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VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr.
61/842,637 , eingereicht am 3. Mai 2019, deren Offenbarung hierin in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
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BEREICH DER OFFENBARUNG
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ophthalmologische chirurgische Verfahren. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung die Verwendung von Infrarotlicht zum Beleuchten von Strukturen des Auges während eines ophthalmologischen chirurgischen Eingriffs.
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HINTERGRUND
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Glaukom ist eine Erkrankung des Augapfels, die im Allgemeinen zu einer Erhöhung des Augeninnendrucks im Auge führt. Es gibt zwei Haupttypen des Glaukoms, das Offenwinkelglaukom und das Engwinkelglaukom. Das Offenwinkelglaukom, die häufigste Form des Glaukoms, tritt auf, wenn die natürlichen Abflusswege versagen, so dass das Auge nicht ausreichend Kammerwasser ableitet. Bei normaler Funktion fließt das Kammerwasser durch den Schlemm-Kanal, ein Gefäß, das das Kammerwasser über Kammerwasservenen in die Blutgefäße liefert. Der der Vorderkammer am nächsten liegende Kanalabschnitt wird vom Trabekelwerk bedeckt. Das Maschenwerk ist eine Gewebeschicht um die Hornhautbasis, die normalerweise das Abfließen des Kammerwassers in den Schlemm-Kanal ermöglicht.
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Der erhöhte Augeninnendruck ist bei den meisten Offenwinkelglaukomen auf eine Behinderung des Kammerwasserabflusses zurückzuführen, die hauptsächlich am Trabekelwerk und an der Innenwand des Schlemm-Kanals lokalisiert ist. Diese Änderung des Augeninnendrucks kann plötzlich auftreten oder im Laufe der Zeit allmählich zunehmen. Unbehandelt kann das Glaukom zu einer Schädigung des Sehnervs und zum Verlust des Sehvermögens führen.
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Behandlungen für erhöhten Augeninnendruck aufgrund von Abflussbehinderungen umfassen topische und systemische Medikamente, ambulante Laserverfahren und chirurgische Verfahren - einschließlich der allgemein als minimal-invasiver Glaukomchirurgie (MIGS) oder mikroinvasiver Glaukomchirurgie bezeichneten Verfahren. Aktuelle Ansätze zur Senkung des Augeninnendrucks durch MIGS umfassen die Erhöhung des trabekulären Abflusses durch Umgehung der Abflussbehinderung und die Wiederaufnahme des Flusses über das intrinsische Abflusssystem des Auges, das oft über den Bereich der Abflussbehinderung hinaus intakt und funktionsfähig ist, anstatt alternative Wege zu schaffen, die möglicherweise signifikant größere kurz- und/oder langfristige Risiken aufweisen. MIGS-Verfahren beinhalten oft die Visualisierung der Abflussstrukturen des Auges, insbesondere derjenigen, die sich jenseits des „kritischen Winkels“ des Strahlengangs befinden. Aufgrund der Form der Hornhaut und der Lage der intraokularen Strukturen im Zusammenhang mit MIGS-Verfahren in der Region, in der die Iris auf die periphere Hornhaut zu treffen scheint, tritt eine interne Totalreflexion auf und kann einen Chirurgen daran hindern, die Abflussstrukturen zu sehen, die sich jenseits des „kritischen Winkels“ des Strahlengangs befinden. Selbst bei Verwendung eines Prismas auf der Hornhaut, das es ermöglicht, den kritischen Winkel zu überwinden und die Peripherie der Vorderkammer zu sehen, kann es schwierig sein, die wahre Lage des Trabekelwerks zu erkennen. Darüber hinaus ist es mit Standardmikroskopie schwierig, die Kammerwasservenen zu erkennen. In Anbetracht des oben Gesagten wäre es hilfreich, verbesserte Verfahren und Vorrichtungen zum Betrachten/Bildgeben des Auges während chirurgischer Eingriffe zu haben, die auf Abflussstrukturen des Auges wie den Schlemm-Kanal und die kammerwasserableitenden Venen abzielen und Zielorte für Öffnungen durch das Trabekelwerk und in den Schlemm-Kanal bestimmen, um den Fluss zu verbessern.
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KURZFASSUNG
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Verschiedene Ausführungsformen der Offenbarung richten sich auf Systeme zur chirurgischen Beleuchtung und zum Bereitstellen einer verbesserten Visualisierung/Identifizierung von Strukturen innerhalb eines Auges während ophthalmischer chirurgischer Verfahren. Eine oder mehrere Ausführungsformen stellen vorteilhafte Verbesserungen an verfügbaren Systemen/Technologien zum Durchführen einer minimal invasiven Glaukomchirurgie (MIGS) bereit. Zum Beispiel bieten eine oder mehrere Ausführungsformen der Offenbarung Vorteile in Form eines Systems, das konfiguriert ist, um echte Echtzeitbilder von ophthalmischen Strukturen des Auges bereitzustellen, im Gegensatz zu einem Bild, das aus mathematischen Berechnungen abgeleitet oder durch OCT dargestellt wird. Darüber hinaus bieten verschiedene Ausführungsformen Vorteile in einem System, das relativ kostengünstig ist und Nahinfrarotlicht verwendet, aber tiefe Strukturen innerhalb des Auges wie z. B. Kammerwasservenen und/oder das Trabekelwerk identifizieren kann. Als solche ermöglichen verschiedene Ausführungsformen die Visualisierung von Abflussstrukturen im Auge, die für einen Chirurgen oft notwendig sind, um MIGS-Verfahren am besten durchzuführen. Solche Ausführungsformen stellen eine deutliche Verbesserung gegenüber sowohl bekannten direkten als auch indirekten Betrachtungswerkzeugen bereit, die erhebliche Geschicklichkeit und eine steile Lernkurve erfordern können.
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Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff Beleuchtung von Gewebe sowohl auf das Beleuchten eines Bereichs, wie z. B. ein Operationsfeld, mit einer Lichtquelle, die vom Gewebe um eine gewisse Distanz entfernt positioniert ist, und auf Durchleuchten, bei dem eine Lichtquelle auf dem oder sehr nahe am Gewebe des Auges positioniert ist und das Licht durch körperliches Material des Auges läuft, um verschiedene Strukturen darin zu beleuchten.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst das System ein optisches Mikroskop; einen Emitter, der konfiguriert ist, um die ophthalmologischen Strukturen mit Licht im nahen Infrarot (NIR) zu bestrahlen; einen Bildsensor, der dazu konfiguriert ist, zumindest nahes Infrarotlicht zu empfangen; und eine Bildanzeigevorrichtung. In Ausführungsformen kann der Bildsensor konfiguriert sein, um zusätzlich zu NIR-Licht sichtbares Licht zu empfangen. In Ausführungsformen kann ein zweiter Bildsensor konfiguriert sein, um sichtbares Licht zu empfangen. In Ausführungsformen kann die Bildanzeigevorrichtung einen Prozessor, einen elektronischen Speicherort, der operativ mit dem Prozessor gekoppelt ist, und einen prozessorausführbaren Code umfassen, der im elektronischen Speicherort gespeichert und in einem materiellen, nicht flüchtigen computerlesbaren Medium enthalten ist. In Ausführungsformen kann der vom Prozessor ausführbare Code maschinenlesbare Anweisungen beinhalten, die bei Ausführung durch den Prozessor bewirken, dass ein Nahinfrarot-Augenbild in Echtzeit angezeigt wird, wie es von dem Bildgebungssensor erfasst wird. In Ausführungsformen umfasst das Nahinfrarot-Augenbild die ophthalmologischen Strukturen, wie sie von dem Bildgebungssensor erfasst werden. In Ausführungsformen wird das Nahinfrarotbild direkt durch die Okulare des Operationsmikroskops angezeigt.
