WO2019063763A1 - Vorrichtung zur einspiegelung von parameter und/oder bilddaten in den stereoskopischen beobachtungsstrahlengang ophthalmologischer geräte - Google Patents

Vorrichtung zur einspiegelung von parameter und/oder bilddaten in den stereoskopischen beobachtungsstrahlengang ophthalmologischer geräte Download PDF

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WO2019063763A1
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Manfred Dick
Gerald Kunath-Fandrei
René DENNER
Thomas WURLITZER
Rolf TEUSCHER
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Carl Zeiss Meditec Ag
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Definitions

  • the present invention relates to a device for reflecting relevant parameters and / or image data in the stereoscopic observation beam path ophthalmological devices, in particular devices for the therapeutic laser treatment of an eye.
  • retinal photocoagulation is an established method for the treatment of various diseases of the ocular fundus, such as diabetic retinopathy or diabetic macular edema.
  • a retinal layer carrying a dark dye especially melanin
  • the retina is heated and coagulated.
  • biochemical cofactors are stimulated.
  • the course of the disease is significantly slowed down or stopped. Solutions for this purpose are z. B. in the documents DE 30 24 169 A1 and DE 39 36 716 A1.
  • the laser radiation is coupled by means of an optical fiber in a laser slit lamp, to then be applied by the doctor under stereoscopic observation of the fundus.
  • the VISULAS 532s with the VITE option can also deliver multispot cascades in a fully automatic or manually modified sequence to enable the doctor to work more efficiently.
  • the laser slit lamp has to be set up accordingly by the doctor, but also the appropriate laser parameters have to be selected, such as:
  • the setting of the appropriate laser parameters is usually on the display of the laser console. It is particularly time-consuming and annoying for the doctor to turn his gaze alternately from the binocular of the stereomicroscope to the display of the laser console. For spectacle wearers, this can be particularly disadvantageous if the diopter compensation is used on the binocular and then reading glasses might be required to read the display settings.
  • retinal photocoagulation the retina is heated and coagulated by absorption of the laser beam in the retinal pigment epithelium
  • those referred to as “Subthreshold Micropulse Laser Therapy” or “MicroPulse® Laser Therapy” and in particular the “Selective Retinal Therapy” (SRT) are gentle treatment of the retina Retina, in which only a short-term photothermolysis of the retinal pigment epithelium takes place without damaging the layer of the photoreceptors.
  • These therapy methods described in detail under [3] and [4] are based on laser pulses in the range of ns - s and use the selective and temporally limited absorption within the retinal pigment epithelium, in particular using green laser light whose almost total heat remains within the selectively absorbing pigment epithelium within the thermal relaxation time (ns - s) and can not enter the photoreceptor layer Pigment epithelium too Regeneration stimulated without being able to detect visible damage on the fundus image.
  • a corresponding solution is described in detail in US Pat. No. 7,836,894 B2.
  • a further disadvantage here is that in the selective retinal therapy (SRT) method, in contrast to retinal photocoagulation, no coagulation effect is visible to the physician during therapy in the fundus color image. Rather, the physician must therefore very attentively note and register the areas treated on the retina. This is tiring for a single spot application even for experienced physicians and is even more difficult in the automated pattern applications.
  • SRT selective retinal therapy
  • a tracking system is integrated in these image-based laser systems, which makes these systems very complicated and expensive anyway.
  • the system of the OD-OS GmbH described under [5] therefore dispenses with the stereoscopic insight and uses only a 2D monitor for visualization, which is possible in principle. However, the physician must therefore refrain from information about the 3D situation in the diseased eye during the entire treatment.
  • EP 2 184 005 A1 describes an image processing method for computer-aided eye surgery, in particular for the implantation of toric intraocular lenses.
  • additional information such as, for example, the position of the cylinder axis is inserted into a reference image and displayed during the operation in the field of view of the surgical microscope.
  • WO14013438 A1 describes a laser treatment system in which current images of the treatment area are recorded by a camera. From an additional image processing unit existing reference images are transformed to each digital image of the camera, also with a or multiple graphical features of the reference image provided as graphics in the microscopic field of view and superimposed with the live image of the treatment area.
  • a disadvantage of the known in the prior art solutions to image-based laser systems for eye care has the effect that the time and computational effort for the treatment is considerable and the systems for the reflection of provided with information and data images or graphics complicated and are prone to failure.
  • the selection of the information and data to be reproduced by their variety is too complex and confusing.
  • US 2015/0085254 A1 describes a lighting system for a slit lamp which is based on a microdisplay.
  • the microdisplay can be self-luminous or have an additional illumination source.
  • an illuminated surface is also produced by the microdisplay and imaged onto the eye to be examined.
  • the display image is, for example, a gap that can be varied in length and width.
  • the microdisplay is also able to simultaneously display information such as measurement information, patient data, treatment parameters, preoperative images or a treatment plan. This additional information is reflected by the eye so that the operator recognizes this information.
  • the present invention has for its object to develop a device with the therapeutic laser treatments in the eye for an operator are significantly simplified. Movements to change the line of sight should be minimized for the operator, making treatment safer and more comfortable. Furthermore, the disadvantages of the known solutions of the prior art should be minimized or eliminated with the device.
  • the device according to the invention for the reflection of relevant parameters and / or image data in the stereoscopic observation beam ophthalmological devices, characterized in that an additional, connected to the control unit microdisplay and a Strahlumlenkelement for reflecting the parameters displayed on the microdisplay and / or image data in the stereoscopic observation beam path are present.
  • the proposed device is intended especially for ophthalmic devices for the therapeutic laser treatment in the eye, it can in principle also be applicable to ophthalmological devices for examination, diagnosis and surgical procedures.
  • FIG. 1 shows the arrangement of a device according to the invention in a binocular of a laser slit lamp
  • FIG. 2 shows a control element to be integrated into a laser slit lamp
  • FIG. 3 a laser slit lamp with integrated tilt / flip switch
  • Figure 4 a tap-rocker switch and a variant for displaying the set parameters
  • FIG. 5 shows a live image of the eye to be treated which can be seen by the operator in the binocular of a laser treatment device.
  • the device according to the invention for incorporating relevant parameters and / or image data into the stereoscopic observation beam path of ophthalmological devices has an additional microdisplay connected to the control unit and a beam deflecting element for reflecting the parameters and / or image data shown on the microdisplay into the stereoscopic observation beam path, which is preferably in the parallel beam path are arranged.
  • the proposed device provides a compact and cost-effective solution for the reflection of data, parameters and / or images for diagnostic, therapeutic and surgical ophthalmic devices with a stereomicroscope, which can be easily integrated in particular in devices with parallel beam path.
  • the ophthalmological device may be, for example, a laser slit lamp, a slit lamp with a link or else a binocular laser ophthalmoscope.
  • a monocular ophthalmic device without 3D visualization, but only a 2D visualization with the invention be equipped according to the device for reflection and a corresponding control unit.
  • self-luminous type microdisplays are used, these having an image diagonal ⁇ 1 ", preferably ⁇ 0.5" and particularly preferably ⁇ 0.4.
  • the microdisplays used should have an image refresh rate at a resolution of approximately 1024 ⁇ 768 of at least 24, preferably more than 50 and more preferably more than 100 images / s.
  • semitransparent mirrors or folding mirrors or prisms are used as the beam deflecting element.
