DE102020110985A1

DE102020110985A1 - Verfahren und System zur Assistenz einer Implantation einer künstlichen Linse in ein Auge

Info

Publication number: DE102020110985A1
Application number: DE102020110985.7A
Authority: DE
Inventors: Delbert Peter Andrews
Original assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Current assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Priority date: 2019-10-11
Filing date: 2020-04-22
Publication date: 2021-04-15
Also published as: DE102020110983A1; DE102020121453A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Assistenzverfahren und -systeme zur Unterstützung einer Augenoperation, bei welcher eine künstliche Linse in ein Auge implantiert wird. Hierzu werden die Position und Orientierung der in das Auge implantierten künstlichen Linse gemessen. Ferner werden eine Referenzposition und eine Referenzorientierung bestimmt, welche die ideale Ausrichtung der künstlichen Linse im Auge angeben. Einem Operateur werden Bilder (P4) bereitgestellt, welche das Auge (901) zeigen, in welches die künstliche Linse (903) eingesetzt ist. Die Bilder (P4) umfassen werden Markierungen (911, 912, 915, 916), welche die gemessene aktuelle Position und Orientierung der künstlichen Linse (903) sowie die Referenzposition (913) und die Referenzorientierung in den Bildern angeben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Assistenzverfahren und -systeme zur Unterstützung einer Augenoperation, bei welcher eine künstliche Linse (im Weiteren als intraokulare Linse, kurz IOL, bezeichnet) in ein Auge implantiert wird.
Ein Beispiel für eine Augenoperation ist eine Kataraktoperation. Bei einer Kataraktoperation wird eine natürliche Linse des menschlichen oder tierischen Auges, in welcher sich ein Katarakt entwickelt hat, durch eine künstliche Linse (IOL) ersetzt. Diese Operation ist ein mikrochirurgischer Eingriff, den ein Operateur herkömmlicherweise unter Verwendung optischer Hilfsmittel, wie beispielsweise eines Operationsmikroskops, durchführt. Der Operateur bringt hierzu eine Inzision in die Sklera oder Cornea ein, um innerhalb des Innenrands der medikamentös geweiteten Iris und ohne Verletzung derselben eine Öffnung in den Kapselsack einzubringen. Durch diese Inzision wird zum einen die körpereigene natürliche Linse, beispielsweise nach Ultraschallzertrümmerung, durch Absaugen entfernt und zum anderen die künstliche Linse eingesetzt.
Nach dem Einsetzen der IOL in das Auge muss der Operateur die IOL innerhalb des Auges korrekt ausrichten. Das bedeutet, dass sowohl die Position als auch die Orientierung der IOL eingestellt werden müssen. Die gewünschte Position und Orientierung hängt von der konkreten Anatomie des Auges und von der Art der IOL ab. Die gewünschte Position und Orientierung der IOL werden herkömmlicherweise im Rahmen einer präoperativen Diagnostik festgelegt.
Die Ausrichtung der IOL im Auge ist für den Erfolg der Augenoperation von wesentlicher Bedeutung. Die Ausrichtung ist schwierig. Zur Unterstützung des Operateurs bei der Ausrichtung wurden Assistenzsysteme entwickelt, welche jedoch in einigen Fällen keine zufriedenstellende Hilfe geben.
Das Auge umfasst diverse optische Achsen. Für einige Zwecke ist die Sehachse die wichtigste Achse, d. h. die Achse, welche durch die Position eines entfernten extraokularen Fixpunktes und der Fovea festgelegt ist. Die Sehachse wird im Allgemeinen dadurch bestimmt, dass der Patient eine Lichtquelle fixiert. Die Sehachse kann währenddessen bestimmt werden, indem die Purkinjean-Reflektionen von der Linse und der Cornea ausgerichtet werden.
Während einer Operation ist es jedoch schwierig, die Sehachse des Auges zu bestimmen, da der Patient oft ein Objekt nicht fixieren kann. Für zahlreiche Prozeduren (LASIK, SMILE, DALK, DMEK, FLACS, etc.) ist es daher ausreichend, den Schnittpunkt der Sehachse mit der Cornea zu bestimmen, so dass der Arbeitsbereich der Prozedur auf diesen Punkt zentriert werden kann. Zur Implantierung einer Intraokularlinse ist jedoch nicht nur die Zentrierung wichtig, sondern auch die Neigung. Die optische Achse der Intraokularlinse sollte zu der Sehachse zentriert und exakt orientiert sein. Dies ist besonders bei hochwertigen Intraokularlinsen wichtig, beispielsweise bei multifokalen Intraokularlinsen, bei EDOF Intraokularlinsen und bei torischen Intraokularlinsen.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren und Systeme zur Assistenz für die Ausrichtung einer in ein Auge implantierten IOL bereitzustellen.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Gegenstände sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Assistenzsystem, welches die Position bzw. den Versatz der Intraokularlinse bezüglich des geometrischen Zentrums des Kapselsacks, bezüglich der Sehachse, bezüglich der Pupille oder bezüglich des Limbus bestimmen und darstellen kann und welches ein Signal, beispielsweise eine Ampel, ein grünes oder rotes Licht oder dergleichen, ausgeben kann, wenn die Position bzw. der Versatz korrekt bzw. akzeptabel ist.
Gemäß einer Ausführungsform dieses Aspekts umfasst ein Operationsmikroskop ein Beleuchtungssystem, ein optisches Abbildungssystem, welches dazu konfiguriert ist, ein Bild eines Sichtfeldes des Operationsmikroskops aufzunehmen, ein Bildaufnahmesystem, welches dazu konfiguriert ist, eine Reihe von Bildern des Sichtfeldes aufzunehmen, und ein Bildevaluierungssystem. Das Bildevaluierungssystem kann dazu konfiguriert sein, ein von dem Bildaufnahmesystem aufgenommenes Bild zu evaluieren und einen charakteristischen Bildinhalt in dem Bild zu bestimmen. Das Operationsmikroskop kann ferner ein Bildanzeige- und -überlagerungssystem umfassen, welches dazu konfiguriert ist, Information bereitzustellen, die dem Bild des Sichtfeldes des Operationsmikroskops überlagert ist. Das Operationsmikroskop kann ferner eine Steuerung umfassen, welche dazu konfiguriert ist, das Bildanzeige- und -überlagerungssystem so zu steuern, dass dieses eine Information bereitstellt, welche auf dem bestimmten Bildinhalt basiert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der bestimmte Bildinhalt Information über eine Position und/oder Orientierung einer in das Auge implantierten Intraokularlinse bezüglich eines geometrischen Zentrums eines Kapselsacks des Auges und/oder bezüglich einer Sehachse des Auges und/oder bezüglich einer Pupille des Auges und/oder bezüglich eines Limbus des Auges.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform stellt die von dem Bildanzeigesystem bereitgestellte Information basierend auf dem bestimmten Bildinhalt eine Information bereit, welche eine Güte der Position und/oder Orientierung der Intraokularlinse bezüglich des geometrischen Zentrums des Kapselsacks des Auges und/oder bezüglich der Sehachse des Auges und/oder bezüglich der Pupille des Auges und/oder bezüglich des Limbus des Auges angibt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Operationsmikroskop ein 3D-Analysesystem zum Aufnehmen von Daten, welche die Position, Orientierung und Inklination der Intraokularlinse in dem Auge angeben, wobei das Bildevaluierungssystem dazu konfiguriert ist, die Position, Orientierung und Inklination der Intraokularlinse bezüglich der Sehachse des Auges zu bestimmen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Bildevaluierungssystem dazu konfiguriert, ein Signal zu erzeugen, welches eine Übereinstimmung einer vorbestimmten Achse der Intraokularlinse mit der Sehachse des Auges angibt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Assistenz einer Implantation einer intraokularen Linse (IOL) in ein Auge. Nach der Implantation der IOL in das Auge umfasst das Verfahren die folgenden Schritte: Bestimmen einer Referenzposition für die Anordnung der IOL im Auge; Bestimmen einer Referenzorientierung für die Anordnung der IOL im Auge; Bestimmen einer aktuellen Position der in das Auge implantierten IOL; Bestimmen einer aktuellen Orientierung der in das Auge implantierten IOL; und Erzeugen und Anzeigen wenigstens eines Bildes des Auges. Das wenigstens eine Bild umfasst eine Referenzpositionsmarkierung, welche die Referenzposition angibt; und/oder eine Positionsmarkierung, welche die aktuelle Position der IOL in dem Bild angibt; und/oder eine Referenzorientierungsmarkierung, welche die Referenzorientierung angibt; und/oder eine Orientierungsmarkierung, welche die aktuelle Orientierung der IOL in dem Bild angibt.
