DE68911824T2 - Verstellgerät für eine ophthalmologische Behandlungsvorrichtung. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung eines ophthalmologischen Behandlungsgerätes, das mindestens einen Leistungslaserstrahl umfaßt mit einem Konzentrationsbrennpunkt, mittels dem bei Auslöung durch einen Praktiker an einer bestimmten Stelle des Auges eines Patienten eingewirkt werden kann, welche Stelle definiert ist durch erste, zweite und dritte orthogonale räumliche Koordinaten, welche Steuervorrichtung ein Gehäuse umfaßt, auf dem eine Hand eines Praktikers ruhen kann, welches Gehäuse mit einem ersten Mittel versehen ist zum Festlegen des Brennpunktes gemäß der ersten Koordinate, mit einem zweiten Mittel zum Festlegen des Brennpunktes in einer Ebene gemäß der zweiten und dritten Koordinate und einem dritten Mittel zum Auslösen des Laserschusses, wenn die drei Koordinaten erreicht sind, welche Mittel derart angeordnet sind, daß jedes von ihnen von den Fingern derselben Hand betätigbar ist.
• Eine ophthalmologische Behandlungsvorrichtung, bei der die Steuerung auszubilden ist, ist beispielsweise in dem Dokument EP-B-0 030 210 beschrieben. Die Vorrichtung umfaßt im wesentlichen eine erste Lichtquelle, die einen Leistungslaserstrahl für die eigentliche Behandlung emittiert, und eine zweite Lichtquelle, die einen kohärenten sichtbaren Lichtstrahl geringer Leistung emittiert, der ausgebildet ist zum Umfassen des Leistungsstrahls. Die genannten Strahlen durchlaufen demgemäß eine konvergierende Linse, die sie auf einen Brennpunkt konzentriert, welches der Behandlungspunkt ist, wobei der sichtbare Lichstrahl vorhanden ist, um genau die Stelle lokalisieren zu können, wo sich der Brennpunkt des Leistungsstrahls befindet. Der Brennpunkt wird von einem Praktiker über ein Okular (oder ein Binokular) beobachtet, während der Okularhohlraum durch eine Hilfslichtquelle beleuchtet wird. Wenn die Stelle, an der behandelt werden soll, erreicht ist, löst der Praktiker den Laserstrahl aus.
• Die Geräte nach dem Stand der Technik haben im großen und ganzen die in Fig. 1 dargestellte Form. Das Behandlungsgerät umfaßt einen Tisch 1, vor dem ein Praktiker 2 sitzt. An der anderen Seite des Tisches nimmt ein Patient 3 Platz, der hier auf einem Bett 44 liegt, das sich mit Genauigkeit in den Tisch einfügen läßt. In bestimmten Fällen sitzt der Patient und ruht mit seinem Kopf auf einer Stütze, die am Tisch befestigt ist. Unabhängig von der für den Patienten gewählten Position ist das Gerät so konzipiert, daß der Kopf des Patienten relativ zu dem Gerät immobilisiert wird.
• Die Fig. 1 zeigt außerdem ein Gehäuse 5, das den Tisch abstützt. Diese Abstützung enthält generell die Quellen, mit denen der Leistungsstrahl und das sichtbare Licht erzeugt werden, von denen oben die Rede war. Diese Strahlen werden in das Innere des Auges des Patienten über eine Säule 6 und einen beweglichen Arm 7 gelenkt, welcher letztere eine Ausgangsoptik 8 umfaßt, mit der die Strahlen auf einen Punkt fokalisiert werden können, bei dem es sich um eine genau festgelegte Stelle des Auges des Patienten handelt, welcher Punkt von dem Praktiker über ein Binokular 9 beobachtet wird. Zu diesem Zweck kann der Arm 7 sich in den drei orthogonalen Koordinaten X, Y und Z bewegen.