  • a beam deflection element is provided without any spectral reflection or transmission errors.
  • the beam deflection element is displaceably arranged in the stereoscopic observation beam path for reflection of the parameters and / or image data displayed on the microdisplay.
  • two microdisplays and two beam deflecting elements are present for the representation and reflection of three-dimensional image data.
  • the display of a microdisplay is reflected in the beam path of the right eye and the display of the other microdisplay in the beam path of the left eye of the operator.
  • the microdisplays display identical, precisely superimposed image data, so that the operator can capture a two-dimensional image with both eyes.
  • a second display mode the operator is presented with the same image in the beam paths of the right and left eyes with an offset, in particular a lateral shift, so that the operator can acquire a stereoscopic image with depth information.
  • the basis for a spatial image impression of the operator is that our brain, in conjunction with the visual center, is able to derive depth information from the smallest lateral differences in position of the retinal images delivered by both of the two eyes.
  • the invention provides that on control elements
  • the laser parameters can be varied and activated within predefined ranges by means of adjusting elements on the laser slit lamp laser parameters and the visual information of the practitioner via these laser parameters using the integrated micro-displays according to the invention.
  • the beam deflection element or the beam deflection elements are arranged so that the reflection of the parameters and / or image data shown on the microdisplay into the stereoscopic observation beam path is in the direction of the operator.
  • the beam deflecting element is designed so that it can be folded, rotated or displaced by 90 ° in order to mirror the symbols, structures and / or image data displayed on the microdisplay into the stereoscopic observation beam path in the direction of the patient.
  • the beam deflecting element is designed so that it can be folded, rotated or displaced by 90 ° in order to mirror the symbols, structures and / or image data displayed on the microdisplay into the stereoscopic observation beam path in the direction of the patient.
  • fixation marks with or without dynamics or a structured, spectrally variable illumination can be provided for the patient's eye.
  • an image or video may be reflected and projected onto his eye.
  • the invention provides a structured or homogeneous illumination with the alpha frequency of about 1 1 Hz (8-14 Hz) or other frequencies in particular the frequency of our brain waves to apply to bring the patient in a relaxed situation, which may create a less sensitive patient's condition.
  • control unit is designed to control the microdisplay accordingly to represent a homogeneous or structured illuminated field, structures, characters, parameters, image data, video sequences or the like.
  • control unit is designed to vary the representations of the microdisplay as a function of the live image of the eye in color, contrast and brightness or to completely hide or switch off the live image of the eye.
  • an imaging unit and an angle mirror or prism are additionally arranged between a displaceable beam deflecting element and a microdisplay is described in more detail.
  • FIG. 1 shows the arrangement of the device according to the invention in a binocular of a laser treatment device, in particular a laser slit lamp.
  • the binocular 1 has the two (indicated as circles) beam paths 2 and 3 for the left and right eye of the operator.
  • the of the (not represented on the microdisplay 4 representations are imaged via an imaging unit 5 and an angle mirror 6 on the (shown as a square) Strahlumlenkelement 7 and reflected in the beam path 2 of the left eye of the operator.
  • the beam deflecting element 7 can in this case be displaced with the aid of the displacement unit 8 into the beam paths 3 for the right eye of the operator.
  • a microdisplay which can be used for the device according to the invention could have the following technical data:
  • Pixel size 7.6 ⁇ x 7.6 ⁇ (sub-pixel 3.8 ⁇ x 3.8 ⁇ )
  • Luminance Fill color RGB; White: up to 400cd / m 2 ; 1 17fL
  • the laser parameters within predefined ranges can be varied and activated via control elements on the laser slit lamp, such as a multifunctional joystick or an additional rocker or other adjusting elements, by means of adjusting elements on the laser slit lamp and the laser parameters can be adjusted with the aid of the integrated microdisplay according to the invention be provided as visual information to the practitioner.
  • control elements on the laser slit lamp such as a multifunctional joystick or an additional rocker or other adjusting elements
  • FIG. 2 shows a control element to be integrated in a laser slit lamp in the form of a combined joggle switch 10 for selecting and activating laser parameters.
  • a control element to be integrated in a laser slit lamp in the form of a combined joggle switch 10 for selecting and activating laser parameters.
  • the respective parameters such as height, width or distance of the pulses and by tilting the switch to the left or right, the value of the selected parameter is lowered or increased.
  • FIG. 3 shows a laser slit lamp 20, in which the combined joggle switch 10 is integrated in the vicinity of the joystick 21.
  • the display of the set laser parameters takes place with the aid of the integrated microdisplay according to the invention.
  • FIG. 4 shows a touch-and-tilt switch and a variant for displaying the set parameters.
  • the left-hand illustration shows that by tapping (arrow 11) of the jog-rocker switch 10 the selection of the respective parameter and by rocking to the left or right (arrow 12) the value of the respectively selected parameter is set by decreasing or increasing.
  • the right-hand illustration of FIG. 4 shows a variant for the representation of the set parameters. Accordingly, the pulse height was selected as parameters by means of the jog-rocker switch 10 and a value of 1250 mW was set.
  • FIG. 5 shows a live image of the eye to be treated which is to be seen by the operator in the binocular of a laser slit lamp.
  • the laser spot size and the number of applied laser spots are displayed, as well as the display brightness and the laser parameters below.
  • the selected parameter and its value pulse height, 1250 mW
  • other possible parameters pulse width and / or pulse interval
  • control unit is connected to an additionally existing camera in order to evaluate the live image of the eye and to detect the focus state.
  • the laser radiation is coupled into the treatment device via a square optical fiber.
  • a square laser spot is always visible in the desired focused working state of the laser spot on the retina.
  • an enlargement can be selected for the optical imaging of the fiber end.
  • the presence of this laser spot can be detected in the live image of the eye by means of image processing.
  • the result of the image processing can then be used as a safety criterion, so that the laser radiation is only released for the treatment when the focus state is present.
  • a traffic light informing the operator of the focus state may be displayed to motivate manual refocusing.
  • the focus can additionally be automated according to the invention, adjusted by motor.
  • microdisplay in addition to symbols, structures, image data and even video sequences can be displayed and reflected in the stereoscopic observation beam path.
  • forbidden zones for laser therapy such as the fovea or the optic nerve head
  • the operator can then be mirrored marks that surround these forbidden zones, for example. This enables a so-called "guiding" or a treatment procedure during the laser treatment with and without a pattern, making the performance of laser therapy safer and more efficient.
  • the aiming beam which points to potential treatment sites of the retina, can be detected, and in laserpattern laser coagulation a sequential aiming beam scan can be generated by image processing as a stationary image on the retina by summation of the camera images.
  • This standing pattern image can then be placed with a registered to the retina display standing for display on the potential treatment area of the retina. If the eye moves until laser therapy radiation is triggered, without an additional tracking system, the pattern displayed in the display would still geometrically correspond to the therapy pattern, but would be inserted elsewhere in the retina. Therefore, in this application, in addition to the registration of the display image to the live image of the retina, an additional tracking system for correcting the position of the display image on the live image of the retina should also be introduced.
  • the doctor has the opportunity to push the display image on the live image of the retina. This is supported by sequential display image reflection or partially transparent display arrangements. If only one display is used for one eye, the doctor can always see the live image of the retina with the other eye and perform the shift to register both images.
  • the device it is also possible to mirror both laser parameters and diagnostic image data in the field of view of the operator sequentially and / or simultaneously for observation of the eye.