Die Referenzposition entspricht beispielsweise der gewünschten Position der IOL nach der Ausrichtung. Die Referenzposition kann daher auch als Sollposition für die IOL bezeichnet werden. Beispielweise ist es das Ziel der Ausrichtung der IOL, die IOL so anzuordnen, dass der geometrische Mittelpunkt der IOL auf der Sehachse des präoperativen Auges liegt. Die Sehachse ist eine fiktive gerade Linie, welche einen extraokularen Fixierungspunkt und die Fovea des präoperativen Auges durchläuft.
Die Referenzorientierung entspricht beispielsweise der gewünschten Orientierung der IOL nach der Ausrichtung. Die Referenzorientierung kann daher auch als Sollorientierung für die IOL bezeichnet werden. Beispielweise ist es das Ziel der Ausrichtung der IOL, die IOL so anzuordnen, dass die optische Achse der IOL parallel zu der Sehachse liegt.
Die Referenzpositionsmarkierung ist eine grafische Markierung in einem Bild des Auges, welche die Referenzposition angibt. Die Referenzpositionsmarkierung ist beispielsweise ein Kreuz, ein Kreis oder anderes Symbol. Die Referenzpositionsmarkierung ist in dem Bild so dargestellt, dass die Referenzpositionsmarkierung im Kontext des übrigen Bildinhalts (beispielsweise in einem Lichtbild des Auges) die Referenzposition kenntlich macht. Beispielsweise ist die Referenzpositionsmarkierung in dem Bild an einer Position angeordnet, die im Kontext des übrigen Bildinhalts der Referenzposition entspricht.
Die Referenzorientierungsmarkierung ist eine grafische Markierung in einem Bild des Auges, welche die Referenzorientierung angibt. Die Referenzorientierungsmarkierung ist beispielsweise eine gerade Linie, ein Pfeil oder anderes Symbol. Die Referenzorientierungsmarkierung ist in dem Bild so dargestellt, dass die Referenzorientierungsmarkierung im Kontext des übrigen Bildinhalts (beispielsweise in einem OCT-Bild des Auges) die Referenzorientierung kenntlich macht. Beispielsweise ist die Referenzorientierungsmarkierung in dem Bild mit einer Orientierung angeordnet, die im Kontext des übrigen Bildinhalts der Referenzorientierung entspricht.
Die Positionsmarkierung ist eine grafische Markierung in einem Bild des Auges, welche die aktuelle Position der IOL angibt. Die Positionsmarkierung ist beispielsweise ein Kreuz, ein Kreis oder anderes Symbol. Die Positionsmarkierung ist in dem Bild so dargestellt, dass die Positionsmarkierung im Kontext des übrigen Bildinhalts (beispielsweise in einem Lichtbild des Auges) die aktuelle Position der IOL kenntlich macht. Beispielsweise ist die Positionsmarkierung in dem Bild an einer Position angeordnet, die im Kontext des übrigen Bildinhalts der Position der IOL entspricht.
Die Orientierungsmarkierung ist eine grafische Markierung in einem Bild des Auges, welche die aktuelle Orientierung der IOL angibt. Die Orientierungsmarkierung ist beispielsweise eine gerade Linie, ein Pfeil oder anderes Symbol. Die Orientierungsmarkierung ist in dem Bild so dargestellt, dass die Orientierungsmarkierung im Kontext des übrigen Bildinhalts (beispielsweise in einem OCT-Bild des Auges) die aktuelle Orientierung der IOL kenntlich macht. Beispielsweise ist die Orientierungsmarkierung in dem Bild mit einer Orientierung angeordnet, die im Kontext des übrigen Bildinhalts der aktuellen Orientierung der IOL entspricht.
Ein mit einem Aufnahmegerät aufgenommenes Bild des Auges, beispielsweise ein Lichtbild, das mit einer Kamera aufgenommen wird, oder ein OCT-Bild, das mit einem OCT-Gerät aufgenommen wird, kann mit einer oder mehreren der genannten Markierungen überlagert und dargestellt werden. Somit kann der Operateur die Markierungen im Kontakt des übrigen Bildinhalts betrachten. Ein solches Bild kann eine, mehrere oder alle der genannten Markierungen umfassen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein computerbasiertes Datenverarbeitungssystem mit wenigstens einem Prozessor, welcher dazu konfiguriert ist, die Datenverarbeitungsschritte der hierein beschriebenen Verfahren durchzuführen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Operationsmikroskop bzw. ein Operationsmikroskopiesystem, welches ein computerbasiertes Datenverarbeitungssystem der genannten Art umfasst. Das Operationsmikroskop bzw. das Operationsmikroskopiesystem entspricht im Wesentlichen dem vorangehend erläuterten Operationsmikroskop, wobei einige Komponenten anders bezeichnet sein können. Das Operationsmikroskop bzw. das Operationsmikroskopiesystem umfasst zusätzlich zu dem computerbasierten Datenverarbeitungssystem ein optisches Abbildungssystem, welches dazu konfiguriert ist, ein Lichtbild eines Sichtfeldes des Operationsmikroskops bereitzustellen; eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen von Bildern; und ein Bildaufnahmesystem, welches dazu konfiguriert ist, eine Reihe von Lichtbildern des Sichtfeldes aufzunehmen und Bilddaten zu erzeugen, welche die Lichtbilder repräsentieren; wobei das Bildaufnahmesystem ferner dazu konfiguriert ist, eine Reihe von Bildern des Augenfundus aufzunehmen und Bilddaten zu erzeugen, welche die Bilder des Augenfundes repräsentieren; wobei das Bildaufnahmesystem ferner dazu konfiguriert ist, Daten aufzunehmen, welche die aktuelle Position und Orientierung der IOL in dem Auge angeben.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm mit Befehlen, welche bei Ausführung des Computerprogramms durch ein computerbasiertes Datenverarbeitungssystem das computerbasierte Datenverarbeitungssystem veranlassen, die Datenverarbeitungsschritte der hierein beschriebenen Verfahren durchzuführen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Datenträger, auf welchem das Computerprogramm gespeichert ist oder welcher das Computerprogramm überträgt.
Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Hierbei zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Mikroskopiesystems gemäß einer Ausführungsform;
2 ein Funktionsblockdiagramm des Mikroskopiesystems der 1;
3 einen Ablauf eines Verfahrens zur Assistenz einer Implantation einer intraokularen Linse (IOL) in ein Auge;
4 eine schematische Darstellung eines Auges im Querschnitt entlang der optischen Achse des Auges;
5 eine schematische Darstellung eines Bildes eines Auges aus einer ersten Perspektive während der präoperativen Vermessung des Auges;
6 eine schematische Darstellung eines Diagnosegeräts zur präoperativen Vermessung des Auges;
7 eine schematische Darstellung eines Bildes des Auges aus der ersten Perspektive, in welche die IOL implantiert ist;
8 eine schematische Darstellung eines Bildes des Auges aus einer zweiten Perspektive, in welche die IOL implantiert ist;
9 eine schematische Darstellung eines Bildes des Auges mit Markierungen aus der ersten Perspektive während der Ausrichtung der IOL in dem Auge;
10 eine schematische Darstellung eines Bildes des Auges mit Markierungen aus der zweiten Perspektive während der Ausrichtung der IOL in dem Auge; und
11 eine schematische Darstellung eines Mikroskops zur Durchführung der intraoperativen Schritte des in 3 gezeigten Verfahrens.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Mikroskopiesystems 1 gemäß einer Ausführungsform. 2 zeigt ein Funktionsblockdiagramm des Mikroskopiesystems 1.
Das Mikroskopiesystem 1 umfasst ein (Operations-)Mikroskop 3, welches zur Aufnahme von Bildern eines Auges 5 eines Patienten dient, in welches eine intraokulare Linse (IOL) einzusetzen ist. Das Mikroskop 3 kann dazu konfiguriert sein, unterschiedliche Arten von Bildern (beispielsweise Lichtbilder, OCT-Bilder) aufzunehmen. Eine beispielhafte Konfiguration des Mikroskops 3 wird mit Bezug zu 11 erläutert.
Das Mikroskop 3 kann von einem beweglichen Stativ 7 getragen werden, um die Positionierung und Orientierung des Mikroskops 3 zu erleichtern.
Das Mikroskopiesystem 1 umfasst ferner ein Bildevaluierungssystem, welches eine Evaluierungseinheit 9 bereitstellt. Das Bildevaluierungssystem kann beispielsweise durch eine computerbasierte Datenverarbeitungseinheit implementiert sein, welche dazu konfiguriert ist, ein Programm auszuführen, welches die Funktionen der Evaluierungseinheit 9 bereitstellt. Das Bildevaluierungssystem und die Evaluierungseinheit 9 sind dazu konfiguriert, ein von dem Mikroskop 3 bzw. dem Bildaufnahmesystem aufgenommenes Bild zu evaluieren (analysieren) und einen charakteristischen Bildinhalt in dem Bild zu bestimmen. Die Evaluierungseinheit 9 dient zur Analyse der von dem Mikroskop 3 erzeugten Bilder des Auges 5.
Das Mikroskopiesystem 1 umfasst ferner ein Bildanzeige- und -überlagerungssystem (nachfolgend auch als Anzeigevorrichtung bezeichnet). Das Bildanzeige- und -überlagerungssystem dient zur Anzeige der von dem Mikroskop 3 aufgenommenen Bilder und der Ergebnisse der von der Evaluierungseinheit 9 durchgeführten Analysen. Beispielsweise ist das Bildanzeige- und -überlagerungssystem dazu konfiguriert, Information darzustellen, die dem Bild des Sichtfeldes überlagert ist. Das Bildanzeige- und -überlagerungssystem umfasst beispielsweise einen Monitor, welcher ein von der Steuerung ausgegebenes Anzeigesignal empfangen kann und das darin enthaltene Bild darstellen kann.
Ein von der Steuerung erzeugtes Bild, das in dem Anzeigesignal enthalten ist, umfasst beispielsweise das von dem Mikroskop 3 aufgenommene Bild, Information betreffend die Einstellung des Mikroskops 3, Information betreffend den Fortgang der Operation und/oder Ergebnisse der Evaluierungseinheit 9.
Das Mikroskopiesystem 1 umfasst ferner eine Steuerung, welche dazu konfiguriert ist, ein Bild zu erzeugen und an das Bildanzeige- und -überlagerungssystem zu übertragen, wodurch das Bild dargestellt wird. Die Steuerung kann ferner dazu konfiguriert sein, das Bildanzeige- und -überlagerungssystem anzuweisen, eine Information darzustellen, die auf dem von der Evaluierungseinheit 9 bestimmten Bildinhalt basiert.
Gemäß einer ersten Ausführungsform reicht die Angabe dieses Schnittpunkts zur Zentrierung der Intraokularlinse auf die Sehachse aus.
In einer weiteren Ausführungsform wird zudem die Position der Fovea benötigt, um den exakten Verlauf der Sehachse inklusive des Neigungswinkels zu bestimmen. Dies kann mittels OCT oder einer anderen Technologie zur Aufnahme des Fundus erreicht werden.
Unter Verwendung einer bildgebenden Technologie, beispielsweise OCT, kann die Neigung der Intraokularlinse dargestellt werden, so dass sie auf die Sehachse des Auges ausgerichtet werden kann.
Das in 1 dargestellte Assistenzsystem führt die folgenden Schritte durch:

- Messen und Registrieren der Sehachse während einer präoperativen Diagnostizierung;
- Übertragen der Bildregistrierungsdaten von dem Diagnosegerät zusammen mit den Eigenschaften zum Bestimmen des Schnittpunkts der Sehachse durch die Cornea an ein intraoperatives Modul, beispielsweise ein Operationsmikroskop;
- das intraoperative Modul erzeugt ein Bild des Auges des Patienten, registriert die anatomischen Strukturen, berechnet den Schnittpunkt der Sehachse durch die Cornea und zeigt diesen in dem intraoperativen Bild an, um die Zentrierung der Intraokularlinse zu vereinfachen;
- unter Verwendung einer Technologie zum Abbilden des Fundus, beispielsweise OCT, lokalisiert das Assistenzsystem die Fovea und berechnet die Sehachse als eine Gerade, die durch die Fovea und den Schnittpunkt an der Cornea verläuft.

Anschließend verwendet das Assistenzsystem ein 3D-Bildgebungssystem zum Messen und Darstellen der Position und Neigung der Intraokularlinse und gibt dem Operateur auf einem Bildschirm ein Feedback zur Manipulation der Intraokularlinse auf eine zentrierte Position und eine auf die Sehachse ausgerichtete Orientierung.
Wenn die Linse innerhalb vorbestimmter Toleranzen an der korrekten Position positioniert und orientiert ist, gibt das Assistenzsystem ein Signal aus, beispielsweise nach Art einer Ampel (rot, gelb, grün), um den Erfolg der Positionierung und Orientierung der Intraokularlinse anzuzeigen.
3 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Verfahrens zur Assistenz einer Implantation einer intraokularen Linse in ein Auge. Das Ziel des Verfahrens ist es, den Operateur beim Ausrichten einer in das Auge implantierten IOL zu unterstützen. Dies wird erreicht, indem ein oder mehrere Bilder des Auges erzeugt und dem Operateur angezeigt werden (Schritt S10). Die Bilder enthalten Markierungen, welche die aktuelle Position und Orientierung der implantierten IOL kenntlich machen, und Markierungen, welche eine vorab festlegelegte Sollposition und Sollorientierung der IOL kenntlich machen. Durch die Markierungen kann der Operateur somit feststellen, wie gut die IOL auf die Sollposition und Sollorientierung aktuell ausgerichtet ist, und Maßnahmen zur Verbesserung der Ausrichtung vornehmen. Nachfolgend werden die einzelnen Schritte des Verfahrens im Detail erläutert.
Die Schritte S1 und S2 werden in der Regel vor der Operation durchgeführt. Die Schritte S3 bis S10 werden während der Operation durchgeführt.
