DE102020121453A1 - Assistance device for assisting with an intravitreal injection, computer-implemented method for assisting with an intravitreal injection, computer program and non-volatile computer-readable storage medium - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Assistenzvorrichtung zum Assistieren bei einer intravitrealen Injektion zur Verfügung gestellt. Die Assistenzvorrichtung umfass1:- ein optisches Beobachtungsgerät (5), das dazu ausgestaltet ist, Bilddaten eines Auges (1) während einer Augenbehandlung aufzunehmen;- eine Steuerung (7), die dazu ausgestaltet ist, die Bilddaten von dem optischen Beobachtungsgerät (5) zu empfangen und die empfangenen Bilddaten auszuwerten, um aus den Bilddaten für die intravitreale Injektion relevante geometrische Daten abzuleiten,- wobei das optische Beobachtungsgerät (5) dazu ausgestaltet ist, ein Echtzeitbild des Auges (1) anzuzeigen, dem die von der Steuerung abgeleiteten für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten überlagert sind.An assistance device is provided for assisting with an intravitreal injection. The assistance device comprises: - an optical observation device (5) which is designed to record image data of an eye (1) during an eye treatment; - a controller (7) which is designed to supply the image data from the optical observation device (5) receive and evaluate the received image data in order to derive relevant geometric data from the image data for the intravitreal injection, - the optical observation device (5) being designed to display a real-time image of the eye (1) to which the control derived for the intravitreal Injection relevant geometric data are superimposed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Assistenzvorrichtung zum Assistieren bei einer intravitrealen Injektion. Daneben betrifft die Erfindung ein computerimplementiertes Verfahren zum Assistieren bei einer intravitrealen Injektion sowie ein Computerprogramm zum Assistieren bei einer intravitrealen Injektion und ein nicht flüchtiges computerlesbares Speichermedium mit einem derartigen Computerprogramm.The present invention relates to an assistance device for assisting with an intravitreal injection. In addition, the invention relates to a computer-implemented method for assisting with an intravitreal injection and a computer program for assisting with an intravitreal injection and a non-volatile computer-readable storage medium with such a computer program.

Die Standardbehandlung für altersbedingte Makuladegenerationen (AMD), Makularödeme, Zentralvenentrombosen und andere Netzhauterkrankungen sind intravitreale Injektionen, d.h. Injektionen in den Glaskörper des Auges, mit anti-vaskulären endothelialen Wachstumsfaktoren (Anti-VEGF), wie z.B. Ranibizumab oder Bevacizumab. Dabei erhalten Patienten üblicherweise zwei bis drei Injektionen pro Jahr, wobei die Injektionen unter sterilen Bedingungen in einem Operationssaal durchgeführt werden und wobei häufig ein Operationsmikroskop Verwendung findet. Bei der Injektion sind eine Reihe von Bedingungen zu beachten, wie beispielsweise von Andrzej Grzybowski et al. in „2018 Update on Intravitreal Injections: Euretina Expert Consensus Recommendations“ beschrieben ist. Beispielsweise sollten die Injektionen durch einen als „Pars Plana“ bezeichneten Abschnitt des Augapfels eingebracht werden, um Schäden am Ziliarkörper oder der Retina zu vermeiden. Um Infektionen vorzubeugen, sollte jede Injektion außerdem an einem Ort erfolgen, der zuvor noch nicht für eine Injektion genutzt worden ist. Weiterhin ist darauf zu achten, dass die Injektionsnadel nur so weit in den Augapfel eingebracht wird, dass das Medikament etwa im Zentrum des Glaskörpers aus der Injektionsnadel austritt und nicht zu nah an der Retina, um Schäden an der Retina zu vermeiden. Zudem sollte die Injektion vorzugsweise in einer sogenannten Double-Plane-Tunnel-Technik erfolgen, bei der die Lederhaut in einen Winkel von 15 bis 30° durchstochen wird und die Injektionsnadel danach in einem Winkel von 45° bis 60° positioniert wird, wobei die Spitze der Nadel sich noch in der Lederhaut befindet. Durch diese Technik entsteht ein Tunnel in zwei verschiedenen Ebenen. Diese Technik ist beispielsweise in L. Myers et al. „Intravitreal Injection Technique: A Primer for Ophthalmology Residents and Fellows, ophthalmology and visual signs (erhältlich unter http: //medison.uiowa.edu/e) beschrieben.The standard treatment for age-related macular degeneration (AMD), macular edema, central vein thrombosis and other retinal diseases are intravitreal injections, i.e. injections into the vitreous humor of the eye, with anti-vascular endothelial growth factors (anti-VEGF) such as ranibizumab or bevacizumab. Patients usually receive two to three injections per year, the injections being carried out under sterile conditions in an operating room and a surgical microscope often being used. A number of conditions must be observed during the injection, as described, for example, by Andrzej Grzybowski et al. is described in "2018 Update on Intravitreal Injections: Euretina Expert Consensus Recommendations". For example, injections should be given through a section of the eyeball called the pars plana to avoid damaging the ciliary body or retina. In addition, to prevent infection, each injection should be given in a location that has not previously been used for an injection. It is also important to ensure that the injection needle is only inserted so far into the eyeball that the drug emerges from the injection needle approximately in the center of the vitreous humor and not too close to the retina, in order to avoid damage to the retina. In addition, the injection should preferably be carried out using a so-called double-plane tunnel technique, in which the dermis is pierced at an angle of 15 to 30 ° and the injection needle is then positioned at an angle of 45 ° to 60 °, with the tip the needle is still in the dermis. This technology creates a tunnel on two different levels. This technique is described, for example, in L. Myers et al. "Intravitreal Injection Technique: A Primer for Ophthalmology Residents and Fellows, ophthalmology and visual signs (available at http://medison.uiowa.edu/e).

Da die beschriebenen Bedingungen schwierig zu reproduzieren sind, benötigen die behandelnden Personen ausreichend Training, weswegen in vielen Ländern solche Injektionen nur von einem Arzt durchgeführt werden dürfen. Allein in den USA gibt es Schätzungsweise jedoch mehr als 6 Millionen intravitreale Injektionen pro Jahr. Dabei ist die Zeit des Arztes ein Kostenfaktor, weshalb in manchen Ländern, beispielsweise in Gross Britannien, versuchsweise dazu übergegeben wird, die Injektionen von speziell trainiertem Pflegepersonal durchführen zu lassen.Since the conditions described are difficult to reproduce, the treating person needs sufficient training, which is why in many countries such injections can only be carried out by a doctor. However, it is estimated that there are more than 6 million intravitreal injections per year in the United States alone. The doctor's time is a cost factor, which is why in some countries, for example in Great Britain, a trial is being made to allow the injections to be carried out by specially trained nursing staff.

Obwohl bisher keine Studien darüber vorliegen, ob eine Korrelation zwischen der exakten Position, an der das Medikament aus der Injektionsnadel austritt, beispielsweise in Bezug auf ihren Abstand von der Retina, vorliegt, ist es plausible anzunehmen, dass die Effektivität der Behandlung mit zunehmenden Entfernung des Austretens des Medikaments von der Retina abnimmt, wobei jedoch zu beachten ist, dass das Austreten auch nicht zu nahe an der Retina erfolgen darf, um Schädigungen an der Retina zu vermeiden.Although there are no studies to date on whether there is a correlation between the exact position at which the drug emerges from the injection needle, for example in relation to its distance from the retina, it is plausible to assume that the effectiveness of the treatment with increasing removal of the Leakage of the medicament from the retina decreases, whereby it should be noted, however, that the leakage must not take place too close to the retina, in order to avoid damage to the retina.

Es wurden beispielsweise in US 2018/0360654 A1 , US 2017/0266045 A1 oder in US 2010/0152646 A1 mechanische Systeme zum Unterstützen inravitrealer Injektionen vorgeschlagen. Zudem sind beispielsweise aus US 2017/0135768 A1 optische Hilfsmittel zum Unterstützen einer subretinalen Injektion bekannt. Aus der nach dem Prioritätstag der vorliegenden Anmeldung veröffentlichten CN 110384581 A ist außerdem eine intelligente intraokulare Injektionsvorrichtung mit einem Computer, einer Injektionssteuereinheit und einer Bildanalyseeinheit bekannt, wobei die Vorrichtung die Bewegungen eines auf dem Augapfel platzierten Markers erkennt und die Injektion durchführt, wenn sich der Marker in Ruhe befindet.For example, in US 2018/0360654 A1 , US 2017/0266045 A1 or in US 2010/0152646 A1 mechanical systems for assisting inravitreal injections have been proposed. Also, for example, are off US 2017/0135768 A1 optical aids for assisting a subretinal injection are known. From the published after the priority date of the present application CN 110384581 A there is also known an intelligent intraocular injection device comprising a computer, an injection control unit and an image analysis unit, the device recognizing the movements of a marker placed on the eyeball and performing the injection when the marker is at rest.

Zwar können die in den genannten Dokumenten beschriebenen Vorrichtungen die behandelnde Person bei bestimmten Aspekten einer intravitrealen Injektion unterstützen, jedoch bleiben bei allen aus den genannten Dokumenten bekannten Vorrichtungen Aspekte der intravitrealen Injektion, für die sie keine Unterstützung bieten können.Although the devices described in the cited documents can support the treating person with certain aspects of an intravitreal injection, all the devices known from the cited documents retain aspects of the intravitreal injection for which they cannot offer any support.

Es ist daher eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Assistenzvorrichtung zum Assistieren bei einer intravitrealen Injektion zur Verfügung zu stellen, die eine umfangreiche Unterstützung einer behandelnden Person bei der intravitrealen Injektion ermöglicht.It is therefore a first object of the present invention to provide an assistance device for assisting with an intravitreal injection which enables extensive support for a treating person with the intravitreal injection.

Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein computerimplementiertes Verfahren sowie ein Computerprogramm und ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium zur Verfügung zu stellen, die es ermöglichen, eine behandelnde Person beim Durchführen einer intravitrealen Injektion umfangreich zu unterstützen.A second object of the present invention is to provide a computer-implemented method as well as a computer program and a non-volatile computer-readable storage medium which make it possible to provide a treating person with extensive support when performing an intravitreal injection.

Die erste Aufgabe wird durch eine Assistenzvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst, die zweite Aufgabe durch ein computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 9, ein Computerprogramm nach Anspruch 18 und ein nicht flüchtiges computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 19. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.The first object is achieved by an assistance device according to claim 1, the second object by a computer-implemented method according to claim 9, a computer program according to claim 18 and a non-volatile one Computer-readable storage medium according to claim 19. The dependent claims contain advantageous embodiments of the invention.

Eine erfindungsgemäße Assistenzvorrichtung zum Assistieren bei einer intravitrealen Injektion umfasst ein optisches Beobachtungsgerät, das dazu ausgestaltet ist, Bilddaten eines Auges aufzunehmen. Das optische Beobachtungsgerät kann insbesondere ein Operationsmikroskop mit wenigstens einem Bildsensor zum Aufnehmen der Bilddaten sein. Darüber hinaus umfasst die erfindungsgemäße Assistenzvorrichtung eine Steuerung, die dazu ausgestaltet ist, die Bilddaten von dem optischen Beobachtungsgerät zu empfangen und die empfangenen Bilddaten auszuwerten, um aus den Bilddaten für die intravitreale Injektion relevante geometrische Daten abzuleiten. Dabei kann die Steuerung ein dediziertes Hardwaremodul sein, in dem ein Steuerprogramm in einem Festwertspeicher abgelegt ist, oder ein Softwaremodul, welches beispielsweise auf einem Computer der Assistenzvorrichtung ausgeführt wird. Das optische Beobachtungsgerät ist im Rahmen der Erfindung dazu ausgestaltet, ein Echtzeitbild des Auges anzuzeigen, dem die von der Steuerung abgeleiteten für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten überlagert sind. Das Anzeigen des mit den von der Steuerung abgeleiteten geometrischen Daten überlagerten Echtzeitbildes kann dabei auf einem internen Display des optischen Beobachtungsgerätes erfolgen oder auf einem an das optische Beobachtungsgerät angeschlossenen externen Display, welches bspw. eine Monitor oder ein Head Mounted Display sein kann. Das Display kann ein stereoskopisches Display sein, also ein Display, welches das OP-Feld stereoskopisch darstellt und dem Betrachter so eine räumliche Wahrnehmung des OP-Feldes ermöglicht. In diesem Fall können die überlagerten geometrischen Daten ebenfalls stereoskopisch dargestellt werden, so dass der Betrachter sie auch räumlich wahrnehmen kann.An assistance device according to the invention for assisting with an intravitreal injection comprises an optical observation device which is designed to record image data of an eye. The optical observation device can in particular be a surgical microscope with at least one image sensor for recording the image data. In addition, the assistance device according to the invention comprises a controller which is designed to receive the image data from the optical observation device and to evaluate the received image data in order to derive relevant geometric data for the intravitreal injection from the image data. The control can be a dedicated hardware module in which a control program is stored in a read-only memory, or a software module which is executed, for example, on a computer of the assistance device. Within the scope of the invention, the optical observation device is designed to display a real-time image of the eye on which the geometrical data relevant for the intravitreal injection, derived from the control, are superimposed. The real-time image overlaid with the geometric data derived from the control can be displayed on an internal display of the optical observation device or on an external display connected to the optical observation device, which can be, for example, a monitor or a head-mounted display. The display can be a stereoscopic display, that is to say a display which shows the surgical field stereoscopically and thus enables the viewer to perceive the surgical field spatially. In this case, the superimposed geometric data can also be displayed stereoscopically so that the viewer can also perceive them spatially.

