CH713812B1 - OCT-Vorrichtung und Verfahren zum Durchführen einer OCT-Messung. - Google Patents

OCT-Vorrichtung und Verfahren zum Durchführen einer OCT-Messung. Download PDF

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CH713812B1
CH713812B1 CH01190/18A CH11902018A CH713812B1 CH 713812 B1 CH713812 B1 CH 713812B1 CH 01190/18 A CH01190/18 A CH 01190/18A CH 11902018 A CH11902018 A CH 11902018A CH 713812 B1 CH713812 B1 CH 713812B1
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Optomedical Tech Gmbh
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine OCT-Vorrichtung, umfassend eine OCT-Lichtquelle (15), eine OCT-Auswerteeinheit (16), einen ersten OCT-Lichtleiter (19), einen zweiten OCT-Lichtleiter (20) und ein Umschaltmodul (18). Das Licht von der OCT-Lichtquelle (15) tritt durch das Umschaltmodul (18) hindurch. In einem ersten Zustand des Umschaltmoduls (18) wird das OCT-Licht zu einem Eintrittsende des ersten OCT-Lichtleiters (19) geleitet. In einem zweiten Zustand des Umschaltmoduls (18) wird das OCT-Licht zu einem Eintrittsende des zweiten OCT-Lichtleiters (20) geleitet. Zwischen dem Umschaltmodul (18) und der Objektebene ist eine dem ersten OCT-Lichtleiter (19) zugeordnete Scaneinrichtung (29) angeordnet. Die Objektebene ist dadurch gekennzeichnet, dass der OCT-Strahlengang in einem Betriebszustand der OCT-Vorrichtung in der Objektebene fokussiert ist. Die erfindungsgemäße OCT-Vorrichtung kann flexibel verwendet werden. Ebenfalls betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Durchführen einer OCT-Messung.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft eine OCT-Vorrichtung, welche eine OCT-Lichtquelle und eine OCT-Auswerteeinheit umfasst. Die Erfindung betrifft außerdem ein zugehöriges Verfahren.
[0002] Bei der optischen Kohärenztomographie (OCT) handelt es sich um ein im Stand der Technik bekanntes bildgebendes Verfahren. Kurzkohärentes OCT-Licht wird auf ein Objekt, insbesondere menschliches Gewebe geleitet, und aus den zurückgeworfenen Anteilen des Lichts wird auf Streuzentren in dem Objekt geschlossen. In der OCT-Auswerteeinheit werden das von dem Objekt zurückgeworfene Licht und das Licht eines Referenz-Strahlengangs überlagert. Die Bildinformation wird durch Auswertung des Interferenzmusters der beiden Strahlengänge gewonnen.
[0003] Das von der OCT-Lichtquelle ausgehende Licht wird über einen Lichtleiter auf das Objekt geleitet. Das aus dem Austrittsende des Lichtleiters austretende Licht trifft auf das Objekt. Die reflektierten Anteile des Lichts treten wieder in den Lichtleiter ein und werden über den Lichtleiter zurück zu der OCT-Auswerteeinheit geführt. Anordnung und Ausrichtung des Lichtleiters bestimmen also maßgeblich, welche OCT-Information gewonnen werden kann. Es ist einiger Umrüstungsaufwand erforderlich, um mit demselben OCT-Gerät eine andere OCT-Information zu gewinnen.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine OCT-Vorrichtung sowie ein zugehöriges Verfahren vorzustellen, welche flexiblere Einsatzmöglichkeiten bieten. Ausgehend vom genannten Stand der Technik wird die Aufgabe gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
[0005] Erfindungsgemäß umfasst die OCT-Vorrichtung einen ersten OCT-Lichtleiter, einen zweiten OCT-Lichtleiter und ein Umschaltmodul. Das Licht von der OCT-Lichtquelle tritt durch das Umschaltmodul hindurch. In einem ersten Zustand des Umschaltmoduls wird das OCT-Licht zu einem Eintrittsende des ersten Lichtleiters geleitet. In einem zweiten Zustand des Umschaltmoduls wird das OCT-Licht zu einem Eintrittsende des zweiten OCT-Lichtleiters geleitet. Zwischen dem Umschaltmodul und der Objektebene ist eine dem ersten OCT-Lichtleiter zugeordnete Scaneinrichtung angeordnet. Die Objektebene ist dadurch gekennzeichnet, dass der OCT-Strahlengang in einem Betriebszustand der OCT-Vorrichtung in der Objektebene fokussiert ist.