• Um die aus der Optik 8 austretenden Strahlen abzulenken und sie auf einen präzisen Punkt im Augenhohlraum zu richten, bedient sich der Praktiker eines Kontaktglases 10, das er auf das Auge des Patienten aufsetzt. In diesem Falle ist seine linke Hand 11 belegt. Die rechte Hand 12 des Praktikers muß demgemäß allein in der Lage sein, eine Steuervorrichtung 13 zu betätigen, die in dem oben genannten Dokument nicht beschrieben ist und die es ermöglichen muß, mindestens vier Funktionen zu steuern: jene der Verlagerung der Kolonne 7 in den drei Koordinatenrichtungen X, Y und Z und jene des Auslösens des Lasers in dem Augenblick, wo die drei gesuchten Koordinaten erreicht sind. Man könnte sich vorstellen, ohne daß dies irgendwelcher erfinderischer Aktivität bedürfte, daß die Steuervorrichtung 13 vier einzelne Organe umfaßt, die die Verlagerungen X, Y und Z bzw. den Laserschuß steuern, wobei die ersten drei Organe Rädchen sein könnten, die man in zwei Richtungen betätigt, und das vierte Organ einfach eine Drucktaste sein könnte. Diese Vorrichtung ist unbequem, weil sie den Praktiker zwingt, die Anordnung der Rollen und die Funktionen, die ihnen zugeordnet sind, im Gedächtnis zu behalten mit den Risiken des Irrtums oder Zeitverlustes, die ein solches System mit sich bringen würde, da der Blick des Praktikers vollkommen der Beobachtung des zu behandelnden Augenhohlraums gewidmet ist und nicht abgelenkt werden darf, um beispielsweise zu verifizieren, ob das richtige Steuerorgan betätigt wird.
• Um die oben dargestellten Nachteile zu vermeiden, ist die vorliegende Erfindung demgemäß dadurch gekennzeichnet, daß entweder die ersten und zweiten Mittel eine Kugel sind, die eindrückbar bzw. rollbar ist mit einem ersten Finger, und daß das dritte Mittel ein Drucktaster ist, der von einem zweiten Finger niederdrückbar ist, oder dadurch, daß das erste Mittel ein Rädchen ist, das von einem ersten Finger gedreht werden kann, daß das zweite Mittel eine Kugel ist, die von einem zweiten Finger gerollt werden werden kann, und das das dritte Mittel ein Drucktaster ist, der von einem dritten Finger eindrückbar ist.
• Eine Steuervorrichtung, die eine Kugel mit der Tastatur eines Rechners verbindet, ist in dem Dokument GB-A-2 154 306 gezeigt. In diesem Dokument ist nicht angegeben, daß die Kugel eingedrückt werden kann oder einem Rädchen zugeordnet werden könnte, um den Brennpunkt in Richtung einer ersten Koordinate festzulegen.
• Die Erfindung wird nun erläutert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, welche ein Beispiel darstellen und in denen:
• Die Figur 1 perspektivisch ein ophthalmologisches Behandlungsgerät zeigt, das eine Steuervorrichtung gemäß der Erfindung verwendet;
• die Figur 2 eine Draufsicht auf die Steuervorrichtung gemäß der Erfindung ist, bedient von der rechten Hand des rechtshändigen Praktikers;
• die Figur 3 eine Draufsicht auf die Steuervorrichtung gemäß der Erfindung ist, bedient von der linken Hand eines linkshändigen Praktikers;
• die Figur 4 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung in Richtung des Pfeiles IV der Figur 2 ist.
• Das ophthalmologische Behandlungsgerät nach Figur 1 wurde oben beschrieben als Teil des Standes der Technik. Dieses Gerät wird gesteuert mittels einer originellen Vorrichtung 13, die bezüglich Figuren 2, 3 und 4 beschrieben wird.
• Wie man in Figur 2 erkennt, ist die Vorrichtung 13 ein Gehäuse, auf dem eine Hand des Praktikers dargestellt ist. Die Vorrichtung ist mit einem ersten Mittel versehen zum Festlegen des Brennpunktes des Laserstrahls längs einer ersten Koordinate. Die Figur zeigt, daß das erste Mittel hier ein Rädchen 20 ist, das von einem ersten Finger 21 betätigbar ist, hier von dem Daumen der rechten Hand 22. Die Figur 2 zeigt ferner, daß die Vorrichtung mit einem zweiten Mittel zum Festlegen des Laserstrahlbrennpunktes versehen ist in einer Ebene gemäß der zweiten und dritten Koordinate. Dieses zweite Mittel ist hier eine Kugel 23, die von einem zweiten Finger 22 gerollt werden kann, nämlich dem Zeigefinger der rechten Hand 22. Schließlich zeigt die Figur 2, daß die Vorrichtung ein drittes Mittel zum Auslösen des Laserschusses umfaßt, sobald die genannten drei Koordinaten durch Betätigen des ersten und des zweiten Mittels erreicht worden sind. Dieses dritte Mittel stellt sich hier in Form eines Tasters 25 dar, der von einem dritten Finger 26 betätigbar ist, hier dem Mittelfinger der rechten Hand 22. Ganz generell erkennt man, daß die ersten, zweiten und dritten Mittel derart angeordnet sind, daß sie jeweils von einem anderen Finger derselben Hand betätigt werden können.
