DE102014201746A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Position eines Auges - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Position eines Auges Download PDF

Info

Publication number
DE102014201746A1
DE102014201746A1 DE102014201746.7A DE102014201746A DE102014201746A1 DE 102014201746 A1 DE102014201746 A1 DE 102014201746A1 DE 102014201746 A DE102014201746 A DE 102014201746A DE 102014201746 A1 DE102014201746 A1 DE 102014201746A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
eye
rotation
cyclotorsion
image
angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102014201746.7A
Other languages
English (en)
Inventor
Delbert Peter Andrews
Michael Stefan Rill
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss Meditec AG
Original Assignee
Carl Zeiss Meditec AG
Carl Zeiss AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss Meditec AG, Carl Zeiss AG filed Critical Carl Zeiss Meditec AG
Priority to DE102014201746.7A priority Critical patent/DE102014201746A1/de
Priority to PCT/EP2015/051431 priority patent/WO2015113917A1/de
Priority to US15/113,756 priority patent/US20170007446A1/en
Publication of DE102014201746A1 publication Critical patent/DE102014201746A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/007Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008Methods or devices for eye surgery using laser
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/0016Operational features thereof
    • A61B3/0025Operational features thereof characterised by electronic signal processing, e.g. eye models
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/102Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for optical coherence tomography [OCT]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/113Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining or recording eye movement
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/12Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for looking at the eye fundus, e.g. ophthalmoscopes
    • A61B3/1225Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for looking at the eye fundus, e.g. ophthalmoscopes using coherent radiation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A61B90/37Surgical systems with images on a monitor during operation
    • A61B2090/373Surgical systems with images on a monitor during operation using light, e.g. by using optical scanners
    • A61B2090/3735Optical coherence tomography [OCT]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/007Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F2009/00844Feedback systems
    • A61F2009/00846Eyetracking
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/007Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F2009/00844Feedback systems
    • A61F2009/00851Optical coherence topography [OCT]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/007Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F2009/00861Methods or devices for eye surgery using laser adapted for treatment at a particular location
    • A61F2009/00863Retina