[0006] Durch das Umschaltmodul wird es möglich, dass mit der OCT-Vorrichtung auf schnelle und unkomplizierte Weise unterschiedliche OCT-Informationen gewonnen werden können. Wenn das OCT-Licht über den ersten Lichtleiter und die Scaneinrichtung in die Objektebene geleitet wird, kann eine flächenhafte Bildinformation gewonnen werden. Tritt das OCT-Licht durch den zweiten Lichtleiter hindurch, so gelangt das OCT-Licht unbeeinflusst durch die dem ersten Lichtleiter zugeordnete Scaneinrichtung in die zugehörige Objektebene. Über den zweiten OCT-Lichtleiter kann also eine andere OCT-Information gewonnen werden als über den ersten OCT-Lichtleiter. Dies eröffnet eine Mehrzahl von neuartigen Anwendungsmöglichkeiten.
[0007] Die OCT-Vorrichtung umfasst vorzugsweise einen Zwischen-Lichtleiter, der zwischen der OCT-Lichtquelle und dem Umschaltmodul angeordnet ist. Der Zwischen-Lichtleiter ist an eine Eingangsseite des Umschaltmoduls angeschlossen. Die Begriffe Eingang und Ausgang werden in Bezug auf die Bewegungsrichtung von der OCT-Lichtquelle zum Objektbereich verwendet. Auf dem Rückweg des OCT-Lichts können die optischen Elemente der OCT-Vorrichtung in umgekehrter Richtung durchquert werden.
[0008] Das Umschaltmodul kann einen ersten Ausgang und einen zweiten Ausgang aufweisen, wobei an den ersten Ausgang der erste OCT-Lichtleiter angeschlossen ist und wobei an den zweiten Ausgang der zweite OCT-Lichtleiter angeschlossen ist. Innerhalb des Umschaltmoduls ist vorzugsweise ein flexibler Lichtleiter-Abschnitt vorgesehen, der mit einem Ende an die Eingangsseite des Umschaltmoduls angeschlossen ist. Das andere Ende des flexiblen Lichtleiter-Abschnitts kann vorzugsweise wahlweise mit dem ersten Ausgang oder mit dem zweiten Ausgang des Umschaltmoduls gekoppelt werden. Das OCT-Licht wird damit wahlweise entweder in den ersten OCT-Lichtleiter oder in den zweiten OCT-Lichtleiter geleitet. Möglich ist auch, dass das Umschaltmodul eine Mehrzahl von in fester Position angeordneten Lichtleiterenden aufweist und dass das Umschaltmodul ein bewegliches optisches Element umfasst, mit dem das OCT-Licht in unterschiedliche Lichtleitern eingeleitet wird.
[0009] In dem Umschaltmodul kann ein mechanischer Umschalter vorgesehen sein, der dazu ausgelegt ist, das eine Ende des flexiblen Lichtleiter-Abschnitts zu bewegen. Das andere Ende des Lichtleiters bleibt während des Umschaltens vorzugsweise in einer unveränderten Position. Bei dem Umschalter kann es sich beispielsweise um einen Drehmechanismus oder um einen Schiebemechanismus handeln.
[0010] Das Umschalten zwischen dem ersten OCT-Lichtleiter und dem zweiten OCT-Lichtleiter wird vorzugsweise durch ein Steuersignal, insbesondere ein elektrisches Steuersignal ausgelöst. Das Steuersignal kann durch einen Bedienvorgang einer Bedienperson ausgelöst werden, beispielsweise indem die Bedienperson einen Schalter betätigt oder eine Eingabe macht.
[0011] Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Steuersignal auch von einer Steuereinheit erzeugt werden. Die Steuereinheit kann beispielsweise dazu ausgelegt sein, dass Steuersignal automatisch gemäß einer vorgegebenen zeitlichen Abfolge zu erzeugen. Dadurch wird unter anderem die Möglichkeit eröffnet, unterschiedliche Messungen quasi-parallel durchzuführen, indem innerhalb sehr kurzer Zeitabstände zwischen den beiden OCT-Lichtleitern umgeschaltet wird. Dies ist beispielsweise dann von Interesse, wenn die Eigenschaften des untersuchten Objekts sich durch Zeitablauf verändern.
[0012] Um mit der OCT-Vorrichtung eine aussagekräftige Information zu erhalten, sollte der OCT-Strahlengang in der Objektebene fokussiert sein. Durch einen OCT-Strahl, der über den zweiten OCT-Lichtleiter auf eine bestimmte Position in der Objektebene gerichtet wird, lässt sich folglich eine im Wesentlichen punktförmige Bildinformation gewinnen. Für bestimmte Anwendungen ist dies ausreichend, beispielsweise wenn die OCT-Vorrichtung genutzt werden soll, um den Abstand zwischen einem Austrittsende des OCT-Lichtleiters und einem Objekt zu ermitteln.
