DE102021115740B3 - Surgical device with an injector and a camera - Google Patents
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Abstract
Operationsvorrichtung mit einem Injektor (2), der ein Injektorgehäuse (8), eine Injektorspitze (7), eine Intraokularlinse (3), die in dem Injektorgehäuse (8) angeordnet ist, einen Kolben (4), der längsverlagerbar in dem Injektorgehäuse (8) angeordnet ist, und einen Aktuator (5) aufweist, der eingerichtet ist, den Kolben (4) anzutreiben, der dadurch eingerichtet ist, die Intraokularlinse (3) in dem Injektor (2) zu verlagern und dadurch zu falten und die Intraokularlinse (3) via die Injektorspitze (7) aus dem Injektor (2) zu verlagern, einer Kamera (9), die eingerichtet ist, eine Videosequenz der in dem Injektor (2) verlagernden und den Injektor (2) verlassenden Intraokularlinse (3) aufzunehmen, und einer Datenverarbeitungseinheit (11), die eingerichtet ist, eine Bildverarbeitung mindestens eines Bildes der Videosequenz durchzuführen und unter Verwendung der Bildverarbeitung Fehler und/oder bevorstehende Fehler der verlagernden Intraokularlinse (3) zu erkennen, wobei die Datenverarbeitungseinheit (11) in dem Fall, dass der Fehler und/oder der bevorstehende Fehler erkannt ist, eingerichtet ist, den Aktuator (5) zu stoppen, damit der Kolben (4) nicht weiter angetrieben wird, und/oder einen Bediener der Operationsvorrichtung (1) zu benachrichtigen.Surgical device with an injector (2) which has an injector housing (8), an injector tip (7), an intraocular lens (3) which is arranged in the injector housing (8), a piston (4) which can be displaced longitudinally in the injector housing (8 ) is arranged, and has an actuator (5) which is set up to drive the piston (4), which is thereby set up to displace and thereby fold the intraocular lens (3) in the injector (2) and the intraocular lens (3 ) via the injector tip (7) to move out of the injector (2), a camera (9) which is set up to record a video sequence of the intraocular lens (3) moving in the injector (2) and leaving the injector (2), and a data processing unit (11) which is set up to carry out image processing of at least one image of the video sequence and to detect errors and/or imminent errors of the displacing intraocular lens (3) using the image processing, the data processing gunit (11), in the event that the error and/or the impending error is detected, is set up to stop the actuator (5) so that the piston (4) is no longer driven, and/or an operator of the operating device ( 1) to notify.
Description
Die Erfindung betrifft eine Operationsvorrichtung mit einem Injektor zum Einführen einer Intraokularlinse in den Kapselsack eines Auges und einer Kamera.The invention relates to an operating device with an injector for inserting an intraocular lens into the capsular bag of an eye and a camera.
