DE102004064011B4

DE102004064011B4 - Eye surgery microscopy system

Info

Publication number: DE102004064011B4
Application number: DE102004064011.4A
Authority: DE
Inventors: Dr. Möller Gerhard; Anja Seiwert; Peter Amend; Dr. Perez Michel
Original assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Current assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Priority date: 2004-10-26
Filing date: 2004-11-18
Publication date: 2017-11-02
Anticipated expiration: 2024-11-19

Abstract

Augenchirurgie-Mikroskopiesystem, umfassend: eine Mikroskopieoptik (5) zum Erzeugen eines Bildes (101) eines in einer Objektebene (9) der Mikroskopieoptik (5) angeordneten Auges, einen Mustergenerator (64) zur Erzeugung eines dem Bild (58) über1agerten Musters (121, 123; 141, 143), und einen Eyetracker (41, 43, 45, 47, 63), um eine Position des Auges in dem Bild zu Erfassen und ein die Position repräsentierendes Positionssignal bereitzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass der Mustergenerator (64) dazu ausgebildet ist, eine Position des Musters (121, 123; 141, 143) in dem Bild (101) in Abhängigkeit von dem Positionssignal zu ändern, oder/und die Mikroskopieoptik dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem Positionssignal relativ zu dem Auge verlagert zu werden.An ophthalmic surgery microscope system comprising: a microscopy optics (5) for generating an image (101) of an eye arranged in an object plane (9) of the microscopy optics (5), a pattern generator (64) for generating a pattern (121) overlaying the image (58) , 123, 141, 143), and an eye tracker (41, 43, 45, 47, 63) for detecting a position of the eye in the image and for providing a position signal representing the position, characterized in that the pattern generator (64) adapted to change a position of the pattern (121, 123; 141, 143) in the image (101) in response to the position signal, or / and the microscopy optics are adapted to shift relative to the eye in response to the position signal to become.

Description

Die Erfindung betrifft Augenchirurgie-Mikroskopiesysteme, welche bei Eingriffen im Rahmen von Augenoperationen zum Einsatz kommen können.The invention relates to ophthalmic surgery microscopy systems, which can be used for surgery in the context of eye surgery.

Ein Beispiel für eine Augenoperation ist eine Hornhauttransplantation. Hierbei wird die ursprüngliche Hornhaut in einem kreisförmigen Bereich entfernt und ein kreisförmiges Transplantat statt dessen eingefügt. Das eingefügte Transplantat wird mit der natürlichen verbliebenen Hornhaut vernäht. Eine Naht hierfür soll mit regelmäßigen Stichen gesetzt werden, um die Symmetrie des Auges nicht zu stören. Es ist insbesondere für einen noch relativ unerfahrenen Operateur schwierig, die Stiche der Naht mit ausreichender Regelmäßigkeit zu setzen.An example of eye surgery is corneal transplantation. Here, the original cornea is removed in a circular area and a circular graft is inserted instead. The inserted graft is sutured to the natural remaining cornea. A seam for this should be set with regular stitches, so as not to disturb the symmetry of the eye. It is particularly difficult for a still relatively inexperienced operator to set the stitches of the seam with sufficient regularity.

Ein weiteres Beispiel für eine Augenoperation ist eine Kataraktoperation. Bei einer Kataraktoperation wird eine natürliche Linse des menschlichen Auges, in welcher sich eine Katarakt entwickelt hat, durch eine künstliche Linse ersetzt. Dies ist ein mikrochirurgischer Eingriff, den ein Operateur unter Beobachtung mittels eines Operationsmikroskops vornimmt. Über eine Inzision durch die Sklera oder Cornea wird innerhalb des Innenrands der Iris und ohne Verletzung derselben eine Öffnung in den Kapselsack eingebracht. Durch diese Inzision wird zum einen die körpereigene natürliche Linse beispielsweise nach Ultraschallzertrümmerung durch Absaugen entfernt und zum anderen die künstliche Linse eingesetzt.Another example of eye surgery is cataract surgery. In cataract surgery, a natural lens of the human eye in which a cataract has developed is replaced by an artificial lens. This is a microsurgical procedure performed by a surgeon under observation using a surgical microscope. An incision through the sclera or cornea introduces an opening into the capsular bag within the inner margin of the iris and without injury. By means of this incision, on the one hand, the body's own natural lens is removed, for example after ultrasound fragmentation by aspiration, and, on the other hand, the artificial lens is inserted.

Aus DE 102 26 382 A1 ist ein Augenchirurgie-Mikroskopiesystem bekannt, welches in ein mikroskopisches Bild des zu operierenden Auges ein Ringmuster einblendet, welches dem Operateur hilft, eine korrekte Inzision in den Kapselsack einzubringen. Der Operateur kann das eingeblendete Ringmuster als Führungslinie für den Schnitt verwenden. Hierdurch ist es möglich, einen Durchmesser der Inzision auf den Durchmesser der einzusetzenden künstlichen Linse präzise abzustimmen, was Spätfolgen des Eingriffs vermindert. Im Vergleich zu dem früher praktizierten Eingriff, bei dem der Operateur die Rhexis nach freiem Augenmaß einbringt, werden hier die Spätfolgen zwar etwas vermindert, es hat sich allerdings gezeigt, daß mit diesem herkömmlichen Augenchirurgie-Mikroskopiesystem die gestellten Erwartungen an die Verminderung von Spätfolgen nicht vollkommen erreicht werden.Out DE 102 26 382 A1 is an eye surgery microscopy system is known which fades into a microscopic image of the eye to be operated on a ring pattern, which helps the surgeon to bring a correct incision into the capsular bag. The surgeon can use the displayed ring pattern as a guideline for the cut. This makes it possible to precisely tune a diameter of the incision to the diameter of the artificial lens to be used, which reduces late effects of the intervention. Compared to the previously practiced procedure, in which the surgeon brings the Rhexis after free judgment, the late effects are here somewhat reduced, it has been shown, however, that with this conventional ophthalmologic surgery microscopy system, the expectations of the reduction of long-term consequences are not perfect be achieved.

In der Druckschrift WO 02/32353 A2 wird ein Eyetracking-System offenbart, mit dem die Lage und Orientierung eines zu operierenden Auges relativ zur optischen Achse eines Laserablationssystems bestimmt werden kann. Hierzu weist das Eyetracking-System eine Markierungseinrichtung auf, die punktförmige oder ringförmige Referenzmarkierungen auf das Auge in einem Bereich um die Pupille herum projiziert. Werden als Referenzmarkierungen punktförmige Lichtpunkte verwendet, so sind diese Lichtpunkte vorzugsweise auf einem Kreisumfang angeordnet. Aus einem Vergleich des Abstands jedes Einzelnen dieser Markierungspunkte zum Zentrum der Pupille werden dann der Versatz des Auges sowie die Verkippung der optischen Achse des Auges relativ zur optischen Achse des Laserablationssystems bestimmt und die optische Achse des Laserbestrahlungssystems entsprechend nachgeführt.In the publication WO 02/32353 A2 discloses an eye-tracking system with which the position and orientation of an eye to be operated relative to the optical axis of a laser ablation system can be determined. For this purpose, the eye-tracking system has a marking device which projects punctiform or annular reference markings onto the eye in an area around the pupil. If punctiform points of light are used as reference markings, these points of light are preferably arranged on a circumference. From a comparison of the distance of each individual of these marker points to the center of the pupil, the displacement of the eye and the tilting of the optical axis of the eye relative to the optical axis of the laser ablation system are determined and the optical axis of the laser irradiation system adjusted accordingly.

Es ist entsprechend eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Augenchirurgie-Mikroskopiesystem vorzuschlagen, welches eine weitere Verbesserung des Erfolgs der durchgeführten Eingriffeermöglicht.It is accordingly an object of the present invention to propose an ophthalmic surgery microscopy system which allows further improvement of the success of the procedures performed.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein Augenchirurgie-Mikroskopiesystem mit den Merkmalen des beigefügten Anspruchs 1 vor. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den beigefügten abhängigen Ansprüchen angegeben.To achieve this object, the invention provides an ophthalmic surgery microscopy system with the features of appended claim 1. Advantageous embodiments are given in the appended dependent claims.

Das Augenchirurgie-Mikroskopiesystem umfaßt insbesondere eine Mikroskopieoptik zum Erzeugen eines Bildes eines in einer Objektebene der Mikroskopieoptik angeordneten Auges und einen Mustergenerator zur Erzeugung eines dem Bild überlagerten Musters.In particular, the ophthalmic surgery microscopy system comprises a microscopy optics for generating an image of an eye arranged in an object plane of the microscopy optics and a pattern generator for generating a pattern superimposed on the image.

