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Die
Erfindung betrifft ein für die Augenchirurgie bestimmtes
Operationsmikroskop mit einer Beleuchtungseinrichtung zur Erzeugung
eines Rotreflexes.
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Beleuchtungseinrichtungen
für Operationsmikroskope verwenden meistens einen Lichtweg
für die Hauptbeleuchtung, der mit dem Beobachtungsstrahlengang
nur einen kleinen Winkel häufig im Bereich von ca. 6° bildet.
Dies ist z. B. wichtig, wenn man bei einer Operation tieferliegende
Bereiche betrachten möchte. Wenn die Beleuchtung nicht
ungefähr parallel zum Beobachtungsstrahlengang ist, so würde
der zu beobachtende Bereich im Schatten liegen.
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Augenchirurgische
Operationen stellen besondere Anforderungen an die Beleuchtung.
Wichtig ist der Winkel, unter dem das Auge relativ zum Beobachtungsstrahlengang
des Operateurs beleuchtet wird. Eine gute Plastizität des
Bildes durch die Schattenbildung an Strukturen im Augeninneren wird
bei der Beleuchtung des Auges unter einem Winkel von einigen Grad,
häufig um 6° zum Beobachtungsstrahlengang erzielt
(sogenannte Hauptbeleuchtung). Wird das Auge dagegen möglichst
koaxial zum Beobachtungsstrahlengang beleuchtet (d. h., der Winkel zwischen
Beobachtungsstrahlengang und Beleuchtungsstrahlengang ist möglichst
gering), führt dieses zur Ausbildung des sogenannten Rotreflexes.
Die Pupille des operierten Auges leuchtet durch das von der Netzhaut
zurückgestreute Licht rötlich auf. Diese Beleuchtungsart
ist bei Katarakt-Operationen sehr vorteilhaft, denn Gewebereste,
die beim Entfernen der Linse anfallen und zur Vermeidung von Komplikationen
unbedingt zu entfernen sind, lassen sich im Gegenlicht des Rotreflexes
gut erkennen. Die Rotreflexerzeugung ist zu einem wichtigen Hilfsmittel
moderner Operationstechniken geworden.
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Weil
bei den zur Rotreflexerzeugung benötigten geringen Winkeln
zwischen den Beleuchtungs- und Beobachtungsstrahlengängen
die erwähnte Plastizität des Bildes nicht zu erzielen
ist, ist zusätzlich zur Rotreflexbeleuchtung die gleichzeitige
Beleuchtung unter ca. 6° vorteilhaft. Nicht in allen Stadien
der Operation ist aber ein Rotreflex erwünscht. Ein optimales
Beleuchtungsmodul muß daher zwei Beleuchtungseinstellungen
bieten: In der ersten Stellung wird das OP-Feld mit einer Kombination
aus der 6°-Beleuchtung und der koaxialeren Beleuchtung
zur Rotreflexerzeugung beleuchtet. In der zweiten Stellung wird
ausschließlich unter 6° beleuchtet.
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Es
ist bekannt, einen Teil des achsfernen Lichtes umzulenken und zur
achsnahen Beleuchtung zu verwenden (
US-A 4,779,968 ). Die entsprechenden Umlenkeinrichtungen
sind aber unterhalb des Mikroskopobjektivs angebracht, was den Manövrierabstand
unterhalb des Mikroskops verringert. Es wird dort auch im konvergenten
Strahlengang ein Strahlenteiler verwendet, der durch den Beobachtungsstrahlengang
verläuft, was die optische Qualität des Mikroskops
beeinträchtigt.
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Es
ist bekannt, das von der Beleuchtung kommende Licht aufzuteilen,
wobei ein erster Spiegel, der das achsferne Licht erzeugt, einen
Teil des Lichts auf einen zweiten, achsnahen Spiegel für achsnahe
Beleuchtung passieren läßt (
DE 40 28 605 A1 ). Dieser
zweite Spiegel ist senkrecht zur optischen Achse des Mikroskopobjektivs
verschiebbar, so daß der Winkel variiert werden kann, den
das achsnahe Beleuchtungslicht mit der optischen Achse des Mikroskopobjektivs
bildet. Diese Anordnung ist jedoch nicht vollständig aus
dem Strahlengang herausschaltbar. Durch die Umlenkung mit mindestens zwei
getrennten Umlenkspiegeln führt dies zu unsauberer Abbildung
des Präzisions-Beleuchtungsspalts einer Mikroskop-Spaltlampe.