[0013] Für eine flächige Bildinformation muss das Objekt mit dem OCT-Strahl abgetastet werden. Der OCT-Strahl wird also in der Objektebene bewegt, um aus einer Vielzahl von punktförmigen Bildinformationen ein flächiges Bild zusammenzusetzen. Dem ersten OCT-Lichtleiter ist zu diesem Zweck eine Scaneinrichtung zugeordnet, die dazu ausgelegt ist, den OCT-Strahl so abzulenken, dass der OCT-Strahl eine Objektebene abtastet. Ist eine Scaneinrichtung einem der OCT-Lichtleiter zugeordnet, so kann ein durch den anderen OCT-Lichtleiter hindurchtretender OCT-Strahl durch diese Scaneinrichtung nicht beeinflusst werden.
[0014] Die Scaneinrichtung kann so beispielsweise ausgelegt sein, dass das Austrittsende des OCT-Lichtleiters bewegt wird, um den OCT-Strahl in der gewünschten Weise abzulenken. In einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Austrittsende des OCT-Lichtleiters und der Objektebene eine Scaneinrichtung angeordnet, die den OCT-Strahl in der gewünschten Weise ablenkt. Die Scaneinrichtung kann einen oder mehrere bewegliche Spiegel umfassen, die den OCT-Strahl ablenken. In einer Variante umfasst die Scaneinrichtung zwei Scanspiegel, die um zueinander orthogonale Achsen schwenkbar gelagert sind.
[0015] Die OCT-Vorrichtung kann eine Steuereinheit umfassen, von der die Scaneinrichtung angesteuert wird. Die betreffenden Steuersignale können auf elektrischem Wege von der Steuereinheit an die Scaneinrichtung übertragen werden. In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der Übertragungsweg für die Steuersignale durch das Steuermodul hindurch.
[0016] Die erfindungsgemäße OCT-Vorrichtung kann so eingerichtet sein, dass nur für den ersten OCT-Lichtleiter eine Scaneinrichtung vorgesehen ist. Eine solche OCT-Vorrichtung kann beispielsweise verwendet werden, wenn mit dem ersten OCT-Lichtleiter ein flächiges Bild gewonnen werden soll, während mit dem anderen Lichtleiter der Abstand zwischen einem Austrittsende des Lichtleiters und einem Objekt gemessen werden soll.
[0017] In anderen Fällen kann es gewünscht sein, mit beiden OCT-Lichtleitern eine flächige Bildinformation zu gewinnen. Die OCT-Vorrichtung kann deswegen ein dem ersten OCT-Lichtleiter zugeordnete erste Scaneinrichtung und eine dem zweiten OCT-Lichtleiter zugeordnete zweite Scaneinrichtung umfassen. Beide Scaneinrichtungen können von einer Steuereinheit der OCT-Vorrichtung angesteuert werden, wobei sich die Übertragungswege für beide Scaneinrichtungen durch das Umschaltmodul hindurch erstrecken können. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ansteuerung der Scaneinrichtungen mit der Ansteuerung des Umschaltmoduls gekoppelt. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die Steuersignale von der Steuereinheit immer an die Scaneinrichtung desjenigen OCT-Lichtleiters gerichtet werden, durch den auch das OCT-Licht momentan hindurchgeleitet wird. Dies ermöglicht verschiedene automatisierte Abläufe, bei denen zwischen den beiden OCT-Lichtleitern hin- und hergeschaltet wird.
[0018] Beispielsweise kann in dem Umschaltmodul ein elektrischer Umschalter vorgesehen sein, mit dem zwischen den beiden Scaneinrichtungen gewechselt werden kann. Der elektrische Umschalter kann mit dem selben Steuersignal angesteuert werden, mit dem auch das Umschalten zwischen den beiden OCT-Lichtleiter bewirkt wird. Es wird also mit dem Umschalten zwischen dem ersten OCT-Lichtleiter und dem zweiten OCT-Lichtleiter eine Scaneinrichtung aktiviert.
[0019] Um unterschiedliche optische Wege zwischen den beiden OCT-Lichtleitern auszugleichen, kann einem oder beiden der OCT-Lichtleiter eine Kompensationseinheit zur Angleichung der optischen Wege zugeordnet sein. Sind die optischen Wege unterschiedlich lang, so umfasst die Kompensationseinheit vorzugsweise eine zusätzliche Luftstrecke, durch die das OCT-Licht geleitet wird. Ist mit den beiden optischen Wegen ein Dispersionsunterschied verbunden, so umfasst die Kompensationseinheit vorzugsweise optisches Element zum Ausgleich der Dispersion. Ergibt sich aus den beiden optischen Wegen ein Polarisationsunterschied, so umfasst die Kompensationseinheit bevorzugt ein optisches Element zum Ausgleich der Polarisation, insbesondere einen Polarisationssteller. Die Kompensationseinheit kann dazu ausgelegt sein, einen oder mehrere dieser Unterschiede auszugleichen.
