DE19638263A1 - Ophthalmologisches Beobachtungsgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein ophthalmologisches Beobachtungsgerät mit einem Beobachtungssystem zur Beobachtung der vorderen Augenabschnitte und mit einem Beleuchtungssystem, dessen Beleuchtungsstrahlenbündel von außen auf die Hornhaut auf­ trifft.

Zu den vorderen Augenabschnitten im Sinne der Erfindung zählen Hornhaut, Iris und Linse. Augenhintergrund- bzw. Funduskameras zur Beobachtung der Netzhaut gehören aufgrund der grundsätz­ lich anderen optischen Anforderungen und Gegebenheiten nicht zum Gegenstand der Erfindung.

Ein gattungsgemäßes ophthalmologisches Beobachtungsgerät ist z. B. das aus der DE 43 44 770 A1 bekannte Operationsmikroskop. Der Einsatz dieses bekannten Operationsmikroskopes bei Kataraktextraktionen erfolgt mit einer auf die Hornhaut auf­ treffenden Beleuchtungsstrahlung, wobei ein Teil der Beleuchtungsstrahlung von der Hornhaut in Richtung auf die Netzhaut durchgelassen wird und ein anderer Teil der Beleuchtungsstrahlung von der als Konvexspiegel wirkenden Horn­ haut reflektiert wird, wodurch ein virtuelles Bild der Beleuchtungslichtquelle - der sogenannte Hornhautreflex - entsteht. Das zur Netzhaut gelangende Beleuchtungslicht wird dann von der Netzhaut diffus reflektiert und zu den vorderen Augenabschnitten zurückgestreut. Dieses von der Netzhaut kommende und deshalb rötliche Licht durchsetzt die vorderen Augenabschnitte in Richtung auf das Beobachtungsgerät und führt damit zu einer Art Durchlichtbeleuchtung der vorderen Augen­ abschnitte. Dadurch ist eine besonders kontrastreiche Abbildung der vorderen Augenabschnitte im Beobachtungssystem möglich.

Diese auch als "Red Reflex" -Beleuchtung bezeichnete Art der Durchlichtbeleuchtung erfordert ein Beleuchtungsstrahlenbündel hoher Leuchtdichte, um eine ausreichende Ausleuchtung der vorderen Augenabschnitte bewirken zu können. Dadurch aber wird das durch Reflexion der Beleuchtungsstrahlung an der konvexen Hornhautoberfläche erzeugte virtuelle Bild der Beleuchtungs­ lichtquelle sehr hell. Dieses als Hornhautreflex bezeichnete virtuelle Bild stört aufgrund seiner Helligkeit die Beobachtung der vorderen Augenabschnitte und kann sogar zur Blendung des Beobachters führen.

Ein weiteres gattungsgemäßes Beobachtungsgerät ist aus der DE 40 28 605 A1 der Anmelderin bekannt. Auch bei diesem Beobachtungsgerät, bei dem das Beleuchtungslicht sowohl parallel als auch schräg zur optischen Achse des Beobachtungs­ systems auf die Hornhaut auftreffen kann, stört der Horn­ hautreflex die Beobachtung der vorderen Augenabschnitte. Der Hornhautreflex kann also nicht nur bei einer für die "Red Reflex" -Beleuchtung besonders vorteilhaften Koaxial- bzw. 0°- Beleuchtung ein Problem sein, sondern auch bei schräg zur optischen Achse des Beobachtungssystems auf die Hornhaut auftreffendem Beleuchtungslicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes ophthalmo­ logisches Beobachtungsgerät zur Verfügung zu stellen, bei dem der Hornhautreflex entscheidend vermindert werden kann und die vorderen Augenabschnitte dennoch hell und kontrastreich aus­ geleuchtet werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Bereich der optischen Achse des Beleuchtungssystems ein Lichtabsorber angeordnet ist, dessen Abmessungen klein sind gegenüber den Querabmessungen des Beleuchtungsstrahlenbündels, d. h. um mindestens einen Faktor ca. drei kleiner sind als die Querabmessungen des Beleuchtungsstrahlenbündels am Ort des Lichtabsorbers.

Die Anmelderin hat herausgefunden, daß mit einem derartigen Lichtabsorber der Hornhautreflex beseitigt oder zumindest ent­ scheidend abgeschwächt werden kann. Dabei ist der Lichtabsorber weder selbst im Beobachtungsfeld störend sichtbar noch schränkt er die Helligkeit des Beobachtungsfelds spürbar ein. Eine geeignete Lage des Lichtabsorbers kann durch einfache Versuche ohne weiteres ermittelt werden und ist wohl von den Einzel­ heiten des jeweiligen Beleuchtungssystems abhängig.