Abstract

Es wird beschrieben eine Vorrichtung zur Messung der Position eines Auges (2) eines Säugers, die zur Ermittlung einer Lageänderung des Auges (2) zwischen zwei Zeitpunkten aufweist:
mindestens einen optischen Kohärenztomographen (3, 5) zur Erzeugung von Bildern mindestens eines Teils der Retina zu den zwei Zeitpunkten und zur Ausgabe von entsprechenden Bilddaten (9.1, 9.2) und eine Bildverarbeitungseinrichtung (6), die ausgebildet ist, zu den zwei Zeitpunkten zugeordneten Bilddaten (9.1, 9.2) zu vergleichen und einen Rotationswinkel (α) zwischen den Bildern zu ermitteln, wobei die Bildverarbeitungseinrichtung (6) weiter ausgebildet ist, den Rotationswinkel (α) als Angabe über eine Cyclotorsion des Auges (2) zwischen den zwei Zeitpunkten auszugeben.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Messung der Position eines Auges eines Säugers, wobei eine Lageänderung zwischen zwei Zeitpunkten ermittelt wird.
  • In der Augenheilkunde sind verschiedene chirurgische Eingriffe zur Verbesserung oder Wiederherstellung der Sehfähigkeit bekannt, zu deren Anwendung die exakte Lage des Auges bekannt sein muss. Beispiele sind die refraktive Fehlsichtigkeitskorrektur mittels Modifikation der Hornhaut oder Verfahren zur Modifikation einer Intraokularlinse. Ein weiteres Beispiel ist die Implantation einen Astigmatismus korrigierender, also torischer Intraokularlinsen. Da Sehfehler üblicherweise nicht rotationssymmetrisch sind, sondern meist auch einen Astigmatismus umfassen, müssen die Hauptmeridiane des Auges, d. h. die Schnittebenen der steilsten und flachsten Krümmung bei der Operation möglichst genau bekannt sein. Mindestens ein Hauptmeridian wird deshalb vor dem chirurgischen Eingriff diagnostisch bestimmt. Dabei sitzt der Patient meist auf einem Stuhl in aufrechter Körperhaltung. Beim chirurgischen Eingriff befindet sich der Patient in einer liegenden Position. Es ist bekannt, dass sich insbesondere bei solchen Lageänderungen das Auge um die Achse des Sehnervenkopfs rotiert. Diese Rotation wird in der Fachliteratur als Cyclotorsion bezeichnet, und der Rotationswinkel ist von Patient zu Patient unterschiedlich und hängt auch von der Lageänderung ab.
  • Es ist im Stand der Technik bekannt, eine Referenzachse, auf welche sich die diagnostisch bestimmten Hauptmeridiane beziehen, an der Kornea zu markieren, beispielsweise mittels eines Filzstiftes oder einer Ritzvorrichtung. Diese Markierung wird so ausgeführt, dass sie beim chirurgischen Eingriff sichtbar ist und als Ausrichtungshilfe dient.
  • Die Markierung des Auges ist nicht nur zeitaufwändig und fehlerträchtig, es besteht auch die Gefahr, dass eine Markierung durch Tränenflüssigkeit oder einer während des operativen Eingriffs verwendeten Salzlösung verwischt, so dass die Lage der Referenzachse nicht mehr exakt bestimmbar ist. Ritzmarkierungen haben diese Problematik nicht, sind aber mit üblichen Operationsmikroskopen schwer erkennbar.
  • Es ist im Stand der Technik als Weiterbildung bekannt, die Cyclotorsion des Auges durch Auswertung von Irisbildern zu erfassen. Es sei diesbezüglich auf folgende Veröffentlichungen verwiesen: US 2009/0012505 A1 ; S. Arba-Mosquera, M. Arbelaez, „Three-month clinical outcomes with static and dynamic cyclotorsion correction using the Schwind Amaris", Cornea, September 2011, 30 (9), S. 951–957; S. Arba-Mosquera, M. Arbelaez, „Use of a six-dimensional eye-tracker in corneal laser refractive surgery with the Schwind Amaris TotalTech laser", J. Refract. Surg., August 2011, 27 (8), S. 582–590. Dieser Stand der Technik bildet die Iris des Auges wiederholt ab, erkennt Strukturen in der Iris und verwendet diese zur Ermittlung der Cyclotorsion des Auges. Dabei wird der Pupillenmittelpunkt bestimmt und als Rotationszentrum der Cyclotorsion verwendet.
  • Diese Messung erweist sich als problematisch, wenn die Pupille des Patientenauges medikamentös erweitert ist. Eine Mustererkennung der Irisstruktur wird dann schwierig bis unmöglich.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Messung der Position eines Auges eines Säugers in Form der Ermittlung einer Lageänderung zwischen zwei Zeitpunkten anzugeben, welche es erlaubt, eine Angabe über eine Cyclotorsion des Auges anzugeben, die vor einem operativen Eingriff unproblematisch ermittelt werden kann und auch bei medikamentös geweiterter Pupille fehlerfrei arbeitet.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Messung der Position eines Auges eines Säugers, die zur Ermittlung einer Lageänderung des Auges zwischen zwei Zeitpunkten aufweist: mindestens einen optischen Kohärenztomographen zur Erzeugung von Bildern mindestens eines Teils der Retina zu den zwei Zeitpunkten und zur Ausgabe von entsprechenden Bilddaten und eine Bildverarbeitungseinrichtung, die ausgebildet ist, zu den zwei Zeitpunkten zugeordneten Bilddaten zu vergleichen und einen Rotationswinkel zwischen den Bildern zu ermitteln, wobei die Bildverarbeitungseinrichtung weiter ausgebildet ist, den Rotationswinkel als Angabe über eine Cyclotorsion des Auges zwischen den zwei Zeitpunkten auszugeben.