[0020] In einer Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Operationsmikroskop, wobei der Strahlengang des ersten OCT-Lichtleiters durch das Hauptobjektiv des Operationsmikroskops geführt ist. Der OCT-Strahlengang kann beispielsweise über den Kameraport oder über den Beleuchtungsstrahlengang in den Beobachtungsstrahlengang des Operationsmikroskops eingekoppelt sein. Die dem ersten Lichtleiter zugeordnete Scaneinrichtung ist vorzugsweise zwischen dem Umschaltmodul und dem Hauptobjektiv des Operationsmikroskops angeordnet.
[0021] Der zweite OCT-Lichtleiter kann mit einem chirurgischen Instrument verbunden sein, wodurch es möglich wird, den Abstand zwischen einem Instrumentenkopf und einem Objekt zu ermitteln. Dies kann bei chirurgischen Operationen genutzt werden, um zu verhindern, dass mit dem chirurgischen Instrument versehentlich Verletzungen zugefügt werden. Der OCT-Strahl kann auf den Bereich vor dem Instrumentenkopf gerichtet sein. Möglich ist auch, dass der OCT-Strahl zusätzlich einen Teil des Instrumentenkopfs abdeckt, so dass der Abstand durch eine OCT-Auswertung direkt ermittelt werden kann.
[0022] In einer alternativen Ausführungsform ist auch der zweite OCT-Lichtleiter mit einer Scaneinrichtung versehen. Der zweite OCT-Lichtleiter kann beispielsweise an ein OCT-Handstück angeschlossen sein, das direkt auf das zu untersuchende Gewebe aufgelegt wird. Alternativ kann der zweite OCT-Lichtleiter in den Strahlengang eines Endoskops eingekoppelt sein. Es wird die Möglichkeit geboten, dass mit dem Operationsmikroskop und dem OCT-Handstück bzw. Endoskop aus unterschiedlichen Perspektiven OCT-Bilder aufgenommen werden können. Auch andere Kombinationen der genannten optischen Geräte und sonstigen Instrumente sind von der Erfindung umfasst.
[0023] Möglich ist auch ein Umschaltmodul, das zwischen mehr als zwei Zuständen umschalten kann, wobei in jedem der Zustände ein anderer OCT-Lichtleiter aktiv ist. Beispielsweise kann das Umschaltmodul dazu ausgelegt sein, zwischen drei oder vier OCT-Lichtleitern umzuschalten.
[0024] Das Umschaltmodul kann als separate bauliche Einheit gestaltet sein, die zwischen einer OCT-Einheit und den OCT-Lichtleitern angeordnet ist. Möglich ist auch, das Umschaltmodul in ein Gehäuse der OCT-Einheit zu integrieren. Das Gehäuse der OCT-Einheit hat dann vorzugsweise mehrere Ausgänge, an die OCT-Lichtleiter angeschlossen werden können.
[0025] Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Durchführen einer OCT-Messung. Bei dem Verfahren wird OCT-Licht von einer OCT-Lichtquelle über ein Umschaltmodul und einen ersten OCT-Lichtleiter und eine Scaneinrichtung auf ein Objekt geleitet und das von dem Objekt zurückgeworfene Licht in einer OCT-Auswerteeinheit ausgewertet. Das Umschaltmodul wird betätigt, um das OCT-Licht von der OCT-Lichtquelle über einen zweiten OCT-Lichtleiter auf ein Objekt zu leiten, und das von dem Objekt zurückgeworfen Licht wird in der OCT-Auswerteeinheit ausgewertet. Das Verfahren kann mit weiteren Merkmalen fortgebildet werden, die im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben sind. Die Vorrichtung kann mit weiteren Merkmalen fortgebildet werden, die im Zusammenhang des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben sind.
[0026] Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand vorteilhafter Ausführungsformen beispielhaft beschrieben. Es zeigen: Fig. 1: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen OCT-Vorrichtung; Fig. 2: eine schematische Darstellung eines Umschaltmoduls in zwei Zuständen A, B; Fig. 3: eine alternative Ausführungsform eines Umschaltmoduls; Fig. 4: eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen OCT-Vorrichtung; Fig. 5: die Ansicht gemäß Fig. 3 bei einer anderen Ausführungsform eines Umschaltmoduls; und Fig. 6: ein OCT-Gerät und ein Umschaltmodul bei einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
[0027] Eine erfindungsgemäße OCT-Vorrichtung umfasst gemäß Fig. 1 ein OCT-Gerät 14, in dem eine OCT-Lichtquelle 15 und eine OCT-Auswerteeinheit 16 angeordnet sind. Von der OCT-Lichtquelle emittiertes Licht wird über einen Zwischen-Lichtleiter 17 zur Eingangsseite eines Umschaltmoduls 18 geleitet.
