WO2018059657A1 - Operationsmikroskop mit einem infrarotspektrometer und verfahren zur feststellung pathologischer implikationen damit - Google Patents

Operationsmikroskop mit einem infrarotspektrometer und verfahren zur feststellung pathologischer implikationen damit Download PDF

Info

Publication number
WO2018059657A1
WO2018059657A1 PCT/EP2016/072931 EP2016072931W WO2018059657A1 WO 2018059657 A1 WO2018059657 A1 WO 2018059657A1 EP 2016072931 W EP2016072931 W EP 2016072931W WO 2018059657 A1 WO2018059657 A1 WO 2018059657A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
infrared
segment
reflected
microscope
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/072931
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Engel
Maximilian Fleischer
Alexander Michael Gigler
Remigiusz Pastusiak
Tobias Paust
Elfriede Simon
Evamaria STÜTZ
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to PCT/EP2016/072931 priority Critical patent/WO2018059657A1/de
Publication of WO2018059657A1 publication Critical patent/WO2018059657A1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/0012—Surgical microscopes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/18—Arrangements with more than one light path, e.g. for comparing two specimens
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/12—Beam splitting or combining systems operating by refraction only
    • G02B27/123—The splitting element being a lens or a system of lenses, including arrays and surfaces with refractive power
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/16—Microscopes adapted for ultraviolet illumination ; Fluorescence microscopes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0927—Systems for changing the beam intensity distribution, e.g. Gaussian to top-hat
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938—Using specific optical elements
    • G02B27/095—Refractive optical elements
    • G02B27/0955—Lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/1006—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/108—Beam splitting or combining systems for sampling a portion of a beam or combining a small beam in a larger one, e.g. wherein the area ratio or power ratio of the divided beams significantly differs from unity, without spectral selectivity
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/141—Beam splitting or combining systems operating by reflection only using dichroic mirrors