  • Die Aufgabe wird weiter gelöst durch ein Verfahren zur Messung der Position eines Auges eines Säugers, wobei eine Lageänderung des Auges zwischen einem ersten Zeitpunkt und einem zweiten Zeitpunkt ermittelt wird, indem mittels optischer Kohärenztomographie zum ersten Zeitpunkt ein erstes Bild mindestens eines Teils der Retina und zum zweiten Zeitpunkt ein zweites Bild des Teils der Retina gewonnen wird, ein Rotationswinkel zwischen erstem und zweitem Bild ermittelt wird und der Rotationswinkel als Angabe über eine Cyclotorsion des Auges zwischen erstem und zweitem Zeitpunkt ausgegeben wird.
  • Erfindungsgemäß wird optische Kohärenztomographie verwendet, um mindestens einen Teil der Netzhaut mindestens zweimal abzubilden, nämlich bei der Diagnose des Auges, also der Ermittlung der Hauptmeridiane bei der Astigmatismusbestimmung und direkt vor dem chirurgischen Eingriff. Aus der Abbildung des Teils der Retina wird eine Bildrotation ermittelt, die eine Angabe über die Cyclotorsion des Auges liefert. Die Auswertung der Retina ist unproblematisch auch bei erweiterter Pupille möglich, da die durch die Pupillenerweiterung verursachte Irisverkleinerung sich auf die Messung der Cyclotorsion nicht auswirkt. Weiter benötigt das erfindungsgemäße Vorgehen keine physische Markierung des Patientenauges mittels einer Ritzvorrichtung oder einem Filzstift, vermeidet also die damit zusammenhängenden Nachteile. Ein weiterer Vorteil ist eine Zeitersparnis für den behandelnden Arzt, da moderne Diagnosegeräte ohnehin in der Regel eine Abbildung des zu behandelnden Auges mittels optischer Kohärenztomographie vornehmen. Die Wiederholung dieser Abbildung vor dem chirurgischen Eingriff ist deshalb ein einfaches Mittel, die bei der Diagnose gewonnenen Bilddaten zugleich auch zur Ermittlung der Cyclotorsion zu nutzen.
  • Die Art des optischen Kohärenztomographen ist für das erfindungsgemäße Prinzip nicht ausschlaggebend. Es kommen SS-OCT, FD-OCT und TD-OCT gleichermaßen in Frage. Verwendet man FD-OCT kann zur Beschleunigung des Verfahrens auf die dort normalerweise übliche Fouriér-Transformation verzichtet werden. Die Erfinder erkannten, dass auch auf Basis der untransformierten Rohdaten des OCT bereits die Rotationslage durch einen entsprechenden Datenvergleich ermittelt werden kann. Der Begriff „Bilddaten“ ist also im Sinne der Erfindung so zu verstehen, dass er auch Rohdaten umfasst, welche noch kein geeignetes Bild liefern, jedoch die Ausgangsdaten sind, auf welcher betrachtbare Bilder erzeugt werden. Insbesondere umfasst der Begriff „Bilddaten“ auch Rohdaten aus Reflektions- und/oder Streulichtmessungen und die Rohdaten eines FD-OCT vor der Fouriér-Transformation. Die Verwendung von Rohdaten erlaubt eine schnellere Abtastung der Retina.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der optische Kohärenztomograph zur Durchführung eines Retinascans ausgebildet, obschon es genügt, nur einen Teil der Retina abzubilden.
  • Die Cyclotorsion des Auges ist eine Rotation um den Nervenkopf der Sehnerven. Es ist deshalb besonderes bevorzugt, dass der abgebildete Teil der Retina den Nervenkopf umfasst. Von diesem Nervenkopf gehen in der Aderhaut des Auges Adern aus. Ermittelt man die Lage des Nervenkopfes und die Lage dieser Adern, kann der Rotationswinkel besonders einfach ermittelt werden, wenn man den Nervenkopf als Rotationszentrum zugrunde legt und die Lage der ausgehenden Adern zu den zwei Zeitpunkten bestimmt. Auf diese Weise kann mittels eines einfachen Bildvergleiches der Rotationswinkel festgestellt werden.
  • Die Lage der Adern in der Aderhaut des Auges kann besonders bevorzugt mittels einer Kantendetektion bestimmt werden, da auf diese Weise eine Strukturerkennung besonders einfach erreicht werden kann.
  • In der Augenchirurgie wird üblicherweise ein Operationsmikroskop verwendet, das eine Anzeige und eine Steuereinrichtung hat. Es ist bevorzugt, diese so auszubilden, dass sie den Rotationswinkel in der Anzeige einblendet. Dabei ist es besonders bevorzugt, diesen Rotationswinkel auf eine Referenzachse zu beziehen, welche wiederum auf den Astigmatismus des Auges bezogen ist. Die Referenzachse kann beispielsweise die Achse eines Hauptmeridians sein.
