Fülle von Augenerkrankungen und Formen der Fehlsichtigkeit. Eine Form der Fehlsichtigkeit ist der sogenannte "Astigmatismus" (auch Hornhautverkrümmung genannt). Dies ist eine besondere Brechungseigenschaft des Augapfels - zumeist der Hornhaut (Cornea) -, bei der sich die von Objektpunkten ausgehenden durch das Auge gebrochenen Lichtstrahlen nicht in einem Punkt auf der Netzhaut wiedervereinigen, sondern dort in einem Bereich, meist einer Strecke abgebildet werden. Zur Korrektur dieser Erkrankung werden sogenannte "torische" Linsen, also Brillengläser oder (Kontakt)linsen, welche eine zylindrische Oberfläche aufweisen, eingesetzt. Durch Kombination mit einer sphärischen Linse, also Gläsern oder (Kontakt)Linsen, welche eine kugelförmige Oberfläche aufweisen, kann auch eine Kurz- oder Weitsichtigkeit korrigiert werden.
Diese Kombination aus, beziehungsweise Überlagerung von, torischem und sphärischem Glas nennt man sphärozylindrisches oder sphärotorisches Glas.
[0003] Neben der Korrektur von Sehfehlern mit Hilfe von Brillen und Kontaktlinsen ist auch die Korrektur mit Hilfe der refraktiven Chirurgie bekannt. Unter dem Oberbegriff refraktive Chirurgie werden Augenoperationen zusammengefasst, die eine Brille oder Kontaktlinsen zur Korrektur der Brechkraft ersetzen sollen. Die Augenheilkunde kennt neben der Behandlung mit Lasern unter anderem auch die Implantation von Intraokularlinsen (IOL). Schon länger bekannt ist der Einsatz vor allem bei Operationen des Grauen Stars (Kataraktoperationen), Hier wird eine eigens auf den Patienten abgestimmte Linse in die Vorderkammer des Auges implantiert oder die menschliche Linse durch eine künstliche ersetzt, häufig eine torische oder sphärotorische Linse. Da diese Linsen nicht rotationssymmetrisch sind, ist die exakte Ausrichtung für den Heilerfolg zwingend nötig.
Dies ist bei chirurgischen Eingriffen umso wichtiger, als ein Fehler beim Einsetzen der Linse -anders als bei zum Beispiel bei Brillen - nur schwer und nicht risikolos wieder korrigiert werden kann.
[0004] Zusätzlich ist die exakte Schnittführung mit den Operationsinstrumenten bei der Operation enorm wichtig für den Heilerfolg. Durch die Verletzung oder durch ungenügenden Heilungsprozess der Hornhaut besteht nämlich das Risiko, dass neuerlich ein Astigmatismus hervorgerufen wird, was natürlich nach Möglichkeit zu vermeiden ist. Besonders schwierig ist der Schnitt im vorderen Kapselsack (lat. capsulorhexis) zur Explantation der natürlichen Linse und anschliessenden Implantation einer künstlichen Linse. In einer Variante der Operation werden auch gezielt mehrere Schnitte in die Hornhaut gemacht, sodass sich die Hornhaut wie gewünscht verformt. Man spricht dabei von sogenannten Relaxationsschnitten. In jedem Fall ist eine sorgfältige Planung, welche die Quantifizierung des Astigmatismus (das heisst Bestimmung seiner Stärke und Lage) umfasst, unumgänglich.
[0005] Zum Vermessen des Auges, das heisst zur Bestimmung von Stärke und Achse der zur Korrektur des Astigmatismus nötigen Linse werden sogenannte "Ophthalmometer" (auch "Keratometer") eingesetzt, welche die Messung der Oberflächenkrümmung der Hornhaut im Auge sowie die Bestimmung der Hornhautverläufe ermöglichen. Dabei wird ein beleuchtetes Objekt in einem bekannten Abstand aufgestellt und die Reflexion der Hornhaut beobachtet. Dieser Vorgang erfolgt oft video- beziehungsweise computergestützt, man spricht dann von "Video-Keratographie" oder "Video-Keratometrie". Mit den ermittelten Werten kann nun eine Linse angefertigt beziehungsweise aus einem Sortiment ausgewählt werden. Dies sozusagen ohne Beachtung der eigentlichen Augenlinse, die entfernt werden wird.
Mit anderen Worten: Es werden die Brechkraft und die Brecheigenschaften der Hornhaut ermittelt, des Weiteren der Abstand der Retina (Netzhaut) von der Hornhaut, und aus diesen Werten wird -unter Berücksichtigung der persönlichen Bedürfnisse des Patienten (Fernsicht oder Nahsichtkorrektur) - eine IOL ermittelt.
[0006] Für die Operation selbst, welche unter Zuhilfenahme eines Ophthalmomikroskops (meist Stereomikroskop) durchgeführt wird, werden Markierungen auf dem Augapfel angebracht, etwa mit Hilfe eines speziellen Stempels oder Filzstifts. Dabei wird zumindest die Achse des Zylinders, oft auch die Einstichstelle für ein Skalpell markiert. Wie erwähnt ist eine korrekte Ausrichtung einer torischen oder sphärotorischen Linse äusserst wichtig für den Heilerfolg.
[0007] Aus der US 4 172 639 ist beispielsweise auch ein Operationsmikroskop bekannt, welches die Beobachtung der Hornhaut des Auges, insbesondere während einer Operation, ermöglicht. Eine Plexiglasröhre umgibt das Objektiv des Mikroskops und fungiert als Lichtleiter, sodass die Hornhaut kreisförmig beleuchtet wird. Die (ellipsenförmige) Reflexion von der Augenoberfläche wird durch das Mikroskop beobachtet und dient zur Bestimmung des Astigmatismus. Das Mikroskop weist dazu eine Strichscheibe mit einem Fadenkreuz und mit konzentrischen Kreisen auf. Zusätzlich ist auf einer Achse eine Längenmesskala vorgesehen. Das Fadenkreuz kann verdreht werden, sodass die Achsen des Fadenkreuzes mit den Achsen der Ellipse zusammenfallen. Mit Hilfe einer auf dem Mikroskop aussen angebrachten Skala kann sodann der Verdrehwinkel abgelesen werden.
Der Chirurg muss somit, um eine Diagnose erstellen zu können, den Blick vom Mikroskop wegnehmen, um auf die Aussenseite des Mikroskops blicken zu können. Blickt er hernach wieder durch das Mikroskop, fehlt ihm die zuvor gewonnene Erkenntnis wieder; mindestens liegt sie ihm nicht sichtbar vor. Von diesem Nachteil kann ihn nicht einmal ein Operations-Assistent befreien, da sich gerade im Bereich der abzulesenden Skala der Kopf und gegebenenfalls auch die Schulterpartien und Halspartien des Chirurgen befinden und der Assistent somit nur einen eingeschränkten Blick auf diese Skala hat.
[0008] Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, ein Ophthalmomikroskop und ein Verfahren anzugeben, welche die Diagnose und/oder die Korrektur eines Astigmatismus eines Auges erleichtert. Im Weiteren soll das neue Mikroskop das Verfahren zur positionsrichtigen Implantation einer IOL erleichtern.
[0009] Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch ein Ophthalmomikroskop mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 16 gelöst.
[0010] Demgemäss ist vorgesehen, bei einem Ophthalmomikroskop der eingangs genannten Art, mit einem Objektiv, einem Okular und einem Strahlengang, der das Objektiv und das Okular durchsetzt, Mittel zum Darstellen oder Einblenden einer Winkelskala in einen Strahlengang des Ophthalmomikroskops, insbesondere zwischen Objektiv und Okular, vorzusehen.
[0011] Demgemäss ist auch vorgesehen, bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die Schritte:
Projizieren eines Kreises auf das vor einem Objektiv eines Ophthalmomikroskops angeordnete Auge und
Ermitteln der Haupt- und/oder Nebenachse einer vom Auge reflektierten Ellipse unter Zuhilfenahme einer im Strahlengang des Ophthalmomikroskops, insbesondere zwischen dem Objektiv und einem Okular des Ophthalmomikroskops, eingeblendeten bzw. dargestellten Winkelskala auszuführen.
[0012] Die Erfindung ermöglicht, die Winkellage einer Achse einer torischen Linse, welche einen Astigmatismus bei korrekter Applikation behebt, zu bestimmen, ohne dass der Arzt, Operateur oder Chirurg sein Auge vom Okular des (Operations)Mikroskops nehmen müsste. Dies ist eine deutliche Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik, da der Arzt, Operateur oder Chirurg sowohl die Vorbereitungen zur Augenoperation, als auch die Operation an sich ungestörter und somit effizienter und weniger fehleranfällig durchführen kann. Ein Wechsel zwischen verschiedenen Geräten, ein wiederholtes Aufsetzen eines Gerätes auf ein Auge des Patienten sowie das umständliche Ablesen von externen Winkelskalen, die nicht durch das Okular des Mikroskops sichtbar sind, kann daher entfallen.
