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Die Erfindung betrifft ein Ophthalmomikroskop. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Vermessung eines Astigmatismus eines Auges und/oder die lagerichtige Positionierung einer künstlichen Ersatzlinse (IOL) in einem Auge.
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Die moderne Medizin kennt eine Fülle von Augenerkrankungen und Formen der Fehlsichtigkeit. Eine Form der Fehlsichtigkeit ist der sogenannte „Astigmatismus“ (auch Hornhautverkrümmung genannt). Dies ist eine besondere Brechungseigenschaft des Augapfels - zumeist der Hornhaut (Cornea) -, bei der sich die von Objektpunkten ausgehenden durch das Auge gebrochenen Lichtstrahlen nicht in einem Punkt auf der Netzhaut wiedervereinigen, sondern dort in einem Bereich, meist einer Strecke abgebildet werden. Zur Korrektur dieser Erkrankung werden sogenannte „torische“ Linsen, also Brillengläser oder (Kontakt)linsen, welche eine zylindrische Oberfläche aufweisen, eingesetzt. Durch Kombination mit einer sphärischen Linse, also Gläsern oder (Kontakt)Linsen, welche eine kugelförmige Oberfläche aufweisen, kann auch eine Kurz- oder Weitsichtigkeit korrigiert werden. Diese Kombination aus, beziehungsweise Überlagerung von, torischem und sphärischem Glas nennt man sphäro-zylindrisches oder sphäro-torisches Glas.
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Neben der Korrektur von Sehfehlern mit Hilfe von Brillen und Kontaktlinsen ist auch die Korrektur mit Hilfe der refraktiven Chirurgie bekannt. Unter dem Oberbegriff refraktive Chirurgie werden Augenoperationen zusammengefasst, die eine Brille oder Kontaktlinsen zur Korrektur der Brechkraft ersetzen sollen. Die Augenheilkunde kennt neben der Behandlung mit Lasern unter anderem auch die Implantation von Intraokularlinsen (IOL). Schon länger bekannt ist der Einsatz vor allem bei Operationen des Grauen Stars (Kataraktoperationen), Hier wird eine eigens auf den Patienten abgestimmte Linse in die Vorderkammer des Auges implantiert oder die menschliche Linse durch eine künstliche ersetzt, häufig eine torische oder sphäro-torische Linse. Da diese Linsen nicht rotationssymmetrisch sind, ist die exakte Ausrichtung für den Heilerfolg zwingend nötig. Dies ist bei chirurgischen Eingriffen umso wichtiger, als ein Fehler beim Einsetzen der Linse - anders als bei zum Beispiel bei Brillen - nur schwer und nicht risikolos wieder korrigiert werden kann.
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Zusätzlich ist die exakte Schnittführung mit den Operationsinstrumenten bei der Operation enorm wichtig für den Heilerfolg. Durch die Verletzung oder durch ungenügenden Heilungsprozess der Hornhaut besteht nämlich das Risiko, dass neuerlich ein Astigmatismus hervorgerufen wird, was natürlich nach Möglichkeit zu vermeiden ist. Besonders schwierig ist der Schnitt im vorderen Kapselsack (lat. capsulorhexis) zur Explantation der natürlichen Linse und anschliessenden Implantation einer künstlichen Linse. In einer Variante der Operation werden auch gezielt mehrere Schnitte in die Hornhaut gemacht, sodass sich die Hornhaut wie gewünscht verformt. Man spricht dabei von sogenannten Relaxationsschnitten. In jedem Fall ist eine sorgfältige Planung, welche die Quantifizierung des Astigmatismus (das heisst Bestimmung seiner Stärke und Lage) umfasst, unumgänglich.
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Zum Vermessen des Auges, das heisst zur Bestimmung von Stärke und Achse der zur Korrektur des Astigmatismus nötigen Linse werden sogenannte „Ophthalmometer“ (auch „Keratometer“) eingesetzt, welche die Messung der Oberflächenkrümmung der Hornhaut im Auge sowie die Bestimmung der Hornhautverläufe ermöglichen. Dabei wird ein beleuchtetes Objekt in einem bekannten Abstand aufgestellt und die Reflexion der Hornhaut beobachtet. Dieser Vorgang erfolgt oft video- beziehungsweise computergestützt, man spricht dann von „Video-Keratographie“ oder „Video-Keratometrie“. Mit den ermittelten Werten kann nun eine Linse angefertigt beziehungsweise aus einem Sortiment ausgewählt werden. Dies sozusagen ohne Beachtung der eigentlichen Augenlinse, die entfernt werden wird. Mit anderen Worten: Es werden die Brechkraft und die Brecheigenschaften der Hornhaut ermittelt, des Weiteren der Abstand der Retina (Netzhaut) von der Hornhaut, und aus diesen Werten wird - unter Berücksichtigung der persönlichen Bedürfnisse des Patienten (Fernsicht oder Nahsichtkorrektur) - eine IOL ermittelt.
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Für die Operation selbst, welche unter Zuhilfenahme eines Ophthalmomikroskops (meist Stereomikroskop) durchgeführt wird, werden Markierungen auf dem Augapfel angebracht, etwa mit Hilfe eines speziellen Stempels oder Filzstifts. Dabei wird zumindest die Achse des Zylinders, oft auch die Einstichstelle für ein Skalpell markiert. Wie erwähnt ist eine korrekte Ausrichtung einer torischen oder sphäro-torischen Linse äusserst wichtig für den Heilerfolg.