Es wird einerseits vermutet, daß der optimale Ort für den Lichtabsorber mit dem Ort der engsten Einschnürung desjenigen Teilbüschels der Beleuchtungsstrahlung zusammenhängt, welches zur Abbildung des Hornhautreflexes in das Beobachtungssystem beiträgt. Versuche haben jedoch andererseits ergeben, daß der Lichtabsorber in einem relativ weiten Bereich des Beleuchtungs­ systems angeordnet werden kann, ohne seine die Beeinträchtigung durch den Hornhautreflex beseitigende Wirkung einzubüßen.

Ein Vergleich mit dem aus der DE 33 39 172 C2 bekannten Beobachtungsgerät läßt die Erfindung noch deutlicher werden.

Bei dem Beobachtungsgerät nach der DE 33 39 172 02 ist zum Schutz der Netzhaut des beobachteten Patientenauges vor über­ mäßigem Lichteinfall eine Ringblende in den Strahlengang des Beleuchtungssystems an einer zur Objektebene konjugierten Stelle einschwenkbar. Die zentrale, lichtundurchlässige Scheibe dieser Ringblende schattet die Hornhaut derart ab, daß über­ haupt keine Beleuchtungsstrahlung durch die Augenpupille hindurch zur Netzhaut des Patientenauges gelangt. Zudem wird die zentrale, lichtundurchlässige Scheibe der Ringblende in das Beobachtungsfeld abgebildet und im Beobachtungsfeld deutlich sichtbar. Desweiteren führt die durch die Ringblende bewirkte zentrale Abschattung der vorderen Augenabschnitte zu einer für viele Anwendungsfälle nicht ausreichenden Beleuchtung. Mit diesem Stand der Technik kann der Hornhautreflex zwar unter­ drückt werden, aber nur um den Preis einer störenden Abbildung der zentralen Scheibe der Ringblende in das Beobachtungsfeld und einer Beschränkung der Beleuchtungsintensität und damit der Beobachtungsqualität. Im Gegensatz dazu erzeugt der Lichtab­ sorber gemäß der Erfindung keine sichtbare Abschattung und weist so kleine Abmessungen auf, daß er auch bei herkömmlichen Lichtquellen stets eine ausreichende Beleuchtung ermöglicht.

Auch die Unterschiede zwischen der Erfindung und einer z. B. aus der deutschen Patentschrift 1 211 815 bekannten Augenhinter­ grundkamera zeigen das Wesen der Erfindung.

Bei dieser Augenhintergrundkamera wirkt zur Unterdrückung des Hornhautreflexes eine Ringblende im Beleuchtungssystem an einer zur Hornhaut konjugierten Stelle mit einer Aperturblende im Beobachtungssystem derart zusammen, daß an der Hornhaut reflektiertes Beleuchtungslicht nicht in das Beobachtungssystem gelangen kann. Die Art und Weise der Beseitigung des Horn­ hautreflexes bei einer Augenhintergrundkamera erlaubt damit ausschließlich eine Beobachtung des Augenhintergrunds. Eine Beobachtung der vorderen Augenabschnitte ist ausgeschlossen, da auf der Hornhaut ein scharfes Bild der Ringblende entsteht, welches eine ausreichende Beleuchtung der vorderen Augen­ abschnitte verhindert.

Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, den Lichtabsorber auf der optischen Achse des Beleuchtungssystems außerhalb eines zur Objektebene konjugierten Bereichs anzuordnen, wobei die Objektebene je nach Beobachtungszweck in einem beliebigen Bereich der vorderen Augenabschnitte liegen kann. Durch diese Anordnung des Lichtabsorbers wird eine scharfe Abbildung des Lichtabsorbers in das Beobachtungsfeld des ophthalmologischen Beobachtungsgerätes und damit eine Beeinträchtigung der Beobachtung vermieden.

Insbesondere wird dann bei einer zur Hornhautoberfläche konjugierten Leuchtfeldblende eine scharfe Abbildung des Lichtabsorbers in das Beobachtungsfeld verhindert, wenn der Lichtabsorber auf der optischen Achse des Beleuchtungssystems mit Abstand von der Leuchtfeldblende angeordnet ist.