Definitions

  • This invention relates to an apparatus for detecting pathological implications according to the preamble of claim 1 and to a method for detecting pathological implications according to the preamble of claim 19.
  • the object underlying the invention is as ⁇ rin to provide a comparison with the prior art improved solution.
  • This object is achieved by the device according to the preamble ⁇ concept of claim 1 by its features, and solved by the method according to the preamble of claim 19 by its features.
  • the inventive apparatus for detecting pathological implications ⁇ shear includes a built in an operating microscope infrared, in particular near infrared, ter spectrometer.
  • the inventive device such that the device is such as bronze ⁇ tet that a common ⁇ same light source for emitting light to a to be investigated surface for microscope and spectrometer arranged and functional verbun with them ⁇ is.
  • This can save resources.
  • the space requirement is reduced.
  • this can be advantageous for determining the pathological implication, since a basis common to the two representations is used. This could be favorable, for example, in connection with ma ⁇ schinellem learning.
  • the device according to the invention is further developed such that the microscope and the spectrometer operatively connected to a manipulating device, which is configured such that light reflected from a subject to be examined surface infrared components, particularly near ⁇ infrared components, an impinging on the surface
  • the device according to the invention is further developed in such a way that the manipulation device is designed as at least one objective lens, since the intrinsic properties of a lens can be brought about by suitable grinding in an advantageous manner for the invention. This is all the more true for the development of the device according to the invention such that the objective lens is segmented.
  • the objective lens is mented such segmental that an at least first lens segment focuses the reflected portion of the infrared light beams and a second lens segment focuses the invisible portion of the re ⁇ inflected light, wherein the segments in such a way from ⁇ are designed so that preferably a diffuse portion of the remission is returned.
  • the segments in such a way from ⁇ are designed so that preferably a diffuse portion of the remission is returned.
  • Light contains a high level of chemical information, because here a more intense interaction of light and molecules of the detected area takes place.
  • the best yield of reflected light in this case has the development of the device according to the invention, in which the objective lens is segmented such that a first segment and a second segment are arranged such that the first segment of a concentrically with respect to the center point of the objective lens extending limited first circle and the second segment of a concentric with respect to the center of the objective lens extending second circle and the first circle is limited, wherein the radius of the two ⁇ th circle is greater than the radius of the first circle and wherein the first segment configured and is functionally connected to the microscope that it is used to manipulate the visible portions of the reflected light, and the second segment is configured and functionally connected to the microscope that it is used to manipulate the infrared components of the light.
  • the inventive device is further formed such that the objective lens is segmented such that a first segment and a second segment are arranged such that the ERS ⁇ te by a first Circuit is limited and the second Seg ⁇ ment is bounded by a second circle, wherein the first circle and the second circle are disjointly arranged to each other and wherein the first segment configured and functionally connected to the microscope, that it for mani ⁇ pulation of visible portions of the reflected light is used, and the second segment configured and that it is used for Mani ⁇ pulation of the infrared components of light is operatively connected to the microscope.
  • This further development is also characterized in that the proportion of the captured diffusely reflected portion of infra-red light is the greatest, so the IR spectrometry which is to catch most ⁇ basis for determining the detection are available.
  • the erfindungsge- Permitted device is further formed such that the OBJEK ⁇ tivlinse is segmented such that a first segment and at least two second segments are arranged such that the first segment by a concentric with the center of the objective lens extending first circle is limited and the second segments by second concentric bezüg ⁇ Lich the center of the first circle and disjoint around the first circle, in particular evenly distributed, are placed, wherein the radius of the second circles is smaller than the Ra ⁇ dius of the first circle and wherein that it is used to manipulate the visible portions of the reflected light, the first segment is configured and operably connected to the microscope, and are configured in the second segments of the ⁇ art and operatively connected to the microscope, to the infrared manipulation Shares of light can be used.
  • the advantage is achieved, among other things, that a surgeon to provide a greater overview by spectroscopy to be examined and, if necessary behan ⁇ delnden areas and given by the infrared Spekt ⁇ rum information on a part of users but also electronically easier or to reduce the amount to be processed faster.
  • the device according to the invention thereby the ⁇ art is further formed such that the segmentation is workedstal ⁇ tet such that the extent of the dimension of the reflected infrared portion having a diameter with a value less than or equal to 1 mm.
  • One way to increase the signal intensity, in particular the re ⁇ inflected infrared light, is given, when the inventive device is further formed such that the light source is at least downstream of a lens in the radiation direction, which is designed such that its
  • Diameter is smaller than that of the light beam emitted by the light source and it focuses the emitted light focused on the surface to be examined.
  • the inventive device is further formed such that the light source is a semi-permeable and / or spectrally first mirror is situated downstream in the radiation direction, which is so made ⁇ designed and arranged such that its diameter of the spat ⁇ region is smaller than that emitted by the first light source and a second of the first light source locally separated light source emitted light in the beam path of the radiated light from the first light source.
  • the device according to the invention is configured such that the microscope and the spectrometer are operatively connected ei ⁇ ner manipulation means formed upstream of at least one objective lens and one of the objective lens semipermeable and / or spectrally second mirror, and is designed such that to a surface under investigation reflected infrared ⁇ units, in particular Nahinfrarotanteile, an impinging on the upper surface ⁇ light in such a way from the rest, in particular visible portion of the spectrum of the reflected
  • Light is manipulated that the reflected Infrarotan ⁇ parts and the reflected visible components are returned spatially separated. Among other things, this ensures that a representation of the visible components via the microscope and a representation of the spectro- metric data are offered to the user in a supportive and non-disruptive manner.
  • this separation takes place through the further development of the device according to the invention in which the objective lens is preceded by a semitransparent and / or spectrally selective second mirror in the emission direction, which is so functionally connected to the microscope and arranged to reflect the reflected portion of the infrared light. radiate the infrared spectrometer supplies.
  • a branch of a part of the reflected light can be realized in an effective and simple way.
  • a filter is arranged and configured such that the visible An ⁇ part of the reflected light is removed.
  • the light source by a halogen lamp, Kurzbogenlam ⁇ pe, in particular HBO, XBO, laser light source, in particular fluorescence-converted and / or spectrally broadened and / or formed at least one LED.
  • the inventive method for determining the pathological implications ⁇ shear is characterized in that an integrated in an operating microscope infrared, near-infrared re insbesonde ⁇ , spectrometer is operated.
  • an integrated in an operating microscope infrared, near-infrared re insbesonde ⁇ , spectrometer is operated.
  • FIGURE 1 as a prior art in a simplified representation position of a surgical microscope and a schemati ⁇ specific illustration of the operation of an IR Spekt- rometers an illustration of the basic construction of a first embodiment of the device according to the invention
  • FIGURE 3 is a highly simplified illustration of embodiments according to the invention segmented lenses
  • FIGURE 4 is a simplified representation of the components detected by the jeweili ⁇ gen lenses of the remission after irradiating a surface
  • FIG. 5 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of the illumination of the OP according to the invention
  • FIGURE 6 is a greatly simplified representation of kariel ⁇ len construction of embodiments erfindungsge- rectly illumination intensity improvements
  • FIG. 7 shows an illustration of the basic construction of a second exemplary embodiment of the device according to the invention
  • FIGURE 1 the prior art is shown and ⁇ hand which the underlying output Situational ⁇ tion will be explained in the present invention.
  • FIG. 1 To recognize are - outlined in simplified representation - two separate measurement setups.
  • On the left side an arrangement for spectroscopy IRS is sketched, which has its own first illumination BL1.
  • a surgical microscope M On the right side of FIG. 1, a surgical microscope M is shown, which likewise has its own second illumination BL2.
  • spectrometer spectroscope
  • IRS Szena ⁇ rio is the light reflected by a light emitted from the first illumination infrared light from a sample SAMPLE Spekt- rum by the spectrometer IRS measured.
  • the wavelength-dependent attenuation of the light is considered and the obtained data vector attenuation (frequency) then usually classified by a statistical method.
  • PLS partial least squares
  • the beam path can be detected.
  • the illumination is carried out through the second Be ⁇ illumination unit BL2 with visible light, to which the light is incident to beam shaping in a condenser by the objective lens 0 to the measuring point, is reflected there and then by means of objective lens 0 and the eyepiece an the Be ⁇ looking through the eye permitting picture.
  • FIGURE 2 shows an inventive first execution ⁇ for a first device M_IRS1 the invention.
  • FIGURE 1 microscope structure M is extended by the function of spectroscopy IRS, so that the common device M_IRS1 ent ⁇ stands.
  • the first device M_IRS1 has a common illumination BLG for the contained microscope and the spectrometer.
  • This common illumination BLG can be realized by a halogen emitter, which includes both light components in the visible region VIS of the light spectrum, as well Components in the near-infrared region NIR of the light spectrum has.
  • LEDs light-emitting diodes
  • a separation of the two functions which is suitable for the use of both functions then takes place via a segmented objective lens SO.
  • a first part VIS_L is used for the optical imaging, a second part NIR_L of the recording and separation of the IR light for tissue determination in the surgical site OP_SITUS.
  • the light for imaging VIS is spatially separated from the light for tissue differentiation NIR by suitable orientation of the lens segments VIS_L, NIR_L.
  • the former is then optically imaged in the eyepiece or a camera, the latter being directed to a light outlet OA, which is guided directly or via an optical fiber to a spectrometer.
  • the infrared light NIR is collected and fed either via fiber optic coupling or directly to a spectrometer for wavelength analysis.
  • FIG. 1 A typical inventive structure of possible segmented lenses is shown in FIG. 1
  • the second embodiment of the segmented lens detects almost exclusively diffuse reflection of the tissue. It is characterized by two disjoint circles and a low signal intensity of the backscattered signal, but in which a high degree of chemical information is impressed, since here the light interacts intensively with the molecules of the illuminated medium.
  • the last embodiment of the segmented lens S03 which is characterized collecting by non-visible portions of the reflectors ⁇ oriented light NIR circles sioned to a greater di ⁇ visible light VIS collecting circuit are arranged reasonable represents a mixed form.
  • the invention is not Limited to circles as a boundary geometry, but will usually be so formed.
  • the invention is intended to encompass all forms of segmental limitation that can be considered the effect explained or an effect equivalent to the effects explained and, for example, as imaging channels.
  • Such equivalent and likewise included refinements would be, for example, the use of different, in particular antireflective, coatings.
  • the coupling of the light is done in all cases by the lens segment, which is used for optical imaging. det is thus in each case of the visible light VIS gedach ⁇ te circle.
  • Diameter This is accomplished by choosing the field size and / or field size for the NIR map to capture only a small area F_NIR.
  • measures can still be taken to increase the NIR illumination intensity in the corresponding area.
  • This is done by modification of the light source are imaged at ⁇ way of example in the following.
  • Such Modifikati ⁇ ons can also be used advantageously to mark the NIR focus area in the optical image.
  • FIG. 6 shows measures for locally increasing the NIR illumination intensity. Including a refocusing (in the upper part of the illustration) through an additional lens, whereby care must be taken to ensure that no black spot appears in the image, as well as a coupling of additional light (in the lower part of the illustration).
  • FIGURE 7 shows a second alternative embodiment of the invention in that only one objective lens OL is used for the microscope, which is functional in both the VIS and the NIR range. Thereafter, a part of the light is coupled out through a semi-transparent or spectrally selective mirror and the IR spectrometer supplied ⁇ leads.
  • the invention is not limited to the illustrated example of the method, or the described (arrangement) variants. Rather, it includes all combinations and design variants that are given by the claims.
  • Element of the invention is the integration of an automated tissue recognition based on IR spectroscopy, which also works with typical glossy reflective surfaces. Further outstanding improvements according to the invention can be summarized in the following in addition to the above:
  • interference filters / mirrors are also suitable, such as dichroic mirrors, ie mirrors which separate the beam into wavelengths.
  • Polarization will also be included, especially if the light source is pola ⁇ ized in order to separate lighting of the reflected-back light.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Feststellung pathologischer Implikationen bei denen ein in einem Operationsmikroskop integriertes Infrarot-, insbesondere Nahinfrarot-, Spektrometer betrieben wird.