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In Ausführungsformen wird ein Weg durch Einführen eines Stents in die ophthalmologischen Strukturen geschaffen. In Ausführungsformen wird ein Weg durch Einführen einer MIGS-Vorrichtung in die ophthalmologischen Strukturen geschaffen. In Ausführungsformen umfasst eine MIGS-Vorrichtung einen Stent. In Ausführungsformen umfasst ein MIGS-Gerät einen Shunt. In Ausführungsformen umfassen die ophthalmologischen Strukturen ein Trabekelwerk. In Ausführungsformen umfassen die ophthalmologischen Strukturen den Schlemm-Kanal. In Ausführungsformen umfasst die ophthalmologische Struktur eine Vorderkammer. In Ausführungsformen umfasst die ophthalmologische Struktur eine oder mehrere Kammerwasservenen.
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In Ausführungsformen beleuchtet der Emitter das Trabekelwerk und die Kammerwasservenen. In Ausführungsformen wird das Nahinfrarot-Augenbild einer Ansicht aus dem Operationsmikroskop überlagert. In Ausführungsformen umfasst die Bildanzeigevorrichtung ein Heads-Up-Display (HUD), das es einem Chirurgen ermöglicht, das Nahinfrarotbild zu betrachten. In Ausführungsformen wird das Nahinfrarot-Augenbild auf das Auge projiziert.
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Ein Verfahren zum Durchführen einer minimal invasiven Glaukomchirurgie an einem Auge umfasst das Bereitstellen eines Systems zum Durchführen einer minimalinvasiven Glaukomchirurgie; Beleuchten der ophthalmologischen Strukturen mit nahem Infrarotlicht; Betrachten der ophthalmologischen Strukturen mit dem Lichtmikroskop; und Identifizieren eines Trabekelwerks. Das Verfahren kann ferner das Anzeigen einer Ansicht des Operationsmikroskops auf einem Heads-up-Display (HUD) umfassen. Das Verfahren umfasst ferner das Anzeigen des Nahinfrarotbildes des Auges auf einem HUD. Das Verfahren kann ferner das Überlagern des Nahinfrarotbildes des Auges auf die Ansicht vom Operationsmikroskop umfassen. Das Verfahren kann ferner das Projizieren des Nahinfrarotbildes des Auges auf das Auge umfassen. Das Verfahren kann ferner das Einführen einer MIGS-Vorrichtung von einer ersten Seite des Trabekelwerks, die an eine Vorderkammer des Auges angrenzt, zu einer gegenüberliegenden Seite des Trabekelwerks umfassen, so dass ein Fluid zwischen der Vorderkammer und der gegenüberliegenden Seite des Trabekelwerks fließen kann.
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In Ausführungsformen kann eine MIGS-Vorrichtung zwischen 0,5 und 3 mm lang sein. In Ausführungsformen kann eine MIGS-Vorrichtung etwa 1 mm lang sein. In Ausführungsformen weist eine MIGS-Vorrichtung eine Höhe zwischen 0,2 und 1,0 mm auf. In Ausführungsformen hat eine MIGS-Vorrichtung eine Höhe von 0,33 mm. In Ausführungsformen hat NIR-Licht eine Wellenlänge zwischen 550 und 1550 Nanometern. In Ausführungsformen hat NIR-Licht eine Wellenlänge zwischen 400 und 1000 Nanometern. In Ausführungsformen hat NIR-Licht eine Wellenlänge zwischen 650 und 1050 Nanometern.
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Die obige Zusammenfassung soll nicht jede dargestellte Ausführungsform oder jede Implementierung der vorliegenden Offenbarung beschreiben.
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Figurenliste
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Die in der vorliegenden Anmeldung enthaltenen Zeichnungen sind in die Beschreibung aufgenommen und bilden einen Teil derselben. Sie veranschaulichen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und erläutern zusammen mit der Beschreibung die Prinzipien der Offenbarung. Die Zeichnungen veranschaulichen nur bestimmte Ausführungsformen und schränken die Offenbarung nicht ein.
- 1 zeigt eine Querschnittsansicht eines Auges gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung.
- 2 zeigt eine Teilquerschnittsansicht des Abschnitts des Auges, der in 1 mit gestrichelten Linien umrissen ist, gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung.
- 3 zeigt eine Querschnittsansicht eines chirurgischen Werkzeugs, das die Vorderkammer eines Auges durchquert, gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung.
- 4 zeigt einen vergrößerten Querschnitt eines Abschnitts der Vorderkammer eines Auges mit einem Stent, der das Trabekelwerk gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung überbrückt.
- 5 zeigt die molaren Extinktionskoeffizienten von mit Sauerstoff angereichertem und nicht mit Sauerstoff angereichertem Hämoglobin bei verschiedenen Lichtwellenlängen.
- 6 zeigt den Streukoeffizienten bei verschiedenen Lichtwellenlängen.
- 7 zeigt ein System zur ophthalmologischen chirurgischen Beleuchtung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung.
- 8 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur ophthalmologischen chirurgischen Beleuchtung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung.
- 9 zeigt ein Computersystem mit einem Prozessor und einer computerlesbaren Speichereinheit gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung.
- 10 zeigt eine ophthalmologische chirurgische Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung.
- 11 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A der Beleuchtungsvorrichtung von 10 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung.
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Während die Ausführungsformen der Offenbarung verschiedenen Modifikationen und alternativen Formen zugänglich sind, werden Einzelheiten davon beispielhaft in den Zeichnungen gezeigt und im Detail beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die Offenbarung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt werden soll. Im Gegenteil, die Absicht besteht darin, alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abzudecken, die in den Geist und Umfang der Offenbarung fallen.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Bezugnehmend auf 1-2 ist eine Querschnittsansicht eines Auges 100 mit einer Vorderkammer 101 und einer hinteren Höhle 103 gezeigt. Die Vorderkammer 101 befindet sich zwischen einer Linse 105 und der Hornhaut 107. Die Iris 109 bildet einen Ring über der Linse 105, wobei die Pupille 111 der offene Mittelteil der Iris 109 ist. Die Sklera 113 umgibt das Auge und erstreckt sich von der Linse 105 bis zum Sehnerv 115. Die Sklera 113 umgibt ferner die Aderhaut 117 und die Netzhaut 119. Aufhängebänder 123 befestigen die Linse am Ziliarkörper 121.