Durch die Überlagerung der geometrischen Daten im Echtzeitbild des Auges können einer behandelnden Person auf der Basis der geometrischen Daten für die intravitreale Injektion relevante Handlungsanweisungen visuell dargestellt werden.By superimposing the geometric data in the real-time image of the eye, instructions relevant to the intravitreal injection can be visually displayed to a treating person on the basis of the geometric data.

Die geometrischen Daten können in mannigfaltiger Weise dargestellt werden und können unterschiedliche Arten von Daten repräsentieren. Beispielsweise kann die Steuerung dazu ausgestaltet sein, aus den Bilddaten als die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten zumindest für eine intravitrealen Injektionsposition einer Injektionsnadel relevante geometrische Daten abgeleitet werden. Die für die intravitreale Injektionsposition relevanten geometrischen Daten können beispielsweise eine Zielposition umfassen, an der die Injektionsnadel für eine intravitreale Injektion angesetzt werden soll. Diese Zielposition kann beispielsweise ermittelt werden, indem bestimmte Merkmale des Auges mittels einer Bildanalysesoftware erkannt werden und eine geeignete Injektionsposition anhand der Lage der erkannten Merkmale ermittelt wird. Beispielsweise kann mittels einer Bildanalysesoftware die Iris erkannt werden und aus der Lage der Iris die Lage der Pars Plana ermittelt werden. Als Zielposition kann dann eine Position im Bereich der Pars Plana festgelegt werden.The geometric data can be represented in a variety of ways and can represent different types of data. For example, the control can be configured to derive from the image data as the geometrical data relevant for the intravitreal injection, geometrical data relevant for at least an intravitreal injection position of an injection needle. The geometric data relevant for the intravitreal injection position can include, for example, a target position at which the injection needle for an intravitreal injection is to be placed. This target position can be determined, for example, in that certain features of the eye are recognized by means of image analysis software and a suitable injection position is determined on the basis of the position of the recognized features. For example, the iris can be recognized by means of image analysis software and the position of the pars plana can be determined from the position of the iris. A position in the area of the Pars Plana can then be specified as the target position.

Die erfindungsgemäße Assistenzvorrichtung kann auch einen Speicher zum Speichern von Positionen vorausgegangener Einstiche in das Auge umfassen. In diesem Fall ist die Steuerung dann dazu ausgestaltet, die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten aus den Bilddaten unter Berücksichtigung der Positionen vorausgegangener Einstiche abzuleiten. Wenn die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten eine Zielposition umfassen, kann die Steuerung insbesondere dazu ausgestaltet sein, die Zielposition unter Berücksichtigung der Positionen vorausgegangener Einstiche abzuleiten. Zusätzlich oder alternativ kann die Steuerung dazu ausgebildet sein, als die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten diejenigen aktuellen Positionen im Auge abzuleiten, die den im Speicher gespeicherten Positionen vorausgegangener Einstiche entsprechen. Auf diese kann der behandelnden Person bspw. angezeigt werden, an welchen Positionen zuvor bereits Einstiche in das Auge stattgefunden haben, so dass eine erneute Injektion an einer dieser Positionen oder in großer Nähe einer dieser Positionen vermieden werden kann. Dabei ist es insbesondere auch möglich, die Positionen vorausgegangener Einstiche in das Auge zusätzlich zur Zielposition darzustellen. Die Positionen vorausgegangener Einstiche in das Auge können dabei die Positionen vorausgegangener intravitrealer Injektion repräsentieren. Sie können aber auch Positionen repräsentieren, an denen im Rahmen vorausgegangener Augenbehandlungen Trokare gesetzt worden waren. Dabei können die Positionen vorausgegangener Einstiche insbesondere auch sowohl Positionen vorausgegangener intravitrealer Injektion als auch Positionen, an denen im Rahmen vorausgegangener Augenbehandlungen Trokare gesetzt worden waren, repräsentieren. The assistance device according to the invention can also comprise a memory for storing positions of previous punctures in the eye. In this case, the control is then designed to derive the geometric data relevant for the intravitreal injection from the image data, taking into account the positions of previous punctures. If the geometric data relevant for the intravitreal injection include a target position, the control can in particular be designed to derive the target position taking into account the positions of previous punctures. Additionally or alternatively, the control can be designed to derive those current positions in the eye as the geometric data relevant for the intravitreal injection, which correspond to the positions of previous punctures stored in the memory. This can be used to indicate to the treating person, for example, the positions at which punctures have already taken place in the eye, so that a new injection at one of these positions or in close proximity to one of these positions can be avoided. In particular, it is also possible to display the positions of previous punctures in the eye in addition to the target position. The positions of previous punctures in the eye can represent the positions of previous intravitreal injections. However, they can also represent positions where trocars were placed during previous eye treatments. The positions of previous punctures can in particular also represent positions of previous intravitreal injections as well as positions at which trocars were placed in the context of previous eye treatments.

Zusätzlich oder alternativ kann die Steuerung dazu ausgestaltet sein, aus den Bilddaten als die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten zumindest geometrische Daten für die Injektionstiefe und den Injektionswinkel einer Injektionsnadel, mit der die intravitreale Injektion erfolgen soll, abzuleiten. Durch Überlagern der geometrischen Daten für den Injektionswinkel und die Injektionstiefe im Echtzeitbild des Auges kann der behandelnden Person eine wertvolle Unterstützung bei Injizieren mit der Double-Plane-Tunnel-Technik geboten werden. Wenn das Display ein stereoskopisches Display ist, können die geometrischen Daten für den Injektionswinkel und die Injektionstiefe bspw. in Form eines eine Soll-Position sowie eine Soll-Orientierung der Injektionsnadel repräsentierenden räumlichen Vektors vorliegen, mit dem das Bild der Injektionsnadel zur Deckung gebracht werden soll.Additionally or alternatively, the control can be configured to derive at least geometric data for the injection depth and the injection angle of an injection needle with which the intravitreal injection is to be made from the image data as the geometric data relevant for the intravitreal injection. By superimposing the geometric data for the injection angle and the injection depth in the real-time image of the eye, the treating person can be offered valuable support when injecting with the double plane tunnel technique. If the display is a stereoscopic display, the geometric data for the injection angle and the injection depth can be available, for example, in the form of a spatial vector representing a target position and a target orientation of the injection needle, with which the image of the injection needle is to be made to coincide .

Vorzugsweise umfasst die Steuerung einen Eye-Tracker zum Ermitteln der Position und der Orientierung des Auges, dabei insbesondere auch der Rotation des Auges um die optische Achse, so dass die Steuerung eine Veränderung der Position und der Orientierung des Auges erfassen kann und die eingeblendeten geometrischen Daten an die neue Position und Orientierung des Auges anpassen kann. Das Tracking kann dabei beispielsweise anhand der skleralen Gefäße oder anhand der Iris erfolgen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Steuerung zudem ein Nadel-Tracking-Modul zum Ermitteln der Position und der Orientierung der Injektionsnadel umfasst. Auf diese Weise kann die Steuerung nicht nur einen Injektionswinkel und eine Injektionstiefe vorgeben, sondern auch Überwachen, ob die behandelnde Position den vorgegebenen Injektionswinkel und die vorgegebene Injektionstiefe einhält. Hierzu braucht die Steuereinheit nur zu überprüfen, ob die Position der Injektionsnadel in Bezug auf die Position des Auges der vorgegebenen Position entspricht und/oder ob die Orientierung der Injektionsnadel in Bezug auf die Orientierung des Auges dem vorgegebenen Injektionswinkel entspricht. Aus der Länge der im aufgenommenen Bild sichtbaren Injektionsnadel kann die Steuerung zudem unter Berücksichtigung der Orientierung der Injektionsnadel in Bezug auf das Auge ermitteln, ob die Injektionstiefe der vorgegebenen Injektionstiefe entspricht.The controller preferably includes an eye tracker for determining the position and orientation of the eye, in particular also the rotation of the eye around the optical axis, so that the controller can detect a change in the position and orientation of the eye and the displayed geometric data can adapt to the new position and orientation of the eye. Tracking can take place, for example, on the basis of the scleral vessels or on the basis of the iris. It is particularly advantageous if the control also includes a needle tracking module for determining the position and the orientation of the injection needle. In this way, the controller can not only specify an injection angle and an injection depth, but also monitor whether the treating position complies with the specified injection angle and the specified injection depth. For this purpose, the control unit only needs to check whether the position of the injection needle in relation to the position of the eye corresponds to the specified position and / or whether the orientation of the injection needle in relation to the orientation of the eye corresponds to the specified injection angle. From the length of the injection needle visible in the recorded image, the controller can also determine, taking into account the orientation of the injection needle in relation to the eye, whether the injection depth corresponds to the predefined injection depth.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein computerimplementiertes Verfahren zum Assistieren bei einer intravitrealen Injektion zur Verfügung gestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte:

  • - Empfangen von Bilddaten eines Auges;
  • - Auswerten der Bilddaten, um aus den Bilddaten für die intravitreale Injektion relevante geometrische Daten abzuleiten;
  • - Generieren eines für die intravitreale Injektion relevante geometrischen Daten repräsentierenden Bilddatensatzes und von Informationen, die es ermöglichen, den Bilddatensatz den Bilddaten des Auges zu überlagern; und
  • - Bereitstellen des Bilddatensatzes und der Informationen zur Überlagerung über die Bilddaten des Auges.
According to a second aspect of the present invention, a computer-implemented method for assisting with an intravitreal injection is provided. The procedure consists of the following steps:
  • - Receiving image data of an eye;
  • Evaluation of the image data in order to derive relevant geometric data for the intravitreal injection from the image data;
  • Generation of an image data set representing geometric data relevant for the intravitreal injection and of information which makes it possible to superimpose the image data set on the image data of the eye; and
  • - Provision of the image data set and the information for superimposition on the image data of the eye.

In einer alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Computerprogramms kann das Generieren des die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten repräsentierenden Bilddatensatzes und das Bereitstellen des Bilddatensatzes sowie der Informationen zur Überlagerung über die Bilddaten des Auges durch das Generieren eines die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten umfassenden Instruktionsdatensatzes und das Ausgeben des Instruktionsdatensatzes an ein robotisches Injektionssystem ersetzt werden, so dass die intravitreale Injektion auch ohne aktiven Eingriff einer Person durchgeführt werden kann.In an alternative embodiment of the computer program according to the invention, the generation of the image data set representing the geometric data relevant for the intravitreal injection and the provision of the image data set and the information for superimposing the image data of the eye can be achieved by generating an instruction data set comprising the geometric data relevant for the intravitreal injection and the output of the instruction data set to a robotic injection system can be replaced so that the intravitreal injection can also be carried out without active intervention by a person.

Das erfindungsgemäße computerimplementiere Verfahren kann insbesondere auf einem Computer oder einer sonstigen mit einem Prozessor ausgestatteten Einheit der Assistenzvorrichtung ausgeführt werden, um die mit Bezug auf die Assistenzvorrichtung beschriebene Steuerung zu realisieren. Dadurch ermöglicht es das computerimplementierte Verfahren das erfindungsgemäße Assistenzsystem und die damit mögliche Unterstützung einer behandelnden Person bei einer intravitrealen Injektion zu realisieren.The computer-implemented method according to the invention can in particular be executed on a computer or some other unit of the assistance device equipped with a processor in order to implement the control described with reference to the assistance device. As a result, the computer-implemented method makes it possible to implement the assistance system according to the invention and the possible support for a treating person during an intravitreal injection.