Bei der Kataraktbehandlung eines Auges wird herkömmlich nur ein kleiner Schnitt in die Hornhaut des Auges eingebracht, der so groß ist, dass eine Spitze eines Injektors durch den Schnitt in das Auge eingeführt werden kann. Nachdem der Schnitt in die Hornhaut eingebracht wurde, wird die Linse des Auges z. B. mittels Phakoemulsifikation zerkleinert und anschließend aus dem Kapselsack des Auges abgesaugt. Danach wird eine Intraokularlinse in das Auge eingesetzt. Dabei wird die Intraokularlinse gefaltet, so dass sie durch die Spitze des Injektors passt. Die Spitze wird durch den Schnitt in den Kapselsack eingeführt und die gefaltete Intraokularlinse wird von einem Kolben des Injektors durch die Spitze in den Kapselsack geschoben, in dem die Intraokularlinse sich entfaltet und somit die ursprüngliche Linse ersetzt. Es kann zu einem Fehler kommen, wenn die Intraokularlinse von dem Kolben geschoben wird. Beispielsweise kann eine Haptik der Intraokularlinse zwischen dem Kolben und der Spitze des Injektors eingeklemmt werden. In einem Extremfall kann der Fehler zu einer Beschädigung der Intraokularlinse führen.Traditionally, treating an eye for cataract involves making only a small incision in the cornea of the eye, large enough to allow a tip of an injector to be inserted through the incision into the eye. After the incision has been made in the cornea, the lens of the eye z. B. crushed by phacoemulsification and then sucked out of the capsular bag of the eye. An intraocular lens is then placed in the eye. The intraocular lens is folded so that it fits through the tip of the injector. The tip is inserted through the incision into the capsular bag, and the folded intraocular lens is pushed by a plunger of the injector through the tip into the capsular bag, where the intraocular lens unfolds, replacing the original lens. An error may occur when the intraocular lens is pushed by the plunger. For example, a haptic of the intraocular lens can become pinched between the plunger and the tip of the injector. In an extreme case, the error can lead to damage to the intraocular lens.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Operationsvorrichtung für ein Einführen einer Intraokularlinse in den Kapselsack eines Auges zu schaffen, wobei mit der Operationsvorrichtung Fehler, die bei einem Verschieben der Intraokularlinse auftreten können, vermieden werden können.The object of the invention is therefore to provide an operating device for inserting an intraocular lens into the capsular bag of an eye, with the operating device being able to avoid errors that can occur when the intraocular lens is displaced.
Die erfindungsgemäße Operationsvorrichtung weist einen Injektor, der ein Injektorgehäuse, eine Injektorspitze, eine Intraokularlinse, die in dem Injektorgehäuse angeordnet ist, einen Kolben, der längsverlagerbar in dem Injektorgehäuse angeordnet ist, und einen Aktuator aufweist, der eingerichtet ist, den Kolben anzutreiben, der dadurch eingerichtet ist, die Intraokularlinse in dem Injektor zu verlagern und dadurch zu falten und die Intraokularlinse via die Injektorspitze aus dem Injektor zu verlagern, eine Kamera, die eingerichtet ist, eine Videosequenz der in dem Injektor verlagernden und den Injektor verlassenden Intraokularlinse aufzunehmen, und eine Datenverarbeitungseinheit auf, die eingerichtet ist, eine Bildverarbeitung mindestens eines Bildes der Videosequenz durchzuführen und unter Verwendung der Bildverarbeitung Fehler und/oder bevorstehende Fehler der verlagernden Intraokularlinse zu erkennen, wobei die Datenverarbeitungseinheit in dem Fall, dass der Fehler und/oder der bevorstehende Fehler erkannt ist, eingerichtet ist, den Aktuator zu stoppen, damit der Kolben nicht weiter angetrieben wird, und/oder einen Bediener der Operationsvorrichtung zu benachrichtigen. Durch die Kamera und die Datenverarbeitungseinheit ist die Operationsvorrichtung eingerichtet, automatisch die Fehler und/oder die bevorstehenden Fehler zu erkennen. Dadurch können die Fehler vermieden werden, bevor sie entstehen, oder die Fehler können vermieden werden, bevor sie größer werden und insbesondere bevor sie zu einer Beschädigung der Intraokularlinse führen können.The surgical device according to the invention has an injector which has an injector housing, an injector tip, an intraocular lens which is arranged in the injector housing, a piston which is arranged in a longitudinally displaceable manner in the injector housing, and an actuator which is set up to drive the piston, which is thereby is set up to displace the intraocular lens in the injector and thereby fold it and to displace the intraocular lens out of the injector via the injector tip, a camera that is set up to record a video sequence of the intraocular lens displacing in the injector and leaving the injector, and a data processing unit on, which is set up to carry out an image processing of at least one image of the video sequence and using the image processing to detect errors and/or impending errors of the shifting intraocular lens, the data processing unit in the event that the error and/or the bevo renden error is detected, is set up to stop the actuator so that the piston is not driven further, and / or to notify an operator of the surgical device. The operating device is set up by the camera and the data processing unit to automatically recognize the errors and/or the imminent errors. As a result, the errors can be avoided before they arise, or the errors can be avoided before they become larger and in particular before they can lead to damage to the intraocular lens.
