DE102015011420B4 - Verfahren zur Visualisierung einer Membran an einer Retina eines Auges und chirurgisches Mikroskop zur Ausführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Visualisierung einer Membran an einer Retina eines Auges und chirurgisches Mikroskop zur Ausführung des Verfahrens Download PDF

Info

Publication number
DE102015011420B4
DE102015011420B4 DE102015011420.4A DE102015011420A DE102015011420B4 DE 102015011420 B4 DE102015011420 B4 DE 102015011420B4 DE 102015011420 A DE102015011420 A DE 102015011420A DE 102015011420 B4 DE102015011420 B4 DE 102015011420B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
image
retina
eye
membrane
transformation
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.)
Active
Application number
DE102015011420.4A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102015011420A1 (de
Inventor
Abouzar Eslami
Corinna MAIER-MATIC
Falk HARTWIG
Christine Kochwanger
Stefan DUCA
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
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 filed Critical Carl Zeiss Meditec AG
Priority to DE102015011420.4A priority Critical patent/DE102015011420B4/de
Priority to US15/253,468 priority patent/US10264961B2/en
Publication of DE102015011420A1 publication Critical patent/DE102015011420A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102015011420B4 publication Critical patent/DE102015011420B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • A61B3/12Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for looking at the eye fundus, e.g. ophthalmoscopes
    • 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
    • A61B3/0041Operational features thereof characterised by display arrangements
    • 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
    • A61B3/13Ophthalmic microscopes
    • 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
    • A61B3/14Arrangements specially adapted for eye photography

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zur Visualisierung einer Membran an einer Retina eines Auges umfasst ein Aufnehmen eines ersten Bildes der Retina des Auges, wobei die Membran an der Retina des Auges nicht eingefärbt ist, ein Aufnehmen eines zweiten Bildes der Retina des Auges nachdem die Membran an der Retina des Auges eingefärbt wurde, ein Bestimmen einer ersten Transformation derart, dass einander entsprechende Strukturen der Retina des Auges in dem zweiten Bild und dem mit der ersten Transformation transformierten ersten Bild an einander entsprechenden Stellen angeordnet sind, ein Identifizieren von Bildbereichen in dem zweiten Bild, welche die Membran an der Retina enthalten basierend auf dem transformierten ersten Bild und dem aufgenommenen zweiten Bild und ein Darstellen des zweiten Bildes derart, dass die identifizierten Bildbereiche in dem zweiten Bild relativ zu einer Umgebung der identifizierten Bildbereiche hervorgehoben sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Visualisierung einer Membran an einer Retina eines Auges und ein chirurgisches Mikroskop zur Durchführung des Verfahrens.
  • Epiretinale Gliose ist eine Erkrankung des Auges, bei welcher sich der hintere Glaskörper verändert, wobei sich eine durchsichtige, zellophanartige Membran auf der zentralen Netzhaut bildet. Diese Membran ist transparent oder semitransparent und hat typischerweise eine Dicke von wenigen Mikrometern. Die Membran schrumpft langsam und verformt infolgedessen die Retina. Dadurch bilden sich Falten in der Retina, was dazu führen kann, dass sich beim Patienten der zentrale Visus verringert und die visuelle Wahrnehmung verzerrt ist. Die mechanischen Kräfte, welche auf das Gewebe der Retina ausgeübt werden, führen zu einer Ansammlung von Wasser, was eine Schwellung der Retina verursacht. Dies verringert den zentralen Visus zusätzlich. Ist das Sehvermögen des Patienten zu sehr eingeschränkt, muss die epiretinale Gliose durch einen Eingriff behandelt werden.
  • Bei diesem Eingriff wird zunächst der hintere Glaskörper entfernt. Anschließend wird die epiretinale Membran von der Retina mit Hilfe einer Pinzette abgezogen, wobei die Membran mit der Pinzette in einem flachen Winkel von der Retina gezupft wird. Gegebenenfalls entfernt der Operateur zusätzlich die innere Grenzmembran, wodurch eine signifikant geringere Rezidivrate erreicht werden kann. Das Entfernen der epiretinalen Membran oder der inneren Grenzmembran wird jeweils als Membran-Peeling bezeichnet.
  • Das Membran-Peeling stellt an den Operateur hohe Anforderungen. Die Membran ist mit Hilfe herkömmlicher Mikroskope nur schwer zu erkennen. Daher wird das Membran-Peeling bisweilen als schwierigster Eingriff bezeichnet, welcher am Auge durchgeführt wird.
  • Um die Membran vom darunter liegenden und umgebenden gesunden Gewebe zu unterscheiden, wird bei herkömmlichen Eingriffen in der Regel ein Farbstoff verwendet, der Gewebestrukturen der epiretinalen Membran bzw. der inneren Grenzmembran selektiv verfärbt. Mehrere dieser Farbstoffe wurden jedoch im Hinblick auf eine mögliche Toxizität kritisch diskutiert. Typischerweise muss der Farbstoff in möglichst großer Verdünnung verwendet werden, um eine toxische Wirkung weitestgehend auszuschließen, was andererseits wieder zu einem geringeren Farbkontrast der eingefärbten Membranen und damit zu einer geringeren Sichtbarkeit der Membranen für den Operateur führt.