Im Rahmen der Auswertung können aus den Bilddaten als die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten zumindest für eine intravitrealen Injektionsposition einer Injektionsnadel relevante geometrische Daten abgeleitet werden. Diese für die intravitreale Injektionsposition relevanten geometrischen Daten können beispielsweise eine Zielposition repräsentieren, an der eine Injektionsnadel für eine intravitreale Injektion angesetzt werden soll. Zudem besteht im Rahmen des computerimplementierten Verfahrens die Möglichkeit, gespeicherte Positionen vorausgegangener Einstiche in das Auge, etwa aufgrund vorausgegangener intravitrealer Injektionen oder aufgrund von Trokaren, die im Rahmen vorausgegangener Augenbehandlungen gesetzt worden waren, aus einem Speicher abzurufen, und die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten aus den Bilddaten unter Berücksichtigung der aus dem Speicher abgerufenen Positionen vorausgegangener Einstiche abzuleiten. Wenn die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten eine Zielposition umfassen, kann die Zielposition unter Berücksichtigung der Positionen vorausgegangener Einstiche abgeleitet werden. Zusätzlich oder alternativ können als die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten diejenigen aktuellen Positionen im Auge abgeleitet werden, die den im Speicher gespeicherten Positionen vorausgegangener Einstiche entsprechen. Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht es beispielswese diejenigen Positionen anzuzeigen, die bei der aktuell vorzunehmenden intravitrealen Injektion vermieden werden sollen. Diese Anzeige kann insbesondere auch zusätzlich zum Anzeigen der Zielposition erfolgen. Dadurch kann der behandelnden Person gezeigt werden, wie weit die Zielposition von den Positionen vorausgegangener Einstiche in das Auge, entfernt ist.As part of the evaluation, geometric data relevant to at least one intravitreal injection position of an injection needle can be derived from the image data as the geometric data relevant for the intravitreal injection. These geometric data relevant for the intravitreal injection position can represent, for example, a target position at which an injection needle for an intravitreal injection is to be placed. In addition, as part of the computer-implemented method, there is the possibility of retrieving stored positions of previous punctures in the eye, for example due to previous intravitreal injections or due to trocars that were placed during previous eye treatments, from a memory, and the geometrical positions relevant for the intravitreal injection Derive data from the image data, taking into account the positions of previous punctures called up from the memory. If the geometric data relevant for the intravitreal injection include a target position, the target position can be derived taking into account the positions of previous punctures. Additionally or alternatively, the geometric data relevant for the intravitreal injection can be derived from those current positions in the eye which correspond to the positions of previous punctures stored in the memory. This embodiment of the method according to the invention makes it possible, for example, to display those positions that are to be avoided during the intravitreal injection that is currently to be performed. This display can in particular also take place in addition to the display of the target position. This can be shown to the treating person how far the target position is from the positions of previous punctures in the eye.

Zusätzlich oder alternativ können im Rahmen der Auswertung aus den Bilddaten zumindest geometrische Daten für die Injektionstiefe und den Injektionswinkel einer Injektionsnadel, mit der eine intravitreale Injektion erfolgen soll, abgeleitet werden. Mit Hilfe dieser geometrischen Daten, die im Falle einer Darstellung auf einem stereoskopischen Display in Form eines Vektors erfolgen kann, kann eine behandelnde Person beim Einführen der Injektionsnadel in den Augapfel unterstützt werden. Zur Unterstützung können insbesondere mittels einer Bildanalyse die Orientierung und die Position der Injektionsnadel in Bezug auf das Auge aus den Bilddaten ermittelt werden. Die geometrischen Daten können dann die Abweichung der Injektionsnadel von der Injektionstiefe und dem Injektionswinkel, mit der die Injektion erfolgen soll, angeben. Diese Abweichungen können alternativ zur Injektionstiefe und zum Injektionswinkel oder zusätzlich zur Injektionstiefe und dem Injektionswinkel angegeben werden.Additionally or alternatively, at least geometric data for the injection depth and the injection angle of an injection needle with which an intravitreal injection is to be made can be derived from the image data in the context of the evaluation. With the help of this geometric data, which can be done in the case of a representation on a stereoscopic display in the form of a vector, a treating person can be supported in inserting the injection needle into the eyeball. For support, the orientation and the position of the injection needle in relation to the eye can be determined from the image data, in particular by means of an image analysis. The geometric data can then indicate the deviation of the injection needle from the injection depth and the injection angle with which the injection is to take place. These deviations can be specified as an alternative to the injection depth and the injection angle or in addition to the injection depth and the injection angle.

Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird außerdem ein Computerprogramm zum Assistieren bei einer intravitrealen Injektion zur Verfügung gestellt. Das Computerprogramm umfasst Instruktionen, die, wenn sie auf einem Computer ausgeführt werden, den Computer dazu veranlassen,

  • - Bilddaten eines Auges zu empfangen,
  • - die Bilddaten auszuwerten, um aus den Bilddaten für die intravitreale Injektion relevante geometrische Daten abzuleiten,
  • - einen die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten repräsentierenden Bilddatensatz und Informationen, die es ermöglichen, den Bilddatensatz den Bilddaten des Auges zu überlagern, zu generieren und
  • - den Bilddatensatz und die Informationen zur Überlagerung über die Bilddaten des Auges bereit zu stellen.
According to the second aspect of the invention, a computer program for assisting with an intravitreal injection is also provided. The computer program includes instructions which, when executed on a computer, cause the computer to:
  • - receive image data of an eye,
  • - evaluate the image data in order to derive relevant geometric data for the intravitreal injection from the image data,
  • an image data set representing the geometric data relevant for the intravitreal injection and information which make it possible to superimpose the image data set on the image data of the eye, to generate and
  • - to provide the image data set and the information for overlaying the image data of the eye.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Computerprogramms kann ein Computer dazu ausgestaltet werden, dass erfindungsgemäße computerimplementierte Verfahren auszuführen. Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Computerprogramms können Instruktionen umfassen, die, wenn sie auf einem Computer ausgeführt werden, den Computer dazu ausgestalten, die Weiterbildungen des erfindungsgemäßen computerimplementierten Verfahrens auszuführen.With the aid of the computer program according to the invention, a computer can be configured to carry out the computer-implemented method according to the invention. Developments of the computer program according to the invention can include instructions which, when executed on a computer, configure the computer to carry out the developments of the computer-implemented method according to the invention.

Erfindungsgemäß wird auch ein nicht flüchtiges computerlesbares Speichermedium mit darauf gespeicherten Instruktionen zum Assistieren bei einer intravitrealen Injektion zur Verfügung gestellt. Die Instruktionen veranlassen einen Computer, wenn sie auf diesem ausgeführt werden, dazu,

  • - Bilddaten eines Auges zu empfangen,
  • - die Bilddaten auszuwerten, um aus den Bilddaten für die intravitreale Injektion relevante geometrischen Daten abzuleiten,
  • - einen die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten repräsentierenden Bilddatensatz und Informationen, die es ermöglichen, den Bilddatensatz den Bilddaten des Auges zu überlagern, zu generieren, und
  • - den Bilddatensatz und die Informationen zur Überlagerung über die Bilddaten des Auges bereitzustellen.
According to the invention, a non-volatile computer-readable storage medium with instructions stored thereon for assisting with an intravitreal injection is also provided. The instructions cause a computer, when executed on it, to:
  • - receive image data of an eye,
  • - evaluate the image data in order to derive relevant geometric data for the intravitreal injection from the image data,
  • an image data set representing the geometric data relevant for the intravitreal injection and information which make it possible to superimpose the image data set on the image data of the eye, and
  • to provide the image data set and the information for superimposing on the image data of the eye.

Mit Hilfe des nicht flüchtigen computerlesbaren Speichermediums kann das erfindungsgemäße Computerprogramm in einen Computer geladen werden. Weiterbildungen des nicht flüchtigen computerlesbaren Speichermediums ermöglichen es, die Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Computerprogramms in einen Computer zu laden, und somit die Weiterbildungen des erfindungsgemäßen computerimplementierten Verfahrens von einem Computer ausführen zu lassen.With the aid of the non-volatile computer-readable storage medium, the computer program according to the invention can be loaded into a computer. Developments of the non-volatile computer-readable storage medium make it possible to load the developments of the computer program according to the invention into a computer, and thus to have the developments of the computer-implemented method according to the invention carried out by a computer.

Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren.

  • 1 zeigt ein exemplarisches Ausführungsbeispiel für eine Assistenzvorrichtung zum Assistieren bei einer intravitrealen Injektion.
  • 2 die Steuerung für die Assistenzvorrichtung aus 1.
  • 3 zeigt den Aufbau eines Operationsmikroskops in einer schematischen Darstellung.
  • 4 zeigt einen alternativen Aufbau eines Operationsmikroskops in einer schematischen Darstellung.
  • 5 zeigt ein exemplarisches Ausführungsbeispiel für das computerimplementierte Verfahren zum Assistieren bei einer intravitrealen Injektion in Form eines Ablaufdiagramms.
Further features, properties and advantages of the present invention emerge from the following description of exemplary embodiments with reference to the accompanying figures.
  • 1 shows an exemplary embodiment of an assistance device for assisting with an intravitreal injection.
  • 2 the control for the assistance device 1 .
  • 3 shows the structure of a surgical microscope in a schematic representation.
  • 4th shows an alternative construction of a surgical microscope in a schematic representation.
  • 5 shows an exemplary embodiment for the computer-implemented method for assisting with an intravitreal injection in the form of a flowchart.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand exemplarischer Ausführungsbeispiele im Detail beschrieben. Ein Fachmann wird erkennen, dass er von den exemplarischen Ausführungsbeispielen im Rahmen der vorliegenden Erfindung abweichen kann. Die Erfindung soll daher nicht durch die exemplarischen Ausführungsbeispiele beschränkt sein, sondern lediglich durch die beigefügten Ansprüche.The present invention is described in detail below on the basis of exemplary embodiments. A person skilled in the art will recognize that he can deviate from the exemplary embodiments within the scope of the present invention. The invention is therefore not to be restricted by the exemplary embodiments, but rather only by the appended claims.

1 zeigt stark schematisiert ein exemplarisches Ausführungsbeispiel für eine Assistenzvorrichtung zum Assistieren bei einer intravitrealen Injektion, d.h. eine Injektion in den Glaskörper des Auges 1. Die Figur zeigt ein zu behandelndes Auge 1 zusammen mit einer Spritze 3, mit der die intravitreale Injektion erfolgen soll, sowie eine Assistenzvorrichtung, welche die behandelnde Person beim Injizieren unterstützt. Die Assistenzvorrichtung umfasst im vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel ein Operationsmikroskop 5, das einen oder mehrere digitale Bildsensoren aufweist, mit dem bzw. denen ein Echtzeitbild des Auges 1, in das die Injektion erfolgen soll, aufgenommen wird. Mögliche Ausgestaltungen des Operationsmikroskops 5 werden später mit Bezug auf die 3 und 4 erläutert. Das Assistenzsystem ist zudem mit einem dem Operationsmikroskop 5 zugeordneten Monitor 9 ausgestattet, auf dem die mit dem Bildsensor bzw. den Bildsensoren des Operationsmikroskops 5 aufgenommenen Echtzeitbilder dargestellt werden. Ein Operationsmikroskop ist in der Regel in der Lage stereoskopische Teilbilder des Auges 1 aufzunehmen. Mittels einer Shutterbrille und einer zeitsequentiellen Darstellung der stereoskopischen Teilbilder auf dem Monitor 9 kann dann eine räumliche Darstellung des Auges 1 erfolgen. 1 shows, in a highly schematic manner, an exemplary embodiment of an assistance device for assisting with an intravitreal injection, ie an injection into the vitreous humor of the eye 1 . The figure shows an eye to be treated 1 along with a syringe 3 , with which the intravitreal injection is to be carried out, as well as an assistance device that supports the treating person with the injection. In the present exemplary embodiment, the assistance device comprises a surgical microscope 5 that has one or more digital image sensors with which a real-time image of the eye 1 into which the injection is to be made is recorded. Possible configurations of the surgical microscope 5 will be later with reference to the 3 and 4th explained. The assistance system is also with a surgical microscope 5 associated monitor 9 equipped on which with the image sensor or the image sensors of the surgical microscope 5 recorded real-time images are displayed. A surgical microscope is usually capable of stereoscopic partial images of the eye 1 to record. Using shutter glasses and a time-sequential display of the stereoscopic partial images on the monitor 9 can then be a three-dimensional representation of the eye 1 respectively.

Das Assistenzsystem umfasst im vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel außerdem eine Steuerung 7, die zwischen das Operationsmikroskop 5 und den Monitor 9 geschaltet ist. Die Steuerung 7 empfängt von dem Bildsensor oder den Bildsensoren des Operationsmikroskops 5 die digitalen Bilddaten und ist dazu ausgestaltet, die empfangenen Bilddaten auszuwerten, um daraus für die intravitreale Injektion relevante geometrische Daten abzuleiten. Diese geometrischen Daten werden von der Steuerung 7 in Form von Bilddaten den Bilddaten des digitalen Echtzeitbildes überlagert. Auf dem Monitor 9 wird dann das aus der Überlagerung resultierende Bild angezeigt, in welchem zusätzlich zu dem Echtzeitbild Informationen dargestellt sind, welche die von der Steuerung 7 abgeleiteten geometrischen Daten repräsentieren. Wenn auf dem Monitor 9 zeitsequentielle stereoskopische Teilbilder dargestellt werden, können die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten räumlich dargestellt werden, etwa in Form eines räumlichen Vektors.In the present exemplary embodiment, the assistance system also includes a controller 7th between the surgical microscope 5 and the monitor 9 is switched. The control 7th receives from the image sensor or the image sensors of the surgical microscope 5 the digital image data and is designed to evaluate the received image data in order to derive therefrom relevant geometric data for the intravitreal injection. These geometric data are used by the controller 7th superimposed on the image data of the digital real-time image in the form of image data. On the monitor 9 the image resulting from the overlay is then displayed, in which, in addition to the real-time image, information is shown which is provided by the controller 7th represent derived geometric data. When on the monitor 9 If time-sequential stereoscopic partial images are displayed, the geometric data relevant for the intravitreal injection can be displayed spatially, for example in the form of a spatial vector.