Als besonders geeignet haben sich Lichtabsorber mit Abmessungen kleiner als ca. 2 mm, vorzugsweise kleiner als ca. 1 mm, herausgestellt. Dabei können bis in den Bereich von Zehntel Millimeter herab hervorragende Ergebnisse erzielt werden, wodurch eine Beobachtung der vorderen Augenabschnitte ohne Beeinträchtigung durch einen sehr hellen Hornhautreflex mit praktisch unvermindert er Beleuchtungsintensität erreicht werden kann. Bei diesen kleinen Abmessungen ist es zweckmäßig, den Lichtabsorber auf einer lichtundurchlässigen Trägerplatte anzubringen.

Vorteilhafterweise ist der Lichtabsorber völlig lichtundurch­ lässig. Dadurch kann der Hornhautreflex bereits bei sehr kleinen Abmessungen des Lichtabsorbers unterdrückt werden. Aber auch teilweise lichtdurchlässige Lichtabsorber können den Horn­ hautreflex unterdrücken, wie es sich durch Versuche heraus­ gestellt hat.

Wenn der Lichtabsorber im Beleuchtungssystem axial und/oder lateral verschiebbar angebracht ist, kann der optimale Ort des Lichtabsorbers patientenindividuell eingestellt werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Lichtabsorber betriebsmäßig aus dem Beleuchtungsstrahlengang des Beleuchtungssystems entfernbar. Dadurch kann das ophthal­ mologische Beobachtungsgerät ohne weiteres für Beobachtungs­ aufgaben außerhalb der Ophthalmologie verwendet werden.

Falls die Beleuchtungsstrahlung in einem Winkel zwischen ca. 0° und ca. 4° zur optischen Achse des Beobachtungssystems auf die Hornhaut auftrifft, kann die Erfindung bei optimaler "Red Reflex"-Beleuchtung besonders wirkungsvoll für eine kontrastreiche Abbildung der vorderen Augenabschnitte genutzt werden.

Es kann das Beleuchtungssystem zur Abbildung einer Licht­ leiterendfläche auf die Netzhaut des zu beobachtenden Auges eine Linsenanordnung mit einer vor der Lichtleiterendfläche angeordneten asphärischen Linse umfassen, wobei der Lichtab­ sorber zwischen der Lichtleiterendfläche und der asphärischen Linse angeordnet ist. Damit ist die Unterdrückung des Horn­ hautreflexes auch mit einem äußerst kleinen Lichtabsorber, z. B. mit einem Schwarzpunkt, sehr wirkungsvoll. Möglicherweise liegt dies daran, daß bei dieser Ausgestaltung des Beleuchtungs­ systems die Einschnürung, das heißt die Pupille, des zur Abbildung des Hornhautreflexbildes in das Beobachtungssystem beitragenden Strahlenbündels zwischen Lichtleiterendfläche und asphärischer Linse liegt und einen besonders geringen Durch­ messer aufweist.

Wenn das Beleuchtungssystem mindestens einen die Beleuchtungs­ strahlung in Richtung auf die Hornhaut umlenkenden Beleuchtungsumlenkspiegel umfaßt, ist das Beleuchtungssystem weitgehend vom Beobachtungsstrahlengang separiert. Dadurch sind die möglichen und günstigen Einbauorte des Lichtabsorbers ohne Eingriff in das Beobachtungssystem zugänglich.

Bei dieser Ausführungsform kann das Beleuchtungssystem ferner mindestens eine parallel zu dem Beleuchtungsumlenkspiegel verschiebbare Blende umfassen. Durch eine derartige Blende kann zur Kontraststeigerung eine phasenkonträsterzeugende Wirkung der Beleuchtungsumlenkspiegel ohne Beeinträchtigung durch den Hornhautreflex noch verstärkt werden.

Wenn mindestens ein Beleuchtungsumlenkspiegel orthogonal zur optischen Achse des Beobachtungssystems verschiebbar angeordnet ist, können der Ort des Lichtabsorbers und der Beleuchtungs­ winkel optimal aufeinander eingestellt werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Beleuchtungssystem ein variables Leuchtfeld mit variabler Leuchtdichte auf. Dies kann z. B. ähnlich der DE 38 33 877 A1 bei einem kleinen Leuchtfeld durch eine große Beleuchtungs­ pupille und bei einem großen Leuchtfeld durch eine kleine Beleuchtungspupille erreicht werden, wobei die Beleuchtungs­ pupille das Bild der Lichtquelle auf dem bzw. den Beleuchtungs­ umlenkspiegeln und dementsprechend das Bild der Lichtquelle auf der Netzhaut ist. Dadurch wird eine Helligkeitskonstanz auf der Netzhaut und damit ein gewisser Schutz der Netzhaut vor über­ mäßiger Strahlenbelastung erreicht.