[0028] An eine Ausgangsseite des Umschaltmoduls 18 sind ein erster OCT-Lichtleiter 19 und ein zweiter OCT-Lichtleiter 20 angeschlossen. Der erste OCT-Lichtleiter 19 erstreckt sich zu einem Operationsmikroskop 21. Der zweite OCT-Lichtleiter 20 erstreckt sich zu einem chirurgischen Instrument 22.
[0029] Das Operationsmikroskop definiert einen stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang 23, der sich von einer Objektebene 24 durch ein Hauptobjektiv 25, ein in Fig. 1 nicht sichtbares Vergrößerungssystem mit variabler Vergrößerung bis zu einem Einblick 26 mit zwei Okularen 27 erstreckt. In den Okularen 27 sieht ein Beobachter ein vergrößertes Bild aus der Objektebene 24.
[0030] Der erste OCT-Lichtleiter 19 erstreckt sich zu einem Kameraport 28 des Operationsmikroskops 21. In dem Beobachtungsstrahlengang des Operationsmikroskops 21 ist ein Strahlenteiler angeordnet, der einen Teil des aus der Objektebene kommenden Lichts auskoppelt und in Richtung des Kameraports 28 umlenkt. Umgekehrt wird über den Kameraport 28 zugeführtes Licht in den Beobachtungsstrahlengang eingekoppelt und bewegt sich entlang dem Beobachtungsstrahlengang in die Objektebene 24.
[0031] In dem OCT-Strahlengang, der sich von dem OCT-Gerät 14 über das Umschaltmodul 18, den ersten OCT-Lichtleiter 19 und das Operationsmikroskop 21 bis in die Objektebene 24 erstreckt, sind optische Elemente derart angeordnet, dass der OCT-Strahlengang in einer OCT-Objektebene fokussiert ist. Die OCT-Objektebene kann mit der Objektebene 24 des Operationsmikroskops zusammenfallen. Die OCT-Objektebene kann auch leicht unterhalb der Oberfläche des Objekts liegen, da es möglich ist, mit dem OCT-Licht eine gewisse Strecke in menschliches Gewebe einzudringen.
[0032] Mit dem OCT-Strahlengang kann auf diese Weise eine punktförmige Bildinformation aus der OCT-Objektebene gewonnen werden. Um eine flächige Bildinformation zu erhalten, aus der sich ergänzende Informationen zu dem in dem Operationsmikroskop 21 sichtbaren optischen Bild ergeben, wird das Objekt mit dem OCT-Strahl abgetastet. Zwischen dem ersten OCT-Lichtleiter 19 und dem Kameraport 28 ist zu diesem Zweck eine Scaneinrichtung 29 angeordnet. Die Scaneinrichtung 29 umfasst zwei Scanspiegel, die um zueinander orthogonale Achsen schwenkbar gelagert sind und mit Antrieben für eine betreffende Schwenkbewegung ausgestattet sind. Möglich sind auch Ausführungsformen, bei dem das Abtasten durch einen einzigen Scanspiegel erfolgt, der über ein MEMS (Micro Electronic Mechanical System) in zwei Richtungen abgelenkt wird. Die Antriebe werden von einer Steuerung 30 des OCT-Geräts über ein elektrisches Kabel 31 auf geeignete Weise angesteuert, sodass der OCT-Strahl die Objektebene abtastet. Aus der Summe der punktförmigen Bildinformationen kann die OCT-Auswerteeinheit 16 ein flächiges Bild zusammensetzen.
[0033] Das chirurgische Instrument 22 erstreckt sich von einem Griff 32 über einen Schaft 33 bis zu einem Instrumentenkopf 34. Mit dem Schaft 33 des chirurgischen Instruments 22 ist das Austrittsende des zweiten OCT-Lichtleiters 20 verbunden. Das Austrittsende des zweiten OCT-Lichtleiters 20 ist so ausgerichtet, dass der OCT-Strahl sich im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung des chirurgischen Instruments 22 erstreckt. Der OCT-Strahl kann sich am Instrumentenkopf vorbei erstrecken oder den Instrumentenkopf teilweise erfassen. In beiden Fällen kann mit dem OCT-Strahl eine punktförmige Bildinformation aus dem Bereich vor dem Instrumentenkopf 34 gewonnen werden.
[0034] Die punktförmige Bildinformation wird in der Auswerteeinheit 16 des OCT-Geräts 14 ausgewertet, um den Abstand zwischen dem Instrumentenkopf 34 des chirurgischen Instruments 22 und einem vor dem Instrumentenkopf 34 angeordneten Objekt zu ermitteln. Ein Chirurg kann auf diese Weise eine laufende Abstandskontrolle vornehmen und damit sicherstellen, dass er nicht versehentlich mit dem Gewebe in Kontakt kommt und damit eine Verletzung zufügt. Erfasst der OCT-Strahl zusätzlich teilweise den Instrumentenkopf, so kann der Abstand zwischen dem Instrumentenkopf und dem Objekt direkt gemessen werden.