  • In der lasergestützten Augenchirurgie werden üblicherweise Laserbehandlungseinrichtungen verwendet, welche Laserstrahlung auf im Auge liegende Zielpunkte abgibt. Beispiele sind die sogenannte LASIK-Operation mit Ablation des Auges durch Abgabe von Laserstrahlung auf eine Vielzahl verschiedener Zielpunkte, die Erzeugung lasergestützter Schnitte am oder nahe am Limbus zur Astigmatismuskorrektur (limbale Relaxationsschnitte) oder mit Erzeugung einer Schnittfläche im Auge durch auf Zielpunkte abgegebene Laserstrahlung. Für solche Laserbehandlungseinrichtungen sind Ausgestaltungen der Erfindung vorteilhaft, die Steuerdaten erzeugen. Diese Steuerdaten sind bei einer optischen Korrektur, welche einen Astigmatismus berücksichtigt, natürlich auf die Rotationslage des Auges, d. h. in der Regel auf die Hauptmeridiane bezogen. Es ist bevorzugt, die Steuerdaten auf Basis der Angabe über die Cyclotorsion des Auges, die zwischen den beiden Zeitpunkten erfolgte, zu korrigieren.
  • Die Angabe über die Cyclotorsion des Auges kann fortlaufend während eines augenchirurgischen Eingriffes ermittelt werden, um eine Nachführung hinsichtlich einer Veränderung der Angabe über die Cyclotorsion des Auges zu erreichen. Auf diese Weise können Augenbewegungen ausgeglichen werden.
  • Soweit in dieser Beschreibung auf Vorrichtungsmerkmale Bezug genommen wird, gelten diese Merkmale natürlich analog für das entsprechende Verfahren. Genauso sind hier beschriebene Verfahrensmerkmale auch entsprechende funktionelle Merkmale der hier beschriebenen Vorrichtung. Die Vorrichtung kann insbesondere hinsichtlich der Bildverarbeitungseinrichtung und/oder eventueller Steuereinrichtungen durch eine Programmierung entsprechende funktionelle Merkmale realisieren.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Schemadarstellung einer Diagnosevorrichtung für die Vermessung eines Patientenauges vor einer refraktiven Astigmatismuskorrektur,
  • 2 eine Schemadarstellung einer Behandlungsvorrichtung zur refraktiven Astigmatismuskorrektur und
  • 3 zwei Bilder, die bei der Messung der Cyclotorsion des Auges gewonnen und ausgewertet werden.
  • 1 zeigt schematisch ein Diagnosegerät 1 zur diagnostischen Untersuchung eines Auges vor einer operativen Fehlsichtigkeitskorrektur, bei welcher es sich im beschriebenen Ausführungsbeispiel um eine LASIK-Operation handelt. Das Diagnosegerät 1 erfasst ein Auge 2, dessen Fehlsichtigkeit korrigiert werden soll. Das Diagnosegerät 1 enthält dazu einen optischen Kohärenztomograph, kurz OCT 3, welcher einen axialen Erfassungsbereich von der Hornhaut bis zur Retina des Auges 2 aufweist. Mit anderen Worten, der OCT 3 ist in der Lage, je nach Einstellung nicht nur die Hornhaut des Auges 2 zu vermessen, sondern auch ein Bild der Retina des Auges 2 zu gewinnen.
  • Mit dem Diagnosegerät 1 wird der Korrekturbedarf des Auges 2 ermittelt. Dabei wird auch ein Astigmatismus erfasst, der, wie in der Augenheilkunde üblich, hinsichtlich der Lage des Hauptmeridians (Lage des steilsten Meridians) angegeben wird. Alternativ ist eine Angabe bezogen auf den flachsten Meridian möglich. Der Patient sitzt vor dem Diagnosegerät 1, d. h. ist in aufrechter Körperhaltung. Mit dem OCT 3 wird nicht nur die Lage des Hauptmeridians ermittelt, sondern auch ein Bild der Retina des Auges 2 gewonnen und abgespeichert. Die entsprechenden Messwerte bzw. Daten, welche vom Diagnosegerät 1 ermittelt wurden, können über eine Datenverbindung 8 anderen Geräten, beispielsweise einem entsprechenden Operationsmikroskop zur Verfügung gestellt werden. Dies wird weiter unten noch erläutert.
  • 2 zeigt schematisch ein Behandlungsgerät 4, das optional auch als Operationsmikroskop 4 ausgebildet sein kann. Dieses Gerät enthält ebenfalls einen optischen Kohärenztomographen in Form des OCT 5. Der Patient liegt unter dem Behandlungsgerät 4/Operationsmikroskop 4.
  • Aufgrund dieser Lageänderung findet im Auge Cyclotorsion satt d. h. das Auge rotiert um die Sehachse. Um diese Rotation zu ermitteln, erfasst das OCT 5 ein Bild der Retina des Auges. Eine Steuereinrichtung 6 vergleicht dieses Bild mit dem Bild, das vom Diagnosegerät 1 geliefert wurde. Dieses Bild kann beispielsweise über die erwähnte Datenverbindung 8 eingelesen werden. Aus dem Bildvergleich kann der Rotationswinkel, um den das Auge die Cyclotorsion um die Sehachse ausgeführt hat, einfach ermittelt werden.
  • In einer ersten Ausführungsform ist das Behandlungsgerät 4 dazu mit einer Steuereinrichtung 6 versehen, die zum einen die genannte Bildauswertung durchführt und zum anderen eine Laserbehandlungseinrichtung 7 ansteuert, welche im Rahmen des ophthalmologischen Eingriffs Strukturen im Auge verändert. Ist das Gerät hingegen als Operationsmikroskop 4 ausgebildet, muss die Laserbehandlungseinrichtung 7 nicht Bestandteil des Gerätes sein, und die Steuereinrichtung 6 kann auch als bloße Bildverarbeitungseinrichtung ausgestaltet sein.