• Man stellt fest, daß die Vorrichtung nur zwei Finger benötigt, um den Strahlbrennpunkt an die gewünschte Stelle zu bringen, und dies dank der Verwendung eines einzigen Mittels (der Kugel) zum Positionieren des Brennpunktes in einer Ebene. Die Verwendung des Zeigefingers zum Aufsuchen der beiden Koordinaten in einer Ebene ist besonders vorteilhaft, einerseits wegen der exzellenten Beweglichkeit, die dieser Finger aufweist im Vergleich mit der Beweglichkeit der anderen Finger der Hand, und andererseits wegen der Gegebenheit der Unabhängigkeit der Betätigung dieses Fingers relativ zu den anderen. Die Verwendung des Daumens für die Suche einer einzigen Koordinate ist ebenfalls gerechtfertigt, welcher Finger weniger beweglich ist, sich jedoch gut eignet für die Betätigung des Verdrehens, die von ihm an dem Rädchen verlangt wird.
• Schließlich ist der Einsatz des Mittelfingers für das Auslösen des Lasers vorteilhaft insbesondere wegen seiner Position, die für die Betätigung eines Tasters gut geeignet ist.
• Wenn man der ersten Koordinate die Festlegung des Brennpunktes relativ zur Tiefe des Auges zuordnet und den zweiten und dritten Koordinaten die Festlegung des Brennpunktes in einer Ebene parallel zu dem Gesicht des Patienten, erhält man darüberhinaus eine logische Abfolge der auszuführenden Aktionen, zuerst durch den Daumen, dann durch den Zeigefinger und schließlich durch den Mittelfinger, wenn die beiden ersten Finger in einer Position fixiert sind, in der der Abschuß erfolgen soll, welche logische Abfolge dem logischen Rang entspricht, welche der Daumen, der Zeigefinger und der Mittelfinger einer Hand einnehmen.
• Die Figur 2 zeigt, daß das Rädchen 20 und der Taster 25 durch ein zweites Rädchen 20' und einen zweiten Taster 25' verdoppelt sind.
• Diese Anordnung ermöglicht, die Steuervorrichtung gleichermaßen mit der linken Hand betätigen zu können, wie dies in Figur 3 dargestellt ist. In Figur 3 steuert die rechte Hand 22' über ihren Daumen 21', ihren Zeigefinger 24' und ihren Mittelfinger 26' das Rädchen 20', die Kugel 23 bzw. den Taster 25'. Man findet in Figur 3 die gleiche vorteilhafte Anordnung der Steuerungen wieder, die ebenfalls in ganz logischer Art angeordnet sind, jedoch diesmal für die linke Hand.
• Wenn jetzt auf Figur 4 bezuggenommen wird, bei der es sich um eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IV der Figur 2 handelt, findet man an der Vorrichtung 13 wieder die gleichen drei Steuermittel, die oben beschrieben wurden, d.h. in Reihenfolge das Rädchen 20', die Kugel 23 und den Taster 25. Diese Darstellung zeigt ferner eine zusätzliche Besonderheit der Erfindung, die darin besteht, die Fläche, auf der die Hand ruht, abzuknicken in eine erste ansteigende Zone 30, die als Auflage für das Handgelenk dient, und eine zweite absteigende Zone 31, auf der die Kugel 23 und die Taster 25, 25' angeordnet sind, welche von dem Zeigefinger bzw. Mittelfinger der (hier nicht dargestellten) Hand betätigt werden. Diese Anordnung mit abgeknickter Fläche ist besonders gut angepaßt an die Abstützung der Hand und trägt zusammen mit der ausgewählten Anordnung der eigentlichen Steuerungen zu einer besonders gut gewählten Ergonomie bei, was eine schnelle Betätigung erleichtert, frei von Fehlern und unter Herabsetzung der sowohl physischen als auch intellektuellen Ermüdung.
• Die Figuren 2, 3 und 4 zeigen, daß die Steuervorrichtung ferner vierte Mittel umfassen kann, um schnell eine Zone anzusteuern, die sich in der nahen Umgebung des Ortes befindet, wo der Schuß erfolgen soll. Es handelt sich nämlich um Taster, die eine grobe Voreinstellung in den drei Koordinatenrichtungen ermöglichen. In den Zeichnungsfiguren ermöglichen die Taster 40 und 41 eine Schnellsuche der ersten Koordinate. Dasselbe gilt für die Taster 42, 43 bzw. 44, 45, die dieselbe Schnellsuche ermöglichen, jedoch für die zweite bzw. dritte Koordinate.