Description

OPERATIONSMIKROSKOP MIT EINEM INFRAROTSPEKTROMETER UND VERFAHREN ZUR
FESTSTELLUNG PATHOLOGISCHER IMPLIKATIONEN DAMIT
Vorrichtung und Verfahren zur Feststellung pathologischer Implikationen
Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Feststellung pathologischer Implikationen gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Feststellung pathologischer Implikationen gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 19.
Es ist eine bekannte Motivation für einen Patienten den chirurgischen Eingriff so gering belastend wie möglich zu gestalten. Aus dieser Motivation heraus hat sich die so genannte Minimal-invasive Chirurgie entwickelt, die sich durch ein kleinstmögliches Trauma beim operativen Eingriff auszeichnet.
Bei der minimal-invasiven Chirurgie, die beispielsweise mit Laparoskopen durchgeführt wird, hat der Arzt in der Regel keinen unmittelbaren Einblick in den Situs der OP. Um dennoch eine bestmögliche räumliche Orientierung zu bekommen, können 3D Technologien eingesetzt werden. Dies kann helfen unbeabsichtigte Verletzungen durch Bewegung der, insbesondere chirurgischen, Instrumente zu reduzieren.
Problematisch ist allerdings, dass trotz der genannten Maßnahmen Verletzungen und damit Traumata auch dadurch entstehen können, dass durch Fehlurteile gesundes Gewebe reseziert wird .
Für einen Arzt besteht somit das technische Problem, sich im Körper des Patienten über den gewährleisteten Einblick so zu orientieren, dass die räumlichen Gegebenheiten sicher erfasst und unbeabsichtigte und unnötige Verletzungen von gesunden Organen und Gefäßen z.B. mit den scharfen Skalpellklingen möglichst ausgeschlossen werden können. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher da¬ rin, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Lösung anzugeben . Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung gemäß dem Gattungs¬ begriff des Anspruchs 1 durch dessen Merkmale gelöst, sowie durch das Verfahren gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 19 durch dessen Merkmale gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Feststellung pathologi¬ scher Implikationen weist ein in einem Operationsmikroskop integriertes Infrarot-, insbesondere Nahinfrarot-, Spektrome- ter auf. Hierdurch wird es möglich, Traumata bei der Operati¬ on zu reduzieren, da eine sehr akkurate Gewebedifferenzierung möglich wird und die Dauer eines Eingriffs nicht nur dadurch verringert wird, weil statt sequentieller Anwendung von Mikroskop und IR-Spektroskopie eine parallele eingesetzt wird, sondern auch dadurch, dass einem Operateur zwei Quellen zur Verfügung stehen, die es ihm ermöglichen, adäquate Entschei- düngen bei der Instrumentenführung bzw. Operation auf fundierte Basis zu stellen. Beispielsweise, weil eine seitens Spektrometer dargebrachte Darstellung des OP Situs zur Verifizierung des seitens Operationsmikroskops dargebrachten Dar¬ stellung des OP-Situs heranziehen lässt und umgekehrt.
Vorteilhafter Weise wird die erfindungsgemäße Vorrichtung derart weitergebildet, dass die Vorrichtung derart ausgestal¬ tet ist, dass die für Mikroskop und Spektrometer eine gemein¬ same Lichtquelle zur Abgabe von Licht auf eine zu untersu- chende Oberfläche angeordnet und funktional mit ihnen verbun¬ den ist. Hierdurch lassen sich Ressourcen einsparen. Zudem wird der Platzbedarf reduziert. Außerdem kann dies für die Feststellung der pathologischen Implikation vorteilhaft sein, da eine den beiden Darstellungen gemeinsame Basis zugrundege- legt ist. Dies könnte beispielsweise im Zusammenhang mit ma¬ schinellem Lernen günstig sein. Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße Vorrichtung derart weitergebildet, dass das Mikroskop und das Spektrometer mit einer Manipulationseinrichtung funktional verbunden sind, die derart ausgestaltet ist, dass von einer zu untersuchenden Oberfläche reflektierte Infrarotanteile, insbesondere Nah¬ infrarotanteile, eines auf die Oberfläche auftreffenden
Lichts, derart vom restlichen, insbesondere sichtbaren, Anteil des Spektrums des reflektierten Lichts manipuliert wird, dass die reflektierten Infrarotanteile und die reflektierten sichtbaren Anteile räumlich getrennt zurückgeführt werden.
Hierdurch wird, insbesondere eine Verfälschung des infraroten Lichts bzw. Erschwerung von dessen Weiterverwendung verhindert, und somit eine, insbesondere bei Nahinfraroteinsatz, mögliche Sicherheit bei einer Feststellung einer pathologi- sehen Implikation von bis zu 97% erzielt.
Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße Vorrichtung derart weitergebildet, dass die Manipulationseinrichtung als zumindest eine Objektivlinse ausgestaltet ist, da sich die Eigen- schaffen einer Linse durch geeigneten Schliff in für die Erfindung vorteilhafter Weise herbeiführen lassen. Dies gilt umso mehr für die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung derart, dass die Objektivlinse segmentiert ist.
Hierdurch sind, insbesondere für die Auswertung vorteilhafte, klar getrennte Bereiche mit bzw. durch die Objektivlinse ge¬ geben .
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist gegeben, wenn die Objektivlinse derart seg- mentiert ist, dass ein mindestens erstes Linsensegment den reflektierten Anteil der infraroten Lichtstrahlen fokussiert und ein zweites Linsensegment die sichtbaren Anteile des re¬ flektierten Lichts fokussiert, wobei die Segmente derart aus¬ gestaltet sind, dass bevorzugt ein diffuser Anteil der Remis- sion zurückgeführt wird. Hierdurch ist zum einen eine klare Trennung zwischen Infrarotanteilen und Anteilen sichtbaren Lichts möglich. Ferner werden hierdurch nur diejenigen reflektierten Anteile des infraroten Lichts zur Auswertung ver- wandt, die nicht aus direkter Reflexion stammen. Hiermit werden vor Allem auch durch das IR Spektrometer dann wesentlich zuverlässigere Aussagen über die Eigenschaften des Bereiches der Oberfläche, der die infraroten Anteile reflektiert, ge- troffen werden, da die diffus reflektierten Anteile des
Lichts ein hohes Maß an chemischer Information beinhalten, denn hier erfolgt eine intensivere Wechselwirkung von Licht und Molekülen des erfassten Bereichs. Die beste Ausbeute an zurückgestrahltem Licht weist dabei die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf, bei der die Objektivlinse derart segmentiert ist, dass ein erstes Segment und ein zweites Segment derart angeordnet sind, dass das erste Segment von einem konzentrisch bezüglich dem Mit- telpunkt der Objektivlinse verlaufenden ersten Kreis begrenzt ist und das zweite Segment von einem konzentrisch bezüglich dem Mittelpunkt der Objektivlinse verlaufenden zweiten Kreis und dem ersten Kreis begrenzt ist, wobei der Radius des zwei¬ ten Kreises größer ist als der Radius des ersten Kreises und wobei das erste Segment derart ausgestaltet und funktional mit dem Mikroskop verbunden ist, dass es zur Manipulation der sichtbaren Anteile des reflektierten Lichts verwendet wird, und das zweite Segment derart ausgestaltet und funktional mit dem Mikroskop verbunden ist, dass es zur Manipulation der infraroten Anteile des Lichts verwendet wird.
