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Die
Erfindung betrifft ein Operationsmikroskop zur Untersuchung eines
Objektbereichs mit einem ersten Beobachtungsstrahlengang, der zur
Erzeugung eines Beobachtungsbildes für eine Beobachtungsperson
dient, und mit einem zweiten Beobachtungsstrahlengang, der zur Erzeugung
eines zweiten Beobachtungsbildes für eine Beobachtungsperson
dient, wobei in dem ersten Beobachtungsstrahlengang eine Einheit
zur Einstellung von wenigstens einem optischen Abbildungsparameter
des Beobachtungsstrahlengangs vorgesehen ist und wobei eine benutzerbetätigbare
Einstellvorrichtung vorgesehen ist, die auf die Einheit zur Einstellung
von wenigstens einem optischen Abbildungsparameter des ersten Beobachtungsstrahlengangs
wirkt.
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Bei
Operationsmikroskopen besteht für bestimmte Anwendungen,
etwa in der Neurochirurgie, das Bedürfnis, dass die Schärfentiefe
des entsprechenden Abbildungssystems möglichst groß ist:
Ein Operateur kann dann einen großen Tiefenbereich im Objektfeld überblicken.
Das Erfordernis für häufiges Nachfokussieren auch
bei Objektbereichen, in denen es große Unebenheiten gibt,
lässt sich so vermeiden.
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Um
die Schärfentiefe eines von einer Beobachtungsperson wahrgenommenen
Beobachtungsbildes zu erhöhen ist es bei Operationsmikroskopen bekannt,
die Öffnung von im linken und rechten Beobachtungsstrahlengang
angeordneten Aperturblenden gleichzeitig zu verkleinern. Dies hat
jedoch zur Folge, dass die von einer Beobachtungsperson wahrgenommene
Bildhelligkeit abnimmt. Die Bildauflösung des Abbildungssystems
wird hierdurch zwangsläufig reduziert.
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Ein
Operationsmikroskop der eingangs genannten Art ist aus der
DE 10 2004 006 066
B4 bekannt. Dieses Operationsmikroskop ist für
stereoskopische Beobachtung eines Operationsbereichs ausgelegt und
hat einen ersten und einen zweiten Beobachtungsstrahlengang. Das
Operationsmikroskop umfasst ein Mikroskop-Hauptobjektiv, das von
dem ersten und dem zweiten Beobachtungsstrahlengang durchsetzt wird.
In den ersten und in den zweiten Beobachtungsstrahlengang ist jeweils
eine einstellbare Aperturblende integriert.
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Die
DE 10 2006 036 300
A1 offenbart ein Stereomikroskop mit einem Probentisch
und einer Fokussäule. Für einen linken und einen
rechten Beobachtungsstrahlengang sind bei diesem Stereomikroskop
unterschiedliche optisch wirksame Durchmesser vorgesehen. Die
DE 10 2006 036 300
A1 gibt an, dass diese Maßnahme eine Verbesserung
des Auflösungsvermögens des Mikroskops ermöglicht, ohne
dabei die Schärfentiefe des Beobachtungsbildes zu beeinträchtigen.
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In
der
EP 0 988 572 B1 ist
ein Operationsmikroskop beschrieben, das ein Mikroskop-Hauptobjektivsystem
mit verstellbaren optischen Elementen enthält, die eine
Variation der Brennweite bzw. Objektebene des Mikroskop-Hauptobjektivsystems
auf der Zeitskala von Millisekunden ermöglichen. Hierzu
ist den verstellbaren optischen Elementen des Mikroskop-Hauptobjektivsystems
ein elektrischer Antrieb zugeordnet, mittels dessen diese im kHz-Bereich
oszillatorisch bewegt werden können. Die
EP 0 988 572 B1 gibt an,
dass auf diese Weise die von einer Beobachtungsperson wahrgenommene
Schärfentiefe erhöht werden kann.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Operationsmikroskop bereitzustellen, welches
einer Beobachtungsperson mit geringem Aufwand ermöglicht,
die wahrgenommene Schärfentiefe individuell einzustellen.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Operationsmikroskop der eingangs genannten
Art gelöst, bei dem durch Betätigen der benutzerbetätigbaren
Einstellvorrichtung die optischen Abbildungsparameter für
den ersten Beobachtungsstrahlengang und die optischen Abbildungsparameter
für den zweiten Beobachtungsstrahlengang wahlweise gleich
oder verschieden eingestellt werden können.