  • Es ist beispielsweise folgender Stand der Technik bekannt, der im Zusammenhang chirurgischen Eingriffen am Auge steht:
    US 2014/0362343 A1 offenbart ein chirurgisches Mikroskop, welches bei chirurgischen Eingriffen am Auge eingesetzt werden kann.
  • US 6 840 933 B1 offenbart Verfahren und Vorrichtungen zur Behandlung der altersbedingten Makuladegeneration.
  • US 2010/0 103 250 A1 offenbart Verfahren und Vorrichtungen zur Darstellung von Autofluoreszenzbildern von Blutgefäßen.
  • US 7 070 619 B2 offenbart ein System zum Bereitstellen von Indocyaningrün für die Augenchirurgie.
  • US 6 372 449 B1 offenbart ein Verfahren zum Sichtbarmachen von Membranen und Strukturen innerhalb eines Auges mittels Trypanblau.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Visualisierung einer Membran an einer Retina eines Auges vorzuschlagen, welche die Membran für einen Operateur besser sichtbar macht. Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein chirurgisches Mikroskop vorzuschlagen, mit welchem ein solches Verfahren möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch Bereitstellen eines Verfahrens zur Visualisierung einer Membran an einer Retina eines Auges mit den Merkmalen des Anspruchs 1, wobei zweckdienliche Ausführungsformen diese Verfahrens in den abhängigen Ansprüchen 2 und 3 angegeben sind, sowie Bereitstellen eines chirurgischen Mikroskops mit den Merkmalen des Anspruchs 4.
  • Gemäß einer ersten Ausführungsform umfasst ein Verfahren zur Visualisierung einer Membran einer Retina eines Auges: Aufnehmen eines ersten Bildes der Retina des Auges, wobei die Membran an der Retina des Auges nicht eingefärbt ist; Aufnehmen eines zweiten Bildes der Retina des Auges nachdem die Membran an der Retina des Auges eingefärbt wurde; Bestimmen einer ersten Transformation derart, dass einander entsprechende Strukturen der Retina des Auges in dem zweiten Bild und dem mit der ersten Transformation transformierten ersten Bild an einander entsprechenden Stellen angeordnet sind; Identifizieren von Bildbereichen in dem zweiten Bild, welche die Membran an der Retina im Wesentlichen vollständig enthalten und die Membran der Retina im Wesentlichen ausschließlich enthalten, und zwar basierend auf dem transformierten ersten Bild und dem aufgenommenen zweiten Bild; Darstellen des zweiten Bildes derart, dass die identifizierten Bildbereiche in dem zweiten Bild relativ zu einer Umgebung der identifizierten Bildbereiche hervorgehoben sind.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform umfasst ein chirurgisches Mikroskop eine Mikroskop-Optik, eine Kamera, eine Anzeigevorrichtung, und eine Steuerung, welche dazu konfiguriert ist, das voran genannte Verfahren durch Ansteuern der Komponenten des Mikroskops und durch Bildverarbeitung auszuführen.
  • Das erste Bild kann mit der Kamera des Mikroskops aufgenommen werden. Das Aufnehmen des ersten Bildes kann durch einen Befehl eines Benutzers des Mikroskops ausgelöst werden. Dieser Befehl kann von dem Benutzer beispielsweise durch das Betätigen eines an die Steuerung angeschlossenen Schalters oder durch einen Sprachbefehl gegeben werden, der über ein an die Steuerung angeschlossenes Mikrofon detektiert und durch ein Sprachanalysemodul der Steuerung erkannt wird.
  • Das erste Bild wird zu einer Zeit aufgenommen, zu der der Farbstoff zur Einfärbung der Membran noch nicht appliziert ist. Dieser Farbstoff wird nach dem Aufnehmen des ersten Bildes appliziert, um die Membran an der Retina des Auges einzufärben. Daraufhin wird das zweite Bild der Retina des Auges aufgenommen. Das Aufnehmen des zweiten Bildes kann auf ähnliche Weise ausgelöst werden wie das vorangehend beschriebene Aufnehmen des ersten Bildes.
  • Zwischen der Aufnahme des ersten Bildes und der Aufnahme des zweiten Bildes hat sich das Auge typischerweise relativ zu der Kamera verlagert oder der Operateur hat eine Einstellung des Mikroskops, wie beispielsweise eine Vergrößerung des Mikroskops, zwischen der Aufnahme des ersten und des zweiten Bildes verändert. Dies führt dazu, dass einander entsprechende Strukturen der Retina des Auges in dem ersten Bild und dem zweiten Bild nicht an einander entsprechenden Stellen angeordnet sind, weshalb es für eine automatisierte Bildverarbeitung schwierig ist, durch einen Vergleich des ersten Bildes mit dem zweiten Bild die eingefärbte Membran an der Retina richtig zu identifizieren. Deshalb wird die erste Transformation bestimmt, welche derart gestaltet ist, dass einander entsprechende Strukturen der Retina des Auges in dem zweiten Bild und dem mit der ersten Transformation transformierten ersten Bild an einander entsprechenden Stellen angeordnet sind. Die erste Transformation kann beispielsweise durch Parameter charakterisiert werden, welche eine Translation, eine Rotation und/oder eine Skalierung des ersten Bildes beschreiben.