  • the intensity of the reflection is adjustable and adapted to the particular lighting situation. So that the advantages of the device according to the invention also come into effect, it must be ensured that the operating elements for setting the parameters of the laser therapy radiation are designed and / or arranged such that the operator can operate them intuitively. It is advantageous if not only the currently set parameters but also the possible parameters are displayed as a complete menu.
  • diagnostic data or images can be displayed without having to look away from the binocular of the stereomicroscope. This allows the operator to constantly keep the patient's eye and in particular the areas to be treated in view.
  • the operation and display of the parameters of the external laser source are integrated into the ophthalmic device. Ultimately, therefore, the display of the treatment parameters on the external laser system can be omitted.
  • This has the added advantage, in particular in surgical areas, that the surface of an operating display of a laser console that is otherwise to be kept sterile can be dispensed with.
  • the device furthermore provides for a targeted planning of the treatment for the best possible patient-specific therapy on the basis of diagnostic data.
  • diagnostic data can be collected in particular on the basis of fundus images (color images, angiographic images, autofluorescence images, etc.), OCT images (optical coherence tomography) or confocal scanned images.
  • all said image data can also be reflected in the beam path during the treatment.
  • these data are presented intraoperatively as frames sequentially and / or by image division on the display in parallel.
  • the device according to the invention for incorporating relevant parameters and / or image data is also suitable for optimizing methods of selective retinal therapy (SRT) and considerably simplifying their implementation for the operator.
  • SRT selective retinal therapy
  • An additional camera for recording the live images for example the retina during the procedure, enables the operator to work accurately by:
  • the current situation at the fundus of the patient's eye is recorded either in the infrared and / or in the visible spectral range
  • the position of the pilot beam is detected with a connected image processing module and registered at the time of the triggering of the irradiation to the fundus image, - wherein the registration is sequential and summary, so that at any time of the laser therapy is a current treatment plan of the fund exists and
  • This treatment plan can be reflected by the operator at any time on the microdisplay in order to adjust the further procedure for the application of these non-visible laser treatment spots, which can be selected between different image sections or an overview image.
  • a device for reflecting relevant parameters and / or image data into the stereoscopic observation beam path of ophthalmological devices is made available to the operator.
  • the device provides special advantages in devices for the therapeutic laser treatment of an eye
  • the therapeutic laser treatment in the eye for an operator is greatly simplified, because movements for changing the viewing direction for the operator minimized and the treatment is thereby safer and more comfortable.
  • the device described here represents a very inexpensive and simple solution for the reflection of relevant parameters and / or image data. Due to its compactness, the device is very well integrated into existing optical arrangements, especially since in most cases the available space of the system is sufficient.
  • the solution represents a universally applicable solution for the reflection of parameters and / or image data.
  • the microdisplay can also be controlled in such a way that, when displaying image data, the ambient lighting is darkened or switched off at the same time.
  • the physician is given the opportunity to interpret data information itself and assign it to the live image.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einspiegelung relevanter Parameter und/oder Bilddaten in den stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang ophthalmologischer Geräte, insbesondere Geräten zur therapeutischen Laserbehandlungen eines Auges. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Einspiegelung relevanter Parameter und/oder Bilddaten in den stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang ophthalmologischer Geräte verfügt über ein zusätzliches, mit der Steuereinheit verbundenes Mikrodisplay und ein Strahlumlenkelement zur Einspiegelung der auf dem Mikrodisplay dargestellten Parameter und/oder Bilddaten in den stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang, die vorzugsweise im parallelen Strahlengang angeordnet sind. Obwohl die vorgeschlagene Vorrichtung insbesondere für ophthalmologische Geräte zur therapeutischen Laserbehandlungen im Auge vorgesehen ist, kann sie prinzipiell auch für ophthalmologische Geräte zur Untersuchung, Diagnose und chirurgische Eingriffe anwendbar.

Description

Vorrichtung zur Einspiegelung von Parameter und/oder Bilddaten in den stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang ophthalmologischer Geräte
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einspiegelung relevanter Parameter und/oder Bilddaten in den stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang ophthalmologischer Geräte, insbesondere Geräten zur therapeutischen Laserbehandlungen eines Auges.
Therapeutische Lasertherapien des erkrankten Auges sind seit Jahrzehnten im klinischen Alltag integriert. Dabei ist insbesondere die retinale Photokoagulation eine etablierte Methode zur Behandlung verschiedener Erkrankungen des Augenhintergrundes, wie zum Beispiel der diabetischen Retinopathie oder des diabetischen Makulaödems. Durch Absorption des Laserstrahls im retinalen Pigmentepithel, einer in der Netzhaut liegenden, einen dunklen Farbstoff (insbesondere Melanin) tragenden Schicht, wird die Netzhaut erwärmt und koaguliert. Dadurch wird der Stoffwechsel auf die noch gesunden Bereiche der Netzhaut fokussiert. Außerdem werden biochemische Kofaktoren stimuliert. Der Krankheitsverlauf wird so deutlich verlangsamt oder gestoppt. Lösungen hierzu sind z. B. in den Schriften DE 30 24 169 A1 und DE 39 36 716 A1 beschrieben.
Bei modernen Laserkoagulatoren wie beispielsweise den Geräten Visulas 532s und Visulas Thon der Carl Zeiss Meditec AG wird die Laserstrahlung mit Hilfe einer Lichtleitfaser in eine Laserspaltlampe eingekoppelt, um dann vom Arzt unter stereoskopischer Beobachtung am Augenhintergrund appliziert zu werden. Wie den Firmenprospekten [1 ] und [2] zu entnehmen ist, kann der VISULAS 532s mit der VITE-Option auch Multispot-Kaskaden in voll-automatischer oder von Hand modifizierter Abfolge abgeben, um dem Arzt ein effizienteres Arbeiten zu ermöglichen.
Bei dieser Therapie hat der Arzt die folgenden Aufgaben meist sogar gleichzeitig zu bewältigen:
- zunächst die Laserspaltlampe auf den Patienten auszurichten, - ein Laserkontaktglas an seinem Auge zu kontaktieren und zu halten, um den optischen Einblick insbesondere auf die Retina zu gewährleisten,
- die Spaltbeleuchtung der Laserspaltlampe einzurichten, um die zu behandelnden Areale der Netzhaut visuell optimal erfassen zu können und
- mit Hilfe des Pilotstrahls des Koagulationslasers die Position der Behandlungsspots einzurichten, sowie
- die Größe des Behandlungsspots einzustellen.
Während der Arzt diese Aufgaben abarbeitet ist sein Blick stets durch das Binokular des Stereomikroskops der Laserspaltlampe auf das zu behandelnde Auge gerichtet, wobei auch noch die Auswahl einer geeigneten Vergrößerung und Fokussierung mit Hilfe eines Joystick an der Spaltlampe erfolgen muss.
Vom Arzt ist aber nicht nur die Laserspaltlampe entsprechend einzurichten, sondern es sind auch noch die geeigneten Laserparameter auszuwählen, wie beispielsweise:
- Laserleistung (mW),
- Pulsdauer (ms),
- gegebenenfalls die Laserwellenlänge und
- Einzelschuss oder Pattern.
