CN109414168A - 手术显微镜中的光学和数字可视化 - Google Patents

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Abstract

一种手术显微镜可以支持手术期间手术部位的光学和数字图像的手术中查看。可以使用来自所述手术显微镜的物镜的光学光束路径查看光学图像。可以通过重定向或分离所述光学光束路径至成像系统来生成数字图像，所述成像系统将表示所述数字图像的数字数据输出到显示器，以便诸如通过所述手术显微镜的目镜来输出给使用者。

Description

手术显微镜中的光学和数字可视化
技术领域
本公开涉及眼科手术，更具体地涉及手术显微镜中的光学和数字可视化。
背景技术
在眼科学中，眼睛手术或眼科手术每年拯救和改善数以万计患者的视力。然而，考虑到视力对眼睛的甚至小变化的敏感度以及许多眼睛结构的微小而脆弱的性质，很难进行眼科手术，并且甚至小的或不寻常的手术错误的减少或手术技术的准确度的小幅改进都可以对患者术后的视力产生巨大的不同。
眼科手术是在眼睛和附属视觉结构上执行的。更具体地，玻璃体视网膜手术涵盖涉及眼睛的内部部分(诸如玻璃体液和视网膜)的各种不同的棘手程序。使用不同的玻璃体视网膜手术程序(有时使用激光)来改善许多眼睛疾病(包括黄斑前膜、糖尿病视网膜病变、玻璃体出血、黄斑裂孔、视网膜脱落、以及白内障手术的并发症等等)的治疗中的视觉感观性能。例如在玻璃体视网膜手术期间，眼科医师通常使用手术显微镜来通过角膜查看眼底，而穿过巩膜的手术器械可以被引入以执行各种不同手术中的任一种。手术显微镜在玻璃体视网膜手术期间提供成像以及可选的眼底照明。
在其他类型的手术中，在手术过程中，手术显微镜可以在不同的手术部位使用。
典型的手术显微镜配备有模拟光学系统，用于查看手术中图像，所述图像由透射过显微镜的物镜的光形成。
发明内容
本公开所公开的实施例使用手术显微镜提供光学和数字可视化。使用本文所公开的手术显微镜的光学和数字可视化可以使手术显微镜的使用者能够选择要在手术期间查看的模拟图像或数字图像。这样，可以提供通过数字成像实现的增强(诸如控制图像亮度、对比度以及添加至视野的数字注释)以用于手术中查看。
在一个方面，所公开的用于在手术期间显示图像的方法包括使用手术显微镜向使用者显示手术部位的模拟图像。在所述方法中，模拟图像可以包含来自手术显微镜的目镜的光。所述方法可以包括接收使用手术显微镜显示手术部位的数字图像的第一指示。响应于所述第一指示，所述方法可以包括将来自物镜的光重定向至能够采集数字图像的成像系统，并使用显示设备向使用者显示手术部位的数字图像。
在所公开实施例中的任一个中，所述方法可以进一步包括对数字图像执行数字处理。在所述方法中，所述数字处理可以包括至少一个操作，所述操作选自更改数字图像的对比度、更改数字图像的亮度、用文本注释来给数字图像加注释、用测量显示来给数字图像加注释、以及用数字标记来给数字图像加注释。
在所公开实施例中的任一个中，所述方法可以进一步包括接收使用手术显微镜显示手术部位的模拟图像的第二指示。响应于所述第二指示，所述方法可以包括将来自物镜的光重定向至手术显微镜的目镜、并在目镜中显示模拟图像。
在所述方法的公开实施例中的任一个中，重定向来自物镜的光可以进一步包括控制光的光路上的第一反射镜快门以将光重定向至成像系统，并控制光路上的第二反射镜快门以将数字图像重定向至目镜。
在所述方法的公开实施例中的任一个中，将光重定向至目镜可以进一步包括控制光的光路上的第一反射镜快门以将光重定向至目镜、并控制光路上第二反射镜快门以将光重定向至目镜。
在所述方法的公开实施例中的任一个中，重定向来自物镜的光可以进一步包括使用在光的光路上的分束器在成像系统与光路之间分离光、使用在光路上的光束组合器将数字图像叠加至光路、在分束器与光束组合器之间控制快门以控制来自目镜的光的传播、以及控制显示数字图像的显示设备的供电。