  • Nach dem Anwenden der ersten Transformation auf das erste Bild können das transformierte erste Bild und das zweite Bild durch eine automatisierte Bildverarbeitung analysiert werden, um in dem zweiten Bild Bildbereiche zu identifizieren, welche der eingefärbten Membran an der Retina entsprechen. Hierbei werden die Bildbereiche so identifiziert, dass die identifizierten Bildbereiche die Membran an der Retina im Wesentlichen vollständig und ausschließlich enthalten.
  • Das Identifizieren der Bildbereiche in dem zweiten Bild kann einen Bildbearbeitungsschritt der Hintergrundentfernung umfassen. Hierbei entspricht der Hintergrund den Strukturen der Retina, welche nicht von der Membran überlagert sind, und der Vordergrund entspricht den Bereichen des zweiten Bildes, welche die eingefärbte Membran enthalten. Hierbei wird davon ausgegangen, dass sich die Bereiche der Retina, welche nicht von der Membran überlagert sind, in dem ersten Bild und dem zweiten Bild unverändert enthalten sind und aufgrund der Anwendung der ersten Transformation in dem ersten Bild und in dem zweiten Bild an in Wesentlichen gleichen Orten angeordnet sind. Die von der Membran nicht überlagerten Bereiche der Retina sind in dem ersten und dem zweiten Bild somit statisch enthalten. Andererseits haben sich die Bereiche des ersten und des zweiten Bildes, welche die Membran enthalten, zwischen der Aufnahme des ersten und des zweiten Bildes aufgrund der Einfärbung der Membran dynamisch verändert. Bei dem Bildverarbeitungsschritt der Hintergrundentfernung werden statische Bildbereiche als Hintergrund und dynamisch sich ändernde Bildbereiche als Vordergrund betrachtet. Der auf diese Weise identifizierte Hintergrund kann aus dem zweiten Bild entfernt werden, sodass lediglich die Bereiche, welche die Membran wiedergeben, in dem zweiten Bild verbleiben.
  • Ferner kann ein Bildverarbeitungsschritt der digitalen Differenzbildung zwischen dem ersten und dem zweiten Bild durchgeführt werden. Bei einer solchen Differenzbildung werden in dem ersten und dem zweiten Bild statisch enthaltene Strukturen und somit die nicht von der Membran überdeckten Bereiche der Retina im Differenzbild im Wesentlichen nicht enthalten sein, während dynamisch geänderte Strukturen und damit die Bildbereiche, welche die Membran enthalten, im Differenzbild verbleiben. Vor der Differenzbildung kann das erste und/oder das zweite Bild bearbeitet werden, um beispielsweise Helligkeiten und/oder Kontraste in den beiden Bildern aneinander anzupassen, sodass die statischen Bereiche besser unterdrückt werden. Die Bildbearbeitungsschritte der Hintergrundentfernung und der digitalen Differenzbildung können auch gemeinsam ausgeführt werden.
  • Nachdem die Bildbereiche des zweiten Bildes identifiziert sind, welche der Membran entsprechen, wird das zweite Bild derart dargestellt, dass die identifizierten Bildbereiche in dem zweiten Bild relativ zu einer Umgebung der identifizierten Bildbereiche hervorgehoben sind. Das Darstellen kann mit der Anzeigevorrichtung des chirurgischen Mikroskops erfolgen. Das Hervorheben kann dadurch erfolgen, dass die identifizierten Bildbereiche mit einer erhöhten Helligkeit und/oder einer bestimmten Farbe in das zweite Bild eingeblendet werden, sodass in dem dargestellten Bild sich die identifizierten Bildbereiche durch eine erhöhte Helligkeit und/oder eine bestimmte Farbe von den verbleibenden Bereichen des zweiten Bildes erkennbar abheben.
  • Hierdurch kann der Benutzer des Mikroskops die Membran an der Retina des Auges von deren Umgebung unterscheiden und den Eingriff im Hinblick auf das Entfernen der Membran planen.
  • Die Schritte des Aufnehmens des zweiten Bildes, des Bestimmens der ersten Transformation, des Identifizierens der Bildbereiche und des Darstellens des zweiten Bildes mit den hervorgehobenen identifizierten Bildbereichen können wiederholt ausgeführt werden. Die Wiederholungsrate kann hierbei durch die Bearbeitungsgeschwindigkeit der Bildverarbeitung zum Identifizieren der Bildbereiche in dem zweiten Bild begrenzt sein. Bei einer ausreichend hohen Wiederholungsrate kann der Benutzer die wiederholten Darstellungen des zweiten Bildes mit hervorgehobenen identifizierten Bildbereichen als Live-Bild in Echtzeit verfolgen und basierend darauf seine Manipulationen mit chirurgischen Werkzeugen an der Membran vornehmen.