Die Einstellung der geeigneten Laserparameter erfolgt in der Regel am Display der Laserkonsole. Dabei ist es für den Arzt insbesondere zeitaufwändig und störend, den Blick abwechselnd vom Binokular des Stereomikroskops zum Display der Laserkonsole zu wenden. Für Brillenträger kann dies besonders nachteilig sein, wenn der Dioptrienausgleich am Binokular verwendet wird und dann zum Lesen der Displayeinstellungen eventuell eine Lesebrille erforderlich wäre.
Damit sollten die Vorbereitungen für eine Behandlung abgeschlossen sein. Um die Therapie optimal durchführen zu können ist es jedoch des Weiteren erforderlich, dass sich der Arzt diagnostische Befunde des Patienten wie Fundusbilder, Angiografiebilder sowie OCT-Scans des Fundus ansieht und diese auch „im Auge" zu behält. Diese diagnostischen Befunde in Form von Bilder werden in der Regel auf einem weiteren Display angezeigt, auf welches der Arzt ebenfalls seinen Blick lenken muss. Dies ist wiederum mit den bereits genannten Nachteilen verbunden.
Die mit den zahlreichen Änderungen der Blickrichtung verbundenen Bewegungen des Arztes können aber auch dazu führen, dass sich die Ausrichtung der Laserspaltlampe auf den Patienten wieder verändert und vor der eigentlichen therapeutischen Behandlung wieder herzustellen ist.
Es stellen sich folglich unterschiedliche Aufgaben nahezu gleichzeitig und es gibt einen großen Bedarf diese Arbeitsumgebung sicherer und einfacher zu gestalten.
Neben der retinalen Photokoagulation existieren nach dem bekannten Stand der Technik noch weitere therapeutische Lasertherapien am Auge.
Während bei der retinalen Photokoagulation durch Absorption des Laserstrahls im retinalen Pigmentepithel die Netzhaut erwärmt und koaguliert wird, bezeichnen die als„Subthreshold Micropulse Laser Therapy" oder„MicroPulse® Laser Therapy" und insbesondere die„Selektive Retina Therapie" (SRT) eine schonende Behandlung der Retina, bei der nur eine kurzzeitige Photothermolyse des retinalen Pigmentepithels erfolgt und zwar ohne dabei die Schicht der Photorezeptoren zu schädigen. Diese, unter [3] und [4] im Detail beschriebenen Therapie-Verfahren basieren auf Laserimpulsen im Bereich von ns - s und nutzen die selektive und zeitlich begrenzte Absorption innerhalb des retinalen Pigmentepithels. Dabei wird insbesondere grünes Laserlicht verwendet, dessen nahezu gesamte Wärme innerhalb der thermischen Relaxationszeit (ns - s) im selektiv absorbierenden Pigmentepithel verbleibt und nicht in die Schicht der Photorezeptoren gelangen kann. Hierdurch wird das geschädigte Pigmentepithel zur Regeneration angeregt, ohne sichtbare Schäden auf dem Fundusbild erkennen zu können. Eine entsprechende Lösung wird im Detail in der US 7,836,894 B2 beschrieben. Nachteilig wirkt sich hierbei zusätzlich aus, dass bei den Verfahren der selektiven Retinatherapie (SRT) im Gegensatz zur retinalen Photokoagulation während der Therapie im Fundus-Farbbild für den Arzt kein Koagulationseffekt sichtbar wird. Vielmehr muss der Arzt deshalb die auf der Retina behandelten Areale sehr aufmerksam vermerken und registrieren. Dies ist bei einer Einzelspotapplikation selbst für geübte Ärzte anstrengend und wird bei der automatisierten Patternapplikationen noch schwieriger.
Zu den laserbasierten Behandlungsverfahren erkrankter Augen sind nach dem bekannten Stand der Technik nicht nur therapeutische Lasertherapien bekannt sondern auch die ebenfalls seit Jahrzehnten im klinischen Alltag integrierte, laserbasierte bildgestützte Augenchirurgie zu zählen.
In diese bildgestützten Laser-Systeme ist neben einer Registriereinheit auch ein Trackingsystem integriert, was diese Systeme ohnehin sehr aufwendig und teuer machen. Bei dem unter [5] beschriebenen System der OD-OS GmbH wird deshalb auf den stereoskopischen Einblick verzichtet und nur ein 2D-Monitor zur Visualisierung benutzt, was prinzipiell möglich ist. Allerdings muss der Arzt dadurch auf Informationen zur 3D-Situation im erkrankten Auge während der gesamten Behandlung verzichten.
In EP 2 184 005 A1 wird eine Bildverarbeitungsmethode zur computergestützten Augenchirurgie, insbesondere für die Implantation von torischen Intraokularlinsen beschrieben. Hierbei werden in ein Referenzbild zusätzliche Informationen wie beispielsweise die Lage der Zylinderachse einfügt und während der Operation im Sichtfeld des Operationsmikroskops angezeigt.
In WO14013438 A1 wird ein System zur Laserbehandlung beschrieben, bei dem von einer Kamera aktuelle Bilder des Behandlungsgebietes aufgenommen werden. Von einer zusätzlichen Bildverarbeitungseinheit werden vorhandene Referenzbilder auf jedes digitale Bild der Kamera transformiert, ebenfalls mit ein oder mehrere graphischen Merkmalen des Referenzbildes versehen, als Graphiken in das mikroskopische Sichtfeld gebracht und mit dem Livebild des Behandlungsgebietes überlagert.
Nachteilig bei den nach dem Stand der Technik bekannten Lösungen zu bildgestützten Laser-Systemen für die Augenbehandlung wirkt sich aus, dass der zeitliche und rechentechnische Aufwand für die Aufbereitung erheblich ist und die Systeme für die Einspiegelung der mit Informationen und Daten versehenen Bilder oder Grafiken kompliziert und störanfällig sind. Außerdem ist die Auswahl der abzubildenden Informationen und Daten durch deren Vielzahl zu aufwendig und unübersichtlich.
In der US 2015/0085254 A1 wird ein Beleuchtungssystem für eine Spaltlampe beschrieben, welches auf einem Mikrodisplay basiert. Das Mikrodisplay kann dabei selbstleuchtend sein oder über eine zusätzliche Beleuchtungsquelle verfügen. Vom Mikrodisplay wird neben einem Anzeigebild auch eine beleuchtete Fläche erzeugt und auf das zu untersuchende Auge abgebildet. Das Anzeigebild ist beispielsweise ein in Länge und Breite variierbarer Spalt. Das Mikrodisplay ist aber auch in der Lage, gleichzeitig Informationen, wie Messinformationen, Patientendaten, Behandlungsparameter, präoperative Bilder oder einen Behandlungsplan anzuzeigen. Diese zusätzlichen Informationen werden vom Auge reflektiert, so dass der Bediener diese Informationen erkennt.
Literatur:
[1 ] Firmenprospekt;„VISULAS 532s von ZEISS; Carl Zeiss Meditec AG;
DE_31 _010_0022 III, Gedruckt in Deutschland CZ-lll/2017
[2] Firmenprospekt;„VISULAS Trion von ZEISS"; Carl Zeiss Meditec AG;
DE_31_010_0006I> Gedruckt in Deutschland CZ-VI/2015
[3] Küre, Christine et al; "Subthreshold Micropulse Laser Therapy for Retinal Disorders"; RETINA TODAY; January/February 201 1 ; 67-70 [4] IRDEX: http://www.iridex.conn/MicroPulsereg.aspx
[5] OD-OS GmbH: https://www.od-os.com/de/navilas-laser-svstem/
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zu entwickeln, mit der therapeutische Laserbehandlungen im Auge für einen Bediener wesentlich vereinfacht werden. Dabei sollen Bewegungen zur Änderungen der Blickrichtung für den Bediener minimiert und die Behandlung dadurch sicherer und komfortabler werden. Des Weiteren sollen mit der Vorrichtung die Nachteile der bekannten Lösungen des Standes der Technik minimiert oder abgestellt werden.