Für den Patienten ergeben sich insofern Vorteile, als die Vorbereitungen zum operativen Eingriff schneller und - da ein Markieren mit einem Stempel oder Stift entfallen kann - auch schmerzfrei erfolgen kann. Darüber hinaus wird die Fehleranfälligkeit des gesamten Vorganges und somit das Risiko für Nachbehandlungen minimiert, da der Arzt sein Auge während der Vorbereitungen zum Eingriff als auch während des Eingriffs selbst nicht vom Okular des Mikroskops nehmen muss.
[0013] In diesem Zusammenhang wird auch auf die am selben Tag eingereichten und inhaltlich verwandten Patentanmeldungen L231PCH1 und L232PCH1 verwiesen, die zum Zwecke der Kombination der in diesen Anmeldungen angegebenen Lehren mit der Lehre der vorliegenden Anmeldung prioritätsbegünstigt zusammengezogen werden können.
[0014] Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren der Zeichnung.
[0015] Vorteilhaft ist es, wenn die Mittel zum Einblenden als transparente Scheibe mit einer darauf oder darin angebrachten Winkelskala ausgebildet sind. Hier wird eine transparente an sich bekannte Scheibe (Strichplatte, reticle engl.), etwa aus Glas oder Kunststoff, mit einer Winkelskala, die beispielsweise aufgedruckt, eingeritzt oder geätzt ist, in einer Zwischenbildeben des Strahlengang des Ophthalmomikroskops angeordnet, sodass der Operateur gleichzeitig das Auge des Patienten und die Winkelskala sehen kann. Alternativ dazu kann anstelle einer durchgehenden Scheibe auch ein Ring mit einer darauf oder darin angebrachten Winkelskala verwendet werden.
[0016] Vorteilhaft ist es auch, wenn die Mittel zum Einblenden als ringförmig angeordnete Leuchtpunkte ausgebildet sind. Dies ist etwa dann von Vorteil, wenn das Sichtfeld nicht durch eine Winkelskala eingeengt werden soll, denn die Leuchtpunkte können prinzipiell auch ausserhalb des vom Objektiv des Mikroskops erzeugten Bilds angeordnet und dann in den Strahlengang über dessen Zwischenbildebene eingespiegelt werden. Ein anderer Grund hierfür wäre beispielsweise auch, dass die (üblicherweise schwarzen) Skalenstriche auf dunklem Hintergrund nur schwer abgelesen werden können. Vorstellbar wäre nämlich, dass Operationswerkzeug, das im Bildwinkel des Objektivs liegt, dunkel ist und somit den Ablesevorgang erschwert.
[0017] Besonders vorteilhaft ist es, wenn auf oder in der transparenten Scheibe ringförmig angeordnete Leuchtpunkte angeordnet sind. Hier werden die Vorteile beider bereits genannten Alternativen kombiniert. Sowohl dunkle Skalenstriche auf hellem Grund als auch Leuchtpunkte auf dunklem Grund sind gut ablesbar. Denkbar ist auch, dass die Leuchtpunkte ein- und abschaltbar sind.
[0018] Solche Leuchtpunkte können selbsterregt leuchten oder auch fremderregbar sein, z.B. fluoreszierend, wobei eine (schwache) UV-Lichtquelle seitlich der Scheibe angeordnet ist, und bei Bedarf aus- und eingeschaltet werden kann, um die Fluoreszenzwirkung der Markierung anzuregen. Dabei kann auch die Totalreflexion der Scheibe ausgenutzt werden, sodass UV-Licht sich praktisch nur innerhalb der Scheibe ausbreitet und somit praktisch nicht in das Patientenauge oder in das Beobachtungsauge des Chirurgen tritt. Alternativ könnte auch vor und hinter der Scheibe ein UV-Filter angebracht werden, um sowohl Patientenauge wie auch Chirurgenauge zu schonen.
[0019] Herkömmliche Ophthalmomikroskope weisen solche UV-Filter u.U. aus anderen Gründen z.B. für Fluoreszenz-Krebstherapie bereits auf.
[0020] Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Mittel zum Einblenden als Projektor (Bildinjektion) ausgebildet sind, welcher die Winkelskala, ebenfalls bevorzugt in der Zwischenbildebene, in den Strahlengang projiziert. Diese Variante der Erfindung eignet sich unter anderem gut, um veränderliche Inhalte in den Strahlengang des Ophthalmomikroskops zu projizieren, beispielsweise können unterschiedliche Winkelauflösungen vorgesehen werden, zwischen denen ausgewählt werden kann. Denkbar ist aber auch, numerische Werte einzublenden, etwa den Wert des Winkels, unter dem eine torische Linse eingesetzt werden muss. Als Projektor sind einerseits aktive Leuchtelemente, aus denen ein Bildinhalt aufgebaut werden kann - z.B.
Leucht-Displays -, als auch transparente, von hinten beleuchtete Scheiben oder transparente LCDs, auf denen beispielsweise eine Winkelskala aufgedruckt bzw. darstellbar ist, zu verstehen.
[0021] Günstig ist es, wenn die Mittel zum Einblenden, wie an sich bekannt, einen zur optischen Achse des Strahlengangs schräggestellten, halbdurchlässigen Spiegel umfassen. Diese Variante der Erfindung eignet sich gut bei beengten Platzverhältnissen im Strahlengang des Mikroskops. Durch den Spiegel ist es nämlich möglich, die Elemente, welche den einzublendenden Bildinhalt erzeugen (z.B. transparente Scheibe, Projektor, aktive Leuchtpunkte), ausserhalb des Strahlengangs anzuordnen.
[0022] Günstig ist es, wie schon erwähnt, wenn die Winkelskala in einer Zwischenbildebene des Ophthalmomikroskops angeordnet ist. Die mikroskopische Vergrösserung erfolgt üblicherweise in zwei Stufen. Zunächst wird vom Objektiv ein reelles, vergrössertes Bild des Präparates entworfen. Dieses Bild (Zwischenbild) wird durch das als Lupe wirkende Okular unter weiterer Vergrösserung beobachtet. Der Bereich des Zwischenbildes wird als Zwischenbildebene bezeichnet. Wird nun die Winkelskala in der Zwischenbildebene angeordnet (beziehungsweise dort projiziert), dann wird -wenn auf das Auge des Patienten scharfgestellt wird - diese ohne weitere Massnahmen ebenfalls scharf abgebildet.
[0023] Da die meisten Operationsmikroskope über ein Zoom verfügen, ist es vorteilhaft, Massnahmen vorzusehen, bei denen eine unterschiedliche Zoomeinstellung auch zu einer unterschiedlichen Grösse(ndarstellung) der Winkelskala führt. Bei physisch im Strahlengang angeordneten Strichplatten ist dies weniger leicht realisierbar, wie bei eingeblendeten Strichplatten oder Displays, da letztere entweder ebenso durch einen parallel angesteuerten Zoom automatisch vergrösser- oder verkleinerbar sind. Im Falle eines eingespiegelten Displays könnte auch eine elektronische Ansteuerung des Displays so ausgebildet sein, dass der Displayinhalt in Abhängigkeit von der (gemessenen oder elektronisch angesteuerten) Zoomstellung des Mikroskop-Zooms automatisch vergrössert oder verkleinert dargestellt wird.
[0024] Günstig ist es, wenn die Mittel zum Einblenden deaktivierbar ausgestaltet sind. Möglicherweise ist die Winkelskala für den Operateur in bestimmter Situation störend. Vorteilhaft kann die Winkelskala daher deaktivierbar ausgestaltet sein. Bei einer Scheibe im Strahlengang bedeutet dies, dass diese aus dem Strahlengang entfernt wird. Leuchtpunkte und ein Projektor können dagegen einfach ausgeschalten werden. Befindet sich ein Spiegel im Strahlengang, so kann entweder der Spiegel entfernt, die Scheibe mit der Winkelskala entfernt oder beteiligte Leuchtpunkte beziehungsweise ein beteiligter Projektor ausgeschalten werden.
[0025] Günstig ist es, wenn die Mittel zum Einblenden auch zur Einblendung eines Fadenkreuzes und/oder konzentrischer Kreise ausgebildet sind. Diese beiden Elemente können den Arzt zusätzlich bei seiner Arbeit unterstützen. Etwa erleichtert ein Fadenkreuz eine Zentrierung des Objektivs auf das Auge. Die konzentrischen Kreise erleichtern wiederum das Erkennen eines Astigmatismus, beziehungsweise erleichtern die Schnittführung beim Öffnen des Auges. Da sich eine implantierte Linse später an der Innenwand des vorderen Kapselsacks abstützt, sollte dieser möglichst kreisrund geöffnet werden, sodass die IOL, beziehungsweise auch die Hornhaut später nicht unregelmässig verformt werden.