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Aus der
US 4 172 639 A ist beispielsweise auch ein Operationsmikroskop bekannt, welches die Beobachtung der Hornhaut des Auges, insbesondere während einer Operation, ermöglicht. Eine Plexiglasröhre umgibt das Objektiv des Mikroskops und fungiert als Lichtleiter, sodass die Hornhaut kreisförmig beleuchtet wird. Die (ellipsenförmige) Reflexion von der Augenoberfläche wird durch das Mikroskop beobachtet und dient zur Bestimmung des Astigmatismus. Das Mikroskop weist dazu eine Strichscheibe mit einem Fadenkreuz und mit konzentrischen Kreisen auf. Zusätzlich ist auf einer Achse eine Längenmesskala vorgesehen. Das Fadenkreuz kann verdreht werden, sodass die Achsen des Fadenkreuzes mit den Achsen der Ellipse zusammenfallen. Mit Hilfe einer auf dem Mikroskop aussen angebrachten Skala kann sodann der Verdrehwinkel abgelesen werden. Der Chirurg muss somit, um eine Diagnose erstellen zu können, den Blick vom Mikroskop wegnehmen, um auf die Aussenseite des Mikroskops blicken zu können. Blickt er hernach wieder durch das Mikroskop, fehlt ihm die zuvor gewonnene Erkenntnis wieder; mindestens liegt sie ihm nicht sichtbar vor. Von diesem Nachteil kann ihn nicht einmal ein Operations-Assistent befreien, da sich gerade im Bereich der abzulesenden Skala der Kopf und gegebenenfalls auch die Schulterpartien und Halspartien des Chirurgen befinden und der Assistent somit nur einen eingeschränkten Blick auf diese Skala hat.
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Der Stand der Technik umfasst ferner die
US 4 046 463 A - mit dem Titel INDICATING AN ASPHERICITY OF THE CORNEA OF AN EYE. Dieses Dokument offenbart eine kreisrundes Licht-Array mit zwölf Lichtquellen, zur Beleuchtung eines Auges. Durch die Reflexion der zwölf Lichtquellen vom Auge in kreisrunder Form belegt eine sphärische Form der Cornea. Wird jedoch eine von der Kreisform abweichende Reflexion erzeugt, so ist die Cornea dementsprechend asphärisch verformt.
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Im Stand der Technik findet sich ferner die DE 102 26 382 A1 mit dem Titel Kataraktchirurgie-Mikroskopiesystem und Verfahren hierzu. Dieses Dokument offenbart eine Mikroskopieoptik zur Erzeugung eines Bildes einer Objektebene der Mikroskopieoptik und einen Mustergenerator zur Erzeugung eines dem Bild überlagerten Musters, wobei der Mustergenerator derart ausgebildet ist, dass er ein Kreismuster 71 mit einem einstellbaren Durchmesser generiert.
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Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, ein Ophthalmomikroskop und ein Verfahren anzugeben, welche die Diagnose und/oder die Korrektur eines Astigmatismus eines Auges erleichtert. Im Weitern soll das neue Mikroskop das Verfahren zur positionsrichtigen Implantation einer IOL erleichtern.
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Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch ein Ophthalmomikroskop mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst.
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Demgemäss ist vorgesehen, bei einem Ophthalmomikroskop der eingangs genannten Art, mit einem Objektiv, einem Okular und einem Strahlengang, der das Objektiv und das Okular durchsetzt, Mittel zum Darstellen oder Einblenden einer Winkelskala in einen Strahlengang des Ophthalmomikroskops, insbesondere zwischen Objektiv und Okular, neben den anderen Merkmalen von Anspruch 1 vorzusehen.
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Demgemäss ist auch vorgesehen, bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die Schritte:
- -Projizieren eines Kreises auf das vor einem Objektiv eines Ophthalmomikroskops angeordnete Auge und
- -Ermitteln der Haupt- und/oder Nebenachse einer vom Auge reflektierten Ellipse unter Zuhilfenahme einer im Strahlengang des Ophthalmomikroskops, insbesondere zwischen dem Objektiv und einem Okular des Ophthalmomikroskops, eingeblendeten bzw. dargestellten Winkelskala neben den anderen Merkmalen von Anspruch 8 auszuführen.
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Die Erfindung ermöglicht, die Winkellage einer Achse einer torischen Linse, welche einen Astigmatismus bei korrekter Applikation behebt, zu bestimmen, ohne dass der Arzt, Operateur oder Chirurg sein Auge vom Okular des (Operations)Mikroskops nehmen müsste. Dies ist eine deutliche Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik, da der Arzt, Operateur oder Chirurg sowohl die Vorbereitungen zur Augenoperation, als auch die Operation an sich ungestörter und somit effizienter und weniger fehleranfällig durchführen kann. Ein Wechsel zwischen verschiedenen Geräten, ein wiederholtes Aufsetzen eines Gerätes auf ein Auge des Patienten sowie das umständliche Ablesen von externen Winkelskalen, die nicht durch das Okular des Mikroskops sichtbar sind, kann daher entfallen. Für den Patienten ergeben sich insofern Vorteile, als die Vorbereitungen zum operativen Eingriff schneller und - da ein Markieren mit einem Stempel oder Stift entfallen kann - auch schmerzfrei erfolgen kann. Darüber hinaus wird die Fehleranfälligkeit des gesamten Vorganges und somit das Risiko für Nachbehandlungen minimiert, da der Arzt sein Auge während der Vorbereitungen zum Eingriff als auch während des Eingriffs selbst nicht vom Okular des Mikroskops nehmen muss.