Diese Aufgabe wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Einspiegelung relevanter Parameter und/oder Bilddaten in den stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang ophthalmologischer Geräte, dadurch gelöst, dass ein zusätzliches, mit der Steuereinheit verbundenes Mikrodisplay und ein Strahlumlenkelement zur Einspiegelung der auf dem Mikrodisplay dargestellten Parameter und/oder Bilddaten in den stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang vorhanden sind.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Obwohl die vorgeschlagene Vorrichtung insbesondere für ophthalmologische Geräte zur therapeutischen Laserbehandlungen im Auge vorgesehen ist, kann sie prinzipiell auch für ophthalmologische Geräte zur Untersuchung, Diagnose und chirurgische Eingriffe anwendbar.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dazu zeigen Figur 1 : die Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Binokular einer Laserspaltlampe,
Figur 2: ein in eine Laserspaltlampe zu integrierendes Bedienelement in
Form eines kombinierten Tipp-Wipp-Schalters zur Auswahl und Aktivierung von Laserparametern,
Figur 3: eine Laserspaltlampe mit integriertem Tipp-Wipp-Schalter,
Figur 4: einen Tipp-Wipp-Schalter und eine Variante für die Darstellung der eingestellten Parameter und
Figur 5: ein im Binokular eines Laserbehandlungsgerätes vom Bediener zu sehende Livebild des zu behandelnden Auges.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Einspiegelung relevanter Parameter und/oder Bilddaten in den stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang ophthalmologischer Geräte verfügt über ein zusätzliches, mit der Steuereinheit verbundenes Mikrodisplay und ein Strahlumlenkelement zur Einspiegelung der auf dem Mikrodisplay dargestellten Parameter und/oder Bilddaten in den stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang, die vorzugsweise im parallelen Strahlengang angeordnet sind.
Die vorgeschlagene Vorrichtung stellt eine kompakte und preiswerte Lösung zur Einspiegelung von Daten, Parametern und/oder Bildern für diagnostische, therapeutische und chirurgische ophthalmologische Geräte mit einem Stereomikroskop dar, die insbesondere in Geräte mit parallelen Strahlengang leicht integriert werden kann. Dabei kann das ophthalmologische Gerät beispielsweise eine Laserspaltlampe, eine Spaltlampe mit Link oder auch ein binokulares Laserophthal- moskop sein.
In einem einfachen Fall kann auch ein monokulares ophthalmologisches Gerät ohne 3D-Visualisierung, sondern nur einer 2D-Visualisierung mit der erfindungs- gemäßen Vorrichtung zur Einspiegelung und einer entsprechenden Bedieneinheit ausgestattet werden.
Einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung entsprechend werden Mikrodisplays vom selbstleuchtenden Typ verwendet, wobei diese eine Bilddiagonalen < 1 ", vorzugsweise < 0,5" und besonders bevorzugt < 0,4" aufweisen. Die verwendeten Mikrodisplays sollten bei einer Auflösung von etwa 1024 x 768 eine Bildwiederholrate von mindestens 24, vorzugsweise mehr als 50 und besonders bevorzugt von mehr als 100 Bilder/s aufweisen.
Erfindungsgemäß werden als Strahlumlenkelement halbdurchlässige Spiegel oder Klappspiegel bzw. Prismen verwendet.
Für eine farbechte Einspiegelung der auf dem Display dargestellten Parameter und insbesondere Bilder ist ein Strahlumlenkelement ohne jegliche spektralen Reflexions- bzw. Transmissionsfehler vorgesehen.
Einer zweiten vorteilhaften Ausgestaltung entsprechend wird das Strahlumlenkelement zur Einspiegelung der auf dem Mikrodisplay dargestellten Parameter und/oder Bilddaten in den stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang verschiebbar angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass die auf dem Mikrodisplay dargestellten Parameter und/oder Bilddaten wahlweise in den Strahlengang des rechten oder des linken Auges des Bedieners eingekoppelt werden kann. Damit kann die Visualisierung auf das führende bzw. nicht führende Auge und die damit verbundenen kognitiven Sehfähigkeiten des Bedieners angepasst werden.
Einer dritten vorteilhaften Ausgestaltung entsprechend sind zur Darstellung und Einspiegelung dreidimensionaler Bilddaten zwei Mikrodisplays und zwei Strahlumlenkelemente vorhanden. Hierbei wird die Anzeige des einen Mikrodisplays in den Strahlengang des rechten Auges und die Anzeige des anderen Mikrodisplays in den Strahlengang des linken Auges des Bedieners eingespiegelt. In einem ersten Anzeigemodus zeigen die Mikrodisplays identische, exakt überlagerte Bilddaten, so dass der Bediener mit beiden Augen ein zweidimensionales Bild erfassen kann.
In einem zweiten Anzeigemodus wird dem Bediener das gleiche Bild in den Strahlengängen des rechten und des linken Auges mit einem Versatz, insbesondere einer lateralen Verschiebung dargeboten, so dass der Bediener ein stereoskopisches Bild mit Tiefeninformationen erfassen kann.
Die Grundlage für einen räumlichen Bildeindruck des Bedieners liegt darin begründet, dass unser Gehirn in Verbindung mit dem Sehzentrum in der Lage ist, aus kleinsten seitlichen Lageunterschieden der von beiden beider Augen gelieferten Netzhautbilder Tiefeninformationen abzuleiten.
Damit wird es erstmals möglich einem mit einem Stereomikroskop diagnostizierenden und/oder therapeutisch oder chirurgisch tätigen Bediener neben dem durch das Stereomikroskop gegebenen stereoskopischen Livebild auf das Auge auch ein weiteres diagnostisches, dreidimensionales Bild in das Binokular ein- zuspiegeln.
Der besondere Vorteil einer derartigen Vorrichtung ist darin zu sehen, dass der Bediener seinen Blick nicht vom Binokular abwenden muss, um beispielsweise auf einem separaten 3D-Monitor ein für die Durchführung der Untersuchung, Therapie oder Operation wichtiges Stereobild zu betrachten.
Vielmehr ist es mit dieser Vorrichtung möglich wichtige Informationen„per Knopfdruck" zu erhalten und zwar ohne dass der Bediener seine Blickrichtung oder den des Akkommodationszustandes seines Auges ändern muss.
Dieser Vorteil wird neben der oben beschriebenen intraoperativen Information des Bedieners einer Laserspaltlampe primär schon bei der Bedienung und insbesondere bei der Änderung von Laserparametern während der Behandlung wirksam. So ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass über Bedienelemente an der Laserspaltlampe wie einem multifunktionalen Joystick oder eine zusätzliche Wippe bzw. andere Stellelemente die Laserparameter innerhalb vordefinierter Bereiche mittels Stellelementen an der Laserspaltlampe die Laserparameter variiert und aktiviert werden können und die visuelle Information des Behandlers über diese Laserparameter mit Hilfe des erfindungsgemäßen integrierten Mikro- displays erfolgt.