Als relevante geometrische Daten werden im vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel eine Zielposition 11, an der die Injektion erfolgen soll, zusammen mit Positionen 13, an denen zuvor bereits intravitreale Injektionen stattgefunden haben, eingeblendet. Die Zielposition wird dabei im vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel unter Berücksichtigung der Positionen 13, an denen zuvor bereits intravitreale Injektionen stattgefunden haben, derart ermittelt, dass sie einen vorgegebenen Mindestabstand oder einen größtmöglichen Abstand zu den Positionen 13, an denen zuvor bereits intravitreale Injektionen stattgefunden haben, aufweist. Als weitere relevante geometrische Information sind dem Echtzeitbild im vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel Informationsfelder 15, 17 überlagert, von denen das eine (Feld 15) den Winkel angibt, den die Injektionsnadel 19 der Spritze 3 in Bezug auf die Oberflächennormale des Augapfels an der Zielposition 11 einnimmt. Die Zahlen werden im vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel rot dargestellt, solange die Abweichung des Ist-Winkels von einem für die Injektion geeigneten Zielwinkel einen vorgegebenen Toleranzbereich überschreitet. Sobald der Toleranzbereich nicht mehr überschritten wird, wechselt die Darstellung von rot zu grün und zeigt der behandelnden Person damit an, dass der Injektionswinkel nun für das Durchführen der Injektion geeignet ist.In the present exemplary embodiment, a target position is used as the relevant geometric data 11 where to inject, along with locations 13th that have previously had intravitreal injections is displayed. In the present exemplary embodiment, the target position is determined taking the positions into account 13th , on which intravitreal injections have already taken place, are determined in such a way that they have a predetermined minimum distance or the greatest possible distance from the positions 13th who have previously had intravitreal injections. In the present exemplary embodiment, information fields are the real-time image as further relevant geometric information 15th , 17th superimposed, one of which (field 15th ) indicates the angle that the injection needle 19th the syringe 3 with respect to the surface normal of the eyeball at the target position 11 occupies. In the present exemplary embodiment, the numbers are shown in red as long as the deviation of the actual angle from a target angle suitable for the injection exceeds a predetermined tolerance range. As soon as the tolerance range is no longer exceeded, the display changes from red to green, indicating to the treating person that the injection angle is now suitable for performing the injection.

Im Informationsfeld 17 wird im vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel dagegen die Tiefe angezeigt, mit der die Injektionsnadel 19 bisher in den Augapfel eingedrungen ist. Auch hier kann eine Farbcodierung zur Anwendung kommen. Beispielsweise kann die angezeigte Tiefe solange schwarz dargestellt werden, bis eine vorgegebene Zieltiefe erreicht ist. Danach wechselt die Darstellung auf grün. Wenn dagegen eine vorgegebene Höchsttiefe überschritten ist, wechselt die Darstellung zu rot, um anzuzeigen, dass nicht tiefer injiziert werden darf und dass die Spritze möglichst wieder so weit zurückgezogen werden soll, dass die Anzeige wieder zu grün wechselt.In the information field 17th in the present exemplary embodiment, however, the depth with which the injection needle is displayed 19th has penetrated the eyeball so far. Color coding can also be used here. For example, the displayed depth can be displayed in black until a specified target depth is reached. The display then changes to green. If, on the other hand, a specified maximum depth is exceeded, the display changes to red to indicate that injections must not be deeper and that the syringe should be withdrawn as far as possible so that the display changes back to green.

Als weitere geometrische Daten können dem Echtzeitbild des Auges 1 Daten überlagert werden, welche die Lage der Pars Plana 21 im Auge anzeigen. Die Anzeige kann beispielsweise durch eine die Pars Plana 21 umschließende Kontur 22 oder durch eine Einfärbung der Pars Plana 21 realisiert sein.The real-time image of the eye can be used as additional geometric data 1 Data are superimposed showing the location of the Pars Plana 21 view in eye. The display can be, for example, by a Pars Plana 21 surrounding contour 22nd or by coloring the Pars Plana 21 be realized.

Die Farbcodierungen können von den beschriebenen Codierungen abweichen und insbesondere auch von der Injektionstechnik abhängen. Wenn beispielsweise die Double-Plane-Tunnel-Technik zur Anwendung kommt, kann die grüne Farbcodierung des Injektionswinkels nach einer bestimmten Injektionstiefe etwa zu gelb geändert werden, um anzuzeigen, dass der Injektionswinkel nun geändert werden muss. Die Anzeige wechselt dann wieder zu grün, wenn der neue Zielwinkel erreicht ist. beispielsweise kann der erste Zielwinkel im Bereich zwischen 60° und 75° bezogen auf die Oberflächennormale des Augapfels an der Zielposition liegen und nach einer bestimmten Eindringtiefe der Injektionsnadel 19 zu einem neuen Zielwinkel im Bereich zwischen 30° und 45° bezogen auf die Oberflächennormale des Augapfels wechseln.The color coding can differ from the coding described and in particular also depend on the injection technique. If, for example, the double plane tunnel technology is used, the green color coding of the injection angle can be changed to yellow after a certain injection depth to indicate that the injection angle must now be changed. The display then changes back to green when the new target angle is reached. For example, the first target angle can be in the range between 60 ° and 75 ° based on the surface normal of the eyeball at the target position and after a certain penetration depth of the injection needle 19th change to a new target angle in the range between 30 ° and 45 ° based on the surface normal of the eyeball.

Eine alternative Möglichkeit, wie die geometrischen Daten den korrekten Injektionswinkel anzeigen können, besteht darin, dass die die Zielposition 11 anzeigende Markierung die Farbe wechselt, sobald der korrekte Injektionswinkel innerhalb der Toleranzgrenzen erreicht ist. Eine weitere Möglichkeit zum Anzeigen des korrekten Injektionswinkels besteht darin, die Zielposition 11 durch einen offenen Kreis anzuzeigen, der, wenn der vorgegebene Injektionswinkel innerhalb der Toleranzgrenzen erreicht ist, ganz oder teilweise ausgefüllt wird.An alternative way, as the geometric data, the correct injection angle is that which is the target position 11 The marking changes color as soon as the correct injection angle is reached within the tolerance limits. Another way of showing the correct injection angle is to find the target position 11 indicated by an open circle, which is completely or partially filled when the specified injection angle is reached within the tolerance limits.

Zudem besteht auch die Möglichkeit, die Soll-Injektionstiefe und den Soll-Injektionswinkel in Form eines Soll-Vektors, dessen Spitze die Position der Injektionsnadelspitze bei Erreichen der Soll-Injektionstiefe und dessen Orientierung den Soll-Injektionswinkel repräsentieren, anzuzeigen, mit dem die Injektionsnadel 19 zur Deckung gebracht werden soll, so dass sich die Injektionsnadelspitze am Ort der Spitze des Soll-Vektors befindet und sich die Injektionsnadel 19 entlang des Soll-Vektors erstreckt. Wenn im Rahmen der Double-Plane-Tunnel-Technik nacheinander verschiedene Soll-Tiefen und verschiedene Soll-Winkel der Injektionsnadel 19 eingenommen werden sollen, kann die Darstellung des bisherigen Soll-Vektors durch einen neuen Soll-Vektor ersetzt werden, wenn die Injektionsnadel 19 mit der ersten Soll-Vektor zur Deckung gebracht worden ist.In addition, there is also the possibility of displaying the target injection depth and the target injection angle in the form of a target vector, the tip of which represents the position of the injection needle tip when the target injection depth is reached and its orientation represents the target injection angle, with which the injection needle 19th should be brought to congruence, so that the injection needle tip is at the location of the tip of the target vector and the injection needle 19th extends along the target vector. If, in the context of the double plane tunnel technique, different target depths and different target angles of the injection needle are used one after the other 19th are to be taken, the representation of the previous target vector can be replaced by a new target vector when the injection needle 19th has been brought into congruence with the first nominal vector.

Der Aufbau der Steuerung 7 der Assistenzvorrichtung ist in 2 schematisch dargestellt. Die Figur zeigt die Struktur der Steuerung 7 in Form von Funktionsblöcken. Diese Funktionsblöcke umfassen einen Eye-Tracker 23, ein Nadel-Tracking-Modul 25, ein Aufnahmemodul 27, einen Speicher 29, ein Injektionsparameter-Berechnungsmodul 31 und ein Verarbeitungsmodul 33, das die aus den übrigen Modulen gewonnenen Informationen verarbeitet, um daraus ein Überlagerungsbild zu generieren, welches die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten repräsentiert.The structure of the control 7th the assistance device is in 2 shown schematically. The figure shows the structure of the controller 7th in the form of function blocks. These functional blocks include an eye tracker 23 , a needle tracking module 25th , a recording module 27 , a memory 29 , an injection parameter calculation module 31 and a processing module 33 , which processes the information obtained from the other modules in order to generate an overlay image therefrom, which represents the geometrical data relevant for the intravitreal injection.

Die Steuerung 7 kann dabei eine eigens konstruierte Hardwarekomponente sein, die insbesondere auch in das Operationsmikroskop 5 integriert sein kann. Das von der Steuerung 7 ausgeführte Steuerprogramm kann dann beispielsweise in einem Festwertspeicher der Hardwarekomponente abgelegt sein. Die Steuerung 7 kann aber alternativ auch als Computer mit einer darauf ausgeführten Steuerungssoftware sein. In diesem Fall liegt die Steuerung als Computerprogramm vor, das auf einem mit dem Monitor 9 und dem Operationsmikroskop 5 verbundenen Computer ausgeführt wird. Die Instruktionen des das Steuerprogramm repräsentierenden Computerprogramms sind dann in der Regel nicht auf einem Festwertspeicher abgelegt, sondern werden von einem nicht flüchtigen computerlesbaren Speichermedium in den Computer geladen oder von einem lokalen Netzwerk oder dem Internet abgerufen.The control 7th can be a specially designed hardware component, which in particular is also used in the surgical microscope 5 can be integrated. That from the controller 7th The executed control program can then be stored, for example, in a read-only memory of the hardware component. The control 7th but can alternatively also be a computer with control software running on it. In this case, the control is available as a computer program that runs on one with the monitor 9 and the surgical microscope 5 connected computer is running. The instructions of the computer program representing the control program are then generally not stored in a read-only memory, but are loaded into the computer from a non-volatile computer-readable storage medium or are called up from a local network or the Internet.

Die Steuerung 7 ist mit dem Operationsmikroskop 5 zum Empfang von Bilddaten verbunden, die ein digitales Echtzeitbild des Auges 1 und, sofern diese sich bereits im Sichtfeld des Operationsmikroskops 5 befindet, der Spritze 3 mit der Injektionsnadel 19 repräsentieren. Darüber umfasst die Steuerung 7 eine Eingabevorrichtung 35, über die Eingaben in die Steuerung 7 vorgenommen werden können, oder ist mit einer solchen verbunden. Die Eingabevorrichtung 35 kann dabei beispielsweise eine Tastatur, ein Touchscreen, eine Spracheingabeeinheit, eine Datenschnittstelle oder eine beliebige Kombination zweier oder mehrerer dieser Elemente sein.The control 7th is with the surgical microscope 5 connected to receive image data that is a real-time digital image of the eye 1 and, provided this is already in the field of view of the surgical microscope 5 located, the syringe 3 with the hypodermic needle 19th represent. It also includes the control 7th an input device 35 , via the inputs in the control 7th can be made, or is associated with such. The input device 35 can for example be a keyboard, a touchscreen, a voice input unit, a data interface or any combination of two or more of these elements.

Zum Ableiten der relevanten geometrischen Daten empfängt die Steuerung 7 die das Echtzeitbild des Auges 1 ggf. mit der Spritze 3 repräsentierenden Bilddaten und gibt diese an den Eye-Tracker 23, an das Nadel-Tracking-Modul 25 sowie an das Aufnahmemodul 27 weiter. Vom Aufnahmemodul 27 können die aufgenommenen, das Echtzeitbild repräsentierenden Bilddaten an den Speicher 29 weitergegeben werden, um sie bspw. zu Dokumentationszwecken langfristig zu speichern. Im Aufnahmemodul 27 werden sie dagegen lediglich zwischengespeichert.The controller receives in order to derive the relevant geometric data 7th which is the real-time image of the eye 1 possibly with the syringe 3 representing image data and sends them to the eye tracker 23 , to the needle tracking module 25th as well as to the recording module 27 further. From the recording module 27 the recorded image data representing the real-time image can be transferred to the memory 29 be passed on in order to save them for a long time, for example for documentation purposes. In the recording module 27 on the other hand, they are only cached.