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Die Vorderkammer 101 enthält Kammerwasser. Kammerwasser ist eine transparente, wässrige Flüssigkeit, die vom Ziliarkörper 121 abgesondert wird. Kammerwasser erfüllt mehrere Funktionen im Augapfel, wie zum Beispiel die Aufrechterhaltung des hydrostatischen Drucks, der das Auge in seiner allgemein kugelförmigen Form hält. Der Ziliarkörper 121 produziert kontinuierlich Kammerwasser in der Hinterkammer 125 zwischen der Linse 105 und der Iris 109. Wie in 2 gezeigt ist, folgt das kontinuierlich abgesonderte Kammerwasser einem Fließweg zwischen der Linse 105 und der Iris 109 durch die Pupille 111 in die Vorderkammer 101, um die obere Oberfläche der Iris 109 und in Richtung des Teils der Vorderkammer 101, wo die Hornhaut 107, Sklera 113 und Iris 109 zusammenlaufen. In der Nähe dieser Verbindungsstelle befindet sich das Trabekelwerk 127. Das Trabekelwerk umfasst drei strukturelle Bereiche: das innere Uvealgeflecht, das korneosklerale Geflecht und das juxtakanalikkuläre Gewebe (JCT). Das JCT grenzt unmittelbar an den Schlemm-Kanal. Bei einem normal funktionierenden Auge ermöglicht das Trabekelwerk 127, dass Kammerwasser durch das Geflecht 127 und in den Schlemm-Kanal 129 gelangt. Die Flüssigkeit fließt dann durch Kammerwasservenen weiter und kann in andere Gefäßsysteme im Auge, wie zum Beispiel episklerale Gefäße 131, abfließen. Diese Flussrate wird mit der Produktion von Kammerwasser zeitlich abgestimmt, so dass ein im Allgemeinen stabiler Augeninnendruck mit dem Auge aufrechterhalten wird. Zu- und Abfluss eines gesunden Auges betragen im Allgemeinen etwa 2,75 µL/Minute. Kammerwasservenen verbinden sich schließlich mit Blut enthaltenden episkleralen Gefäßen. Kammerwasservenen können kleine Mengen Blut absondern. Da sich die Kammerwasservenen episkleralen Gefäßen nähern, können die Venen unterschiedliche Mengen an Blut und Kammerwasser aufweisen. Die Stellen, an denen sich Blut und Kammerwasser vermischen, sowie die Flussrate können mit dem Augeninnendruck im Auge zusammenhängen.
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Bei einem erkrankten Auge, beispielsweise einem von einem Glaukom betroffenen, lässt das Trabekelwerk 127 das Kammerwasser nicht ohne weiteres in den Schlemm-Kanal 129 gelangen. Der Ziliarkörper 121 produziert und füllt jedoch weiterhin die hintere und vordere Kammer 103, 101 mit Kammerwasser. Die kontinuierliche Produktion von Kammerwasser bewirkt dabei eine Druckerhöhung in der Vorderkammer 101. Dieser Druck übt dann eine nach unten gerichtete Kraft auf die hintere Kavität 103 aus. Unbehandelt wirkt sich die auf die hintere Höhle 103 ausgeübte nach unten gerichtete Kraft auf den Sehnerv 115 aus. In einigen Fällen kann die Wirkung auf den Sehnerv 115 zu Blindheit oder anderen Sehbehinderungen führen.
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Chirurgische Verfahren können verwendet werden, um den Augeninnendruck in der Vorderkammer 101 zu entlasten. Zum Beispiel könnte eine auf den Ziliarkörper 121 gerichtete Operation so ausgelegt sein, dass die Abgabe von Kammerwasser verringert oder gestoppt wird. Es kann jedoch schwierig sein, die Produktion von Kammerwasser genau so zu verändern, dass der Augeninnendruck im Auge richtig aufrechterhalten wird.
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Eine operative Option ist die minimal-invasive Glaukomchirurgie (MIGS). MIGS-Verfahren vermeiden im Allgemeinen ein Trauma der Sklera 113 und anderer Gewebe. Wie in 3 gezeigt ist, kann ein MIGS-Verfahren das Einführen eines chirurgischen Werkzeugs oder einer Sonde 301 in die Vorderkammer 101 durch Schnitte oder Mikroeinschnitte 303 in der Hornhaut 107 beinhalten. Solche Verfahren können vorteilhaft sein, da Hornhauteinschnitte 303 im Allgemeinen zu weniger Beschwerden und einer schnelleren Heilung führen, als entweder durch andere Gewebe oder Strukturen des Auges 100 zu schneiden.
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Bezugnehmend auf 4 ist ein MIGS-Gerät 401 in das Auge 100 eingeführt dargestellt. In verschiedenen Ausführungsformen kann das MIGS-Gerät 401 ein Shunt sein. In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das MIGS-Gerät 401 ein Stent sein. In bestimmten Ausführungsformen kann die MIGS-Vorrichtung 401 zwischen 0,5 und 3 mm lang sein. In einer oder mehreren Ausführungsformen kann die MIGS-Vorrichtung 401 ungefähr 1 mm lang sein. Das MIGS-Gerät 401 kann durch das Trabekelwerk 127 eingeführt werden, um einen Weg zwischen der Vorderkammer 101 und dem Schlemm-Kanal 129 zu schaffen. Wenn der regelmäßige Fluss von Kammerwasser behindert ist, wie beispielsweise bei einem von Glaukom betroffenen Auge, kann das MIGS-Gerät 401 den Fluss verbessern, indem ein Weg für den Kammerwasserfluss von der Vorderkammer 101 durch das MIGS-Gerät 401 in Schlemms Kanal 129 unter Umgehung der Behinderung geschaffen wird. Indem ein Weg geschaffen wird, damit Kammerwasser aus der Vorderkammer 101 abfließen kann, kann das MIGS-Gerät 401 den Augeninnendruck verbessern und dazu beitragen, eine dauerhafte Schädigung des Sehnervs 115 zu verhindern.