Bei den bisher beschriebenen Ausgestaltungsvarianten der erfinderischen Vorrichtung ist das Strahlumlenkelement bzw. sind die Strahlumlenkelemente so angeordnet, dass die Einspiegelung der auf dem Mikrodisplay dargestellten Parameter und/oder Bilddaten in den stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang in Richtung des Bedieners erfolgt.
Einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung entsprechend ist das Strahlumlenkelement so ausgebildet, dass es um 90° geklappt, gedreht oder verschoben werden kann, um die auf dem Mikrodisplay dargestellten Symbole, Strukturen und/oder Bilddaten in den stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang in Richtung des Patienten einzuspiegeln. Bei entsprechender Anordnung von zwei Mikrodisplays und zwei Strahlumlenkelemente ist es auch hier möglich, dreidimensionaler Bilddaten darzustellen und einzuspiegeln.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung selbstleuchtender Mikrodisplays ergibt sich auch die Möglichkeit der Projektion von Daten wie Strukturen, Bilddaten oder Symbolen auf den Augenhintergrund des Patienten. Dazu sind lediglich die Umlenkrichtung der vorzugsweise im parallelen Strahlengang angeordneten Strahlumlenkelemente zu verändern, was durch klappen, Drehen oder Verschieben erfolgen kann.
So können für das Patientenauge beispielsweise Fixationsmarken mit und ohne Dynamik oder eine strukturierte, spektral veränderbare Beleuchtung zur Verfügung gestellt werden. Weiterhin kann während der Behandlung des Patienten zu dessen Beruhigung ein Bild oder Video eingespiegelt und auf sein Auge projiziert werden. Diese für den Patienten eingespiegelten Informationen, Fixiermarken, Bilder oder Videos können nur vom Patienten wahrgenommen werden und beeinträchtigen das Blickfeld des Bedieners nicht.
Für diesen Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen eine strukturierte oder auch homogene Beleuchtung mit der Alpha-Frequenz von ca. 1 1 Hz (8-14 Hz) oder auch anderer Frequenzen insbesondere der Frequenz unserer Hirnwellen zu applizieren um den Patienten in eine entspannte Situation zu bringen, die unter Umständen einen schmerzunempfindlicheren Zustand des Patienten erzeugt.
Einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung entsprechend ist die Steuereinheit ausgebildet das Mikrodisplay entsprechend anzusteuern, um ein homogenes oder strukturiertes Leuchtfeld, Strukturen, Zeichen, Parameter, Bilddaten, Videosequenzen o. ä. darzustellen.
Weiterhin ist die Steuereinheit ausgebildet die Darstellungen des Mikrodisplays in Abhängigkeit des Livebildes des Auges in Farbe, Kontrast und Helligkeit zu variieren oder auch das Livebildes des Auges völlig auszublenden oder abzuschalten.
Im Folgenden wird eine vorteilhafte Ausgestaltung, bei der zwischen einem verschiebbaren Strahlumlenkelement und einem Mikrodisplay zusätzlich eine Abbildungseinheit und ein Winkelspiegel oder Prisma angeordnet sind, näher beschrieben.
Hierzu zeigt die Figur 1 die Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Binokular eines Laserbehandlungsgerätes, insbesondere einer Laserspaltlampe.
Das Binokular 1 verfügt über die beiden (als Kreise angedeuteten) Strahlengänge 2 und 3 für das linke und rechte Auge des Bedieners. Die von der (nicht dargestellten Steuereinheit) auf dem Mikrodisplay 4 erzeugten Darstellungen werden über eine Abbildungseinheit 5 und einen Winkelspiegel 6 auf das (als Quadrat dargestellte) Strahlumlenkelement 7 abgebildet und in den Strahlengang 2 des linken Auges des Bedieners eingespiegelt. Das Strahlumlenkelement 7 kann hierbei mit Hilfe der Verschiebeeinheit 8 in den Strahlengänge 3 für das rechte Auge des Bedieners verschoben werden.
Ein für die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendbares Mikrodisplay könnte folgende technische Daten aufweisen:
Auflösung: 1024 x 768 (XGA)
Pixelgröße: 7.6μηΊ x 7.6μηΊ (sub-pixel 3.8μηΊ x 3.8μηΊ)
Aktive Fläche: 7.93 mm x 5.99 mm / 0.39" diagonal
Leuchtdichte: Füll color RGB; White: up to 400cd/m2; 1 17fL
Kontrastverhältnis: 10.000:1
Video-Interface. Digital-Standard (RGB 4:4:4, YCbCr 4:2:2)
Bildrate 24 bis 120 Bilder pro Sekunde
Energieverbrauch: 200mW im typischen Videomodus
Betriebstemperatur: -20°C bis 50°C
Lagertemperatur: -30°C bis 70°C
So ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass über Bedienelemente an der Laserspaltlampe wie einem multifunktionalen Joystick oder eine zusätzliche Wippe bzw. andere Stellelemente die Laserparameter innerhalb vordefinierter Bereiche mittels Stellelementen an der Laserspaltlampe die Laserparameter variiert und aktiviert werden können und die eingestellten Laserparameter mit Hilfe des erfindungsgemäßen integrierten Mikrodisplays als visuelle Informationen dem Behandler zur Verfügung gestellt werden.
Die Figur 2 zeigt ein in eine Laserspaltlampe zu integrierendes Bedienelement in Form eines kombinierten Tipp-Wipp-Schalters 10 zur Auswahl und Aktivierung von Laserparametern. Erfindungsgemäß wird durch Tippen der jeweiligen Parameter, wie beispielsweise Höhe, Breite oder Abstand der Pulse ausgewählt und durch wippen des Schalters nach links oder rechts der Wert des jeweils gewählten Parameters gesenkt bzw. erhöht.
Hierzu zeigt die Figur 3 eine Laserspaltlampe 20, bei dem der kombinierten Tipp- Wipp-Schalters 10 in die Nähe des Joysticks 21 integriert ist. Die Anzeige der eingestellten Laserparameter erfolgt mit Hilfe des erfindungsgemäßen integrierten Mikrodisplays.
Die Figur 4 zeigt einen Tipp-Wipp-Schalter und eine Variante für die Darstellung der eingestellten Parameter. Der linken Abbildung ist zu entnehmen, dass durch Tippen (Pfeil 11 ) des Tipp-Wipp-Schalters 10 die Auswahl des jeweiligen Parameters und durch Wippen nach links oder rechts (Pfeil 12) der Wert des jeweils gewählten Parameters durch senken oder erhöhen eingestellt wird.
Die rechte Abbildung der Figur 4 zeigt eine Varianten für die Darstellung der eingestellten Parameter. Dem entsprechend wurde mittels des Tipp-Wipp-Schalters 10 als Parameters die Pulshöhe ausgewählt und ein Wert von 1250mW eingestellt.
Die Figur 5 zeigt ein im Binokular einer Laserspaltlampe vom Bediener zu sehendes Livebild des zu behandelnden Auges.
Im dargestellten Livebild werden oben die Laser-Spotgröße und die Anzahl der applizierten Laserspots sowie unten die Display-Helligkeit und die Laserparameter angezeigt. Im Gegensatz zu Figur 4 wird hier nicht nur der ausgewählte Parameter und dessen Wert (Pulshöhe, 1250mW) sondern auch andere mögliche Parameter (Pulsbreite und/oder Pulsabstand) angezeigt.