  • In einer Abwandlung der Bauweisen der Geräte 1 und 4 können diese auch in einem Gerät zusammengefasst sein. Eine externe Datenverbindung in Form der Datenverbindung 8 ist dann nicht nötig, und es wird nur ein einziger OCT verwendet.
  • 3 zeigt zwei Bilder entsprechend Bilddaten 9.1 und 9.2, die vom OCT 3, 5 geliefert werden. In der dargestellten Ausführungsform der 1 und 2 liefert dabei das OCT 3 die Bilddaten 9.1, das OCT 5 die Bilddaten 9.2. Die Bilddaten sind, wie bereits erläutert, zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufgenommen, nämlich die Bilddaten 9.1 bei der diagnostischen Untersuchung des Auges, die Bilddaten 9.2 direkt vor dem augenchirurgischen Eingriff. In der Ausführungsform ohne getrennte Geräte 1 und 4 stammen sowohl die Bilddaten 9.1 als auch die Bilddaten 9.2 vom selben OCT, jedoch ebenfalls zu unterschiedlichen Zeitpunkten.
  • In den Bilddaten 9.1, 9.2 ist der Nervenkopf 10.1, 10.2 der Retina des Auges 2 zu erkennen. Die Sehachse des Auges 2 läuft durch den Nervenkopf oder zumindest annähernd durch den Nervenkopf. Er stellt deshalb in guter Näherung das Rotationszentrum bei der Cyclotorsion dar. In der beschriebenen Bildauswertung wird deshalb der Nervenkopf 10.1 bzw. 10.2 als Zentrum der Rotation zugrunde gelegt. Der Drehwinkel wird an einer Auswertung von Adern 11.1, 11.2 der Aderhaut des Auges 2 erkannt. Er wird bevorzugt auf eine Hauptachse 12.1 eines Astigmatismus bezogen, die bei der diagnostischen Untersuchung, d. h. zum Zeitpunkt der Gewinnung der Bilddaten 9.1 ermittelt wurde. Der Rotationswinkel α der Cyclotorsion führt dazu, dass diese Hauptachse sich zum zweiten Zeitpunkt, d. h. zur Aufnahme der Bilddaten 9.2 um den Winkel α gedreht hat, wobei das Zentrum der Rotation der Nervenkopf 10.1, 10.2 ist.
  • Mittels einer Kantendetektion ermittelt die Steuereinrichtung 6 (bzw. die Bildauswertungseinrichtung im Falle der Realisierung des Gerätes als Operationsmikroskop 4) den Rotationswinkel α und stellt diesen für nachfolgende Prozesse bereit.
  • Der Rotationswinkel α kann zur Korrektur von Zieldaten der Laserbehandlungseinrichtung 7 (Gerät als Behandlungsgerät 4 ausgestaltet) bzw. einer anderen Laserbehandlungseinrichtung (Gerät als Operationsmikroskop 4 ausgestaltet) bereitgestellt werden. Die Bilddaten 9.1 und 9.2 zeigen nicht nur eine Rotation sondern auch eine laterale Verschiebung. Dies ist für die Ermittlung des Rotationswinkels α, d. h. der Angabe über die Cyclotorsion ohne weitere Relevanz, da der Nervenkopf 10.1, 10.2 als Zentrum der Rotation angenommen wird. Die Angaben über die Cyclotorsion umfassen also in der Regel nicht nur den Rotationswinkel α, sondern auch die Lage des Rotationszentrums, d. h. den Durchstoßpunkt der Sehachse durch die Retina.
  • Die Angaben über die Cyclotorsion können einmalig vor Beginn des chirurgischen Eingriffes ermittelt werden. Auf Basis der Angaben können Steuerdaten für die Laserbehandlungseinrichtung 7 oder eine andere Laserbehandlungseinrichtung korrigiert werden, die auf Basis von Informationen erzeugt wurden, die zu einem Zeitpunkt ermittelt wurden, zu dem die Bilddaten 9.1 aufgezeichnet wurden. In einer Weiterbildung wird die Vorrichtung auch während des chirurgischen Eingriffs aktiv, indem fortwährend die Angaben über die Cyclotorsion ermittelt und zur Nachführung der Ansteuerung der Laserbehandlungseinrichtung hinsichtlich einer variierenden Cyclotorsion verwendet werden.
  • Die Ermittlung des Rotationswinkels kann beispielsweise mittels einer Bildregistrierung erfolgen. Eine mögliche Ausführungsform für eine solche Bildregistrierung ist die Verwendung der Korrelationsfunktion. Dazu wird ein Bildausschnitt um den Nervenkopf herum ausgewählt, und man bildet die Korrelationsfunktion für verschiedene relative Drehlagen dieses Ausschnittes der Bilddaten 9.1 und 9.2. Die Maximierung der Korrelationsfunktion erhält man für den negativen Rotationswinkel α, d. h. wenn die Bilddaten 9.2 genau um den Betrag von α in die Lage der Bilddaten 9.1 zurückgedreht wurden.
  • Die Angaben über die Cyclotorsion, beispielsweise den Drehwinkel, das Rotationszentrum und bevorzugt auch über die Veränderung der Hauptachse 12.1 zur Hauptachse 12.2 wird bevorzugt in eine Anzeige des Operationsmikroskops 4 oder des Behandlungsgeräts 5 eingeblendet oder geeignet überlagert.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2009/0012505 A1 [0005]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • S. Arba-Mosquera, M. Arbelaez, „Three-month clinical outcomes with static and dynamic cyclotorsion correction using the Schwind Amaris“, Cornea, September 2011, 30 (9), S. 951–957 [0005]
    • S. Arba-Mosquera, M. Arbelaez, „Use of a six-dimensional eye-tracker in corneal laser refractive surgery with the Schwind Amaris TotalTech laser“ [0005]
    • J. Refract. Surg., August 2011, 27 (8), S. 582–590 [0005]