Der Eye-Tracker 23 erkennt anhand der das Echtzeitbild repräsentierenden Bilddaten charakteristische Merkmale des Auges 1, etwa die Lage der Pupille 18 und Charakteristika der Iris und/oder der skleralen Gefäße, und kann im vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel anhand der erkannten Merkmale die Blickrichtung des Auges 1 und die Drehung der Auges 1 um seine optische Achse ermitteln. Aus der Blickrichtung und der Drehung des Auges 1 um seine optische Achse ermittelt der Eye-Tracker 23 dann die Orientierung des Auges 1, die er schließlich in Form von die ermittelte Orientierung repräsentierenden Daten an das Verarbeitungsmodul 33 weitergibt. Außerdem kann der Eye-Tracker 23 im vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel eine Bildanalysesoftware umfassen, die es ihm ermöglich, bspw. den Rand 22 der Iris 20 zu erkennen und anhand des erkannten Randes 22 die Lage der Pars Plana 21 zu ermitteln. Auch die ermittelte Lage der Pars Plana 21 gibt der Eye-Tracker 23 schließlich in Form von die ermittelte Lage repräsentierenden Daten an das Verarbeitungsmodul 33 weiter.The eye tracker 23 recognizes characteristic features of the eye based on the image data representing the real-time image 1 , roughly the position of the pupil 18th and characteristics of the iris and / or the scleral vessels, and in the present exemplary embodiment, on the basis of the recognized features, the viewing direction of the eye 1 and the rotation of the eye 1 determine about its optical axis. From the line of sight and the rotation of the eye 1 the eye-tracker determines around its optical axis 23 then the orientation of the eye 1 which it finally sends to the processing module in the form of data representing the determined orientation 33 passes on. The eye tracker can also 23 In the present exemplary embodiment, include image analysis software that enables it, for example. The edge 22nd the iris 20th to be recognized and based on the recognized edge 22nd the location of the Pars Plana 21 to determine. Also the determined location of the Pars Plana 21 gives the eye tracker 23 finally in the form of data representing the determined position to the processing module 33 further.

Das Nadel-Tracking-Modul 25 empfängt ebenfalls die das Echtzeitbild repräsentierenden Bilddaten vom Operationsmikroskop 5. Das Nadel-Tracking-Modul 25 beinhaltet eine Software, die es ermöglicht, anhand eines Modells der verwendeten Spritze 3, das aus dem Speicher abgerufen oder über die Eingabevorrichtung 35 eingegeben werden kann, die Spritze 3 und insbesondere die Injektionsnadel 19 der Spritze 3 im Echtzeitbild zu erkennen. Nachdem das Nadel-Tracking-Modul 25 die Spritze 3 in den Echtzeitbildern erkannt hat, ermittelt es die Position und die Orientierung der Injektionsnadel 19 in demjenigen Bezugsystem, in dem der Eye-Tracker auch die Position und die Orientierung des Auges 1 ermittelt hat. Informationen über die ermittelte Position und die ermittelte Orientierung der Injektionsnadel 19 gibt das Nadel-Tracking-Modul 25 schließlich in Form von die ermittelte Position und die ermittelte Orientierung repräsentierenden Daten an das Verarbeitungsmodul 33 weiter.The needle tracking module 25th likewise receives the image data representing the real-time image from the surgical microscope 5 . The needle tracking module 25th includes software that makes it possible to use a model of the syringe used 3 retrieved from memory or via the input device 35 can be entered the syringe 3 and especially the hypodermic needle 19th the syringe 3 recognizable in the real-time image. After the needle tracking module 25th the syringe 3 in the real-time images, it determines the Position and orientation of the injection needle 19th in the reference system in which the eye tracker also records the position and orientation of the eye 1 has determined. Information about the determined position and the determined orientation of the injection needle 19th gives the needle tracking module 25th finally in the form of data representing the determined position and the determined orientation to the processing module 33 further.

Im Injektionsparameter-Berechnungsmodul 31 werden für die gewählte Injektionsart wenigstens ein geeigneter Injektionswinkel und eine geeignete Injektionstiefe zusammen mit geeigneten Toleranzen ermittelt, die schließlich in Form von wenigstens den ermittelten Injektionswinkel und die ermittelte Injektionstiefe repräsentierenden Daten nebst den zugehörigen Toleranzen an das Verarbeitungsmodul 33 weitergegeben werden. Die verwendete Injektionstechnik kann beispielsweise über die Eingabevorrichtung 35 eingegeben werden.In the injection parameter calculation module 31 at least one suitable injection angle and a suitable injection depth together with suitable tolerances are determined for the selected injection type, which finally in the form of at least the determined injection angle and the determined injection depth together with the associated tolerances to the processing module 33 be passed on. The injection technique used can be used, for example, via the input device 35 can be entered.

Die von dem Eye-Tracker 23, von dem Nadel-Tracking-Modul 25 und vom Aufnahmemodul 27 an das Verarbeitungsmodul 33 weitergegebenen Daten werden laufend aktualisiert, so dass das Verarbeitungsmodul 33 jeweils aktuelle Daten in Echtzeit erhält. Zudem empfängt das Verarbeitungsmodul 33 auch die das Echtzeitbild repräsentierende Bilddaten von dem Aufnahmemodul 27.The one from the eye tracker 23 , from the needle tracking module 25th and from the recording module 27 to the processing module 33 Data passed on is continuously updated, so that the processing module 33 receives current data in real time. The processing module also receives 33 also the image data representing the real-time image from the recording module 27 .

Aus den empfangenen Daten ermittelt das Verarbeitungsmodul 33 Bilddaten, welche ein Überlagerungsbild repräsentieren, das dem Echtzeitbild des Auges 1 überlagert wird und die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten anzeigt. Diese Bilddaten repräsentieren im vorliegenden exemplarischen als geometrische Daten die Lage der Pars Plana 21, eine Zielposition 11, an der die Injektion erfolgen soll, Positionen 13, an denen vorausgegangene Injektionen erfolgt sind, den aktuellen Winkel der Injektionsnadel 19 in Bezug auf die Oberflächennormale des Augapfels an der Zielposition 11 und die aktuelle Eindringtiefe der Injektionsnadel 19 in den Augapfel. Zudem vergleicht das Verarbeitungsmodul 33 den vom Nadel-Tracking-Modul 25 ermittelten aktuellen Winkel der Injektionsnadel 19 mit dem vom Injektionsparameter-Berechnungsmodul 31 ermittelten geeigneten Injektionswinkel und der zugehörigen Toleranz, um das Überlagerungsbild zu ändern, wenn der aktuellen Winkel der Injektionsnadel 19 innerhalb der Toleranz für den geeigneten Injektionswinkel liegt. Die Änderung des Überlagerungsbildes kann bspw. derart erfolgen, dass der im Informationsfeld 15 angegebene Winkel in einer anderen Farbe als zuvor angezeigt wird, wie dies weiter oben beschrieben worden ist. Zusätzlich oder alternativ kann das Überlagerungsbild auch derart geändert werden, dass die Darstellung der Spritze im Echtzeitbild beispielsweise grün eingefärbt wird, wenn der aktuellen Winkel der Injektionsnadel 19 innerhalb der Toleranz für den geeigneten Injektionswinkel liegt. Ein Fachmann kann zudem weitere Darstellungsmöglichkeiten finden, die dazu geeignet sind, anzuzeigen, dass der aktuellen Winkel der Injektionsnadel 19 innerhalb der Toleranz für den geeigneten Injektionswinkel liegt. In gleicher Weise kann das Überlagerungsbild auch geändert werden, wenn die geeignete Injektionstiefe der Injektionsnadel 19 innerhalb der Toleranzgrenzen erreicht ist, wie dies zuvor bereits geschildert worden ist.The processing module determines from the received data 33 Image data representing an overlay that corresponds to the real-time image of the eye 1 is superimposed and shows the relevant geometric data for the intravitreal injection. In the present example, these image data represent the position of the pars plana as geometric data 21 , a target position 11 where to inject, locations 13th previous injections, the current angle of the injection needle 19th with respect to the surface normal of the eyeball at the target position 11 and the current penetration depth of the injection needle 19th in the eyeball. The processing module also compares 33 the one from the needle tracking module 25th determined current angle of the injection needle 19th with that of the injection parameter calculation module 31 determined suitable injection angle and the associated tolerance to change the overlay image if the current angle of the injection needle 19th is within the tolerance for the appropriate injection angle. The change in the overlay image can take place, for example, in such a way that the in the information field 15th indicated angle is displayed in a different color than before, as described above. Additionally or alternatively, the overlay image can also be changed in such a way that the display of the syringe in the real-time image is colored green, for example, if the current angle of the injection needle 19th is within the tolerance for the appropriate injection angle. A person skilled in the art can also find further display options that are suitable for indicating that the current angle of the injection needle 19th is within the tolerance for the appropriate injection angle. In the same way, the overlay image can also be changed if the injection needle is the appropriate injection depth 19th is reached within the tolerance limits, as has already been described above.

Im vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel gibt das Verarbeitungsmodul 33 die ermittelte Zielposition zusammen mit einer Patienten-ID an den Speicher 29 aus, in dem die aktuelle Zielposition 11 gespeichert wird. Wenn das Verarbeitungsmodul 33 dann für denselben Patienten eine neue Zielposition 11 ermittelt, werden die für Ihn zuvor ermittelten Zielpositionen anhand seiner Patienten-ID aus dem Speicher 29 abgerufen und mit der neu ermittelten Zielposition verglichen. Die gespeicherten Positionen 13 stellen dabei diejenigen Positionen 13 dar, an denen zuvor bereits intravitreale Injektionen, also Einstiche in das Auge 1 stattgefunden haben, und die bei der neuen Injektion vermieden werden sollen. Optional können die im Speicher gespeicherten Positionen 13 auch Positionen umfassen, an denen Einstiche in das Auge 1 vorgenommen worden sind, um in vorausgegangenen Augenbehandlungen Trokare zu setzten. Wenn der Vergleich ergibt, dass die neue Zielposition 11 zu nahe an einer der gespeicherten Positionen 13 liegt, ermittelt das Verarbeitungsmodul 33 so lange eine neue Zielposition, bis diese einen hinreichenden Abstand von den zuvor für Injektionen verwendeten Positionen 13 hat.In the present exemplary embodiment, the processing module is 33 the determined target position together with a patient ID to the memory 29 from where the current target position 11 is saved. When the processing module 33 then a new target position for the same patient 11 is determined, the target positions previously determined for him are based on his patient ID from the memory 29 retrieved and compared with the newly determined target position. The saved positions 13th provide those positions 13th where previously intravitreal injections, i.e. punctures in the eye 1 have taken place and should be avoided with the new injection. Optionally, the positions saved in the memory 13th Also include positions where there are punctures in the eye 1 have been made to insert trocars in previous eye treatments. If the comparison shows that the new target position 11 too close to one of the saved positions 13th the processing module determines 33 a new target position until it is a sufficient distance from the positions previously used for injections 13th Has.

Um beschriebenen Positionen, Winkel und Tiefen ermitteln zu können, müssen die den entsprechenden Modulen der Steuerung 7 zur Verfügung gestellten Daten räumliche Informationen enthalten. Dies wird möglich, wenn das Operationsmikroskop 5 beispielsweise stereoskopische Bilddaten liefert, aus denen die räumlichen Informationen gewonnen werden können. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die räumlichen Informationen aus den Bilddaten von mehr als zwei Kameras, die das Auge unter verschiedenen Blickwinkeln aufnehmen, zu gewinnen. Zudem besteht eine Vielzahl weiterer Möglichkeiten, die räumlichen Bilddaten zu gewinnen. Beispielhaft seien hier die folgenden Verfahren aufgezählt: 3D-Scanning, Linienscanfotogrammmetrie, Fotogrammmetrie durch Musterprojektion, konfokale tomographische Abbildung, chromatische konfokale Abbildung, Multiwellenlängeninterferometrie, optische Kohärenztomographie, Fokustiefenscanning, Moire-Deflektometrie, Phasenmessungsdeflektometrie, Differenzialinterferenzkontrastabbildung. Im vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel kommt die Gewinnung der räumlichen Daten anhand stereoskopischer Bilder oder anhand von Musterprojektion zum Einsatz.In order to be able to determine the positions, angles and depths described, the corresponding modules of the control system 7th The data provided contain spatial information. This becomes possible when the surgical microscope 5 for example provides stereoscopic image data from which the spatial information can be obtained. However, there is also the possibility of obtaining the spatial information from the image data from more than two cameras that record the eye from different angles. In addition, there are a number of other options for obtaining the spatial image data. The following methods are listed here as examples: 3D scanning, line scan photogrammetry, photogrammetry by pattern projection, confocal tomographic imaging, chromatic confocal imaging, multi-wavelength interferometry, optical coherence tomography, depth of focus scanning, moiré deflectometry, phase measurement deflectometry, differential interference contrast mapping. In the present exemplary embodiment, the spatial data are obtained on the basis stereoscopic images or based on pattern projection.

Mögliche Varianten für den Aufbau eines Operationsmikroskops 5, wie es in dem beschriebenen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Assistenzvorrichtung Verwendung finden kann, werden nachfolgend mit Bezug auf die 3 und 4 beschrieben.Possible variants for the construction of a surgical microscope 5 How it can be used in the described exemplary embodiment of the assistance device are described below with reference to FIG 3 and 4th described.

Das in 3 gezeigte Operationsmikroskop 5 umfasst als wesentliche Bestandteile ein einem Objektfeld zuzuwendendes Objektiv 105, das insbesondere als achromatisches oder apochromatisches Objektiv ausgebildet sein kann. Das Objektfeld ist im vorliegenden Fall die Oberfläche eines Auges 1. Das in 3 dargestellte Objektiv 105 besteht aus zwei miteinander verkitteten Teillinsen, die ein achromatisches Objektiv bilden. This in 3 Operating microscope shown 5 comprises, as essential components, a lens to be turned towards an object field 105 , which can be designed in particular as an achromatic or apochromatic objective. In the present case, the object field is the surface of an eye 1 . This in 3 lens shown 105 consists of two partial lenses cemented together to form an achromatic objective.