Das erfindungsgemäße ophthalmologische Beobachtungsgerät ist insbesondere als Operationsmikroskop für Kataraktextraktionen vorteilhaft, da hier der Hornhautreflex das vor allem bei Kataraktextraktionen außerordentlich wichtige Erkennen von Details bei "Red Reflex"-Beleuchtung sehr beeinträchtigt. Dabei ist es günstig, wenn eine automatische Zentrierung des Beobachtungsstrahlengangs auf die Hornhautreflexmitte größere Bewegungen des untersuchten Auges ausgleicht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert.

Die Zeichnung zeigt im schematischen Querschnitt ein erfindungsgemäßes Beobachtungsgerät 1 und ein zu beobachtendes Auge 3. Das Beobachtungsgerät 1 ist speziell zur Beobachtung der vorderen Augenabschnitte des Auges 3, also z. B. der Horn­ haut 5, der Iris 7 oder der Linse 9 ausgebildet.

Die vorderen Augenabschnitte 5, 7 oder 9 werden mit Hilfe eines eine optische Achse 11 aufweisenden Beleuchtungssystems 13 beleuchtet. Die Beleuchtungsstrahlung des Beleuchtungssystems 13 trifft von außerhalb des Auges 3 auf die Hornhaut 5 auf. Dabei kann das Beleuchtungslicht durch die vorderen Augen­ abschnitte hindurchgehen und auf die Netzhaut 15 des beobachteten Auges 3 auftreffen und von dieser Netzhaut 15 reflektiert werden und die vorderen Augenabschnitte in Trans­ mission ausleuchten.

Bei diesem von außen auf die Hornhaut 5 auftreffenden Beleuchtungslicht besteht die Gefahr, daß durch Reflexion an der als Konvexspiegel wirkenden Hornhautoberfläche ein virtuelles Bild der Beleuchtungslichtquelle 17, bzw. des Beleuchtungsumlenkspiegels 19 und des im folgenden erläuterten Beleuchtungsumlenkspiegels 37, entsteht und die Beobachtung stört.

Um die Abbildung dieses als Hornhautreflex bezeichneten virtuellen Bilds in das eine optische Achse 21 aufweisende und ein Hauptobjektiv 23 umfassende Beobachtungssystem zu beseitigen oder zumindest in seiner Intensität soweit abzuschwächen, daß es den Beobachter nicht blendet, ist im Bereich der optischen Achse des Beleuchtungssystems 11 ein Lichtabsorber 25 angeordnet, dessen Abmessungen klein sind gegenüber den Querabmessungen des Beleuchtungsstrahlenbündels. Dieser Lichtabsorber 25 hat vorteilhafterweise Abmessungen kleiner als ca. 1 mm und ist auf einer lichtdurchlässigen Trägerplatte 27 gehalten, wobei auch mit Abmessungen in einem Größenbereich von Zehntel Millimeter (1/10 mm) sehr gute Resultate bei der Hornhautreflexunterdrückung erzielt worden sind.

Die Querabmessungen des Beleuchtungsstrahlenbündels werden beim dargestellten Beobachtungsgerät von der Öffnungsweite einer Leuchtfeldblende 35 bestimmt, welche zur Leuchtfeldvariation zusammen mit einer asphärischen Linse 31 und einer Sammellinse 33 verschiebbar ist. Dabei werden die Linsen 31 und 33 und die Leuchtfeldblende 35 gerade derart verschoben, daß das ophthalmologische Beobachtungsgerät ein variables Leuchtfeld mit konstanter Leuchtdichte aufweist.

Im dargestellten Beispiel ist der Lichtabsorber 25 außerhalb des zur Hornhaut 5 konjugierten Bereichs des Beleuchtungs­ systems 13, d. h. nicht am Ort der Leuchtfeldblende 35, angeordnet, und zwar ist der Lichtabsorber 25 zwischen der als Lichtleiterendfläche 17 ausgebildeten Beleuchtungslichtquelle und der Leuchtfeldblende 35 angeordnet. Der Lichtabsorber 25 kann aber grundsätzlich auch zwischen der Leuchtfeldblende 35 und der asphärischen Linse 31 oder zwischen der asphärischen Linse 31 und der Linse 33 angeordnet werden, wobei die geeignetsten Orte für den Lichtabsorber 25 erfahrungsgemäß durch einfache Versuche schnell ermittelbar sind.