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In diesem Zusammenhang wird auch auf die am selben Tag eingereichten und inhaltlich verwandten Patentanmeldungen CH 1757/08 und CH 1758/08 verwiesen, die zum Zwecke der Kombination der in diesen Anmeldungen angegebenen Lehren mit der Lehre der vorliegenden Anmeldung prioritätsbegünstigt zusammengezogen werden können.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren der Zeichnung.
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Vorteilhaft ist es, wenn die Mittel zum Einblenden als transparente Scheibe mit einer darauf oder darin angebrachten Winkelskala ausgebildet sind. Hier wird eine transparente an sich bekannte Scheibe (Strichplatte, reticle engl.), etwa aus Glas oder Kunststoff, mit einer Winkelskala, die beispielsweise aufgedruckt, eingeritzt oder geätzt ist, in einer Zwischenbildeben des Strahlengang des Ophthalmomikroskops angeordnet, sodass der Operateur gleichzeitig das Auge des Patienten und die Winkelskala sehen kann. Alternativ dazu kann anstelle einer durchgehenden Scheibe auch ein Ring mit einer darauf oder darin angebrachten Winkelskala verwendet werden.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn die Mittel zum Einblenden als ringförmig angeordnete Leuchtpunkte ausgebildet sind. Dies ist etwa dann von Vorteil, wenn das Sichtfeld nicht durch eine Winkelskala eingeengt werden soll, denn die Leuchtpunkte können prinzipiell auch ausserhalb des vom Objektiv des Mikroskops erzeugten Bilds angeordnet und dann in den Strahlengang über dessen Zwischenbildebene eingespiegelt werden. Ein anderer Grund hierfür wäre beispielsweise auch, dass die (üblicherweise schwarzen) Skalenstriche auf dunklem Hintergrund nur schwer abgelesen werden können. Vorstellbar wäre nämlich, dass Operationswerkzeug, das im Bildwinkel des Objektivs liegt, dunkel ist und somit den Ablesevorgang erschwert.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn auf oder in der transparenten Scheibe ringförmig angeordnete Leuchtpunkte angeordnet sind. Hier werden die Vorteile beider bereits genannten Alternativen kombiniert. Sowohl dunkle Skalenstriche auf hellem Grund als auch Leuchtpunkte auf dunklem Grund sind gut ablesbar. Denkbar ist auch, dass die Leuchtpunkte ein- und abschaltbar sind.
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Solche Leuchtpunkte können selbsterregt leuchten oder auch fremderregbar sein, z. B. fluoreszierend, wobei eine (schwache) UV-Lichtquelle seitlich der Scheibe angeordnet ist, und bei Bedarf aus- und eingeschaltet werden kann, um die Fluoreszenzwirkung der Markierung anzuregen. Dabei kann auch die Totalreflexion der Scheibe ausgenutzt werden, sodass UV-Licht sich praktisch nur innerhalb der Scheibe ausbreitet und somit praktisch nicht in das Patientenauge oder in das Beobachtungsauge des Chirurgen tritt. Alternativ könnte auch vor und hinter der Scheibe ein UV-Filter angebracht werden, um sowohl Patientenauge wie auch Chirurgenauge zu schonen.
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Herkömmliche Ophthalmomikroskope weisen solche UV-Filter u.U. aus anderen Gründen z. B. für Fluoreszenz-Krebstherapie bereits auf.
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Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Mittel zum Einblenden als Projektor (Bildinjektion) ausgebildet sind, welcher die Winkelskala, ebenfalls bevorzugt in der Zwischenbildebene, in den Strahlengang projiziert. Diese Variante der Erfindung eignet sich unter anderem gut, um veränderliche Inhalte in den Strahlengang des Ophthalmomikroskops zu projizieren, beispielsweise können unterschiedliche Winkelauflösungen vorgesehen werden, zwischen denen ausgewählt werden kann. Denkbar ist aber auch, numerische Werte einzublenden, etwa den Wert des Winkels, unter dem eine torische Linse eingesetzt werden muss. Als Projektor sind einerseits aktive Leuchtelemente, aus denen ein Bildinhalt aufgebaut werden kann - z. B. Leucht-Displays -, als auch transparente, von hinten beleuchtete Scheiben oder transparente LCDs, auf denen beispielsweise eine Winkelskala aufgedruckt bzw. darstellbar ist, zu verstehen.
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Günstig ist es, wenn die Mittel zum Einblenden, wie an sich bekannt, einen zur optischen Achse des Strahlengangs schräggestellten, halbdurchlässigen Spiegel umfassen. Diese Variante der Erfindung eignet sich gut bei beengten Platzverhältnissen im Strahlengang des Mikroskops. Durch den Spiegel ist es nämlich möglich, die Elemente, welche den einzublendenden Bildinhalt erzeugen (z. B. transparente Scheibe, Projektor, aktive Leuchtpunkte), ausserhalb des Strahlengangs anzuordnen.
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Günstig ist es, wie schon erwähnt, wenn die Winkelskala in einer Zwischenbildebene des Ophthalmomikroskops angeordnet ist. Die mikroskopische Vergrösserung erfolgt üblicherweise in zwei Stufen. Zunächst wird vom Objektiv ein reelles, vergrössertes Bild des Präparates entworfen. Dieses Bild (Zwischenbild) wird durch das als Lupe wirkende Okular unter weiterer Vergrösserung beobachtet. Der Bereich des Zwischenbildes wird als Zwischenbildebene bezeichnet. Wird nun die Winkelskala in der Zwischenbildebene angeordnet (beziehungsweise dort projiziert), dann wird - wenn auf das Auge des Patienten scharfgestellt wird - diese ohne weitere Massnahmen ebenfalls scharf abgebildet.