Es ist bevorzugt, dass der Injektor eine Kraft-Weg-Messvorrichtung aufweist, die eingerichtet ist, eine Kraft-Weg-Kennlinie einer auf den Kolben wirkenden Kraft und eines von dem Kolben bei seinem Längsverlagern zurückgelegten Weges zu bestimmen, wobei die Datenverarbeitungseinheit eingerichtet ist, die Fehler und/oder die bevorstehenden Fehler auch unter Verwendung der Kraft-Weg-Kennlinie zu erkennen. Dadurch wird die Erkennung der Fehler und/oder der bevorstehenden Fehler besonders zuverlässig. Beispielsweise kann in dem Fall, dass ein starker Anstieg der Kraft-Weg-Kennlinie bestimmt wird, dies als ein Indiz genommen werden, dass der Fehler und/oder der bevorstehende Fehler vorliegt. Durch die Bildverarbeitung kann anschließend entschieden werden, ob tatsächlich der Fehler und/oder der bevorstehende Fehler vorliegt oder ob die Intraokularlinse einen hohen Brechwert hat, der mit einem großen Volumen der Intraokularlinse und damit mit dem starken Anstieg der Kraft-Weg-Kennlinie einhergeht.It is preferred that the injector has a force-displacement measuring device that is set up to determine a force-displacement characteristic of a force acting on the piston and a path covered by the piston during its longitudinal displacement, the data processing unit being set up to recognize the error and/or the imminent error using the force-displacement characteristic. This makes the detection of the errors and/or imminent errors particularly reliable. For example, in the event that a strong increase in the force-displacement characteristic is determined, this can be taken as an indication that the error and/or the impending error is present. The image processing can then be used to decide whether the error and/or the impending error is actually present or whether the intraocular lens has a high refractive index, which is associated with a large volume of the intraocular lens and thus with the strong increase in the force-displacement characteristic.
Die Datenverarbeitungseinheit ist besonders bevorzugt eingerichtet, die erste Ableitung der Kraft-Weg-Kennlinie zu bilden und die Fehler und/oder die bevorstehenden Fehler anhand der ersten Ableitung zu erkennen. Dadurch kann der starke Anstieg in der Kraft-Weg-Kennlinie besonders einfach bestimmt werden.The data processing unit is particularly preferably set up to form the first derivation of the force-displacement characteristic and to recognize the errors and/or impending errors on the basis of the first derivation. As a result, the strong increase in the force-displacement characteristic can be determined in a particularly simple manner.
Die Datenverarbeitungseinheit weist besonders bevorzugt einen Speicher auf, in dem eine Mehrzahl von Referenz-Kraft-Weg-Kennlinien gespeichert ist, wobei zumindest ein Teil der Referenz-Kraft-Weg-Kennlinien Intraokularlinsen mit einem anderen Bereich der Brechkraft entspricht, wobei die Datenverarbeitungseinheit eingerichtet ist, die Kraft-Weg-Kennlinie mit der entsprechenden Referenz-Kraft-Weg-Kennlinie zu vergleichen, um die Fehler und/oder die bevorstehenden Fehler zu erkennen. Dadurch wird Rechnung getragen, dass eine zunehmende Brechkraft der Intraokularlinse mit einem zunehmenden Volumen der Intraokularlinse einhergeht. Mit zunehmenden Volumen wird die Intraokularlinse stärker gequetscht, wenn die Intraokularlinse von dem Kolben aus dem Injektor verschoben wird, wodurch mit der zunehmenden Brechkraft die Kraft-Weg-Kennlinie stärker ansteigt.The data processing unit particularly preferably has a memory in which a plurality of reference force-displacement characteristics are stored, with at least some of the reference force-displacement characteristics corresponding to intraocular lenses with a different refractive power range, the data processing unit being set up to compare the force-displacement characteristic with the corresponding reference force-displacement characteristic in order to detect the error and/or the imminent error. This takes account of the fact that an increasing refractive power of the intraocular lens is accompanied by an increasing volume of the intraocular lens. As the volume increases, the intraocular lens is squeezed more when the intraocular lens is pushed out of the injector by the plunger is pushed, whereby with the increasing refractive power the force-displacement curve rises more sharply.
