DE102010016629A1 - Device with vitrectomy lens - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (101) mit einer Linse (1) zum Aufsetzen auf ein Auge und mindestens einer Lichtquelle (2), die derart angeordnet ist, dass das von der mindestens einen Lichtquelle (2) erzeugte Licht über die Linse (1) in das Auge leuchtet.The invention relates to a device (101) with a lens (1) for placing on an eye and at least one light source (2), which is arranged in such a way that the light generated by the at least one light source (2) passes through the lens (1). shines in the eye.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer Linse, insbesondere einer Vitrektomielinse, durch die bei minimalinvasiven Eingriffen, insbesondere in der Ophthalmologie das Auge oder ein anderes Organ betrachtet werden kann.The invention relates to a device with a lens, in particular a vitrectomy lens, through which the eye or another organ can be viewed in minimally invasive procedures, in particular in ophthalmology.
Durch das steigende Alter kommt es immer häufiger zu alterungsbedingten Erkrankungen am Auge, wie z. B. Netzhautveränderungen bzw. -ablösungen, Grüner Star, Grauer Star, alterungsbedingte Makuladegeneration oder diabetesbedingte Retinopathie. Bei den meisten dieser Erkrankungen ist eine Operation im Inneren des Auges unerlässlich, woraus folgt, dass der Chirurg Licht in das Auge einbringen muss, um seinen Operationsbereich genau erkennen zu können.Due to the increasing age, it is increasingly common to age-related diseases of the eye, such. Retinal changes or cataracts, cataracts, cataracts, age-related macular degeneration or diabetes-related retinopathy. In most of these diseases, surgery inside the eye is essential, which implies that the surgeon must bring light into the eye to accurately identify his operating area.
Jeder Eingriff am Auge stellt eine starke Belastung für das Organ dar, weswegen der Trend in der Ophthalmologie zu immer kleineren Zugängen mit Hilfe sogenannter Trokare geht. Trokare sind Instrumente mit einem Hohlrohr, die dem Chirurgen den Zugang zum Körperinnern verschaffen. Die Lichtquelle hat dann die Aufgabe, den Operationsbereich, die Position des Trokars und die Arbeitsrichtung der damit geführten Instrumente zu beleuchten.Any intervention on the eye is a heavy burden on the organ, which is why the trend in ophthalmology to ever smaller approaches using so-called trocars. Trocars are instruments with a hollow tube that give the surgeon access to the inside of the body. The light source then has the task of illuminating the operating area, the position of the trocar and the working direction of the instruments guided therewith.
Hierzu kommen häufig Endoilluminationssysteme zum Einsatz, endoskopartige Instrumente, die neben der Hornhaut in das Augeninnere geführt werden. Endoilluminationssysteme bestehen in der Regel aus einem Handstück und einer externen Lichtquelle. Das Handstück ist mit einer Lichtleitfaser oder einem Lichtleitfaserbündel ausgestattet, das das Licht in das Auge transportiert. Hierzu wird der vordere Teil des Handstücks über einen kleinen Zugang in das Augeninnere geführt. Die externe Lichtquelle kann eine Xenon-Lampe, ein Diodenlaser oder auch eine andere Lichtquelle sein.Endo-illumination systems are often used, endoscopic instruments that are guided into the interior of the eye next to the cornea. Endoillumination systems usually consist of a handpiece and an external light source. The handpiece is equipped with an optical fiber or an optical fiber bundle, which transports the light into the eye. For this purpose, the front part of the handpiece is guided through a small access to the inside of the eye. The external light source may be a xenon lamp, a diode laser or another light source.