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Da die meisten Operationsmikroskope über ein Zoom verfügen, ist es vorteilhaft, Massnahmen vorzusehen, bei denen eine unterschiedliche Zoomeinstellung auch zu einer unterschiedlichen Grösse(ndarstellung) der Winkelskala führt. Bei physisch im Strahlengang angeordneten Strichplatten ist dies weniger leicht realisierbar, wie bei eingeblendeten Strichplatten oder Displays, da letztere entweder ebenso durch einen parallel angesteuerten Zoom automatisch vergrösser- oder verkleinerbar sind. Im Falle eines eingespiegelten Displays könnte auch eine elektronische Ansteuerung des Displays so ausgebildet sein, dass der Displayinhalt in Abhängigkeit von der (gemessenen oder elektronisch angesteuerten) Zoomstellung des Mikroskop-Zooms automatisch vergrössert oder verkleinert dargestellt wird.
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Günstig ist es, wenn die Mittel zum Einblenden deaktivierbar ausgestaltet sind. Möglicherweise ist die Winkelskala für den Operateur in bestimmten Situation störend. Vorteilhaft kann die Winkelskala daher deaktivierbar ausgestaltet sein. Bei einer Scheibe im Strahlengang bedeutet dies, dass diese aus dem Strahlengang entfernt wird. Leuchtpunkte und ein Projektor können dagegen einfach ausgeschalten werden. Befindet sich ein Spiegel im Strahlengang, so kann entweder der Spiegel entfernt, die Scheibe mit der Winkelskala entfernt oder beteiligte Leuchtpunkte beziehungsweise ein beteiligter Projektor ausgeschalten werden.
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Günstig ist es, wenn die Mittel zum Einblenden auch zur Einblendung eines Fadenkreuzes und/oder konzentrischer Kreise ausgebildet sind. Diese beiden Elemente können den Arzt zusätzlich bei seiner Arbeit unterstützen. Etwa erleichtert ein Fadenkreuz eine Zentrierung des Objektivs auf das Auge. Die konzentrischen Kreise erleichtern wiederum das Erkennen eines Astigmatismus, beziehungsweise erleichtern die Schnittführung beim Öffnen des Auges. Da sich eine implantierte Linse später an der Innenwand des vorderen Kapselsacks abstützt, sollte dieser möglichst kreisrund geöffnet werden, sodass die IOL, beziehungsweise auch die Hornhaut später nicht unregelmässig verformt werden. Zu diesem Zweck stellt der Chirurg eine geeignete Vergrösserung am Mikroskop ein, sodass einer der konzentrischen Kreise mit dem geplanten Schnitt bzw. mit der geplanten Öffnung übereinstimmt. Meistens wird die Capsulorhexis nicht mittels Skalpell sondern mittels Pinzette im vorgesehenen Bereich entfernt, indem die Pinzette den Kapselsack an einer Stelle ergreift und durch eine möglichst kreisrunde Bewegung entlang der Grenzen, entlang derer zu öffnen ist, öffnet (aufreisst).
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Mittel zum Einblenden Mittel zum optischen Hervorheben eines Teils oder mehrerer Teile der Winkelskala umfasst. Zwar bietet die eingeblendete Winkelskala eine gute Orientierung für den Arzt oder Chirurgen, dennoch kann eine Möglichkeit zur Markierung eines bestimmten Winkels oder bestimmter Winkel helfen, die Konzentration auf die Diagnose oder den Eingriff zu verbessern. Eine Möglichkeit dazu sind drehbare, transparente Scheiben oder Ringe mit einer darauf oder darin angebrachten Markierung. Durch Drehung der Scheibe oder des Rings kann der Arzt einen bestimmten Winkel markieren. Ein solcher Aufbau ist besonders dann wichtig, wenn die Augendiagnose beim sitzenden Patienten erfolgt, während die Operation nachfolgend beim liegenden Patienten erfolgt.
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Zwischen dem sitzenden und liegenden Auge gibt es nämlich einen Unterschied, der durch eine Winkelkorrektur nachgeführt werden kann. Wurde also z. B. eine Nullachse (Flat Meridian) und eine Zielachse (Achse entlang der die Korrekturwirkung der torischen Linse zur Astigmatismuskorrektur) beim sitzenden Patienten definiert, wird in situ die Winkelposition der Zielachse etwas „verrollen“, so dass eine Nachkorrektur erforderlich ist. Diese Nachkorrektur kann im voraus berechnet werden. Wird nun vor der Operation die erste Scheibe bzw. Strichplatte mit den Winkelangaben beim sitzenden Patienten in einer bestimmten Lage relativ zum Auge definiert und wird anschliessend beim liegenden Patienten dieselbe Einstellung vorgenommen, so muss in dieser Position die Zielachse um einen vorgegebenen Wert verdreht werden. Diese Verdrehung kann nun bequem durch Verdrehen einer Hilfsscheibe mit z.B. einer einzigen Achse drauf simuliert werden, wobei sich dieses Verdrehen an der Winkelskala der ersten Scheibe orientiert. Dadurch kann also der Fehler, der zwischen „liegendem“ und „sitzenden“ Auge auftritt, überwunden werden. Sobald nämlich die Hilfsscheibe mit der einzigen Achse positionsrichtig ist, kann nachfolgend die erste Scheibe wieder auf diesen Wert nachgedreht werden, so dass sie dann völlig positionsrichtig dem Chirurgen anzeigt, wie später nach erfolgter Operation und nach erfolgtem Linseneinbau die physiologisch richtige Situation sein wird, sobald sich der Patient wieder aufsetzt. Denkbar sind auch mehrere übereinander angeordnete und zueinander drehbare Scheiben oder Ringe oder ineinander angeordnete Ringe, welche eine Markierung von mehreren Winkeln zulassen. Vorteilhaft weisen die unterschiedlichen Scheiben oder Ringe auch verschiedenfarbige Markierungen auf. Denkbar ist auch die Markierung mit aktiv ansteuerbaren Leuchtpunkten. Beispielsweise können am Umfang des Sichtfeldes bunte LEDs (Light Emitting Diode) angebracht sein, die bei Aktivierung eine bestimmte Winkelposition erhellen und so markieren. Mehrere Winkelmarkierungen können durch verschiedenfarbige LEDs, beziehungsweise LEDs mit veränderlicher Farbe realisiert werden. Denkbar ist natürlich auch der Einsatz komplexerer Anzeigesysteme, wie zum Beispiel einer LCD-Anzeige (Liquid Crystal Display) oder einer TFT-Anzeige (Thin Film Transistor).