Schritt S1 umfasst das Aufnehmen eines präoperativen Lichtbildes des Auges vor der Implantation der IOL. Das präoperative Lichtbild umfasst eine Referenzposition, welche eine Position in dem Auge ist. Die Referenzposition dient als die Sollposition, an welcher die später implantierte IOL angeordnet werden soll. Das präoperative Lichtbild umfasst ferner einen Registrierungsabschnitt. Der Registrierungsabschnitt ist ein Teil des Auges, welcher für die Bildregistrierung geeignet ist. Beispielsweise umfasst der Registrierungsabschnitt den Limbus des Auges, Strukturen in der Sklera des Auges (Blutgefäße, künstliche Markierungen) und dergleichen. In Schritt S1 werden Bilddaten erzeugt, welche das aufgenommene präoperative Lichtbild des Auges repräsentieren.
Schritt S2, welcher auf Schritt S1 folgt, umfasst das Festlegen der Referenzposition bezüglich des Registrierungsabschnitts in dem präoperativen Lichtbild. Auf diese Weise wird der räumliche Zusammenhang zwischen der Referenzposition und dem Registrierungsabschnitt hergestellt. Dieser räumliche Zusammenhang wird in Form von Positionsdaten ausgedrückt, welche die Referenzposition bezüglich des Registrierungsabschnitts angeben.
Gemäß einem Beispiel soll die IOL auf die Sehachse des Auges zentriert werden. Als Referenzposition soll daher ein Schnittpunkt der Sehachse des Auges mit der Cornea des Auges verwendet werden. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines (präoperativen) Auges 401 im Querschnitt zur Erläuterung der Sehachse 403 und der optischen Achse 405 des Auges 401. Der in 4 gezeigte Querschnitt liegt in einer vertikalen Ebene des Auges 401, die im Wesentlichen parallel zu der optischen Achse 405 des Auges 401 liegt. 4 zeigt schematisch die folgenden augenspezifischen Merkmale: Limbus 407, Iris 408, Sklera 409, Pupille 410, Cornea 411, natürliche Linse 413, Retina 415 und Fovea 417.
Die optische Achse 405 des Auges 401 ist im Wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche der Cornea 411 und senkrecht zu der Oberfläche der Linse 413 orientiert. Die optische Achse 405 entspricht im Wesentlichen der Hauptachse der Linse 413.
Die Sehachse 403 ist eine gerade Linie durch einen Fixierpunkt 419, der durch den Patient fixiert wird, und die Fovea 417. Ein Schnittpunkt 421 der Sehachse 403 mit der Cornea 411 ist hervorgehoben.
Während der Patient den Fixierpunkt 419, an welchem eine Lichtquelle angeordnet ist, fixiert, wird gemäß Schritt S1 ein Lichtbild P1 des Auges 401 aus einer Perspektive aufgenommen, welche eine Projektion auf eine Ebene ist, die im Wesentlichen senkrecht zu der optischen Achse 405 des Auges 401 liegt. 5 zeigt schematisch das in Schritt S1 aufgenommene Lichtbild P1. 5 zeigt schematisch die folgenden augenspezifischen Merkmale: Limbus 407, Iris 408, Sklera 409, Pupille 410 und Strukturen 423 (insbesondere vaskuläre Strukturen) in der Sklera 409. Nicht in 5 gezeigt, aber dennoch in dem Lichtbild P1 enthalten sind Purkinjean-Reflektionen an der Cornea 411 und der Linse 413.
Durch Analyse der Purkinjean-Reflektionen in dem aufgenommenen Lichtbild P1 kann der Schnittpunkt 421 der Sehachse 419 mit der Cornea 411 bestimmt werden. US 7,284,858 B2 , welche durch Bezugnahme hierin vollumfänglich enthalten ist, beschreibt die Charakterisierung des Schnittpunktes der Sehachse mit der Cornea.
Die Schritte S1 und S2 können beispielsweise mit einem Diagnosesystem 601 durchgeführt werden, wie es beispielhaft in 6 dargestellt ist.
Das Diagnosesystem 601 dient dazu, das Auge 603 des Patienten 605 zu vermessen. Hierzu umfasst das Diagnosesystem 601 eine Auflage 607 für ein Kinn des Patienten und eine Anlage 609 für eine Stirn des Patienten, so dass dessen Auge 603 gegenüber einer Eingangsoptik 611 des Diagnosesystems 601 angeordnet ist. Ein Messstrahlengang 613 wird an einem halbdurchlässigen Spiegel 615 reflektiert und tritt über eine Zwischenoptik 617 in ein schematisch dargestelltes Messmodul 619 des Diagnosesystems 601 ein. Das Messmodul 619 dient dazu, Geometriedaten des Auges zu gewinnen, wie beispielsweise von Krümmungen der Cornea des Auges 603 und einer Länge des Augapfels. Insoweit entspricht das Diagnosesystem 601 einem herkömmlichen Diagnosesystem, wie beispielsweise einem Keratometer, Beispiele hierfür sind zum Beispiel aus US 5,054,907 und US 5,349,398 bekannt, oder einem OCT (optical coherence tomography) System, Beispiele hierfür sind aus US 5,493,109 oder US 6,004,314 bekannt. Ein Beispiel für ein Diagnosesystem ist ein System, welches unter der Bezeichnung IOL Master von Carl Zeiss Meditec, Jena, Deutschland vertrieben wird.
Darüber hinaus umfasst das Diagnosesystem 601 eine hochauflösende Kamera 621, welcher über eine Kameraoptik 623 Licht zugeführt wird, welches den halbdurchlässigen Spiegel 615 durchsetzt. Mit der hochauflösenden Kamera 621 kann das präoperative Lichtbild P1 des Auges 603 aufgenommen werden.
Die von dem Messmodul 619 des Diagnosesystems 601 gewonnenen Messdaten werden an einen Zwischenspeicher 641 übertragen und können von dort in eine Steuerung 643, beispielsweise durch eine Datenleitung 645 übertragen werden. Die Steuerung 643 kann beispielsweise durch einen Personalcomputer gebildet sein, an welchen Ausgabegeräte, wie beispielsweise ein Monitor 647, und Eingabegeräte, wie beispielsweise eine Tastatur 649, angeschlossen sind. Die Steuerung 643 empfängt die Messdaten des Messmoduls 619 über eine Schnittstelle 651, verarbeitet die Messdaten und kann Ergebnisse der Verarbeitung der Messdaten in einem Datenspeicher 653 abspeichern. Ähnlich können ein oder mehrere durch die Kamera 621 gewonnene Bilddatensätze über die Datenleitung 645 und die Schnittstelle 651 an die Steuerung 643 übertragen werden, dort weiterverarbeitet werden, insbesondere gemäß Schritt S2, und als Bilddaten, Positionsdaten und Registrierungsdaten in einem Speicher 655 gespeichert werden. Die Messdaten aus dem Speicher 653 und die Daten aus dem Speicher 655 können an ein Netzwerk 659 übertragen werden oder auf andere Weise für andere Geräte, beispielsweise ein Operationsmikroskop, bereitgestellt werden.
Wiederbezugnehmend auf 3 weden die Schritte S3 bis S10 nach der Implantation der IOL in das Auge des Patienten durchgeführt.
Schritt S3 umfasst das Aufnehmen eines intraoperativen Lichtbildes des Auges nach der Implantation der IOL. Das intraoperative Lichtbild des Auges wird mit dem in 1 dargestellten Mikroskop 3 aufgenommen. Das intraoperative Lichtbild umfasst die Referenzposition und wenigstens einen Teil des Registrierungsabschnitts. In Schritt S3 werden Bilddaten erzeugt, welche das aufgenommene intraoperative Lichtbild des Auges repräsentieren.