Zu diesem Zweck stellt der Chirurg eine geeignete Vergrösserung am Mikroskop ein, sodass einer der konzentrischen Kreise mit dem geplanten Schnitt bzw. mit der geplanten Öffnung übereinstimmt. Meistens wird die Capsulorhexis nicht mittels Skalpell sondern mittels Pinzette im vorgesehenen Bereich entfernt, indem die Pinzette den Kapselsack an einer Stelle ergreift und durch eine möglichst kreisrunde Bewegung entlang der Grenzen, entlang derer zu öffnen ist, öffnet (aufreisst).
[0026] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Mittel zum Einblenden Mittel zum optischen Hervorheben eines Teils oder mehrerer Teile der Winkelskala umfasst. Zwar bietet die eingeblendete Winkelskala eine gute Orientierung für den Arzt oder Chirurgen, dennoch kann eine Möglichkeit zur Markierung eines bestimmten Winkels oder bestimmter Winkel helfen, die Konzentration auf die Diagnose oder den Eingriff zu verbessern. Eine Möglichkeit dazu sind drehbare, transparente Scheiben oder Ringe mit einer darauf oder darin angebrachten Markierung. Durch Drehung der Scheibe oder des Rings kann der Arzt einen bestimmten Winkel markieren. Ein solcher Aufbau ist besonders dann wichtig, wenn die Augendiagnose beim sitzenden Patienten erfolgt, während die Operation nachfolgend beim liegenden Patienten erfolgt.
[0027] Zwischen dem sitzenden und liegenden Auge gibt es nämlich einen Unterschied, der durch eine Winkelkorrektur nachgeführt werden kann. Wurde also z.B. eine Nullachse (Fiat Meridian) und eine Zielachse (Achse entlang der die Korrekturwirkung der torischen Linse zur Astigmatismuskorrektur) beim sitzenden Patienten definiert, wird in situ die Winkelposition der Zielachse etwas "verrollen", so dass eine Nachkorrektur erforderlich ist. Diese Nachkorrektur kann im Voraus berechnet werden. Wird nun vor der Operation die erste Scheibe bzw. Strichplatte mit den Winkelangaben beim sitzenden Patienten in einer bestimmten Lage relativ zum Auge definiert und wird anschliessend beim liegenden Patienten dieselbe Einstellung vorgenommen, so muss in dieser Position die Zielachse um einen vorgegebenen Wert verdreht werden.
Diese Verdrehung kann nun bequem durch Verdrehen einer Hilfsscheibe mit z.B. einer einzigen Achse drauf simuliert werden, wobei sich dieses Verdrehen an der Winkelskala der ersten Scheibe orientiert. Dadurch kann also der Fehler, der zwischen "liegendem" und "sitzenden" Auge auftritt, überwunden werden. Sobald nämlich die Hilfsscheibe mit der einzigen Achse positionsrichtig ist, kann nachfolgend die erste Scheibe wieder auf diesen Wert nachgedreht werden, so dass sie dann völlig positionsrichtig dem Chirurgen anzeigt, wie später nach erfolgter Operation und nach erfolgtem Linseneinbau die physiologisch richtige Situation sein wird, sobald sich der Patient wieder aufsetzt. Denkbar sind auch mehrere übereinander angeordnete und zueinander drehbare Scheiben oder Ringe oder ineinander angeordnete Ringe, welche eine Markierung von mehreren Winkeln zulassen.
Vorteilhaft weisen die unterschiedlichen Scheiben oder Ringe auch verschiedenfarbige Markierungen auf. Denkbar ist auch die Markierung mit aktiv ansteuerbaren Leuchtpunkten. Beispielsweise können am Umfang des Sichtfeldes bunte LEDs (Light Emitting Diode) angebracht sein, die bei Aktivierung eine bestimmte Winkelposition erhellen und so markieren. Mehrere Winkelmarkierungen können durch verschiedenfarbige LEDs, beziehungsweise LEDs mit veränderlicher Farbe realisiert werden. Denkbar ist natürlich auch der Einsatz komplexerer Anzeigesysteme, wie zum Beispiel einer LCD-Anzeige (Liquid Crystal Display) oder einer TFT-Anzeige (Thin Film Transistor).
[0028] Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn das Ophthalmomikroskop Mittel zum Projizieren eines Kreises auf ein vor einem Objektiv des Ophthalmomikroskops angeordnetes Auge oder bildüberlagernd nur in Richtung des Chirurgenauges, Mittel zum Ermitteln der Haupt und/oder Nebenachse einer vom Auge reflektierten Ellipse und Mittel zum optischen Hervorheben der Winkellage der Haupt- und/oder Nebenachse auf der Winkelskala umfasst. Wird ein Kreis auf ein mit einem Astigmatismus behaftetes Auge projiziert, dann wird durch die unregelmässige Form der Hornhaut (im Wesentlichen) eine Ellipse reflektiert. Mit Lage und Länge der Halbachsen kann der Astigmatismus quantifiziert werden, das heisst Schwere und Lage festgestellt werden. Dies kann manuell oder aber mit Hilfe der Video-Keratometrie auch automatisch festgestellt werden.
Erfindungsgemäss wird nun die Lage der Hauptachse auf der Winkelskala markiert, sodass der Operateur besagte Lage ständig im Okular sieht. Vorteilhaft ist insbesondere die Markierung der Nebenachse der Ellipse, da dies die Richtung ist, in der eine torische Linse zur Korrektur des Astigmatismus eingesetzt wird. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass die Reflexion des Auges nicht zwangsläufig eine Ellipse ergibt sondern oft andere unregelmässige Formen annehmen kann. Auch die Linse, die zur Korrektur eingesetzt wird, kann eine unregelmässige Form haben. Dennoch ist eine korrekte Applikation der Linse, das heisst vor allem in der richtigen Winkellage, wichtig für den Operationserfolg. Diese Lage kann ebenfalls in der Winkelskala markiert werden. Auch ist die Projektion eines Kreises nicht zwingend. Vielmehr steht eine Vielzahl von Formen hierfür zur Verfügung.
Das angegebene Beispiel ist daher nur eines von vielen Beispielen. Der Fachmann wird das dargelegte Prinzip jedoch ohne Schwierigkeiten auf ähnliche Verfahren umlegen können.
[0029] Vorteilhaft ist es weiterhin, wie schon oben angegeben, wenn das Ophthalmomikroskop Mittel zur Berücksichtigung der Veränderung der Hornhautoberfläche unter dem Einfluss der Schwerkraft und Mittel zur optischen Hervorhebung der Winkellage der Haupt- und/oder Nebenachse der Ellipse auf der Winkelskala ohne Einfluss der Schwerkraft umfasst. Üblicherweise werden Augenoperationen am sitzenden Patienten vorgenommen. Dabei wirkt sich die Schwerkraft insofern aus, als das Auge dadurch flachgedrückt wird (ähnlich einem mit Wasser gefüllten Ballon). Dadurch wird dem Auge ein zusätzlicher Sehfehler aufgeprägt, der je nach Lage des Kopfes variiert. Dieses Phänomen wird auch "axiale Torsion" genannt.
Damit nur der schwerkraftunabhängige Astigmatismus, also die Fehlsichtigkeit des Auges im schwerelosen Zustand, behoben wird, wird dieser Einfluss berücksichtigt und die Haupt- und/oder Nebenachse jener Ellipse auf der Winkelskala markiert, welche sich ohne Einfluss der Schwerkraft ergeben würde. Wie vorangehend ausgeführt, wirkt als das Mittel zur Berücksichtigung der Veränderung der Hornhautoberfläche unter dem Einfluss der Schwerkraft ist die zweite Scheibe (Hilfsscheibe), die jene Linie (Achse) trägt, die in einem bestimmten Winkelabstand zur Hauptachse F (auch bezeichnet als "flat meridian") eingestellt wird, um als Positionierungshilfe zu dienen.
[0030] Prinzipiell kann dieser Einfluss der Schwerkraft aufgrund von Erfahrungswerten oder mit Hilfe von Simulationsdaten gut bestimmt werden. Natürlich lässt sich jede Ist- und Ziellage berücksichtigen. Etwa kann die Operation am seitlich liegenden Patienten durchgeführt werden und eine optimale Korrektur für die aufrechte Lage bestimmt werden. Der Patient sieht dann in aufrechter Lage optimal. Prinzipiell kann dieser Einfluss aufgrund von Erfahrungswerten oder mit Hilfe von Simulationsdaten gut bestimmt werden. Der Winkelabstand kann präoperativ ermittelt bzw. berechnet werden (Stand der Technik). Neu ist, dass er auch direkt mit einem technischen Hilfsmittel dargestellt werden kann, ohne das Auge mittels Filzstift zu markieren.