在另一方面，公开了用于在手术期间显示图像的手术显微镜。所述手术显微镜可以包括控制器，所述控制器能够控制来自手术显微镜的目镜的光的重定向以显示给使用者。在手术显微镜中，可以进一步使控制器能够向使用者显示手术部位的模拟图像。在手术显微镜中，模拟图像可以包含来自物镜的光。在手术显微镜中，可以进一步使控制器能够接收显示手术部位的数字图像的第一指示。响应于所述第一指示，可以进一步使控制器能够将来自物镜的光重定向至能够采集数字图像的成像系统、并使用显示设备向使用者显示手术部位的数字图像。
在手术显微镜的实施例中的任一个中，可以进一步使控制器能够对数字图像执行数字处理，所述数字处理包括至少一个操作，所述操作选自更改数字图像的对比度、更改数字图像的亮度、用文本注释来给数字图像加注释、用测量显示来给数字图像加注释、以及用数字标记来给数字图像加注释。
在手术显微镜的实施例中的任一个中，可以进一步使控制器能够接收使用手术显微镜显示手术部位的模拟图像的第二指示。响应于所述第二指示，可以进一步使控制器能够将光重定向至手术显微镜的目镜、并在目镜中显示模拟图像。
在手术显微镜的实施例的任一个中，重定向来自物镜的光可以进一步包括控制光的光路上的第一反射镜快门以将光重定向至成像系统、并控制光路上的第二反射镜快门以将数字图像重定向至目镜。
在手术显微镜的实施例中的任一个中，将光重定向至目镜可以进一步包括控制光的光路上的第一反射镜快门以将光重定向至目镜、并控制光路上的第二反射镜快门以将光重定向至目镜。
在手术显微镜的实施例中的任一个中，重定向来自物镜的光可以进一步包括使用在光的光路上的分束器在成像系统与光路之间分离光、使用在光路上的光束组合器将数字图像叠加至光路、在分束器与光束组合器之间控制快门以控制来自目镜的光的传播、以及控制显示数字图像的显示设备的供电。
在另一方面，公开了用于在手术期间显示图像的手术显微镜的控制器。可以使控制器能够向使用者显示手术部位的模拟图像，其中，模拟图像包含来自物镜的光。可以进一步使控制器能够接收显示手术部位的数字图像的第一指示。响应于所述第一指示，可以进一步使控制器能够将来自物镜的光重定向至能够采集数字图像的成像系统、并使用显示设备向使用者显示手术部位的数字图像。
在所公开实施例中的任一个中，可以进一步使控制器能够对数字图像执行数字处理，所述数字处理包括至少一个操作，所述操作选自更改数字图像的对比度、更改数字图像的亮度、用文本注释来给数字图像加注释、用测量显示来给数字图像加注释、以及用数字标记来给数字图像加注释。
在所公开实施例中的任一个中，可以进一步使控制器能够接收使用手术显微镜显示手术部位的模拟图像的第二指示。响应于所述第二指示，可以进一步使控制器能够将光重定向至手术显微镜的目镜、并在目镜中显示模拟图像。
在控制器的公开实施例中的任一个中，定向来自物镜的光可以进一步包括控制光的光路上的第一反射镜快门以将光重定向至成像系统，并控制光路上的第二反射镜快门以将数字图像重定向至目镜。
在控制器的公开实施例中的任一个中，将光重定向至目镜可以进一步包括控制光的光路上的第一反射镜快门以将光重定向至目镜、并控制光路上第二反射镜快门以将光重定向至目镜。
在控制器的公开实施例中的任一个中，重定向来自物镜的光可以进一步包括使用在光的光路上的分束器在成像系统与光路之间分离光、使用在光路上的光束组合器将数字图像叠加至光路、在分束器与光束组合器之间控制快门以控制来自目镜的光的传播、以及控制显示数字图像的显示设备的供电。
附图说明
为了更加完整地理解本发明及其特征和优点，现在参考结合附图进行的以下说明，在附图中：
图1A是带模拟和数字显示器的手术显微镜的实施例的所选元件的框图；
图1B是带模拟和数字显示器的手术显微镜的实施例的所选元件的框图；
图2是手术显微镜数字显示器的实施例；