Schritt S3 umfasst beispielsweise das Aufnehmen eines Lichtbildes P2 des Auges 701, wie es in 7 schematisch dargestellt ist. Das Lichtbild P2 der 7 entspricht im Wesentlichen dem Bild P1 der 5 und umfasst die IOL aus einer Perspektive, welche eine Projektion auf eine Ebene ist, die im Wesentlichen senkrecht zu der optischen Achse des präoperativen Auges liegt. 7 zeigt schematisch die folgenden augenspezifischen Merkmale: Limbus 707, Iris 708, Sklera 709, Pupille 710 und Strukturen 723 (insbesondere vaskuläre Strukturen) in der Sklera 709. Gegenüber dem Lichtbild P1 ist die Iris 708 geweitet und die IOL 725 ist innerhalb der Pupille 710 sichtbar.
Schritt S4, welcher auf Schritt S3 folgt, umfasst das Bestimmen der Referenzposition in dem in Schritt S3 aufgenommenen intraoperativen Lichtbild P2. In dem intraoperativen Lichtbild ist es in der Regel nicht möglich, den Schnittpunkt 421 der Sehachse 403 mit der Cornea 411 wie mit Bezug zu den 4 bis 6 beschrieben zu bestimmen, weil der Patent nicht fähig ist, einen Fixierpunkt zu fixieren. Daher wird die Referenzposition in dem intraoperativen Lichtbild P2 durch eine automatisierte Bildanalyse bestimmt, welche auf dem aufgenommenen intraoperativen Lichtbild P2, dem aufgenommenen präoperativen Lichtbild P1 und der in dem präoperativen Lichtbild P1 festgelegten Referenzposition 421 basiert.
Hierzu werden die in Schritt S1 erzeugten Bilddaten und die in Schritt S2 erzeugten Positionsdaten und Registrierungsdaten an die Steuerung des Mikroskopiesystems der 1 bzw. der 2 übertragen. Die Steuerung vergleicht das intraoperativen Lichtbild P2 und das präoperative Lichtbild P1, um hierdurch eine Bildregistrierung durchzuführen. Das Ergebnis der Bildregistrierung ist eine Transformation, welche den räumlichen Zusammenhang zwischen dem intraoperativen Lichtbild P2 und dem präoperativen Lichtbild P1 angibt. Die Bildregistrierung wird beispielsweise mittels Template-Matching oder dergleichen durchgeführt und verwendet hierzu insbesondere die in den Bildern enthaltenen Registrierungsabschnitte, d.h. die in den Bildern enthaltenen augenspezifischen Merkmale.
Unter Verwendung der Transformation kann die Referenzposition 421, die durch die in Schritt S2 erzeugten Positionsdaten repräsentiert ist, auf das intraoperative Lichtbild übertragen werden. Das Ergebnis von Schritt S4 sind daher Positionsdaten, welche die Referenzposition in dem intraoperativen Lichtbild angeben.
US 8,708,488 A , welche durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist, beschreibt den Vergleich zwischen anatomischen Strukturen, beispielsweise skleralen vaskularen Strukturen, in einem präoperativen Bild des Auges mit denen eines intraoperativen Bildes des Auges, um eine kartenmäßige Registrierung zu erzeugen, mittels welcher die Position von präoperativ bestimmten relevanten Orten in dem intraoperativen Bild festgestellt werden können. Dieses Prinzip kann beispielsweise dazu verwendet werden, den Schnittpunkt der Sehachse durch die vordere Oberfläche der Cornea zu bestimmen.
Schritt S5 umfasst das Aufnehmen eines intraoperativen OCT-Bildes des Auges. Das intraoperative OCT-Bild ist ein Beispiel eines Bildes, welches den Augenfundus bzw. die Fovea des Auges umfasst. Anstelle von OCT kann jede andere bildgebende Technik verwendet werden, welche fähig ist, ein Bild der Fovea des Auges aufzunehmen.
Schritt S5 umfasst beispielsweise das Aufnehmen eines OCT-Bildes P3 des Auges 701, wie es in 8 schematisch dargestellt ist. Das OCT-Bild P3 der 8 entspricht im Wesentlichen der Darstellung in 4 und umfasst die IOL 725 aus einer Perspektive, welche ein Querschnitt durch das Auge 701 in einer Ebene ist, die im Wesentlichen parallel zu der optischen Achse des Auges 701 liegt. Gegenüber der 4 ist die Iris 708 in 8 geweitet. Das OCT-Bild P3 ist beispielsweise ein OCT-B-Scan. In Schritt S5 werden OCT-Bilddaten erzeugt, welche das aufgenommene intraoperative OCT-Bild P3 des Auges 701 repräsentieren.
Schritt S6, welcher auf Schritt S5 folgt, umfasst das Bestimmen der Position der Fovea 717 des Auges 701 basierend auf dem in Schritt S5 aufgenommenen OCT-Bild p3. Das Bestimmen der Position der Fovea 717 in dem OCT-Bild P3 kann manuell durch den Operateur oder automatisiert durch eine Bildanalyse des OCT-Bildes P3 durchgeführt werden. In Schritt S6 werden Positionsdaten erzeugt, welche die Position der Fovea 717 repräsentieren.
Schritt S7, welcher auf Schritt S6 folgt, umfasst das Bestimmen der Referenzorientierung. Gemäß einem Beispiel soll die optische Achse der IOL 725 auf die Sehachse des Auges ausgerichtet werden, d.h. die IOL ist von dem Operateur so anzuordnen, dass die optische Achse der IOL parallel zu der Sehachse des Auges orierntiert ist. In diesem Beispiel ist die Rerferenzorientierung durch die Referenzposition, welche die Position des Schnittpunkts 421 der Sehachse 403 mit der Cornea 411 angibt, und die Position der Fovea 417 festgelegt, siehe 4. Die Referenzposition wurde zuvor in Schritt S4 bestimmt und liegt in Form von Positiondaten vor. Die Position der Fovea 717 wurde in Schritt S6 bestimmt und liegt in Form von Positionsdaten vor. Somit kann die Referenzorientierung basierend auf diesen Positionsdaten bestimmt werden. In Schritt S7 werden Orientierungsdaten erzeugt, welche die Referenzorientierung repräsentieren.
Schritt S8 umfasst das Aufnehmen von intraoperativen Bildern zur Bestimmung der aktuellen Position und Orientierung der in das Auge implantierten IOL. Es existieren verschiedene Techniken zur Bestimmung der aktuellen Position und Orientierung der in das Auge implantierten IOL. In einigen Fällen können verschiedene Techniken zusammen verwendet werden. Diese Techniken verwenden unterschiedliche Arten von Bildern; beispielsweise können die intraoperativen Bilder die Stereobilder eines Stereomikroskops oder OCT-(Volumen)-Bilder sein. Die intraoperativen Bilder umfassen wenigstens einen Teil der IOL. Bevorzugt umfassen die intraoperativen Bilder ferner augenspezifische Merkmale, die zur Bildregistrierung geeignet ist. In Schritt S8 werden Bilddaten erzeugt, welche die aufgenommenen intraoperativen Bilder repräsentieren. Je nach Technik können anstelle oder zusätzlich zu den in Schritte S8 aufgenommenen intraoperativen Bildern die bereits in anderen Schritten (beispielsweise Schritte S3 und S5) aufgenommenen intraoperativen Bilder verwendet werden.
Schritt S8 umfasst beispielsweise das Aufnehmen eines Lichtbildes gemäß dem Lichtbild P2, wie es in 7 schematisch dargestellt ist. Schritt S8 umfasst beispielsweise das Aufnehmen eines oder mehrerer OCT-Bilder gemäß dem OCT-Bild P3, wie es in 8 schematisch dargestellt ist.