  • Gemäß einer zweiten Ausführungsform umfasst ein Verfahren zur Visualisierung einer Membran an einer Retina eines Auges: Aufnehmen eines ersten Bildes der Retina des Auges, wobei die Membran an der Retina des Auges nicht eingefärbt ist; Aufnehmen eines zweiten Bildes der Retina des Auges nachdem die Membran an der Retina des Auges eingefärbt wurde; Bestimmen einer ersten Transformation derart, dass einander entsprechende Strukturen der Retina des Auges in dem zweiten Bild und dem mit der ersten Transformation transformierten ersten Bild an einander entsprechenden Stellen angeordnet sind; Identifizieren von Bildbereichen in dem zweiten Bild, welche die Membran an der Retina im Wesentlichen vollständig enthalten und die Membran der Retina im Wesentlichen ausschließlich enthalten, und zwar basierend auf dem transformierten ersten Bild und dem aufgenommenen zweiten Bild; Aufnehmen eines dritten Bildes der Retina des Auges nachdem das zweite Bild aufgenommen wurde, Bestimmen einer zweiten Transformation derart, dass einander entsprechende Strukturen der Retina des Auges in dem dritten Bild und dem mit der zweiten Transformation transformierten zweiten Bild an einander entsprechenden Stellen angeordnet sind und Darstellen des dritten Bildes in Überlagerung mit den mit der zweiten Transformation transformierten identifizierten Bildbereichen.
  • Dieses Verfahren kann mit einem chirurgischen Mikroskop auf ähnliche Weise ausgeführt werden, wie das Verfahren der vorangehend erläuterten ersten Ausführungsform ausgeführt wird. Bereits erläuterte Verfahrensschritte werden für die vorliegende Ausführungsform zur Vermeidung von Wiederholungen nicht erneut erläutert.
  • Das Verfahren der zweiten Ausführungsform ist gegenüber dem Verfahren der ersten Ausführungsform dann vorteilhaft, wenn die zum Identifizieren der Bildbereiche notwendige Bildverarbeitung lange Zeit in Anspruch nimmt, sodass bei einem wiederholten Durchführen der Verfahrensschritte des Aufnehmens des zweiten Bildes, des Bestimmens der ersten Transformation und des Identifizierens der Bildbereiche die Darstellungsrate des zweiten Bildes zu gering ist, um anhand der dargestellten Bilder die Manipulationen an der Membran vorzunehmen.
  • Deshalb werden die Bildbereiche, welche die Membran im Wesentlichen vollständig und ausschließlich enthalten, nur einmal basierend auf dem transformierten ersten Bild und dem aufgenommenen zweiten Bild identifiziert. Daraufhin wird ein drittes Bild aufgenommen, es wird eine zweite Transformation zwischen dem zweiten Bild und dem dritten Bild derart bestimmt, dass Strukturen der Retina des Auges in dem dritten Bild und dem mit der zweiten Transformation transformierten zweiten Bild an einander entsprechenden Stellen angeordnet sind. Daraufhin wird eine Überlagerung aus dem dritten Bild und den mit der zweiten Transformation transformierten identifizierten Bildbereichen dargestellt.
  • Die Schritte des Aufnehmens des dritten Bildes, des Bestimmens der zweiten Transformation und des Darstellens der Überlagerung können wiederholt ausgeführt werden. Diese wiederholte Ausführung von Verfahrensschritten enthält nicht den aufwändigen Schritt der automatisierten Bildverarbeitung zum Identifizieren der Bildbereiche, weshalb eine Wiederholungsrate der Darstellungen erhöht ist. Die zweite Transformation wird angewendet, um Verlagerungen des Auges relativ zu der Kamera, welche zwischen dem Aufnehmen des zweiten Bildes und dem Aufnehmen des dritten Bildes entstehen, zu kompensieren, weshalb die hervorgehobene Darstellung der zuvor identifizierten Bildbereiche im dritten Bild an den Stellen und in dem Umfang geschieht, an welchen die Membran an der Retina im dritten Bild enthalten ist.
  • Hierbei ist allerdings die dem dritten Bild überlagerte Darstellung der identifizierten Bildbereiche statisch, d. h. eventuell entstehende Änderungen an der Gestalt der Membran, wie sie beispielsweise durch teilweises Entfernen der Membran entstehen können, werden in der überlagerten Darstellung nicht erkennbar sein. Deshalb ist es möglich, in gewissen Zeitabständen, beispielsweise alle 10 Sekunden, die wiederholte Durchführung des Aufnehmens des dritten Bildes, des Bestimmens der zweiten Transformation und des Darstellens der Überlagerung zu unterbrechen und erneut ein aktuelles zweites Bild aufzunehmen und basierend darauf die Bildbereiche zu identifizieren, welche dann wiederholt verwendet werden, um in einer Wiederholung der Schritte des Aufnehmens des dritten Bildes, des Bestimmens der zweiten Transformation und der Darstellung der Überlagerung verwendet zu werden.
  • Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Hierbei zeigt
  • 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines chirurgischen Mikroskops gemäß einer Ausführungsform;
  • 2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Visualisierung einer Membran an einer Retina eines Auges gemäß einer ersten Ausführungsform; und
  • 3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Visualisierung einer Membran an einer Retina eines Auges gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines chirurgischen Mikroskops 1. Das chirurgische Mikroskop 1 umfasst eine Abbildungsoptik 3, welche dazu konfiguriert ist, Bilder einer Retina 7 eines Auges 11 zu erzeugen. Die Abbildung der Retina 7 erfolgt mit der Abbildungsoptik 3 des dargestellten Ausführungsbeispiels zum einen über ein Paar von Okularen 13, in welche ein Chirurg mit seinen beiden Augen Einblick nehmen kann, und zum anderen auf eine Kamera 15, welche Bilder der Retina 7 aufnehmen und die Bilder repräsentierende Daten erzeugen kann.
  • Hierzu umfasst die Optik 3 eine Objektivlinse 17, welche aus ein oder mehreren Linsenelementen bestehen kann und, in dem hier dargestellten Beispiel, insbesondere das Bildfeld nach unendlich abbildet. In dem Strahlengang hinter der Objektivlinse 17 werden zwei Teilstrahlenbündel 19 durch jeweils eine Zoomlinsenanordnung 21 geführt, welche einen Abbildungsmaßstab der Optik ändern können. Hierzu umfassen die beiden Zoomlinsenanordnungen 21 jeweils wenigstens zwei Linsengruppen 22 und 23, welche relativ zueinander in Strahlrichtung der Teilstrahlenbündel 19 verlagerbar sind, wie dies in 1 durch einen Pfeil 24 angedeutet ist. Die Verlagerung der beiden Linsengruppen 22 und 23 relativ zueinander wird durch einen Aktuator 25 gesteuert, welcher wiederum über eine Steuerleitung 27 zur Einstellung des Abbildungsmaßstabs der Optik 3 von einer Steuerung 29 kontrolliert wird.
  • Nach Durchlaufen der Zoomlinsenanordnung 21 treten die Teilstrahlenbündel 19 in die Okulare 13 ein, wobei allerdings aus dem in 1 rechts gezeigten Teilstrahlenbündel 19 über einen teildurchlässigen Spiegel 31 ein Teil des Lichts des Teilstrahlenbündels 19 umgelenkt wird und über eine Kameraadapteroptik 33 auf die Kamera gerichtet wird, so dass diese das Bild der Retina 7 detektieren kann. Die von der Kamera 15 erzeugten Daten werden über eine Datenleitung 35 an die Steuerung 29 übertragen.
  • Die Optik 3 umfasst ferner eine Anzeigevorrichtung mit zwei elektronischen Bildanzeigen 41, welche von der Steuerung 29 über eine Datenleitung 43 mit Bild-Daten versorgt werden. Die von den Bildanzeigen 41 dargestellten Bilder werden jeweils über eine Projektionsoptik 45 und einen in dem Teilstrahlenbündel 19 angeordneten teildurchlässigen Spiegel 47 in die Strahlengänge hin zu den Okularen 13 projiziert, so dass ein Benutzer, der in die Okulare 13 Einblick nimmt, die durch die Anzeigen 41 dargestellten Bilder in Überlagerung mit dem Bild des Bildfelds 7 des Objektbereichs 11 wahrnehmen kann.
  • 2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Visualisierung einer Membran an der Retina 7 des Auges 11. Das Verfahren beginnt mit dem Aufnehmen eines ersten Bildes in einem Schritt 51. Das Aufnehmen des ersten Bildes kann mit der Kamera 15 unter der Kontrolle der Steuerung 29 erfolgen und kann durch eine Aktion des Benutzers ausgelöst werden, indem er beispielsweise einen Schalter betätigt, wie etwa eine Taste einer an die Steuerung 29 angeschlossenen Maus 85 oder einer an die Steuerung 29 angeschlossenen Tastatur 84, oder durch Abgeben eines Sprachbefehls, welcher von der Steuerung 29 erfasst wird. Das erste Bild wird von der Steuerung 29 in einem der Steuerung zugeordneten Speicher als Bilddaten 52 gespeichert.
  • In einem Schritt 53 wird die Membran an der Retina 7 des Auges 11 mit einem geeigneten Farbstoff, wie beispielsweise Indocyaningrün (ICG) eingefärbt. Daraufhin wird in einem Schritt 54 ein zweites Bild aufgenommen, welches als Bilddaten 55 abgespeichert wird. Das Aufnehmen des zweiten Bildes wird ähnlich ausgelöst und von der Steuerung kontrolliert wie das Aufnehmen des ersten Bildes.
  • Daraufhin wird in einem Schritt 56 eine Analyse des ersten Bildes 52 und des zweiten Bildes 55 durch die Steuerung ausgeführt, um eine erste Transformation derart zu bestimmen, dass einander entsprechende Strukturen der Retina des Auges in dem zweiten Bild 55 und dem mit der ersten Transformation transformierten ersten Bild 52 an einander entsprechenden Stellen angeordnet sind. Parameter, welche diese Transformation repräsentieren, wie beispielsweise eine Bildverschiebung, eine Bildrotation und eine Bildskalierung, werden als Parameterdaten 57 gespeichert.