Bei den meisten Eingriffen verwendet der Chirurg außerdem sogenannte Vitrektomielinsen, durch die er das Auge betrachten kann. Sie haben die Aufgabe, die natürliche Krümmung der Hornhaut auszugleichen und in eine plane Abbildungsfläche zu überführen, damit der Chirurg den Augenhintergrund besser sehen kann. Die Linse kann aus Kunststoff, Glas oder einem anderen transparenten Material hergestellt sein. Sie wird während des Eingriffs von Hand auf das Auge aufgesetzt. Hierzu kann sie am Rand gehalten werden, wobei es auch Haltegriffe gibt, mit deren Hilfe sie besser positioniert werden kann. Häufig werden die Vitrektomielinsen auch in einen Ring eingefasst, der das Aufsetzen auf die Hornhaut erleichtert. Ein solcher Ring ist in der Regel aus einem weichen Material wie z. B. Silikon hergestellt, damit er sich der Oberfläche der Hornhaut anpassen kann.In most procedures, the surgeon also uses so-called vitrectomy lenses to view the eye. Their task is to compensate for the natural curvature of the cornea and to transform it into a flat imaging surface so that the surgeon can better see the fundus. The lens may be made of plastic, glass or other transparent material. It is placed on the eye by hand during the procedure. For this purpose, it can be held on the edge, and there are also handles, with the help of which they can be better positioned. Frequently, the vitrectomy lenses are also enclosed in a ring, which facilitates the placement on the cornea. Such a ring is usually made of a soft material such. As silicone, so he can adapt to the surface of the cornea.
Bei den in der Ophthalmologie verwendeten Vitrektomielinsen, insbesondere in der Hinterabschnittschirurgie, handelt es sich meistens um plan-konkave Linsen, die die Krümmung der Hornhaut in eine plane Fläche überführen. Es werden für andere Anwendungen auch Linsen mit speziellen optischen Eigenschaften, wie z. B. einem Vergrößerungseffekt, einem Weitwinkeleffekt, usw. oder spezieller Geometrie, wie z. B. asphärische Linsen, verwendet. Es sind auch Vitrektomielinsen mit zusätzlichen optischen Elementen wie Prismen bekannt, die dem Betrachter erlauben, unter einem schrägen Winkel in das Auge zu schauen.The vitrectomy lenses used in ophthalmology, in particular in posterior segment surgery, are usually plano-concave lenses, which transform the curvature of the cornea into a plane surface. There are for other applications and lenses with special optical properties, such. B. a magnification effect, a wide-angle effect, etc. or special geometry, such. As aspherical lenses used. There are also known vitrectomy lenses with additional optical elements such as prisms, which allow the viewer to look into the eye at an oblique angle.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, dass der Chirurg beim Einsatz eines Endoilluminationssystems während der Operation mit dessen Handstück sowie mehreren Instrumenten hantieren, die Vitrektomielinse aufsetzen und in vielen Fällen auch noch ein Operationsmikroskop bewegen muss. Dabei ist er auf die Unterstützung einer assistierenden Person angewiesen, die die Vitrektomielinse hält, das Operationsmikroskop bewegt oder andere Aufgaben übernimmt. Dabei besteht immer noch die Schwierigkeit, diese Aufgaben mit den Tätigkeiten des Chirurgen zu koordinieren, was wegen stupider Halteaufgaben sehr anstrengend sein kann und auch mangels Kenntnis der genauen Blickrichtung des Chirurgen nicht immer optimal gelingt.The invention is based on the problem that the surgeon when using a Endoilluminationssystems during the operation with the handpiece and several instruments handle, put the Vitrektomielinse and in many cases even move a surgical microscope. He is dependent on the assistance of an assisting person who holds the vitrectomy lens, moves the surgical microscope or performs other tasks. There is still the difficulty of coordinating these tasks with the activities of the surgeon, which can be very stressful because of stupid holding tasks and also does not always optimally succeed for lack of knowledge of the exact direction of the surgeon.
Außerdem stellt die Einführung des Endoilluminationssystems eine zusätzliche Belastung für den Patienten dar, da sie einen invasiven Zugang ins Augeninnere mit allen damit verbundenen Schwierigkeiten wie Narbenbildung, Infektionsgefahr, etc. erfordert.In addition, the introduction of the endo-illumination system places an additional burden on the patient as it requires invasive access to the inside of the eye with all the associated difficulties such as scarring, risk of infection, etc.
Die Erfindung behebt die vorstehend genannten Probleme durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The invention solves the above-mentioned problems by the features of the independent claims. Advantageous developments and refinements of the invention are specified in the subclaims.