Schritt S9, welcher auf Schritt S8 folgt, umfasst das Bestimmen der aktuellen Position und der aktuellen Orientierung der IOL im Auge. Hierzu werden die in Schritt S8 (und/oder den Schritten S3, S5) aufgenommenen intraoperativen Bilder automatisiert analysiert und Positionsdaten, welche die aktuelle Position der IOL angeben, und Orientierungsdaten, welche die aktuelle Orientierung der IOL angeben, erzeugt.
Schritt S10 umfasst das Erzeugen und Anzeigen von einem oder mehreren Bildern des Auges gleicher oder unterschiedlicher Art nach der Implantation der IOL. Die Bilder umfassen eine oder mehrere der folgenden Markierungen: eine Referenzpositionsmarkierung, welche die in Schritt S4 bestimmte Referenzposition angibt, eine Positionsmarkierung, welche die in Schritt S9 bestimmte, aktuelle Position der IOL angibt, eine Referenzorientierungsmarkierung, welche die in Schritt S7 bestimmte Referenzorientierung angibt, und eine Orientierungsmarkierung, welche die in Schritt S9 bestimmte, aktuelle Orientierung der IOL in dem Bild angibt.
9 zeigt ein beispielhaftes Bild P4, wie es gemäß Schritt S10 erzeugt und angezeigt werden kann. Das Bild P4 basiert auf dem Bild P2 der 7 und umfasst das Auge 901, in welches die IOL 903 implantiert ist. Das Bild P4 umfasst unter anderem die folgenden augenspezifischen Merkmale: Limbus 907, Iris 908 und Pupille 910. Das Bild P4 umfasst ferner eine horizontale Linie 911 und eine vertikale Linie 912, welche zusammen die Referenzpositionsmarkierung bilden. Der Schnittpunkt der Linien 911 und 912 entspricht der Referenzposition 913, wie sie in Schritt S4 bestimmt wurde. Das Bild P4 umfasst ferner eine horizontale Linie 915 und eine vertikale Linie 916, welche zusammen die Positionsmarkierung der aktuellen Position 917 der IOL 903 bilden.
10 zeigt ein weiteres beispielhaftes Bild P5, wie es gemäß Schritt S10 erzeugt und angezeigt werden kann. Das Bild P5 basiert auf dem Bild P3 der 8 und umfasst das Auge 1001 und die IOL 1003. Das Bild P5 umfasst ferner eine gerade Linie 1005, welche die Referenzorientierung angibt, eine gerade Linie 1007, welche die aktuelle Orientierung der IOL 1003 angibt, und einen Pfeil 1009, welcher die Drehrichtung zur Verbesserung der Ausrichtung der IOL 1003 auf die Referenzorientierung angibt. Die Referenzorientierung wurde zuvor in Schritt S7 bestimmt; die aktuelle Orientierung der IOL 1003 wurde zuvor in Schritt S9 bestimmt.
Nach der Durchführung von Schritt S10 kann das Verfahren ab den Schritten S3, S5 und S8 wiederholt werden. Hierdurch werden die Grundlagen für die Darstellung der Bilder fortlaufend aktualisiert. Demgemäß können die Schritte S3 bis S10 in Echtzeit durchgeführt und wiederholt werden. Hierdurch werden die Markierungen in den dargestellten Bildern nachgeführt, wenn sich das Auge bewegt oder die Bildaufnahmesituation geändert wird. Demgemäß sind die Referenzpositionsmarkierung, die Positionsmarkierung, die Referenzorientierungsmarkierung und die Orientierungsmarkierung, insbesondere die Position, Orientierung und/oder grafische Darstellung der jeweiligen Markierung, an die aktuelle Orientierung des Auges gekoppelt.
Zahlreiche andere Symbole können zur grafischen Darstellung der Markierungen verwendet werden, beispielsweise Punkte, Kreuze, Kreise, Ellipsen, Geraden, Skalen, oder dergleichen. Verschiedene Markierungen können durch unterschiedliche grafische Darstellungen dargestellt werden.
Ferner können weitere Informationen bestimmt und dem Operateur dargestellt werden, die für die Ausrichtung der IOL relevant sind. Beispielsweise können Abweichungen der aktuellen Position/Orientierung der IOL von der Referenzposition/Referenzorientierung bestimmt und dargestellt werden. Die Abweichungen können mit Grenzwerten verglichen werden und das Ergebnis des Vergleichs kann dargestellt werden, beispielweise in Form einer Ampel-Darstellung, wobei „grün“ eine ausreichend gute Ausrichtung der IOL bedeutet und „rot“ eine unzureichende Ausrichtung der IOL bedeutet.
Die Schritte S3 bis S10 können von dem in 1 dargestellten Mikroskopiesystem durchgeführt werden. Eine detaillierte beispielhafte Ausgestaltung des Mikroskops 3 und der Evaluierungseinheit 9 der 1 wird mit Bezug zu 11 erläutert.
11 ist eine schematische Darstellung eines Mikroskops 1101, welches ein Beispiel für das Mikroskop 3 der 1 ist. Das Mikroskop 1101 umfasst eine Mikroskopieoptik 1103, welche dazu konfiguriert ist, Lichtbilder einer Objektebene 1110 zu erzeugen, in welcher ein Auge angeordnet werden kann. Die Abbildung der Objektebene 1110 erfolgt mit der Mikroskopieoptik 1103 des dargestellten Ausführungsbeispiels zum einen über ein Paar von Okularen 1113, in welche ein Operateur mit seinen beiden Augen Einblick nehmen kann, und zum anderen auf eine Kamera 1115, welche Lichtbilder des der Objektebene 1110 aufnehmen und die Bilder repräsentierende Bilddaten erzeugen kann.
Die Mikroskopieoptik 1103 umfasst ferner eine Objektivlinse 1117, welche aus einem oder mehreren Linsenelementen bestehen kann und, in dem hier dargestellten Beispiel, die Objektebene 1110 nach unendlich abbildet. In dem Strahlengang hinter der Objektivlinse 1117 werden zwei Teilstrahlenbündel 1119 durch jeweils eine Zoomlinsenanordnung 1121 geführt, welche einen Abbildungsmaßstab der Optik ändern können. Hierzu umfassen die beiden Zoomlinsenanordnungen 1121 jeweils wenigstens zwei Linsengruppen 1122 und 1123, welche relativ zueinander in Strahlrichtung der Teilstrahlenbündel 1119 verlagerbar sind, wie dies in 11 durch einen Pfeil 1124 angedeutet ist. Die Verlagerung der beiden Linsengruppen 1122 und 1123 relativ zueinander wird durch einen Aktuator 1125 gesteuert, welcher wiederum über eine Steuerleitung 1127 zur Einstellung des Abbildungsmaßstabs der Optik 1103 von einer Steuerung 1129 gesteuert wird.
Nach Durchlaufen der Zoomlinsenanordnung 1121 treten die Teilstrahlenbündel 1119 in die Okulare 1113 ein, wobei aus dem in 11 rechts gezeigten Teilstrahlenbündel 1119 über einen teildurchlässigen Spiegel 1131 ein Teil des Lichts des Teilstrahlenbündels 1119 umgelenkt wird und über eine Kameraadapteroptik 1133 auf die Kamera 1115 gerichtet wird, so dass diese das Lichtbild der Objekteben 1110 detektieren kann. Die von der Kamera 1115 erzeugten Daten werden über eine Datenleitung 1135 an die Steuerung 1129 übertragen.
Die Mikroskopieoptik 1103 umfasst ferner zwei elektronische Bildanzeigen 1141, welche von der Steuerung 1129 über Datenleitungen 1143 mit Bilddaten versorgt werden. Die von den Bildanzeigen 1141 dargestellten Bilder werden jeweils über eine Projektionsoptik 1145 und einen in dem Teilstrahlenbündel 1119 angeordneten teildurchlässigen Spiegel 1147 in die Strahlengänge hin zu den Okularen 1113 projiziert, so dass der Operateur, der in die Okulare 1113 Einblick nimmt, die durch die Anzeigen 1141 dargestellten Bilder in Überlagerung mit dem Bild der Objektebene 1110 wahrnehmen kann.
Das Mikroskop 1101 umfasst ferner ein OCT-Gerät 1105 zur Durchführung von OCT-Messungen. Das OCT-Gerät 1105 umfasst eine OCT-Baugruppe 1104 mit einer geeigneten kurzkohärenten Lichtquelle und einem Interferometer, welche in 11 nicht dargestellt sind, wobei von dem OCT-Gerät 1104 OCT-Messlicht über eine Lichtleitfaser 1151 ausgegeben wird, so dass das OCT-Messlicht auf ein zu vermessendes Objekt (Auge) in der Objekteben 1110 treffen kann und von dem Objekt zurückkommendes Messlicht wieder in die Faser eintreten kann, damit die OCT-Baugruppe 1104 dieses zurückkommende Messlicht auswerten und die Messung repräsentierende OCT-Daten ausgeben kann. Insbesondere kann die OCT-Baugruppe 1104 einen Tiefen-Scan durchführen, welcher auch als A-Scan bezeichnet wird, dessen Daten Intensitäten von rückgestreutem Messlicht in Abhängigkeit von der Tiefe repräsentieren. Die OCT-Baugruppe 1104 wird von der Steuerung 1129 über eine Steuer- und Datenleitung 1153 gesteuert, wobei die Steuerung 1129 über diese Leitung 1153 auch die von dem OCT-Gerät 1105 erzeugten Messdaten empfängt. Das OCT-Gerät 1105 umfasst ferner eine Kollimationsoptik 1159, welche aus einem Ende 1155 der Faser 1151 austretendes OCT-Messlicht 1157 zu einem Messlichtstrahl 1158 kollimiert. Der Messlichtstrahl 1158 wird an zwei Ablenkspiegeln 1161 und 1163 abgelenkt, durchläuft eine Projektionsoptik 1165, trifft auf einen Spiegel 1169 und wird von diesem durch die Objektivlinse 1117 auf die Objekteben 1110 gerichtet. An einem in der Objekteben 1110 angeordneten Objekt (insbesondere Augenfundus) wird ein Teil des OCT-Messlichts zurückstreut, so dass das zurückgestreute OCT-Messlicht den umgekehrten Weg durch die Objektivlinse 1117, die Projektionsoptik 1165 und die Kollimationsoptik 1159 durchläuft, so dass wenigstens ein Teil dieses Lichts in die Faser 1151 eingekoppelt wird und zu der OCT-Baugruppe 1104 zurückgelangen kann, wo es mit dem Interferometer ausgewertet wird.
Die Spiegel 1161 und 1163 sind verschwenkbar angeordnet, um den OCT-Messstrahl abzulenken, so dass dieser durch Einstellen der Schwenkstellungen der Spiegel 1161 und 1163 auf auswählbare Orte in der Objektebene 1110 treffen kann. Die Verschwenkbarkeit der Spiegel 1161 und 1163 ist in 11 durch Pfeile 1171 angedeutet. Die Schwenkstellung der Spiegel 1161 und 1163 wird durch Aktuatoren 1173 eingestellt, welche von der Steuerung 1129 über Steuerleitungen 1175 kontrolliert werden. Durch Ansteuern der Aktuatoren 1173 kann die Steuerung 1129 das Objekt (insbesondere Augenfundes) mit dem OCT-Messstrahl 1158 abrastern um ein intraoperatives OCT-Bild des Objekts zu erzeugen.
Die Steuerung 1129 umfasst ferner eine Benutzerschnittstelle, welche einen Bildschirm 1183 als eine Anzeigevorrichtung und eine Tastatur 84 und eine Maus 85 als Eingabevorrichtungen umfasst. Auch die Anzeigen 1141 zur Einkopplung von Bildern, die von der Steuerung 1129 erzeugt werden, in die Strahlengänge zu den Okularen 1113 sind von der Anzeigevorrichtung umfasst.
In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel erzeugt die Steuerung 1129 Bilder gemäß Schritt S10 der 3, welche die Markierungen enthalten, erzeugen und projiziert diese Bilder in die Strahlengänge zu den Okularen 1113. Ferner oder alternativ kann die Steuerung 1129 Bilder gemäß Schritt S10 der 3 erzeugen, welche den von der Kamera 1141 aufgenommenen Bildinhalt oder den von dem OCT-Gerät 1105 aufgenommenen Bildinhalt und zudem die Markierungen enthalten, und diese Bilder mittels der Anzeigevorrichtung 1183 anzeigen.
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 7284858 B2 [0049]
US 5054907 [0051]
US 5349398 [0051]
US 5493109 [0051]
US 6004314 [0051]
US 8708488 A [0060]

Claims

Verfahren zur Assistenz einer Implantation einer intraokularen Linse (IOL) in ein Auge (901, 1001), wobei das Verfahren nach der Implantation der IOL (903, 1003) in das Auge umfasst: - Bestimmen einer Referenzposition (421, 913) für die Anordnung der IOL im Auge; - Bestimmen einer Referenzorientierung (403) für die Anordnung der IOL im Auge; - Bestimmen einer aktuellen Position (917) der in das Auge (901) implantierten IOL (903); - Bestimmen einer aktuellen Orientierung der in das Auge implantierten IOL; - Erzeugen und Anzeigen wenigstens eines Bildes (P4, P5) des Auges (901, 1001), wobei das wenigstens eine Bild umfasst: - eine Referenzpositionsmarkierung (911, 912), welche die Referenzposition (421, 913) in dem Bild (P4) angibt; und/oder - eine Positionsmarkierung (915, 916), welche die aktuelle Position (917) der IOL (903) in dem Bild (P4) angibt; und/oder - eine Referenzorientierungsmarkierung (1005), welche die Referenzorientierung in dem Bild (P5) angibt; und/oder - eine Orientierungsmarkierung (1007), welche die aktuelle Orientierung der IOL (1003) in dem Bild (P5) angibt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Erzeugen und Anzeigen des wenigstens einen Bildes (P4, P5) umfasst: Erzeugen und Anzeigen eines ersten Bildes (P4), - wobei das erste Bild (P4) das Auge (901) gemäß einer ersten Perspektive zeigt, wobei die erste Perspektive eine Projektion auf eine Ebene ist, die im Wesentlichen senkrecht zu der optischen Achse (405) des Auges liegt; und/oder - wobei das erste Bild (P4) mittels eines Lichtmikroskops (3, 1101) oder mittels eines OCT-Geräts (1105) aufgenommen wird; und/oder - wobei das erste Bild (P4) die Pupille (910) des Auges (901), die IOL (903), die Referenzpositionsmarkierung (911, 912) und die Positionsmarkierung (915, 916) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Erzeugen und Anzeigen des wenigstens einen Bildes (P4, P5) umfasst: Erzeugen und Anzeigen eines zweiten Bildes (P5), - wobei das zweite Bild (P5) das Auge (1001) gemäß einer zweiten Perspektive zeigt, wobei die zweite Perspektive ein Querschnitt durch das Auge (1001) in einer Ebene ist, die im Wesentlichen parallel zu der optischen Achse (405) des Auges liegt; und/oder - wobei das zweite Bild (P5) mittels eines OCT-Gerätes (1105) aufgenommen wird; und/oder - wobei das zweite Bild (P5) die IOL (1003), die Referenzorientierungsmarkierung (1005) und die Orientierungsmarkierung (1007) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das wenigstens eine Bild (P4, P5) in Echtzeit erzeugt und angezeigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Referenzpositionsmarkierung (911, 912), die Positionsmarkierung (915, 916), die Referenzorientierungsmarkierung (1005) und die Orientierungsmarkierung (1007), insbesondere die Position, Orientierung und/oder grafische Darstellung der jeweiligen Markierung, an die aktuelle Orientierung des Auges (901, 1001) gekoppelt sind.
Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend: Erfassen der aktuellen Orientierung des Auges mittels einer automatisierten Analyse einer Sequenz von Bildern des Auges.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Bestimmen der Referenzposition umfasst: - Aufnehmen eines präoperativen Lichtbildes (P1) des Auges (401) vor der Implantation der IOL, wobei das präoperative Lichtbild die Referenzposition in dem Auge und einen Registrierungsabschnitt, welcher ein zur Bildregistrierung geeigneter Teil des Auges ist, umfasst; - Festlegen der Referenzposition (421) bezüglich des Registrierungsabschnitts in dem präoperativen Lichtbild (P1); - Aufnehmen eines intraoperativen Lichtbildes (P2) des Auges (701) nach der Implantation der IOL (725); - Bestimmen der Referenzposition in dem aufgenommenen intraoperativen Lichtbild (P2) basierend auf einem automatisierten Vergleich des aufgenommenen intraoperativen Lichtbildes (P2) mit dem aufgenommenen präoperativen Lichtbild (P1) und der in dem präoperativen Lichtbild festgelegten Referenzposition (421).
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Referenzposition (421) ein Schnittpunkt der Sehachse (403) des Auges (401) mit der Cornea (411) des Auges (401) ist.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, ferner umfassend: - Erzeugen von Daten, welche die Referenzposition (421) und den Registrierungsabschnitt repräsentieren, mittels eines Diagnosegeräts (601), mit welchem das Aufnehmen des präoperativen Lichtbildes (P1) und das Festlegen der Referenzposition (421) in dem präoperativen Lichtbild (P1) durchgeführt werden; - Übertragen der Daten an ein Operationsmikroskop (3, 1101), mit welchem das Aufnehmen des intraoperativen Lichtbildes (P2) und das Bestimmen der Referenzposition in dem intraoperativen Lichtbildes (P2) durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Bestimmen der Referenzorientierung umfasst: - Bestimmen der Position der Fovea (417) des Auges (401); - Bestimmen der Referenzorientierung als die Orientierung einer geraden Linie, welche durch die Referenzposition (421) und die Fovea (417) verläuft, basierend auf der bestimmten Referenzposition (421) und der bestimmten Position der Fovea (417).
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Bestimmen der Position der Fovea (417) umfasst: - Aufnehmen eines Tiefenscans (P3) des Auges (701) mittels eines OCT-Gerätes (1105); - Bestimmen der Position der Fovea (417) des Auges (401) durch eine automatisierte Analyse des aufgenommenen Tiefenscans (P3).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Bestimmen der aktuellen Position (917) und der aktuellen Orientierung der in das Auge implantierten IOL umfasst: - Aufnehmen Lichtbildes (P2) und/oder eines OCT-Bildes (P3) des Auges; - Bestimmen der aktuellen Position (917) und der aktuellen Orientierung der in das Auge implantierten IOL (901, 1101) durch eine automatisierte Analyse des Bildes.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Referenzpositionsmarkierung, die Positionsmarkierung, die Referenzorientierungsmarkierung und die Orientierungsmarkierung durch Punkte, Kreuze, Kreise, Ellipsen, Geraden, Skalen, oder dergleichen grafisch dargestellt werden und wenigstens teilweise voneinander verschiedene grafische Darstellungen aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, ferner umfassend: Bestimmen und Anzeigen einer Information, welche eine Güte der Anordnung der IOL im Auge bezüglich der Referenzposition und der Referenzorientierung angibt, insbesondere eine Abweichung der bestimmten aktuellen Position von der bestimmten Referenzposition und/oder eine Abweichung der bestimmten aktuellen Orientierung von der bestimmten Referenzorientierung.
Computerbasiertes Datenverarbeitungssystem (9, 1129), umfassend wenigstens einen Prozessor, welcher dazu konfiguriert ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14 auszuführen.
Computerprogramm, umfassend Befehle, welche bei der Ausführung des Computerprogramms durch ein computerbasiertes Datenverarbeitungssystem das computerbasierte Datenverarbeitungssystem veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14 auszuführen.
Datenträger, auf welchem das Computerprogramm nach Anspruch 16 gespeichert ist oder welcher das Computerprogramm nach Anspruch 16 überträgt.
Operationsmikroskop (3, 1101), umfassend: ein optisches Abbildungssystem (1103), welches dazu konfiguriert ist, ein Lichtbild eines Sichtfeldes des Operationsmikroskops (1101) bereitzustellen; ein Bildaufnahmesystem (1105, 1115), welches dazu konfiguriert ist, eine Reihe von Lichtbildern des Sichtfeldes aufzunehmen und Bilddaten zu erzeugen, welche die Lichtbilder repräsentieren; wobei das Bildaufnahmesystem (1105, 1115) ferner dazu konfiguriert ist, eine Reihe von Bildern eines Augenfundus aufzunehmen und Bilddaten zu erzeugen, welche die Bilder des Augenfundes repräsentieren; wobei das Bildaufnahmesystem (1105, 1115) ferner dazu konfiguriert ist, Daten aufzunehmen, welche die Position und Orientierung der IOL in dem Auge angeben; eine Anzeigevorrichtung (11, 1183) zum Anzeigen von Bildern; und eine computerbasierte Datenverarbeitungseinheit (9, 1129), welche dazu konfiguriert ist, die erzeugten Bilddaten und Daten zu beziehen und damit das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14 durchzuführen.
Operationsmikroskop nach Anspruch 18, wobei das Bildaufnahmesystem eine Kamera (1115) für Lichtbilder, ein OCT-Gerät (1105), ein 3D-Analysesystem (1115, 1105) zum Aufnehmen von Daten, welche die Position und Orientierung der IOL in dem Auge angeben, und dergleichen umfasst.
Operationsmikroskop nach Anspruch 18 oder 19, wobei die computerbasierte Datenverarbeitungseinheit ein Bildevaluierungssystem (9) bereitstellt, welches dazu konfiguriert ist, - ein von dem Bildaufnahmesystem aufgenommenes Bild zu evaluieren und - einen charakteristischen Bildinhalt in dem Bild zu bestimmen; wobei die computerbasierte Datenverarbeitungseinheit dazu konfiguriert ist, Informationen bereitzustellen, die dem Bild des Sichtfeldes des Operationsmikroskops überlagert ist, eine Steuerung, welche dazu konfiguriert ist, das Bildanzeige- und -überlagerungssystem so zu steuern, dass dieses eine Information bereitstellt, welche auf dem bestimmten Bildinhalt basiert.
Operationsmikroskop nach Anspruch 20, wobei das Bildevaluierungssystem dazu konfiguriert ist, die Position und Orientierung der Intraokularlinse bezüglich der Sehachse des Auges zu bestimmen.
Operationsmikroskop nach Anspruch 20 oder 21, wobei der bestimmte Bildinhalt eine Information über eine Position und/oder Orientierung einer in das Auge implantierten Intraokularlinse bezüglich eines geometrischen Zentrums eines Kapselsacks des Auges und/oder bezüglich einer Sehachse des Auges und/oder bezüglich einer Pupille des Auges und/oder eines Limbus des Auges umfasst.
Operationsmikroskop nach einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei das Bildevaluierungssystem dazu konfiguriert ist, ein Signal zu erzeugen, welches eine Übereinstimmung einer vordefinierten Achse der Intraokularlinse mit der Sehachse des Auges angibt.