Es ist zudem besonders bevorzugt, dass zumindest ein Teil der Referenz-Kraft-Weg-Kennlinien verschiedenen in dem Injektor angeordneten Flüssigkeiten, die jeweils eine unterschiedliche Viskosität haben, Intraokularlinsen mit einer verschiedenen Oberflächenbeschaffenheit und/oder Intraokularlinsen mit einem anderen Typ einer Haptik der Intraokularlinse entspricht. Dadurch können die Fehler und/oder die bevorstehenden Fehler noch zuverlässiger erkannt werden. Die verschiedenen Oberflächenbeschaffenheiten können beispielsweise eine Unterscheidung in hydrophobe Intraokularlinsen und hydrophile Intraokularlinsen aufweisen. Die Typen der Haptik können beispielsweise eine C-förmige Haptik und/oder eine Plattenhaptik aufweisen.It is also particularly preferred that at least some of the reference force-displacement characteristics correspond to different liquids arranged in the injector, each of which has a different viscosity, intraocular lenses with a different surface finish and/or intraocular lenses with a different type of haptic of the intraocular lens . As a result, the errors and/or impending errors can be detected even more reliably. The different surface properties can, for example, distinguish between hydrophobic intraocular lenses and hydrophilic intraocular lenses. The types of haptic can have a C-shaped haptic and/or a plate haptic, for example.
Es ist bevorzugt, dass die Operationsvorrichtung ein Operationsmikroskop aufweist und die Kamera ein Teil des Operationsmikroskops oder das Operationsmikroskop ist. Das Operationsmikroskop wird herkömmlich bei einer Kataraktbehandlung des Auges eingesetzt und steht daher standardmäßig bereit. Dadurch kann die Kamera kostengünstig bereitgestellt werden.It is preferred that the surgical device has a surgical microscope and the camera is part of the surgical microscope or the surgical microscope. The surgical microscope is traditionally used in cataract treatment of the eye and is therefore available as standard. As a result, the camera can be provided inexpensively.
Es ist bevorzugt, dass die Fehler eine eingeklemmte Haptik der Intraokularlinse, ein Verdrehen der Intraokularlinse um eine Injektorachse, ein Verkippen der Intraokularlinse gegen eine Injektorachse, eine Beschädigung der Intraokularlinse und/oder eine unvollständig gefaltete Intraokularlinse aufweisen. Das Verdreh und das Verkippen können dazu führen, dass die Intraokularlinse nach ihrem Entfalten falsch herum in dem Kapselsack angeordnet ist.It is preferred that the defects have a pinched haptic of the intraocular lens, twisting of the intraocular lens about an injector axis, tilting of the intraocular lens against an injector axis, damage to the intraocular lens and/or an incompletely folded intraocular lens. The twisting and tilting can result in the intraocular lens being arranged the wrong way round in the capsular bag after it has been unfolded.
Die Kamera ist bevorzugt eingerichtet, die Videosequenz auch von dem der Intraokularlinse zugewandten Ende des Kolbens aufzunehmen, während der Kolben in dem Injektorgehäuse verlagert und optional während das der Intraokularlinse zugewandte Ende des Kolbens den Injektor verlässt, wobei die Fehler eine Beschädigung des der Intraokularlinse zugewandten Endes des Kolbens aufweisen. Die Fehler des Kolbens können eine zu starke Verkürzung des Kolbens aufgrund einer Quetschung des Kolbens und/oder ein Ausblühen des Kolbens aufweisen. Hat der Kolben die zu starke Verkürzung, so wird die Intraokularlinse nicht weit genug aus dem Injektor heraus geschoben, so dass die Intraokularlinse den Injektor nicht verlassen kann.The camera is preferably set up to also record the video sequence from the end of the piston facing the intraocular lens while the piston is displaced in the injector housing and optionally while the end of the piston facing the intraocular lens leaves the injector, with the error causing damage to the end facing the intraocular lens have the piston. The failures of the cob may include excessive foreshortening of the cob due to cob crushing and/or cob blooming. If the piston is shortened too much, the intraocular lens is not pushed far enough out of the injector so that the intraocular lens cannot leave the injector.