Eine von der Herstellung deutlich einfachere und kostengüns¬ tigere alternative Weiterbildung liegt vor, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung derart weitergebildet wird, dass die Objektivlinse derart segmentiert ist, dass ein erstes Segment und ein zweites Segment derart angeordnet sind, dass das ers¬ te durch einen ersten Kreis begrenzt ist und das zweite Seg¬ ment von einem zweiten Kreis begrenzt ist, wobei der erste Kreis und der zweite Kreis zueinander disjunkt angeordnet sind und wobei das erste Segment derart ausgestaltet und funktional mit dem Mikroskop verbunden ist, dass es zur Mani¬ pulation der sichtbaren Anteile des reflektierten Lichts verwendet wird, und das zweite Segment derart ausgestaltet und funktional mit dem Mikroskop verbunden ist, dass es zur Mani¬ pulation der infraroten Anteile des Lichts verwendet wird. Diese Weiterbildung zeichnet sich auch dadurch aus, dass der Anteil des eingefangenen diffus reflektierten Anteils infra- roten Lichts am größten, somit der IR Spektrometrie die um¬ fangreichste Basis zur Ermittlung der Feststellung zur Verfügung steht.
Eine weitere Alternative ist gegeben, wenn die erfindungsge- mäße Vorrichtung derart weitergebildet wird, dass die Objek¬ tivlinse derart segmentiert ist, dass ein erstes Segment und mindestens zwei zweite Segmente derart angeordnet sind, dass das erste Segment von einem konzentrisch bezüglich dem Mittelpunkt der Objektivlinse verlaufenden ersten Kreis begrenzt ist und die zweiten Segmente durch zweite konzentrisch bezüg¬ lich des Mittelpunkts des ersten Kreise und disjunkt um den ersten Kreis, insbesondere gleichverteilt, platziert sind, wobei der Radius der zweiten Kreise kleiner ist, als der Ra¬ dius des ersten Kreises und wobei das erste Segment derart ausgestaltet und funktional mit dem Mikroskop verbunden ist, dass es zur Manipulation der sichtbaren Anteile des reflektierten Lichts verwendet wird, und die zweiten Segmente der¬ art ausgestaltet und funktional mit dem Mikroskop verbunden sind, dass sie zur Manipulation der infraroten Anteile des Lichts verwendet werden. Hierdurch ist eine ausgewogene Lö¬ sung derart gegeben, dass ein mittleres Maß an diffus reflek¬ tiertem infrarotem Licht eingefangen wird, welches auch ein mittleres Maß an Signalintensität bietet. Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist gegeben, wenn die Objektivlinse derart segmentiert wird, dass ein mindestens erstes Linsensegment den re¬ flektierten Anteil der infraroten Lichtstrahlen fokussiert und ein zweites Linsensegment die sichtbaren Anteile des re- flektierten Lichts fokussiert, wobei die Segmente derart aus¬ gestaltet sind, dass die Dimension eines einem Nutzer des Operationsmikroskops dargestellten sichtbaren Anteilsreflektierten Lichts, also im Wesentlichen das Gesichtsfeld, um ein Vielfaches größer ist, als die Dimension des reflektierten Infrarotanteils, also im Wesentlichen die Größe des Infrarot¬ messflecks. Mit dieser Weiterbildung wird unter Anderem der Vorteil erzielt, dass einem Operateur ein größerer Überblick über per Spektroskopie zu untersuchende und ggf. zu behan¬ delnden Bereiche zu geben und die durch das infrarote Spekt¬ rum gegebene Information auf eine seitens Nutzer aber auch elektronisch leichter bzw. schneller zu verarbeitendes Maß zu reduzieren .
Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße Vorrichtung dabei der¬ art weitergebildet, dass die Segmentierung derart ausgestal¬ tet ist, dass das Ausmaß der Dimension des reflektierten Infrarotanteils einen Durchmesser mit einem Wert kleiner oder gleich 1mm aufweist.
Eine Möglichkeit die Signalintensität, insbesondere des re¬ flektierten infraroten Lichts, zu steigern, ist gegeben, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung derart weitergebildet wird, dass der Lichtquelle zumindest eine Linse in Abstrahlrichtung nachgelagert ist, die derart ausgestaltet ist, dass ihr
Durchmesser kleiner ist als der des von der Lichtquelle abgestrahlte Lichtbündels und sie das abgestrahlte Licht fokus- siert auf die zu untersuchende Oberfläche wirft.
Alternativ oder ergänzend kann eine weitere Steigerung der Lichtintensität erreicht werden, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung derart weitergebildet wird, dass der Lichtquelle ein halbdurchlässiger und/oder spektralselektiver erster Spiegel in Abstrahlrichtung nachgelagert ist, der derart aus¬ gestaltet und angeordnet ist, dass sein Durchmesser des spie¬ gelnden Bereichs kleiner ist, als das von der ersten Lichtquelle und ein von einer zweiten von der ersten Lichtquelle örtlich getrennt angeordneten Lichtquelle abgestrahltes Licht in den Strahlgang des von der ersten Lichtquelle abgestrahlten Lichts geführt wird. Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße Vorrichtung derart ausgestaltet, dass das Mikroskop und das Spektrometer mit ei¬ ner Manipulationseinrichtung funktional verbunden sind, die zumindest aus einer Objektivlinse und einem der Objektivlinse vorgelagerten halbdurchlässigem und/oder spektralselektiven zweiten Spiegel gebildet und derart ausgestaltet ist, dass von einer zu untersuchenden Oberfläche reflektierte Infrarot¬ anteile, insbesondere Nahinfrarotanteile, eines auf die Ober¬ fläche auftreffenden Lichts, derart vom restlichen, insbeson- dere sichtbaren, Anteil des Spektrums des reflektierten
Lichts manipuliert wird, dass die reflektierten Infrarotan¬ teile und die reflektierten sichtbaren Anteile räumlich getrennt zurückgeführt werden. Hierdurch kann unter anderem gewährleistet werden, dass eine Darstellung der sichtbaren An- teile übers Mikroskop und eine Darstellung der spektro- metrischen Daten dem Nutzer in einer unterstützenden und sich nicht störenden Art angeboten werden.
Vorzugsweise erfolgt dabei diese Trennung durch die Weiter- bildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der der Objektivlinse ein halbdurchlässiger und/oder spektralselektiver zweiter Spiegel in Abstrahlrichtung vorgelagert ist, der derart mit dem Mikroskop funktional verbunden und angeordnet ist, dass er den reflektierten Anteil der infraroten Licht- strahlen dem Infrarot-Spektrometer zuführt. Hiermit kann auf effektive und einfache Arte eine Abzweigung eines Teils des reflektierten Lichts realisiert werden.
Um Verfälschungen des infraroten Anteils zu vermeiden ist da- bei die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung von
Vorteil bei der vor dem Infrarot-Spektrometer ein Filter derart angeordnet und ausgestaltet ist, dass der sichtbare An¬ teil des reflektierten Lichts entfernt wird. Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, ist die Lichtquelle durch eine Halogenleuchte, Kurzbogenlam¬ pe, insbesondere HBO, XBO, Laserlichtquelle, insbesondere fluoreszenz-konvertierte und/oder spektral verbreiterte und/oder mindestens einer LED gebildet.