Dabei können alle für Bediener beschriebenen Konfigurationen des Mikrodisplays verwendet werden. Die Information des Bedieners zur Auswahl der Laserparameter kann nur über dieses Mikrodisplay mit den beschriebenen Vorteilen erfolgen oder auch parallel dazu noch über eine Anzeige auf einer konventionellen Bedieneinheit, die separat zur Laserspaltlampe angeordnet ist. Einer letzten vorteilhaften Ausgestaltung entsprechend ist die Steuereinheit mit einer zusätzlich vorhandenen Kamera verbunden, um das Livebild des Auges auszuwerten und den Fokussierzustand zu detektieren.
Hierbei ist es vorteilhaft, wenn für die Einkopplung der Laserstrahlung in das Behandlungsgerät über eine quadratische Lichtleitfaser erfolgt. Durch eine einfache optische Abbildung des Faserendes ist im gewünschten fokussierten Arbeitszustand des Laserspots auf der Retina immer auch ein quadratischer Laserspot sichtbar. Dabei kann für die optische Abbildung des Faserendes eine Vergrößerung gewählt werden. Das Vorhandensein dieses Laserspots kann im Livebild des Auges mittels Bildverarbeitung detektiert werden.
Das Ergebnis der Bildverarbeitung kann dann als Sicherheitskriterium genutzt werden, so dass die Laserstrahlung für die Behandlung nur freigegeben wird, wenn der Fokussierzustand vorliegt.
Alternativ kann dem Bediener eine Ampel eingespiegelt werden, die über den Fokussierzustand informiert, um damit eine manuelle Nachfokussierung zu motivieren. In einer automatisierten Lösung kann zusätzlich erfindungsgemäß der Fokus automatisiert, motorisch nachgestellt werden.
Abschließend wird beispielhaft auf einige Möglichkeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung und den damit verbundenen Vorteilen eingegangen.
Wie bereits erwähnt lassen sich mit dem Mikrodisplay neben Symbolen, Strukturen, auch Bilddaten und sogar Videosequenzen darstellen und in den stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang einspiegeln.
In Kombination mit einer, ein Livebild beispielsweise der Retina aufzeichnenden Kamera und einer entsprechenden Bildverarbeitung lassen sich verbotene Zonen für eine Lasertherapie, wie die Fovea oder der Sehnervenkopf detektieren. Dem Bediener können dann Markierungen eingespiegelt werden, die diese verbotenen Zonen beispielsweise umranden. Damit wird ein sogenanntes„Guiding" bzw. eine Behandlungsführung bei der Laserbehandlung mit und auch ohne Pattern ermöglicht. Damit kann die Durchführung der Lasertherapie sicherer und effizienter gestaltet werden.
Bei der genannten Aufzeichnung von Livebildern kann der Zielstrahl, welcher auf potentielle Behandlungsorte der Retina zeigt, erkannt werden und bei der Laserpattern-Laserkoagulation ein sequentieller Zielstrahlscan durch Bildverarbeitung als ein stehendes Bild auf der Retina mittels Summation der Kamerabilder erzeugt werden. Dieses stehende Pattern Bild kann dann mit einem zur Retina registrierten Display stehend zur Anzeige über dem potentiellen Behandlungsareal der Retina gebracht werden. Wenn sich das Auge bis zur Auslösung der Lasertherapiestrahlung bewegt, würde ohne ein zusätzliches Trackingsys- tem das im Display angezeigte Pattern zwar geometrisch weiterhin dem Thera- piepattern entsprechen, aber an einer anderen Stelle der Retina eingebracht werden. Daher sollte bei dieser Anwendung neben der Registrierung des Displaybildes zum Livebild der Retina ebenfalls ein zusätzliches Trackingsystem zur Korrektur der Position des Displaybildes auf das Livebild der Retina eingeführt werden. Im einfachen Fall, hat der Arzt die Möglichkeit das Displaybild auf das Livebild der Retina zu schieben. Dies wird bei sequentieller Displaybild-Ein- spiegelung oder teiltransparentem Displayanordnungen unterstützt. Wenn nur ein Display für ein Auge eingesetzt wird, kann der Arzt das Livebild der Retina immer auch mit dem anderen Auge wahrnehmen und die Verschiebung zur Registrierung beider Bilder durchführen.
Mit der Vorrichtung ist es auch möglich, sowohl Laserparameter als auch diagnostische Bilddaten in das Gesichtsfeld des Bedieners sequentiell und/oder gleichzeitig zur Beobachtung des Auges einzuspiegeln. Insbesondere ist die Intensität der Einspiegelung einstellbaren und an die jeweilige Beleuchtungssituation angepasst. Damit die Vorzüge der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch zur Geltung kommen, ist dafür zu sorgen, dass die Bedienelemente für die Einstellung der Parameter der Lasertherapiestrahlung so ausgebildet und/oder angeordnet sein, dass der Bediener diese intuitiv bedienen kann. Dafür ist es von Vorteil, wenn nicht nur die aktuell eingestellten Parameter, sondern auch die möglichen Parameter als komplettes Menü eingespiegelt werden.
Nur so kann gewährleistet werden, dass der Bediener die Einstellungen der Laserparameter am Anfang oder auch während der Behandlung vornehmen bzw. ändern kann und zwar ohne dass er sein Blick vom Binokular des ophthalmologischen Gerätes abzuwenden braucht.
Vorzugsweise sollten hierzu nicht nur Statuswerte der einzelnen Systemparameter sondern eine gesamte Menü-Führung zur Einstellung aller Laser-Steuerparameter im Mikrodisplay angezeigt werden. Durch die Anzeige aller wählbaren Parameter wird der Bediener in die Lage versetzt, die gewünschten Parameter direkt zu selektieren und nicht der Reihe nach zu durchsuchen.
Die Bedienelemente sollen es aber auch ermöglichen, dass während der Behandlung z. B. diagnostische Daten oder Bilder angezeigt werden können, ohne dabei den Blick vom Binokular des Stereomikroskops abwenden zu müssen. So kann der Bediener das Patientenauges und insbesondere die zu behandelnden Areale ständig im Blickfeld behalten.
Bei der vorgeschlagenen Vorrichtung sind die Bedienung und die Anzeige für die Parameter der externen Laserquelle in das ophthalmologische Gerät integriert. Letztendlich kann somit die Anzeige der Behandlungsparameter am externen Lasersystem entfallen. Insbesondere in OP-Bereichen hat dies den zusätzlichen Vorteil, dass die ansonsten steril zu haltende Oberfläche eines Bediendisplays einer Laserkonsole entfallen kann.
Die Vorrichtung sieht weiterhin eine gezielte Planung der Behandlung zur bestmöglichen patientenindividuellen Therapie aufgrund diagnostischer Daten vor. Diese Daten können insbesondere aufgrund von Fundusbildern (Farbbilder, Angi- ografiebilder, Autofluoreszenzbilder,...), OCT-Bildern (Optische Kohärenz Tomo- grafie) oder konfokal gescannten Bildern erhoben werden.
Erfindungsgemäß lassen sich alle genannten Bilddaten auch während der Behandlung in den Strahlengang einspiegeln. Mit Hilfe des Mikrodisplays werden diese Daten intraoperativ als Vollbilder sequentiell und/oder durch eine Bildteilung auf dem Display parallel dargeboten.