Vorteilhaft für die Positionierung bzw. für die Auswahl und / oder Markierung der Positionen der vorgenannten Achsen sind auch eine Vorrichtung und ein Verfahren für die Positionierung einer IOL, wie sie in den gleichzeitig mit dieser Anmeldung eingereichten Schweizer Patentanmeldungen L231CH1 und L232CH2 beschrieben sind.
[0031] Vorteilhaft ist es auch, wenn das Ophthalmomikroskop Mittel zum Vorschlagen einer Einstichstelle eines Skalpells anhand der ermittelten Winkellage der Haupt-und/oder Nebenachse umfasst und dass die Mittel zum Einblenden Mittel zum optischen Hervorheben dieser Einstichstelle in der Winkelskala umfasst. Durch den Einstich des Skalpells besteht die Gefahr, dass durch die Verletzung der Hornhaut neuerlich ein Astigmatismus induziert wird, was natürlich den Sinn der Augenoperation konterkariert. Es ist somit jene Stelle auf dem Augapfel zu wählen, bei der dieses Risiko gering ist, die Operation aber gut durchgeführt werden kann. Zu einer bestimmten Winkellage ergibt sich so in aller Regel eine optimale Einstichstelle, welche vom Ophthalmomikroskop ermittelt und auf der Winkelskala markiert wird.
Dies kann beispielsweise über Tabellen erfolgen, in denen zu einer bestimmten Winkellage eine optimale Einstichstelle gespeichert ist. Beispielsweise kann ein erfahrener Chirurg eine solche Tabelle erstellen und somit weniger erfahrenen Kollegen eine Hilfestellung geben. Für den Patienten wird somit das Risiko minimiert, eine falsche Behandlung zu erhalten.
[0032] Günstig ist es, wenn das Ophthalmomikroskop als Stereomikroskop ausgebildet ist und die Winkelskala nur in einem der beiden Strahlengänge angeordnet ist. Um dem Operateur die räumliche Wahrnehmung zu ermöglichen, werden als Operationsmikroskope häufig Stereomikroskope eingesetzt. Prinzipiell kann in beiden Strahlengängen eine Winkelskala angeordnet sein, um aber den technischen Aufwand für das Mikroskop zu vermindern, kann die Winkelskala auch in nur einem Strahlengang angeordnet sein. Dies ist insbesondere auch dann vorteilhaft, wenn ein drehbarer Ring oder mehrere drehbare Ringe zur Markierung von Winkellagen vorgesehen sind, da eine Synchronisation derselben nur schwer möglich ist. Andererseits könnte eine Winkellage mit einem Ring im linken Strahlengang, eine andere Winkellage mit einem Ring im rechten Strahlengang markiert werden.
[0033] Günstig ist es, wenn das Ophthalmomikroskop ein Ringlicht und/oder ein Zentrierlicht umfasst. Ein Ringlicht dient einerseits zur optimalen Ausleuchtung des Auges, andererseits auch für die Quantifizierung des Astigmatismus durch Auswertung einer vom Auge reflektierten Ellipse. Das Zentrierlicht, auf das der Patient während Diagnose und Operation blicken sollte, dient dazu, das Auge zu zentrieren beziehungsweise auch ruhig zu halten. Ein Ophthalmomikroskop, das mit den angegebenen Vorrichtungen ausgestattet ist, erleichtert die Arbeit des Arztes daher zusätzlich.
[0034] Wie gezeigt werden konnte, eignet sich die Erfindung insbesondere für die korrekte Positionierung von torischen oder sphärotorischen Intraokularlinsen, zur Bestimmung der Grösse der Capsulorhexis und für die Planung eines Operationsschnitts beim Ersatz der menschlichen Linse, sowie zur qualitativen Keratoskopie, das heisst beim Setzen von Relaxationsschnitten. Obwohl das vorliegende Mikroskop auf die speziellen Bedürfnisse der Augenheilkunde ausgelegt ist, bedeutet dies natürlich nicht, dass das erfinderische Mikroskop nicht auch auf anderen Gebieten vorteilhaft eingesetzt werden könnte.
[0035] An dieser Stelle wird angemerkt, dass sich die Ausführungsformen und Vorteile des erfindungsgemässen Ophthalmomikroskops gleichermassen auf das erfindungsgemässe Verfahren beziehen und umgekehrt.
[0036] Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung lassen sich auf beliebige Art und Weise kombinieren.
[0037] Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
<tb>Fig. 1<sep>eine symbolische Winkelskala;
<tb>Fig. 2<sep>eine symbolische Winkelskala mit ineinander angeordneten Markierungsringen;
<tb>Fig. 3<sep>eine schematische Darstellung einer ersten Variante eines erfinderischen Ophthalmomikroskops mit transparenter Scheibe;
<tb>Fig. 4<sep>eine schematische Darstellung einer zweiten Variante eines erfinderischen Ophthalmomikroskops mit Projektor;
<tb>Fig. 5<sep>eine schematische Darstellung einer dritten Variante eines erfinderischen Ophthalmomikroskops mit Spiegel.
[0038] In den Figuren der Zeichnung sind gleiche und ähnliche Teile mit gleichen Bezugszeichen und funktionsähnliche Elemente und Merkmale - sofern nichts Anderes ausgeführt ist - mit gleichen Bezugszeichen aber unterschiedlichen Indizes versehen.
[0039] Fig. 1 zeigt symbolisch eine transparente Scheibe 5 mit darauf oder darin angebrachten Markierungen, nämlich einer Winkelskala 4, einem Fadenkreuz 9 und konzentrischen Kreisen 10. Die Markierungen können beispielsweise aufgedruckt oder geätzt sein. Darüber hinaus zeigt Fig. 1 eine Ellipse C welche von einem Auge eines Patienten reflektiert wird. Diese Reflexion entsteht in an sich bekannter Weise durch Projektion eines Kreisringes auf ein Auge, welches mit einem Astigmatismus behaftet ist. Anhand dieser Ellipse C kann festgestellt werden, in welcher Lage eine Linse implantiert werden muss, sodass die Sehstörung behoben wird. Dazu wird die Winkellage der Hauptachse D und/oder der Nebenachse der Ellipse C ermittelt. Dies kann entweder manuell oder automatisch erfolgen.
Im Anschluss wird die ermittelte Winkellage, welche eine Basis für die Augenoperation bildet, anhand der Winkelskala 4 notiert. In einer vorteilhaften Variante der Erfindung wird diese Winkellage auf der Winkelskala 4 optisch hervorgehoben. Dies kann wieder durch manuelle Eingabe erfolgen oder automatisch, wenn das Auge zuvor automatisch vermessen wurde.
[0040] Die optische Hervorhebung an sich erfolgt vorteilhaft durch Erhellen der betreffenden Skalenstriche (bei an sich dunkler Winkelskala 4) oder Abdunkeln der betreffenden Skalenstriche (bei an sich heller Winkelskala 4). In Fig. 1 sind hierzu die Skalenstriche 11 illuminiert. Da eine torische Linse in Richtung der Nebenachse der Ellipse C eingesetzt werden muss, um den Astigmatismus zu beheben, kann alternativ oder zusätzlich auch die Position der Nebenachse markiert werden. Denkbar ist auch, anstelle der Leuchtelemente, einen drehbaren Ring oder eine drehbare Scheibe vorzusehen, auf dem oder der sich eine Markierung 11 befindet. Durch Drehung des Rings oder der Scheibe kann der Arzt eine beliebige Winkelstellung markieren.
[0041] Üblicherweise findet das Einsetzen einer Linse in das Auge des Patienten in sitzender Position des Patienten statt. Die Schwerkraft hat zur Folge, dass das Auge des Patienten über die eigentliche Sehstörung hinaus verformt wird. Damit die Korrektur des Sehfehlers aber unabhängig von der Schwerkraft erfolgt, sodass der Patient nach erfolgter Operation beispielsweise auch im Liegen scharf sieht, ist eine Berücksichtigung dieses Einflusses vorteilhaft. Dies kann in an sich bekannter Weise manuell oder auch automatisch durch eine im Ophthalmomikroskop 1 angeordnete Recheneinheit erfolgen. Im Anschluss wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung die Lage der Ellipse C, das heisst deren Haupt-und/oder Nebenachse, ohne Einfluss der Schwerkraft optisch hervorgehoben. Dies ist in der Fig. 1 mit den illuminierten Markierungen 12 gezeigt.