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Angesichts der kleinen Abmessungen der ophthalmologischen Strukturen im Auge und der verdeckten Lage des Trabekelwerks 127 in einem Winkel 403 der Vorderkammer 101 kann es für einen Chirurgen schwierig sein, das MIGS-Gerät 401 in der richtigen Position zu positionieren und anzubringen. Daher kann ein Chirurg Bildverbesserungstechniken wie etwa Operationsmikroskope verwenden, um verbesserte Bilder des Operationsfeldes bereitzustellen.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet eine solche Technik die Verwendung von Infrarot- oder Nahinfrarot-(NIR)-Licht. Beispielsweise sind eine oder mehrere Ausführungsformen, die weiter unten beschrieben werden, auf ein MIGS-Bildgebungssystem gerichtet, das in der Lage ist, ophthalmologische Strukturen innerhalb eines Auges zu identifizieren, um einen Flüssigkeitsweg zu erzeugen. Weiter unten beschrieben umfasst das MIGS-Bildgebungssystem in verschiedenen Ausführungsformen ein Operationsmikroskop, einen Emitter, der konfiguriert ist, um ophthalmologische Strukturen mit NIR-Licht zu bestrahlen, und einen Bildsensor, der konfiguriert ist, um NIR-Licht und/oder sichtbares Licht zu empfangen und zu detektieren, und eine Bildanzeigevorrichtung, die bewirkt, dass ein Bild des Auges mit ophthalmologischen Strukturen, die mittels Nahinfrarotlicht beleuchtet werden, in Echtzeit auf dem Display angezeigt werden soll, wobei das Nahinfrarot-Augenbild die ophthalmologischen Strukturen umfasst, die von dem Bildsensor erfasst wurden. Wie hierin bezeichnet, umfasst NIR-Licht Licht, das eine Wellenlänge zwischen und einschließlich 550 und 1550 Nanometer besitzt. Während das meiste sichtbare Licht von Haut und Gewebe reflektiert wird, kann NIR-Licht Gewebe bis zu einer Tiefe von mehreren Zentimetern durchdringen, was es besonders für die chirurgische Bildgebung nützlich macht. Zum Beispiel zeigt 5 den Streukoeffizienten von Gewebe bei verschiedenen Lichtwellenlängen.
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Einige Elemente im Körper absorbieren NIR-Licht bei bestimmten Frequenzen leichter. Beispielsweise weisen sauerstoffreiches und sauerstoffarmes Hämoglobin im Blutkreislauf Spitzenabsorptionen bei unterschiedlichen Frequenzen auf. Als Beispiel illustriert 6 den molaren Extinktionskoeffizienten von sowohl sauerstoffhaltigem als auch nicht sauerstoffhaltigem Hämoglobin bei verschiedenen Lichtwellenlängen. Der molare Extinktionskoeffizient korreliert mit dem Absorptionskoeffizienten der Photonenabsorption im Gewebe. Dies ermöglicht es, Venen, Arterien und anderes Gewebe unter der Haut zu identifizieren, indem NIR-Licht auf diese Strukturen gerichtet wird. Das diffuse Spektrum des NIR-Lichts bewirkt, dass sich das Licht über einen größeren Bereich ausbreitet, wodurch mehrere punktspezifische Sonden überflüssig werden. Im Fall von MIGS kann ein Chirurg im Allgemeinen NIR-Licht auf das Auge richten, so dass es einen Bereich beleuchtet, der das Trabekelwerk, den Schlemm-Kanal, Kammerwasservenen und andere wichtige Strukturen im Zusammenhang mit der Operation umfassen kann. In verschiedenen Ausführungsformen kann auf das Trabekelwerk fokussiertes NIR-Licht die Struktur durch Absorption leichter identifizierbar machen und ermöglicht es einem Chirurgen, eine MIGS-Vorrichtung schnell und genau zu implantieren. Geschwindigkeit und Genauigkeit bei der Operation können die Beschwerden des Patienten verringern, während die Erholungszeit verkürzt und bessere Ergebnisse erzielt werden, wie z. B. die Wiederherstellung der Flussmuster des Kammerwassers.
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7 zeigt ein chirurgisches Beleuchtungs- und Bildgebungssystem 700 zum Bereitstellen einer verbesserten Visualisierung/Identifikation von Strukturen innerhalb eines Auges während ophthalmischer chirurgischer Verfahren, wie zum Beispiel zur Verwendung bei der minimalinvasiven Glaukomchirurgie. In einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet das System 700 eine Kamera 701, einen NIR-Sender 702, eine Anzeige 703, ein Operationsmikroskop 705, einen Sucher 709 und ein Computersteuerungs- und Bildverarbeitungssystem 711.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen ist die Kamera 701 ein optischer Sensor, der dazu konfiguriert ist, Licht im NIR-Spektrum zu detektieren und aufzuzeichnen. Zusätzlich zum NIR-Spektrum kann die Kamera 701 dazu konfiguriert sein, zusätzlich zum Erfassen von NIR-Licht Licht im visuellen Spektrum oder anderen Spektren zu detektieren. In einer oder mehreren Ausführungsformen ist der Sender 702 eine LED oder eine andere Lichtquelle, die konfiguriert ist, um NIR-Licht zu erzeugen und auf einen Patienten zu richten. Der NIR-Sender 702 kann eine eigenständige Komponente sein oder kann in andere chirurgische Systemkomponenten wie die hierin beschriebenen integriert sein. Beispielsweise kann die Kamera 701 in einer oder mehreren Ausführungsformen mit dem NIR-Sender 702 als integrierte Komponente des Systems 700 konfiguriert sein.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen ist das Operationsmikroskop 705 ein optisches oder ein anderes Mikroskopinstrument, das dazu konfiguriert ist, das Operationsfeld zu betrachten und ein vergrößertes Bild des beobachteten Felds zur Verwendung bei einem chirurgischen Eingriff auszugeben. In einer oder mehreren Ausführungsformen ist der Sucher 709 eine Komponente des Mikroskops 705 und ermöglicht es einem Chirurgen, das beobachtete Operationsfeld zu sehen. In verschiedenen Ausführungsformen kann der Sucher 709 monokular oder stereoskopisch sein. In bestimmten Ausführungsformen kann der Sucher eine digitale Anzeige sein, die das beobachtete Operationsfeld in Echtzeit anzeigt. In verschiedenen Ausführungsformen können eine oder mehrere der Kameras 701 und des Senders 702 mit dem Operationsmikroskop 705 als eine kombinierte Komponente des Systems 700 integriert sein, wie in 7 dargestellt ist. In bestimmten Ausführungsformen können jedoch einige oder alle Elemente des Systems 700 einzelne Komponenten sein.
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In verschiedenen Ausführungsformen ist das Computersteuerungs- und Bildverarbeitungssystem 711 eine Sammlung von Verarbeitungs- und Speicherkomponenten, die kommunikativ direkt oder indirekt mit jedem der Elemente des Systems 700 zur Benutzersteuerung von Systemelementen zur Eingabe und Ausgabe von Daten und zu anderen Funktionen gekoppelt sind. Als solches kann das Steuersystem 711 in verschiedenen Ausführungsformen einen Prozessor; einen Speicher; interne oder externe Netzwerkschnittstellen oder Kommunikationsgeräte (z. B. Modem, Netzwerkschnittstellenkarten); optionale Eingabegeräte (z. B. eine Tastatur, Maus, ein Touchscreen oder ein anderes Eingabegerät); und kommerziell erhältliche oder kundenspezifische Software (z. B. eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) zum Empfangen von Anweisungen und Ausgeben von Daten an Benutzer, Browsersoftware, Kommunikationssoftware, Serversoftware, Software zur Verarbeitung natürlicher Sprache, Suchmaschine und/oder Web-Crawling-Software, Filtermodule zum Filtern von Inhalten nach vordefinierten Kriterien) umfassen. In verschiedenen Ausführungsformen ist das Steuersystem 711 mit einer Ausgabevorrichtung wie etwa der Anzeige 703 ausgestattet. In einer oder mehreren Ausführungsformen ist die Anzeige 703 als chirurgisches Heads-up-Gerät (HUD) konfiguriert, das dem Chirurgen Informationen, Videos, Bilder oder andere Inhalte von verschiedenen Elementen des Systems 700 präsentiert. In einer oder mehreren Ausführungsformen sind die Kamera 701, der NIR-Sender 702 und der Sucher 709 mit dem Steuersystem 711 gekoppelt oder damit vernetzt, um das Gesamtsystem 700 zu definieren.