  • Daraufhin werden in einem Schritt 58 Bildbereiche in dem zweiten Bild identifiziert, welche die Membran an der Retina im Wesentlichen vollständig und ausschließlich enthalten. Diese identifizierten Bildbereiche werden als Daten 59 abgespeichert.
  • Daraufhin wird in einem Schritt 60 eine Darstellung erzeugt, welche das zweite Bild repräsentiert und in welcher die identifizierten Bildbereiche 59 hervorgehoben dargestellt sind. Bilddaten 61, welche diese Darstellung repräsentieren, werden erzeugt und an einer Anzeigevorrichtung des chirurgischen Mikroskops dargestellt. Die Anzeigevorrichtung kann beispielsweise ein an die Steuerung 29 angeschlossener Monitor 83 sein. Die Darstellung kann aber auch dadurch erzeugt werden, dass die identifizierten Bildbereiche an der Anzeigevorrichtung 41 dargestellt werden und in den Strahlengang zum Okular über den teildurchlässigen Spiegel 47 eingeblendet werden. Dort erfolgt die Überlagerung mit dem direkten optischen Bild der Retina 7, welches durch die Objektivlinse 17 und das Zoom-System 21 erzeugt wird und, wenigstens solange keine wesentliche Verlagerung der Retina 7 relativ zu der Kamera 15 erfolgt, dem durch die Kamera 15 aufgenommenen zweiten Bild 55 entspricht.
  • Das Verfahren kann nach der erfolgten Darstellung in dem Schritt 60 beendet werden oder sich mit dem Schritt 54 fortsetzen, um diesen und die Schritte 56, 58 und 60 wiederholt durchzuführen.
  • 3 zeigt ein Flussdiagramm einer weiteren Ausführungsform eines Verfahrens zur Visualisierung einer Membran an einer Retina eines Auges. Das Verfahren der 3 führt ebenfalls die Schritte 51, 53, 54, 56 und 58 des Verfahrens der 2 aus, um die Bilddaten 52 des ersten Bildes, die Bilddaten 55 des zweiten Bildes, die Daten 57 der ersten Transformation und die Daten 59 der identifizierten Bildbereiche zu erzeugen. Insoweit wird auf die Beschreibung des Verfahrens der 2 Bezug genommen. Das Verfahren der 3 unterscheidet sich von dem Verfahren der 2 darin, dass die Darstellung des zweiten Bildes mit dem hervorgehobenen identifizierten Bildbereichen (Schritt 60 in 2) nicht erzeugt wird, sondern nach dem Identifizieren der Bildbereiche 59 in dem Schritt 58 ein drittes Bild in einem Schritt 61 aufgenommen wird. Dieses dritte Bild repräsentierende Bilddaten 62 werden abgespeichert.
  • Daraufhin wird in einem Schritt 63 eine zweite Transformation derart bestimmt, dass einander entsprechende Strukturen der Retina des Auges in dem dritten Bild und dem mit der zweiten Transformation transformierten zweiten Bild an einander entsprechenden Stellen angeordnet sind. Daten 64, welche Parameter dieser Transformation repräsentieren, werden abgespeichert.
  • Daraufhin wird in einem Schritt 65 eine Darstellung des dritten Bildes in Überlagerung mit den mit der zweiten Transformation transformierten identifizierten Bildbereichen erzeugt. Bilddaten 66, welche diese Darstellung repräsentieren, können abgespeichert und auf eine Weise dargestellt werden, wie dies vorangehend im Zusammenhang mit dem Schritt 60 der 2 erläutert wurde.
  • Nach dem Schritt 65 kann das Verfahren beendet werden oder an dem Schritt 61 fortgesetzt werden, um die Schritte 61, 63 und 65 wiederholt durchzuführen. Nach einigen Wiederholungen der Schritte 61, 63 und 65 kann das Verfahren an dem Schritt 54 fortgesetzt werden, um ein neues, aktuelleres zweites Bild aufzunehmen und daraufhin die Schritte 56, 58, 61, 63 und 65 durchzuführen.