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Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn das Ophthalmomikroskop Mittel zum Projizieren eines Kreises auf ein vor einem Objektiv des Ophthalmomikroskops angeordnetes Auge oder bildüberlagernd nur in Richtung des Chirurgenauges, Mittel zum Ermitteln der Haupt und/oder Nebenachse einer vom Auge reflektierten Ellipse und Mittel zum optischen Hervorheben der Winkellage der Haupt- und/oder Nebenachse auf der Winkelskala umfasst. Wird ein Kreis auf ein mit einem Astigmatismus behaftetes Auge projiziert, dann wird durch die unregelmässige Form der Hornhaut (im Wesentlichen) eine Ellipse reflektiert. Mit Lage und Länge der Halbachsen kann der Astigmatismus quantifiziert werden, das heisst Schwere und Lage festgestellt werden. Dies kann manuell oder aber mit Hilfe der Video-Keratometrie auch automatisch festgestellt werden. Erfindungsgemäss wird nun die Lage der Hauptachse auf der Winkelskala markiert, sodass der Operateur besagte Lage ständig im Okular sieht. Vorteilhaft ist insbesondere die Markierung der Nebenachse der Ellipse, da dies die Richtung ist, in der eine torische Linse zur Korrektur des Astigmatismus eingesetzt wird. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass die Reflexion des Auges nicht zwangsläufig eine Ellipse ergibt sondern oft andere unregelmässige Formen annehmen kann. Auch die Linse, die zur Korrektur eingesetzt wird, kann eine unregelmässige Form haben. Dennoch ist eine korrekte Applikation der Linse, das heisst vor allem in der richtigen Winkellage, wichtig für den Operationserfolg. Diese Lage kann ebenfalls in der Winkelskala markiert werden. Auch ist die Projektion eines Kreises nicht zwingend. Vielmehr steht eine Vielzahl von Formen hierfür zur Verfügung. Das angegebene Beispiel ist daher nur eines von vielen Beispielen. Der Fachmann wird das dargelegte Prinzip jedoch ohne Schwierigkeiten auf ähnliche Verfahren umlegen können.
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Vorteilhaft ist es weiterhin, wie schon oben angegeben, wenn das Ophthalmomikroskop Mittel zur Berücksichtigung der Veränderung der Hornhautoberfläche unter dem Einfluss der Schwerkraft und Mittel zur optischen Hervorhebung der Winkellage der Haupt- und/oder Nebenachse der Ellipse auf der Winkelskala ohne Einfluss der Schwerkraft umfasst. Üblicherweise werden Augenoperationen am sitzenden Patienten vorgenommen. Dabei wirkt sich die Schwerkraft insofern aus, als das Auge dadurch flachgedrückt wird (ähnlich einem mit Wasser gefüllten Ballon). Dadurch wird dem Auge ein zusätzlicher Sehfehler aufgeprägt, der je nach Lage des Kopfes variiert. Dieses Phänomen wird auch „axiale Torsion“ genannt. Damit nur der schwerkraftunabhängige Astigmatismus, also die Fehlsichtigkeit des Auges im schwerelosen Zustand, behoben wird, wird dieser Einfluss berücksichtigt und die Haupt- und/oder Nebenachse jener Ellipse auf der Winkelskala markiert, welche sich ohne Einfluss der Schwerkraft ergeben würde. Wie vorangehend ausgeführt, wirkt als das Mittel zur Berücksichtigung der Veränderung der Hornhautoberfläche unter dem Einfluss der Schwerkraft ist die zweite Scheibe (Hilfsscheibe), die jede Linie (Achse) trägt, die in einem bestimmten Winkelabstand zur Hauptachse F (auch bezeichnet als „flat meridian“) eingestellt wird, um als Positionierungshilfe zu dienen.