Claims (14)

  1. Vorrichtung zur Messung der Position eines Auges (2) eines Säugers, die zur Ermittlung einer Lageänderung des Auges (2) zwischen zwei Zeitpunkten aufweist: – mindestens einen optischen Kohärenztomographen (3, 5) zur Erzeugung von Bildern mindestens eines Teils der Retina zu den zwei Zeitpunkten und zur Ausgabe von entsprechenden Bilddaten (9.1, 9.2) und – eine Bildverarbeitungseinrichtung (6), die ausgebildet ist, zu den zwei Zeitpunkten zugeordneten Bilddaten (9.1, 9.2) zu vergleichen und einen Rotationswinkel (α) zwischen den Bildern zu ermitteln, wobei die Bildverarbeitungseinrichtung (6) weiter ausgebildet ist, den Rotationswinkel (α) als Angabe über eine Cyclotorsion des Auges (2) zwischen den zwei Zeitpunkten auszugeben.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine optische Kohärenztomograph (3, 5) zur Durchführung eines Retinascans ausgebildet ist.
  3. Vorrichtung nach einem der obigen Ansprüche, wobei der mindestens eine optische Kohärenztomograph (3, 5) so ausgebildet ist, dass der abgebildete Teil der Retina einen Nervenkopf (10.1, 10.2) umfasst, und die Bildverarbeitungseinrichtung (6) ausgebildet ist, in den Bilddaten (9.1, 9.2) die Lage des Nervenkopfes (10.1, 10.2) und die Lage von diesem ausgehende Adern (11.1, 11.2) in der Aderhaut des Auges (2) ermittelt und bei der Ermittlung des Rotationswinkels (α) den Nervenkopf (10.1, 10.2) als Rotationszentrum zu Grunde legt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Bildverarbeitungseinrichtung (6) ausgebildet ist, in den Bilddaten (9.1, 9.2) die Lage der Adern (10.1, 10.2) in der Aderhaut des Auges (2) mittels einer Kantendetektion zu ermitteln.
  5. Vorrichtung nach einem der obigen Ansprüche, die weiter ein Operationsmikroskop (49 aufweist, das eine Anzeige und eine Steuereinrichtung (6) hat, welche den Rotationswinkel (α) in der Anzeige einblendet, bevorzugt bezogen auf eine augenastimagtismusbezogene Referenzachse (12.1, 12.2).
  6. Vorrichtung nach einem der obigen Ansprüche, die weiter eine Steuereinrichtung zur Erzeugung von Steuerdaten für eine Laserbehandlungseinrichtung (7) aufweist oder deren Bildverarbeitungseinrichtung als solche Steuereinrichtung ausgebildet ist, wobei die Laserbehandlungseinrichtung (7) Laserstrahlung auf im Auge (2) liegende Zielpunkte abgibt, um Veränderungen in Strukturen des Auges (2) zu bewirken, aufweist, wobei die Steuereinrichtung die Steuerdaten auf Basis der Angabe über die Cyclotorsion des Auges (2) korrigiert.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die weiter eine Laserbehandlungseinrichtung (7) aufweist, welche Laserstrahlung auf im Auge liegende Zielpunkte abgibt, um Veränderungen in Strukturen des Auges zu bewirken, wobei der optische Kohärenztomograph (5) wiederholt Bilddaten (9.2) erzeugt und die Bildverarbeitungseinrichtung (6) wiederholt Angaben über die Cyclotorsion des Auges (2) ausgibt und die Laserbehandlungseinrichtung (7) die Zielpunkte hinsichtlich einer Veränderung der Angabe über die Cyclotorsion des Auges (2) nachführt.
  8. Verfahren zur Messung der Position eines Auges (2) eines Säugers, wobei eine Lageänderung des Auges (2) zwischen einem ersten Zeitpunkt und einem zweiten Zeitpunkt ermittelt wird, indem – mittels optischer Kohärenztomographie (3, 5) zum ersten Zeitpunkt ein erstes Bild (9.1) mindestens eines Teils der Retina und zum zweiten Zeitpunkt ein zweites Bild (9.2) des Teils der Retina gewonnen wird, – ein Rotationswinkel (α) zwischen erstem und zweitem Bild (9.1, 9.2) ermittelt wird und – der Rotationswinkel (α) als Angabe über eine Cyclotorsion des Auges (2) zwischen erstem und zweitem Zeitpunkt ausgegeben wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei mittels der optischen Kohärenztomographie (3, 5) ein Retinascans durchgeführt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei der Teil der Retina einen Nervenkopf (10.1, 10.2) der Retina umfasst, und die Lage des Nervenkopfes (10.1, 10.2) und die Lage von diesem ausgehender Adern (11.1, 11.2) in der Aderhaut des Auges (2) ermittelt und bei der Ermittlung des Rotationswinkels (α) der Nervenkopf (10.1, 10.2) als Rotationszentrum zu Grunde gelegt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Lage der Adern (11.1, 11.2) in der Aderhaut des Auges (2) mittels einer Kantendetektion ermittelt wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei der Rotationswinkel (α) in eine Anzeige eines Operationsmikroskops (4) eingeblendet wird, bevorzugt bezogen auf eine augenastimagtismusbezogene Referenzachse (12.1, 12.2).
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei weiter Steuerdaten für eine Laserbehandlungseinrichtung (7) erzeugt werden, welche Laserstrahlung auf im Auge (2) liegende Zielpunkte abgibt, um Veränderungen in Strukturen des Auges (2) zu bewirken, wobei die Steuerdaten auf Basis der Angabe über die Cyclotorsion des Auges (2) korrigiert werden.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei der Säuger zwischen erstem und zweitem Zeitpunkt in seiner Lage so bewegt wird, dass die Ausrichtung der Sehachse des Auges (2) senkrecht zur Horizontalen um einen Winkel von 60–120° verändert wird.
DE102014201746.7A 2014-01-31 2014-01-31 Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Position eines Auges Withdrawn DE102014201746A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014201746.7A DE102014201746A1 (de) 2014-01-31 2014-01-31 Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Position eines Auges
PCT/EP2015/051431 WO2015113917A1 (de) 2014-01-31 2015-01-26 Verfahren und vorrichtung zur messung der position eines auges
US15/113,756 US20170007446A1 (en) 2014-01-31 2015-01-26 Method and device for measuring the position of an eye