Claims (4)

  1. Verfahren zur Visualisierung einer Membran an einer Retina eines Auges, umfassend: Aufnehmen eines ersten Bildes der Retina des Auges, wobei die Membran an der Retina des Auges nicht eingefärbt ist; Aufnehmen eines zweiten Bildes der Retina des Auges nachdem die Membran an der Retina des Auges eingefärbt wurde; Bestimmen einer ersten Transformation derart, dass einander entsprechende Strukturen der Retina des Auges in dem zweiten Bild und dem mit der ersten Transformation transformierten ersten Bild an einander entsprechenden Stellen angeordnet sind; Identifizieren von Bildbereichen in dem zweiten Bild, welche die Membran an der Retina im Wesentlichen vollständig enthalten und die Membran der Retina im Wesentlichen ausschließlich enthalten, und zwar basierend auf dem transformierten ersten Bild und dem aufgenommenen zweiten Bild; Darstellen des zweiten Bildes derart, dass die identifizierten Bildbereiche in dem zweiten Bild relativ zu einer Umgebung der identifizierten Bildbereiche hervorgehoben sind, und/oder Aufnehmen eines dritten Bildes der Retina des Auges nachdem das zweite Bild aufgenommen wurde, Bestimmen einer zweiten Transformation derart, dass einander entsprechende Strukturen der Retina des Auges in dem dritten Bild und dem mit der zweiten Transformation transformierten zweiten Bild an einander entsprechenden Stellen angeordnet sind und Darstellen des dritten Bildes in Überlagerung mit den mit der zweiten Transformation transformierten identifizierten Bildbereichen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Identifizieren der Bildbereiche in dem zweiten Bild eine Hintergrundentfernung an dem ersten und/oder an dem zweiten Bild und/oder eine digitale Differenzbildung zwischen dem ersten und dem zweiten Bild umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend Einfärben der epiretinalen Membran nach dem Aufnehmen des ersten Bildes und vor dem Aufnehmen des zweiten Bildes.
  4. Chirurgisches Mikroskop, umfassend: eine Mikroskop-Optik; eine Kamera; eine Anzeigevorrichtung; und eine Steuerung; wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, ein Steuerungsverfahren auszuführen, welches umfasst: Aufnehmen eines ersten Bildes einer Retina eines Auges mit der Kamera, wobei eine Membran an der Retina des Auges nicht eingefärbt ist; Aufnehmen eines zweiten Bildes der Retina des Auges mit der Kamera, nachdem die Membran an der Retina des Auges eingefärbt wurde; Bestimmen einer ersten Transformation derart, dass einander entsprechende Strukturen der Retina des Auges in dem zweiten Bild und dem mit der ersten Transformation transformierten ersten Bild an einander entsprechenden Stellen angeordnet sind; Identifizieren von Bildbereichen in dem zweiten Bild, welche die Membran der Retina im Wesentlichen vollständig enthalten und die Membran der Retina im Wesentlichen ausschließlich enthalten, und zwar basierend auf dem transformierten ersten Bild und dem aufgenommenen zweiten Bild; Darstellen des zweiten Bildes durch die Anzeigevorrichtung derart, dass die identifizierten Bildbereiche in dem zweiten Bild relativ zu einer Umgebung der identifizierten Bildbereiche hervorgehoben sind, oder/und Aufnehmen eines dritten Bildes der Retina des Auges mit der Kamera, nachdem das zweite Bild aufgenommen wurde, Bestimmen einer zweiten Transformation derart, dass einander entsprechende Strukturen der Retina des Auges in dem dritten Bild und dem mit der zweiten Transformation transformierten zweiten Bild an einander entsprechenden Stellen angeordnet sind und Darstellen des dritten Bildes durch die Anzeigevorrichtung in Überlagerung mit den mit der zweiten Transformation transformierten identifizierten Bildbereichen.
DE102015011420.4A 2015-09-01 2015-09-01 Verfahren zur Visualisierung einer Membran an einer Retina eines Auges und chirurgisches Mikroskop zur Ausführung des Verfahrens Active DE102015011420B4 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015011420.4A DE102015011420B4 (de) 2015-09-01 2015-09-01 Verfahren zur Visualisierung einer Membran an einer Retina eines Auges und chirurgisches Mikroskop zur Ausführung des Verfahrens
US15/253,468 US10264961B2 (en) 2015-09-01 2016-08-31 Method for visualizing a membrane on a retina of an eye and surgical microscope for performing the method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015011420.4A DE102015011420B4 (de) 2015-09-01 2015-09-01 Verfahren zur Visualisierung einer Membran an einer Retina eines Auges und chirurgisches Mikroskop zur Ausführung des Verfahrens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102015011420A1 DE102015011420A1 (de) 2017-03-02
DE102015011420B4 true DE102015011420B4 (de) 2017-04-20

Family

ID=58011020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015011420.4A Active DE102015011420B4 (de) 2015-09-01 2015-09-01 Verfahren zur Visualisierung einer Membran an einer Retina eines Auges und chirurgisches Mikroskop zur Ausführung des Verfahrens

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10264961B2 (de)