Gemäß einer Ausgestaltung weist eine Vorrichtung eine Linse und mindestens eine, d. h. eine oder mehrere Lichtquellen auf. Die Linse ist dazu bestimmt, auf ein Auge eines Patienten aufgesetzt zu werden. Die mindestens eine Lichtquelle ist derart mit der Linse verbunden, dass das von ihr erzeugte Licht über die Linse zumindest teilweise in das Auge des Patienten fällt.According to one embodiment, a device comprises a lens and at least one, d. H. one or more light sources. The lens is intended to be placed on an eye of a patient. The at least one light source is connected to the lens in such a way that the light generated by it falls at least partially into the eye of the patient via the lens.
Die Linse kann im Zusammenwirken mit der Hornhaut insbesondere so wirken, dass der Arzt von außen entweder direkt oder über ein Mikroskop den Augenhintergrund betrachten kann.In particular, the lens, in cooperation with the cornea, can act in such a way that the doctor can view the ocular fundus from outside, either directly or via a microscope.
Der Strahlengang des von der Lichtquelle erzeugten Lichts verläuft durch einen Teil der Linse. Das von der Lichtquelle erzeugte Licht kann bei minimal-invasiven Eingriffen, insbesondere in der Ophthalmologie zur Beleuchtung des Augeninneren eingesetzt werden.The beam path of the light generated by the light source passes through a part of the lens. The light generated by the light source can at Minimally invasive procedures, especially in ophthalmology for the illumination of the inner eye are used.
Die Vorrichtung bringt das Licht über die Linse und die Pupille anstatt über einen invasiven Zugang in das Auge. Das zusätzliche Handstück kann entfallen, wodurch der Chirurg eine freie Hand gewinnt. Stattdessen werden zwei Aufgaben, optische Abbildung und Beleuchtung, von einem einzigen Instrument übernommen.The device delivers light through the lens and pupil rather than via an invasive approach to the eye. The additional handpiece can be dispensed with, giving the surgeon a free hand. Instead, two tasks, optical imaging and lighting, are taken over by a single instrument.
Die mit der Linse verbundene Lichtquelle bietet den Vorteil, dass der Chirurg nicht mehr eine an einem zweiten Instrument geführte Lichtquelle in das Auge führen und dort halten muss, wodurch er die freie Hand für andere Manipulationen einsetzen kann. Außerdem wird ein ansonsten erforderlicher invasiver Zugang vermieden.The light source connected to the lens has the advantage that the surgeon no longer has to guide and hold a light source guided on a second instrument into the eye, whereby he can use the free hand for other manipulations. In addition, an otherwise required invasive access is avoided.
Die Lichtquellen können derart dimensioniert sein, dass verschiedene räumliche Anordnungen der Lichtquellen und damit verschiedene Beleuchtungsmuster verwirklicht werden können. Es ist außerdem möglich, mehrere verschiedene Typen von Lichtquellen in eine Linse einzubauen und während der Operation diese entweder gleichzeitig zu verwenden oder zwischen den verschiedenen Lichtquellen hin- und herzuschalten. Beispielsweise kann zwischen Licht mit unterschiedlichen Wellenlängenbereichen hin- und hergeschaltet werden. Auf diese Weise wird es beispielsweise möglich, zwischen einem realistischen Farbeindruck der zu beleuchtenden Objekte und einer gezielten Anregung von Farbstoffen hin- und herzuschalten.The light sources can be dimensioned such that different spatial arrangements of the light sources and thus different illumination patterns can be realized. It is also possible to incorporate several different types of light sources into a lens and to use them either simultaneously during the operation or to switch between the different light sources. For example, it is possible to switch between light with different wavelength ranges. In this way it becomes possible, for example, to switch back and forth between a realistic color impression of the objects to be illuminated and a targeted excitation of dyes.
Die Vorrichtung kann auch dazu eingesetzt werden, die bei Operationen häufig eingesetzten Farbstoffe, mit denen bestimmte Strukturen markiert werden, mit Lichtquellen in einem ausgewählten Wellenlängenbereich gezielt zur Fluoreszenz anzuregen. Dabei ist es auch möglich, gleichzeitig oder im Wechsel mit weißem Licht die anderen Strukturen darzustellen.The device can also be used to specifically excite the dyes frequently used in operations, with which certain structures are marked, with light sources in a selected wavelength range for fluorescence. It is also possible to represent the other structures simultaneously or alternately with white light.