[0035] Das OCT-Gerät 14 kann die Signale von dem ersten OCT-Lichtleiter 19 und dem zweiten OCT-Lichtleiter 20 nicht gleichzeitig, sondern nur zeitlich nacheinander auswerten. Das Umschaltmodul 18 ist dazu ausgelegt, den Zwischen-Lichtleiter 17 entweder mit dem ersten OCT-Lichtleiter 19 oder mit dem zweiten OCT-Lichtleiter 20 zu koppeln. Damit ist sichergestellt, dass zu jedem Zeitpunkt nur einer der OCT-Lichtleiter 19, 20 aktiv ist.
[0036] Das Umschaltmodul 18 umfasst gemäß Fig. 2 einen Eingang, an den der Zwischen-Lichtleiter 17 angeschlossen ist, sowie zwei Ausgänge, an denen der erste OCT-Lichtleiter 19 und der zweite OCT-Lichtleiter 20 angeschlossen sind. Alle Lichtleiter 17 münden innerhalb des Umschaltmoduls 18 in jeweils einem Kollimator 47. Das Umschaltmodul 18 umfasst einen Umschalter 36, mit dem ein zwischen den Kollimatoren 47 angeordneter Spiegel 48 bewegt werden kann. In einer ersten Position (Fig. 2A) des Umschalters 36 ist der Spiegel 48 vor dem Kollimator 47 des Zwischen-Lichtleiters 17 angeordnet, so dass aus dem Zwischen-Lichtleiter 17 austretendes Licht zu dem ersten OCT-Lichtleiter 19 reflektiert wird. In einer zweiten Position (Fig. 2B) ist der Spiegel 48 nach unten gefahren, so dass das aus dem Zwischen-Lichtleiter 17 austretende Licht direkt in den zweiten OCT-Lichtleiter 20 übergeht.
[0037] Das Umschaltmodul 18 umfasst einen Betätigungsknopf 37, um zwischen den beiden Zuständen des Umschalters 36 umzuschalten. Der Betätigungsknopf 37 wird bei Bedarf vom Chirurgen betätigt. Möchte der Chirurg eine ergänzende OCT-Bildinformation zu dem optischen Bild im Operationsmikroskop 21, so bringt er das Umschaltmodul 18 in den ersten Schaltzustand. Möchte der Chirurg eine Information über den Abstand zwischen dem Instrumentenkopf 34 des chirurgischen Instruments 22 und einem davor angeordneten Objekt, so bringt er das Umschaltmodul 18 in den zweiten Schaltzustand.
[0038] Mit dem Umschalten des Umschaltmoduls 18 wird zugleich ein Steuersignal an das OCT-Gerät 14 gesendet, sodass das OCT-Gerät 14 die Information erhält, welcher der beiden OCT-Lichtleiter 19, 20 aktiv ist. Ist der erste OCT-Lichtleiter 19 aktiv, sendet die Steuerung 30 Steuersignale an die Scaneinrichtung 29, und die OCT-Auswerteeinheit 16 wertet die OCT-Bildinformation aus der Objektebene aus. Ist der zweite OCT-Lichtleiter 20 aktiv, bleibt die Steuerung 30 inaktiv und die Auswerteeinheit 16 ermittelt den Abstand zwischen dem Instrumentenkopf 34 und einem Objekt.
[0039] Für die Auswertung des OCT-Signals ist es von Vorteil, wenn der optische Weg über den ersten OCT-Lichtleiter 19 genauso lang ist wie der optische Weg über den zweiten OCT-Lichtleiter 20. Dies ist nicht ohne weiteres der Fall, da zwischen dem Hauptobjektiv 25 des Operationsmikroskops 21 und der Objektebene 24 ein längerer Luftweg zurückzulegen ist, während der Instrumentenkopf 34 des chirurgischen Instruments 22 nahe an die Objektebene herangeführt wird. Um dies auszugleichen, kann die erfindungsgemäße OCT-Vorrichtung eine Kompensationsstrecke umfassen. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist die Kompensationsstrecke in einem Umschaltmodul 18 angeordnet, bei dem ein flexibler Lichtleiter-Abschnitt 35 über einen Umschalter 36 entweder mit dem ersten OCT-Lichtleiter 19 oder mit dem zweiten OCT-Lichtleiter 20 gekoppelt wird. In einer Schaltposition des Umschalters 36 ist vor dem Austrittsende des flexiblen Lichtleiter-Abschnitts 35 eine erste Linse 38 angeordnet, die das OCT-Licht in einen kollimierten Strahl überführt, sodass der OCT-Strahl eine Luftstrecke überwinden kann, die sich über zwei Spiegel 39, 40 und eine zweite Linse 41 erstreckt, über die das OCT-Licht dem Eintrittsende des zweiten OCT-Lichtleiters 20 zugeführt wird.