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Prinzipiell kann dieser Einfluss der Schwerkraft aufgrund von Erfahrungswerten oder mit Hilfe von Simulationsdaten gut bestimmt werden. Natürlich lässt sich jede Ist- und Ziellage berücksichtigen. Etwa kann die Operation am seitlich liegenden Patienten durchgeführt werden und eine optimale Korrektur für die aufrechte Lage bestimmt werden. Der Patient sieht dann in aufrechter Lage optimal. Prinzipiell kann dieser Einfluss aufgrund von Erfahrungswerten oder mit Hilfe von Simulationsdaten gut bestimmt werden. Der Winkelabstand kann präoperativ ermittelt bzw. berechnet werden (Stand der Technik). Neu ist, dass er auch direkt mit einem technischen Hilfsmittel dargestellt werden kann, ohne das Auge mittels Filzstift zu markieren. Vorteilhaft für die Positionierung einer IOL, wie sie in den gleichzeitig mit dieser Anmeldung eingereichten Schweizer Patentanmeldungen CH 1757/08 und CH1758/08 beschrieben sind.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn das Ophthalmomikroskop Mittel zum Vorschlagen einer Einstichstelle eines Skalpells anhand der ermittelten Winkellage der Haupt- und/oder Nebenachse umfasst und dass die Mittel zum Einblenden Mittel zum optischen Hervorheben dieser Einstichstelle in der Winkelskala umfasst. Durch den Einstich des Skalpells besteht die Gefahr, dass durch die Verletzung der Hornhaut neuerlich ein Astigmatismus induziert wird, was natürlich den Sinn der Augenoperation konterkariert. Es ist somit jene Stelle auf dem Augapfel zu wählen, bei der dieses Risiko gering ist, die Operation aber gut durchgeführt werden kann. Zu einer bestimmten Winkellage ergibt sich so in aller Regel eine optimale Einstichstelle, welche vom Ophthalmomikroskop ermittelt und auf der Winkelskala markiert wird. Dies kann beispielsweise über Tabellen erfolgen, in denen zu einer bestimmten Winkellage eine optimale Einstichstelle gespeichert ist. Beispielsweise kann ein erfahrener Chirurg eine solche Tabelle erstellen und somit weniger erfahrenen Kollegen eine Hilfestellung geben. Für den Patienten wird somit das Risiko minimiert, eine falsche Behandlung zu erhalten.
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Günstig ist es, wenn das Ophthalmomikroskop als Stereomikroskop ausgebildet ist und die Winkelskala nur in einem der beiden Strahlengänge angeordnet ist. Um dem Operateur die räumliche Wahrnehmung zu ermöglichen, werden als Operationsmikroskope häufig Stereomikroskope eingesetzt. Prinzipiell kann in beiden Strahlengängen eine Winkelskala angeordnet sein, um aber den technischen Aufwand für das Mikroskop zu vermindern, kann die Winkelskala auch in nur einem Strahlengang angeordnet sein. Dies ist insbesondere auch dann vorteilhaft, wenn ein drehbarer Ring oder mehrere drehbare Ringe zur Markierung von Winkellagen vorgesehen sind, da eine Synchronisation derselben nur schwer möglich ist. Andererseits könnte eine Winkellage mit einem Ring im linken Strahlengang, eine andere Winkellage mit einem Ring im rechten Strahlengang markiert werden.
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Günstig ist es, wenn das Ophthalmomikroskop ein Ringlicht und/oder ein Zentrierlicht umfasst. Ein Ringlicht dient einerseits zur optimalen Ausleuchtung des Auges, andererseits auch für die Quantifizierung des Astigmatismus durch Auswertung einer vom Auge reflektierten Ellipse. Das Zentrierlicht, auf das der Patient während Diagnose und Operation blicken sollte, dient dazu, das Auge zu zentrieren beziehungsweise auch ruhig zu halten. Ein Ophthalmomikroskop, das mit den angegebenen Vorrichtungen ausgestattet ist, erleichtert die Arbeit des Arztes daher zusätzlich.
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Wie gezeigt werden konnte, eignet sich die Erfindung insbesondere für die korrekte Positionierung von torischen oder sphäro-torischen Intraokularlinsen, zur Bestimmung der Grösse der capsulorhexis und für die Planung eines Operationsschnitts beim Ersatz der menschlichen Linse, sowie zur qualitativen Keratoskopie, das heisst beim Setzen von Relaxationsschnitten. Obwohl das vorliegende Mikroskop auf die speziellen Bedürfnisse der Augenheilkunde ausgelegt ist, bedeutet dies natürlich nicht, dass das erfinderische Mikroskop nicht auch auf anderen Gebieten vorteilhaft eingesetzt werden könnte.
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An dieser Stelle wird angemerkt, dass sich die Ausführungsformen und Vorteile des erfindungsgemässen Ophthalmomikroskops gleichermassen auf das erfindungsgemässe Verfahren beziehen und umgekehrt.
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Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung lassen sich auf beliebige Art und Weise kombinieren.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
- 1 eine symbolische Winkelskala;
- 2 eine symbolische Winkelskala mit ineinander angeordneten Markierungsringen;
- 3 eine schematische Darstellung einer ersten Variante eines erfinderischen Ophthalmomikroskops mit transparenter Scheibe;
- 4 eine schematische Darstellung einer zweiten Variante eines erfinderischen Ophthalmomikroskops mit Projektor;
- 5 eine schematische Darstellung einer dritten Variante eines erfinderischen Ophthalmomikroskops mit Spiegel.
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In den Figuren der Zeichnung sind gleiche und ähnliche Teile mit gleichen Bezugszeichen und funktionsähnliche Elemente und Merkmale - sofern nichts Anderes ausgeführt ist - mit gleichen Bezugszeichen aber unterschiedlichen Indizes versehen.