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In
Weiterbildung der Erfindung umfasst die Einheit zur Einstellung
von wenigstens einem optischen Abbildungsparameter des ersten Beobachtungsstrahlengangs
eine einstellbare Aperturblende.
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In
der Fachwelt ist es nämlich bekannt, dass durch Verändern
der Öffnung einer Aperturblende die Schärfentiefe
variiert werden kann. Eine große Blendenöffnung
bewirkt eine relativ hohe Bildhelligkeit. Wird die Blendenöffnung
verkleinert, so ist die Bildhelligkeit etwas geringer. Die Schärfentiefe
des Beobachtungsbildes ist allerdings dafür erheblich vergrößert.
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Unterschiedliche
Abbildungsparameter im linken und rechten Beobachtungsstrahlengang
eines Stereoabbildungssystems werden von einer Beobachtungsperson überraschenderweise
nicht zwangsläufig getrennt wahrgenommen: Durch die Verarbeitung
eines von einem linken und rechten Beobachterauge erfassten Beobachtungsbildes
zu einem räumlichen Bild im menschlichen Gehirn nehmen
Beobachtungspersonen – zwar individuell verschieden – eine
nur wenig veränderte Bildhelligkeit bei sehr stark gesteigertem
Schärfentiefeeindruck war. Es zeigt sich allerdings, dass
individuelle Unterschiede in der Wahrnehmung entsprechender Bilder
erheblich sind: Bei bestimmten Personen stellt sich der gewünschte Effekt
einer gesteigerten Schärfentiefe bei unveränderter
Bildhelligkeit umgehend bei Einblick in ein entsprechendes Abbildungssystem
dar; andere Personen müssen sich an das entsprechende Beobachtungsbild
erst über einen gewissen Zeitraum hinweg gewöhnen.
Die Wahrnehmung dieser Personen ist dann aber ebenfalls ein Beobachtungsbild
mit gesteigerter Schärfentiefe bei nahezu unveränderter
Bildhelligkeit.
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In
Weiterbildung der Erfindung umfasst die erste Einheit zur Einstellung
von wenigstens einem optischen Abbildungsparameter des ersten Beobachtungsstrahlengangs
eine Einrichtung zur Verschiebung der Fokuslage. Auf diese Weise
kann das Operationsmikroskop für unterschiedliche Objektebenen
im linken und rechten Beobachtungsstrahlengang eingestellt werden.
Diese Maßnahme bewirkt ein Beobachtungsbild mit großer
Schärfentiefe ohne dass ein Verlust an Bildhelligkeit in
Kauf genommen werden muss.
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In
Weiterbildung der Erfindung gibt es in dem zweiten Beobachtungsstrahlengang
eine zweite Einheit zur Einstellung von wenigstens einem optischen Abbildungsparameter
des zweiten Beobachtungsstrahlenganges, wobei eine benutzerbetätigbare
Einstellvorrichtung vorgesehen ist, die auf die Einheit zur Einstellung
von wenigstens einem optischen Abbildungsparameter des ersten Beobachtungsstrahlenganges
wirkt und wobei durch Betätigen der benutzerbetätigbaren
Einstellvorrichtung die optischen Abbildungsparameter für
den ersten Beobachtungsstrahlengang und die optischen Abbildungsparameter
für den zweiten Beobachtungsstrahlengang wahlweise gleich
oder verschieden eingestellt werden können. Auf diese Weise
wird ein Operationsmikroskop geschaffen, das individuell für
ein linkes und rechtes Beobachterauge konfiguriert werden kann.
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In
Weiterbildung der Erfindung umfasst die Einheit zur Einstellung
von wenigstens einem optischen Abbildungsparameter des zweiten Beobachtungsstrahlengangs
eine einstellbare Aperturblende. Es ist auch möglich, dass
die Einheit zur Einstellung von wenigstens einem optischen Abbildungsparameter
des zweiten Beobachtungsstrahlengangs eine Einrichtung zur Verschiebung
der Fokuslage ist.
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In
Weiterbildung der Erfindung weist die benutzerbetätigbare
Einstellvorrichtung eine erste Einstellvorrichtung zur Einstellung
eines optischen Abbildungsparameters des ersten Beobachtungsstrahlengangs
und eine zweite Einstellvorrichtung zur Einstellung eines Abbildungsparameters
des zweiten Beobachtungsstrahlengangs auf. Die entsprechenden Einstellvorrichtungen
können mit Stellrad oder auch Druckknopfanordnung ausgeführt
sein. Vorzugsweise ist die benutzerbetätigbare Einstellvorrichtung
als Sprachsteuereinrichtung ausgebildet. Auf diese Weise werden
Einstellvorrichtungen geschaffen, welche einen sicheren Betrieb
des Systems ermöglichen, das mit einem sterilen Drape überzogen
ist.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 ein
Operationsmikroskop mit einstellbaren Aperturblenden;
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2 einen
Schnitt des Operationsmikroskops aus 1 entlang
der Linie II-II;
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3 und 4 alternative
Ausführungsformen für ein Operationsmikroskop
mit einstellbaren Aperturblenden; und
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5 ein
Operationsmikroskop mit einer Einrichtung zur Verschiebung der Fokuslage
im linken und rechten Beobachtungsstrahlengang.
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Das
Operationsmikroskop 100 aus 1 hat ein
in einem Mikroskop-Grundkörper 101 angeordnetes
Mikroskop-Hauptobjektiv 102, das von einem linken Beobachtungsstrahlengang 103 und
einem rechten Beobachtungsstrahlengang 104 durchsetzt wird. Im
Mikroskop-Grundkörper 101 ist für den
linken und rechten Beobachtungsstrahlengang 103, 104 ein
getrennt ansteuerbares Zoomsystem 105, 106 vorgesehen.
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Das
Operationsmikroskop 100 weist einen Binokulartubus 107 auf.
Durch diesen Binokulartubus 107 kann eine Beobachtungsperson
mit linkem und rechtem Beobachterauge 108, 109 einen
Objektbereich 110 vergrößert und mit
stereoskopischem Seheindruck betrachten. Zwischen dem Mikroskop-Grundkörper 101 und
dem Binokulartubus 107 ist eine Einrichtung 120 zum Einstellen
optischer Abbildungsparameter des ersten und zweiten Beobachtungsstrahlengangs 103, 104 vorgesehen,
die eine benutzerbetätigbare Einstellvorrichtung 123, 124 aufweist.
Die Einrichtung 120 umfasst eine erste Aperturblende 121 und
eine zweite Aperturblende 122. Die erste Aperturblende 121 kann über
ein manuell betätigbares Stellrad 123 als benutzerbetätigbare Einstellvorrichtung
kontinuierlich verstellt werden. Zum Verstellen der zweiten Aperturblende 122 ist
an der Einrichtung 120 ein manuell betätigbares
Stellrad 124 als benutzerbetätigbare Einstellvorrichtung
ausgebildet. Mittels des Stellrades 123 und des Stellrades 124 können
die Öffnungen der Aperturblenden 121 und 122 unabhängig
voneinander eingestellt werden. Die Aperturblenden 121, 122 dienen
jeweils als Einheit zur Einstellung eines optischen Abbildungsparameters
des ersten bzw. zweiten Beobachtungsstrahlengangs 103, 104.
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Die 2 zeigt
einen Schnitt entlang der Linie II-II aus 1. Die Aperturblende 121 im
linken Beobachtungsstrahlengang 103 ist für eine
Blendenöffnung mit Durchmesse d1 eingestellt,
die von der Öffnung der Aperturblende 122 mit
Durchmesser d2 im rechten Beobachtungsstrahlengang
verschieden ist. Das Beobachtungsbild im linken Beobachtungsstrahlengang 103 hat
somit eine größere Schärfentiefe als
das Beobachtungsbild im rechten Beobachtungsstrahlengang 104,
welches dafür eine erhöhte Bildhelligkeit aufweist.