图3是控制器的实施例的所选元件的框图；以及
图4是用于手术显微镜中光学和数字可视化的方法的所选要素的流程图。
具体实施方式
在以下说明中，通过举例的方式对细节进行阐述以便于讨论所公开的主题。然而，对于本领域普通技术人员而言明显的是，所公开的实施例是示例性的并且不是所有可能的实施例的穷举。
如在此所使用的，连字符形式的附图标记是指元件的具体实例，而无连字符形式的附图标记是指统称元件。因此，例如，装置‘12-1’是指装置类别的实例，所述装置类别可以统称为装置‘12’，并且所述装置类别中的任一种可以概括地称为装置‘12’。
如上文在手术和手术部位的一个实例中所述，在眼科手术期间使用手术显微镜来查看患者的眼睛。例如，在玻璃体视网膜手术期间，外科医生可以例如结合置于角膜上的接触透镜，使用手术显微镜查看患者眼睛的眼底。在其他实例中，手术显微镜可以用于查看角膜、虹膜和晶状体，诸如在白内障手术期间。典型的手术显微镜提供由透射过手术显微镜的物镜的光形成的模拟图像。尽管模拟图像众所周知并且在光学性能上提供一些灵活性，诸如照明的广动态范围、高分辨率和良好的深度感知，但模拟图像不能提供数字图像为手术中查看所提供的各种增强。当光从物镜透射到具有诸如光学传感器的电荷耦合装置(CCD)阵列等光敏传感器(相机)的成像系统时形成数字图像。光敏传感器将数字图像转换成数字数据，所述数字数据可以使用不同方法进行处理，并且其随后可以被发送至显示器以供手术显微镜的使用者查看数字图像。
本公开内容涉及手术显微镜中的光学和数字可视化。本文为手术显微镜中的光学和数字可视化公开的方法和系统可以使使用者能够在模拟图像和数字图像之间进行选择以在手术期间进行手术中查看。本文为手术显微镜中的光学和数字可视化公开的方法和系统可以实现在查看之前进行数字图像的数字图像处理，以提供单靠模拟图像无法获得的各种图像增强。本文为手术显微镜中的光学和数字可视化公开的方法和系统可实现数字图像处理以更改数字图像的对比度、更改数字图的亮度、用文本注释来给数字图像加注释、用测量显示来给数字图像加注释、以及用数字标记来给数字图像加注释。本文为手术显微镜中的光学和数字可视化公开的方法和系统可以进一步实现检测、提取或增强数字图像中的特征，诸如手术部位的组织结构，这些特征在单独模拟图像中难以或无法观察到。这样，本文为手术显微镜中的光学和数字可视化公开的方法和系统可以在手术期间对手术中查看的图像的信息和质量提供显著改善。
如将进一步详述，手术显微镜中的光学和数字可视化可以使用来自物镜的目镜光束路径上的一对反射镜快门来实现。第一反射镜快门能够将来自物镜的光能够朝向目镜(以查看模拟图像)或朝向成像系统(以生成数字图像)引导。成像系统可以在以数字数据的形式采集数字图像之后执行各种图像增强和注释。成像系统然后可以输出数字图像(以数字数据的形式)至可从目镜查看的显示器。第二反射镜快门能够将来自物镜的光能够朝向目镜(以查看模拟图像)引导或将来自显示器的光朝向目镜(以输出数字图像)引导。替代性地，分束器和光束组合器可以结合其间的快门使用，以选择光学图像、数字图像或光学图像和数字图像的叠加。在各个实施例中，手术显微镜可以设计有双目光学器件，使得左目镜光束和右目镜光束各自相应地能够同时在左目镜和右目镜中显示模拟图像或数字图像，如下文将进一步详述。
现在参见附图，图1A是示出了带模拟和数字显示器的手术系统100的框图。手术系统100未按比例绘制，只是示意图。如将进一步详述的，可以在眼科手术期间使用手术系统100以通过模拟图像或数字图像查看和分析人眼110。尽管示出了手术显微镜120用于以眼睛作为手术部位的眼科手术中，但应当理解本文公开的方法和系统可以应用于使用手术显微镜的任何类型的手术和手术部位。如所示，手术系统100包括手术显微镜120-1、控制器150、成像系统140、显示器122以及反射镜快门128、130、目镜126和物镜124。应注意，图1A描绘了带有能够查看眼底的接触透镜112的、用于玻璃体视网膜手术的手术系统100的示例性安排，其中可以使用手术工具116和照明器114。在各个实施例中，应当理解，例如，可以省略接触透镜112并且手术系统100可以用于直接查看角膜和眼睛110的相关结构。
