DE102018215307A1 - Verfahren zur Steuerung der Beleuchtung ophthalmologischer Geräte - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Beleuchtung ophthalmologischer Geräte, die über einen Beobachtungs- und einen Aufzeichnungsmodus verfügen.
Das vorgeschlagene Verfahren dient der Anpassung der Beleuchtungsstärke ophthalmologischer Geräte, die über einen Beobachtungs- und einen Aufzeichnungsmodus verfügen und deren Beleuchtungsstärke für die Dauer des Aufzeichnungsmodus über einen Vorgabewert für die Strahlungsleistung Φsoll erhöht wird. Erfindungsgemäß wird die Beleuchtungsstärke für den Aufzeichnungsmodus auf eine Strahlungsleistung oberhalb des Vorgabewert Φsoll erhöht und nach beenden des Aufzeichnungsmodus für eine vorgegebene Zeit auf eine Strahlungsleistung unter den Vorgabewert für die Strahlungsleistung Φsoll abgesenkt.
Das vorgeschlagene Verfahren zur Anpassung der Beleuchtungsstärke ist zwar vorrangig für Spaltlampenmikroskops vorgesehen, kann aber prinzipiell für alle ophthalmologischen Geräte verwendet werden, die sowohl über einen Beobachtungsmodus als auch einen Aufzeichnungsmodus verfügen, wobei im Aufzeichnungsmodus hochwertige, gut ausgeleuchtete Aufnahmen realisiert werden sollen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Beleuchtung ophthalmologischer Geräte, die über einen Beobachtungs- und einen Aufzeichnungsmodus verfügen.
  • Nach dem bekannten Stand der Technik wird bei derartigen ophthalmologischen Geräten, wie beispielsweise Spaltlampen, Funduskameras o. ä. die Strahlungsleistung der Beleuchtungsquelle während des Aufzeichnungsmodus erhöht, um hochwertige, gut ausgeleuchtete Aufnahmen zu erzeugen.
  • In der WO 2012/169416 A1 wird ein entsprechendes Spaltlampenmikroskop beschrieben. Dazu verfügt das Spaltlampenmikroskop über ein optisches Beleuchtungssystem, ein optisches Untersuchungs- und Abbildungssystem sowie eine Steuereinheit. Das Beleuchtungssystem wird von der Steuereinheit so gesteuert, dass für die Untersuchung eine kontinuierliche Beleuchtung und für die Bildgebung eine Pulsbeleuchtung zur Verfügung gestellt wird. Dabei ist die Pulsbeleuchtung vorzugsweise mit dem Abbildungssystem synchronisiert, um während der Untersuchung des Auges Bilder erfassen zu können. Da als Beleuchtungssystem im vorgeschlagenen Fall ein LED Verwendung findet, ist lediglich der Stromfluss zu steuern. Die Steuereinheit ist zudem in der Lage zur Einhaltung der Sicherheitsstandards die maximale Lichtmenge zu erfassen und/oder einzustellen.
  • Ein weiteres System und Verfahren zum Steuern der Lichtquelle eines Spaltlampenmikroskops wird in der CN 102755149 beschrieben. Für die Untersuchung des Auges wird hier die Lichtquelle auf eine für die Augen angenehme Helligkeit eingestellt. Im Gegensatz dazu wird die Helligkeit der Lichtquelle während der Bildaufnahme auf einen höheren Wert eingestellt. Bei der Bildaufnahme entspricht die maximale Helligkeit der Lichtquelle der Belichtungszeit der Kamera. Nachdem die Bilderaufnahme beendet ist, wird die Helligkeit von der Steuereinheit wieder auf die Helligkeit zur Untersuchung reduziert.
  • Bei den nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Steuerung der Beleuchtung eines Spaltlampenmikroskops wird die Strahlungsleistung zur Untersuchung des Auges auf einen Vorgabewert Φsoll eingestellt.
  • Zur Bildaufnahme wird die Strahlungsleistung auf eine maximale, normativ zulässige Strahlungsleistung Φmax erhöht und anschließend wieder auf den Vorgabewert zur Untersuchung des Auges Φsoll verringert.