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Im Betrieb ist der NIR-Emitter 702 konfiguriert, um zu beginnen, Licht in Richtung eines beobachteten Operationsfeldes zu emittieren, was in 7 beispielsweise als Querschnitt eines Auges, das einem MIGS-Verfahren unterzogen wird, dargestellt ist. Die NIR-Kamera 701 ist im Allgemeinen positioniert, um NIR-Licht zu detektieren, das über den auf das Auge gerichteten NIR-Sender 702 emittiert wird. Zum Beispiel kann die NIR-Kamera 701 direkt über einem Patienten positioniert sein, der in Bauchlage auf einem Operationsbett 707 liegt. In einer oder mehreren Ausführungsformen erkennt die Kamera 701 gestreutes NIR-Licht und überträgt dieses Bild an das Computersystem 711, das Operationsmikroskop 705 oder beides. Das Steuersystem 711 wiederum kann ein virtuelles Bild auf Grundlage des von der NIR-Kamera 701 empfangenen NIR-Bilds erzeugen. Das Bild wird anschließend einem Benutzer über die Anzeige 703 zur Verwendung in der Chirurgie präsentiert. Da verschiedene Arten von Augengewebe unterschiedliche Streukoeffizienten besitzen, kann das Steuer-/Bildverarbeitungssystem die Eingangsbilder von der Kamera 701 analysieren, um verschiedenes Gewebe zu unterscheiden. In solchen Ausführungsformen kann das virtuelle Bild eine Darstellung eines oder mehrerer des Trabekelwerks 127, des Schlemm-Kanals 129, der Kammerwasservenen 405 oder anderer ophthalmologischer Strukturen identifizieren oder anzeigen, um solche Strukturen einem Benutzer genau und klar anzuzeigen. Außerdem wird das virtuelle Bild in verschiedenen Ausführungsformen basierend auf Echtzeitdaten von der Kamera 701 und dem Sender 702 kontinuierlich aktualisiert und präsentiert, um eine virtuelle Echtzeitdarstellung des beleuchteten Gewebes zu erzeugen. In Ausführungsformen kann das virtuelle Bild über ein Bild mit sichtbarem Licht gelegt werden, das von einem Operationsmikroskop 705 oder einer anderen Kamera aufgenommen wurde, wodurch ein Hybridbild erzeugt wird. In Ausführungsformen überlagert das Computersystem 711 das virtuelle Bild auf das Bild mit sichtbarem Licht. In Ausführungsformen gibt das Computersystem 711 das Hybridbild auf der Anzeige 703 aus. Auf diese Weise kann ein Chirurg das Auge, die chirurgischen Werkzeuge und Geräte wie etwa MIGS-Vorrichtungen und die ophthalmologischen Strukturen auf der Anzeige 703 in Echtzeit während der Durchführung der MIGS leicht sehen.
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In verschiedenen Ausführungsformen kann das Computersystem 711 das virtuelle Bild in das Sichtfeld eines Operationsmikroskops dem auf der Anzeige 703 präsentierten Bild überlagern. Auf diese Weise kann ein Chirurg das Auge, die chirurgischen Werkzeuge und Geräte, wie etwa MIGS-Geräte, und die ophthalmologischen Strukturen leicht sehen, wenn er durch den Sucher 709 schaut. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Computersystem 711 das virtuelle Bild unter Verwendung eines Projektors 712 auf das Auge eines Patienten projizieren. In solchen Ausführungsformen umfasst das Operationsmikroskop 705 einen Projektor. Auf diese Weise kann ein Chirurg das Auge, die chirurgischen Werkzeuge und Geräte wie MIGS-Geräte und die ophthalmologischen Strukturen leicht sehen, wenn er direkt auf das Operationsfeld schaut.
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Ein Fachmann wird erkennen, dass das oben beschriebene chirurgische System Verwendungen für andere Verfahren als das Einführen von Vorrichtungen in das Auge haben kann. Beispielsweise kann das chirurgische System 700 bei alternativen chirurgischen Glaukombehandlungen wie Trabekulektomien und Elektrokauterisationen verwendet werden. Das chirurgische System kann auch eine bessere Visualisierung der vorderen Linsenkapsel bei dichten Katarakten ermöglichen, wodurch die Bildung einer Kapsulorhexis während einer Kataraktoperation einfacher und sicherer wird. Obwohl die Schritte anderer Augenoperationen nicht im Detail beschrieben sind, liegt die Verwendung des chirurgischen Systems 700 zum Durchführen anderer Operationen am Auge nicht außerhalb des Umfangs dieser Offenbarung.
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8 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 800 für ein Verfahren zum Beleuchten und Abbilden von ophthalmischen Strukturen des Auges. Das Verfahren 800 kann jede der Ausführungsformen von hierin offenbarten Systemen verwenden. Als solches wird in verschiedenen Ausführungsformen im Schritt 802 nahes Infrarotlicht verwendet, um ophthalmologische Strukturen innerhalb des Auges zu beleuchten. In einer oder mehreren Ausführungsformen werden im Schritt 803 die ophthalmologischen Strukturen mit einem Operationsmikroskop betrachtet. Wie oben beschrieben, kann das Operationsmikroskop in verschiedenen Ausführungsformen eine Kamera oder einen anderen Bildsensor umfassen, der konfiguriert ist, um Licht im NIR-Spektrum zu detektieren und aufzuzeichnen. Zusätzlich zum NIR-Spektrum kann die Kamera dazu konfiguriert sein, zusätzlich zum Erfassen von NIR-Licht Licht im visuellen Spektrum oder anderen Spektren zu detektieren. In verschiedenen Ausführungsformen nimmt die Kamera aufgrund des variablen Streukoeffizienten verschiedener Gewebearten unterschiedliche Mengen an gestreutem NIR-Licht von beleuchtetem Gewebe auf. Im Schritt 804 werden Daten von der Kamera in Echtzeit an das Steuer-/Bildverarbeitungssystem gesendet und von diesem verarbeitet, um ein virtuelles Echtzeitbild zu konstruieren, das die verschiedenen Gewebe basierend auf der NIR-Streuung darstellt und anzeigt. In Schritt 805 kann das erzeugte Bild auf einer Anzeige wie einem HUD angezeigt werden, so dass ein Chirurg das Echtzeitbild betrachten kann, das die Position der Strukturen des Auges darstellt. Optional wird im Schritt 806 die Ansicht des Operationsmikroskops auf einer Anzeige oder einem Monitor wie etwa einem Head-Up-Display angezeigt. Optional kann in einer oder mehreren Ausführungsformen im Schritt 807 ein Nahinfrarotbild des Auges der Ansicht aus dem Operationsmikroskop überlagert werden, so dass das Bild ein Hybridbild erzeugt, das das identifizierte Gewebe und ihre relativen Positionen in dem vergrößerten Standardbild des Operationsfeldes darstellt. Optional kann in verschiedenen Ausführungsformen im Schritt 808 ein Nahinfrarotbild des Auges auf das Auge des Patienten projiziert werden. Einmal beleuchtet und für einen Benutzer angezeigt, kann ein MIGS-Gerät einfacher und genauer von einer ersten Seite des Trabekelwerks, die an eine Vorderkammer angrenzt, zu einer gegenüberliegenden Seite des Trabekelwerks eingeführt werden, so dass eine Flüssigkeit zwischen der Vorderkammer und der gegenüberliegenden Seite des Trabekelwerks fließen kann. Ein Fachmann wird erkennen, dass einige Schritte in einer anderen Reihenfolge als der dargestellten erfolgen können, und dass einige Schritte gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig wie andere beschriebene Schritte erfolgen können.
