DE102014201746A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Position eines Auges - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Position eines Auges Download PDFInfo
- 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- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS 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
- A61F9/00—Methods 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
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
- A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/0016—Operational features thereof
- A61B3/0025—Operational features thereof characterised by electronic signal processing, e.g. eye models
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/102—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for optical coherence tomography [OCT]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/113—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining or recording eye movement
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/12—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for looking at the eye fundus, e.g. ophthalmoscopes
- A61B3/1225—Objective 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
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, 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
- A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
- A61B90/37—Surgical systems with images on a monitor during operation
- A61B2090/373—Surgical systems with images on a monitor during operation using light, e.g. by using optical scanners
- A61B2090/3735—Optical coherence tomography [OCT]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS 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
- A61F9/00—Methods 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
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
- A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
- A61F2009/00844—Feedback systems
- A61F2009/00846—Eyetracking
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS 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
- A61F9/00—Methods 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
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
- A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
- A61F2009/00844—Feedback systems
- A61F2009/00851—Optical coherence topography [OCT]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS 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
- A61F9/00—Methods 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
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
- A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
- A61F2009/00861—Methods or devices for eye surgery using laser adapted for treatment at a particular location
- A61F2009/00863—Retina
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.
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 - 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 Diagnosegerät1 zur diagnostischen Untersuchung eines Auges vor einer operativen Fehlsichtigkeitskorrektur, bei welcher es sich im beschriebenen Ausführungsbeispiel um eine LASIK-Operation handelt. Das Diagnosegerät1 erfasst ein Auge2 , dessen Fehlsichtigkeit korrigiert werden soll. Das Diagnosegerät1 enthält dazu einen optischen Kohärenztomograph, kurz OCT3 , welcher einen axialen Erfassungsbereich von der Hornhaut bis zur Retina des Auges2 aufweist. Mit anderen Worten, der OCT3 ist in der Lage, je nach Einstellung nicht nur die Hornhaut des Auges2 zu vermessen, sondern auch ein Bild der Retina des Auges2 zu gewinnen. - Mit dem Diagnosegerät
1 wird der Korrekturbedarf des Auges2 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 Diagnosegerät1 , d. h. ist in aufrechter Körperhaltung. Mit dem OCT3 wird nicht nur die Lage des Hauptmeridians ermittelt, sondern auch ein Bild der Retina des Auges2 gewonnen und abgespeichert. Die entsprechenden Messwerte bzw. Daten, welche vom Diagnosegerät1 ermittelt wurden, können über eine Datenverbindung8 anderen Geräten, beispielsweise einem entsprechenden Operationsmikroskop zur Verfügung gestellt werden. Dies wird weiter unten noch erläutert. -
2 zeigt schematisch ein Behandlungsgerät4 , das optional auch als Operationsmikroskop4 ausgebildet sein kann. Dieses Gerät enthält ebenfalls einen optischen Kohärenztomographen in Form des OCT5 . Der Patient liegt unter dem Behandlungsgerät4 /Operationsmikroskop4 . - 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 Steuereinrichtung6 vergleicht dieses Bild mit dem Bild, das vom Diagnosegerät1 geliefert wurde. Dieses Bild kann beispielsweise über die erwähnte Datenverbindung8 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 Steuereinrichtung6 versehen, die zum einen die genannte Bildauswertung durchführt und zum anderen eine Laserbehandlungseinrichtung7 ansteuert, welche im Rahmen des ophthalmologischen Eingriffs Strukturen im Auge verändert. Ist das Gerät hingegen als Operationsmikroskop4 ausgebildet, muss die Laserbehandlungseinrichtung7 nicht Bestandteil des Gerätes sein, und die Steuereinrichtung6 kann auch als bloße Bildverarbeitungseinrichtung ausgestaltet sein. - In einer Abwandlung der Bauweisen der Geräte