如所示，以示意形式描绘了手术显微镜120-1以说明光学功能。应当理解，在不同实施例中，手术显微镜120-1可以包括各种其他光学、电子、机械部件。例如，为了描述清晰性，图1A省略了沿着目镜路径118的各种透镜和光学元件。因此，物镜124可以代表可选择的物镜以提供眼睛110的所需放大率或视野。在各个实施例中，物镜124可以接收可以由手术显微镜120-1或诸如照明器114等另一个源生成的来自眼睛110的光。如图1A中所示，左目镜光束118-L和右目镜光束118-R可以由从眼睛110发出的光形成，诸如从使入射光透射过物镜124的光源(未示出)反射回的光。应注意，对于生成用于通过手术显微镜120-1查看的模拟图像或数字图像，光源可以是相同的。
在图1A中，示出了具有双目镜安排的手术显微镜120-1，所述双目镜安排具有两个不同但是基本相等的光路，即左目镜光束118-L和右目镜光束118-R，使得能够用包括左目镜126-L和右目镜126-R的双目镜126进行查看。左目镜光束118-L可以从物镜124抵达反射镜快门128-L，可控制所述反射镜快门以反射左目镜光束118-L至成像系统140-L或朝向左目镜126-L传输左目镜光束118-L。当反射镜快门128-L传输左目镜光束118-L时，左目镜光束118-L抵达反射镜快门130-L，可控制所述反射镜快门以朝向左目镜126-L传输左目镜光束118-L或将输出光从显示器122-L反射至左目镜126-L。相似地，右目镜光束118-R可以从物镜124抵达反射镜快门128-R，可控制所述反射镜快门以反射右目镜光束118-R至成像系统140-R或朝向右目镜126-R传输右目镜光束118-R。当反射镜快门128-R传输右目镜光束118-R时，右目镜光束118-R抵达反射镜快门130-R，可控制所述反射镜快门以朝向右目镜126-R传输右目镜光束118-R或从显示器122-R反射输出光至右目镜126-R。因此在手术显微镜120-1中，当反射镜快门128、130传输相应的目镜光束118时，在双目镜126查看眼睛110的模拟图像，并且当反射镜快门128、130反射相应的目镜光束118时，在双目镜126查看眼睛110的数字图像。应注意，成像系统140可以是支持左光束和右光束的单目镜系统，并且为了描述清晰性，在图1A中显示为140-L和140-R。
显示器122可以代表数字显示设备，诸如液晶设备(LCD)阵列。显示器122-L可以生成左目镜126-L的数字图像，而显示器122-R可以生成右目镜126-R的数字图像。在一些实施例中，显示器122包括微型显示设备，所述微型显示设备输出图像至双目镜126以供使用者查看并集成在手术显微镜120-1的目镜光学器件中。应注意，显示器122可以是带单独的左显示区域和右显示区域的单目镜设备，并且为了描述清晰性，在图1A中显示为122-L和122-R。
在图1A中，控制器150可以具有带显示器122的电接口，例如用于发送指示数字图像(未示出)的数字数据。以此方式，控制器150可以接收指示来自成像系统140的数字图像的数字数据，可以修改上述数字数据，并且可以输出数字图像至在双目镜126查看的显示器122。由于成像系统140、显示器122和控制器150之间的电接口可以支持数字数据处理，所以控制器150可以相对较高的帧刷新率对数字数据执行图像处理，使得手术显微镜120-1的使用者可以体验到基本即时的显示，延迟很少或没有。显示器122可以符合对应类型的显示器的显示标准，诸如视频图形阵列(VGA)、扩展图形阵列(XGA)、数字视频接口(DVI)、高清多媒体接口(HDMI)等。