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Bezugnehmend auf 9 ist ein Computersystem 900 mit einem Prozessor und einer computerlesbaren Speichereinheit gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung dargestellt. In verschiedenen Ausführungsformen dient das Computersystem 900 zur Verwendung in chirurgischen Systemen zum Bereitstellen einer verbesserten Visualisierung/Identifikation von Strukturen innerhalb eines Auges während ophthalmologischer chirurgischer Verfahren, wie in obiger 7 beschrieben ist. Als Ergebnis kann das Computersystem 900 dazu konfiguriert sein, verschiedene Programmanweisungen als Teil eines Computerprogrammprodukts auszuführen und/oder zu speichern. Das Computersystem 900 kann mit Mehrzweck- oder Spezial-Computersystemumgebungen oder -konfigurationen betriebsbereit sein, wie beispielsweise denjenigen, die gemäß einer oder mehreren der hierin beschriebenen Ausführungsformen beschrieben sind.
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Beispiele für Computersysteme, Umgebungen und/oder Konfigurationen, die zur Verwendung mit dem Computersystem 900 geeignet sein können, umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Personal Computersysteme, Servercomputersysteme, Handheld- oder Laptop-Geräte, Multiprozessorsysteme, Mainframe-Computersysteme, verteilte Computerumgebungen und dergleichen.
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Das Computersystem 900 kann im allgemeinen Kontext eines Computersystems beschrieben werden, einschließlich ausführbarer Anweisungen, wie etwa Programmmodule 904, die im Systemspeicher 908 gespeichert sind und von einem Prozessor 912 ausgeführt werden. Die Programmmodule 904 können Routinen, Programme, Objekte, Anweisungen, Logik, Datenstrukturen usw. umfassen, die bestimmte Aufgaben ausführen oder bestimmte abstrakte Datentypen implementieren. Die Programmmodule 904 können in verteilten Computerumgebungen ausgeführt werden, wo Aufgaben von entfernten Verarbeitungsvorrichtungen ausgeführt werden, die über ein Netzwerk verbunden sind. In einer verteilten Computerumgebung können sich die Programmmodule 904 sowohl in lokalen als auch in entfernten Computersystemspeichermedien einschließlich Speichergeräten befinden. Als solches kann das Computersystem 900 in verschiedenen Ausführungsformen konfiguriert sein, verschiedene Programmmodule 904 oder Anweisungen zum Ausführen verschiedener Ausführungsformen der Offenbarung auszuführen.
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Die Komponenten des Computersystems 900 können einen oder mehrere Prozessoren 912, Speicher 908 und einen Bus 916 beinhalten, der verschiedene Systemkomponenten, wie zum Beispiel den Speicher 908 mit dem Prozessor 912 koppelt, sind aber nicht darauf beschränkt. Der Bus 916 stellt eine oder mehrere von mehreren Arten von Busstrukturen dar, einschließlich, aber nicht beschränkt auf einen Speicherbus und/oder Speichercontroller, einen Peripheriebus und einen lokalen Bus, der eine geeignete Busarchitektur verwendet.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst das Computersystem 900 eine Vielzahl von computerlesbaren Medien. In einer oder mehreren Ausführungsformen umfassen computerlesbare Medien sowohl flüchtige als auch nichtflüchtige Medien, entfernbare Medien und nicht entfernbare Medien.
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Der Speicher 908 kann computerlesbare Medien in Form eines flüchtigen Speichers beinhalten, wie etwa ein Direktzugriffsspeicher (RAM) 920 und/oder ein Cache-Speicher 924. Das Computersystem 900 kann ferner andere flüchtige/nichtflüchtige Computerspeichermedien umfassen, wie beispielsweise Festplattenlaufwerke, Flash-Speicher, optische Laufwerke oder andere geeignete flüchtige/nichtflüchtige Computerspeichermedien. Wie hierin beschrieben, kann der Speicher 908 mindestens ein Programmprodukt mit einem Satz (z. B. mindestens einem) von Programmmodulen 904 oder Anweisungen umfassen, die konfiguriert sind, um die Funktionen von Ausführungsformen der Offenbarung auszuführen.
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Das Computersystem 900 kann auch mit einem oder mehreren externen Geräten 938 wie anderen Computerknoten, einem Display, einer Tastatur oder anderen Eingabe-/Ausgabe-Geräten über eine Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelle(n) 940 zum Senden und Empfangen von Daten, Anweisungen oder anderen Informationen zu und von dem Computersystem 900. In einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst die Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelle 940 einen Transceiver oder Netzwerkadapter 944 für die drahtlose Kommunikation. Als solche kann die Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelle 940 in einer oder mehreren Ausführungsformen über drahtlose Kommunikation kommunizieren oder Netzwerke bilden.
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Eine oder mehrere Ausführungsformen können ein Computerprogrammprodukt sein. Das Computerprogrammprodukt kann ein computerlesbares Speichermedium (oder computerlesbare Speichermedien) beinhalten, das computerlesbare Programmanweisungen umfasst, um einen Prozessor zu veranlassen, eine verbesserte Visualisierung/Identifizierung von Strukturen innerhalb eines Auges während ophthalmologischer chirurgischer Verfahren gemäß einer oder mehreren hierin beschriebenen Ausführungsformen bereitzustellen.