• Die Mittel zum Verlagern in einer Ebene des Brennpunktes mit Hilfe eines einzigen Fingers bestehen hier aus der Verwendung einer Kugel, die frei um ihr Zentrum rollen kann. Man könnte andere Mittel ins Auge fassen, beispielsweise die Verwendung eines Steuerknüppels, gewöhnlich als "Joy-stick" bezeichnet, anstelle der Kugel. Die Verwendung eines Joy-sticks wirft jedoch Probleme auf bezüglich der Positionsstabilität und der Genauigkeit.
• Die Figur 2 zeigt, daß man der Kugel die Koordinaten X und Y zugeordnet hat. In der allgemein im Stand der Technik bekannten Art und Weise treibt die Kugel 23 zwei Räder 50, 54 an, die senkrecht zueinander angeordnet sind. Die Figur zeigt, daß das Rad 50 eine Scheibe 51 antreibt. Diese Scheibe ist mit Schlitzen durchsetzt, die das von einer Lampe 52 emittierte Licht hindurchtreten lassen. Auf der anderen Seite der Scheibe befindet sich ein photoelektrischer Sensor, der das die Schlitze durchsetzende Licht auffängt. Die von dem Sensor abgegebenen elektrischen Impulse steuern eine Leistungselektronik, die ihrerseits bespielsweise einen Schrittmotor ansteuert. Dieser Motor steuert den Arm 7 des in Figur 1 dargestellten ophthalmologischen Gerätes und dies längs der Koordinate Y. Eine ähnliche Vorrichtung wird eingesetzt für die Verlagerung des Armes längs der Koordinate X, ausgehend von dem Rad 54. Die Koordinate Z wird durch den Daumen 21 gesteuert, der auf das Rädchen 20 einwirkt. Der Drehwinkel des Rädchens kann auch in elektrische Impulse umgesetzt werden, wie oben erläutert.
• Das Kugelsystem, das die Verlagerung eines Punktes in einer Ebene ermöglicht, ist heute bekannt und wird bespielsweise verwendet in bestimmten Arbeitsplatzrechnern (PG). In diesem Anwendungsfall wird das System invertiert relativ zu jenem, das hier beschrieben wurde, d.h. das es nicht ein Finger ist, der die Kugel betätigt, sondern die Hand, welche das Gehäuse auf einem Tisch bewegt, wobei die Kugel sich unter dem Gehäuse befindet und rollt, wenn man das Gehäuse verlagert. Dieses System wird gewöhnlich als "Maus" bezeichnet und ist insbesondere beschrieben in dem Periodikum "Mini & Micros", Nr. 305 /22. Juni 1988. Man findet eine Realisierung unter dem Markenzeichen "Logimouse", vermarktet durch Logitech SA, CH-1143 Apples. Das Maus-System hat jedoch den Nachteil, viel Platz für das Verschieben des Gehäuses auf dem Tisch zu benötigen und schnell zu verschmutzen. Darüberhinaus kann man feststellen, daß es schwieriger ist, die gesamte Hand zu immobilisieren als einen einzigen Finger dieser Hand, wenn die Position des Brennpunktes gefunden ist, insbesondere dann, wenn ein anderer Finger noch ein Rädchen (Koordinate Z) steuern muß. Es ist hinzuzufügen, daß das in der Erfindung vorgeschlagene System es ermöglicht, sehr schnell den gesuchten Punkt zu erreichen und dies mit erhöhter Präzision und weniger Anstrengung.
• Die hier beschriebene Kugel 23 wird eingesetzt, um den Brennpunkt in einer Ebene X, Y zu verlagern. Man könnte sich vorstellen, daß sie auch dazu dienen könnte, den Punkt in Richtung der Koordinate Z zu verlagern. Diese zusätzliche Funktion kann leicht erfüllt werden, wenn man der Kugel eine Möglichkeit einräumt, eingedrückt zu werden, was auf einen Kontakt einwirken kann, der seinerseits einen Antriebsmotor des Armes in Richtung der Koordinate Z in Betrieb setzt. Unter dieser Bedingungen genügt ein einziger Finger der Hand für die Steuerung des Armes in den drei Richtungen, beispeilsweise der Zeigefinger 24, 24'. Unter diesen Bedingungen kann auch die Funktion des Auslösens sowohl von dem Daumen 21, 21' als auch von dem Zeigefinger 26, 26' ausgeführt werden.
• Die vorstehende Beschreibung basiert auf einem Behandlungsgerät, bei dem der Patient liegt. Die von der Kugel gesteuerte Verlagerung wird demgemäß in einer Ebene senkrecht zur Vertikalen realisiert. Wenn der Patient sitzt, so versteht es sich, daß die von der Kugel gesteuerte Verlagerung in einer Ebene parallel zur Vertikalen erfolgen muß. Zu diesem Zweck wird die Steuervorrichtung, falls erforderlich, mit einem System der Permutation der Koordinaten ausgestattet.