Das Muster kann beispielsweise ein Kreismuster sein, welches dem Operateur als Führungslinie zum Einbringen einer Rhexis in dem Kapselsack des operierten Auges dienen kann. Das Muster kann allerdings auch ein hiervon verschiedenes Muster sein, welches dem Operateur in anderer Hinsicht als Hilfestellung dienen kann.The pattern may be, for example, a circular pattern which may serve as a guide for the operator to insert a rhexis in the capsular bag of the operated eye. However, the pattern may also be a different pattern, which may serve as an aid to the surgeon in other respects.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß das Augenchirurgie-Mikroskopiesystem einen sogenannten Eyetracker umfaßt, um eine Position des operierten Auges in dem Bild zu erfassen und die Position des in das Bild eingeblendeten Musters auf die erfaßte Position des Auges in dem Bild abzustimmen. Insbesondere soll die Position des Musters in dem Bild mit dem Bild des Auges immer auf gleiche Weise zusammenfallen.According to the invention, the eye surgery microscope system comprises a so-called eye tracker to detect a position of the operated eye in the image and to adjust the position of the pattern displayed in the image to the detected position of the eye in the image. In particular, the position of the pattern in the image should always coincide with the image of the eye in the same way.

Es hat sich nämlich gezeigt, daß die Krafteinwirkung durch ein Operationswerkzeug, wie etwa ein Skalpell oder eine Schere oder dergleichen, der Augapfel innerhalb der Augenhöhle des Patienten auf unvorhersehbare Weise relativ zu der Mikroskopieoptik und damit relativ zu der Objektebene derselben verlagert. Wird dann der Schnitt entlang der Führungslinie des fest eingeblendeten Ringmusters geführt, so entsteht tatsächlich an dem operierten Auge ein Schnitt, welcher nicht die gewünschte Ring- bzw. Kreisgestalt aufweist und/oder dezentriert sein kann.It has been found that the force applied by a surgical tool, such as a scalpel or a pair of scissors or the like, displaces the eyeball within the eye socket of the patient in an unpredictable manner relative to the microscope optics and thus relative to the object plane thereof. If the cut is then guided along the guide line of the permanently inserted ring pattern, a cut is actually produced on the operated eye which does not have the desired ring or circular shape and / or can be decentered.

Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Eyetrackers, welcher in Abhängigkeit von der Position des Auges ein die Position repräsentierendes Positionssignal erzeugt, und durch die Ausbildung des Mustergenerators dergestalt, daß dieser eine Position des Musters in dem Bild in Abhängigkeit von dem Positionssignal ändert, ist es möglich, eine präzisere Schnittführung an den Augen zu erreichen. Zwar verlagert sich in dem von dem Operateur wahrgenommenen Bild aufgrund der Krafteinwirkung durch das Operationswerkzeug weiterhin das dargestellte Auge, allerdings führt die Funktion des Eyetrackers zusammen mit dem Mustergenerator dazu, daß sich das eingeblendete Muster zusammen mit der Darstellung des Auges verlagert. Somit kann der Operateur, indem er das sich ständig verlagernde Muster in Kauf nimmt jedoch erreichen, daß bei der Führung der Operationswerkzeuge entlang des sich verlagernden Musters sich in Wirklichkeit der gewünschte Operationserfolg einstellt. Through the use of the eye tracker according to the invention, which generates a position signal representing the position in dependence on the position of the eye, and by the formation of the pattern generator such that it changes a position of the pattern in the image in dependence on the position signal, it is possible to to achieve a more precise cut on the eyes. Although in the image perceived by the operator due to the force applied by the surgical tool further shifts the eye shown, however, the function of the eye tracker together with the pattern generator causes the superimposed pattern moves together with the representation of the eye. Thus, by tolerating the ever-shifting pattern, the surgeon can achieve that in effecting the operation of the surgical tools along the displaced pattern, the desired surgical outcome is achieved.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Eyetracker eine Bildverarbeitungseinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, ein Zentrum eines zusammenhängenden dunklen Bereiches in dem Bild zu ermitteln und das Positionssignal derart bereitzustellen, daß es das Zentrum des dunklen Bereiches repräsentiert. Hierzu ist es vorteilhaft, das operierte Auge so zu belichten, daß das innere der Pupille dunkel erscheint. Der Innenrand der Pupille ist bei derartigen Eingriffen meist klar definiert und steht in im wesentlichen fester Relation zum Zentrum des Auges, so daß mit einer derartigen Bildverarbeitung das Zentrum des Auges auch bei schwierigen Operationsbedingungen meist gut erfaßbar ist.According to one embodiment of the invention, the eye tracker comprises image processing means adapted to detect a center of a contiguous dark area in the image and to provide the position signal representing the center of the dark area. For this purpose, it is advantageous to expose the operated eye so that the inner of the pupil appears dark. The inner edge of the pupil is usually clearly defined in such procedures and is in a substantially fixed relation to the center of the eye, so that with such image processing, the center of the eye is usually well detectable even under difficult operating conditions.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erzeugt der Mustergenerator das überlagerte Muster derart, daß dieses aus zwei Gruppen von jeweils einer Mehrzahl von Markierungsmusterelementen besteht. Die Musterelemente der ersten Gruppe sind auf einem ersten Kreis verteilt angeordnet, und die Markierungsmusterelemente der zweiten Gruppe sind auf einem zweiten Kreis verteilt angeordnet, wobei der zweite Kreis vollständig innerhalb des ersten Kreises angeordnet ist.According to another embodiment of the invention, the pattern generator generates the superposed pattern such that it consists of two groups of a plurality of marking pattern elements each. The pattern elements of the first group are arranged distributed on a first circle, and the marking pattern elements of the second group are arranged distributed on a second circle, wherein the second circle is arranged completely within the first circle.

Bei der Hornhautimplantation dienen die eingeblendeten Markierungsmusterelemente dem Operateur als Anhaltspunkte, um an den Stellen, wo in dem Bild ein Markierungsmusterelement erscheint, einen Stich für die Naht zum Festhalten des Implantats anzubringen. Dadurch ist der Operateur beim Einbringen der Naht nicht mehr auf sein freies und Täuschungen unterworfenes Augenmaß angewiesen. Es kann vielmehr dem Mustergenerator vor der Durchführung des Eingriffs das gewünschte Stichmuster über eine Schnittstelle in Form von das Stichmuster repräsentierenden Daten eingegeben werden, so daß der Mustergenerator dann an den entsprechenden Stellen die Markierungsmusterelemente, welche dem Operateur als Hilfsmarkierungen dienen, in dem mikroskopischen Bild darstellt.In corneal implantation, the overlaid marker patterns serve as a guide to the surgeon to apply a stitch to the suture to hold the implant at the locations where a marker pattern appears in the image. As a result, the surgeon no longer relies on his free and deceptive eye sense when introducing the seam. Rather, the desired pattern can be input to the pattern generator via an interface in the form of data representing the stitch pattern before the intervention is carried out, so that the pattern generator then displays in the corresponding places the marking pattern elements which serve as auxiliary markers for the operator in the microscopic image ,

Die Schnittstelle hierfür kann eine erste Schnittstelle zur Eingabe der Durchmesser der beiden Kreise sein. Die Schnittstelle kann ferner eine zweite Schnittstelle zur Eingabe der Anzahl der Markierungselemente der ersten Gruppe oder der Anzahl der Markierungselemente der zweiten Gruppe sein. Weiter kann die Schnittstelle eine dritte Schnittstelle zur Eingabe einer Umfangsposition der Markierungsmusterelemente der ersten Gruppe relativ zu einer Umfangsposition der Markierungselemente der zweiten Gruppe umfassen. Hierdurch können auf einfache Weise verschiedene Nahttypen vorgegeben werden, wie beispielsweise eine Zickzacknaht oder eine Naht, welche eine Vielzahl von in Radialrichtung verlaufende Stiche umfaßt.The interface for this can be a first interface for entering the diameters of the two circles. The interface may also be a second interface for entering the number of marking elements of the first group or the number of marking elements of the second group. Further, the interface may include a third interface for inputting a circumferential position of the marker pattern elements of the first group relative to a circumferential position of the marker elements of the second group. As a result, different types of seams can be specified in a simple manner, such as a zigzag seam or a seam, which comprises a plurality of radially extending stitches.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung unterscheiden sich die Durchmesser der beiden Kreise in einem Verhältnis von 0,5 bis 0,8. Eine Ausdehnung der Markierungselemente im Bild ist, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, ausreichend groß, so daß der Operateur diese gut wahrnehmen kann, jedoch genügend klein, um den Ort des einzubringenden Stiches mit genügender Präzision vorzugeben.According to one embodiment of the invention, the diameters of the two circles differ in a ratio of 0.5 to 0.8. An extension of the marking elements in the image is, according to an embodiment of the invention, sufficiently large so that the surgeon can perceive them well, but small enough to specify the location of the engraving to be introduced with sufficient precision.

Die Markierungsmusterelemente selbst können eine an sich beliebige gedrungene Gestalt aufweisen, wie etwa die Gestalt eines Kreises, eines Vollkreises, einer Raute oder dergleichen. Allerdings können die Markierungsmusterelemente auch durch Kreuze, Sterne und dergleichen repräsentiert sein.The marking pattern elements themselves may have an arbitrary squat shape, such as the shape of a circle, a full circle, a rhombus, or the like. However, the marker pattern elements may also be represented by crosses, stars, and the like.