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Das computerlesbare Speichermedium ist ein greifbares Gerät, das Anweisungen zur Verwendung durch ein Anweisungsausführungsgerät behalten und speichern kann. Das computerlesbare Speichermedium kann beispielsweise ein elektronisches Speichergerät, ein magnetisches Speichergerät, ein optisches Speichergerät oder ein anderes geeignetes Speichermedium sein. Ein computerlesbares Speichermedium, wie hierin verwendet, ist nicht als vorübergehende Signale an sich zu verstehen, wie etwa Funkwellen oder andere sich frei ausbreitende elektromagnetische Wellen, elektromagnetische Wellen, die sich durch einen Wellenleiter ausbreiten, oder andere Übertragungsmedien (z. B. Lichtimpulse, die durch ein Glasfaserkabel) oder elektrische Signale, die über einen Draht übertragen werden.
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Programmanweisungen, wie hierin beschrieben, können von einem computerlesbaren Speichermedium auf entsprechende Rechen-/Verarbeitungsgeräte oder auf einen externen Computer oder ein externes Speichergerät über ein Netzwerk, beispielsweise das Internet, ein lokales Netzwerk, ein globales Netzwerk, und/oder ein drahtloses Netzwerk heruntergeladen werden. Eine Netzwerkadapterkarte oder Netzwerkschnittstelle in jedem Computer-/Verarbeitungsgerät kann computerlesbare Programmanweisungen vom Netzwerk empfangen und die computerlesbaren Programmanweisungen zur Speicherung in einem computerlesbaren Speichermedium innerhalb des jeweiligen Computer-/Verarbeitungsgeräts weiterleiten.
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Computerlesbare Programmanweisungen zum Ausführen einer oder mehrerer Ausführungsformen, wie hierin beschrieben, können Assembleranweisungen, Instruktionssatzarchitektur(ISA)-Anweisungen, Maschinenanweisungen, maschinenabhängige Anweisungen, Mikrocode, Firmware-Anweisungen, Zustandseinstellungsdaten oder entweder Quellcode oder Objektcode, der in einer beliebigen Kombination einer oder mehrerer Programmiersprachen geschrieben ist, einschließlich einer objektorientierten Programmiersprache wie Smalltalk, C++ oder dergleichen, und konventionelle prozedurale Programmiersprachen, wie die Programmiersprache „C“ oder ähnliche Programmiersprachen, sein.
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Die computerlesbaren Programmanweisungen können vollständig auf einem einzelnen Computer oder teilweise auf dem einzelnen Computer und teilweise auf einem entfernten Computer ausgeführt werden. In einigen Ausführungsformen können die computerlesbaren Programmanweisungen vollständig auf dem entfernten Computer ausgeführt werden. Im letzteren Szenario kann der entfernte Computer mit dem einzelnen Computer über jede Art von Netzwerk verbunden sein, einschließlich eines lokalen Netzwerks (LAN) oder eines globalen Netzwerks (WAN) oder eines öffentlichen Netzwerks.
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Eine oder mehrere Ausführungsformen werden hierin unter Bezugnahme auf Flussdiagrammdarstellungen und/oder Blockdiagramme von Verfahren, Systemen und Computerprogrammprodukten gemäß einer oder mehreren der hierin beschriebenen Ausführungsformen beschrieben. Es versteht sich, dass jeder Block der Flussdiagrammdarstellungen und/oder Blockdiagramme und Kombinationen von Blöcken in den Flussdiagrammdarstellungen und/oder Blockdiagrammen durch computerlesbare Programmanweisungen implementiert werden können.
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Diese computerlesbaren Programmanweisungen können einem Prozessor eines Universalcomputers, Spezialcomputers oder einer anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt werden, um eine Maschine herzustellen, so dass die Anweisungen, die über den Prozessor des Computers oder eine andere programmierbare Datenverarbeitung ausgeführt werden, Mittel zum Implementieren der Funktionen/Aktionen, die in dem Flussdiagramm- und/oder Blockdiagrammblock oder den Blöcken spezifiziert sind, erstellen. Diese computerlesbaren Programmanweisungen können auch in einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert werden, das einen Computer, eine programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung und/oder andere Vorrichtungen anweisen kann, auf eine bestimmte Weise zu funktionieren, so dass das computerlesbare Speichermedium, das die darin gespeicherte Anweisungen enthält, einen Herstellungsartikel mit Anweisungen, die Aspekte der Funktion/Aktion implementieren, die in den oben diskutierten Verfahrensschritten oder Flussdiagramm- und/oder Blockdiagrammblöcke spezifiziert sind, umfasst.
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Die computerlesbaren Programmanweisungen können auch auf einen Computer, eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine andere Vorrichtung geladen werden, um zu veranlassen, dass eine Reihe von Betriebsschritten auf dem Computer, der anderen programmierbaren Vorrichtung oder der anderen Vorrichtung ausgeführt wird, um einen computerimplementierten Prozess zu erzeugen, so dass die Anweisungen, die auf dem Computer, der anderen programmierbaren Vorrichtung oder der anderen Vorrichtung ausgeführt werden, die Funktionen/Aktionen implementieren, die in den Flussdiagramm- und/oder Blockdiagrammblöcken spezifiziert sind.
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Bezugnehmend auf 10-11 ist eine perspektivische Ansicht und eine Querschnittsansicht einer ophthalmischen Beleuchtungsvorrichtung 1000 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung dargestellt. In einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet die Beleuchtungsvorrichtung 1000 einen ringförmigen Basisabschnitt 1004, eine ringförmige Sklerastütze 1008 und einen ringförmigen Beleuchtungsabschnitt 1012. In den 10-11 ist die Beleuchtungsvorrichtung 1000 zum Aufsetzen auf ein Auge 1014 ausgebildet, beispielsweise auf der Sklera aufliegend, wobei die Ring- oder Ringform der Beleuchtungsvorrichtung 1000 den zentralen Bereich 1015 des Auges 1014 durch den Ring der Vorrichtung 1000 freilegt, z. B. für den Zugang für einen Chirurgen.
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Wie in 11 gezeigt, hat in einer oder mehreren Ausführungsformen der ringförmige Basisabschnitt 1004 eine L-Form, wobei ein erster Teil der L-Form einen äußeren Seitenwandabschnitt 1104 und eine äußere Seitenwand 1108 definiert und wobei ein zweiter Teil der L-Form sich relativ zum äußeren Seitenwandabschnitt 1104 radial nach innen erstreckt, um einen Bodenabschnitt 1112 und eine radial innere Seitenwand 1114 zu definieren, die an der Sklera anliegt, wenn sie auf einem Auge 1014 platziert wird. In verschiedenen Ausführungsformen ist der ringförmige Basisabschnitt aus Kunststoff, Silikon oder einem anderen geeigneten Material für chirurgische Verfahren, wie im Fachgebiet bekannt, gebildet.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen weist die ringförmige Sklerastütze 1008 eine im Allgemeinen kegelstumpfförmige Form auf, die sich von einem radial mehr inneren oberen Abschnitt 1116 zu einem radial mehr äußeren unteren Abschnitt 1118 erstreckt, um eine Form zu bilden, die im Allgemeinen der gekrümmten Form des Auges entspricht 1014. In verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet die Sklerastütze 1008 zusätzlich eine Innenseitenwand 1122, die auf der Bindehaut über der peripheren Sklera ruht, wenn sie auf einem Auge 1014 platziert ist, und eine Außenseitenwand 1124. In einer oder mehreren Ausführungsformen ist die Sklerastütze 1008 mit dem ringförmigen Basisabschnitt 1004 an einem radial am weitesten innen liegenden Abschnitt des Basisabschnitts 1004 zusammengebaut, um eine im Allgemeinen bündige Innenseitenwandfläche mit der Innenseitenwand 1122 und der radial nach innen gerichteten Seitenwand 1114 zu bilden, die am Auge 1014 anliegt. In einer oder mehreren Ausführungsformen definiert die Baugruppe einen Innenraum oder einen U-förmigen Bereich zum Platzieren des ringförmigen Beleuchtungsabschnitts 1012. In verschiedenen Ausführungsformen ist der Beleuchtungsabschnitt 1012 so positioniert, dass er neben der Sklerastütze 1008 liegt, aber von einem direkten Kontakt mit dem Auge 1014 ferngehalten wird.