Einen für die Erfindung geeigneten Wellenlängenbereich voll- ständig, insbesondere flexibel einstellbar, abzudecken, ver¬ mag die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der die LED bzw. eine Anordnung von LED-Elementen zur Ab- strahlung von Licht unterschiedlicher, insbesondere einstellbarer, Wellenlänge ausgestaltet ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Feststellung pathologi¬ scher Implikationen, zeichnet sich dadurch aus, dass ein in einem Operationsmikroskop integriertes Infrarot-, insbesonde¬ re Nahinfrarot-, Spektrometer betrieben wird. Hierdurch wird der der Erfindung zugrundeliegende Geist in die erfindungsge¬ mäße Anordnung gebracht und damit geholfen dessen Vorteile zu verwirklichen .
Das Gleiche gilt für die Weiterbildungen des Verfahrens, wel- che durch Schritte zum Betreiben der Vorrichtungsmerkmale ge¬ kennzeichnet sind.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun ausgehend von dem in der Figur 1 dargestellten Stand der Technik und den in den Figuren 2 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispielen und Weiterbildungen der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt die
FIGUR 1 als Stand der Technik in einer vereinfachten Dar- Stellung eines OP-Mikroskops sowie eine schemati¬ sche Darstellung der Funktionsweise eines IR Spekt- rometers eine Darstellung des prinzipiellen Aufbaus eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung FIGUR 3 eine stark vereinfachte Darstellung von Ausführungsbeispielen erfindungsgemäß segmentierter Linsen FIGUR 4 eine vereinfachte Darstellung der von den jeweili¬ gen Linsen erfassten Anteile der Remission nach Bestrahlen einer Oberfläche
FIGUR 5 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemä- ßen Ausführungsbeispiels der Ausleuchtung des OP
Situs
FIGUR 6 eine stark vereinfachte Darstellung vom prinzipiel¬ len Aufbau von Ausführungsbeispielen erfindungsge- mäßer Beleuchtungsintensitätsverbesserungen
FIGUR 7 eine Darstellung des prinzipiellen Aufbaus eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
In der FIGUR 1 ist der Stand der Technik dargestellt und an¬ hand dessen die der Erfindung zugrundeliegende Ausgangssitua¬ tion erläutert werden soll. Zu erkennen sind - in vereinfachter Darstellung skizziert - zwei separate Messaufbauten. Auf der linken Seite ist eine Anordnung zur Spektroskopie IRS skizziert, die eine eigene erste Beleuchtung BL1 aufweist. Auf der rechten Seite der FIGUR 1 ist ein Operationsmikroskop M dargestellt, welche ebenfalls eine eigene zweite Beleuchtung BL2 aufweist.
Gemäß dem zum Spektrometer (Spektroskop) IRS gezeigten Szena¬ rio wird das durch ein von der ersten Beleuchtung abgestrahltes Infrarotlicht von einer Probe SAMPLE reflektiertes Spekt- rum mittels des Spektrometers IRS gemessen.
Dabei wird die wellenlängenabhängige Schwächung des Lichtes beachtet und der erhaltene Datenvektor Schwächung (Frequenz) dann üblicherweise mittels eines statistischen Verfahrens klassifiziert .
Statistische Verfahren, die gemäß Erfindung für die in den weiteren Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele auf vorteilhafte Weise eingesetzt werden können, sind beispielsweise das so genannte „Partial Least Squares" (PLS) Verfahren, wie beispielsweise der so genannte „Partial Least-Squares
Discriminant Analysis" (PLSDA) oder „Partial Least Squares Regression" (PLSR) Ansatz, das so genannte „Support Vector
Machine" (SVM) Verfahren, künstliche Intelligenzen wie das so genannte „Artificial Neural Network" (ANN) oder Deep ANN.
Bei dem Szenario, welches zum OP-Mikroskop M auf der rechten Seite der FIGUR 1 gehört, ist der Strahlengang zu Erkennen.
Ferner erkennt man, dass die Beleuchtung durch die zweite Be¬ leuchtungseinrichtung BL2 mit sichtbarem Licht erfolgt, worauf das Licht nach Strahlformung in einem Kondensor durch die Objektivlinse 0 auf den Messort trifft, dort reflektiert wird und dann mittels Objektivlinse 0 und Okular eine die Be¬ trachtung mit dem Auge ermöglichende Abbildung erfährt.
In der FIGUR 2 ist ein erfindungsgemäßes erstes Ausführungs¬ beispiel einer ersten erfindungsgemäßen Vorrichtung M_IRS1 dargestellt.
Es zeigt einen Grundaufbau gemäß der Erfindung, bei dem er¬ findungsgemäß beispielsweise der in der FIGUR 1 erläuterte Mikroskopaufbau M um die Funktion der Spektroskopie IRS er- weitert wird, so dass die gemeinsame Vorrichtung M_IRS1 ent¬ steht .
Dazu weist die erste Vorrichtung M_IRS1 erfindungsgemäß eine gemeinsame Beleuchtung BLG für das enthaltene Mikroskop und das Spektrometer . Diese gemeinsame Beleuchtung BLG kann durch einen Halogenstrahler realisiert sein, der sowohl Lichtkomponenten im sichtbaren Bereich VIS des Lichtspektrums, wie auch Komponenten im Nahinfraroten Bereich NIR des Lichtspektrums aufweist .
Alternativen sind Leuchtdioden (LEDs) verschiedener Emissi- onswellenlänge denkbar, mit denen sich auch der benötigte Wellenlängenbereich abdecken lässt.
Eine für die Benutzung beider Funktionen geeignete Trennung der beiden Funktionen erfolgt dann über eine segmentierte Ob- jektivlinse SO.
Ein erster Teil VIS_L dient der optischen Abbildung, ein zweiter Teil NIR_L der Aufnahme und Abtrennung des IR Lichtes zur Gewebebestimmung im OP-Situs OP_SITUS. Dabei wird durch geeignete Orientierung der Linsensegmente VIS_L, NIR_L das Licht zur Bilderzeugung VIS räumlich getrennt gelenkt vom Licht zur Gewebedifferenzierung NIR. Ersteres wird dann optisch im Okular oder einer Kamera abgebildet, das Letztere zu einem Lichtauslass OA geleitet, der direkt oder über eine op- tische Faser zu einem Spektrometer geführt wird.
Das infrarote Licht NIR wird gesammelt und entweder über eine Glasfaserkopplung oder auch direkt einem Spektrometer zu Wellenlängenanalyse zugeführt.
Ein typischer erfindungsgemäßer Aufbau möglicher segmentierter Linsen ist in FIGUR 3 gezeigt.
Im diesem Bild sind drei Ausführungsformem SOI, S02, S03 für die Objektivlinse dargestellt. Die erste Ausführungsform ist durch konzentrische Kreise begrenzte Segmente realisiert und ist zwar durch signifikante Fertigungskosten gekennzeichnet, stellt jedoch die Ausführungsform mit der besten Ausbeute an zurückgestrahltem Licht dar.
Bei dieser Ausführungsform liegt in der Regel eine spiegelnde Reflektion an der Oberfläche vor, bei wie erläutert sehr ho¬ her Signalintensität des rückgestreuten Signals. Dieses ent- hält allerdings wenig so genannte chemische Information, mit der die Information gemeint ist, die aufgrund der Wellenlängenanalyse durch das Spektrometer gewonnen werden bzw. zur Darstellung gebracht werden kann und die eine Beschreibung der chemischen Eigenschaften des bestrahlten Objekts darstellt .
Die zweite Ausführungsform der segmentierten Linse erfasst nahezu ausschließlich diffuse Reflexion des Gewebes. Es ist gekennzeichnet durch zwei disjunkte Kreise und eine geringe Signalintensität des rückgestreuten Signals, bei der jedoch ein hohes Maß an chemischer Information aufgeprägt ist, da hier das Licht intensiv mit den Molekülen des beleuchteten Mediums wechselwirkt.