Die Datenverarbeitungseinheit ist bevorzugt eingerichtet, kabellos mit dem Injektor zu kommunizieren. Dadurch ist der Injektor besonders benutzerfreundlich.The data processing unit is preferably set up to communicate wirelessly with the injector. This makes the injector particularly user-friendly.
Die Datenverarbeitungseinheit ist bevorzugt eingerichtet, den Bediener mittels des Injektors taktil zu benachrichtigen. Dadurch ist es möglich, dass ein Benutzer der Operationsvorrichtung sich auf das Durchführen der Kataraktbehandlung konzentrieren kann. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Datenverarbeitungseinheit bevorzugt eingerichtet ist, den Benutzer akustisch und/oder visuell zu benachrichtigen.The data processing unit is preferably set up to notify the operator by tactile means of the injector. This makes it possible for a user of the operation device to be able to concentrate on carrying out the cataract treatment. Alternatively or additionally, it is possible that the data processing unit is preferably set up to notify the user acoustically and/or visually.
Im Folgenden wird anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen die Erfindung näher erläutert.
-
1 zeigt eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Operationsvorrichtung. -
2 zeigt zwei beispielhafte Kraft-Weg-Kennlinien.
-
1 shows a schematic view of the surgical device according to the invention. -
2 shows two example force-displacement characteristics.
Wie es aus
Die Datenverarbeitungseinheit 11 kann eingerichtet sein, die Bildverarbeitung unter Verwendung einer Mustererkennung durchzuführen. Ein Algorithmus zum Durchführen der Bildverarbeitung kann trainiert werden, indem maschinelle Injektionstests durchgeführt werden, in denen die Videosequenz von mehreren Injektionen aufgenommen wird. Eine den Algorithmus trainierende Person kann die Injektionen in unterschiedliche Kategorien einteilen. Die unterschiedlichen Kategorien können beispielsweise erfolgreiche und erfolglose Injektionen aufweisen. Dadurch kann der Algorithmus so trainiert werden, dass der Algorithmus die Fehler als auch die bevorstehenden Fehler erkennt.The
Wie es aus
Die Datenverarbeitungseinheit 11 kann einen Speicher aufweisen, in dem eine Mehrzahl von Referenz-Kraft-Weg-Kennlinien 20a gespeichert ist, wobei zumindest ein Teil der Referenz-Kraft-Weg-Kennlinien 20a Intraokularlinsen 3 mit einem anderen Bereich der Brechkraft entspricht, wobei die Datenverarbeitungseinheit 11 eingerichtet ist, die Kraft-Weg-Kennlinie mit der entsprechenden Referenz-Kraft-Weg-Kennlinie 20a zu vergleichen, um die Fehler und/oder die bevorstehenden Fehler zu erkennen. Es ist zudem denkbar, dass zumindest ein Teil der Referenz-Kraft-Weg-Kennlinien 20a verschiedenen in dem Injektor 2 angeordneten Flüssigkeiten, die jeweils eine unterschiedliche Viskosität haben, Intraokularlinsen 3 mit einer verschiedenen Oberflächenbeschaffenheit und/oder Intraokularlinsen 3 mit einem anderen Typ einer Haptik 23 der Intraokularlinse 3 entspricht.The
In
Um den Bediener zu benachrichtigen, kann die Operationsvorrichtung 1 eine Mensch-Maschine-Schnittstelle 12 aufweisen. Die Operationsvorrichtung 1 kann eine Leitung 18 aufweisen, mittels der die Datenverarbeitungseinheit 11 mit der Mensch-Maschine-Schnittstelle 12 verbunden ist. Die Leitung 18 kann beispielsweise kabellos ausgeführt sein. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle 12 kann beispielsweise eingerichtet sein, den Bediener optisch und/oder akustisch zu benachrichtigen. Alternativ oder zusätzlich kann die Datenverarbeitungseinheit 11 eingerichtet sein, den Bediener mittels des Injektors 2 taktil zu benachrichtigen. Dazu kann die Mensch-Maschine-Schnittstelle 12 ein Teil des Injektors 2 sein.In order to notify the operator, the operation device 1 may have a man-
Die Fehler können
- -
eine eingeklemmte Haptik 23der Intraokularlinse 3, - - ein
Verdrehen der Intraokularlinse 3um eine Injektorachse 19, - - ein
Verkippen der Intraokularlinse 3 gegen eine Injektorachse 19, - - eine Beschädigung der Intraokularlinse 3 und/oder
- - eine unvollständig gefaltete Intraokularlinse 3 aufweisen.