  • Hierzu zeigt die 1 den zeitlichen Verlauf der Strahlungsleistung Φ während der Untersuchung und der Bildaufnahme eines Auges, wobei
    • Φsoll
    dem Vorgabewert der Strahlungsleistung zur Untersuchung,
    Φmax
    der maximalen, normativ zulässigen Strahlungsleistung zur Bildaufnahme eines Auges,
    Φres
    der resultierenden, durchschnittlichen Strahlungsleistung der Behandlung,
    t0
    dem Zeitpunkt des Beginns der Behandlung,
    t1
    dem Zeitpunkt an dem die Bildaufnahme startet,
    t2
    dem Zeitpunkt an dem die Bildaufnahme endet und
    t4
    dem Zeitpunkt an dem die Behandlung endet, entsprechen.
  • Die Erhöhung der Strahlungsleistung während der Bildaufnahmen hat den Vorteil, dass die Qualität der Bildaufnahmen deutlich verbessert wird.
  • Allerdings ist dies dahingehend nachteilig, dass die über die komplette Behandlungsdauer von t0 bis t3 betrachtete resultierende, mittlere Strahlungsleistung Φres größer ist als der Vorgabewert Φsoll .
  • Um wieviel die resultierende, mittlere Strahlungsleistung Φres vom Vorgabewert Φsoll abweicht, ist zum einen vom Verhältnis Φres : Φsoll und zum anderen vom Verhältnis der Dauer der Bildaufnahme (t2 - t1 ) zur Dauer der Behandlung (t0 t4 ) abhängig.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Lösung zu entwickeln, die die Nachteile der nach dem Stand der Technik bekannten Lösungen behebt und die über die gesamte Behandlung betrachtete, resultierende, mittlere Strahlungsleistung einen für die Augen als angenehm eingestellten Vorgabewert für die Strahlungsleistung nicht überschreitet.
  • Diese Aufgabe wird mit dem vorgeschlagenen Verfahren zur Anpassung der Beleuchtungsstärke ophthalmologischer Geräte, die über einen Beobachtungs- und einen Aufzeichnungsmodus verfügen, bei dem die Beleuchtungsstärke für die Dauer des Aufzeichnungsmodus über einen Vorgabewert für die Strahlungsleistung Φsoll erhöht wird, dadurch gelöst, dass die Beleuchtungsstärke für den Aufzeichnungsmodus auf die maximale, normativ zulässige Strahlungsleistung Φmax erhöht und nach beenden des Aufzeichnungsmodus für eine vorgegebene Zeit unter den Vorgabewert für die Strahlungsleistung Φsoll abgesenkt wird.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Vorteilhaften Ausgestaltungen entsprechend entspricht die Dauer der Erhöhung der Beleuchtungsstärke auf die maximale, normativ zulässige Strahlungsleistung Φmax der Belichtungszeit der verwendeten Aufzeichnungseinheit und ist vorzugsweise mit der Belichtungszeit der verwendeten Aufzeichnungseinheit synchronisiert.
  • Erfindungsgemäß ist der Betrag und die Dauer der Absenkung unter den Vorgabewert für die Strahlungsleistung Φsoll so bemessen, dass die mittlere resultierende Strahlungsleistung Φres über die komplette Behandlungsdauer betrachtet dem Vorgabewert Φsoll entspricht.
  • Das vorgeschlagene Verfahren zur Anpassung der Beleuchtungsstärke ist zwar vorrangig für Spaltlampenmikroskops vorgesehen, kann aber prinzipiell für alle ophthalmologischen Geräte verwendet werden, die sowohl über einen Beobachtungsmodus als auch einen Aufzeichnungsmodus verfügen, wobei im Aufzeichnungsmodus hochwertige, gut ausgeleuchtete Aufnahmen realisiert werden sollen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dazu zeigen:
    • 1: den zeitlichen Verlauf der Strahlungsleistung Φ während der Behandlung eines Auges nach bekannten Verfahren und
    • 2: den zeitlichen Verlauf der Strahlungsleistung Φ während der Behandlung eines Auges für das vorgeschlagene Verfahren.
  • Das vorgeschlagene Verfahren dient der Anpassung der Beleuchtungsstärke ophthalmologischer Geräte, die über einen Beobachtungs- und einen Aufzeichnungsmodus verfügen und deren Beleuchtungsstärke für die Dauer des Aufzeichnungsmodus über einen Vorgabewert für die Strahlungsleistung Φsoll erhöht wird.
  • Erfindungsgemäß wird die Beleuchtungsstärke für den Aufzeichnungsmodus auf eine Strahlungsleistung oberhalb des Vorgabewert Φsoll erhöht und nach beenden des Aufzeichnungsmodus für eine vorgegebene Zeit auf eine Strahlungsleistung Φmin unter den Vorgabewert für die Strahlungsleistung Φsoll abgesenkt.
  • Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung entspricht die Dauer der Erhöhung der Beleuchtungsstärke auf eine Strahlungsleistung oberhalb des Vorgabewert Φsoll der Belichtungszeit der verwendeten Aufzeichnungseinheit.
  • Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Dauer der Erhöhung der Beleuchtungsstärke mit der Belichtungszeit der verwendeten Aufzeichnungseinheit synchronisiert ist.
  • Einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung entsprechend entspricht die Strahlungsleistung oberhalb des Vorgabewert Φsoll der maximalen, normativ zulässigen Strahlungsleistung Φmax .
  • Einer dritten vorteilhaften Ausgestaltung entsprechend ist der Betrag und die Dauer der Absenkung auf eine Strahlungsleistung Φmm unter den Vorgabewert für die Strahlungsleistung Φsoll so bemessen, dass die mittlere Strahlungsleistung Φres über die komplette Behandlungsdauer betrachtet dem Vorgabewert Φsoll entspricht.
  • Dabei erfolgt die Absenkung der Strahlungsleistung auf ein Minimum Φmin oder auch auf 0, um die Dauer bis zur Erreichung des Verhältnisses Φres : Φsoll = 1 zu minimieren.
  • Hierzu zeigt die 2 den zeitlichen Verlauf der Strahlungsleistung Φ während der Untersuchung und der Bildaufnahme eines Auges unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei
    • Φsoll
    dem Vorgabewert der Strahlungsleistung zur Untersuchung,
    Φmax
    der maximalen, normativ zulässigen Strahlungsleistung zur Bildaufnahme eines Auges,
    Φmin
    der minimalen, abgesenkten Strahlungsleistung,
    Φres
    der resultierenden, durchschnittlichen Strahlungsleistung der Behandlung,
    t0
    dem Zeitpunkt des Beginns der Behandlung,
    t1
    dem Zeitpunkt an dem die Bildaufnahme startet,
    t2
    dem Zeitpunkt an dem die Bildaufnahme endet,
    t3
    dem Zeitpunkt an dem die Behandlung weitergeführt werden kann und
    t4
    dem Zeitpunkt an dem die Behandlung endet, entsprechen.
  • Im Unterschied zu dem in der 1 dargestellten zeitlichen Verlauf der Strahlungsleistung Φ wird bei dem vorgeschlagenen Verfahren zum Zeitpunkt t2 (an dem die Bildaufnahme endet) die Strahlungsleistung Φ auf eine Strahlungsleistung Φmin unter den Vorgabewert für die Strahlungsleistung Φsoll reduziert und zum Zeitpunkt t3 wieder auf den Vorgabewert für die Strahlungsleistung Φsoll erhöht, so dass die Behandlung weitergeführt werden kann.
  • Bei der Erfüllung der Bedingung, dass die mittlere Strahlungsleistung (Φres über die komplette Behandlungsdauer betrachtet dem Vorgabewert Φsoll entspricht, sind auch hier das Verhältnis Φres: Φsoll und das Verhältnis der Dauer der Bildaufnahme (t2 - t1 ) zur Dauer der Behandlung (t0 t4 ) zu berücksichtigen.
  • Dabei ist das Verhältnis zwischen t2-t1 zu t3-t2 entscheidend, unter der Annahme, dass im Zeitraum t0 bis t1 und t3 bis t4 die Strahlungsleistung dem Vorgabewert entspricht. Dem entsprechend muss die zu hohe Strahlungsleistung vom Zeitraum t2-t1 im Zeitraum t3 -t2 mit geringerer Strahlungsleistung ausgeglichen werden.
  • Außerdem muss die Dauer der Absenkung Bildaufnahme (t3 - t2 ) auf die Strahlungsleistung Φmin , sowie deren Verhältnis zum Vorgabewert für die Strahlungsleistung Φsoll berücksichtigt werden.
  • Im Einzelnen wird die Beleuchtungsstärke erst wieder angehoben, sobald die resultierende, durchschnittliche Strahlungsleistung der Behandlung Φres gleich dem Vorgabewert für die Strahlungsleistung Φsoll ist, das Bildgebungssystem die Verarbeitung der aufgenommenen Bilder abgeschlossen hat und wieder funktionsbereit ist.