Neben dem Umlenkspiegel 19 ist ein entlang des Doppelpfeils 36 orthogonal zur optischen Achse 21 des Beobachtungssystems verschiebbarer Beleuchtungsumlenkspiegel 37 vorgesehen, durch den in geeigneter Position ein für eine "Red Reflex"- Beleuchtung" optimaler Einfall des Beleuchtungslichts auf die Hornhaut 5 parallel zur optischen Achse 21 des Beobachtungs­ systems erfolgen kann. Detaillierter ist dieser Beleuchtungs­ umlenkspiegel 37 in der DE 40 28 605 A1 der Anmelderin beschrieben, auf die hier in diesem Zusammenhang ausdrücklich Bezug genommen wird.

Zur Kontraststeigerung kann eine entlang des Doppelpfeils 39 parallel zum Beleuchtungsumlenkspiegel 19 verschiebbare Blende 41 in das Beleuchtungsstrahlenbüschel geschoben werden.

Claims (16)

1. Ophthalmologisches Beobachtungsgerät (1) mit einem Beobachtungssystem (23) zur Beobachtung der vorderen Augenabschnitte (5, 7, 9) und mit einem Beleuchtungssystem (13), dessen Beleuchtungsstrahlenbündel von außen auf die Hornhaut (5) auftrifft, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der optischen Achse (11) des Beleuchtungs­ systems (13) ein Lichtabsorber (25) angeordnet ist, dessen Abmessungen klein sind gegenüber den Querabmessungen des Beleuchtungsstrahlenbündels.

2. Ophthalmologisches Beobachtungsgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtabsorber (25) auf der optischen Achse (11) des Beleuchtungssystems (13) außer­ halb eines zur Objektebene (24) konjugierten Bereichs angeordnet ist.

3. Ophthalmologisches Beobachtungsgerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtabsorber (25) auf der optischen Achse (11) des Beleuchtungssystems (13) in Abstand von einer Leuchtfeldblende (35) angeordnet ist.

4. Ophthalmologisches Beobachtungsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtabsorber (25) Abmessungen kleiner als ca. 2 mm, vorzugsweise kleiner als ca. 1 mm, aufweist.

5. Ophthalmologisches Beobachtungsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtabsorber (25) auf einer durchsichtigen Trägerplatte (27) angebracht ist.

6. Ophthalmologisches Beobachtungsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtabsorber (25) völlig lichtundurchlässig ist.

7. Ophthalmologisches Beobachtungsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtabsorber (25) teilweise lichtdurchlässig ist.

8. Ophthalmologisches Beobachtungsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtabsorber (25) im Beleuchtungssystem (13) axial und/oder lateral verschiebbar angebracht ist.

9. Ophthalmologisches Beobachtungsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtabsorber (25) betriebsmäßig aus dem Beleuchtungs­ system (13) entfernbar ist.

10. Ophthalmologisches Beobachtungsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungsstrahlung in einem Winkel zwischen ca. 0° und ca. 4° zur optischen Achse (21) des Beobachtungssystems (23) auf die Hornhaut (5) auftrifft.

11. Ophthalmologisches Beobachtungsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Beleuchtungssystem (13) zur Abbildung einer Licht­ leiterendfläche (17) auf die Netzhaut (15) des zu beobachtenden Auges (3) eine Linsenanordnung (31, 33) mit einer vor der Lichtleiterendfläche (17) angeordneten asphärischen Linse (31) umfaßt und daß der Lichtabsorber (25) zwischen der Lichtleiterendfläche (17) und der asphärischen Linse (31) angeordnet ist.

12. Ophthalmologisches Beobachtungsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Beleuchtungssystem (13) mindestens einen die Beleuchtungs­ strahlung in Richtung auf die Hornhaut (5) umlenkenden Beleuchtungsumlenkspiegel (19, 37) umfaßt.

13. Ophthalmologisches Beobachtungsgerät (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Beleuchtungssystem (13) mindestens eine parallel zu dem mindestens einen Beleuchtungsumlenkspiegel (19, 37) verschiebbare Blende (41) umfaßt.

14. Ophthalmologisches Beobachtungsgerät (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Be­ leuchtungsumlenkspiegel (37) orthogonal zur optischen Achse (21) des Beobachtungssystems (23) verschiebbar angeordnet ist.

15. Ophthalmologisches Beobachtungsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Beleuchtungssystem (13) ein variables Leuchtfeld mit variabler Leuchtdichte aufweist, wobei das Leuchtfeld bei einer größeren Beleuchtungspupille kleiner und bei einer kleineren Beleuchtungspupille größer ist.

16. Ophthalmologisches Beobachtungsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das ophthalmologische Beobachtungsgerät (1) ein für Kataräkt­ extraktionen ausgebildetes Operationsmikroskop ist.