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014201746.7A DE102014201746A1 (de) 2014-01-31 2014-01-31 Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Position eines Auges

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014201746A1 true DE102014201746A1 (de) 2015-08-06

Family

ID=52444282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014201746.7A Withdrawn DE102014201746A1 (de) 2014-01-31 2014-01-31 Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Position eines Auges

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20170007446A1 (de)
DE (1) DE102014201746A1 (de)
WO (1) WO2015113917A1 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3481347A1 (de) * 2016-07-06 2019-05-15 Amo Wavefront Sciences, LLC Netzhautbildgebung als referenz während der augenlaserchirurgie
WO2018203174A1 (en) 2017-05-02 2018-11-08 Novartis Ag Reconfigurable optical coherence tomography (oct) system
KR102112408B1 (ko) * 2018-09-04 2020-05-18 한양대학교 산학협력단 안구운동 분석 시스템 및 방법
WO2020141537A1 (en) * 2019-01-03 2020-07-09 Immersix Ltd System and method for eye tracking
EP4197428A1 (de) * 2021-12-20 2023-06-21 Ziemer Ophthalmic Systems AG Opthalmologische behandlungsvorrichtung zur bestimmung eines drehwinkels eines auges

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5644642A (en) * 1995-04-03 1997-07-01 Carl Zeiss, Inc. Gaze tracking using optical coherence tomography
US20060187462A1 (en) * 2005-01-21 2006-08-24 Vivek Srinivasan Methods and apparatus for optical coherence tomography scanning
US20090012505A1 (en) 2002-05-30 2009-01-08 Amo Manufacturing Usa, Llc Methods and Systems for Tracking a Torsional Orientation and Position of an Eye
US20090275929A1 (en) * 2008-04-30 2009-11-05 Amo Development, Llc System and method for controlling measurement in an eye during ophthalmic procedure