Deutlich sichtbar ist, dass die Markierung 12 nicht die aktuell gemessene Hauptachse der Ellipse C markiert. Denkbar ist wiederum, alternativ zur Hauptachse oder zusätzlich dazu die zugeordnete Nebenachse zu markieren. Die Markierung 12 kann darüber hinaus zusätzlich oder anstelle der Markierung 11 erfolgen. Wenn beide Markierungen 11 und 12 dargestellt werden, kann beispielsweise eine farbliche Unterscheidung getroffen werden, um den Chirurgen, der sich beim Eingriff in einer Stresssituation befindet, nicht zu verwirren. Etwa kann die Markierung 11 grün und die Markierung 12 rot dargestellt werden. Zusätzlich kann eine Einstichposition für ein Skalpell vorgeschlagen und markiert werden. Dies ist in der Fig. 1mit der Markierung 13 dargestellt, die beispielsweise blau leuchtet.
Der Vorschlag an sich kann aufgrund einer Tabelle erfolgen, in der Positionen, die in der Vergangenheit von Chirurgen gewählt wurden, abgespeichert werden. Eine vorteilhafte Einstichposition ergibt sich einerseits aus der Geometrie der IOL und ihrer Verankerungselemente (Haptik), andererseits aus der erforderlichen Positionierung bzw. Winkellage der IOL bezüglich der Hauptachse D und/oder der Nebenachse. Dabei ist des Weiteren zu berücksichtigen, dass sich die IOL vor der Operation in eingerolltem Zustand befindet, so dass sie mittels einer Kanüle eingeschoben werden kann. Die Geometrie der Verankerungselemente wirkt sich in der Weise aus, dass deren optimale Entfaltung und Positionierung im Auge für eine optimale Verankerung der IOL ebenfalls für die Auswahl der Einstichstelle berücksichtigt werden muss.
Diese Daten sind üblicherweise vom Hersteller in einer Tabelle oder Datei abgelegt oder müssen vom Chirurgen vor der Operation erzeugt werden. Vorteilhaft für die Auswahl der Einstichstelle sind auch eine Vorrichtung und ein Verfahren für die Positionierung einer IOL, wie sie in den gleichzeitig mit dieser Anmeldung eingereichten Schweizer Patentanmeldungen L231CH1 und L232CH2 beschrieben sind. Die Einstichstelle kann somit präoperativ ermittelt und intraoperativ dargestellt werden. Auf diese Weise können vergleichsweise unerfahrene Chirurgen bei ihrer Arbeit unterstützt werden.
[0042] Anstelle der Leuchtelemente können auch mehrere übereinander angeordnete Scheiben oder Ringe mit (bunten) Markierungen 11..13, oder aber auch ineinander angeordnete, konzentrische Ringe mit (bunten) Markierungen 11..13 vorgesehen sein. Letztere haben den Vorteil, dass sie alle in einer Ebene, vorteilhaft in der Zwischenbildebene des Ophthalmomikroskops, angeordnet werden können. Fig. 2zeigt symbolisch eine solche Anordnung. Ausserhalb der Winkelskala 4 sind drei konzentrische und voneinander unabhängig drehbare Ringe mit Markierungen 11..13 vorgesehen. Durch Verdrehen der Ringe können beliebige Winkelpositionen markiert werden. Selbstverständlich können die Ringe auch innerhalb der Winkelskala 4 angeordnet sein.
[0043] Fig. 3 zeigt symbolisch eine erste Ausführungsvariante eines erfindungsgemässen Ophthalmomikroskops 1, bei dem in einer Zwischenbildebene A zwischen Objektiv 2 und Okular 3 des Ophthalmomikroskops 1 eine transparente Scheibe 5 mit einer Winkelskala 4 angeordnet ist. Die Scheibe 5 kann dabei beispielsweise das in der Fig. 1 gezeigte Aussehen haben. Vor dem Objektiv 3 ist symbolisch das Auge B des Patienten, hinter dem Okular 3 symbolisch das Auge E des Chirurgen dargestellt. Durch Anordnung der Winkelskala 4 in der Zwischenbildebene A wird diese vom Okular 3 scharf abgebildet. Die transparente Scheibe 5 kann eine aufgedruckte oder eine geätzte Winkelskala 4 umfassen.
[0044] Alternativ oder zusätzlich ist auch eine durch Leuchtelemente aufgebaute Winkelskala 4 vorstellbar. Dazu werden beispielsweise kleine LEDs (Light Emitting Diode) ringförmig angeordnet. Wenn LEDs verwendet werden, deren Farbe steuerbar ist, können auch die bereits angesprochenen bunten Markierungen 11, 12 und 13 realisiert werden. Aber auch die blosse Umschaltung von weniger hell auf sehr hell zu diesem Zweck ist möglich. Denkbar ist auch eine Kombination von einer gedruckten/geätzten Winkelskala 4 und Leuchtelementen dahinter. Im Normalbetrieb sieht der Chirurg nur die (schwarze) Strichskala. Bei Bedarf können dann einzelne Leuchtpunkte gesetzt werden. Neben den LEDs sind natürlich auch andere Anzeigetechniken, die an sich bekannt sind, vorstellbar.
Etwa kann auch eine LCD-Anzeige (Liquid Crystal Display) oder eine TFT-Anzeige (Thin Film Transistor) dafür verwendet werden. Die Winkelskala 4 kann auch deaktivierbar ausgestaltet sein. Beispielsweise kann die transparente Scheibe 5 aus dem Strahlengang des Ophthalmomikroskops 1 entfernt werden (mit dem Doppelpfeil angedeutet). Denkbar ist aber auch ein Ausschalten der Leuchtelemente, sofern die Winkelskala mit Leuchtelementen aufgebaut ist.
[0045] Fig. 4 zeigt eine weitere Variante der Erfindung, die der in Fig. 3 gezeigten Variante sehr ähnlich ist. Im Unterschied zu Fig. 3wird die Winkelskala 4 jedoch mit Hilfe eines Projektors 6 auf eine Projektionsebene 7, welche vorteilhaft in der Zwischenbildebene A angeordnet ist, projiziert. Eine solche Anordnung ist besonders dann vorteilhaft, wenn in der Projektionsebene 7 wenig Platz vorhanden ist oder veränderliche Bildinhalte dargestellt werden sollen. Als Projektor 6 kommen eine von hinten beleuchtete und mit einer Winkelskala 4 versehene Scheibe sowie aktive Leuchtelemente, wie zum Beispiel die bereits erwähnten LEDs, eine LCD-Anzeige oder eine TFT-Anzeige, in Betracht.
[0046] Fig. 5 zeigt eine weitere Variante der Erfindung, die der in Fig. 4 vorgestellten Variante sehr ähnlich ist. Im Unterschied zu Fig. 4wird eine Winkelskala 4 mit Hilfe eines gegenüber der optischen Achse des Ophthalmomikroskops verschwenkten, halbdurchlässigen Spiegels 8 eingeblendet. Auch hier kommen als Projektor 6 eine von hinten beleuchtete und mit einer Winkelskala 4 versehenen Scheibe sowie aktive Leuchtelemente, wie zum Beispiel die bereits erwähnten LEDs, eine LCD-Anzeige oder eine TFT-Anzeige, in Betracht. Der Projektor 6 kann bei dieser Variante ausserhalb des Strahlengangs angebracht werden, was insbesondere bei beengten Bauverhältnissen Vorteile bietet.
Bezugszeichenliste
[0047]
<tb>1<sep>Ophthalmomikroskop
<tb>2<sep>Objektiv
<tb>3<sep>Okular
<tb>4<sep>Winkelskala
<tb>5<sep>transparente Scheibe
<tb>6, 6<sep>Projektor
<tb>7<sep>Projektionsebene
<tb>8<sep>halbdurchlässiger Spiegel
<tb>9<sep>Fadenkreuz
<tb>10<sep>konzentrische Kreise
<tb>11<sep>Markierung der Hauptachse D
<tb>12<sep>Markierung der Hauptachse D ohne Einfluss der Schwerkraft
<tb>13<sep>Markierung für die Einstichstelle eines Skalpells
<tb>A<sep>Zwischenbildebene
<tb>B<sep>Auge des Patienten
<tb>C<sep>vom Auge B reflektierte Ellipse
<tb>D<sep>Hauptachse der Ellipse C
<tb>E<sep>Auge des Chirurgen
The invention relates to an ophthalmic microscope. Furthermore, the invention relates to a method for measuring an astigmatism of an eye and / or the correct position positioning of an artificial replacement lens (IOL) in an eye.
Modern medicine knows a wealth of eye diseases and forms of ametropia. One form of ametropia is the so-called "astigmatism" (also called astigmatism). This is a special refractive property of the eyeball - usually the cornea - in which the rays of light emanating from object points are not reunited at one point on the retina, but are instead imaged in an area, usually a distance. To correct this disease, so-called "toric" lenses, ie spectacle lenses or (contact) lenses, which have a cylindrical surface, are used. By combining with a spherical lens, ie glasses or (contact) lenses, which have a spherical surface, also a short-sightedness or farsightedness can be corrected.
This combination, or superposition of, toric and spherical glass is called sphero-cylindrical or spherical glass.
In addition to the correction of visual defects using glasses and contact lenses and the correction using refractive surgery is known. The term refractive surgery is a combination of ophthalmic surgery intended to replace glasses or contact lenses for correcting refractive power. The ophthalmology knows besides the treatment with lasers among other things also the implantation of intraocular lenses (IOL). The use has been known for a long time especially in cataract operations. Here, a lens specially adapted to the patient is implanted in the anterior chamber of the eye or the human lens is replaced by an artificial lens, often a toric or spherical lens. Since these lenses are not rotationally symmetric, the exact alignment for healing success is imperative.
This is all the more important in the case of surgical interventions, in which an error when inserting the lens-unlike, for example, in the case of spectacles-can be corrected only with difficulty and not without risk.
In addition, the exact cut with the surgical instruments in the operation is enormously important for the healing success. Because of the injury or insufficient healing process of the cornea, there is the risk that an astigmatism will be caused again, which of course should be avoided if possible. Particularly difficult is the incision in the anterior capsular bag (lat. Capsulorhexis) for explantation of the natural lens and subsequent implantation of an artificial lens. In one variant of the operation, several cuts are made specifically in the cornea so that the cornea deforms as desired. One speaks of so-called relaxation cuts. In any case, careful planning, which includes the quantification of astigmatism (that is, determination of its strength and position), is inevitable.
For measuring the eye, that is, for determining the strength and axis of the necessary lens for correcting astigmatism so-called "ophthalmometer" (also called "keratometer") are used, which measures the surface curvature of the cornea in the eye and the determination of the corneal progressions enable. An illuminated object is placed at a known distance and the reflection of the cornea is observed. This process is often video- or computer-aided, one then speaks of "video keratography" or "video keratometry". With the determined values, a lens can now be made or selected from an assortment. This, so to speak, without regard to the actual eye lens, which will be removed.
In other words, the refractive power and the refractive properties of the cornea are determined, furthermore the distance of the retina from the cornea, and from these values an IOL is determined taking into account the personal needs of the patient (far vision or near vision correction) ,
For the operation itself, which is carried out with the aid of an ophthalmic microscope (usually stereomicroscope), markings are placed on the eyeball, such as with the help of a special stamp or felt pens. In this case, at least the axis of the cylinder, often the puncture site for a scalpel is marked. As mentioned, proper alignment of a toric or spherical lens is extremely important to successful healing.
For example, a surgical microscope is also known from US Pat. No. 4,172,639, which makes it possible to observe the cornea of the eye, in particular during an operation. A Plexiglas tube surrounds the lens of the microscope and acts as a light guide, so that the cornea is illuminated in a circle. The (ellipsoidal) reflection from the ocular surface is observed through the microscope and serves to determine the astigmatism. The microscope has a slotted disc with a crosshair and with concentric circles. In addition, a length measuring scale is provided on one axis. The crosshairs can be twisted so that the axes of the crosshairs coincide with the axes of the ellipse. The angle of rotation can then be read off with the aid of a scale attached to the outside of the microscope.
The surgeon must therefore take a look away from the microscope in order to make a diagnosis to look at the outside of the microscope can. If he looks back through the microscope afterwards, he lacks the previously gained knowledge again; at least she is not visible to him. Not even a surgical assistant can free him from this disadvantage, since the head and possibly also the shoulder parts and neck areas of the surgeon are located precisely in the area of the scale to be read and the assistant thus only has a limited view of this scale.
The object underlying the present invention is now to provide an ophthalmic microscope and a method which facilitates the diagnosis and / or correction of an astigmatism of an eye. In addition, the new microscope is intended to facilitate the procedure for the positionally correct implantation of an IOL.
According to the invention, this object is achieved by an ophthalmic microscope having the features of patent claim 1 and / or by a method having the features of patent claim 16.
Accordingly, it is provided, in an ophthalmic microscope of the type mentioned, with a lens, an eyepiece and a beam passing through the lens and the eyepiece, means for displaying or fading an angle scale in a beam path of the ophthalmic microscope, in particular between the lens and Eyepiece, provide.
Accordingly, it is also provided, in a method of the type mentioned in the steps:
Projecting a circle onto the eye disposed in front of an objective of an ophthalmic microscope; and
Determining the major and / or minor axis of an ellipse reflected by the eye with the help of a in the beam path of the ophthalmic microscope, in particular between the lens and an eyepiece of the ophthalmic microscope, displayed or displayed angle scale executed.
The invention makes it possible to determine the angular position of an axis of a toric lens, which corrects astigmatism when correctly applied, without the doctor, surgeon or surgeon would have to take his eye from the eyepiece of the (operations) microscope. This is a significant improvement over the prior art, as the physician, surgeon or surgeon can perform both the preparations for eye surgery, as well as the surgery itself undisturbed and thus more efficient and less error prone. A change between different devices, a repeated placement of a device on an eye of the patient and the cumbersome reading of external angle scales, which are not visible through the eyepiece of the microscope, can therefore be omitted.
There are advantages for the patient insofar as the preparations for the surgical procedure can be carried out more quickly and - since marking with a punch or pencil can be dispensed with - also be painless. In addition, the susceptibility to errors of the entire process and thus the risk of after-treatment is minimized because the doctor does not have to take his eye from the eyepiece of the microscope during the preparations for the procedure and during the procedure itself.
In this context, reference is also made to the filed on the same day and related content patent applications L231PCH1 and L232PCH1, which can be contracted priority-favored for the purpose of combining the teachings given in these applications with the teaching of the present application.
Advantageous embodiments and modifications of the invention will become apparent from the dependent claims and from the description in conjunction with the figures of the drawing.
It is advantageous if the means for fading in as a transparent disk are formed with an angle scale mounted thereon or therein. Here is a transparent disc known per se (reticle engl.), For example, made of glass or plastic, with an angular scale, for example, imprinted, scratched or etched, arranged in a Zwischenbildeben the beam path of the ophthalmic microscope, so that the surgeon at the same time the eye of the patient and the angle scale can see. Alternatively, instead of a continuous disc, a ring with an angle scale mounted thereon or therein may also be used.
It is also advantageous if the means for fading are formed as annularly arranged luminous dots. This is advantageous, for example, if the field of view is not to be narrowed by an angle scale, since the luminous points can in principle also be arranged outside the image produced by the objective of the microscope and then reflected into the beam path via its intermediate image plane. Another reason for this would be, for example, that the (usually black) scale marks on a dark background are difficult to read. In fact, it would be conceivable that the surgical tool, which lies in the field of view of the objective, is dark and thus makes the reading process more difficult.
It is particularly advantageous when arranged on or in the transparent disk ring-shaped luminous dots are arranged. Here are the advantages of both already mentioned alternatives combined. Both dark scale lines on a light background and light dots on a dark background are easy to read. It is also conceivable that the luminous points are switched on and off.
Such luminous points can be self-excited or else excitable, e.g. fluorescent, wherein a (weak) UV light source is arranged to the side of the disc, and can be switched off and on when needed to stimulate the fluorescence effect of the label. In this case, the total reflection of the disc can be exploited so that UV light spreads practically only within the disc and thus practically does not enter the patient's eye or in the observation eye of the surgeon. Alternatively, a UV filter could also be placed in front of and behind the disc to protect both the patient's eye and the surgeon's eye.
Conventional ophthalmic microscopes have such UV filters u.U. for other reasons e.g. for fluorescence cancer therapy already on.
It is also advantageous if the means for fading in as a projector (image injection) are formed, which projects the angle scale, also preferably in the intermediate image plane, in the beam path. Among other things, this variant of the invention is well suited for projecting variable contents into the optical path of the ophthalmic microscope, for example, different angular resolutions can be provided, between which can be selected. It is also conceivable, however, to display numerical values, for example the value of the angle at which a toric lens must be used. As a projector are on the one hand active lighting elements from which a picture content can be built -.
Illuminated displays - as well as transparent, backlit panes or transparent LCDs, on which, for example, an angle scale is printed or displayed, to understand.
It is advantageous if the means for fading, as known per se, include a slanted to the optical axis of the beam path, semitransparent mirror. This variant of the invention is well suited in confined spaces in the beam path of the microscope. Namely, it is possible by means of the mirror to arrange the elements which generate the image content to be superimposed (for example transparent pane, projector, active luminous dots) outside the beam path.
It is advantageous, as already mentioned, when the angle scale is arranged in an intermediate image plane of the ophthalmic microscope. The microscopic enlargement usually takes place in two stages. First, a real, enlarged image of the specimen is designed by the lens. This image (intermediate image) is observed by magnifying the eyepiece enlarging further. The area of the intermediate image is called the intermediate image plane. If the angle scale is now arranged (or projected) in the intermediate image plane, then-if the patient's eye is focused-it will also be sharply imaged without any further measures.