对于图1A中手术显微镜120-1的安排，成像系统140可以根据需要代表各种不同类型的成像系统中的任一种。当光从物镜124透射到成像系统140时，成像系统140可以采集数字图像。成像系统140可以具有光敏传感器(相机)，诸如光学传感器的电荷耦合装置(CCD)阵列。光敏传感器将数字图像转换成数字数据，所述数字数据可以使用不同方法进行处理，并且其随后可以被发送至显示器122以供手术显微镜120-1的使用者查看数字图像。如所指出的，成像系统140可以对数字图像执行各种类型的数字处理。在具体实施例中并且如关于图2进一步详述的，成像系统140执行的数字处理可以包括以下中的任一项或多项：更改数字图像的对比度、更改数字图像的亮度、用文本注释来给数字图像加注释、用测量显示来给数字图像加注释、以及用数字标记来给数字图像加注释。
在手术系统100的操作中，最初，反射镜快门128、130可以被设置为沿着目镜光束路径118将光从物镜124传输到双目镜126以便能够查看模拟图像。使用者可以相应地查看眼睛110的模拟图像，诸如在眼科手术的手术中使用手术显微镜120-1查看。然后使用者可以向控制器150提供第一指示，诸如命令(使用按钮、软件命令、语音命令、手势等)以显示数字图像。控制器150然后可以使反射镜快门128、130致动以将反射镜置于目镜光束路径118上。因此，来自物镜124的光被重定向至成像系统140，在成像系统中对光进行采集和数字采样，从而以数字数据的形式生成数字图像。根据使用者的指示或设置，成像系统140可以根据需要进一步对图像执行数字图像处理。在执行任何数字图像处理之后(或不进行数字图像处理)，可以将所得的数字数据形式的数字图像发送至显示器122，所述显示器将数字图像输出至双目镜126以供使用者查看。此外，在稍后一些时间，使用者可以提供将手术显微镜120-1切换回成通过模拟图像查看的第二指示，使得反射镜快门128、130再次被设置为沿着目镜光束路径118将光传输至双目镜126，如上文所述。以此方式，可以使使用者能够在查看模拟图像和数字图像之间来回切换。
在不脱离本公开的范围的情况下，可以对手术显微镜检查扫描器械100进行修改、添加或省略。如本文所述，手术系统100的部件和元件可以根据具体应用进行集成或分离。在一些实施例中，可以使用更多、更少或不同部件来实施手术系统100。
图1B是示出了带模拟和数字显示器101的手术系统的框图。手术系统101未按比例绘制，只是示意图。手术系统101示出了手术显微镜120-2的第二实施例，所述手术显微镜可以用在手术系统100中替代上述手术显微镜120-1，同时为了描述清晰性，已在手术系统101中省略了手术系统100的各种其他细节。
具体而言，例如在手术显微镜120-2中，来自物镜124的目镜光束118-L可以穿过分束器158-L，所述分束器可以将目镜光束118-L分为两个光束：到达成像系统140-L的第一光束和沿着目镜光束118-L传播的剩余光。在一个实例中，30％的强度被引导至第一光束，而70％的强度保留在目镜光束118-L中。光束组合器160-L可以从显示器122-L接收数字图像并将数字图像叠加到目镜光束118-L上。此外，快门159-L可以控制目镜光束118-L从分束器158-L的传播。对于手术显微镜120-2中的右目镜，可以实施带分束器158-R、快门159-R和光束组合器160-R的相似安排。因此，在手术显微镜120-2中，可以通过打开快门159并关闭显示器122来查看光学图像。在手术显微镜120-2中，可以通过关闭快门159并打开显示器122来查看数字图像。在手术显微镜120-2中，可以通过打开快门159并打开显示器122来叠加光学图像和数字图像。