Das Objektfeld wird in der Brennebene des Objektivs 105 angeordnet, so dass es vom Objektiv 105 nach Unendlich abgebildet wird. Mit anderen Worten, ein vom Objektfeld ausgehendes divergentes Strahlenbündel 107A, 107B wird bei seinem Durchgang durch das Objektiv 105 in ein paralleles Strahlenbündel 109A, 109B umgewandelt.The object field is in the focal plane of the lens 105 arranged so that it is away from the lens 105 is mapped to infinity. In other words, a divergent bundle of rays 107A, 107B emanating from the object field is generated as it passes through the objective 105 into a parallel bundle of rays 109A , 109B transformed.

Beobachterseitig des Objektivs 105 ist ein Vergrößerungswechsler 111 angeordnet, der entweder wie im dargestellten exemplarischen Ausführungsbeispiel als Zoom-System zur stufenlosen Änderung des Vergrößerungsfaktors oder als so genannter Galilei-Wechsler zur stufenweisen Änderung des Vergrößerungsfaktors ausgebildet sein kann. In einem Zoom-System, das bspw. aus einer Linsenkombination mit drei Linsen aufgebaut ist, können die beiden objektseitigen Linsen verschoben werden, um den Vergrößerungsfaktor zu variieren. Tatsächlich kann das Zoom-System aber auch mehr als drei Linsen, bspw. vier oder mehr Linsen aufweisen, wobei die äußeren Linsen dann auch fest angeordnet sein können. In einem Galilei-Wechsler existieren dagegen mehrere feste Linsenkombinationen, die unterschiedliche Vergrößerungsfaktoren repräsentieren und im Wechsel in den Strahlengang eingebracht werden können. Sowohl ein Zoom-System, als auch ein Galilei-Wechsler wandeln ein objektseitiges paralleles Strahlenbündel in ein beobachterseitiges paralleles Strahlenbündel mit einem anderen Bündeldurchmesser um. Der Vergrößerungswechsler 111 ist im vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel bereits Teil des binokularen Strahlengangs des Operationsmikroskops 5, d.h. er weist eine eigene Linsenkombination für jeden stereoskopischen Teilstrahlengang 109A, 109B des Operationsmikroskops 5 auf. Das Einstellen eines Vergrößerungsfaktors mittels des Vergrößerungswechslers 111 erfolgt im vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel über ein motorisch angetriebenes Stellglied, das zusammen mit dem Vergrößerungswechsler 111 Teil einer Vergrößerungswechseleinheit zum Einstellen des Vergrößerungsfaktors ist.Observer side of the lens 105 is a magnification changer 111 arranged, which can be designed either as a zoom system for stepless change of the magnification factor or as a so-called Galilean changer for step-by-step change of the magnification factor, as in the exemplary embodiment shown. In a zoom system, which is composed, for example, of a lens combination with three lenses, the two lenses on the object side can be shifted in order to vary the magnification factor. In fact, however, the zoom system can also have more than three lenses, for example four or more lenses, the outer lenses then also being able to be arranged in a fixed manner. In a Galileo changer, on the other hand, there are several fixed lens combinations that represent different magnification factors and can be alternately introduced into the beam path. Both a zoom system and a Galilean changer convert a parallel beam on the object side into a parallel beam on the observer side with a different beam diameter. The magnification changer 111 is already part of the binocular beam path of the surgical microscope in the present exemplary embodiment 5 , ie it has its own combination of lenses for each stereoscopic partial beam path 109A , 109B of the surgical microscope 5 on. Setting a magnification factor using the magnification changer 111 takes place in the present exemplary embodiment via a motor-driven actuator, which together with the magnification changer 111 Part of a magnification change unit for setting the magnification factor.

An den Vergrößerungswechsler 111 schließt sich beobachterseitig eine Schnittstellenanordnung 113A, 113B an, über die externe Geräte an das Operationsmikroskop 11 angeschlossen werden können und die im vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel Strahlteilerprismen 115A, 115B umfasst. Grundsätzlich können aber auch andere Arten von Strahlteilern Verwendung finden, bspw. teildurchlässige Spiegel. Die Schnittstellenanordnung 113A, 113B dienen im vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel zum Auskoppeln eines Strahlenbündels aus dem Strahlengang des Operationsmikroskops 11 (Strahlteilerprisma 115B) bzw. zum Einkoppeln eines Strahlenbündels in den Strahlengang des Operationsmikroskops 11 (Strahlteilerprisma 115A).To the magnification changer 111 an interface arrangement closes on the observer side 113A , 113B via the external devices to the surgical microscope 11 can be connected and the beam splitter prisms in the present exemplary embodiment 115A , 115B includes. In principle, however, other types of beam splitters can also be used, for example partially transparent mirrors. The interface arrangement 113A , 113B serve in the present exemplary embodiment for decoupling a beam from the beam path of the surgical microscope 11 (Beam splitter prism 115B ) or for coupling a beam into the beam path of the surgical microscope 11 (Beam splitter prism 115A ).

Das Strahlteilerprisma 115A in dem Teilstrahlengang 109A dient im vorliegenden Ausführungsbeispiel dazu, mit Hilfe eines Displays 37, bspw. einer Digital Mirror Device (DMD) oder eines LCD-Displays, und einer zugehörigen Optik 139 über das Strahlteilerprisma 115A Informationen oder Daten für einen Betrachter in den Teilstrahlengang 109A des Operationsmikroskops 5 einzuspiegeln. Dabei können insbesondere Überlagerungsbilder eingespiegelt werden, die von der Steuerung 7 einem Echtzeitbild des Auges 1 abgeleitet werden. Im anderen Teilstrahlengang 109B ist an der Schnittstelle 113B ein Kameraadapter 119 mit einer daran befestigten digitalen Farbkamera 103 angeordnet, die mit wenigstens einem digitalen Bildsensor 123, bspw. mit wenigstens einem CCD-Sensor oder wenigstens einem CMOS-Sensor, ausgestattet ist. Mittels der digitalen Farbkamera 103 kann ein digitales Bild des Objektfelds 1 aufgenommen werden. Räumliche Informationen, die zum Ableiten der für die Augenbehandlung relevanten geometrischen Daten benötigt werden, können dabei aus dem mit der Farbkamera 103 aufgenommenen Bild gewonnen werden, wenn während der Aufnahme bspw. ein Streifenmuster auf das Auge projiziert wird. Aus Verzerrungen des Streifenmusters im aufgenommenen Bild können dann die dreidimensionalen Bildinformationen gewonnen werden. Dabei kann bspw. bei jedem zweiten Bild ein Streifenmuster projiziert werden. Für das Generieren des Echtzeitbildes finden dann nur diejenigen Bilder Verwendung, bei deren Aufnahme kein Streifenmuster auf das Auge projiziert worden ist.The beam splitter prism 115A in the partial beam path 109A serves in the present exemplary embodiment with the aid of a display 37, for example a digital mirror device (DMD) or an LCD display, and associated optics 139 via the beam splitter prism 115A Information or data for a viewer in the partial beam path 109A of the surgical microscope 5 to reflect. In particular, superimposed images can be mirrored in by the control 7th a real-time image of the eye 1 be derived. In the other partial beam path 109B is at the interface 113B a camera adapter 119 arranged with an attached digital color camera 103, which with at least one digital image sensor 123 , for example. Is equipped with at least one CCD sensor or at least one CMOS sensor. A digital image of the object field can be obtained by means of the digital color camera 103 1 be included. Spatial information that is required to derive the geometric data relevant for the eye treatment can be obtained from the image recorded with the color camera 103 if, for example, a stripe pattern is projected onto the eye during the recording. The three-dimensional image information can then be obtained from distortions of the stripe pattern in the recorded image. For example, a striped pattern can be projected for every second image. For the generation of the real-time image, only those images are used that were not projected onto the eye when the stripe pattern was recorded.

An die Schnittstellenanordnung 113A, 113B schließt sich beobachterseitig ein Binokulartubus 127 an. Dieser weist zwei Tubusobjektive 129A, 129B auf, welche das jeweilige parallele Strahlenbündel 109A, 109B auf Zwischenbildebenen 131A, 131 B fokussieren, also das Objektfeld 1 auf die jeweilige Zwischenbildebene 131A, 131 B abbilden. Die in den Zwischenbildebenen 131A, 131B befindlichen Zwischenbilder werden schließlich von Okularlinsen 135A, 135B wiederum nach Unendlich abgebildet, so dass ein Betrachter das Zwischenbild mit entspanntem Auge betrachten kann. Außerdem erfolgt im Binokulartubus mittels eines Spiegelsystems oder mittels Prismen 133A, 133B eine Vergrößerung des Abstandes zwischen den beiden Teilstrahlenbündeln 109A, 109B, um diesen an den Augenabstand des Betrachters anzupassen. Mit dem Spiegelsystem oder den Prismen 133A, 133B erfolgt zudem eine Bildaufrichtung.To the interface arrangement 113A , 113B a binocular tube closes on the observer side 127 at. This has two tube lenses 129A , 129B on which the respective parallel bundle of rays 109A , 109B on intermediate image levels 131A , 131 B focus, i.e. the object field 1 on the respective intermediate image level 131A , 131 B depict. The ones in the intermediate image levels 131A , 131B Any intermediate images located are finally provided by eyepiece lenses 135A , 135B again mapped to infinity, so that a viewer can look at the intermediate image with a relaxed eye. In addition, it is done in the binocular tube by means of a mirror system or prisms 133A , 133B an increase in the distance between the two partial beams 109A , 109B to adjust it to the eye relief of the observer. With the mirror system or the prisms 133A , 133B The image is also straightened.

Das Operationsmikroskop 5 ist außerdem mit einer Beleuchtungsvorrichtung ausgestattet, mit der der das Objektfeld 1 mit breitbandigem Beleuchtungslicht beleuchtet werden kann. Hierzu weist die Beleuchtungsvorrichtung im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Weißlichtquelle 141, etwa eine Halogenglühlampe oder eine Gasentladungslampe, auf. Das von der Weißlichtquelle 141 ausgehende Licht wird über einen Umlenkspiegel 143 oder ein Umlenkprisma in Richtung auf das Objektfeld 1 gelenkt, um dieses auszuleuchten. In der Beleuchtungsvorrichtung ist weiterhin eine Beleuchtungsoptik 145 vorhanden, die für eine gleichmäßige Ausleuchtung des gesamten beobachteten Objektfeldes 1 sorgt. Zudem kann die Beleuchtungsvorrichtung einen Projektor zum Projizieren eines Streifenmusters auf das Auge umfassen.The surgical microscope 5 is also equipped with a lighting device with which the object field 1 can be illuminated with broadband illumination light. For this purpose, the lighting device in the present exemplary embodiment has a white light source 141 , such as a halogen lamp or a gas discharge lamp. That from the white light source 141 outgoing light is via a deflecting mirror 143 or a deflecting prism in the direction of the object field 1 steered to illuminate this. In the lighting device there is also an optical lighting system 145 available, for uniform illumination of the entire observed object field 1 cares. In addition, the lighting device can comprise a projector for projecting a stripe pattern onto the eye.

Es sei darauf hingewiesen, dass der in 3 dargestellte Beleuchtungsstrahlengang stark schematisiert ist und nicht notwendigerweise den tatsächlichen Verlauf des Beleuchtungsstrahlengangs wiedergibt. Grundsätzlich kann der Beleuchtungsstrahlengang als sogenannte Schrägbeleuchtung ausgeführt sein, die der schematischen Darstellung in 3 am nächsten kommt. In einer solchen Schrägbeleuchtung verläuft der Strahlengang in einem relativ großen Winkel (6° oder mehr) zur optischen Achse des Objektivs 105 und kann, wie in 3 dargestellt, vollständig außerhalb des Objektivs 105 verlaufen. Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Beleuchtungsstrahlengang der Schrägbeleuchtung durch einen Randbereich des Objektivs 105 hindurch verlaufen zu lassen. Eine weitere Möglichkeit zur Anordnung des Beleuchtungsstrahlengangs ist die sogenannte 0°-Beleuchtung, bei der der Beleuchtungsstrahlengang durch das Objektiv 105 hindurch verläuft und zwischen den beiden Teilstrahlengängen 109A, 109B, entlang der optischen Achse des Objektivs 105 in Richtung auf das Objektfeld 1 in das Objektiv 105 eingekoppelt wird. Schließlich besteht auch die Möglichkeit, den Beleuchtungsstrahlengang als sogenannte koaxiale Beleuchtung auszuführen, in der ein erster und ein zweiter Beleuchtungsteilstrahlengang vorhanden sind. Die Teilstrahlengänge werden über einen oder mehrere Strahlteiler parallel zu den optischen Achsen der Beobachtungsteilstrahlengänge 109A, 109B in das Operationsmikroskop 11 eingekoppelt, so dass die Beleuchtung koaxial zu den beiden Beobachtungsteilstrahlengängen verläuft.It should be noted that the in 3 Illumination beam path shown is highly schematic and does not necessarily reflect the actual course of the illumination beam path. In principle, the illumination beam path can be designed as so-called oblique illumination, which is shown in the schematic illustration in FIG 3 comes closest. In such an oblique illumination, the beam path runs at a relatively large angle (6 ° or more) to the optical axis of the objective 105 and can, as in 3 shown completely outside the lens 105 run away. Alternatively, however, there is also the possibility of the illumination beam path of the oblique illumination through an edge region of the objective 105 to run through. Another possibility for arranging the illumination beam path is the so-called 0 ° illumination, in which the illumination beam path passes through the lens 105 runs through and between the two partial beam paths 109A , 109B , along the optical axis of the lens 105 towards the object field 1 into the lens 105 is coupled. Finally, there is also the possibility of designing the illumination beam path as what is known as coaxial illumination, in which a first and a second partial illumination beam path are present. The partial beam paths are parallel to the optical axes of the observation partial beam paths via one or more beam splitters 109A , 109B into the surgical microscope 11 coupled in so that the illumination runs coaxially to the two observation beam paths.

