Brevet FR2677461A1 — publié le 19921211

u gnvention concerne un adaptateur d'ophtal- illoscopie pour un microscope d'opération comprenant un objectif principal et un ou plusieurs tubes d'observa- tion stéréoscopie. 5 Pour pouvoir observer au microscope le fond de l'oeil ou des régions proches de lui du corps vitré d'un oeil humain, on produit, à l'aide d'une lentille d'oph- talmoscope, une image intermédiaire de la partie con- cernée de l'oeil, que l'on observe par une microscope d'opération L'image ainsi observée est verticalement et latéralement à l'envers et perçue en plus en pseudos- copie, c'est-à-dire en vision stéréoscopique à l'envers, avec interversion de l'avant et de l'arrière Or, le travail en microchirurgie demande une image redressée et stéréoscopiquement exacte En même temps que s'effectue le redressement nécessaire de l'image, les deux fais- ceaux d'observation doivent donc être intervertis dans le microscope d'opération (interversion pupillaire) afin d'éviter l'effet de pseudoscopie apparaissant sinon à l'observation stéréoscopique. Le redressement de l'image et l'interversion pupillaire sont réalisables par un système de prisme placé en supplément entre les tubes binoculaires et le changeur de grandissement du microscope d'opération Un tel système de prisme est décrit par exemple dans le document DE-OS 35 07 458 Ce composant supplémentaire augmente cependant la distance de travail entre l'oeil du patient et la pupille de l'observateur Un tel changement de la distance de travail est indésirable pour des motifs ergonomiques et de pratique médicale En outre, un tel système de prisme représente une solution coûteuse, surtout lorsqu'un co-observateur doit tra- vailler sur un second tube binoculaire Celui-ci néces- siterait un deuxième système de prisme semblable. Une autre possibilité de solution est proposée dans le document DE-OS 35 39 009 ainsi que dans le modèle d'utilité allemand G 89 02 035 9 Selon ces documents, la lentille d'ophtalmoscope et un système pour retourner l'image intermédiaire produite sont logés dans un adaptateur coordonné au microscope d'opération. Un système de prisme adéquat est placé dans ce cas directement devant l'objectif principal du microscope. La mise au point sur le segment d'intérêt de l'oeil s'effectue sur le microscope d'opération proprement dit, lequel possède un objectif principal en deux parties, dont l'un des groupes de lentilles est déplaçable en translation par rapport à l'autre La mise en place et l'enlèvement de cet adaptateur nécessitent par consé- quent, à chaque fois, des changements de réglage sur le microscope, ce qui est très gênant pendant une opéra- tion Un autre inconvénient de la disposition d'un système de retournement directement devant l'objectif principal est que les faisceaux divergents qui se chevauchent encore en partie à cet endroit sont complètement séparés dans l'espace par deux systèmes de retournement séparés Une partie de ces deux faisceaux est alors supprimée, d'o résultent des défauts de vision (vignetages) dans le microscope Encore un autre inconvénient d'une telle disposition est que l'objectif principal en deux parties du microscope d'opération -5 employé se traduit par une plus grande longueur totale de l'ensemble du système, ce qui va à l'encontre de la demande d'un champ de travail aussi grand que possible pour le chirurgien. L'invention a donc pour but de créer un O adaptateur d'opthalmoscopie pour un microscope d'opéra- tion, qui assure un redressement de l'image intermé- diaire produite par une lentille d'ophtalmoscopie, intervertisse les faisceaux d'observation et autorise l'utilisation du microscope d'opération, au choix, de la manière classique ou comme opthalmoscope, sans que l'on soit obligé d'effectuer des changements sur le microscope L'adaptateur d'ophtalmoscopie doit garantir une observation exempte de défauts de vision de l'image intermédiaire par le microscope De plus, cet