  • Durch Reaktivierung der Lichtquellen signalisiert das Gerät dem Anwender, dass eine erneute Bereitschaft zur Untersuchung bzw. zur Bildaufnahme besteht.
  • Einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung entsprechend erfolgen die Änderungen der Strahlungsleistung Φ in Form von Rechteckimpulsen. Dies ist auch den 1 und 2 zu entnehmen.
  • Vorzugsweise können die Änderungen der Strahlungsleistung Φ auch in Form von, aus mehreren Stufen unterschiedlicher Leistung bestehenden Rechteckimpulsen erfolgen. Dies ist beispielsweise vorteilhaft, wenn eine Serie von Bildern aufgenommen werden soll.
  • Die Änderungen der Strahlungsleistung Φ kann aber auch in Form von Rampenfunktionen erfolgen.
  • Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, mit dem die Beleuchtungsstärke ophthalmologischer Geräte an den Beobachtungs- oder Aufzeichnungsmodus angepasst werden kann.
  • Insbesondere lässt sich die Beleuchtungsstärke für die Dauer des Aufzeichnungsmodus über einen Vorgabewert für die Strahlungsleistung Φsoll erhöhen, wobei die Beleuchtungsstärke für den Aufzeichnungsmodus auf die maximale, normativ zulässige Strahlungsleistung Φmax erhöht und nach beenden des Aufzeichnungsmodus für eine vorgegebene Zeit auf eine Strahlungsleistung Φmin unter den Vorgabewert für die Strahlungsleistung Φsoll abgesenkt wird.
  • Durch die vorliegende Erfindung wird gewährleistet, dass resultierende, mittlere Strahlungsleistung Φres einen für die Augen als angenehm eingestellten Vorgabewert für die Strahlungsleistung Φsoll über die gesamte Behandlung betrachtete nicht überschreitet.
  • Das vorgeschlagene Verfahren ist für alle ophthalmologischen Geräte verwendbar, die über einen Beobachtungsmodus und auch einen Aufzeichnungsmodus verfügen und mit denen im Aufzeichnungsmodus hochwertige, gut ausgeleuchtete Aufnahmen realisiert werden sollen.
  • 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
    • WO 2012/169416 A1 [0003]
    • CN 102755149 [0004]

Claims (9)

  1. Verfahren zur Anpassung der Beleuchtungsstärke ophthalmologischer Geräte, die über einen Beobachtungs- und einen Aufzeichnungsmodus verfügen, bei dem die Beleuchtungsstärke für die Dauer des Aufzeichnungsmodus über einen Vorgabewert für die Strahlungsleistung Φsoll erhöht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsstärke für den Aufzeichnungsmodus auf eine Strahlungsleistung oberhalb des Vorgabewert Φsoll erhöht und nach beenden des Aufzeichnungsmodus für eine vorgegebene Zeit auf eine Strahlungsleistung Φmin unter den Vorgabewert für die Strahlungsleistung Φsoll abgesenkt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer der Erhöhung der Beleuchtungsstärke auf die Strahlungsleistung oberhalb des Vorgabewert Φsoll der Belichtungszeit der verwendeten Aufzeichnungseinheit entspricht.
  3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strahlungsleistung oberhalb des Vorgabewert Φsoll der maximalen, normativ zulässigen Strahlungsleistung Φmax entspricht.
  4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer der Erhöhung der Beleuchtungsstärke auf die maximale, normativ zulässige Strahlungsleistung Φmax mit der Belichtungszeit der verwendeten Aufzeichnungseinheit synchronisiert ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag und die Dauer der Absenkung der Strahlungsleistung Φmin unter den Vorgabewert für die Strahlungsleistung Φsoll so bemessen ist, dass die mittlere Strahlungsleistung Φres über die komplette Behandlungsdauer betrachtet dem Vorgabewert Φsoll entspricht.
  6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Absenkung der Strahlungsleistung Φmin auf ein Minimum oder auch auf 0 erfolgt, um die Dauer bis zur Erhöhung auf die Strahlungsleistung Φsoll zu minimieren.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderungen der Strahlungsleistung Φ in Form von Rechteckimpulsen erfolgt.
  8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderungen der Strahlungsleistung Φ in Form von, aus mehreren Stufen unterschiedlicher Leistung bestehenden Rechteckimpulsen erfolgt.
  9. Verfahren nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderungen der Strahlungsleistung Φ in Form von Rampenfunktionen erfolgt.
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