Since most surgical microscopes have a zoom, it is advantageous to provide measures in which a different zoom setting leads to a different size (ndarstellung) of the angle scale. With physically arranged in the beam path reticles this is less easy to achieve, as with superimposed reticles or displays, since the latter are either automatically increased or reduced by a parallel driven zoom. In the case of a mirrored display, an electronic control of the display could also be designed in such a way that the display content is automatically enlarged or reduced in dependence on the (measured or electronically controlled) zoom position of the microscope zoom.
It is advantageous if the means for fading in designed to be deactivated. The angle scale may be disturbing for the surgeon in certain situations. Advantageously, the angle scale can therefore be designed to be deactivated. For a disk in the beam path, this means that it is removed from the beam path. On the other hand, light points and a projector can simply be switched off. If a mirror is located in the beam path, then either the mirror can be removed, the pane with the angle scale removed or involved luminous points or a participating projector can be switched off.
It is advantageous if the means for fading are also formed for the insertion of a crosshair and / or concentric circles. These two elements can additionally assist the doctor in his work. For example, a crosshair facilitates centering of the lens on the eye. The concentric circles in turn facilitate the detection of astigmatism, or facilitate the cutting guide when opening the eye. Since an implanted lens is later supported on the inner wall of the anterior capsular bag, it should be opened as circularly as possible, so that the IOL and the cornea are not subsequently deformed irregularly.
For this purpose, the surgeon makes a suitable magnification on the microscope, so that one of the concentric circles coincides with the planned incision or with the planned opening. Most Capsulorhexis is not removed by means of a scalpel but by means of tweezers in the intended area by the tweezers grasping the capsular bag in one place and by a circular movement as possible along the boundaries along which it opens, opens (bursts).
It is particularly advantageous if the means for fading comprises means for optically highlighting a part or several parts of the angle scale. While the displayed angle scale provides a good guide for the physician or surgeon, a way to mark a particular angle or angles may help to improve the focus on the diagnosis or procedure. One possibility for this is rotatable, transparent disks or rings with a marking attached to or in it. By turning the disc or the ring, the doctor can mark a certain angle. Such a structure is particularly important when the eye diagnosis is performed on the seated patient while the operation is subsequently performed on the patient lying down.
Namely, there is a difference between the sitting and lying eye, which can be tracked by an angle correction. So, for example, was Defining a zero axis (Fiat meridian) and a target axis (axis along which the correction effect of the toric lens for astigmatism correction) in the seated patient, will in situ "roll up" the angular position of the target axis, so that a post-correction is required. This correction can be calculated in advance. If, before surgery, the first slice or reticule is defined with the angle data for a seated patient in a specific position relative to the eye, and then the same setting is made for the lying patient, the target axis must be rotated by a predetermined value in this position.
This twist can now be conveniently achieved by twisting an auxiliary disk with e.g. simulated on a single axis, with this rotation oriented on the angular scale of the first disc. Thus, the error that occurs between "lying" and "sitting" eye can be overcome. As soon as the auxiliary disk with the single axis is in the correct position, the first disk can subsequently be turned back to this value, so that it then indicates to the surgeon in the correct position how the physiologically correct situation will be after the operation and after the lens has been installed the patient sits up again. Also conceivable are a plurality of disks and rings arranged one above the other and rotatable relative to one another or rings arranged inside one another, which allow a marking of several angles.
Advantageously, the different discs or rings also different colored markings. It is also conceivable marking with actively controllable luminous points. For example, at the periphery of the field of view, colorful LEDs (Light Emitting Diode) may be attached, which illuminate a certain angular position when activated and thus mark. Several angle markings can be realized by different colored LEDs, or LEDs with variable color. Of course, it is also conceivable to use more complex display systems, such as, for example, an LCD display (Liquid Crystal Display) or a TFT display (Thin Film Transistor).
It is also advantageous if the ophthalmic microscope means for projecting a circle on an arranged in front of a lens of the ophthalmic microscope eye or bildüberlagernd only in the direction of the surgeon eye, means for determining the main and / or minor axis of an ellipse reflected by the eye and means for optical highlighting of the angular position of the major and / or minor axis on the angle scale comprises. When a circle is projected onto an eye bearing an astigmatism, the irregular shape of the cornea reflects (essentially) an ellipse. With the location and length of the semi-axes, the astigmatism can be quantified, that is, severity and location are determined. This can be determined manually or with the help of video keratometry also automatically.
According to the invention, the position of the main axis is now marked on the angle scale so that the surgeon constantly sees said position in the eyepiece. Particularly advantageous is the marking of the minor axis of the ellipse, since this is the direction in which a toric lens is used to correct the astigmatism. In this context, it should be noted that the reflection of the eye does not necessarily give an ellipse but often can take other irregular forms. Also, the lens used for correction may have an irregular shape. Nevertheless, a correct application of the lens, that is, especially in the correct angular position, important for the success of the operation. This position can also be marked in the angle scale. Also, the projection of a circle is not mandatory. Rather, there are a variety of forms available for this purpose.
The given example is therefore only one of many examples. The skilled person will, however, be able to convert the stated principle without difficulty to similar methods.
It is also advantageous, as already stated above, if the ophthalmic microscope means for taking into account the change in the corneal surface under the influence of gravity and means for visual emphasis of the angular position of the major and / or minor axis of the ellipse on the angle scale without influence of Gravity includes. Usually, eye surgery is performed on the seated patient. The effect of gravity is that the eye is flattened (similar to a balloon filled with water). This imparts to the eye an additional visual defect that varies depending on the position of the head. This phenomenon is also called "axial torsion".
So that only the gravity-independent astigmatism, ie the refractive error of the eye in the weightless state, is corrected, this influence is taken into account and marks the major and / or minor axis of that ellipse on the angle scale, which would result without the influence of gravity. As stated above, acting as the means for taking into account the change in the corneal surface under the influence of gravity is the second disc (auxiliary disc) carrying the line (axis) which is at a certain angular distance from the major axis F (also referred to as flat meridian ") to serve as a positioning aid.
In principle, this influence of gravity can be well determined on the basis of empirical values or with the aid of simulation data. Of course, every actual and target date can be considered. For example, the operation can be performed on the patient lying on the side and an optimal correction for the upright position can be determined. The patient then sees optimally in an upright position. In principle, this influence can be well determined on the basis of empirical values or with the aid of simulation data. The angular distance can be determined or calculated preoperatively (prior art). What is new is that it can also be displayed directly with a technical aid without marking the eye with felt-tip pen.
Also advantageous for the positioning or for the selection and / or marking of the positions of the aforementioned axes are an apparatus and a method for positioning an IOL, as described in Swiss patent applications L231CH1 and L232CH2 filed simultaneously with this application.
It is also advantageous if the ophthalmic microscope comprises means for proposing a puncture site of a scalpel based on the determined angular position of the main and / or minor axis and that the means for fading comprises means for optical highlighting of this puncture site in the angular scale. By the puncture of the scalpel there is a risk that the corneal injury will induce astigmatism again, which of course counteracts the sense of eye surgery. It is therefore to choose the spot on the eyeball, where this risk is low, but the operation can be performed well. As a rule, an optimal puncture site, which is determined by the ophthalmic microscope and marked on the angle scale, results at a certain angular position.
This can be done, for example, using tables in which an optimal puncture site is stored for a specific angular position. For example, an experienced surgeon can create such a table and thus help less experienced colleagues. For the patient is thus minimized the risk of receiving an incorrect treatment.
It is advantageous if the ophthalmic microscope is designed as a stereomicroscope and the angle scale is arranged only in one of the two beam paths. To enable the surgeon spatial perception, stereomicroscopes are often used as surgical microscopes. In principle, an angle scale can be arranged in both beam paths, but in order to reduce the technical outlay for the microscope, the angle scale can also be arranged in only one beam path. This is particularly advantageous when a rotatable ring or a plurality of rotatable rings are provided for marking angular positions, since a synchronization of the same is difficult. On the other hand, an angular position could be marked with a ring in the left beam path, another angular position with a ring in the right beam path.
It is advantageous if the ophthalmic microscope comprises a ring light and / or a centering light. On the one hand, a ring light serves for optimal illumination of the eye, on the other hand also for the quantification of the astigmatism by evaluation of an ellipse reflected by the eye. The centering light, which the patient should look at during diagnosis and surgery, serves to center the eye or to keep it still. An ophthalmic microscope equipped with the specified devices therefore additionally facilitates the work of the physician.