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1 zeigt symbolisch eine transparente Scheibe 5 mit darauf oder darin angebrachten Markierungen, nämlich einer Winkelskala 4, einem Fadenkreuz 9 und konzentrischen Kreisen 10. Die Markierungen können beispielsweise aufgedruckt oder geätzt sein. Darüber hinaus zeigt 1 eine Ellipse C welche von einem Auge eines Patienten reflektiert wird. Diese Reflexion entsteht in an sich bekannter Weise durch Projektion eines Kreisringes auf ein Auge, welches mit einem Astigmatismus behaftet ist. Anhand dieser Ellipse C kann festgestellt werden, in welcher Lage eine Linse implantiert werden muss, sodass die Sehstörung behoben wird. Dazu wird die Winkellage der Hauptachse D und/oder der Nebenachse der Ellipse C ermittelt. Dies kann entweder manuell oder automatisch erfolgen. Im Anschluss wird die ermittelte Winkellage, welche eine Basis für die Augenoperation bildet, anhand der Winkelskala 4 notiert. In einer vorteilhaften Variante der Erfindung wird diese Winkellage auf der Winkelskala 4 optisch hervorgehoben. Dies kann wieder durch manuelle Eingabe erfolgen oder automatisch, wenn das Auge zuvor automatisch vermessen wurde.
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Die optische Hervorhebung an sich erfolgt vorteilhaft durch Erhellen der betreffenden Skalenstriche (bei an sich dunkler Winkelskala 4) oder Abdunkeln der betreffenden Skalenstriche (bei an sich heller Winkelskala 4). In 1 sind hierzu die Skalenstriche 11 illuminiert. Da eine torische Linse in Richtung der Nebenachse der Ellipse C eingesetzt werden muss, um den Astigmatismus zu beheben, kann alternativ oder zusätzlich auch die Position der Nebenachse markiert werden. Denkbar ist auch, anstelle der Leuchtelemente, einen drehbaren Ring oder eine drehbare Scheibe vorzusehen, auf dem oder der sich eine Markierung 11 befindet. Durch Drehung des Rings oder der Scheibe kann der Arzt eine beliebige Winkelstellung markieren.
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Üblicherweise findet das Einsetzen einer Linse in das Auge des Patienten in sitzender Position des Patienten statt. Die Schwerkraft hat zur Folge, dass das Auge des Patienten über die eigentliche Sehstörung hinaus verformt wird. Damit die Korrektur des Sehfehlers aber unabhängig von der Schwerkraft erfolgt, sodass der Patient nach erfolgter Operation beispielsweise auch im Liegen scharf sieht, ist eine Berücksichtigung dieses Einflusses vorteilhaft. Dies kann in an sich bekannter Weise manuell oder auch automatisch durch eine im Ophthalmomikroskop 1 angeordnete Recheneinheit erfolgen. Im Anschluss wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung die Lage der Ellipse C, das heisst deren Haupt- und/oder Nebenachse, ohne Einfluss der Schwerkraft optisch hervorgehoben. Dies ist in der 1 mit den illuminierten Markierungen 12 gezeigt. Deutlich sichtbar ist, dass die Markierung 12 nicht die aktuell gemessene Hauptachse der Ellipse C markiert. Denkbar ist wiederum, alternativ zur Hauptachse oder zusätzlich dazu die zugeordnete Nebenachse zu markieren. Die Markierung 12 kann darüber hinaus zusätzlich oder anstelle der Markierung 11 erfolgen. Wenn beide Markierungen 11 und 12 dargestellt werden, kann beispielsweise eine farbliche Unterscheidung getroffen werden, um den Chirurgen, der sich beim Eingriff in einer Stresssituation befindet, nicht zu verwirren. Etwa kann die Markierung 11 grün und die Markierung 12 rot dargestellt werden. Zusätzlich kann eine Einstichposition für ein Skalpell vorgeschlagen und markiert werden. Dies ist in der 1 mit der Markierung 13 dargestellt, die beispielsweise blau leuchtet. Der Vorschlag an sich kann aufgrund einer Tabelle erfolgen, in der Positionen, die in der Vergangenheit von Chirurgen gewählt wurden, abgespeichert werden. Eine vorteilhafte Einstichposition ergibt sich einerseits aus der Geometrie der IOL und ihrer Verankerungselemente (Haptik), andererseits aus der erforderlichen Positionierung bzw. Winkellage der IOL bezüglich der Hauptachse D und/oder der Nebenachse. Dabei ist des Weiteren zu berücksichtigen, dass sich die IOL vor der Operation in eingerolltem Zustand befindet, so dass sie mittels einer Kanüle eingeschoben werden kann. Die Geometrie der Verankerungselemente wirkt sich in der Weise aus, dass deren optimale Entfaltung und Positionierung im Auge für eine optimale Verankerung der IOL ebenfalls für die Auswahl der Einstichstelle berücksichtigt werden muss. Diese Daten sind üblicherweise vom Hersteller in einer Tabelle oder Datei abgelegt oder müssen vom Chirurgen vor der Operation erzeugt werden. Vorteilhaft für die Auswahl der Einstichstelle sind auch eine Vorrichtung und ein Verfahren für die Positionierung einer IOL, wie sie in den gleichzeitig mit dieser Anmeldung eingereichten Schweizer Patentanmeldungen CH 1757/08 und CH 1758/08 beschrieben sind. Die Einstichstelle kann somit präoperativ ermittelt und intraoperativ dargestellt werden. Auf diese Weise können vergleichsweise unerfahrene Chirurgen bei ihrer Arbeit unterstützt werden. Anstelle der Leuchtelemente können auch mehrere übereinander angeordnete Scheiben oder Ringe mit (bunten) Markierungen 11 .. 13 , oder aber auch ineinander angeordnete, konzentrische Ringe mit (bunten) Markierungen 11 .. 13 vorgesehen sein. Letztere haben den Vorteil, dass sie alle in einer Ebene, vorteilhaft in der Zwischenbildebene des Ophthalmomikroskops, angeordnet werden können. 2 zeigt symbolisch eine solche Anordnung. Ausserhalb der Winkelskala 4 sind drei konzentrische und voneinander unabhängig drehbare Ringe mit Markierungen 11 .. 13 vorgesehen. Durch Verdrehen der Ringe können beliebige Winkelpositionen markiert werden. Selbstverständlich können die Ringe auch innerhalb der Winkelskala 4 angeordnet sein.