Es entstehen Doppelbilder.
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Bei
einer weiteren vorbekannten Beleuchtungseinrichtung für
ein Operationsmikroskop (
US-A-5,760,952 )
fällt das senkrecht zur optischen Achse des Mikroskopobjektivs
einfallende Licht auf zwei Umklenkspiegel, durch die der Beleuchtungswinkel
der achsfernen Beleuchtung variiert werden kann und die Menge des
Lichtes beeinflußt werden kann, der auf einen weiteren
Umlenkspiegel für die achsnahe Beleuchtung fällt.
Der Winkel der achsnahen Beleuchtung kann nicht variiert werden.
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Bei
einer Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art (
US-A-4,783,159 ,
5) können beide Refelexionseinrichtungen
gemeinsam in den Beleuchtungsstrahlengang und aus demselben heraus
verschoben werden, so daß die Beleuchtung mit dem achsnahen
Strahl ein- und ausgeschaltet werden kann. Soll auf die achsnahe
Beleuchtung verzichtet werden, so müssen die Reflexionselemente aus
dem Strahlengang entfernt werden. Die Beleuchtung mit dem achsnahen
Strahl erfolgt aber immer in der optischen Achse der Objektivlinse;
der Beleuchtungswinkel kann nicht variiert werden.
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Für
die Operation bringt der Chirurg das Operationsmikroskop im wesentlichen
senkrecht über dem zu behandelnden Auge des auf einem Operationstisch
liegenden Patienten in Position Mit dem Operationsmikropskop beobachtet
der Chirurg das zu behandelnde Auge
2 während
der Operation. Ausserdem wird das Patientenauge bei den bekannten
Mikroskopen von einer Beleuchtungseinrichtung
6a,
6b,
6c im
Operationsmikroskop beleuchtet. Ein Operationsmikroskop für
die Augenchirurgie ist ein Stereomikroskop. Es weist zwei optische
Strahlengänge
9 (links/rechts) auf, um dem Chirurgen
beim Blick durch den Einblick die für die Chirurgie erforderliche
räumliche Bildinformation zu vermitteln. Es ist in der
folgenden Weise aufgebaut:
Eine Frontlinse
1, um das
Patientenauge zu beobachten;
Der Frontlinse
1 nachgeordnet
ein System
3 zum Wechseln der Vergrößerung
mit zwei optischen Kanälen (links/rechts), z. B. ein Galilei-Wechsler
oder ein Zoom System, um das Patientenauge vergrößert abzubilden
und darzustellen. Dem System
3 zum Wechseln der Vergrößerung
nachgeordnet ist Zubehör
4 in die Strahlengänge
eingefügt, z. B. Strahlenteiler zum Auskoppeln des Strahlengangs
auf eine Videokamera oder aber auch Filter für den Schutz des
Chirurgen vor Laserstrahlung, die während der Operation
zur Behandlung. Dem System
3 zum Wechseln der Vergrößerung
und dem Zubehör
4 nachgeordnet ein Einblick
5 mit
zwei Okularen
10a,
10b (links/rechts), durch den
der Chirurg das Patientenauge
2 beobachtet. Für
eine nähere Beschreibung des optischen Aufbaus siehe z.
B. die Schrift
EP 1 109 046 .
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Zur
Rotreflexbeleuchtung wird bei den am Markt befindlichen Geräten
weißes Licht verwendet. Dieses weiße Licht des
Rotreflex-Beleuchtungskanals wird von derselben Lichtquelle erzeugt,
die auch die Hauptbeleuchtung beleuchtet und – wie auch
in den oben zitierten Schriftstücken beschrieben – z.
B. via Spiegeln aus dem Hauptbeleuchtungskanal abgezweigt.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Beleuchtungseinrichtung
der eingangs genannten Art, die eine verbesserte Erzeugung eines
Rotreflexes ermöglicht.
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Die
erfindungsgemäße Lösung besteht bei einer
Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art darin, dass sich
das Licht des Rotreflex-Beleuchtungskanals spektral vom (weißen)
Licht des Haupt-Beleuchtungskanals unterscheidet und dass das Licht
des Rotreflex-Beleuchtungskanals nicht notwendigerweise derselben
Lichtquelle/dem selben Leuchtmittel entstammt, wie das Licht des
Hauptbeleuchtungskanals.