1 und4 können diese auch in einem Gerät zusammengefasst sein. Eine externe Datenverbindung in Form der Datenverbindung8 ist dann nicht nötig, und es wird nur ein einziger OCT verwendet. -
3 zeigt zwei Bilder entsprechend Bilddaten9.1 und9.2 , die vom OCT3 ,5 geliefert werden. In der dargestellten Ausführungsform der1 und2 liefert dabei das OCT3 die Bilddaten9.1 , das OCT5 die Bilddaten9.2 . Die Bilddaten sind, wie bereits erläutert, zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufgenommen, nämlich die Bilddaten9.1 bei der diagnostischen Untersuchung des Auges, die Bilddaten9.2 direkt vor dem augenchirurgischen Eingriff. In der Ausführungsform ohne getrennte Geräte1 und4 stammen sowohl die Bilddaten9.1 als auch die Bilddaten9.2 vom selben OCT, jedoch ebenfalls zu unterschiedlichen Zeitpunkten. - In den Bilddaten
9.1 ,9.2 ist der Nervenkopf10.1 ,10.2 der Retina des Auges2 zu erkennen. Die Sehachse des Auges2 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 Nervenkopf10.1 bzw.10.2 als Zentrum der Rotation zugrunde gelegt. Der Drehwinkel wird an einer Auswertung von Adern11.1 ,11.2 der Aderhaut des Auges2 erkannt. Er wird bevorzugt auf eine Hauptachse12.1 eines Astigmatismus bezogen, die bei der diagnostischen Untersuchung, d. h. zum Zeitpunkt der Gewinnung der Bilddaten9.1 ermittelt wurde. Der Rotationswinkel α der Cyclotorsion führt dazu, dass diese Hauptachse sich zum zweiten Zeitpunkt, d. h. zur Aufnahme der Bilddaten9.2 um den Winkel α gedreht hat, wobei das Zentrum der Rotation der Nervenkopf10.1 ,10.2 ist. - Mittels einer Kantendetektion ermittelt die Steuereinrichtung
6 (bzw. die Bildauswertungseinrichtung im Falle der Realisierung des Gerätes als Operationsmikroskop4 ) den Rotationswinkel α und stellt diesen für nachfolgende Prozesse bereit. - Der Rotationswinkel α kann zur Korrektur von Zieldaten der Laserbehandlungseinrichtung
7 (Gerät als Behandlungsgerät4 ausgestaltet) bzw. einer anderen Laserbehandlungseinrichtung (Gerät als Operationsmikroskop4 ausgestaltet) bereitgestellt werden. Die Bilddaten9.1 und9.2 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 Nervenkopf10.1 ,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 Bilddaten9.1 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 und9.2 . Die Maximierung der Korrelationsfunktion erhält man für den negativen Rotationswinkel α, d. h. wenn die Bilddaten9.2 genau um den Betrag von α in die Lage der Bilddaten9.1 zurückgedreht wurden. - Die Angaben über die Cyclotorsion, beispielsweise den Drehwinkel, das Rotationszentrum und bevorzugt auch über die Veränderung der Hauptachse
12.1 zur Hauptachse12.2 wird bevorzugt in eine Anzeige des Operationsmikroskops4 oder des Behandlungsgeräts5 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)
- 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. - Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine optische Kohärenztomograph (
3 ,5 ) zur Durchführung eines Retinascans ausgebildet ist. - 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. - 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. - 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 ). - 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. - 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. - 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. - Verfahren nach Anspruch 8, wobei mittels der optischen Kohärenztomographie (
3 ,5 ) ein Retinascans durchgeführt wird. - 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. - Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Lage der Adern (
11.1 ,11.2 ) in der Aderhaut des Auges (2 ) mittels einer Kantendetektion ermittelt wird. - 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 ). - 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. - 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.
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)
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)
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)
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 |
-
2014
- 2014-01-31 DE DE102014201746.7A patent/DE102014201746A1/de not_active Withdrawn
-
2015
- 2015-01-26 WO PCT/EP2015/051431 patent/WO2015113917A1/de active Application Filing
- 2015-01-26 US US15/113,756 patent/US20170007446A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
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)
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 |