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Die 3 und 4 betreffen
alternative Verstellmechanismen für ein entsprechend der 1 aufgebautes
Operationsmikroskop 300 bzw. 400 mit einer Aperturblende
im linken und rechten Beobachtungsstrahlengang. Sie zeigen einen
der 2 entsprechenden Schnitt eines modifizierten Operationsmikroskops.
Soweit in 3 und 4 Baugruppen zu
sehen sind, die mit Baugruppen des Operationsmikroskops aus 1 und 2 identisch
sind, sind diese mit denselben in 1 und 2 verwendeten Bezugszeichen
kenntlich gemacht. Das Operationsmikroskop nach 3 hat
nur eine einzige verstellbare Aperturblende 321. Zur Einstellung
der Aperturblende 321 ist eine Druckknopfanordnung 302 ausgebildet.
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4 betrifft
ein Operationsmikroskop, bei dem zur Einstellung einer Aperturblende 421 eine Sprachsteuereinrichtung 402 vorgesehen
ist.
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Die 5 zeigt
ein Operationsmikroskop 500 mit Mikroskop-Hauptobjektiv 502,
bei dem für den linken und rechten Beobachtungsstrahlengang 503, 504 eine
unterschiedliche Fokuslage einstellbar ist. Das Operationsmikroskop 500 enthält
im linken und rechten Beobachtungsstrahlengang 503, 504 je ein
Vergrößerungssystem 505, 506.
Es umfasst einen Binokulartubus 507 und ermöglicht
so einer Beobachtungsperson mit einem linken und rechten Beobachtungsauge 508, 509 das
stereoskopische Betrachten des Objektbereichs 510. Bei
dem Operationsmikroskop 500 ist eine Einheit 520 zur
Einstellung wenigstens eines optischen Abbildungsparameters vorgesehen.
Zwischen Mikroskop-Hauptobjektiv 502 und Vergrößerungssystem 505, 506 ist
im linken und rechten Beobachtungsstrahlengang 503, 504 je
eine Linse 530, 540 angeordnet. Die Linse 540 im
rechten Beobachtungsstrahlengang 504 kann bewegt werden:
Ihr ist eine Einstelleinrichtung 531 zugeordnet, welche
es ermöglicht, sie entsprechend dem Doppelpfeil 532 zu
bewegen. Entsprechend ist für die Linse 530 im
linken Beobachtungsstrahlengang 503 eine Einstelleinrichtung 533 vorgesehen,
um die Linse 530 entsprechend dem Doppelpfeil 534 bewegen
zu können. Die Position der Linsen 530, 540 kann
mittels der Einheit 520 zur Einstellung des wenigstens einen
optischen Abbildungsparameters gesteuert werden. Damit kann die
Fokusebene 535 für den linken Beobachtungsstrahlengang 503 im
Objektbereich 510 entsprechend dem Doppelpfeil 536 relativ zur
Fokusebene 537 des rechten Beobachtungsstrahlengangs variiert
werden.
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Es
sei bemerkt, dass anstelle einer Bewegbarkeit der Linsen 530, 540 oder
zusätzlich dazu bei dem Operationsmikroskop 500 auch
z. B. eine entsprechende Bewegbarkeit der Okularlinsen im Tubus vorgesehen
sein kann, um die Fokusebene für den linken und rechten
Beobachtungsstrahlengang verschieden einzustellen.
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Die
erläuterten Operationsmikroskope ermöglichen es
einer Beobachtungsperson, mittels einer benutzerbetätigbaren
Einstellvorrichtung 590 den Schärfeeindruck des
Beobachtungsbildes, das von der physikalischen Schärfentiefe,
dem Kontrast des untersuchten Objekts und des physikalischen Auflösungsvermögens
des Abbildungssystems beeinflusst, zu optimieren. Insbesondere ist
es so möglich, für eine Beobachtungsperson während
einer Operation eine Veränderung des Schärfentiefeindrucks
vorzusehen, so dass diese einen stets optimalen Seheindruck einstellen
kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004006066
B4 [0004]
- - DE 102006036300 A1 [0005, 0005]
- - EP 0988572 B1 [0006, 0006]