DE (1) DE102015011420B4 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6372449B1 (en) * 1999-07-09 2002-04-16 Minos Theodore Coroneo Opthalmic methods and uses
US6840933B1 (en) * 1999-02-15 2005-01-11 Cantos United Corp. Method and apparatus for treating neovascularization
US7070619B2 (en) * 2000-03-15 2006-07-04 Snyder Michael E Ophthalmological surgery colorant and delivery system
US20100103250A1 (en) * 2007-01-31 2010-04-29 Olympus Corporation Fluorescence observation apparatus and fluorescence observation method
US20140362343A1 (en) * 2013-06-11 2014-12-11 Carl Zeiss Meditec Ag Microscopy system for observing fluorescence in ophthalmology

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8174394B2 (en) * 2001-04-11 2012-05-08 Trutouch Technologies, Inc. System for noninvasive determination of analytes in tissue
EP2522368A1 (de) 2011-05-13 2012-11-14 Bioftalmik, S.L. Mikropartikeln zur Markierung von intraokularem Gewebe
EP2620144A1 (de) 2012-01-27 2013-07-31 Medical Technology Transfer Holding B.V. Färbungszusammensetzung
US9204036B2 (en) 2012-01-31 2015-12-01 Fei Company Image-enhancing spotlight mode for digital microscopy
US9016862B2 (en) * 2012-05-10 2015-04-28 Sonomed Ip Holdings, Inc. Multimodality correlation of optical coherence tomography using secondary reference images
US20140160264A1 (en) 2012-12-10 2014-06-12 The Johns Hopkins University Augmented field of view imaging system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6840933B1 (en) * 1999-02-15 2005-01-11 Cantos United Corp. Method and apparatus for treating neovascularization
US6372449B1 (en) * 1999-07-09 2002-04-16 Minos Theodore Coroneo Opthalmic methods and uses
US7070619B2 (en) * 2000-03-15 2006-07-04 Snyder Michael E Ophthalmological surgery colorant and delivery system
US20100103250A1 (en) * 2007-01-31 2010-04-29 Olympus Corporation Fluorescence observation apparatus and fluorescence observation method
US20140362343A1 (en) * 2013-06-11 2014-12-11 Carl Zeiss Meditec Ag Microscopy system for observing fluorescence in ophthalmology

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015011420A1 (de) 2017-03-02
US10264961B2 (en) 2019-04-23
US20170055821A1 (en) 2017-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0871913B1 (de) Mikroskop
DE102004055683B4 (de) Augenchirurgie-Mikroskopiesystem und Verfahren hierzu
DE102012218382B4 (de) Verfahren zum Festlegen eines Lasermikrodissektionsbereichs und zugehöriges Lasermikrodissektionssystem
DE10290005B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Bildgebung, Stimulierung, Messung und Therapie insbesondere am Auge
DE10151314A1 (de) Ophthalmologisches Untersuchungsgerät
DE112011103923B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur mehrstufigen Augenregistrierung
WO2001027659A2 (de) Stereo-operationsmikroskop mit einer informations-einspiegelvorrichtung
DE102007055924B4 (de) Verfahren zur Ermittlung charakteristischer Eigenschaften und/oder der Position charakteristischer Augenbestandteile
DE102006003575A1 (de) Optisches System, Verwendung eines optischen Systems sowie Verfahren zur Betrachtung eines Objektes mit einem optischen System
DE2409614A1 (de) Verfahren zur pruefung des gesichtsfeldes
DE102013210728A1 (de) Operationsmikroskopiesystem sowie Verfahren zu dessen Betrieb
DE102015100765A1 (de) Operationsmikroskop und Verfahren zum Hervorheben von Augenlinsenstücken
DE102015011420B4 (de) Verfahren zur Visualisierung einer Membran an einer Retina eines Auges und chirurgisches Mikroskop zur Ausführung des Verfahrens
DE102005003443A1 (de) Einheit und Verfahren zur internen Blickführung in Funduskameras
DE10125971A1 (de) Verfahren zur Entfernungsmessung ausgedehnter Objekte in Verbindung mit einer optischen Betrachtungseinrichtung und Mikroskop zur Durchführung desselben
DE102016100566B4 (de) Assistenzsystem für ein medizinisch optisches Beobachtungsgerät und Verfahren zum Verbessern der Sichtbarkeit einer Blutaustrittsstelle in einem mit einem medizinisch optischen Beobachtungsgerät gewonnenen Bild und medizinisch optisches Beobachtungsgerätesystem
WO2021151780A1 (de) Methode zum kennzeichnen eines bereiches eines tumors
WO2021219473A1 (de) Medizinisch optisches system, datenverarbeitungssystem, computerprogramm und nichtflüchtiges computerlesbares speichermedium
DE102015011421B4 (de) Verfahren zur Visualisierung eines Objektfeldes während eines chirurgischen Eingriffs und chirurgisches Mikroskop zur Ausführung des Verfahrens
DE102004019583B3 (de) Verfahren zum Kombinieren von Zusatzinformationen mit dem Beobachtungsbild eines optischen Beobachtungsgeräts und optisches Beobachtungsgerät
DE102015000383B4 (de) Chirurgisches Mikroskop
DE102007055921A1 (de) Verfahren zur Ermittlung von Eigenschaften bzw. Ermittlung und/oder Verfolgung der Position des Zentrums charakteristischer Augenbestandteile
DE102004044626A1 (de) Verfahren zur Untersuchung von Transportprozessen
DE102014014093B4 (de) Augenchirurgiesystem und Verfahren zum Betreiben eines Augenchirurgiesystems
DE102017209425A1 (de) Augenchirurgiesystem und Verfahren zur Vorbereitung von Eingriffen im Rahmen von Augenoperationen

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final