Die letzte Ausführungsform der segmentierten Linse S03, die gekennzeichnet ist durch nichtsichtbare Anteile des reflek¬ tierten Lichts NIR sammelnde Kreise, die um einen größer di¬ mensionierten das sichtbare Licht VIS sammelnden Kreis ange- ordnet sind, stellt eine Mischform dar. Die Erfindung ist nicht auf Kreise als Begrenzungsgeometrie beschränkt, wird aber in der Regel so ausgeformt sein. Grundsätzlich soll die Erfindung alle Formen der Segmentbegrenzung umfassen, die die erläuterte Wirkung bzw. eine zur den erläuterten Wirkungen äquivalente Wirkung und beispielsweise als Abbildungskanäle betrachtet werden können. Solche äquivalent wirkende und ebenfalls umfasste Weiterbildungen wäre beispielsweise der Einsatz von unterschiedlichen, insbesondere antireflex, Be- schichtungen . Diese müssen nicht zwangsläufig kreisförmig ausgebildet sein, können sich aber von der Anordnung her an die für die Kreissegmente beschriebene Anordnung orientieren, wobei beispielsweise der für den Kreismittelpunkt, Position und Verteilung wirkungsgleiche analoge Parameter, etwa geo¬ metrischer Mittelpunkt oder Ähnliches, verwendet werden wür- den.
Die Einkopplung des Lichtes geschieht dabei in allen Fällen durch das Linsensegment, dass zur optischen Abbildung verwen- det wird also jeweils der für das sichtbare Licht VIS gedach¬ te Kreis.
Bei allen Fällen wird damit gewährleistet, dass kein Licht aus direkter Reflexion an spiegelnden Oberflächen zum Spekt- rometer gelangt oder zumindest weitestgehen unterbunden wird. Direkt reflektiertes Licht beinhaltet nur sehr wenig chemi¬ sche Information. In FIGUR 4 soll dieser Zusammenhang bzw. die Wirkung der drei gezeigten Ausführungsformen der segmentierten Linsen S01...S03 kurz skizziert werden.
Zu erkennen ist
a) Eine spiegelnde Streuung an der Oberfläche
b) Mehrfachstreuung im Gewebe, die hohe chemische Informa¬ tion aufprägt
c) Mischform FIGUR 5 stellt dar, dass es gemäß der Erfindung in der praktischen Ausführung sinnvoll ist ein optisches Überblicksbild über einen größeren Teil des Operationssitus OP_SITUS zu ha¬ ben und die gewebedifferenzierende NIR Spektroskopie nur auf einen kleinen Teil zu fokussieren, typischerweise <=lmm
Durchmesser. Dies wird erreicht, indem die Leuchtfeldgröße und/oder Gesichtsfeldgröße für die NIR Abbildung so gewählt wird, dass nur ein kleiner Bereich F_NIR erfasst wird.
Zusätzlich können noch Maßnahmen getroffen werden, die NIR Beleuchtungsintensität im entsprechenden Bereich zu erhöhen. Dies geschieht durch Modifikationen der Lichtquelle, die bei¬ spielhaft im Folgenden abgebildet sind. Derartige Modifikati¬ onen können auch vorteilhafterweise verwendet werden, um im optischen Bild den NIR Fokusbereich zu markieren.
FIGUR 6 zeigt Maßnahmen zur lokalen Erhöhung der NIR Beleuchtungsintensität. Darunter eine Nachfokussierung (im oberen Teil der Darstellung) durch eine zusätzliche Linse, wobei da- rauf geachtet werden muss, dass kein schwarzer Fleck im Bild entsteht, sowie eine Einkopplung von Zusatzlicht (im unteren Teil der Darstellung) . Die FIGUR 7 zeigt eine zweite alternative Ausführungsform der Erfindung, die darin besteht, dass nur eine Objektivlinse OL für das Mikroskop verwendet wird, welche sowohl im VIS wie auch im NIR Bereich funktionstüchtig ist. Danach wird ein Teil des Lichtes durch einen halbdurchlässigen oder spektral selektiven Spiegel ausgekoppelt und dem IR Spektrometer zuge¬ führt .
Dies ermöglicht einfachere Anforderungen an die Linse. Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel des Verfahrens, oder die beschriebenen (Anordnungs- ) Varianten eingeschränkt. Vielmehr umfasst sie alle Kombinationen und Ausgestaltungsvarianten, die durch die Ansprüche gegeben sind .
Mit der Erfindung wird es also möglich, dass das optische Bild eines OP Mikroskops, welches oftmals auch bei 3D Sicht einer Identifizierung zu resezierender Gewebeteile nicht zugänglich ist, für eine Gewebedifferenzierung zu nutzen, und damit beispielsweise Tumore zu erkennen.. Ein wesentliches
Element der Erfindung ist dabei die Integration einer auf IR Spektroskopie basierenden automatisierten Gewebeerkennung, die auch bei typischen glänzend reflektierenden Oberflächen funktioniert. Weitere herausragende erfindungsgemäße Verbes- serungen können neben dem oben folgendermaßen stichwortartig zusammengefasst werden:
• Gemeinsame Frontlinse für VIS und IR/NIR, ggf. mit ei¬ ner sektionalen Beschichtung
· Optik für variable Vergrößerung für VIS und IR/NIR bzw. ggf. getrennt
• Gemeinsame bzw. getrennte Kontrolle des Leuchtfeldes bzw. der Fleckgröße auf dem Messobjekt. Ein oder mehrere parallele Messflecken für IR/NIR
Vorrichtung zur Kontrolle bzw. Einstellung der Beleuch- tungs- bzw. Abbildungsapertur gemeinsam oder getrennt für VIS und IR/NIR - Aperturblende
Neben dem halbdurchlässigen Spiegel sind auch weitere Interferenzfilter/-spiegel geeignet, wie beispielsweise dichroitische Spiegel, also Spiegel, die den Strahl nach Wellenlängen trennen. Polarisation soll ebenfalls umfasst sein, insbesondere, wenn die Lichtquelle pola¬ risiert ist, um Beleuchtung von rückreflektierten Licht trennen zu können.
Messung von einem Referenzspektrum für die Bewertung des Reemissionsverhaltens der untersuchten Probe.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Erfassung pathologischer Implikationen, gekennzeichnet durch ein in einem Operationsmikroskop inte- griertes Infrarot-, insbesondere Nahinfrarot-, Spektrometer.
2. Vorrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass, dass die Vorrichtung derart ausgestaltet ist, dass für Mikroskop und Spektrometer eine gemeinsame Lichtquelle zur Abgabe von Licht auf eine zu untersuchende Oberfläche ange¬ ordnet und funktional mit ihnen verbunden ist.
3. Vorrichtung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikroskop und das
Spektrometer mit einer Manipulationseinrichtung funktional verbunden sind, die derart ausgestaltet ist, dass von einer zu untersuchenden Oberfläche reflektierte Infrarotanteile, insbesondere Nahinfrarotanteile, eines auf die Oberfläche auftreffenden Lichts, derart vom restlichen, insbesondere sichtbaren, Anteil des Spektrums des reflektierten Lichts ma¬ nipuliert wird, dass die reflektierten Infrarotanteile und die reflektierten sichtbaren Anteile räumlich getrennt zu zurückgeführt werden.
4. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulationseinrichtung als zumindest eine Objektivlinse ausgestaltet ist.
5. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Objektivlinse segmentiert ist.
6. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Objektivlinse derart segmentiert ist, dass ein mindestens erstes Linsensegment den reflektierten Anteil der infraroten Lichtstrahlen fokussiert und ein zweites Linsensegment die sichtbaren Anteile des reflektierten Lichts fokussiert, wobei die Segmente derart ausgestaltet sind, dass bevorzugt ein diffuser Anteil der Remission zu¬ rückgeführt wird.
7. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Objektivlinse derart segmentiert ist, dass ein erstes Segment und ein zweites Segment derart ange¬ ordnet sind, dass das erste Segment von einem konzentrisch bezüglich dem Mittelpunkt der Objektivlinse verlaufenden ers¬ ten Kreis begrenzt ist und das zweite Segment von einem kon- zentrisch bezüglich dem Mittelpunkt der Objektivlinse verlau¬ fenden zweiten Kreis und dem ersten Kreis begrenzt ist, wobei der Radius des zweiten Kreises größer ist als der Radius des ersten Kreises und wobei das erste Segment derart ausgestal¬ tet und funktional mit dem Mikroskop verbunden ist, dass es zur Manipulation der sichtbaren Anteile des reflektierten
Lichts verwendet wird, und das zweite Segment derart ausge¬ staltet und funktional mit dem Mikroskop verbunden ist, dass es zur Manipulation der infraroten Anteile des Lichts verwendet wird.
8. Vorrichtung nach dem Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Objektivlinse derart segmentiert ist, dass ein ers¬ tes Segment und ein zweites Segment derart angeordnet sind, dass das erste durch einen ersten Kreis begrenzt ist und das zweite Segment von einem zweiten Kreis begrenzt ist, wobei der erste Kreis und der zweite Kreis zueinander disjunkt an¬ geordnet sind und wobei das erste Segment derart ausgestaltet und funktional mit dem Mikroskop verbunden ist, dass es zur Manipulation der sichtbaren Anteile des reflektierten Lichts verwendet wird, und das zweite Segment derart ausgestaltet und funktional mit dem Mikroskop verbunden ist, dass es zur Manipulation der infraroten Anteile des Lichts verwendet wird .
9. Vorrichtung nach dem Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Objektivlinse derart segmentiert ist, dass ein ers¬ tes Segment und mindestens zwei zweite Segmente derart ange¬ ordnet sind, dass das erste Segment von einem konzentrisch bezüglich dem Mittelpunkt der Objektivlinse verlaufenden ers¬ ten Kreis begrenzt ist und die zweiten Segmente durch zweite konzentrisch bezüglich des Mittelpunkts des ersten Kreise und disjunkt um den ersten Kreis, insbesondere gleichverteilt, platziert sind, wobei der Radius der zweiten Kreise kleiner ist, als der Radius des ersten Kreises und wobei das erste Segment derart ausgestaltet und funktional mit dem Mikroskop verbunden ist, dass es zur Manipulation der sichtbaren Anteile des reflektierten Lichts verwendet wird, und die zweiten Segmente derart ausgestaltet und funktional mit dem Mikroskop verbunden sind, dass sie zur Manipulation der infraroten Anteile des Lichts verwendet werden.
10. Vorrichtung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprü- che, dadurch gekennzeichnet, dass die Objektivlinse derart segmentiert wird, dass ein mindestens erstes Linsensegment den reflektierten Anteil der infraroten Lichtstrahlen fokus- siert und ein zweites Linsensegment die sichtbaren Anteile des reflektierten Lichts fokussiert, wobei die Segmente der- art ausgestaltet sind, dass die Dimension eines einem Nutzer des Operationsmikroskops dargestellten sichtbaren Anteils re¬ flektierten Lichts um ein Vielfaches größer ist, als die Di¬ mension des reflektierten Infrarotanteils.
11. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmentierung derart ausgestaltet ist, dass das Ausmaß der Dimension des reflektierten Infrarotanteils einen Durchmesser mit einem Wert kleiner oder gleich 1mm aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtquelle zumindest eine Linse in Abstrahlrichtung nachgelagert ist, die derart ausgestaltet ist, dass ihr Durchmesser kleiner ist als das von der Licht- quelle abgestrahlte Licht und sie das abgestrahlte Licht fo¬ kussiert auf die zu untersuchende Oberfläche wirft.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtquelle ein halbdurchlässiger und/oder frequenzselektiver, erster Spiegel in Abstrahlrichtung nachgelagert ist, der derart ausgestaltet und angeordnet ist, dass sein Durchmesser kleiner ist, als das von der ersten Lichtquelle und ein von einer zweiten von der ersten Lichtquelle örtlich getrennt angeordneten Lichtquelle abge¬ strahltes Licht in den Strahlgang des von der ersten Lichtquelle abgestrahlten Lichts geführt wird.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikroskop und das Spektrometer mit einer Manipulationseinrichtung funktional verbunden sind, die zumindest aus einer Objektivlinse und einem der Objektivlinse vorgelagerten halbdurchlässigem und/oder spektral selektivem zweiten Spiegel gebildet und derart ausgestaltet ist, dass von einer zu untersuchenden Oberfläche reflektierte Infrarot¬ anteile, insbesondere Nahinfrarotanteile, eines auf die Ober¬ fläche auftreffenden Lichts, derart vom restlichen, insbeson- dere sichtbaren, Anteil des Spektrums des reflektierten
Lichts manipuliert wird, dass die reflektierten Infrarotan¬ teile und die reflektierten sichtbaren Anteile räumlich getrennt zurückgeführt werden.
15. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Objektivlinse ein halbdurchlässiger und/oder spektral selektiver zweiter Spiegel in Abstrahlrichtung vorgelagert ist, der derart funktional mit dem Mikroskop funktional verbunden und angeordnet ist, dass er den reflek- tierten Anteil der infraroten Lichtstrahlen dem Infrarotspektrometer zuführt.
16. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Infrarot-Spektrometer ein Filter derart angeordnet und ausgestaltet ist, dass der sichtbare Anteil des reflektierten Lichts entfernt wird.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle durch eine Halo¬ genleuchte Kurzbogenlampe, insbesondere HBO, XBO, insbesonde¬ re fluoreszenz-konvertierte und/oder, spektral verbreiterte und/oder durchstimmbare Laserlichtquelle und/oder mindestens einer LED gebildet ist.
18. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die LED zur Abstrahlung von Licht unter- schiedlicher, insbesondere einstellbarer, Wellenlänge ausge¬ staltet ist.
19. Verfahren zur Erfassung pathologischer Implikationen, dadurch gekennzeichnet, dass ein in einem Operationsmikroskop integriertes Infrarot-, insbesondere Nahinfrarot-, Spektrome- ter betrieben wird.
20. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Schritte zum Betreiben der Vorrichtungs- merkmale nach einem der Ansprüche 2 bis 18 durchgeführt wer¬ den .
PCT/EP2016/072931 2016-09-27 2016-09-27 Operationsmikroskop mit einem infrarotspektrometer und verfahren zur feststellung pathologischer implikationen damit WO2018059657A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2016/072931 WO2018059657A1 (de) 2016-09-27 2016-09-27 Operationsmikroskop mit einem infrarotspektrometer und verfahren zur feststellung pathologischer implikationen damit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2016/072931 WO2018059657A1 (de) 2016-09-27 2016-09-27 Operationsmikroskop mit einem infrarotspektrometer und verfahren zur feststellung pathologischer implikationen damit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018059657A1 true WO2018059657A1 (de) 2018-04-05