Ein beispielhaftes Verfahren zur Vorbereitung eines Eingriffs im Rahmen einer Hornhauttransplantation umfaßt: Erzeugen eines mikroskopischen Bildes mittels einer Mikroskopieoptik derart, daß wenigstens ein Teil einer Iris oder ein Teil eines Limbus eines zu operierenden Auges in dem Bild sichtbar ist, und Einblenden einer Mehrzahl von Markierungsmusterelementen in das Bild, wobei die Markierungsmusterelemente einer ersten der beiden Gruppen im wesentlichen auf einem ersten Kreis angeordnet sind und die Markierungsmusterelemente einer zweiten der beiden Gruppen im wesentlichen auf einem zweiten Kreis angeordnet sind, welcher vollständig innerhalb des ersten Kreises verläuft.An exemplary method of preparing a procedure for corneal transplantation comprises: generating a microscopic image using microscopic optics such that at least a portion of an iris or portion of a limbus of an eye to be operated is visible in the image, and overlaying a plurality of marker pattern elements the image, wherein the marker pattern elements of a first of the two groups are arranged substantially on a first circle and the marker pattern elements of a second of the two groups are arranged substantially on a second circle, which runs completely within the first circle.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Mustergenerator dazu ausgebildet, ein im wesentlichen entlang eines Rings sich erstreckendes erstes Teilmuster und ein im wesentlichen entlang einer Geraden sich erstreckendes zweites Teilmuster zu erzeugen, wobei die Gerade zwei Schnittpunkte mit dem Ring aufweist, und wobei eine Orientierung der Geraden um ein Zentrum des Ringes änderbar ist. Ein weiteres Muster kann ein Tabo-Schema mit Gradeinteilung umfassen.According to a further embodiment, the pattern generator is configured to generate a first partial pattern extending substantially along a ring and a second partial pattern extending substantially along a straight line, the straight having two points of intersection with the ring, and an orientation of the straight line changeable around a center of the ring is. Another pattern may include a graduated tabular scheme.

Dieses Muster ist besonders hilfreich beim Einsetzen einer torischen intraokularen Linsen (IOL) in ein Patientenauge. Herkömmlicherweise ist es nämlich schwierig, eine gewünschte Orientierung der torischen intraokularen Linse relativ zu dem Auge zu gewährleisten, da der Operateur hier wiederum auf sein freies Augenmaß angewiesen war. Mit Hilfe der durch den Mustergenerator in das mikroskopische Bild eingeblendeten sich entlang der Geraden erstreckenden Teilmusters ist es dem Operateur möglich, dieses Teilmuster als Orientierungshilfe für die intraokulare Linse zu verwenden. So kann die intraokulare Linse selbst Markierungen oder Gestaltmerkmale aufweisen, welche der Operateur durch entsprechendes Verlagern der intraokularen Linse relativ zu dem wahrgenommenen Bild so ausrichten kann, daß die Markierungen bzw. Gestaltmerkmale mit dem entlang der Geraden sich erstreckenden Teilmuster zusammenfallen. Das entlang des Rings sich erstreckende Teilmuster wiederum ist hilfreich, um das entlang der Geraden sich erstreckende Teilmuster in dem Bild korrekt zu positionieren. Dies kann dadurch geschehen, daß das Auge relativ zur Objektebene des Mikroskops durch Verlagern der Mikroskopieoptik positioniert wird. Es ist jedoch auch möglich, über eine Schnittstelle Positioniersignale für den Mustergenerator einzugeben, so daß dieser das generierte Muster insgesamt in dem Bild entsprechend den eingegebenen Signalen verlagert. Insbesondere bei dem Einsatz des Eyetrackers ist es auch möglich, das entlang des Ringes sich erstreckende erste Teilmuster zeitweise nicht darzustellen oder dieses gar nicht darzustellen bzw. nicht erst zu erzeugen.This pattern is particularly helpful in inserting a toric intraocular lens (IOL) into a patient's eye. Conventionally, it is difficult to ensure a desired orientation of the toric intraocular lens relative to the eye, since the surgeon in this case again had to rely on his free eye measurement. With the aid of the part pattern extending through the pattern generator into the microscopic image, it is possible for the surgeon to use this partial pattern as an orientation aid for the intraocular lens. Thus, the intraocular lens itself can have markings or design features which the surgeon can orient by displacing the intraocular lens relative to the perceived image so that the markings coincide with the partial pattern extending along the line. The partial pattern extending along the ring, in turn, is helpful in correctly positioning the partial pattern extending along the straight line in the image. This can be done by positioning the eye relative to the object plane of the microscope by displacing the microscopy optics. However, it is also possible to input positioning signals for the pattern generator via an interface so that it shifts the generated pattern as a whole in the image in accordance with the inputted signals. In particular, when using the eye tracker, it is also possible, temporarily not to represent the first partial pattern extending along the ring, or at all not to represent it or not to produce it first.

Gemäß einer Ausführungsform umfaßt das Augenchirurgie-Mikroskopiesystem eine Schnittstelle zur Eingabe einer Orientierung oder/und einer Änderung der Orientierung der Geraden in dem Bild.In one embodiment, the ophthalmic surgery microscopy system includes an interface for inputting an orientation and / or changing the orientation of the line in the image.

Ein beispielhaftes Verfahren zur Vorbereitung eines Eingriffs im Rahmen einer Implantation einer torischen Intraokularlinse umfaßt: Erzeugen eines mikroskopischen Bildes mittels einer Mikroskopieoptik derart, daß wenigstens ein Teil einer Iris oder ein Teil eines Limbus eines zu operierenden Auges in dem Bild sichtbar ist, Einblenden eines im wesentlichen entlang einer Geraden sich erstreckenden zweiten Teilmusters in das Bild, und Einstellen einer Orientierung der Geraden um das Zentrum auf eine vorbestimmte Orientierung.An exemplary method for preparing an intervention in the context of implantation of a toric intraocular lens comprises: generating a microscopic image by means of microscopy optics such that at least a portion of an iris or a portion of a limbus of an eye to be operated is visible in the image; along a straight line extending second partial pattern into the image, and setting an orientation of the line around the center to a predetermined orientation.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung kann das Orientieren der Geraden derart erfolgen, daß deren Orientierung zunächst so geändert wird, daß sie mit einer an dem operierten Auge vorab angebrachte Markierung zusammenfällt. Diese Markierung wurde vor dem Eingriff an dem Auge angebracht und markiert eine vorbestimmte Winkelorientierung, wie beispielsweise die Vertikale. Da sich das Auge während des Eingriffs verlagert und in der Augenhöhle auch verdrehen kann, stellt diese Markierung am Auge eine Referenz zur Orientierung der torischen Intraokularlinse dar. Nachdem die Gerade nun so orientiert ist, daß sie mit der Markierung an dem Auge zusammenfällt, wird die Orientierung der Geraden dann um einen vorbestimmten Winkelwert geändert, welcher der gewünschten Orientierung der Intraokularlinse zum Auge entspricht.In the context of the present invention, the orientation of the straight lines may be such that their orientation is initially changed so as to coincide with a marker pre-attached to the operated eye. This mark was placed on the eye prior to surgery and marks a predetermined angular orientation, such as the vertical. Since the eye can shift during the procedure and also rotate in the eye socket, this marking on the eye is a reference for the orientation of the toric intraocular lens. After the straight line is now oriented so that it coincides with the marking on the eye, the Orientation of the line then changed by a predetermined angle value, which corresponds to the desired orientation of the intraocular lens to the eye.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigtEmbodiments of the invention are explained below with reference to drawings. This shows

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Augenchirurgie-Mikroskopiesystems, 1 a schematic representation of an embodiment of an eye surgery microscope system according to the invention,

2 eine Darstellung eines von dem Mikroskopiesystem der 1 erzeugten Bildes, 2 a representation of one of the microscopy system of 1 generated image,

3 ein dem Bild der 2 entsprechendes Bild, in welches ein Markierungsmuster als Hilfestellung zum Setzen einer Naht bei einer Hornhauttransplantation eingeblendet ist, 3 a picture of the 2 corresponding image in which a marker pattern is displayed as an aid for setting a suture in a cornea transplantation,

4 ein dem Bild der 2 entsprechendes Bild, in welches ein weiteres Markierungsmuster als Hilfestellung zum Setzen einer Naht bei einer Hornhauttransplantation eingeblendet ist, 4 a picture of the 2 corresponding image in which a further marking pattern is shown as an aid for setting a suture in a cornea transplantation,

5 eine Darstellung eines von dem Mikroskopiesystem der 1 vor einem Einsetzen einer intraokularen Linse erzeugten Bildes, 5 a representation of one of the microscopy system of 1 before an intraocular lens is inserted,

6 eine Darstellung eines der 5 entsprechenden Bildes, wobei ein Hilfsmuster zur Orientierung der Intraokularlinse in einem Zwischenschritt eingeblendet ist, und 6 a representation of one of 5 corresponding image, wherein an auxiliary pattern for orientation of the intraocular lens is superimposed in an intermediate step, and

7 eine Darstellung eines der 5 entsprechenden Bildes, wobei ein Hilfsmuster zur Orientierung der Intraokularlinse in einem weiteren Zwischenschritt eingeblendet ist. 7 a representation of one of 5 corresponding image, wherein an auxiliary pattern for orientation of the intraocular lens is superimposed in a further intermediate step.

In 1 ist ein Augenchirurgie-Mikroskopiesystem 1 schematisch dargestellt. Dieses umfaßt einen Gehäusekörper 3, in dem eine Mikroskopieoptik 5 aufgenommen ist. Die Mikroskopieoptik 5 umfaßt ein Mikroskopieobjektiv 7, welches ein von einer Objektebene 9 des Objektivs 7 ausgehendes objektseitiges divergentes Strahlenbündel 11 in ein bildseitiges paralleles Strahlenbündel 13 überführt. Aus diesem greift ein doppelt ausgelegtes Zoomsystem 15 mit entlang einer optischen Achse 17 des Objektivs 7 verlagerbaren Linsengruppe 19 und 21 zwei Teilstrahlenbündel 23 und 24 heraus, welche Okularen 25 bzw. 26 zugeführt werden, in welche der Operateur mit seinem linken und rechten Auge einblicken kann, um ein Bild der Objektebene 9 zu betrachten.In 1 is an ophthalmic surgery microscopy system 1 shown schematically. This comprises a housing body 3 in which a microscopic look 5 is included. The microscopic optics 5 includes a microscope objective 7 which is one of an object plane 9 of the lens 7 outgoing object-side divergent beam 11 in an image-side parallel beam 13 transferred. For this, a double zoom system is used 15 with along an optical axis 17 of the lens 7 displaceable lens group 19 and 21 two partial beams 23 and 24 out which eyepieces 25 respectively. 26 be fed, in which the Surgeon with his left and right eye can look up to an image of the object plane 9 consider.

Zur Durchführung einer Augenoperation ordnet der Operateur das Mikroskopiesystem 1 vor einem Auge 29 eines Patienten, an dem die Operation durchzuführen ist, an. Bei einer Kataraktoperation schafft der Operateur zunächst einen Zugang zu einem Kapselsack des Auges, beispielsweise dadurch, daß entsprechende Inzisionen an einer Sklera oder Cornea des Auges 29 durchgeführt werden. Sodann wird die Inzision an dem Kapselsack vorbereitet. Hierzu umfaßt das Mikroskopiesystem 1 eine Steuerung 31, beispielsweise einen Personalcomputer, welcher einen Motor 33 zur Verlagerung der Linsengruppen 19 und 21 des Zoomsystem 15 und damit zur Änderung einer Vergrößerung der Mikroskopieoptik 5 ansteuert. Kommandos zur Ansteuerung des Motors 33 erhält die Steuerung 31 von einem Schalterpult 35 mit Drucktastern 37, 38 und 39, welche vom Fuß des Operateurs oder der Person, die die Inzision an dem Kapselsack vorbereitet, betätigbar sind. Wird der Drucktaster 37 gedrückt, steuert die Steuerung 31 den Motor 33 derart an, daß die Vergrößerung der Mikroskopieoptik 35 erhöht wird. Bei Drücken des Drucktasters 38 wird die Vergrößerung der Mikroskopieoptik entsprechend erniedrigt.To perform an eye operation, the surgeon arranges the microscope system 1 in front of an eye 29 of a patient to whom the operation is to be performed. In cataract surgery, the surgeon first provides access to a capsular bag of the eye, for example, by having corresponding incisions on a sclera or cornea of the eye 29 be performed. Then the incision is prepared on the capsular bag. This includes the microscopy system 1 a controller 31 For example, a personal computer, which has a motor 33 for shifting the lens groups 19 and 21 of the zoom system 15 and thus to change an enlargement of the microscopy optics 5 controls. Commands for controlling the motor 33 receives the control 31 from a switchboard 35 with push buttons 37 . 38 and 39 which are operable by the foot of the surgeon or the person preparing the incision on the capsular bag. Will the push button 37 pressed, controls the controller 31 the engine 33 such that the magnification of the microscopy optics 35 is increased. When the pushbutton is pressed 38 the magnification of the microscopic optics is lowered accordingly.

Das Mikroskopiesystem 1 umfaßt ferner einen halbdurchlässigen Spiegel 41, welcher in dem Teilstrahlenbündel 23 angeordnet ist, um aus diesem ein Strahlenbündel 43 auszukoppeln, welches über eine Adapteroptik 45 auf einen Kamerachip 47 derart geleitet wird, daß auf diesem ein Bild der Objektebene 9 entsteht. Von dem Kamerachip 47 aufgenommene Bilder werden von der Steuerung 31 ausgelesen und auf einem Bildschirm 49 dargestellt. Damit ist auf dem Bildschirm 49 das gleiche Bild der Objektebene 9 sichtbar, wie es ein Betrachter beim Einblick in das Okular 25 wahrnimmt.The microscopy system 1 further comprises a semipermeable mirror 41 which is in the partial beam 23 is arranged to make out of this a beam of light 43 to decouple, which via an adapter optics 45 on a camera chip 47 is directed such that on this an image of the object plane 9 arises. From the camera chip 47 taken pictures are from the controller 31 read out and on a screen 49 shown. This is on the screen 49 the same image of the object plane 9 Visible as a viewer when looking into the eyepiece 25 perceives.

Das gleiche Bild wie auf dem Bildschirm 49 wird ferner noch in einem Head Mounted Display 50 dargestellt, welches der Operateur am Kopf tragen kann, um das gleiche Bild zu betrachten, wie er es beim Einblick in die Okulare 25 und 26 oder beim Blicken auf den Bildschirm 49 wahrnehmen kann. Somit hat der Operateur drei verschiedene Möglichkeiten, um die Operation auszuführen, nämlich einmal durch Einblick in die Okulare, sodann durch Betrachten des Operationsfeldes auf dem Bildschirm 49 und schließlich durch Betrachten des Operationsfeldes über das Head Mounted Display 50. Bei Verwendung des Head Mounted Display 50 ist es vorteilhaft, in beiden Stereostrahlengängen des Mikroskopiesystems 1 ein Kamerasystem anzuordnen, wie es für den linken Strahlengang in 1 mit den Komponenten 41, 43, 45 und 47 dargestellt ist. Damit kann über zwei Kameras ein stereoskopisches Bild der Objektebene 9 aufgenommen werden, welches dann auch in dem Head Mounted Display 50 stereoskopisch wiedergegeben werden kann.The same picture as on the screen 49 is also still in a head mounted display 50 which the surgeon can wear on the head to look at the same image as he sees the eyepieces 25 and 26 or while looking at the screen 49 can perceive. Thus, the operator has three different ways to perform the operation, namely by looking into the eyepieces, then by viewing the surgical field on the screen 49 and finally by looking at the surgical field via the head mounted display 50 , When using the Head Mounted Display 50 it is advantageous in both stereo ray paths of the microscopy system 1 to arrange a camera system as it is for the left beam path in 1 with the components 41 . 43 . 45 and 47 is shown. This allows a stereoscopic image of the object plane via two cameras 9 be recorded, which then also in the head mounted display 50 can be reproduced stereoscopically.

Die Steuerung 31 ist Teil eines Eyetrackers, zu dessen Implementierung die Steuerung 31 ein Softwaremodul 63 aufweist. Das Softwaremodul 63 analysiert die von der Kamera 47 aufgenommenen Bilder. Eine repräsentative Darstellung eines solchen Bilds 101 ist in 2 gezeigt. In dem Bild 101 sind Augenlider 103, Sklera 105, ein Außenrand 107 einer Pupille 109 und ein Innenrand 111 der Pupille 109 zu erkennen. Bei entsprechender Beleuchtung des Auges erscheint die Sklera 105 weiß, die Iris 109 in der der Augenfarbe des Patienten entsprechenden Farbe, und die innerhalb des Innenrands 111 der Iris 109 liegende Pupille 113 erscheint dunkel bis schwarz. Das Softwaremodul 63 analysiert das Bild nach Helligkeiten und führt eine Schwellwertfilterung entsprechend der Helligkeit durch, um die unter einem Helligkeitsschwellenwert liegenden Bereiche des Bilds 101 zu bestimmen. Damit werden zum einen der zusammenhängende dunkle Bereich 113 der Pupille nach der Filterung verbleiben, so wie weiter kleinere Details des Bildes 101, wie beispielsweise Wimpern oder dergleichen. Die Bildverarbeitung stellt dann den größten zusammenhängenden dunklen Bereich fest, welcher regelmäßig die Pupille 113 ist. Es wird der geometrische Schwerpunkt des größten zusammenhängenden dunklen Bereichs ermittelt, welcher in 2 mit dem Bezugszeichen 115 bezeichnet ist. Somit ist es möglich, mit Hilfe des Eyetrackers das Zentrum 115 der Pupille in den Koordinaten des Bildes 101 zu ermitteln.The control 31 is part of an eye tracker, to its implementation the control 31 a software module 63 having. The software module 63 analyzed by the camera 47 taken pictures. A representative representation of such an image 101 is in 2 shown. In the picture 101 are eyelids 103 , Sclera 105 , an outer edge 107 a pupil 109 and an inner edge 111 the pupil 109 to recognize. With appropriate illumination of the eye, the sclera appears 105 white, the iris 109 in the color corresponding to the eye color of the patient, and within the inner margin 111 the iris 109 lying pupil 113 appears dark to black. The software module 63 analyzes the image for brightnesses and performs threshold filtering according to the brightness around the areas of the image below a brightness threshold 101 to determine. This will be the one contiguous dark area 113 the pupil remain after filtering, as well as further smaller details of the image 101 such as eyelashes or the like. The image processing then determines the largest contiguous dark area, which regularly the pupil 113 is. The geometric center of gravity of the largest contiguous dark area is determined 2 with the reference number 115 is designated. Thus, it is possible with the help of the eye tracker the center 115 the pupil in the coordinates of the picture 101 to investigate.

Das Mikroskopiesystem 1 umfaßt ferner einen Projektor 55 mit einer Anzeigevorrichtung 57, beispielsweise einer LCD-Anzeige, eine Projektionsoptik 59 und einem halbdurchlässigen Spiegel 61. Der halbdurchlässige Spiegel 61 ist in dem Teilstrahlenbündel 24 angeordnet und koppelt ein durch die Anzeigevorrichtung 57 dargestelltes und von der Optik 59 projiziertes Muster in das Teilstrahlenbündel 24 derart ein, daß es beim Einblick in das Okular 26 oder das Head Mounted Display 50 oder beim Betrachten der Anzeige 49 in überlagerter Darstellung mit dem Bild der Objektebene 9 wahrgenommen wird. Das von der Anzeigevorrichtung 57 dargestellte Muster wird durch einen Mustergenerator 64 in der Steuerung erzeugt, wobei die Steuerung 31 dieses Muster auch dem Bild überlagert, welches auf dem Bildschirm 49 dargestellt wird. Die Steuerung erzeugt hierbei das dem Bild überlagerte Muster in einer Größe, die mit der eingestellten Vergrößerung des Zoomsystems 15 skaliert. Ändert der Benutzer somit die Vergrößerung des Zoomsystems um einen bestimmten Faktor, so ändert die Steuerung die Größe des eingeblendeten Musters um den gleichen Faktor.The microscopy system 1 also includes a projector 55 with a display device 57 , For example, an LCD display, a projection optics 59 and a half-transparent mirror 61 , The semi-transparent mirror 61 is in the partial beam 24 arranged and coupled by the display device 57 shown and from the optics 59 projected pattern into the partial beam 24 such that when looking into the eyepiece 26 or the head mounted display 50 or while viewing the ad 49 in superimposed representation with the image of the object plane 9 is perceived. That of the display device 57 Pattern shown is through a pattern generator 64 generated in the controller, the controller 31 this pattern is also superimposed on the image, which is on the screen 49 is pictured. In this case, the control generates the pattern superimposed on the image in a size that corresponds to the magnification of the zoom system that has been set 15 scaled. Thus, if the user changes the magnification of the zoom system by a certain factor, the controller changes the size of the displayed pattern by the same factor.

3 zeigt das mikroskopische Bild der Objektebene (vergleiche 2), welchem das von dem Mustergenerator 64 erzeugte Muster überlagert ist. Das Muster besteht aus einer Vielzahl von kleinen Ringen 121 als äußere Markierungsmusterelemente und einer Vielzahl von kleinen Ringen 123 als innere Markierungsmusterelemente. Die Ringe 121 sind auf einem Kreis 125 angeordnet, welcher allerdings in dem Bild 101 nicht unbedingt dargestellt sein muß. Die Ringe 123 sind auf einem Kreis 127 angeordnet, welcher innerhalb des Kreises 125 liegt und in dem Bild 101 ebenfalls nicht dargestellt sein muß. Eine gestrichelte Linie 129 stellt eine Grenze zwischen der natürlichen Hornhaut des Auges, welche außerhalb des Kreises 129 liegt, und eines Hornhautimplantats dar, welches innerhalb des Kreises 129 liegt. Das Implantat und die Hornhaut werden durch eine Zickzacknaht 131 miteinander vernäht. Gerade Abschnitte 133 eines die Naht bildenden Fadens erstrecken sich zwischen den Ringen 121 und 123. Die in das Bild 101 eingeblendeten Ringe 121 und 123 dienen dem Operateur als Positionierungshilfen für Einstiche, durch welche der Faden 133 gezogen wird. Die Naht umfaßt in dem beschriebenen Beispiel zweiunddreißig Stiche, wozu sechzehn Ringe 121 auf der äußeren Kreislinie 125 und sechzehn Ringe 123 auf der inneren Kreislinie 127 über den Umfang der Kreise 125 bzw. 127 gleich verteilt angeordnet sind, wobei die Ringe 123 versetzt zu den Ringen 121 positioniert sind. Ein Durchmesser des Kreises 127 beträgt in dem beschriebenen Beispiel etwa ein 0,7 faches eines Durchmessers des Kreises 125. 3 shows the microscopic image of the object plane (cf. 2 ), which is the one of the pattern generator 64 generated pattern is superimposed. The pattern consists of a large number of small rings 121 as outer marking pattern elements and a plurality of small rings 123 as inner marker pattern elements. The Rings 121 are on a circle 125 arranged, which, however, in the picture 101 does not necessarily have to be shown. The Rings 123 are on a circle 127 arranged, which within the circle 125 lies and in the picture 101 also need not be shown. A dashed line 129 represents a boundary between the natural cornea of the eye, which is outside the circle 129 lies, and a corneal implant, which is within the circle 129 lies. The implant and the cornea are made by a zigzag suture 131 sewn together. Straight sections 133 a suture forming the suture extending between the rings 121 and 123 , The in the picture 101 inserted rings 121 and 123 serve the surgeon as positioning aids for punctures through which the thread 133 is pulled. The seam in the example described comprises thirty-two stitches, including sixteen rings 121 on the outer circle 125 and sixteen rings 123 on the inner circle 127 over the circumference of the circles 125 respectively. 127 are arranged distributed equally, the rings 123 offset to the rings 121 are positioned. A diameter of the circle 127 is about 0.7 times a diameter of the circle in the example described 125 ,

Die Anzahl der Ringe 121, 123 und die Durchmesser der Kreise 125 und 127 werden den Gegebenheiten der durchzuführenden Transplantation angepaßt und über die Tastatur 73 der Steuerung 31 eingegeben.The number of rings 121 . 123 and the diameters of the circles 125 and 127 are adapted to the circumstances of the transplantation to be performed and via the keyboard 73 the controller 31 entered.

4 zeigt eine Variante eines eingeblendeten Musters mit auf einem äußeren Kreis 125 angeordneten Ringen 121 und auf einem inneren Kreis 127 angeordneten Ringen 123, welche in Umfangsrichtung relativ zueinander nicht versetzt sind, sondern in Radialrichtung bezüglich dem Mittelpunkt 115 der Pupille fluchten. Dieses Muster aus den Ringen 121, 123 kann zur Bildung einer. Radialnaht 131a eingesetzt werden, wie dies in 4 rechts dargestellt ist. Hierbei werden zwischen radial fluchtenden Paaren von Ringen 121, 123 Fadenstücke 133a eingesetzt. Das Muster 121, 123 kann auch zur Ausbildung einer doppelten Zickzacknaht 131b verwendet werden, wie dies in 4 links mit Fadenabschnitten 133b dargestellt ist. 4 shows a variant of a superimposed pattern with on an outer circle 125 arranged rings 121 and on an inner circle 127 arranged rings 123 which are not offset in the circumferential direction relative to each other, but in the radial direction with respect to the center 115 the pupil are aligned. This pattern from the rings 121 . 123 can contribute to the formation of a. radial seam 131 be used as in 4 is shown on the right. Here are between radially aligned pairs of rings 121 . 123 thread pieces 133a used. The pattern 121 . 123 can also be used to form a double zigzag seam 131b be used as in 4 left with thread sections 133b is shown.

Während der Durchführung des Eingriffes ist der Eyetracker 63 ständig aktiv, so daß das eingeblendete Muster 121, 127 mit dem mikroskopischen Bild des Auges mitbewegt wird, falls sich dieses aufgrund der Krafteinwirkung des Operationswerkzeuges relativ zu der Mikroskopieoptik 5 verlagert.During the procedure the eye tracker is 63 constantly active, so that the displayed pattern 121 . 127 is moved with the microscopic image of the eye, if this is due to the force of the surgical tool relative to the microscopy optics 5 relocated.

Anhand der 5 bis 7 wird nun ein Eingriff zum Einführen einer torischen Intraokularlinse 131 in einen Kapselsack eines Auges erläutert. Die torische Intraokularlinse 131 ist aufgrund ihrer astigmatischen optischen Wirkung korrekt um den Mittelpunkt 115 der Pupille 113 zu orientieren. Bei dem Eingriff ist die Pupille medikamentös erweitert, weshalb der Abstand zwischen dem Innenrand 111 und dem Außenrand 107 der Iris in 7 gegenüber den Darstellungen der 2 bis 4 verringert ist.Based on 5 to 7 will now be an intervention to introduce a toric intraocular lens 131 explained in a capsular bag of an eye. The toric intraocular lens 131 is due to its astigmatic optical effect correctly around the center 115 the pupil 113 to orient. During the procedure, the pupil is dilated medically, which is why the distance between the inner edge 111 and the outer edge 107 the iris in 7 opposite to the representations of the 2 to 4 is reduced.

Die intraokulare Linse 131 umfaßt einen zentralen Linsenteil 133 und gegenüberliegende erweitere Randbereiche mit jeweils einer Haptik 135. Die Haptiken 135 sind deutlich im mikroskopischen Bild wahrnehmbare als Markierungen dienende Gestaltmerkmale der intraokularen Linse. Es ist allerdings auch möglich, daß an der Linse 131 zusätzliche Markierungen, wie etwa Striche, angebracht sind, um als Orientierungshilfe zu dienen. In der Darstellung der 7 ist in das mikroskopische Bild 101 eine von dem Mustergenerator 64 erzeugte Markierung eingeblendet, welche eine Kreislinie 141 und eine Gerade 143 umfaßt. Der Durchmesser des Kreises 141 kann über die Tastatur vom Operateur oder einer die Operation vorbereitenden Hilfsperson eingegeben werden und ist in der in 7 dargestellten Situation so gewählt, daß er in etwa zwischen dem Innenrand 111 und dem Außenrand 107 der Iris liegt. Die Orientierung der Geraden 143 um den Mittelpunkt des Kreises 141, welcher bei korrekter Positionierung des Kreises 141 mit dem Zentrum 115 der Pupille zusammenfällt, ist so gewählt, daß sie die optimale Orientierung der Intraokularlinse 131 vorgibt. Der Operateur kann somit die Intraokularlinse 131 anhand der Geraden 143 orientieren und in der korrekten Ausrichtung im Auge positionieren.The intraocular lens 131 includes a central lens part 133 and opposite extended edge areas, each with a feel 135 , The haptics 135 are noticeable markings in the microscopic image features of the intraocular lens. However, it is also possible that on the lens 131 additional markings, such as dashes, are attached to serve as a guide. In the presentation of the 7 is in the microscopic picture 101 one from the pattern generator 64 generated mark, which is a circular line 141 and a straight line 143 includes. The diameter of the circle 141 can be entered via the keyboard by the surgeon or an assistant preparing the operation and is in the in 7 shown situation chosen so that it is approximately between the inner edge 111 and the outer edge 107 the iris lies. The orientation of the line 143 around the center of the circle 141 , which with correct positioning of the circle 141 with the center 115 the pupil coincides, is chosen so that the optimal orientation of the intraocular lens 131 pretends. The surgeon can thus use the intraocular lens 131 by the straight line 143 orientation and position in the correct orientation in the eye.

Die in 7 gezeigte korrekte Orientierung der Geraden 143 wird wie folgt eingestellt: 5 zeigt das Auge vor dem Einführen der intraokularen Linse. Vor dem Eingriff wurde an dem Augapfel mit einer geeigneten Farbe oder Instrument eine Markierung 149 angebracht, welche unter einem vorbestimmten Winkel α zu einer vertikalen 151 oder horizontalen Referenz orientiert ist, die vor dem Eingriff markiert wurde. In einem in 6 gezeigten Schritt wird das von dem Mustergenerator 64 erzeugte Ringmuster 141 und die Gerade 143 in das mikroskopische Bild eingeblendet. Der Operateur oder die die Operation vorbereitende Hilfsperson orientiert die Gerade 143 so, daß diese die an dem Auge angebrachte Markierung 149 überlagert. Sodann wird dem Mustergenerator 124 ein Signal gegeben, um die Orientierung der Geraden 143 um einen Winkel β zu ändern, so daß die Gerade die in 7 gezeigte Orientierung einnimmt, welche die korrekte Orientierung der Intraokularlinse 131 vorgibt. Somit ist es möglich, die Intraokularlinse in einer vor dem Eingriff bestimmten Orientierung relativ zu der Markierung 149 einzusetzen, und zwar unabhängig davon, welche Orientierung das Auge in dem Bild 101 während der Operation tatsächlich einnimmt. Die Orientierung des Auges in dem Bild 101 ist nämlich schwer zu definieren, da zum einen die Orientierung der Mikroskopieoptik 5 relativ zum Kopf des Patienten nicht gut definiert ist und zum anderen die Orientierung des Auges in der Augenhöhle sich während des Eingriffs ändern kann.In the 7 shown correct orientation of the line 143 is set as follows: 5 shows the eye before inserting the intraocular lens. Before the procedure, a mark was made on the eyeball with a suitable color or instrument 149 which is at a predetermined angle α to a vertical 151 or horizontal reference marked before the procedure. In an in 6 The step shown will be that of the pattern generator 64 generated ring pattern 141 and the straight line 143 faded into the microscopic image. The surgeon or the assistant preparing the operation orients the straight line 143 such that it has the mark applied to the eye 149 superimposed. Then the pattern generator 124 given a signal to the orientation of the line 143 to change an angle β, so that the straight line in 7 shown orientation, which the correct orientation of the intraocular lens 131 pretends. Thus, it is possible to position the intraocular lens in a pre-engagement orientation relative to the marker 149 to use, and indeed regardless of what orientation the eye in the picture 101 during the surgery actually takes. The orientation of the eye in the picture 101 This is difficult to define because, on the one hand, the orientation of the microscopy optics 5 relative to the head of the patient is not well defined and on the other hand, the orientation of the eye in the eye socket can change during the procedure.

In den anhand der 3 und 4 beschriebenen Ausführungsformen sind die Markierungsmusterelemente kleine Kreise. Es ist jedoch auch möglich, diese Markierungsmusterelemente anders darzustellen, beispielsweise durch Vierecke, Rauten, Kreuze, Sterne und dergleichen.In the basis of the 3 and 4 described embodiments, the marker pattern elements are small circles. However, it is also possible to represent these marking pattern elements differently, for example by squares, diamonds, crosses, stars and the like.

In der anhand der 5 bis 7 erläuterten Ausführungsform ist die Orientierungshilfe zur Positionierung der Intraokularlinse eine durchgehende Gerade. Es ist jedoch auch möglich, andere Markierungen zur Orientierung der Intraokularlinse einzusetzen, deren Orientierung um den Mittelpunkt der Pupille sich wohl definiert einstellen läßt. Beispielsweise können dies Teile einer Geraden sein oder Teile mehrerer sich kreuzender Geraden, welche sich unter verschiedenen Winkeln um den Mittelpunkt erstrecken und welche mit Gestaltelementen der Intraokularlinse bei korrekter Orientierung derselben zusammenfallen können.In the basis of the 5 to 7 explained embodiment, the orientation aid for positioning the intraocular lens is a continuous straight line. However, it is also possible to use other markers for the orientation of the intraocular lens whose orientation about the center of the pupil can be set well defined. For example, these may be parts of a straight line or parts of a plurality of intersecting straight lines which extend around the center at different angles and which may coincide with shape elements of the intraocular lens when correctly oriented.

Ferner ist es bei der anhand der 5 und 6 dargestellten Ausführungsform möglich, den eingeblendeten Kreis 141 als Teilmuster wegzulassen, sofern einigermaßen gewährleistet ist, daß sich die Gerade 143 durch den Mittelpunkt 115 der Pupille erstreckt. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn die Position des eingeblendeten Musters relativ zu dem Bild des Auges über den vorangehend beschriebenen Eyetracker nachgeführt wird.Furthermore, it is in the basis of the 5 and 6 illustrated embodiment possible, the superimposed circle 141 omit as a partial pattern, if it is reasonably ensured that the straight line 143 through the center 115 the pupil extends. This is possible in particular if the position of the superimposed pattern is tracked relative to the image of the eye via the eye tracker described above.

Ferner ist es möglich, anstatt der Geraden oder/und des Kreises ein Tabo-Schema einzublenden, welches eine Mehrzahl von in gleichen Winkelabständen bezüglich eines Zentrums des Musters voneinander angeordnete Einzelmarkierungen aufweist, welche als Orientierungshilfen dienen können.It is also possible, instead of the straight line and / or the circle, to display a tabular scheme which has a plurality of individual markings arranged at equal angular intervals with respect to a center of the pattern, which can serve as orientation aids.

Neben der Orientierung einer einzusetzenden intraokularen Linse können die eingeblendeten Muster auch für andere Orientierungsaufgaben im Rahmen einer Vorbereitung und/oder Durchführung einer Augenoperation dienen. Ein Beispiel hierfür ist die Orientierung einer sogenannten LRI (limbal relaxing incision).In addition to the orientation of an intraocular lens to be inserted, the superimposed patterns can also be used for other orientation tasks in the context of preparing and / or performing an eye operation. An example of this is the orientation of a so-called LRI (limbal relaxing incision).