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3 zeigt symbolisch eine erste Ausführungsvariante eines erfindungsgemässen Ophthalmomikroskops 1 , bei dem in einer Zwischenbildebene A zwischen Objektiv 2 und Okular 3 des Ophthalmomikroskops 1 eine transparente Scheibe 5 mit einer Winkelskala 4 angeordnet ist. Die Scheibe 5 kann dabei beispielsweise das in der 1 gezeigte Aussehen haben. Vor dem Objektiv 3 ist symbolisch das Auge B des Patienten, hinter dem Okular 3 symbolisch das Auge E des Chirurgen dargestellt. Durch Anordnung der Winkelskala 4 in der Zwischenbildebene A wird diese vom Okular 3 scharf abgebildet. Die transparente Scheibe 5 kann eine aufgedruckte oder eine geätzte Winkelskala 4 umfassen.
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Alternativ oder zusätzlich ist auch eine durch Leuchtelemente aufgebaute Winkelskala 4 vorstellbar. Dazu werden beispielsweise kleine LEDs (Light Emitting Diode) ringförmig angeordnet. Wenn LEDs verwendet werden, deren Farbe steuerbar ist, können auch die bereits angesprochenen bunten Markierungen 11 , 12 und 13 realisiert werden. Aber auch die blosse Umschaltung von weniger hell auf sehr hell zu diesem Zweck ist möglich. Denkbar ist auch eine Kombination von einer gedruckten/geätzten Winkelskala 4 und Leuchtelementen dahinter. Im Normalbetrieb sieht der Chirurg nur die (schwarze) Strichskala. Bei Bedarf können dann einzelne Leuchtpunkte gesetzt werden. Neben den LEDs sind natürlich auch andere Anzeigetechniken, die an sich bekannt sind, vorstellbar. Etwa kann auch eine LCD-Anzeige (Liquid Crystal Display) oder eine TFT-Anzeige (Thin Film Transistor) dafür verwendet werden. Die Winkelskala 4 kann auch deaktivierbar ausgestaltet sein. Beispielsweise kann die transparente Scheibe 5 aus dem Strahlengang des Ophthalmomikroskops 1 entfernt werden (mit dem Doppelpfeil angedeutet). Denkbar ist aber auch ein Ausschalten der Leuchtelemente, sofern die Winkelskala mit Leuchtelementen aufgebaut ist.
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4 zeigt eine weitere Variante der Erfindung, die der in 3 gezeigten Variante sehr ähnlich ist. Im Unterschied zu 3 wird die Winkelskala 4 jedoch mit Hilfe eines Projektors 6 auf eine Projektionsebene 7, welche vorteilhaft in der Zwischenbildebene A angeordnet ist, projiziert. Eine solche Anordnung ist besonders dann vorteilhaft, wenn in der Projektionsebene 7 wenig Platz vorhanden ist oder veränderliche Bildinhalte dargestellt werden sollen. Als Projektor 6 kommen eine von hinten beleuchtete und mit einer Winkelskala 4 versehene Scheibe sowie aktive Leuchtelemente, wie zum Beispiel die bereits erwähnten LEDs, eine LCD-Anzeige oder eine TFT-Anzeige, in Betracht.
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5 zeigt eine weitere Variante der Erfindung, die der in 4 vorgestellten Variante sehr ähnlich ist. Im Unterschied zu 4 wird eine Winkelskala 4 mit Hilfe eines gegenüber der optischen Achse des Ophthalmomikroskops verschwenkten, halbdurchlässigen Spiegels 8 eingeblendet. Auch hier kommen als Projektor 6' eine von hinten beleuchtete und mit einer Winkelskala 4 versehenen Scheibe sowie aktive Leuchtelemente, wie zum Beispiel die bereits erwähnten LEDs, eine LCD-Anzeige oder eine TFT-Anzeige, in Betracht. Der Projektor 6' kann bei dieser Variante ausserhalb des Strahlengangs angebracht werden, was insbesondere bei beengten Bauverhältnissen Vorteile bietet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ophthalmomikroskop
- 2
- Objektiv
- 3
- Okular
- 4
- Winkelskala
- 5
- transparente Scheibe
- 6, 6'
- Projektor
- 7
- Projektionsebene
- 8
- halbdurchlässiger Spiegel
- 9
- Fadenkreuz
- 10
- konzentrische Kreise
- 11
- Markierung der Hauptachse D
- 12
- Markierung der Hauptachse D ohne Einfluss der Schwerkraft
- 13
- Markierung für die Einstichstelle eines Skalpells
- A
- Zwischenbildebene
- B
- Auge des Patienten
- C
- vom Auge B reflektierte Ellipse
- D
- Hauptachse der Ellipse C
- E
- Auge des Chirurgen