- - a pinched haptic 23 of the
intraocular lens 3, - - a rotation of the
intraocular lens 3 about aninjector axis 19, - - a tilting of the
intraocular lens 3 against aninjector axis 19, - - damage to the
intraocular lens 3 and/or - - Have an incompletely folded
intraocular lens 3.
Die Kamera 9 kann eingerichtet sein, die Videosequenz auch von dem der Intraokularlinse 3 zugewandten Ende des Kolbens 4 aufzunehmen (d.h. das der Intraokularlinse 3 zugewandte Ende des Kolbens 4 kann in dem Sichtfeld 10 angeordnet sein, vergleiche
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Operationsvorrichtungsurgical device
- 22
- Injektorinjector
- 33
- Intraokularlinseintraocular lens
- 44
- KolbenPistons
- 55
- Aktuatoractuator
- 66
- Faltkammerfolding chamber
- 77
- Injektorspitzeinjector tip
- 88th
- Injektorgehäuseinjector housing
- 99
- Kameracamera
- 1010
- Sichtfeldfield of view
- 1111
- Datenverarbeitungseinheitdata processing unit
- 1212
- Mensch-Maschine-Schnittstellehuman-machine interface
- 1313
- Kraft-Weg-MessvorrichtungForce-displacement measuring device
- 1414
- Steuerleitungcontrol line
- 1515
- AugeEye
- 1616
- Signalleitungsignal line
- 1717
- Bildübertragungsleitungimage transmission line
- 1818
- LeitungManagement
- 1919
- Injektorachseinjector axis
- 20a20a
- Referenz-Kraft-Weg-KennlinieReference force-displacement characteristic
- 20b20b
- fehlerhafte Kraft-Weg-Kennliniefaulty force-displacement characteristic
- 2121
- Kraftpower
- 2222
- Wegpath
- 2323
- Haptikfeel
Claims (10)
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DE102021115740.4A DE102021115740B3 (en) | 2021-06-17 | 2021-06-17 | Surgical device with an injector and a camera |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021115740.4A DE102021115740B3 (en) | 2021-06-17 | 2021-06-17 | Surgical device with an injector and a camera |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102021115740B3 true DE102021115740B3 (en) | 2022-06-09 |
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ID=81655486
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE102021115740.4A Active DE102021115740B3 (en) | 2021-06-17 | 2021-06-17 | Surgical device with an injector and a camera |
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Country | Link |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6592591B2 (en) | 1994-07-15 | 2003-07-15 | Micro Medical Devices, Inc. | Foldable lens delivery system |
-
2021
- 2021-06-17 DE DE102021115740.4A patent/DE102021115740B3/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6592591B2 (en) | 1994-07-15 | 2003-07-15 | Micro Medical Devices, Inc. | Foldable lens delivery system |
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