Family

ID=57138032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/072931 WO2018059657A1 (de) 2016-09-27 2016-09-27 Operationsmikroskop mit einem infrarotspektrometer und verfahren zur feststellung pathologischer implikationen damit

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2018059657A1 (de)

Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2844992A (en) * 1953-06-13 1958-07-29 Zeiss Carl Microscope objectives for epi-microscopes
DE2549198A1 (de) * 1975-11-03 1977-05-12 Sick Optik Elektronik Erwin Optische anordnung zur abbildung mehrerer objekte
US4795227A (en) * 1987-09-28 1989-01-03 General Electric Company Beam splitting fiber optic coupler
EP0473674A1 (de) * 1989-05-26 1992-03-11 Arnold & Richter Kg Strahlenteiler zur teilung eines optischen strahlengangs.
US5329352A (en) * 1991-04-12 1994-07-12 Bayer Aktiengesellschaft Spectroscopically correlated light scanning microscopy
DE4331827C1 (de) * 1993-09-18 1995-01-19 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen einer Sicherung für Schraubverbindungen
US20030025080A1 (en) * 2001-08-03 2003-02-06 Sting Donald W. Mid-infrared spectrometer attachment to light microscopes
US6714564B1 (en) * 1999-08-23 2004-03-30 B. E. Meyers & Co., Inc. Dual function single laser
DE10341285A1 (de) * 2003-09-04 2005-03-31 Carl Zeiss Operationsmikroskop mit Spektrometer
US20050117209A1 (en) * 2003-11-28 2005-06-02 Carl Zeiss Ag. Surgical microscope for ophthalmology
US20080106787A1 (en) * 2006-11-02 2008-05-08 Olympus Corporation Microscope illumination apparatus
US20080180792A1 (en) * 2007-01-25 2008-07-31 Georgiev Todor G Light Field Microscope With Lenslet Array
US20100148083A1 (en) * 2007-04-03 2010-06-17 Chris Brown Spectrophotometer and method
US20110019271A1 (en) * 2009-07-23 2011-01-27 Leica Microsystems (Schweiz) Ag Microscope having a microscope body and a stand formed by a plurality of components to provide a supporting function or to enable positioning of the microscope in the room
US20120289832A1 (en) * 2009-12-22 2012-11-15 Miao Zhang Illumination Methods And Systems For Improving Image Resolution Of Imaging Systems
US20130201552A1 (en) * 2012-02-01 2013-08-08 Leica Microsystems (Schweiz) Ag Special-illumination surgical stereomicroscope
GB2512323A (en) * 2013-03-26 2014-10-01 Daniel Wellburn Laser beam intensity profile modulator for top hat beams
DE102013021280A1 (de) * 2013-12-19 2015-06-25 Benedikt Schmalz Objekt Vergrösserungs-Gerät
DE102014203324B3 (de) * 2014-02-25 2015-08-20 Sypro Optics Gmbh Wabenkondensorlinse mit Reflexionsfläche
CN105241849A (zh) * 2015-07-17 2016-01-13 北京理工大学 分光瞳激光差动共焦libs、拉曼光谱-质谱显微成像方法与装置

Patent Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2844992A (en) * 1953-06-13 1958-07-29 Zeiss Carl Microscope objectives for epi-microscopes
DE2549198A1 (de) * 1975-11-03 1977-05-12 Sick Optik Elektronik Erwin Optische anordnung zur abbildung mehrerer objekte
US4795227A (en) * 1987-09-28 1989-01-03 General Electric Company Beam splitting fiber optic coupler
EP0473674A1 (de) * 1989-05-26 1992-03-11 Arnold & Richter Kg Strahlenteiler zur teilung eines optischen strahlengangs.
US5329352A (en) * 1991-04-12 1994-07-12 Bayer Aktiengesellschaft Spectroscopically correlated light scanning microscopy
DE4331827C1 (de) * 1993-09-18 1995-01-19 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen einer Sicherung für Schraubverbindungen
US6714564B1 (en) * 1999-08-23 2004-03-30 B. E. Meyers & Co., Inc. Dual function single laser
US20030025080A1 (en) * 2001-08-03 2003-02-06 Sting Donald W. Mid-infrared spectrometer attachment to light microscopes
DE10341285A1 (de) * 2003-09-04 2005-03-31 Carl Zeiss Operationsmikroskop mit Spektrometer
US20050117209A1 (en) * 2003-11-28 2005-06-02 Carl Zeiss Ag. Surgical microscope for ophthalmology
US20080106787A1 (en) * 2006-11-02 2008-05-08 Olympus Corporation Microscope illumination apparatus
US20080180792A1 (en) * 2007-01-25 2008-07-31 Georgiev Todor G Light Field Microscope With Lenslet Array
US20100148083A1 (en) * 2007-04-03 2010-06-17 Chris Brown Spectrophotometer and method
US20110019271A1 (en) * 2009-07-23 2011-01-27 Leica Microsystems (Schweiz) Ag Microscope having a microscope body and a stand formed by a plurality of components to provide a supporting function or to enable positioning of the microscope in the room
US20120289832A1 (en) * 2009-12-22 2012-11-15 Miao Zhang Illumination Methods And Systems For Improving Image Resolution Of Imaging Systems
US20130201552A1 (en) * 2012-02-01 2013-08-08 Leica Microsystems (Schweiz) Ag Special-illumination surgical stereomicroscope
GB2512323A (en) * 2013-03-26 2014-10-01 Daniel Wellburn Laser beam intensity profile modulator for top hat beams
DE102013021280A1 (de) * 2013-12-19 2015-06-25 Benedikt Schmalz Objekt Vergrösserungs-Gerät
DE102014203324B3 (de) * 2014-02-25 2015-08-20 Sypro Optics Gmbh Wabenkondensorlinse mit Reflexionsfläche
CN105241849A (zh) * 2015-07-17 2016-01-13 北京理工大学 分光瞳激光差动共焦libs、拉曼光谱-质谱显微成像方法与装置
US20170018415A1 (en) * 2015-07-17 2017-01-19 Beijing Institute Of Technology Divided-aperture laser differential confocal libs and raman spectrum-mass spectrum microscopic imaging method and device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1918754B1 (de) Operationsmikroskop mit OCT-System
EP2564763B1 (de) Ophthalmologisches Analysegerät und Verfahren
EP1918753B1 (de) Operationsmikroskop mit OCT-System
EP2263061B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur optischen 3d-vermessung und zur farbmessung
EP2482113B1 (de) Operationsmikroskop mit OCT-System
DE102017115105B4 (de) Optisches kohärenztomografie-system und -verfahren mit mehreren aperturen
EP2445387B1 (de) Fixationskontrolleinrichtung und verfahren zur kontrolle einer fixation eines auges
WO2010031540A2 (de) Augenchirurgie-messsystem
EP2564764B1 (de) Ophthalmologisches Analysegerät und Verfahren
DE3422144A1 (de) Geraet zur darstellung flaechenhafter bereiche des menschlichen auges
WO1988003396A1 (en) Device for producing images of an object, and in particular for observing the rear region of the eye
EP3430362B1 (de) Anordnung und verfahren zur raman-spektroskopie
DE10307741A1 (de) Anordnung zur Bildfeldverbesserung bei ophthalmologischen Geräten
DE10252313B9 (de) Untersuchungssystem zur gleichzeitigen direkten Sichtbarmachung einer Fluoreszenzmarkierung und eines die Fluoreszenzmarkierung umgebenden Gewebebereichs und Untersuchungsverfahren dafür
EP3741290B1 (de) Vorrichtung zur abbildungserzeugung von hautläsionen
WO2005031427A1 (de) Verfahren zur probenuntersuchung und mikroskop mit evaneszenter probenbeleuchtung
WO2013041521A1 (de) Verfahren und vorrichtungen zur augenuntersuchung
DE10326527A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Bewegung eines menschlichen Auges
DE102011119899A1 (de) Mikroskopiesystem zur augenuntersuchung und oct-system
WO2018059657A1 (de) Operationsmikroskop mit einem infrarotspektrometer und verfahren zur feststellung pathologischer implikationen damit
DE102011102256A1 (de) Mikroskopiesystem zur augenuntersuchung und verfahren zum betreiben eines mikroskopiesystems
DE102008059876B4 (de) Ophthalmoskopie-System und Ophthalmoskopie-Verfahren
EP3946000A1 (de) Vorrichtungen zum erzeugen von leuchtverteilungen mit lichtwellenleitern
WO2018072807A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur feststellung pathologischer implikationen
CH712503A2 (de) Operationsmikroskop mit einer Infrarotstimulationsvorrichtung zur Untersuchung des Cortex.

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16782014

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16782014

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1