Der Eyetracker kann vorteilhaft auch zur Einbringung einer Kreisinzision in den Kapselsack vor dem Entfernen der natürlichen Linse eingesetzt werden, wobei hier der Mustergenerator ein Kreismuster erzeugt, wie dies in der DE 102 26 382 A1 beschrieben ist, deren Offenbarung in die vorliegende Anmeldung durch Inbezugnahme vollumfänglich aufgenommen wird.The eye tracker can also be advantageously used to introduce a circle incision in the capsular bag before removing the natural lens, in which case the pattern generator generates a circular pattern, as described in US Pat DE 102 26 382 A1 is described, the disclosure of which is incorporated in the present application by reference in its entirety.

In den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen wird zur Kompensierung von Augenbewegungen das Positionssignal des Eyetrackers dazu eingesetzt, die Position des in das Bild eingeblendeten Musters relativ zu dem Bild in Abhängigkeit von dem Positionssignal einzustellen. Alternativ oder ergänzend hierzu ist es jedoch auch möglich, die Mikroskopieoptik in Abhängigkeit von dem Positionssignal des Eyetrackers relativ zu dem Auge zu verlagern. Hierzu kann beispielsweise die Mikroskopieoptik an einem Stativ aufgehängt und relativ zu dem Auge positioniert sein. Das Stativ umfaßt einen Aktuator zur Änderung einer Position der Mikroskopieoptik relativ zu dem Auge, wobei der Aktuator in Abhängigkeit von dem Positionssignal des Eyetrackers angesteuert wird, um das Bild der Objektebene bzw. des darin angeordneten Auges derart zu erzeugen, daß dieses in einer im wesentlichen gleichbleibenden Position innerhalb des Bildes erscheint.In the embodiments described above, to compensate for eye movements, the position signal of the eye tracker is used to adjust the position of the pattern superimposed on the image relative to the image in response to the position signal. Alternatively or additionally, however, it is also possible to shift the microscopy optics as a function of the position signal of the eye tracker relative to the eye. For this purpose, for example, the microscopy optics can be suspended on a tripod and positioned relative to the eye. The tripod includes an actuator for changing a position of the microscopy optics relative to the eye, wherein the actuator is driven in response to the position signal of the eye tracker to produce the image of the object plane or of the eye disposed therein such that it is in a substantially consistent position within the image appears.

Zusammengefaßt umfaßt ein Augenchirurgie-Mikroskopiesystem eine Mikroskopieoptik zum Erzeugen eines Bildes des operierten Auges, einen Mustergenerator zur Erzeugung eines dem Bild überlagerten Musters und einen Eyetracker, um eine Position des überlagerten Musters zu dem Bild bei Bewegungen des Auges nachführen zu können. Das eingeblendete Muster umfaßt Markierungsmusterelemente, welche auf zwei unterschiedlich großen Kreisen gleich verteilt angeordnet sind, um eine Hilfe beim Einbringen einer Naht bei einer Hornhauttransplantation zu geben. Das eingeblendete Muster ist ferner eine Orientierungshilfe für eine torische Intraokularlinse.In summary, an ophthalmic surgery microscopy system includes microscopy optics for generating an image of the operated eye, a pattern generator for generating a pattern superimposed on the image, and an eye tracker for tracking a position of the superimposed pattern to the image as the eye moves. The overlaid pattern includes marker patterns which are uniformly distributed on two different sized circles to aid in the insertion of a suture in a corneal transplant. The overlaid pattern is also an orientation guide for a toric intraocular lens.

Die vorliegenden Anmeldung offenbart unter anderem ein Verfahren zur Vorbereitung eines Eingriffs im Rahmen einer Hornhauttransplantation, umfassend ein Erzeugen eines mikroskopischen Bildes (58) mittels einer Mikroskopieoptik (5) derart, daß wenigstens ein Teil einer Iris (49) oder ein Teil eines Limbus eines zu operierenden Auges (29) in dem Bild (58) sichtbar ist, und ein Einblenden einer Mehrzahl von Markierungsmusterelementen in das Bild, wobei die Markierungsmusterelemente einer ersten der beiden Gruppen im wesentlichen auf einem ersten Kreis angeordnet sind und die Markierungsmusterelemente einer zweiten der beiden Gruppen im wesentlichen auf einem zweiten Kreis angeordnet sind, welcher vollständig innerhalb des ersten Kreises verläuft.The present application discloses inter alia a method for preparing a procedure in the context of a cornea transplantation, comprising generating a microscopic image ( 58 ) by means of a microscopy optics ( 5 ) such that at least a part of an iris ( 49 ) or a part of a limbus of an eye to be operated on ( 29 ) in the picture ( 58 ), and fading a plurality of marker pattern elements into the image, wherein the marker pattern elements of a first of the two groups are disposed substantially on a first circle and the marker pattern elements of a second of the two groups are disposed substantially on a second circle which is complete runs within the first circle.

Weiter wird ein Verfahren zum Durchführen einer Augenoperation offenbart, umfassend ein Erzeugen eines mikroskopischen Bildes (58) mittels einer Mikroskopieoptik (5) derart, daß wenigstens ein Teil einer Iris (49) oder ein Teil eines Limbus eines zu operierenden Auges (29) in dem Bild (58) sichtbar ist, ein Einblenden einer Mehrzahl von Markierungsmusterelementen in das Bild, wobei die Markierungsmusterelemente einer ersten der beiden Gruppen im wesentlichen auf einem ersten Kreis angeordnet sind und die Markierungsmusterelemente einer zweiten der beiden Gruppen im wesentlichen auf einem zweiten Kreis angeordnet sind, welcher vollständig innerhalb des ersten Kreises verläuft, und ein Setzen einer Naht, mit wenigstens einem Faden, welcher sich bereichsweise im wesentlichen geradlinig zwischen einem Markierungsmusterelement der erste Gruppe und einem Markierungsmusterelement der zweiten Gruppe erstreckt.Further disclosed is a method for performing an ophthalmic operation, comprising generating a microscopic image ( 58 ) by means of a microscopy optics ( 5 ) such that at least a part of an iris ( 49 ) or a part of a limbus of an eye to be operated on ( 29 ) in the picture ( 58 ), fading a plurality of marker pattern elements into the image, wherein the marker pattern elements of a first of the two groups are disposed substantially on a first circle and the marker pattern elements of a second of the two groups are disposed substantially on a second circle which is completely within of the first circle, and setting a seam, with at least one thread, which extends in regions substantially rectilinearly between a marking pattern element of the first group and a marking pattern element of the second group.

Dabei kann die Naht eine Mehrzahl von Fäden umfaßen, welche sich jeweils im wesentlichen radial bezüglich einem Zentrum des ersten oder/und zweiten Kreises erstrecken.In this case, the seam may comprise a plurality of threads which each extend substantially radially with respect to a center of the first and / or second circle.

Weiter kann die Naht wenigstens einen Faden umfaßen, der sich abwechselnd zwischen Markierungsmusterelementen der erste Gruppe und Markierungsmusterelementen der zweiten Gruppe hin und her erstreckt.Further, the seam may comprise at least one thread alternately extending between marking pattern elements of the first group and marking pattern elements of the second group.

Die vorliegenden Anmeldung offenbart zudem ein Verfahren zur Vorbereitung eines Eingriffs im Rahmen einer Augenoperation, umfassend ein Erzeugen eines mikroskopischen Bildes (58) mittels einer Mikroskopieoptik (5) derart, daß wenigstens ein Teil einer Iris (49) oder ein Teil eines Limbus eines zu operierenden Auges (29) in dem Bild (58) sichtbar ist, ein Einblenden eines im wesentlichen entlang einer Geraden sich erstreckenden zweiten Teilmusters oder/und eines ein Tabo-Schema repräsentierenden zweiten Teilmusters in das Bild, und ein Einstellen einer Orientierung des zweiten Teilmusters um das Zentrum auf eine vorbestimmte Orientierung.The present application also discloses a method for preparing an intervention in the context of an eye operation, comprising generating a microscopic image (US Pat. 58 ) by means of a microscopy optics ( 5 ) such that at least a part of an iris ( 49 ) or a part of a limbus of an eye to be operated on ( 29 ) in the picture ( 58 ), fading in a second sub-pattern substantially extending along a straight line, and / or a second sub-pattern representing a tabular scheme in the image, and adjusting an orientation of the second sub-pattern around the center to a predetermined orientation.

Weiter offenbart die vorliegenden Anmeldung ein Verfahren zum Durchführen einer Augenoperation, umfassend ein Erzeugen eines mikroskopischen Bildes (58) mittels einer Mikroskopieoptik (5) derart, daß wenigstens ein Teil einer Iris (49) oder ein Teil eines Limbus eines zu operierenden Auges (29) in dem Bild (58) sichtbar ist, ein Einblenden eines im wesentlichen entlang einer Geraden sich erstreckenden zweiten Teilmusters oder/und eines ein Tabo-Schema repräsentierenden zweiten Teilmusters in das Bild, Einstellen einer Orientierung des zweiten Teilmusters um das Zentrum auf eine vorbestimmte Orientierung, und ein Einsetzen einer Intraokularlinse in das Auge und Orientieren derselben relativ zu der Geraden oder Einbringen einer LRI (limbal relaxing incision) unter einer vorbestimmten Orientierung relativ zu der Geraden.Further, the present application discloses a method for performing an ophthalmic operation, comprising generating a microscopic image ( 58 ) by means of a microscopy optics ( 5 ) such that at least a part of an iris ( 49 ) or a part of a limbus of an eye to be operated on ( 29 ) in the picture ( 58 ), fading in a second subpattern substantially extending along a straight line and / or a second subpattern representing a tabo scheme, setting an orientation of the second subpattern around the center to a predetermined orientation, and inserting an intraocular lens into the eye and orienting it relative to the line or introducing a limbal relaxing incision (LRI) under a predetermined orientation relative to the line.