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In verschiedenen Ausführungsformen ist der ringförmige Beleuchtungsabschnitt 1012 ein Teil der Vorrichtung 1000, die eine oder mehrere lichtemittierende Vorrichtungen 1126 zur Beleuchtung des Auges 1014 beinhaltet. In verschiedenen Ausführungsformen ist der Beleuchtungsabschnitt 1012 aus einem Kunststoffring mit einer Vielzahl von darin eingebetteten Nahinfrarot-LEDs, die über ein Kabel 1022 mit einer Stromquelle/einem Steuersignal verbunden sind, gebildet.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet die Außenseitenwand 1124 der Sklerastütze 1008 eine Aussparung oder Nut zum Platzieren des ringförmigen Beleuchtungsabschnitts 1012. Einmal an Ort und Stelle würde das Licht der eingebetteten LEDs die Sklera- und Bindehautoberflächen mit Nahinfrarotlicht beleuchten. In solchen Ausführungsformen ist die Sklerastütze 1008 aus einem klaren oder halbdurchsichtigen Material, wie etwa Silikon, Kunststoff oder einem anderen geeigneten chirurgischen Material, das es ermöglicht, dass Licht von dem Beleuchtungsabschnitt 1012 durch die Stütze 1008 hindurchtritt und das Auge 1014 beleuchtet, gebildet. In einer oder mehreren Ausführungsformen sind die Sklerastütze 1008 und/oder andere Teile der Vorrichtung so gewichtet, dass das Gewicht der Vorrichtung den Abfluss von Flüssigkeit durch die Kammerwasservenen nach außen mechanisch blockiert, wenn die Vorrichtung auf dem Auge 1014 platziert ist. Durch das Blockieren des Flusses werden die Kammerwasservenen etwas aufgeweitet und sind mit Nahinfrarotlicht leichter sichtbar, während das Gerät verwendet wird.
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In verschiedenen Ausführungsformen kann die Sklerastütze einen oder mehrere Kanäle im Inneren des Sklerarings mit einer Vielzahl von Öffnungen in der Innenseitenwand 1122 beinhalten. In solchen Ausführungsformen könnte ein Ansaugen in den Kanal ausgeübt werden, so dass der Silikonring an der Bindehaut/Sklera angesaugt wird und eine feste Abdichtung gegen das Auge bildet, um einer Bewegung der Vorrichtung zu widerstehen und/oder eine gute mechanische Kontrolle der Augenbewegung zu erhalten. Darüber hinaus könnte eine zusätzliche Blockade des Flusses durch die Kammerwasservenen durch eine Saugdichtung gegen die Bindehaut/Sklera erreicht werden. In bestimmten Ausführungsformen wird ein offener Bereich 1130 in der Mitte des Silikon/Kunststoff-Ringkomplexes definiert. In einer oder mehreren Ausführungsformen ist der offene Bereich 1130 ein Raum für eine oder mehrere andere chirurgische Vorrichtungen. Beispielsweise könnte in bestimmten Ausführungsformen ein Prisma, das für Teile des chirurgischen Eingriffs verwendet wird, die eine Überwindung der internen Totalreflexion erfordern, eine Betrachtungswinkelanatomie über den sogenannten kritischen Winkel hinaus umfassen.
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In verschiedenen Ausführungsformen, wie oben unter Bezugnahme auf 7 beschrieben wurde, ist die Beleuchtungsvorrichtung als Teil des gesamten Bildgebungssystems 700 integriert. In solchen Ausführungsformen kann die Vorrichtung 1000 mindestens den Emitterteil des Systems 700 umfassen.
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Die Verfahrensschritte, das Flussdiagramm und die Blockdiagramme in den Figuren veranschaulichen die Architektur, Funktionalität und den Betrieb möglicher Implementierungen von Systemen, Verfahren und Computerprogrammprodukten gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In dieser Hinsicht kann jeder Block in dem Flussdiagramm oder den Blockdiagrammen ein Modul, ein Segment oder einen Teil von Anweisungen darstellen, der eine oder mehrere ausführbare Anweisungen zum Implementieren der spezifizierten logischen Funktion(en) umfasst. In einigen Ausführungsformen können die im Block angegebenen Funktionen außerhalb der in den Figuren angegebenen Reihenfolge auftreten. Zum Beispiel können zwei nacheinander gezeigte Blöcke tatsächlich im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden, oder die Blöcke können manchmal in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden, abhängig von der involvierten Funktionalität.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen sind die Programmanweisungen des Computerprogrammprodukts als „App“ oder Anwendung konfiguriert, die auf einem Laptop oder Handheld-Computer unter Verwendung eines Universalbetriebssystems ausführbar ist. Als solche können verschiedene Ausführungsformen auf einem Handgerät wie etwa einem Tablet, Smartphone oder einem anderen Gerät implementiert werden.
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In verschiedenen Ausführungsformen sind der Code/die Algorithmen zum Implementieren einer oder mehrerer Ausführungsformen Elemente eines Computerprogrammprodukts, die, wie oben beschrieben, als Programmanweisungen, die in einem computerlesbaren Speichermedium enthalten sind, verwirklicht sind. Als solche können solche Codes/Algorithmen auf ein Programmanweisungsmittel zum Implementieren verschiedener hierin beschriebener Ausführungsformen bezogen werden.
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Die Beschreibungen der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wurden zum Zwecke der Veranschaulichung präsentiert, sollen jedoch nicht erschöpfend oder auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt sein. Fachleuten werden viele Modifikationen und Variationen offensichtlich sein, ohne vom Umfang und Geist der beschriebenen Ausführungsformen abzuweichen. Die hierin verwendete Terminologie wurde gewählt, um die Prinzipien der Ausführungsformen, die praktische Anwendung oder technische Verbesserung gegenüber auf dem Markt befindlichen Technologien zu erklären oder anderen Durchschnittsfachleuten zu ermöglichen, die hierin offenbarten Ausführungsformen zu verstehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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