在手术显微镜120-2中，快门159可以是手动快门，而在一些实施例中也可以手动控制打开显示器122和成像系统140的供电。然而，在具体实施例中，快门159可以是由控制器150控制的伺服机械式快门，而显示器122也可以在控制器150的控制下通电或断电。此外，成像系统122的供电也可以在控制器150的控制下，例如，用于控制是否采集数字图像。例如，当在控制器150接收到将光重定向至成像系统的指示时，可以使成像系统能够通过通电来采集数字图像，或者可以执行检查，确定成像系统是否通电和能够采集数字图像。
图2示出了手术显微镜检查数字图像200的实施例。当选择了数字图像时，数字图像200可以表示操作手术系统100的使用者所看到的视野(参见图1A)，如上文关于图1A或图1B所述。如所示，与模拟图像(未示出)相比，显示器图像200可以在各个方面得到增强。具体而言，可以将数字图像的对比度和亮度更改或修改为使用者选择的值或值的范围。还可以修改数字图像200的其他特性，诸如指定用于显示包含数字图像的数字数据的各种强度和颜色值的颜色的调色盘。换言之，可以使用根据任何所需调色盘的颜色映射，包括灰度，或使用任意颜色替代灰色的其他单色调色盘。
在图2中，示出了数字图像的不同注释，这些注释可以由控制器150通过数字图像处理生成，如先前所提及的。具体而言，标记204-1可以显示在所需特征的位置处，诸如以文字“视网膜裂孔”注释的标记204-1，以示出视网膜裂孔的位置。可以手动或使用组织结构的自动检测将其他标记204-2和204-3与诸如血管、膜等不同特征或其他相关特征关联。此外，区域206示出了区域性注释的实例，所述区域注释以文字“膜边缘”注释，以显示诸如视网膜前膜(ERM)等膜的边缘。此外，特定注释可以表示对眼睛执行的实际测量，诸如测量208，所述测量为包含文字“工具尖端到视网膜：0.97mm”的注释，其中测量了工具尖端到视网膜的距离并实时显示在数字图像200中。应注意，在各个实施例中可以使用其他类型的注释和标记。
现在参考图3，呈现了示出以上关于图1A所述的控制器150的实施例的所选元件的框图。在图3所描绘的实施例中，控制器150包括经由共用总线302联接到集中标识为存储器310的存储器介质的处理器301。
如图3中所描绘的，控制器150进一步包括通信接口320，所述通信接口可以将控制器150连接至各种外部实体，诸如成像系统140和显示器122等。在一些实施例中，通信接口320可操作用于使控制器150能够连接至网络(未在图3中示出)。在适合于手术显微镜中光学和数字可视化的实施例中，如图3中所描绘的，控制器150可以包括显示器接口304，所述显示器接口将共用总线302或另一总线与诸如显示器122和外部显示器(未示出)等一个或多个显示器的输出端口连接。
在图3中，存储器310包含永久性和易失性介质、固定和可移除介质、以及磁性和半导体介质。存储器310可操作用于存储指令、数据、或两者。所示存储器310包括指令集或序列，即操作系统312以及图像控制应用314。操作系统312可以是UNIX或类UNIX操作系统、系列操作系统、或另一种适合的操作系统。图像控制应用314可以如本文所述执行数字图像处理。
现在参考图4，以流程图的形式描绘了本文所述的手术显微镜中光学和数字可视化的方法400的实施例的所选要素的流程图。方法400描述了控制器150(或图像控制应用314)可以在使用者操作手术系统100时执行的步骤和程序。应注意，方法400中描述的某些操作可以是可选的、或者可以在不同的实施例中重新安排。在方法400中提到的使用者可以是外科医生或其他医疗人员。在一些实施例中，方法400的至少某些部分可以例如使用与手术显微镜120-1的特定方面关联的伺服机械式控制器进行自动化，诸如启动反射镜快门128、130，控制显示器122或成像系统140的供电、以及启动手术显微镜120-2中的快门159。