Dabei kann das Verfahren ein Einblenden eines sich im wesentlichen entlang eines Rings erstreckenden ersten Teilmusters in das Bild umfassen, wobei die Gerade zwei Schnittpunkte mit dem Ring aufweist.In this case, the method may include fading into the image a first partial pattern extending essentially along a ring, wherein the straight line has two points of intersection with the ring.

Weiter kann bei dem Verfahren das Orientieren derart erfolgen, daß wenigstens eine an der Intraokularlinse vorgesehene Markierung in dem Bild mit der Geraden zusammenfällt.Further, in the method, the orientation may be such that at least one mark provided on the intraocular lens in the image coincides with the straight line.

Zudem kann das Einstellen der Orientierung der Geraden um das Zentrum auf die vorbestimmte Orientierung ein Einstellen der Orientierung der Geraden um das Zentrum derart, daß wenigstens eine an dem Auge angebrachte Markierung in dem Bild mit der Geraden zusammenfällt, und ein Ändern der Orientierung der Geraden um das Zentrum um einen vorbestimmten Wert, umfassen.In addition, adjusting the orientation of the straight line around the center to the predetermined orientation may include adjusting the orientation of the line about the center such that at least one marker attached to the eye in the image coincides with the line, and changing the orientation of the line the center by a predetermined value include.

Claims

An ophthalmic surgery microscopy system comprising: a microscopy optics ( 5 ) for generating an image ( 101 ) one in an object plane ( 9 ) of the microscopy optics ( 5 ), a pattern generator ( 64 ) for generating a picture ( 58 ) superimposed pattern ( 121 . 123 ; 141 . 143 ), and an eyetracker ( 41 . 43 . 45 . 47 . 63 ) to detect a position of the eye in the image and to provide a position signal representing the position, characterized in that the pattern generator ( 64 ) is adapted to a position of the pattern ( 121 . 123 ; 141 . 143 ) in the picture ( 101 ) in response to the position signal, and / or the microscopy optics are adapted to be displaced relative to the eye in response to the position signal.

An eye surgery microscopy system according to claim 1, wherein the eye tracker ( 41 . 43 . 45 . 47 . 63 ) an image processing device ( 63 ) which is adapted to detect a center of a contiguous dark area in the image, and wherein the eye tracker provides the position signal in dependence on a location of the determined center.

The ophthalmic surgery microscopy system of claim 2, wherein the image processing means is adapted to process brightness values at pixel locations of the image with a threshold filter to determine the contiguous dark area in the image.

An ophthalmic surgery microscopy system according to claim 2 or 3, wherein the image processing means is adapted to the center as a determine the geometric centroid of the contiguous dark area in the image.

An eye surgery microscopy system according to any one of claims 1 to 3, wherein the pattern generator ( 64 ) an interface ( 73 ) for inputting a size of the superimposed pattern in the image.

An ophthalmic surgery microscope system according to any one of claims 1 to 5, wherein the microscopy optics have a microscopy optics ( 5 ) with adjustable magnification and the pattern generator ( 64 ) with the microscopic optics ( 5 ) and is configured such that the size of the displayed pattern in the image scales with the magnification.

An ophthalmic surgery microscopy system according to any one of claims 1 to 6, wherein the pattern comprises a ring pattern, in particular a circular pattern.

An eye surgery microscopy system according to claim 7, wherein the pattern generator ( 64 ) is adapted to form two groups each of a plurality of marking pattern elements ( 121 . 123 ), the marker pattern elements ( 121 ) of a first of the two groups on a first circle ( 125 ) and the marker pattern elements ( 123 ) of a second of the two groups on a second circle ( 127 ) which are completely within the first circle ( 125 ) runs.

An ophthalmic surgery microscopy system according to claim 8, further comprising an interface ( 73 ) for entering a diameter of the first circle ( 125 ) and / or a diameter of the second circle ( 127 ) in the picture ( 101 ).

An eye surgery microscopy system according to claim 8 or 9, wherein a number of said marker pattern elements ( 121 ) of the first group equal to a number of the marker pattern elements ( 123 ) of the second group.

An ophthalmic surgery microscopy system according to any one of claims 8 to 10, wherein the first and second circuits ( 125 . 127 ) a common center ( 115 ) to have.

An ophthalmic surgery microscopy system according to claim 11, wherein a plurality of marker pattern elements ( 121 ) of the first group, based on the common center ( 115 ), each at a same position in the circumferential direction of the first circle ( 125a ), such as corresponding marker pattern elements ( 123a ) of the second group on the second circle ( 127a ).

An eye surgery microscopy system according to claim 11, wherein all the marker pattern elements ( 121 ) of the first group, based on the common center ( 115 ), each at a same position in the circumferential direction of the first circle ( 125a ), such as corresponding marker pattern elements ( 123a ) of the second group on the second circle ( 127a ).

An ophthalmic surgery microscopy system according to claim 11, wherein a plurality of marker pattern elements ( 121 ) of the first group, based on the common center ( 115 ), each on the first circle ( 125 ) in the circumferential direction between corresponding marking pattern elements ( 123 ) of the second group on the second circle ( 127 ) are arranged.

An ophthalmic surgery microscopy system according to any one of claims 8 to 14, further comprising an interface ( 73 ) for inputting a number of the marker pattern elements of the first group and / or a number of the marker pattern elements of the second group.

An ophthalmic surgery microscopy system according to any one of claims 8 to 15, further comprising an interface ( 73 ) for inputting a circumferential position of the marker pattern elements of the first group relative to a circumferential position of the marker pattern elements of the second group.

An ophthalmic surgery microscopy system according to any one of claims 8 to 16, wherein said marker pattern elements ( 121 ) of the first group in the circumferential direction about the first circle ( 125 ) are distributed evenly spaced from each other and / or the marker pattern elements ( 123 ) of the second group in the circumferential direction about the second circle ( 127 ) are evenly distributed at a distance from each other.

An ophthalmic surgery microscopy system according to any one of claims 8 to 17, wherein a ratio of a diameter of the second circle to a diameter of the first circle is greater than 0.5 and less than 0.8.

An ophthalmic surgery microscopy system according to any one of claims 8 to 18, wherein the marker pattern elements on the first and second circles, respectively, have a circumferential extent which is less than one-tenth of a distance in Circumferential direction between adjacent marking pattern elements.

An ophthalmic surgery microscopy system according to any one of claims 8 to 19, wherein said marker pattern elements on said first and second circles, respectively, have a radial extent which is less than one tenth of a circumferential separation between adjacent marker pattern elements.

An ophthalmic surgery microscopy system according to any one of claims 8 to 20, wherein the number of marker pattern elements of the first group is greater than or equal to 15 and less than or equal to 25.

An eye surgery microscopy system according to claim 7, wherein the pattern generator ( 64 ) is configured to form a first partial pattern (3) extending along a ring ( 141 ) and a second partial pattern extending along a straight line ( 143 ), wherein the straight line has two points of intersection with the ring, and wherein an orientation (β) of the straight line about a center of the ring is changeable.

An eye surgery microscopy system according to claim 22, further comprising an interface ( 73 ) for inputting an orientation and / or changing the orientation of the line in the image around the center of the ring.

An eye surgery microscopy system according to claim 22 or 23, further comprising an interface ( 73 ) for entering a diameter of the ring.

An eye surgery microscopy system according to any one of claims 1 to 24, wherein the pattern generator ( 64 ) a projector ( 57 ) to transfer the pattern into a beam path of the microscopy optics ( 5 ).

An eye surgery microscopy system according to claim 25, wherein the projector ( 57 ) is formed such that the pattern in the beam path to an eyepiece ( 26 ) of the microscopy optics ( 5 ) is coupled.

An eye surgery microscopy system according to claim 25, wherein the projector ( 57 ) is formed such that the pattern in the beam path to the object plane ( 9 ) is coupled.

An ophthalmic surgery microscopy system according to any one of claims 1 to 27, further comprising a screen for displaying the image produced by the microscope optics and the pattern superimposed on the image.

An ophthalmic surgery microscopy system according to any one of claims 1 to 28, further comprising a head-mounted display for displaying the image produced by the microscope optics and the pattern superimposed on the image.

An ophthalmic surgery microscopy system according to any one of claims 1 to 29, further comprising an eyepiece for displaying the image produced by the microscope optics and the pattern superimposed on the image.