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Die
spektrale Unterschied gegenüber weißem Licht kann
darin bestehen, dass die Intensität blauen und noch kurzwelligeren
Lichts vermindert ist. Die blauen und noch kurzwelligeren Anteile
des weißen Lichts sind nämlich besonders belastend
für das Auge. Diese Lichtanteile können vollkommen
fehlen. Es kann aber auch ausreichen, die Intensität dieser Lichtanteile
gegenüber weißem Licht um 30%, vorzugsweise um
50%, weiter vorzugsweise um 70% zu vermindern.
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In
einer weiteren Ausführungsform besteht der spektrale Unterschied
gegenüber weißem Licht daran, dass die Intensität
aller nicht-roten Anteile des Lichts vermindert ist. Die nicht-roten
Anteile können vollkommen fehlen. Es kann aber auch ausreichen, die
Intensität der nicht-roten Anteile des Lichts um 30%, vorzugsweise
um 50%, weiter vorzugsweise um 70% zu vermindern.
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Da
von weißem Licht, von der Netzhaut fast ausschließlich
nur der rote Spektralanteil reflektiert wird und somit fast nur
der rote Spektralanteil des Beleuchtungslichtes zum Rotreflex beiträgt,
wird im Rahmen dieser Erfindung für die Beleuchtung des Rotreflex-Beleuchtungskanals
gefiltertes Licht mit einem mittels dieser Filterung erhöhtem
Rotanteil verwendet bzw. Licht einer LED mit hohem Rotanteil (mit oder
ohne zusätzliche Befilterung).
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Somit
kann mit viel geringerer Bestrahlungsstärke (Leistung/Fläche)
bzw. Beleuchtungsstärke (Lumen/Fläche) auf der
Retina und im Rotreflex-Beleuchtungskanal des Mikroskopes bereits
ein gleichwertig heller Rotreflex erzeugt werden verglichen mit der
Situation bei Verwendung von weißem Licht.
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Dadurch
ergeben sich eine Reihe von Vorteilen: Der besonders Retina-gefärliche
Blauanteil (photochemische Retinaschädigung) entfällt
oder ist gegenüber einer Weißlichbeleuchtung zumindest
stark vermindert. Weitere Vorteile dieser rotbetonten Rotreflex-Beleuchtung
ist die im Vergleich zur klassischen Rotreflex-Realisierung geringer
ausfallende Intensität von Glanzlichtern an der Augenoberfläche und
geringeres Streulicht im Mikroskop und geringere Überstrahlung
der mikroskopischen Ansicht durch von dem Pupillenumfeld reflektierten
Licht.
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Die
Erzeugung des Lichtes mit von der Hauptbeleuchtung abweichenden
spektralen Eigenschaften kann bei Verwendung von Halogenlampen, Xe-Lampen,
Metalldampflampen z. B. durch optische Filter geschehen. Bei Verwendung
des Lichtes von einer oder mehreren LEDs können wahlweise
optische Filter verwendet werden oder – vorteilhafter – LEDs
mit geeigneten spektralen Emission verwendet werden. Es kann sowohl
dieselbe Lichtquelle wie für die Hauptbeleuchtung verwendet
werden (wie bei allen am Markt befindlichen Geräten) als
auch eine (oder mehre) von der Hautlichtquelle unabhängige Lichtquelle.
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Die
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung beispielhaft beschrieben. Die Figur zeigt eine Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Operationsmikroskops.
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In
dem Operationsmikroskop ist zwischen dem System zum Wechseln der
Vergrößerung (3) und dem Frontobjektiv
(1) ein Umlenkelement (12) angeordnet. Dieses
Umlenkelement lenkt Licht einer Licht quelle (14) mit Optik
(15) durch das Frontobjektiv (1) auf die Objektebene
(2).
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Die
Lichtquelle 14 kann z. B. eine Leuchtdiode sein. Die Leuchtdiode
erzeugt Licht, bei dem die Anteile nicht-roten Lichts gegenüber
weißem Licht vermindert sind.
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In
einer anderen Ausführungsform werden Lichtanteile der Quelle 6c auf
das Umlenkelement 12 geleitet. Zwischen der Quelle 6c und
dem Umlenkelement 12 ist dann ein optischer Filter angeordnet, durch
den erreicht wird, dass auf das Umlenkelement 12 Licht
auftrifft, bei dem die nicht-roten Lichtanteile gegenüber
weißem Licht vermindert sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 4779968
A [0005]
- - DE 4028605 A1 [0006]
- - US 5760952 A [0007]
- - US 4783159 A [0008]
- - EP 1109046 [0009]