[0040] Bei dem in Fig. 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erstreckt sich der zweite OCT-Lichtleiter 20 zu einem Kameraport 42 eines Endoskops 43. Zwischen dem Austrittsende des zweiten OCT-Lichtleiters 20 und dem Kameraport 42 ist eine zweite Scaneinrichtung 44 angeordnet, die über eine zweite elektrische Leitung 45 ebenfalls von der Steuerung 30 des OCT-Geräts 14 angesteuert wird.
[0041] Durch Betätigen des Umschalters 18 kann der Chirurg zwischen dem Operationsmikroskop 21 und dem Endoskop 43 umschalten. In der ersten Schaltstellung des Umschalters 18 erhält er eine ergänzende OCT-Bildinformation zu dem optischen Bild des Operationsmikroskops 21. In der zweiten Schaltstellung des Umschalters 18 erhält er eine ergänzende Bildinformation zu dem optischen Bild des Endoskops 43.
[0042] In Fig. 5 ist eine Ausführungsform eines Umschaltmoduls 18 dargestellt, bei dem das Umschaltmodul 18 einen flexiblen Lichtleiter-Abschnitt 35 umfasst, dessen Eingangsseite an den Zwischen-Lichtleiter 17 angeschlossen ist. Mit dem Umschalter 36 kann der flexible Lichtleiter-Abschnitt 35 entweder mit dem ersten OCT-Lichtleiter 19 oder mit dem zweite OCT-Lichtleiter 20 gekoppelt werden. Der Umschalter 36 schaltet nicht nur zwischen den beiden OCT-Lichtleitern 19, 20, sondern auch zwischen den beiden elektrischen Leitungen 31, 45 um. Zusätzlich zu dem flexiblen Lichtleiter-Abschnitt 35 erstreckt sich deswegen ein von dem OCT-Gerät 14 kommendes elektrisches Kabel 46 durch den Umschalter 18 hindurch.
[0043] Die Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Umschalter 36 durch ein Steuersignal von der Steuerung 30 des OCT-Geräts 14 angesteuert wird. Das Umschalten zwischen dem ersten OCT-Lichtleiter 19 und dem zweiten OCT-Lichtleiter 20 erfolgt also ohne manuellen Eingriff.

Claims (11)

1. OCT-Vorrichtung, umfassend eine OCT-Lichtquelle (15), eine OCT-Auswerteeinheit (16), einen ersten OCT-Lichtleiter (19), einen zweiten OCT-Lichtleiter (20) und ein Umschaltmodul (18), wobei das Umschaltmodul (18) so eingerichtet ist, dass das Licht von der OCT-Lichtquelle (15) durch das Umschaltmodul (18) hindurchtritt und wobei in einem ersten Zustand des Umschaltmoduls (18) das OCT-Licht zu einem Eintrittsende des ersten OCT-Lichtleiters (19) geleitet wird, wobei in einem zweiten Zustand des Umschaltmoduls (18) das OCT-Licht zu einem Eintrittsende des zweiten OCT-Lichtleiters (20) geleitet wird, und wobei zwischen dem Umschaltmodul (18) und der Objektebene eine dem ersten OCT-Lichtleiter (19) zugeordnete Scaneinrichtung (29) angeordnet ist, wobei die Objektebene dadurch gekennzeichnet ist, dass der OCT-Strahlengang in einem Betriebszustand der OCT-Vorrichtung in der Objektebene fokussiert ist.
2. OCT-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltmodul (18) einen mechanischen Umschalter (36) und einen flexiblen Lichtleiter-Abschnitt (35) umfasst, und dass der Umschalter (36) dazu ausgelegt ist, ein Ende des flexiblen Lichtleiter-Abschnitts (35) zu bewegen, sodass der flexible Lichtleiter-Abschnitt (35) entweder mit dem ersten OCT-Lichtleiter (19) oder mit dem zweiten OCT-Lichtleiter (20) gekoppelt wird.
3. OCT-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltmodul (18) so ausgebildet ist, dass das Umschalten zwischen dem ersten OCT-Lichtleiter (19) und dem zweiten OCT-Lichtleiter (20) durch ein Steuersignal auslösbar ist.
4. OCT-Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die OCT-Vorrichtung eine Steuereinheit (3) umfasst, wobei die Steuereinheit (3) dazu ausgelegt ist das Steuersignal zu erzeugen.