Die inneren Flächen oder Oberflächen der Linse können beschichtet werden. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, die Linse zu entspiegeln, um dem Betrachter eine bessere Sicht in das Auge zu ermöglichen. Darüber hinaus ist es auch möglich, die Linse derart zu beschichten, dass z. B. das Anregungslicht für Farbstoffe nicht zum Betrachter gelangt.The inner surfaces or surfaces of the lens may be coated. In this way, it is possible, for example, to refract the lens to allow the viewer a better view of the eye. In addition, it is also possible to coat the lens such that z. B. the excitation light for dyes does not reach the viewer.
Dadurch wird ein höherer Kontrast des vom Farbstoff emittierten Fluoreszenzlichts erreicht, ohne dass zusätzliche Filter oder Strahlteiler verwendet werden müssen.As a result, a higher contrast of the fluorescent light emitted by the dye is achieved without the need for additional filters or beam splitters.
Die kompakte Bauweise der Vorrichtung erlaubt eine seitliche Bewegung oder Drehung der Linse mitsamt der einen oder den mehreren Lichtquellen auf dem Auge. Auf diese Weise wird es möglich, das Licht der Lichtquelle(n) durch einfache Bewegungen gezielt auszurichten.The compact design of the device allows lateral movement or rotation of the lens together with the one or more light sources on the eye. In this way it becomes possible to align the light of the light source (s) by simple movements.
Wie oben dargestellt, kann die Vorrichtung bei Eingriffen eingesetzt werden, bei denen mit minimal-invasiven Instrumenten im oder am Auge operiert wird. Ein häufiges Beispiel für einen solchen Eingriff stellt die Vitrektomie dar, bei der ein dünnes Instrument neben der Hornhaut in das Augeninnere geführt wird, um z. B. am Augenhintergrund zu manipulieren. Es ist aber auch möglich, die Kombination aus Linse und einer oder mehreren eingebauten Lichtquellen bei minimal-invasiven Eingriffen an anderen Organen im Körper einzusetzen. So ist es zum Beispiel möglich, die Linse mit einer oder mehreren eingebauten Lichtquellen auf die Hirnoberfläche aufzusetzen, um bei einem neurochirurgischen Eingriff Blutgefäße in der Nähe der Hirnhäute oder fluoreszenzmarkierte Tumorbereiche zu betrachten. Sofern die Vorrichtung bei Operationen anderer Organe als dem Auge eingesetzt werden soll, kann die Vorrichtung die gleichen Ausgestaltungen aufweisen, wie sie in dieser Anmeldung beschrieben sind.As indicated above, the device can be used in procedures where minimally invasive instruments are operated in or on the eye. A common example of such an intervention is the vitrectomy, in which a thin instrument in addition to the cornea is guided into the interior of the eye, for. B. to manipulate the fundus. But it is also possible to use the combination of lens and one or more built-in light sources in minimally invasive surgery on other organs in the body. Thus, for example, it is possible to place the lens on the brain surface with one or more built-in light sources in order to view blood vessels near the meninges or fluorescence-marked tumor areas during a neurosurgical procedure. If the device is to be used in operations of organs other than the eye, the device may have the same configurations as described in this application.
Die Vorrichtung kann auch so ausgestaltet werden, dass eine Verbindung zwischen der mit der Linse verbundenen Lichtquelle und einer elektronischen Baugruppe, die zur Ansteuerung der Lichtquelle dient, einfach gelöst werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, die Linse und die damit verbundene Lichtquelle als Einmal-Linse zu gestalten und lediglich die elektronische Ansteuerung wiederzuverwenden. D. h. die Linsen müssen nicht durch Reinigung und Sterilisation aufbereitet werden, sondern können nach jeder Operation entsorgt werden. Die einmalige Sterilisation der Einmal-Linsen kann in einem maschinellen Prozess in direktem Anschluss an die Herstellung erfolgen, und die Linsen können in steriler Verpackung bis zu ihrem Einsatz gelagert werden. Auf diese Weise werden eine höhere hygienische Sicherheit erreicht und Kosten für die Wiederaufbereitung eingespart.The device can also be designed such that a connection between the light source connected to the lens and an electronic assembly serving to drive the light source can be easily released. In this way it is possible to design the lens and the associated light source as a disposable lens and to reuse only the electronic control. Ie. The lenses do not need to be cleaned and sterilized but can be disposed of after each operation. The one-time sterilization of the disposable lenses can be done in a machine process immediately following manufacture, and the lenses can be stored in sterile packaging until ready for use. In this way, a higher hygienic safety can be achieved and costs for reprocessing saved.
Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:The invention will be explained in more detail below by way of example with reference to the drawings. In these show:
Die Vorrichtung
Während der bestimmungsgemäßen Verwendung der Vorrichtung
Die Linse
Die Linse
Die Lichtquelle
Als Lichtquelle
Die Lichtquelle
Die Einkopplung des Lichts von der Linse
Die Position der Linse
Im Folgenden werden Weiterbildungen der Vorrichtung
Die Lichtquellen können derart räumlich angeordnet oder geometrisch so gestaltet sein, dass ein gewünschtes Beleuchtungsmuster des Augeninneren erzielt wird. Bei der Verwendung mehrerer Lichtquellen kann vorgesehen sein, dass jede Lichtquelle oder Gruppen von Lichtquellen separat ansteuerbar sind, so dass während einer Operation wahlweise nur ein bestimmter Teil der Lichtquellen oder auch alle Lichtquellen gleichzeitig angeschaltet sein können. Außerdem können mehrere verschiedene Typen von Lichtquellen in dieselbe Linse
Des Weiteren können die Lichtquellen mittels des Steuergeräts in einem vorgegebenen zeitlichen Takt oder einem vorgegebenen zeitlichen Muster angesteuert werden, um zwischen verschiedenen Beobachtungsmodi, z. B. Weißlichtmodus und Fluoreszenzmodus, hin- und herzuschalten.Furthermore, the light sources can be controlled by means of the control device in a predetermined time cycle or a predetermined time pattern in order to distinguish between different observation modes, for. B. white light mode and fluorescence mode, switch back and forth.
In vielen Operationen direkt an der Netzhaut werden Farbstoffe wie ICG, Trypanblau oder Brilliant Blue verwendet, die mit bestimmten Wellenlängen zur Fluoreszenz angeregt werden können. Auf diese Weise ist es möglich, einzelne Bestandteile besser zu unterscheiden. Beispielsweise wird häufig die Membrane limitans interne (ILM) eingefärbt, wenn diese bei der Operation von der Netzhaut abgelöst werden soll. Dieser Vorgang wird auch als Membranpeeling bezeichnet. Die Detektion des Fluoreszenzlichts wird durch optische Filter, die auch als beschichtete Flächen realisiert sein können, erleichtert. Durch die vorstehend beschriebene Verwendung spezieller Lichtquellen kann der Kontrast des gefärbten Gewebes zum ungefärbten Gewebe deutlich verstärkt werden.In many operations directly on the retina, dyes such as ICG, Trypan Blue or Brilliant Blue are used, which can be excited to fluoresce at specific wavelengths. In this way it is possible to better distinguish individual components. For example, the membrane limitans internal (ILM) is often stained if it is to be detached from the retina during surgery. This process is also known as membrane peeling. The detection of the fluorescent light is facilitated by optical filters, which can also be realized as coated surfaces. By using special light sources as described above, the contrast of the dyed tissue to the undyed tissue can be significantly enhanced.
Zudem können die Lichtquellen breite Emissionsspektren aufweisen. Außerdem ist es möglich, mehrere Lichtquellen mit unterschiedlichen Emissionsspektren zu überlagern, um den sichtbaren Wellenlängenbereich vollständig abzudecken oder ein gemischtes Spektrum mit verschiedenen Wellenlängen zu erzeugen. Durch Veränderung der Intensität der einzelnen Lichtquellen sind auf diese Weise nahezu beliebige spektrale Verteilungen einstellbar.In addition, the light sources can have broad emission spectra. In addition, it is possible to superimpose multiple light sources with different emission spectra to completely cover the visible wavelength range or to produce a mixed spectrum of different wavelengths. By changing the intensity of the individual light sources, virtually any spectral distributions can be adjusted in this way.
In den im Folgenden beschriebenen
In den
In den
In
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