Wie bereits erwähnt, wird bei den Verfahren der selektiven Retinatherapie (SRT) im Gegensatz zur retinalen Photokoagulation während der Therapie im Fundus- Farbbild für den Bediener kein Koagulationseffekt sichtbar, so dass der Bediener deshalb die auf der Retina behandelten Areale sehr aufmerksam vermerken und registrieren muss.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Einspiegelung relevanter Parameter und/oder Bilddaten ist auch geeignet, Verfahren der selektiven Retinatherapie (SRT) zu optimieren und deren Durchführung für den Bediener zu wesentlich vereinfachen.
Durch eine zusätzliche Kamera zur Aufzeichnung der Livebilder beispielsweise der Retina während des Verfahrens ermöglicht dem Bediener ein zielsicheres Arbeiten, indem:
- mit der zusätzlichen Kamera die aktuelle Situation am Fundus des Patientenauges entweder im infraroten und/oder im sichtbaren Spektralbereich aufgezeichnet wird,
- mit einem angeschlossenen Bildverarbeitungsmodul die Position des Pilotstrahls detektiert und zum Zeitpunkt der Auslösung der Bestrahlung zum Fundusbild registriert wird, - wobei die Registrierung sequentiell und summarisch erfolgt, so dass zu jedem Zeitpunkt der Lasertherapie ein aktueller Behandlungsplan des Fundus vorliegt und
- dieser Behandlungsplan vom Bediener jederzeit über das Mikrodisplay eingespiegelt werden kann, um das weitere Vorgehen zur Applikation dieser nicht sichtbaren Laser-Behandlungsspots abgleichen zu können, wobei zwischen unterschiedlichen Bildausschnitten oder einem Übersichtsbild gewählt werden kann.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird dem Bediener eine Vorrichtung zur Einspiegelung relevanter Parameter und/oder Bilddaten in den stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang ophthalmologischer Geräte zur Verfügung gestellt. Besondere Vorteile liefert die Vorrichtung in Geräten zur therapeutischen Laserbehandlungen eines Auges
Mit der vorgeschlagenen Vorrichtung wird die therapeutische Laserbehandlung im Auge für einen Bediener wesentlich vereinfacht, weil Bewegungen zur Änderungen der Blickrichtung für den Bediener minimiert und die Behandlung dadurch sicherer und komfortabler wird.
Die hier beschriebene Vorrichtung stellt eine sehr preisgünstige und einfache Lösung zur Einspiegelung relevanter Parameter und/oder Bilddaten dar. Durch seine Kompaktheit ist die Vorrichtung sehr gut in bestehende optische Anordnungen integrierbar, zumal in den meisten Fällen der vorhandene Bauraum des Systems ausreichend ist. Die Lösung stellt eine universell anwendbare Lösung zur Einspiegelung von Parameter und/oder Bilddaten dar.
Von besonderem Vorteil ist hierbei, dass der Bediener seinen Blick nicht vom Binokular abwenden muss, um beispielsweise auf einem separaten 3D-Monitor ein für die Durchführung der Behandlung wichtiges Stereobild zu betrachten. Vielmehr lassen sich derartige Bilddaten„per Knopfdruck" einspiegeln und zwar ohne dass der Bediener seine Blickrichtung oder den Akkommodationszustand seiner Augen verändern muss.
Beispielsweise kann das Mikrodisplay auch so gesteuert werden, dass bei der Darstellung von Bilddaten gleichzeitig die Umfeldbeleuchtung abgedunkelt oder ausgeschaltet wird.
Insbesondere ist es dabei nicht erforderlich, dass die eingespiegelten Bilddaten zuvor registriert wurden, was einen besonderen Vorteil im Vergleich zu bekannten Lösungen des Standes der Technik darstellt. Irritationen des Bedieners werden dadurch vermieden, dass entweder das eingespiegelte Bild oder das Livebild zu sehen ist.
Infolge der sequentiellen Betrachtung des Livebildes des Fundus und der diagnostischen Bilddaten des Mikrodisplays erhält der Arzt die Möglichkeit Dateninformation selbst zu interpretieren und dem Livebild zuzuordnen.

Claims

Patentansprüche
1 . Vornchtung zur Einspiegelung relevanter Parameter und/oder Bilddaten in den stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang ophthalmologischer Geräte, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzliches, mit der Steuereinheit verbundenes Mikrodisplay und ein Strahlumlenkelement zur Einspiegelung der auf dem Mikrodisplay dargestellten Parameter und/oder Bilddaten in den stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang vorhanden sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrodisplay und das Strahlumlenkelement im parallelen Strahlengang angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrodisplay vom selbstleuchtenden Typ ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mikrodisplay mit einer Bilddiagonalen < 1 ", vorzugsweise < 0,5" und besonders bevorzugt < 0,4" Verwendung findet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrodisplay bei einer Auflösung von etwa 1024 x 768 eine Bildwiederholrate von mindestens 24, vorzugsweise mehr als 50 und besonders bevorzugt von mehr als 100 Bilder/s aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Strahlumlenkelement ein halbdurchlässiger Spiegel oder Klappspiegel bzw. ein Prisma Verwendung findet.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlumlenkelement zur Einspiegelung der auf dem Mikrodisplay dargestellten Parameter und/oder Bilddaten in den rechten oder den linken Strah- lengang des stereoskopischen Beobachtungsstrahlenganges verschiebbar angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Darstellung und Einspiegelung dreidimensionaler Bilddaten zwei Mikro- displays und zwei Strahlumlenkelemente vorhanden sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit und Bedienelemente ausgebildet sind, die angezeigten Laserparameter zu verändern und zu aktivieren bzw. die Bilddaten auszuwählen und zu verändern.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die an der Laserspaltlampe mittels multifunktionalem Joystick, einer zusätzlichen Wippe oder anderer Stellelemente angeordneten Bedienelemente ausgebildet sind, die angezeigten Laserparameter zu verändern und zu aktivieren bzw. die Bilddaten auszuwählen und zu verändern.
1 1 . Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit ausgebildet ist das Mikrodisplay entsprechend anzusteuern, um Parameter und/oder Bilddaten darzustellen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Steuereinheit weiterhin ausgebildet ist die vom Mikrodisplay dargestellten Parameter und/oder Bilddaten in Abhängigkeit des Livebildes des Auges in Farbe, Kontrast und Helligkeit zu variieren.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Steuereinheit weiterhin ausgebildet ist das Livebildes des Auges auszublenden oder abzuschalten.
14. Vornchtung nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem verschiebbaren Strahlumlenkelement und dem Mikrodisplay zusätzlich eine Abbildungseinheit und ein Winkelspiegel oder Prisma angeordnet sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine, mit der Steuereinheit verbundene Kamera vorhanden ist, um das Livebild des Auges auszuwerten und den Fokussierzustand zu detektieren.
16. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das ein
Strahlumlenkelement so angeordnet ist, dass die Einspiegelung der auf dem Mikrodisplay dargestellten Parameter und/oder Bilddaten in den stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang in Richtung des Bedieners erfolgt.
17. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlumlenkelement so ausgebildet ist, dass es um 90° geklappt, gedreht oder verschoben werden kann, um die auf dem Mikrodisplay dargestellten Symbole, Strukturen und/oder Bilddaten in den stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang in Richtung des Patienten einzuspiegeln.
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