Claims (8)

1. Steuervorrichtung (13) eines ophthalmologischen Behandlungsgerätes, das mindestens einen Leistungslaserstrahl umfaßt mit einem Konzentrationsbrennpunkt, mittels dem bei Auslösung durch einen Praktiker (2) an einer bestimmten Stelle des Auges eines Patienten (3) eingewirkt werden kann, welche Stelle definiert ist durch erste, zweite und dritte orthogonale räumliche Koordinaten, welche Steuervorrichtung ein Gehäuse umfaßt, auf dem eine Hand (22, 22') eines Praktikers ruhen kann, welches Gehäuse mit einem ersten Mittel versehen ist zum Festlegen des Brennpunktes gemäß der ersten Koordinate, mit einem zweiten Mittel zum Festlegen des Brennpunktes in einer Ebene gemäß der zweiten und dritten Koordinate und einem dritten Mittel zum Auslösen des Laserschusses, wenn die drei Koordinaten erreicht sind, welche Mittel derart angeordnet sind, daß jedes von ihnen von den Fingern derselben Hand betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Mittel eine Kugel (23) sind, die eindrückbar bzw. rollbar ist mittels eines ersten Fingers und daß das dritte Mittel ein Taster (25, 25') ist, der von einem zweiten Finger eindrückbar ist.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten, zweiten und dritten Mittel derart ausgebildet sind, daß sie von dem Zeigefinger (24, 24') bzw. dem Daumen (21, 21') oder dem Mittelfinger (26, 26') der Hand des Praktikers betätigbar sind.

3. Steuervorrichtung (13) eines ophthalmologischen Behandlungsgerätes, das mindestens einen Leistungslaserstrahl mit einem Konzentrationsbrennpunkt aufweist, der bei Auslösung durch einen Praktiker (2) an einer bestimmten Stelle des Auges eines Patienten (3) einwirkt, welche Stelle definiert ist durch erste, zweite und dritte orthogonale räumliche Koordinaten, welche Steuervorrichtung ein Gehäuse umfaßt, auf dem eine Hand (22, 22') eines Praktikers ruhen kann, welches Gehäuse mit einem ersten Mittel versehen ist zum Festlegen des Brennpunktes gemäß der ersten Koordinate, mit einem zweiten Mittel zum Festlegen des Brennpunktes in einer Ebene entsprechend der zweiten und dritten Koordinate und einem dritten Mittel zum Auslösen des Laserschusses, wenn die drei Koordinaten erreicht sind, welche Mittel derart ausgebildet sind, daß jedes von ihnen von den Fingern derselben Hand betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Mittel eine Rolle (20, 20') ist, die von einem ersten Finger drehbar ist, daß das zweite Mittel eine Kugel (23) ist, die von einem zweiten Finger rollbar ist und daß das dritte Mittel ein Taster (25, 25') ist, der von einem dritten Finger eindrückbar ist.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten, zweiten und dritten Mittel derart ausgebildet sind, daß sie von dem Daumen (21, 21'), dem Zeigefinger (24, 24') bzw. dem Mittelfinger (26, 26') der Hand des Praktikers betätigbar sind.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner vierte Mittel (40 bis 45) umfaßt zum schnellen Erreichen einer Zone, die sich in der nahen Umgebung der Stelle befindet, wo der Schuß stattfinden soll.

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten, zweiten und dritten Mittel so angeordnet sind, daß sie sowohl von der rechten Hand (22) wie auch der linken Hand (22') des Praktikers betätigbar sind.

7. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine parallelepipedische Form aufweist, die auf der Seite, auf der die Hand sich abstützen kann, eine Kugel (23) aufweist, die vom Zeigefinger der Hand rollbar ist zum Festlegen der zweiten und dritten Koordinaten, sowie zwei Taster (25, 25') aufweist, die beidseits der Kugel angeordnet sind zum Steuern des Laserschusses durch den Mittelfinger der Hand, welches Gehäuse auf jeder Seite ihrer Seitenflächen eine Rolle (20, 20') aufweist, die von dem Daumen der Hand betätigbar ist, um die erste Koordinate festzulegen.

8. Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Seite abgeknickt ist und eine erste ansteigende Zone (30) aufweist, die als Auflage für das Gelenk der Hand dienen kann, und eine zweite absteigende Zone (31) aufweist, auf der die Kugel und die beiden Taster angeordnet sind.