5. OCT-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Umschaltmodul (18) und der Objektebene eine dem zweiten OCT-Lichtleiter (20) zugeordnete Scaneinrichtung (44) angeordnet ist.
6. OCT-Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die OCT-Vorrichtung so eingerichtet ist, dass mit dem Umschalten zwischen dem ersten OCT-Lichtleiter (19) und dem zweiten OCT-Lichtleiter (20) eine der beiden Scaneinrichtungen (29, 44) aktiviert wird.
7. OCT-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten OCT-Lichtleiter und/oder dem zweiten OCT-Lichtleiter eine Kompensationseinheit (38, 39, 40, 41) zum Ausgleich von Weglängenunterschieden, Polarisationsunterschieden und/oder Dispersionsunterschieden zugeordnet ist.
8. OCT-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung dazu ausgelegt ist, mit dem ersten OCT-Lichtleiter (19) eine Abstandsmessung zwischen einem Austrittsende des ersten OCT-Lichtleiters (19) und einem Objekt durchzuführen und/oder mit dem zweiten OCT-Lichtleiter (20) eine Abstandsmessung zwischen einem Austrittsende des zweiten OCT-Lichtleiters (20) und einem Objekt durchzuführen.
9. OCT-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die OCT-Vorrichtung ein optisches Gerät umfasst, wobei der OCT-Strahlengang des ersten OCT-Lichtleiters (19) und/oder des zweiten OCT-Lichtleiters (20) in den Strahlengang des optischen Geräts eingekoppelt ist, wobei das optische Gerät insbesondere ein Operationsmikroskop (21) oder ein Endoskop (43) ist.
10. OCT-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltmodul (18) dazu ausgelegt ist, mehr als zwei OCT-Lichtleitern umzuschalten.
11. Verfahren zum Durchführen einer OCT-Messung, bei dem OCT-Licht von einer OCT-Lichtquelle (15) über ein Umschaltmodul (18) und einen ersten OCT-Lichtleiter (19) und eine Scaneinrichtung (29) auf ein Objekt geleitet und das von dem Objekt zurückgeworfen Licht in einer OCT-Auswerteeinheit (16) ausgewertet wird, und bei dem das Umschaltmodul betätigt wird, um das OCT-Licht von der OCT-Lichtquelle (15) über einen zweiten OCT-Lichtleiter (20) auf ein Objekt zu leiten und das von dem Objekt zurückgeworfene Licht in der OCT-Auswerteeinheit (16) ausgewertet wird.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11006093B1 (en) 2020-01-22 2021-05-11 Photonic Medical Inc. Open view, multi-modal, calibrated digital loupe with depth sensing
US20230000321A1 (en) * 2021-03-01 2023-01-05 Gentuity, Llc Optical imaging system
DE102021202626A1 (de) 2021-03-18 2022-09-22 Carl Zeiss Meditec Ag Vorrichtung zur OCT-basierten Bildgebung, Mikroskopiesystem und Verfahren zum Betrieb eines Mikroskopiesystems

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3785359T2 (de) * 1986-10-07 1993-10-28 Whitaker Corp Optischer schalter.
US6501551B1 (en) 1991-04-29 2002-12-31 Massachusetts Institute Of Technology Fiber optic imaging endoscope interferometer with at least one faraday rotator
JP5361396B2 (ja) * 2006-02-01 2013-12-04 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション コンフォーマルレーザ治療手順を用いてサンプルの少なくとも一部分の情報をモニタ及び取得し、電磁放射を放射する方法及びシステム
US7488930B2 (en) * 2006-06-02 2009-02-10 Medeikon Corporation Multi-channel low coherence interferometer
CN105581776B (zh) * 2007-01-10 2018-10-16 光学实验室成像公司 用于可调谐滤波器线性化的装置和方法以及线性化可调谐滤波器
WO2010009447A2 (en) * 2008-07-18 2010-01-21 Doheny Eye Institute Optical coherence tomography - based ophthalmic testing methods, devices and systems
WO2010011820A2 (en) * 2008-07-23 2010-01-28 St. Jude Medical, Inc. Ablation and monitoring system including a fiber optic imaging catheter and an optical coherence tomography system
JP5632386B2 (ja) 2008-11-26 2014-11-26 カール ツアイス メディテック アクチエンゲゼルシャフト 画像化システム
JP5743411B2 (ja) * 2009-05-08 2015-07-01 キヤノン株式会社 光画像撮像装置及びその方法
CN102645172B (zh) * 2012-05-07 2014-06-04 浙江大学 共路oct超大量程间距测量系统和方法
US9200888B2 (en) 2013-11-01 2015-12-01 Tomey Corporation Multi-channel optical coherence tomography
EP3097382B1 (de) * 2014-01-21 2022-10-12 Santec Corporation Optisches kohärenztomografiesystem mit mehreren abtastwegen

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