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2002233323A1 (en) * 2001-02-09 2002-08-28 Sensomotoric Instruments Gmbh Multidimensional eye tracking and position measurement system
US7805009B2 (en) * 2005-04-06 2010-09-28 Carl Zeiss Meditec, Inc. Method and apparatus for measuring motion of a subject using a series of partial images from an imaging system
EP2477587B1 (de) * 2009-09-18 2017-01-11 AMO Development, LLC Registrierung einer hornhautklappe durch optische mess- und/oder behandlungsdaten für lasik- und andere verfahren
US8733934B2 (en) * 2011-05-16 2014-05-27 Wavelight Gmbh Instrument for examining or machining a human eye

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5644642A (en) * 1995-04-03 1997-07-01 Carl Zeiss, Inc. Gaze tracking using optical coherence tomography
US20090012505A1 (en) 2002-05-30 2009-01-08 Amo Manufacturing Usa, Llc Methods and Systems for Tracking a Torsional Orientation and Position of an Eye
US20060187462A1 (en) * 2005-01-21 2006-08-24 Vivek Srinivasan Methods and apparatus for optical coherence tomography scanning
US20090275929A1 (en) * 2008-04-30 2009-11-05 Amo Development, Llc System and method for controlling measurement in an eye during ophthalmic procedure

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J. Refract. Surg., August 2011, 27 (8), S. 582-590
S. Arba-Mosquera, M. Arbelaez, "Three-month clinical outcomes with static and dynamic cyclotorsion correction using the Schwind Amaris", Cornea, September 2011, 30 (9), S. 951-957
S. Arba-Mosquera, M. Arbelaez, "Use of a six-dimensional eye-tracker in corneal laser refractive surgery with the Schwind Amaris TotalTech laser"

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015113917A1 (de) 2015-08-06
US20170007446A1 (en) 2017-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2337534B1 (de) Vorrichtung, verfahren und steuerprogramm für ophthalmologische, insbesondere refraktive laserchirurgie
DE102008034490B4 (de) Augenchirurgiesystem und Verfahren zur Vorbereitung und Durchführung einer Augenoperation
DE102005042436C5 (de) Ophthalmo-Operationsmikroskop mit Messeinrichtung
EP2729099B1 (de) Vorrichtung und verfahren für ein lasergestütztes augenchirurgisches behandlungssystem
EP3817641B1 (de) Bestimmung einer veränderung eines refraktionsfehlers eines auges
EP3052001B1 (de) Verfahren zur bestimmung des hornhaut-astigmatismus mittels optischer kohärenztomographie
EP2618720A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur aufnahme und darstellung eines oct-ganzaugenscans
DE10313028A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Augenausrichtung
WO2015113917A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur messung der position eines auges
WO2016055422A1 (de) Operationssystem mit einer oct-einrichtung
DE102013106420A1 (de) Verfahren zum Ausrichten eines Systems und System zum Erfassen von Positionsdaten wenigstens eines Elementes im vorderen Bereich eines Auges
EP3740114B1 (de) Verfahren zur durchgehenden kontrolle der fixation eines patientenauges während der erfassung dessen biometrischer messdaten
DE102011083789A1 (de) Ophthalmologisches Analyseverfahren
DE202019005517U1 (de) Individuell angepasste Ablation zur Fehlsichtigkeitskorrektur
WO2021239605A1 (de) Uv-laser basiertes system zur fehlsichtigkeitskorrektur und verfahren zu dessen zentrierung
WO2010149368A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur ausrichtung von ortsbezogenen augendaten
DE102014014093B4 (de) Augenchirurgiesystem und Verfahren zum Betreiben eines Augenchirurgiesystems
EP4157171A1 (de) System zur laserbasierten fehlsichtigkeitskorrektur und verfahren zu dessen ausrichtung
DE102014220410A1 (de) Ermitteln einer Patientenauge-Karte
DE102018203695A1 (de) Ophthalmologisches Operationsset sowie eine Kontaktlinse
DE102020123728A1 (de) Verfahren zur Bestimmung eines Parameters eines Auges und Vorrichtung zur Identifizierung einer Winkellage eines Auges
DE102010013986A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen eines Werts eines einen Abbildungsfehler eines Auges beschreibenden Parameters
DE102013002828A1 (de) Verfahren zur Bestimmung der Gesamtbrechkraft der Hornhaut eines Auges

Legal Events

Date Code Title Description
R083 Amendment of/additions to inventor(s)
R163 Identified publications notified
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: CARL ZEISS MEDITEC AG, DE

Free format text: FORMER OWNERS: CARL ZEISS AG, 73447 OBERKOCHEN, DE; CARL ZEISS MEDITEC AG, 07745 JENA, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: PATENTANWAELTE GEYER, FEHNERS & PARTNER MBB, DE

R012 Request for examination validly filed
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee