DE202007012472U1

DE202007012472U1 - Operationsmikroskop mit Beleuchtungseinrichtung

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Publication number: DE202007012472U1
Application number: DE202007012472U
Authority: DE
Original assignee: Moeller Wedel GmbH
Current assignee: Moeller Wedel GmbH
Priority date: 2007-09-06
Filing date: 2007-09-06
Publication date: 2009-01-08
Anticipated expiration: 2017-09-07

Abstract

Mikroskop mit einem Rotreflex-Beleuchtungskanal, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Beleuchtungskanal mit LEDs und einer jeder LED zugeordneten Mikrooptik realisiert ist und diese LEDs und Mikrooptiken nahe zur Achse der Beobachtungskanäle angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein für die Augenchirurgie bestimmtes Operationsmikroskop mit einer Beleuchtungseinrichtung zur Erzeugung eines Rotreflexes, mit der das beobachtete Patientenauge achsnah zu den Beobachtungskanälen des Operationsmikroskops beleuchtet wird.
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.
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.
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 Beleuchtung und und der koaxialeren Beleuchtung zur Rotreflexerzeugung beleuchtet. In der zweiten Stellung wird ausschließlich unter 6° beleuchtet.
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 Mik roskopobjektivs 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.
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 zur unsauberen Abbildung des Präzisions-Beleuchtungsspalts einer Mikroskop-Spaltlampe. Es entstehen Doppelbilder.
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 nachsnahe Beleuchtung fällt. Der Winkel der achsnahen Beleuchtung kann aber nicht variiert werden.
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.
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 während der Operation. Ausserdem wird das Patientenauge bei den bekannten Mikroskopen von einer Beleuchtungseinrichtung im Operationsmikroskop beleuchtet. Ein Operationsmikroskop für die Augenchirurgie ist ein Stereomikroskop. Es weist zwei optische Strahlengänge (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 als:

– Eine Frontlinse 5, um das Patientenauge zu beobachten
– Der Frontlinse 5 nachgeordnet ein System 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 zum Wechseln der Vergrößerung nachgeordnet ist Zubehör 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 zum Wechseln der Vergrößerung und dem Zubehör nachgeordnet ein Einblick mit zwei Okularen links/rechts, durch den der Chirurg das Patientenauge beobachtet.

Für eine nähere Beschreibung des optischen Aufbaus siehe z. B. die Schrift EP 1 109 046 .
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art, die eine verbesserte Erzeugung eines Rotreflexes ermöglicht.
Erfindungsgemäß ist hinter der Frontlinse in der Umgebung des Beobachtungsstrahlengangs eine Mehrzahl von Lichtquellen zum Erzeugen des achsnahen Lichts angeordnet. Die Lichtquellen können eine Anzahl von LEDs umfassen, denen jeweils eine Mikrooptik zugeordnet ist. Anstelle der LEDs können auch gespleißte Enden eines Faserbündels oder eine Anzahl einzelner Lichtleiter verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht bei einem Operationsmikroskop der eingangs genannten Art darin, dass die achsnahe Rotreflexbeleuchtung mit einer Anzahl von LEDs, wobei jeder LED eine Mikrooptik zugeordnet ist, beleuchtet wird. Diese Baugruppen aus LED und Mikrooptik werden nahe zu den Achsen der Beobachtungskanäle des Mikroskopes angeordnet. Bei der bei Operationsmikroskopen der besonders verbreiteten Bauform der Comon-Main-Objective-Mikroskopen werden die Baugruppen aus LED und Mikrolinse vorteilhafterweise zwischen Frontlinse und der nachgeordneten Baugruppe (i. Allg. dem System zum Wechseln der Vergrößerung) nahe um den Beobachtungskanal herum angeordnet und die optischen Achsen der Beobachtungskanäle und der Baugruppen aus LED und Mikrooptik werden in etwa parallel gewählt. Die genannte Mikrooptik kollimiert das Licht der LED und dieses wird von der Frontlinse in der nähe der Objektebene fokussiert.
Anstelle der LEDs können auch gespleißte Enden eines Faserbündels verwendet werden, in dessen lichteintrittseitiges Ende Licht aus einer Halogenlampe, Xe-Lampe, Metalldampflampe oder LED eingekoppelt wird. Es kann entweder die selbe Lampe verwen det werden, die für die 6°-Hauptbeleuchtung verwendet wird oder eine separate Lampe. Zur Rotreflexbeleuchtung wird üblicherweise weißes Licht verwendet. Da, wie oben beschrieben, von der Netzhaut fast ausschließlich nur der rote Spektralantel reflektiert wird, kann auf weißes Licht verzichtet werden und z. B. der besonders Retina-gefärliche Blauanteil (photochemische Retinaschädigung) herausgefiltert werden oder es kann auch der gesamte nicht-rote spektralanteil vermindert oder gänzlich eliminiert werden. Dieses kann bei der Faser-Spleiss-Beleuchtung z. B. durch optische Filter geschehen, bei der LED-Beleuchtung wahlweise durch optische Filter oder – vorteilhafter – durch Verwendung einer LED mit geeigneter spektraler Emission. Das Konzept beweglicher Lichtaustrittsaperturen (bei den bekannten oben beschriebenen Realisierungen von Rotreflexbeleuchtungen) kann bei dieser Erfindung ebenfalls zur Anwendung kommen, womit eine Optimierung der Parameter 1) Nähe zur Achse der Beobachtungskanäle und 2) eventueller teilweiser Verdeckung dieser Kanäle realisiert werden kann.
Die Erfindungen nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Operationsmikroskops;
2 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Operationsmikroskops aus der Objektebene betrachtet;
3 die Ansicht aus 2 bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und
4 die Ansicht aus 2 bei noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Ausführungsbeispiel 1 in 1 bis 2 zeigt 1: Lichtleiter, 2: Kondensorlinse, 3: Linse, 4: Beleuchtungsprisma, 5: Frontlinse, 6: optische Achse des Beleuchtunsstrahlengangs, 7: optische Achse des Beobachtungsstrahlengangs, 8: Beobachtungskanal, 9: LED mit Mikrooptik bzw. gespleistes Faserende mit zugeordneter Mikrooptik. In den Punkten 1–8 stellt dieses Schema einen durchaus typischen Aufbau eines Operationsmikroskops dar.
Die zusätzliche LED (9) ist in der unmittelbaren Nähe zum Beobachtungskanal montiert, die der LED zugeordnete Mikrooptik parallelisiert das Licht der LED und es wird mittels der Frontlinse (5) auf das Objektfeld abgebildet. Bei einem Mikroskop mit Assistentenmikroskop (3) befinden sich zwei zusätzliche Beobachtungskanäle für den Assistenten im Mikroskop. Die Verbindungslinie zwischen den beiden Beobachtungskanälen des Hauptoperateurs und die Verbindungslinie zwischen den beiden Beobachtungskanälen des Assistenten steht unter einem Winkel von 90°. Um keine Überdeckung mit den Beobachtungskanälen des Assistenten zu erzeugen, muß das Beleuchtungsprisma 4 weiter außen positioniert werden. Die LEDs (9) können an den verbleibenden freien Stellen in der Nähe der Beobachungskanäle positioniert werden. Ausführungsbeispiel 2 in 4 zeigt eine Variante, bei der die LEDs mit zugeordneter Mikrooptik mit einem Träger 10 gehalten werden und um einen Drehpunkt 11 bewegt werden können (Anspruch 3). Somit läßt sich für die jeweilige Situation ein Optimum zwischen Achsnähe und Abschattung des Beobachtungskanals einstellen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 4779968 A [0005]
- DE 4028605 A1 [0006]
- US 5760952 A [0007]
- US 4783159 A [0008]
- EP 1109046 [0011]

Claims

Mikroskop mit einem Rotreflex-Beleuchtungskanal, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Beleuchtungskanal mit LEDs und einer jeder LED zugeordneten Mikrooptik realisiert ist und diese LEDs und Mikrooptiken nahe zur Achse der Beobachtungskanäle angeordnet sind.
Mikroskop mit einem Rotreflex-Beleuchtungskanal, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Beleuchtungskanal mit einem gespleissten Faserbündel oder einer Anzahl einzelner Lichtleiter realisiert ist und dabei jedem einzelnen Teilbündel bzw. einzelnen Lichtleiter eine Mikrooptik zugeordnet ist und diese Mikrooptiken nahe zur Achse der Beobachtungskanäle angeordnet sind.
Mikroskop nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Teilmenge oder alle der Baugruppen aus Mikrooptik und LED bzw. Faser-Spleiß bzw. Lichtleiter entlang der Ebene senkrecht zu den Beobachtungskanälen translatierbar sind und oder in dem Winkel zu der genannten Ebene in einem kleinen Winkelbereich verstellbar sind.
Mikroskop nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht des Rotreflexbeleuchtungskanals sich spektral vom Licht des Hauptbeleuchtungskanals unterscheidet.
Mikroskop nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht des Rotreflexbeleuchtungskanals von weißem Licht insofern abweicht, dass der rote Spektralanteil stärker gewichtet ist als bei weißem Licht oder der blaue Spektralanteil im Verhältnis zu weißem Licht reduziert ist oder ausschließlich rotes Licht verwendet wird.