As could be shown, the invention is particularly suitable for the correct positioning of toric or spherical intraocular lenses, for determining the size of Capsulorhexis and for planning a surgical section in the replacement of the human lens, as well as for qualitative keratoscopy, that is when setting of relaxation cuts. Of course, although the present microscope is designed to meet the specific needs of ophthalmology, it does not mean that the inventive microscope could not be used to advantage in other fields as well.
It should be noted at this point that the embodiments and advantages of the ophthalmic microscope according to the invention relate equally to the method according to the invention and vice versa.
The above embodiments and developments of the invention can be combined in any manner.
The present invention will be explained in more detail with reference to the exemplary embodiments indicated in the schematic figures of the drawing. It shows:
<Tb> FIG. 1 <sep> a symbolic angle scale;
<Tb> FIG. 2 <sep> a symbolic angle scale with marking rings arranged one inside the other;
<Tb> FIG. 3 <sep> is a schematic representation of a first variant of an inventive ophthalmic microscope with transparent disc;
<Tb> FIG. 4 <sep> is a schematic representation of a second variant of an inventive ophthalmic microscope with projector;
<Tb> FIG. 5 <sep> is a schematic representation of a third variant of an inventive ophthalmic microscope with mirror.
In the figures of the drawing are the same and similar parts with the same reference numerals and functionally similar elements and features - unless otherwise stated - provided with the same reference numerals but different indices.
Fig. 1 symbolically shows a transparent disc 5 with thereon or therein marks, namely an angle scale 4, a reticle 9 and concentric circles 10. The markings may be printed or etched, for example. In addition, Fig. 1 shows an ellipse C which is reflected by an eye of a patient. This reflection is produced in a manner known per se by projection of a circular ring onto an eye, which is afflicted with astigmatism. This ellipse C can be used to determine in which position a lens must be implanted, so that the visual disturbance is corrected. For this purpose, the angular position of the main axis D and / or the minor axis of the ellipse C is determined. This can be done either manually or automatically.
Subsequently, the determined angular position, which forms a basis for the eye operation, is noted on the basis of the angle scale 4. In an advantageous variant of the invention, this angular position is visually highlighted on the angle scale 4. This can be done again by manual input or automatically, if the eye was previously measured automatically.
The visual emphasis in itself is advantageously carried out by brightening the respective scale lines (in itself darker angle scale 4) or darkening of the respective scale lines (in itself bright angle scale 4). In Fig. 1, the scale marks 11 are illuminated for this purpose. Since a toric lens in the direction of the minor axis of the ellipse C must be used to correct the astigmatism, alternatively or additionally, the position of the minor axis can be marked. It is also conceivable, instead of the lighting elements, to provide a rotatable ring or a rotatable disk on which or a marker 11 is located. By turning the ring or the disc, the doctor can mark any angular position.
Usually, the insertion of a lens into the eye of the patient takes place in a sitting position of the patient. The result of gravity is that the patient's eye is deformed beyond the actual visual disturbance. In order for the correction of the visual defect to occur independently of the force of gravity, so that the patient, for example, sees the patient sharply while lying down, it is advantageous to take this influence into account. This can be done in a conventional manner manually or automatically by a arranged in the ophthalmic microscope 1 arithmetic unit. Following in an advantageous embodiment, the position of the ellipse C, that is, the main and / or minor axis, highlighted without the influence of gravity. This is shown in FIG. 1 with the illuminated markings 12.
It is clearly visible that the mark 12 does not mark the currently measured main axis of the ellipse C. It is again conceivable, alternatively to the main axis or in addition to mark the associated minor axis. In addition, the marker 12 may be in addition to or instead of the marker 11. For example, when both marks 11 and 12 are displayed, a color distinction may be made to not confuse the surgeon who is in a stressful situation when engaged. For example, the marker 11 may be green and the marker 12 may be red. In addition, a puncture position for a scalpel can be proposed and marked. This is shown in FIG. 1 with the mark 13, which shines blue, for example.
The proposal itself may be based on a table in which positions selected by surgeons in the past are stored. An advantageous puncturing position results on the one hand from the geometry of the IOL and its anchoring elements (haptics), on the other hand from the required positioning or angular position of the IOL with respect to the main axis D and / or the minor axis. In addition, it should be noted that the IOL is in a rolled-up state before the operation, so that it can be inserted by means of a cannula. The geometry of the anchoring elements has the effect that their optimal unfolding and positioning in the eye for optimal anchoring of the IOL must also be considered for the selection of the puncture site.
These data are usually stored by the manufacturer in a table or file or must be generated by the surgeon prior to surgery. Advantageous for the selection of the puncture site are also an apparatus and a method for the positioning of an IOL, as described in the simultaneously filed with this application Swiss patent applications L231CH1 and L232CH2. The puncture site can thus be determined preoperatively and displayed intraoperatively. In this way, relatively inexperienced surgeons can be assisted in their work.
Instead of the lighting elements, a plurality of disks or rings arranged one above the other can also be provided with (colored) markings 11..13, or else concentric rings with (colored) markings 11..13 arranged one inside the other. The latter have the advantage that they can all be arranged in one plane, advantageously in the intermediate image plane of the ophthalmic microscope. Fig. 2 symbolically shows such an arrangement. Outside the angle scale 4 three concentric and independently rotatable rings are provided with markers 11..13. By turning the rings any angle positions can be marked. Of course, the rings can also be arranged within the angle scale 4.
Fig. 3 shows symbolically a first embodiment of an inventive ophthalmic microscope 1, wherein in an intermediate image plane A between the lens 2 and eyepiece 3 of the ophthalmic microscope 1, a transparent disc 5 is arranged with an angular scale 4. The disk 5 may have, for example, the appearance shown in FIG. In front of the objective 3, the eye B of the patient is symbolically represented, behind the eyepiece 3 symbolically the eye E of the surgeon. By arranging the angle scale 4 in the intermediate image plane A, this is imaged sharply by the eyepiece 3. The transparent pane 5 may comprise a printed or an etched angle scale 4.
Alternatively or additionally, an angle scale 4 constructed by light elements is conceivable. For this example, small LEDs (Light Emitting Diode) are arranged in a ring. If LEDs are used whose color is controllable, the already mentioned colorful markings 11, 12 and 13 can be realized. But even the switch from less bright to very light for this purpose is possible. Also conceivable is a combination of a printed / etched angle scale 4 and light elements behind it. In normal operation, the surgeon sees only the (black) bar scale. If necessary, individual luminous points can be set. Of course, other display techniques, which are known per se, are conceivable in addition to the LEDs.
For example, an LCD display (Liquid Crystal Display) or a TFT display (Thin Film Transistor) can be used. The angle scale 4 can also be configured deactivatable. For example, the transparent pane 5 can be removed from the beam path of the ophthalmic microscope 1 (indicated by the double arrow). It is also conceivable turning off the lighting elements, if the angle scale is constructed with lighting elements.
Fig. 4 shows a further variant of the invention, which is very similar to the variant shown in Fig. 3. In contrast to FIG. 3, however, the angle scale 4 is projected by means of a projector 6 onto a projection plane 7, which is advantageously arranged in the intermediate image plane A. Such an arrangement is particularly advantageous if there is little space in the projection plane 7 or if variable image contents are to be displayed. As a projector 6 come from a backlit and provided with an angle scale 4 disc and active lighting elements, such as the aforementioned LEDs, an LCD display or a TFT display, into consideration.
Fig. 5 shows a further variant of the invention, which is very similar to the variant presented in Fig. 4. In contrast to FIG. 4, an angle scale 4 is superimposed with the aid of a semitransparent mirror 8 pivoted relative to the optical axis of the ophthalmic microscope. Again come as a projector 6 backlit and provided with an angle scale 4 disc and active lighting elements, such as the aforementioned LEDs, an LCD display or a TFT display, into consideration. The projector 6 can be mounted outside the beam path in this variant, which offers advantages especially in cramped conditions.
LIST OF REFERENCE NUMBERS
[0047]
<Tb> 1 <Sep> Ophthalmomikroskop
<Tb> 2 <Sep> Lens
<Tb> 3 <Sep> eyepiece
<Tb> 4 <Sep> angle scale
<Tb> 5 <sep> transparent disc
<tb> 6, 6 <Sep> Projector
<Tb> 7 <Sep> projection plane
<Tb> 8 <sep> semi-transparent mirror
<Tb> 9 <Sep> crosshairs
<Tb> 10 <sep> concentric circles
<Tb> 11 <sep> marking the main axis D
<Tb> 12 <sep> Marking of the main axis D without influence of gravity
<Tb> 13 <sep> Marker for the puncture site of a scalpel
<Tb> A <Sep> intermediate image plane
<Tb> B <sep> Eye of the patient
<Tb> C <sep> ellipse reflected by the eye B.
<Tb> D <sep> Main axis of the ellipse C
<Tb> E <sep> Eye of the surgeon