In der in 3 gezeigten Ausführungsvariante des Operationsmikroskops 5 besteht das Objektiv 105 lediglich aus einer Achromatlinse. Es kann jedoch auch ein Objektivlinsensystem aus mehreren Linsen Verwendung finden, insbesondere ein so genanntes Vario-Objektiv, mit dem sich der Arbeitsabstand des Operationsmikroskops 5, d.h. der Abstand der objektseitigen Brennebene vom Scheitel der ersten objektseitigen Linsenfläche des Objektivs 105, auch Objektschnittweite genannt, variieren lässt. Auch von einem Vario-Objektiv wird das in der Brennebene angeordnete Objektfeld 1 nach Unendlich abgebildet, so dass beobachterseitig ein paralleles Strahlenbündel vorliegt.In the in 3 shown variant of the surgical microscope 5 is the lens 105 only from an achromatic lens. However, an objective lens system made up of several lenses can also be used, in particular a so-called varifocal objective, with which the working distance of the surgical microscope can be adjusted 5 , ie the distance between the object-side focal plane and the vertex of the first object-side lens surface of the objective 105 , also called the object focal length, can be varied. The object field arranged in the focal plane is also produced by a varifocal lens 1 Imaged to infinity, so that there is a parallel bundle of rays on the observer side.

4 zeigt ein Beispiel für ein rein digitales Operationsmikroskop 5' in einer schematischen Darstellung. Bei diesem Operationsmikroskop unterscheiden sich das Hauptobjektiv 105, der Vergrößerungswechsler 111 sowie das Beleuchtungssystem 141, 143, 145 nicht von dem in 3 dargestellten Operationsmikroskop 5 mit optischem Einblick. Der Unterschied liegt darin, dass das in 4 gezeigte Operationsmikroskop 5' keinen optischen Binokulartubus umfasst. Statt der Tubusobjektive 129A, 129B aus 3 umfasst das Operationsmikroskop 5' aus 4 Fokussierlinsen 149A, 149B mit denen die binokularen Beobachtungsstrahlengänge 109A, 109B auf digitale Bildsensoren 161A, 161B abgebildet werden. Die digitalen Bildsensoren 161A, 161B können dabei beispielsweise CCD-Sensoren oder CMOS-Sensoren sein. Die von den Bildsensoren 161A, 161B aufgenommenen Bilder werden digital an digitale Displays 163A, 163B gesendet, die als LED-Displays, als LCD-Displays oder als auf organischen Leuchtdioden (OLEDs) beruhende Displays ausgebildet seien können. Den Displays 163A, 163B können wie im vorliegenden Beispiel Okularlinsen 165A, 165B zugeordnet sein, mit denen die auf den Displays 163A, 163B dargestellten Bildern nach unendlich abgebildet werden, so dass ein Betrachter sie mit entspannten Augen betrachten kann. Die Displays 163A, 163B und die Okularlinsen 165A, 165B können Teil eines digitalen Binokulartubus sein, sie können aber auch Teil eines am Kopf zu tragenden Displays (head mounted display, HMD) wie etwa einer Datenbrille sein. Zusätzlich oder alternativ können die mit den digitalen Bildsensoren 161A, 161B aufgenommenen Bilder auch auf einem Monitor 9 dargestellt werden, wie dies in 1 gezeigt ist. Aus den mit den digitalen Bildsensoren 161A, 161B aufgenommenen stereoskopischen Teilbildern lassen sich die zum Ermitteln der für die Augenbehandlung relevanten geometrischen Daten benötigten räumlichen Informationen ableiten. 4th shows an example of a purely digital surgical microscope 5 ' in a schematic representation. The main objective of this surgical microscope is different 105 , the magnification changer 111 as well as the lighting system 141 , 143 , 145 not from the in 3 operating microscope shown 5 with optical insight. The difference is that in 4th Operating microscope shown 5 ' does not include an optical binocular tube. Instead of tube lenses 129A , 129B out 3 includes the surgical microscope 5 ' out 4th Focusing lenses 149A, 149B with which the binocular observation beam paths 109A , 109B on digital image sensors 161A , 161B can be mapped. The digital image sensors 161A , 161B can be, for example, CCD sensors or CMOS sensors. The ones from the image sensors 161A , 161B Captured images are sent digitally to digital displays 163A , 163B sent, which can be designed as LED displays, as LCD displays or as displays based on organic light emitting diodes (OLEDs). The displays 163A , 163B can, as in the present example, ocular lenses 165A , 165B associated with those on the displays 163A , 163B displayed images are mapped to infinity, so that a viewer can look at them with relaxed eyes. The displays 163A , 163B and the eyepiece lenses 165A , 165B can be part of a digital binocular tube, but they can also be part of a head-mounted display (HMD) such as data glasses. Additionally or alternatively, those with the digital image sensors 161A , 161B recorded images also on a monitor 9 as shown in 1 is shown. From the ones with the digital image sensors 161A , 161B The spatial information required to determine the geometric data relevant for eye treatment can be derived from recorded stereoscopic partial images.

Ein exemplarisches Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße computerimplementierte Verfahren zum Assistieren bei einer Augenbehandlung wird nachfolgend mit Bezug auf das in 5 gezeigte Flussdiagramm beschrieben. Im vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel wird das Verfahren von der Steuerung 7 der in den 1 und 2 dargestellten Assistenzvorrichtung ausgeführt, und die Augenbehandlung ist eine intravitreale Injektion.An exemplary embodiment for the computer-implemented method according to the invention for assisting in an eye treatment is described below with reference to the in 5 The flowchart shown is described. In the present exemplary embodiment, the method is carried out by the controller 7th the in the 1 and 2 and the eye treatment is an intravitreal injection.

Zum Beginn des Verfahrens in Schritt S1 empfängt die Steuerung 7 vom Operationsmikrokop 5 elektronische Bilddaten, welche ein Echtzeitbild des Auges 1 und, wenn sich sie sich im Bildfeld des Operationsmikroskops 5 befindet, auch von der Spritze 3 enthält. Die empfangenen Bilddaten werden dann in Schritt S2 ausgewertet, um aus den Bilddaten für die intravitreale Injektion relevante geometrische Daten abzuleiten. Diese geometrischen Daten können beispielsweise die Lage der Pars Plana 21, eine aktuelle Zielposition 11, an der die Injektion vorgenommen werden soll, einen Winkel der Injektionsnadel 19 relativ zur Oberflächennormalen des Augapfels an der Zielposition 13 und eine Eindringtiefe der Injektionsnadel 19 der Spritze 3 umfassen. Wenn die geometrischen Daten auch die Positionen 13 vorausgegangener Einstiche in das Auge 1 umfassen sollen, werden in einem Schritt S1' die entsprechenden Positionen aus dem Speicher 29 der Steuerung 7 abgerufen. Darüber hinaus können die geometrischen Daten auch Informationen dahingehend beinhalten, ob der Winkel der Injektionsnadel 19 einem für die intravitreale Injektion geeigneten Winkel entspricht und/oder ob die Injektionstiefe einer für die intravitreale Injektion geeignete Tiefe entspricht.At the beginning of the procedure in step S1 receives the control 7th from the surgical microscope 5 electronic image data, which is a real-time image of the eye 1 and when it is in the field of view of the surgical microscope 5 located, also from the syringe 3 contains. The received image data are then used in step S2 evaluated in order to derive relevant geometric data for the intravitreal injection from the image data. These geometric data can, for example, be the position of the Pars Plana 21 , a current target position 11 where the injection is to be made, an angle of the injection needle 19th relative to the surface normal of the eyeball at the target position 13th and a penetration depth of the injection needle 19th the syringe 3 include. If the geometric data also includes the positions 13th previous punctures in the eye 1 are to be included in one step S1 ' the corresponding positions from memory 29 the control 7th retrieved. In addition, the geometric data can also contain information as to whether the angle of the injection needle 19th corresponds to an angle suitable for intravitreal injection and / or whether the injection depth corresponds to a depth suitable for intravitreal injection.

In Schritt S3 erfolgt dann das Generieren eines Überlagerungsbildes in Form von Bilddaten, welche die aus dem Echtzeitbild des Auges 1 abgeleiteten geometrischen Daten repräsentieren, und von Informationen, die das positions- und orientierungsrichtige Überlagern der geometrischen Daten über das Echtzeitbild des Auges 1 ermöglichen. Diese Bilddaten werden schließlich in Schritt S4 dem Echtzeitbild überlagert und in Schritt S5 zur Anzeige auf dem Monitor 9 oder einem anderen als Display des Operationsmikroskops 5 dienenden Display bereitgestellt.In step S3 an overlay image is then generated in the form of image data that is derived from the real-time image of the eye 1 Represent derived geometric data, and of information that the correct position and orientation superimposition of the geometric data on the real-time image of the eye 1 enable. This image data is eventually stepped into S4 superimposed on the real-time image and in step S5 for display on the monitor 9 or any other than the display of the surgical microscope 5 Serving display provided.

Die vorliegende Erfindung wurde anhand exemplarischer Ausführungsbeispiele zu Erläuterungszwecken im Detail beschrieben. Ein Fachmann erkennt jedoch, dass von den exemplarischen Ausführungsbeispielen abgewichen werden kann. Beispielsweise wurden die Echtzeitbilder mit den überlagerten geometrischen Informationen in den exemplarischen Ausführungsbeispiel auf einem mit dem Operationsmikoskop 5 verbundenen Monitor 9 angezeigt. Sie können jedoch auch auf internen Displays des Operationsmikroskops 5 oder vom behandelnden Personal getragenen Head-Mounted-Displays angezeigt werden. Zudem kann auf eine zahlenmäßige Angabe des Injektionswinkels und/oder der Injektionstiefe verzichtet werden, sofern die Darstellung im Echtzeitbild es der die Injektion vornehmenden Person ermöglicht, anderweitig zu erkennen, wenn die der Injektionswinkel innerhalb der Toleranzgrenzen dem geeigneten Injektionswinkel entspricht und/oder die Injektionstiefe innerhalb der Toleranzgrenzen der geeigneten Injektionstiefe entspricht, bspw. wenn ein Soll-Vektor dargestellt wird, mit dem die Injektionsnadel zur Deckung gebracht werden soll. Weiterhin besteht die Möglichkeit, einen die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten umfassenden Instruktionsdatensatz zu generieren und diesen an ein robotisches Injektionssystem auszugeben, so dass die intravitreale Injektion automatisiert ausgeführt werden kann. Das Generieren eines die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten repräsentierenden Bilddatensatzes und von Informationen, die es ermöglichen den Bilddatensatzes den Bilddaten des Auges zu überlagern sowie das Bereitstellen des Bilddatensatzes und der Informationen zur Überlagerung über die Bilddaten des Auges ist dann nicht notwendig. Das Generieren und Bereitstellen des Bilddatensatzes sowie der Informationen zur Überlagerung kann aber erfolgen, um einer Person die Überwachung der automatisierten Injektion zu erleichtern.The present invention has been described in detail on the basis of exemplary embodiments for explanatory purposes. However, a person skilled in the art recognizes that it is possible to deviate from the exemplary embodiments. For example, in the exemplary embodiment, the real-time images with the superimposed geometric information were created on one with the surgical microscope 5 connected monitor 9 displayed. However, you can also use the internal displays of the surgical microscope 5 or head-mounted displays worn by the treating staff. In addition, a numerical indication of the injection angle and / or the injection depth can be dispensed with, provided that the representation in the real-time image enables the person performing the injection to recognize otherwise if the injection angle corresponds to the appropriate injection angle within the tolerance limits and / or the injection depth within corresponds to the tolerance limits of the suitable injection depth, for example if a target vector is displayed with which the injection needle is to be brought into congruence. There is also the possibility of generating an instruction data set that includes the geometric data relevant for the intravitreal injection and of outputting this to a robotic injection system so that the intravitreal injection can be carried out in an automated manner. It is then not necessary to generate an image data set representing the geometric data relevant for the intravitreal injection and to generate information that enables the image data set to be superimposed on the image data of the eye and to provide the image data set and the information for superimposing the image data of the eye. The generation and provision of the image data set and the information on the superimposition can, however, take place in order to make it easier for a person to monitor the automated injection.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Augeeye
33
Spritzesyringe
5, 5'5, 5 '
OperationsmikroskopSurgical microscope
77th
Steuerungcontrol
99
Monitormonitor
1111
ZielpositionTarget position
1313th
vorherige Positionprevious position
1515th
InformationsfeldInformation field
1717th
InformationsfeldInformation field
1818th
Pupillepupil
1919th
Nadelneedle
2020th
Irisiris
2121
Pars PlanaPars Plana
2222nd
Konturcontour
2323
Eye-TrackerEye tracker
2525th
Nadel-Tracking-ModulNeedle tracking module
2727
AufnahmemodulRecording module
2929
SpeicherStorage
3131
Injektionsparameter-BerechnungsmodulInjection parameter calculation module
3333
VerarbeitungsmodulProcessing module
3535
EingabevorrichtungInput device
105105
Objektivlens
107 A,B107 A, B
divergentes Strahlenbündeldivergent bundle of rays
109 A,B109 A, B
paralleles Strahlenbündelparallel bundle of rays
111111
VergrößerungswechslerMagnification changer
113A,B113A, B
SchnittstellenanordnungInterface arrangement
115A,B115A, B
StrahlteilerprismaBeam splitter prism
119119
KameraadapterCamera adapter
123123
BildsensorImage sensor
127127
BinokulartubusBinocular tube
129 A,B129 A, B
TubusobjektivTube lens
131 A,B131 A, B
ZwischenbildebeneIntermediate image plane
133 A,B133 A, B
Prismaprism
135 A,B135 A, B
OkularlinseEyepiece lens
137137
DisplayDisplay
139139
Optikoptics
141141
WeißlichtquelleWhite light source
143143
UmlenkspiegelDeflection mirror
145145
BeleuchtungsoptikLighting optics
149 A,B149 A, B
FokussierlinseFocusing lens
161 A,B161 A, B
BildsensorImage sensor
163 A,B163 A, B
DisplayDisplay
165 A,B165 A, B
OkularlinseEyepiece lens
167 A,B167 A, B
Kabelelectric wire
S1S1
Empfang BilddatenReceipt of image data
S1'S1 '
Abruf vorheriger PositionenCalling up previous positions
S2S2
Auswerten BilddatenEvaluate image data
S3S3
Generieren Bilddaten und Information zur ÜberlagerungGenerate image data and information for overlay
S4S4
Überlagern des Echtzeitbildes mit den BilddatenOverlaying the real-time image with the image data
S5S5
Bereitstellen zum Anzeigen auf einem DisplayMaking available for viewing on a display