方法400可以在步骤402通过向手术显微镜的使用者显示手术部位的模拟图像开始，所述模拟图像包含来自手术显微镜的物镜的光。在步骤404，接收使用手术显微镜显示手术部位的数字图像的第一指示。步骤404的第一指示可以表示使用者提供的用户输入。在步骤406，来自物镜的光被重定向至能够采集数字图像的成像系统。在一些实施例中，诸如图1B中所示，第一指示可以用于控制成像系统140的供电，由此使成像系统140能够采集数字图像。在步骤408，对数字图像执行数字图像处理。在步骤409，使用显示设备向使用者显示眼睛的数字图像。步骤409中，显示设备可以将数字图像输出至手术显微镜的目镜。在步骤410，接收使用手术显微镜显示眼睛的模拟图像的第二指示。步骤410的第二指示可以表示使用者提供的用户输入。在步骤412，光被重定向至手术显微镜的目镜。在一些实施例中，诸如图1B中所示，代替重定向光，可以控制快门159以及显示器122的供电来在目镜中显示光学图像。在412之后，方法400循环回至操作402。应注意，方法400可以在对应步骤等待以接收第一指示或第二指示。
如本文所公开，手术显微镜可以支持在手术期间手术部位的光学和数字图像的手术中查看。可以使用来自手术显微镜的物镜的光学光束路径查看光学图像。可以通过重定向或分离所述光学光束路径至成像系统来生成数字图像，所述成像系统将表示所述数字图像的数字数据输出到显示器，以便诸如通过所述手术显微镜的目镜来输出给使用者。
以上公开的主题应认为是说明性而非限制性的，并且所附权利要求旨在覆盖所有此类修改、增强、以及落入本公开的真实精神和范围内的其他实施例。因此，为了被法律最大程度地允许，本公开的范围将由以下权利要求及其等效物的最广泛允许的解读来确定并且不应受限于或局限于上述详细说明。

Claims (18)

1.一种用于在手术期间显示图像的方法，所述方法包括：
向使用手术显微镜的使用者显示手术部位的模拟图像，其中，所述模拟图像包含来自所述手术显微镜的物镜的光；
接收使用所述手术显微镜显示所述手术部位的数字图像的第一指示；
响应于所述第一指示，将来自所述物镜的光重定向至能够采集所述数字图像的成像系统；以及
使用显示设备向所述使用者显示所述手术部位的数字图像。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
对所述数字图像执行数字处理，所述数字处理包括至少一个操作，所述至少一个操作选自：
更改所述数字图像的对比度；
更改所述数字图像的亮度；
以文本注释来给所述数字图像加注释；
以测量显示来给所述数字图像加注释；以及
以数字标记来给所述数字图像加注释。
3.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
接收使用所述手术显微镜显示所述手术部位的模拟图像的第二指示；以及
响应于所述第二指示，将所述光重定向至所述手术显微镜的目镜；以及
在所述目镜中显示所述模拟图像。
4.如权利要求1所述的方法，其中，重定向来自所述物镜的光进一步包括：
控制所述光的光路上的第一反射镜快门以将所述光重定向至所述成像系统；以及
控制所述光路上的第二反射镜快门以将所述数字图像重定向至所述目镜。
5.如权利要求3所述的方法，其中，将光重定向至所述目镜进一步包括：
控制所述光的光路上的第一反射镜快门以将所述光重定向至所述目镜；以及
控制所述光路上的第二反射镜快门以将所述光重定向至所述目镜。
6.如权利要求1所述的方法，其中，重定向来自所述物镜的光进一步包括：
使用在所述光的光路上的分束器在所述成像系统和所述光路之间分离所述光；
使用在所述光路上的光束组合器将所述数字图像叠加至所述光路；
控制所述分束器与所述光束组合器之间的快门以控制来自所述物镜的光的传播；以及
控制所述显示设备的供电以显示所述数字图像。
7.一种用于在手术期间显示图像的手术显微镜，所述手术显微镜包括：