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Claims (19)

Assistenzvorrichtung zum Assistieren bei einer intravitrealen Injektion, umfassend: - ein optisches Beobachtungsgerät (5), das dazu ausgestaltet ist, Bilddaten eines Auges (1) aufzunehmen; - eine Steuerung (7), die dazu ausgestaltet ist, die Bilddaten von dem optischen Beobachtungsgerät (5) zu empfangen und die empfangenen Bilddaten auszuwerten, um aus den Bilddaten für die intravitreale Injektion relevante geometrische Daten abzuleiten, - wobei das optische Beobachtungsgerät (5) dazu ausgestaltet ist, ein Echtzeitbild des Auges (1) anzuzeigen, dem die von der Steuerung abgeleiteten für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten überlagert sind.Assistance device for assisting with an intravitreal injection, comprising: - An optical observation device (5) which is designed to record image data of an eye (1); - A controller (7) which is designed to receive the image data from the optical observation device (5) and to evaluate the received image data in order to derive relevant geometric data for the intravitreal injection from the image data, - The optical observation device (5) being designed to display a real-time image of the eye (1) on which the geometrical data relevant to the intravitreal injection derived from the control are superimposed. Assistenzvorrichtung nach Anspruch 1, in der die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten eine Zielposition (11) umfassen, an der die Injektionsnadel (19) für eine intravitreale Injektion angesetzt werden soll.Assistance device according to Claim 1 , in which the relevant geometric data for the intravitreal injection include a target position (11) at which the injection needle (19) for an intravitreal injection is to be placed. Assistenzvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, die außerdem einen Speicher (29) zum Speichern von Positionen vorausgegangener Einstiche in das Auge (1) umfasst und in der die Steuerung (7) dazu ausgestaltet ist, die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten aus den Bilddaten unter Berücksichtigung der Positionen vorausgegangener Einstiche abzuleiten.Assistance device according to one of the preceding claims, which also comprises a memory (29) for storing positions of previous punctures in the eye (1) and in which the controller (7) is configured to read the geometric data relevant for the intravitreal injection from the image data taking into account the positions of previous punctures. Assistenzvorrichtung nach Anspruch 2 und Anspruch 3, in der die Steuerung (7) dazu ausgestaltet ist, die Zielposition (11) unter Berücksichtigung der Positionen vorausgegangener Einstiche abzuleiten.Assistance device according to Claim 2 and Claim 3 , in which the control (7) is designed to derive the target position (11) taking into account the positions of previous punctures. Assistenzvorrichtung nach Anspruch 3, in der die Steuerung (7) dazu ausgestaltet ist, als die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten diejenigen aktuellen Positionen im Auge (1) abzuleiten, die den im Speicher (29) gespeicherten Positionen vorausgegangener Einstiche entsprechen.Assistance device according to Claim 3 , in which the controller (7) is designed to derive those current positions in the eye (1) that correspond to the positions of previous punctures stored in the memory (29) as the geometric data relevant for the intravitreal injection. Assistenzvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, in der die Steuerung (7) dazu ausgestaltet ist, aus den Bilddaten als die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten zumindest geometrische Daten für die Injektionstiefe und den Injektionswinkel einer Injektionsnadel (19), mit der eine intravitreale Injektion erfolgen soll, abzuleiten.Assistance device according to one of the preceding claims, in which the controller (7) is designed to use the image data as the geometrical data relevant for the intravitreal injection at least geometrical data for the injection depth and the injection angle of an injection needle (19) with which an intravitreal injection should take place to derive. Assistenzvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, in dem die Steuerung einen Eye-Tracker (23) zum Ermitteln der Position und der Orientierung des Auges (1) umfasst.Assistance device according to one of the preceding claims, in which the control comprises an eye tracker (23) for determining the position and the orientation of the eye (1). Assistenzvorrichtung nach Anspruch 6, in dem die Steuerung (7) ein Nadel-Trackingmodul (25) zum Ermitteln der Position und der Orientierung der Injektionsnadel (19) umfasst.Assistance device according to Claim 6 , in which the controller (7) comprises a needle tracking module (25) for determining the position and the orientation of the injection needle (19). Computerimplementiertes Verfahren zum Assistieren bei einer intravitrealen Injektion, mit den Schritten: - Empfangen von Bilddaten eines Auges (1); - Auswerten der Bilddaten, um aus den Bilddaten für die intravitreale Injektion relevante geometrische Daten abzuleiten.Computer-implemented method for assisting with an intravitreal injection, with the following steps: - Receiving image data of an eye (1); Evaluation of the image data in order to derive relevant geometric data for the intravitreal injection from the image data. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 9, mit den weiteren Schritten: - Generieren eines die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten repräsentierenden Bilddatensatzes und von Informationen, die es ermöglichen den Bilddatensatzes den Bilddaten des Auges (1) zu überlagern und - Bereitstellen des Bilddatensatzes und der Informationen zur Überlagerung über die Bilddaten des Auges (1).Computer-implemented method according to Claim 9 , with the further steps: - Generating an image data set representing the geometric data relevant for the intravitreal injection and information that enables the image data set to be superimposed on the image data of the eye (1) and - Providing the image data set and the information for superimposing the image data of the eye (1). Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, mit den weiteren Schritten: - Generieren eines die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten umfassenden Instruktionsdatensatzes und - Ausgeben des Instruktionsdatensatzes an ein robotisches Injektionssystem.Computer-implemented method according to Claim 9 or Claim 10 , with the further steps: generating an instruction data set comprising the geometric data relevant for the intravitreal injection and outputting the instruction data set to a robotic injection system. Computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten eine Zielposition (11) umfassen, an der die Injektionsnadel (19) für eine intravitreale Injektion angesetzt werden soll.Computer-implemented method according to one of the Claims 9 to 11 , in which the geometric data relevant to the intravitreal injection include a target position (11) at which the injection needle (19) for an intravitreal injection is to be placed. Computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, bei dem gespeicherte Positionen vorausgegangener Einstiche in das Auge (1) aus einem Speicher (29) abgerufen werden und die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten aus den Bilddaten unter Berücksichtigung der Positionen vorausgegangener Einstiche abgeleitet werden.Computer-implemented method according to one of the Claims 9 to 12th , in which the stored positions of previous punctures in the eye (1) are retrieved from a memory (29) and the geometric data relevant for the intravitreal injection are derived from the image data, taking into account the positions of previous punctures. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 12 und Anspruch 13, in dem die Zielposition (11) unter Berücksichtigung der Positionen vorausgegangener Einstiche abgeleitet wird.Computer-implemented method according to Claim 12 and Claim 13 , in which the target position (11) is derived taking into account the positions of previous grooves. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 13, in dem als die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten diejenigen aktuellen Positionen im Auge (1) abgeleitet werden, die den im Speicher (29) gespeicherten Positionen vorausgegangener Einstiche entsprechen.Computer-implemented method according to Claim 13 , in which those current positions in the eye (1) which correspond to the positions of previous punctures stored in the memory (29) are derived as the geometric data relevant for the intravitreal injection. Computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, in dem im Rahmen der Auswertung aus den Bilddaten als die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten zumindest geometrische Daten für die Injektionstiefe und den Injektionswinkel einer Injektionsnadel (19), mit der eine intravitreale Injektion erfolgen soll, abgeleitet werden.Computer-implemented method according to one of the Claims 9 to 15th , in which at least geometric data for the injection depth and the injection angle of an injection needle (19) with which an intravitreal injection is to be made are derived from the image data as the geometric data relevant for the intravitreal injection. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 16, in dem aus den Bilddaten mittels einer Bildanalyse die Orientierung und die Position der Injektionsnadel (19) in Bezug auf das Auge (1) ermittelt werden und die geometrischen Daten die Abweichung der Injektionsnadel (19) von der Injektionstiefe und dem den Injektionswinkel angeben.Computer-implemented method according to Claim 16 , in which the orientation and position of the injection needle (19) in relation to the eye (1) are determined from the image data by means of an image analysis and the geometric data indicate the deviation of the injection needle (19) from the injection depth and the injection angle. Computerprogramm zum Assistieren bei einer intravitrealen Injektion, umfassend Instruktionen, die, wenn sie auf einem Computer ausgeführt werden, den Computer dazu veranlassen, - Bilddaten eines Auges (1) zu empfangen, - die Bilddaten auszuwerten, um aus den Bilddaten für die intravitreale Injektion relevante geometrische Daten abzuleiten, - einen die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten repräsentierenden Bilddatensatz und Informationen, die es ermöglichen den Bilddatensatz den Bilddaten des Auges (1) zu überlagern, oder einen die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten umfassenden Instruktionsdatensatz zu generieren, und - den Bilddatensatz und die Informationen zur Überlagerung über die Bilddaten des Auges (1) bzw. den Instruktionsdatensatz bereitzustellen.Computer program for assisting with an intravitreal injection, comprising instructions which, when executed on a computer, cause the computer to: - to receive image data of an eye (1), - evaluate the image data in order to derive relevant geometric data for the intravitreal injection from the image data, - an image data set representing the geometric data relevant for the intravitreal injection and information which make it possible to superimpose the image data set on the image data of the eye (1), or to generate an instruction data set comprising the geometric data relevant for the intravitreal injection, and - to provide the image data set and the information for superimposing the image data of the eye (1) or the instruction data set. Nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium mit darauf gespeicherten Instruktionen zum Assistieren bei einer intravitrealen Injektion, wobei die Instruktionen, wenn sie auf einem Computer ausgeführt werden, den Computer dazu veranlassen, - Bilddaten eines Auges (1) zu empfangen, - die Bilddaten auszuwerten, um aus den Bilddaten für die intravitreale Injektion relevante geometrische Daten abzuleiten, - einen die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten repräsentierenden Bilddatensatz und Informationen, die es ermöglichen den Bilddatensatz den Bilddaten des Auges (1) zu überlagern, oder einen die für die intravitreale Injektion relevanten geometrischen Daten umfassenden Instruktionsdatensatz zu generieren, und - den Bilddatensatz und die Informationen zur Überlagerung über die Bilddaten des Auges (1) bzw. den Instruktionsdatensatz bereitzustellen.Non-transitory computer-readable storage medium having stored thereon instructions for assisting with an intravitreal injection, the instructions, when executed on a computer, causing the computer to - to receive image data of an eye (1), - evaluate the image data in order to derive relevant geometric data for the intravitreal injection from the image data, - an image data set representing the geometric data relevant for the intravitreal injection and information which make it possible to superimpose the image data set on the image data of the eye (1), or to generate an instruction data set comprising the geometric data relevant for the intravitreal injection, and - to provide the image data set and the information for superimposing the image data of the eye (1) or the instruction data set.
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