控制器，所述控制器能够控制来自所述手术显微镜的物镜的光的重定向以显示给使用者，所述控制器进一步能够：
向所述使用者显示手术部位的模拟图像，其中，所述模拟图像包含来自所述物镜的光；
接收显示所述手术部位的数字图像的第一指示；
响应于所述第一指示，将来自所述物镜的光重定向至能够采集所述数字图像的成像系统；以及
使用显示设备向所述使用者显示所述手术部位的数字图像。
8.如权利要求7所述的手术显微镜，其中，所述控制器进一步能够：
对所述数字图像执行数字处理，所述数字处理包括至少一个操作，所述至少一个操作选自：
更改所述数字图像的对比度；
更改所述数字图像的亮度；
以文本注释来给所述数字图像加注释；
以测量显示来给所述数字图像加注释；以及
以数字标记来给所述数字图像加注释。
9.如权利要求7所述的手术显微镜，其中，所述控制器进一步能够：
接收使用所述手术显微镜显示所述手术部位的模拟图像的第二指示；以及
响应于所述第二指示，将光重定向至所述手术显微镜的目镜；以及
在所述目镜中显示所述模拟图像。
10.如权利要求9所述的手术显微镜，其中，重定向来自所述物镜的光进一步包括：
控制所述光的光路上的第一反射镜快门以将所述光重定向至所述成像系统；以及
控制所述光路上的第二反射镜快门以将所述数字图像重定向至所述目镜。
11.如权利要求9所述的手术显微镜，其中，将光重定向至所述目镜进一步包括：
控制所述光的光路上的第一反射镜快门以将所述光重定向至所述目镜；以及
控制所述光路上的第二反射镜快门以将所述光重定向至所述目镜。
12.如权利要求9所述的手术显微镜，其中，重定向来自所述物镜的光进一步包括：
使用在所述光的光路上的分束器在所述成像系统和所述光路之间分离所述光；以及
使用在所述光路上的光束组合器将所述数字图像叠加至所述光路；
控制所述分束器与所述光束组合器之间的快门以控制来自所述物镜的光的传播；以及
控制所述显示设备的供电以显示所述数字图像。
13.一种用于在手术期间显示图像的手术显微镜的控制器，所述控制器能够：
向所述使用者显示手术部位的模拟图像，其中，所述模拟图像包含来自所述物镜的光；
接收显示所述手术部位的数字图像的第一指示；
响应于所述第一指示，将来自所述物镜的光重定向至能够采集所述数字图像的成像系统；以及
使用显示设备向所述使用者显示所述手术部位的数字图像。
14.如权利要求13所述的控制器，进一步能够：
对所述数字图像执行数字处理，所述数字处理包括至少一个操作，所述操作选自：
更改所述数字图像的对比度；
更改所述数字图像的亮度；
以文本注释来给所述数字图像加注释；
以测量显示来给所述数字图像加注释；以及
以数字标记来给所述数字图像加注释。
15.如权利要求13所述的控制器，进一步能够：
接收使用所述手术显微镜显示所述手术部位的模拟图像的第二指示；以及
响应于所述第二指示，将光重定向至所述手术显微镜的目镜；以及
在所述目镜中显示所述模拟图像。
16.如权利要求15所述的控制器，其中，重定向来自所述物镜的光进一步包括：
控制所述光的光路上的第一反射镜快门以将所述光重定向至所述成像系统；以及
控制所述光路上的第二反射镜快门以将所述数字图像重定向至所述目镜。
17.如权利要求15所述的控制器，其中，将光至重定向所述目镜进一步包括：
控制所述光的光路上的第一反射镜快门以将所述光重定向至所述目镜；以及
控制所述光路上的第二反射镜快门以将所述光重定向至所述目镜。
18.如权利要求15所述的控制器，其中，重定向来自所述物镜的光进一步包括：
使用在所述光的光路上的分束器在所述成像系统和所述光路之间分离所述光；以及
使用在所述光路上的光束组合器将所述数字图像叠加至所述光路；
控制所述分束器与所述光束组合器之间的快门以控制来自所述物镜的光的传播；以及
控制所述显示设备的供电以显示所述数字图像。
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