adaptateur doit permettre l'observation stéréoscopie simultanée par un collaborateur, ce qui doit seulement nécessiter un tube binoculaire en plus. Selon l'invention, on obtient ce résultat par un adaptateur d'ophtalmoscopie qui est caractérise en ce que une ou plusieurs lentilles d'ophtalmoscopie sont prévues dans l'adaptateur pour la reproduction du fond de l'oeil ou de régions du corps vitré de l'oeil, un système optique pour le redressement de limage et l'interversion des faisceaux d'observation est placé derrière la lentille d'ophtalmoscopie ou les lentilles d'ophtalmoscopie et une lentille déplaçable en translation le long de l'axe optique, servant à la mise au point sur la partie d'interêt de l'oeil, est prévue entre le système optique et l'extrémité côté objectif de l'adaptateur d' ophtalmoscopie. L'adaptateur selon l'invention contient un système optique qui fournit le redressement désiré de l'image intermédiaire produite par une lentille d'oph- talmoscopie ou par un objectif d'ophtalmoscopie dans un premier plan d'image intermédiaire Le système optique provoque en plus l'interversion des faisceaux d'obser- vation (interversion pupillaire) Le redressement de l'image et l'interversion pupillaire s'effectuent ici immédiatement après le premier plan d'image intermé- diaire, o les faisceaux d'observation stéréoscopique ne sont pas encore complètement séparés, mais sont encore entrecroisés L'image droite et latéralement exacte, peut ensuite être observée, dans le microscope d'opéra- tion classique, par une vision stéréoscopique exacte, sans que des interventions supplémentaires sur ce microscope soient nécessaires L'adaptateur contient en plus une lentille de mise au point entre le système optique précité et l'extrémité côté objectif de l'adap- tateur Cette lentille de mise au point est déplaçable en translation le long de l'axe optique Elle permet la focalisation sur le segment d'intérêt de l'oeil Ainsi, la mise au point s'effectue sur l'adaptateur selon l'invention et aucun changement n'est nécessaire sur le microscope proprement dit L'utilisateur peut ainsi changer rapidement de mode d'observation, par le micros- cope seul ou par le microscope avec l'adaptateur, sans qu'il soit oblige d'effectuer des refocalisations sur le microscope, prenant beaucoup de temps, à chaque change- ment du mode d'observation Ce rapide changement du mode d'observation est réalisable à l'aide d'un dispositif de pivotement adéquat pour l'adaptateur selon l'invention. La distance de travail entre l'oeil du sujet et la pupille de l'observateur reste donc également constante 0 lors des mises en position ou écartements de l'adapta- teur selon l'invention Ce dernier est ainsi utilisable en souplesse en combinaison avec tout microscope d'opé- ration classique On peut se contenter par conséquent d'un seul adaptateur en cas d'observation simultanée par d'autres collaborateurs Une telle observation simulta- née s'effectue dans ce cas à travers des tubes binocu- laires supplémentaires et l'objectif principal commun. Le redressement dé l'image et l'interversion pupillaire sont réalisés soit par un dispositif optique composé de deux lentilles de champ et d'un triplet, soit par un prisme redresseur à vision directe, l'un ou l'autre étant intercorporé de façon adéquate dans l'adaptateur selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de deux exemples de réalisa- tion non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 montre un microscope d'opération avec un adaptateur d'ophtalmoscopie selon l'invention dont le système optique pour le redressement de l'image et l'interversion pupillaire est réalisé comme un dispositif de lentilles correspondant; la figure 2 montre à plus grande échelle 1 C l'adaptateur selon la figure 1 avec le dispositif de lentilles correspondant; la figure 3 est une coupe du dispositif de lentilles selon la figure 2 avec les désignations correspondantes des rayons, épaisseurs et espacements des lentilles; et la figure 4 montre un adaptateur d'ophtal- moscopie selon l'invention avec un prisme redresseur à vision directe pour le redressement de l'image et l'interversion pupillaire. Dû, La figure 1 représente un microscope d'opéra- tion 13 devant l'objectif principal 5 a, 5 b duquel est placé l'adaptateur d'ophtalmoscopie 1 selon l'invention, dans lequel est logé un système optique 14 pour le redressement de l'image et l'interversion pupillaire. I Atadaptateur 1 comporte, du côté dirigé vers l'oeil 2, une lentille d'opthalmoscopie 8 qui produit une image inversée verticalement et latéralement du fond de l'oeil 3 concerné dans un premier plan d'image intermédiaire Z El Le système optique 14, prévu à la suite et formé dans cet exemple par un dispositif de lentilles, re- dresse cette image et la reproduit latéralement à l'endroit dans un second plan d'image intermédiaire ZE 2. C'est l'image dans ce dernier plan qui est observée par le microscope d'opération 13 proprement dit Ce micros- cope est de structure connue C'est ainsi qu'il com- porte, derrière l'objectif principal 5 a, b commun, les o changeurs de grossissement 6 al b ainsi que des lentilles de tubes 16 a, b et des prismes redresseurs 7 a, b pour les deux faisceaux séparés L'observation stéréoscopique s'effectue par les tubes binoculaires 4 a, b L'utilisa- D tion d'un objectif principal 5 a, b commun pour les deux faisceaux d'observation n'est pas spécifique à l'inven- tion on pourrait également prévoir un objectif séparé pour chacun des deux faisceaux d'observation. La figure 1 montre en outre une lentille 15 disposée mobile en translation le long de l'axe optique entre le système optique 14 et l'extrémité côté objectif de l'adaptateur 1 Cette lentille 15 permet la mise au point sur le segment d'intérêt de l'oeil 2 sans que l'on soit obligé de changer quoi que ce soit au microscope 13 proprement dit A l'aide d'un dispositif de pivotement adéquat, non représenté sur la figure 1, le microscope d'opération est donc utilisable, au choix, de la manière classique ou pour la chirurgie oculaire. La figure 2 montre séparément l'adaptateur 1 selon l'invention, contenant le système optique pour le redressement de l'image et l'interversion pupillaire, système qui est réalisé dans cet exemple comme un dispositif optique à plusieurs lentilles 9 a, 10, 11, 12, 9 b La lentille d'ophtalmoscopie 8, placée côté oeil du patient de l'adaptateur 1, fournit dans le plan d'image intermédiaire ZE 1 une image inversée dans le sens haut et bas et dans le sens latéral de la partie concernée de l'oeil Au moyen des cinq lentilles 9 a, 10, 11, 12 et 9 b suivantes, cette image est reproduite, à l'échelle 1:1, dans le plan d'image intermédiaire ZE 2, avec l'orienta- tion exacte dans le sens vertical et latéralement La reproduction proprement dite est assurée par un triplet constitué de deux lentilles de puissance positive, L 3 et Ll, désignées respectivement par 10 et 12 et une len- tille L 2 de puissance négative placée entre elles et désignée par 11 Deux autres lentilles, Ai et A 2, désignées respectivement par 9 a et 9 b, agissent comme des lentilles de champ Ainsi qu'il a déjà mentionné, la mise au point sur le segment d'intérêt de l'oeil est réalisée à l'intérieur de l'adaptateur 1 à l'aide de la lentille 15 mobile en translation le long de l'axe optique L'image produite dans le plan d'image intermé- diaire ZE 2 est observée par le microscope d'opération 13. Pour pouvoir loger le dispositif optique dans un adaptateur approprié dont la longueur ne soit pas trop importante, il est possible de monter les diffé- rents éléments du dispositif optique non pas linéaire- ment les uns à la suite des autres, mais de manière que le faisceau de reproduction soit dévié à l'intérieur de l'adaptateur. Pour un système de lentilles composé d'un triplet (Ll:f 1; L 2:f 2 L 3:f 3) et des deux lentilles de champ (Al:9 a, A 2:9 b) et qui est corrigé en aberration chromatique pour les longueurs d'onde 436 nm, 480 nm, 546 nm et 644 nm dans le domaine spectral visible, les rapports des distances focales réalisables sont compris, pour une distance focale de l'objectif principal de 200 mm, dans les domaines suivants: f 3:f 1 = l 0,9 2,0 l -2:f 1 = l 0,4 0,63 A l'intérieur de ces domaines, on peut obtenir une longueur acceptable d'un adaptateur d'ophtalmoscopie offrant un champ de travail aussi grand que possible sous le microscope d'opération Une bonne qualité de reproduction par le dispositif optique est garantie en plus. Selon plusieurs exemples adéquats, les len- tilles 9 a, 10, 11, 12, 9 b utilisées dans le dispositif optique, possèdent, pour ce qui concerne leurs rayons ri, épaisseurs di et espacements mutuels di, ainsi que les indices de réfraction N ( 546 nm) et les coefficients a d'Abbe te des sortes de verre employées, les ensembles de données caractéristiques figurant respectivement dans les tableaux 1, 2 et 3 à la fin de la description, ou des valeurs qui, en conformité avec ces ensembles de 5 données caractéristiques, conduisent à un bon résultat de reproduction comparable par la variation de certains paramètres. La figure 3 montre une coupe du dispositif optique selon la figure 2 avec les désignations des 1 rayons rii épaisseurs d et espacements d des len- i i tilles, tels qu'ils figurent dans les ensembles de données caractéristiques des tableaux 1-3. La figure 4 représente un deuxième exemple de réalisation d'un adaptateur 1 selon l'invention, conte- 1 J nant un système optique, pour le redressement de l'image et l'interversion pupillaire, qui est réalisé dans ce cas comme un système de prisme redresseur à vision directe 17 Plus précisément, l'image intermédiaire du fond de l'oeil ou de régions proches de lui du corps no vitré de l'oeil, produite par la lentille d'opthalmos- copie 8, est redressée immédiatement derrière le premier plan d'image intermédiaire ZEI par un prisme à vision directe de Schmidt-Péchan à arête en toit 17, lequel intervertit également les faisceaux d'observation Il est possible aussi d'employer un système de miroir fonctionnellement équivalent La disposition du prisme redresseur 17 à cet endroit, o les faisceaux stéréos- copiques sont encore entrecroisés, autorise une cons- truction très compacte du prisme 17, donc aussi de l'adaptateur 1 selon l'invention, puisque le faisceau total présente sa plus faible étendue à cet endroit. L'adaptateur 1 selon l'invention comporte en outre une lentille de mise au point 15 entre le prisme redresseur 17 et l'extrémité côté objectif de l'adaptateur Comme dans le premier exemple, cette lentille 15 est mobile en translation le long de l'axe optique et sert à la focalisation sur le segment d'intérêt de l'oeil. Tableau 1 f 3:fâl = 2,0, -f 2:f 1 = 0,545) len rayon épaisseur espace ind de réfr coeff. tille ri/mm di/mm ment n( 546 nm) d'Abbe di/mm e r 1 = 42,9911 i O A 2 r 2 = -18,9821 r 3 = -59,2871 r 4 = 6,4576 L 1 r 5 =-140,0550 r 6 = -8,7223 2 v L 2 r 7 = 5,7935 rs= 925,3580 L 3 r= -12,3-903 r 10 = 86,8200 Ai r l= 17,1400 O r 2 =-31,4353 12 =_ r d 1 = 3,000 d 2 = 1,000 d 3 = 30,750 d 4 = 2,500 d 6 = 0,600 d 8 = 2,500 d 10 = 1 000 d 1 11 = 3,000 d 5 = 1,948 d 7 = 6,175 d 9 = 27,530 1,68637 1,81265 44,2 ,2 1,80730 46,1 1,81265 ,2 1,80730 46,1 f,81265 1,68637 ,2 44,2 Tableau 2 (f 3:f 1 = 1 66, -f 2:f 1 = 0,56) Lentille rayon épaisseur espacement ind de réfr coeff. ri/mm d /mm di/mm n( 546 nm) d'Abbe e r 1 A 2 r 2 r. r 4 Ll r. L 2 r., ra L 3 r 9 rl Ai rll ri' = 42,9911 = -18,9821 = -59,2871 = 7,9988 = 106,2270 = -9,5154 = 7,7269 = 148,7780 = 11,5635 = 86,8223 L= 17,1339 È= 28,2267 dt = 1,696 d, = 1,848 d 1 = 32,070 d A = 2,500 d 6 = O 600 dû= 4,940 d 8 = 2,500 d 10 = 0,848 d 11 = 1,696 1,68637 1,81265 44,2 ,2 1,80730 46,1 d== 2,620 1,81265 ,2 1,80730 46,1 d 9 = 28,490 1, 81265 1,68637 ,2 44,2 1 1 Tableau 3 (f 3:f = 0,88, -f 2:fl = 0,40) Lentille rayon épaisseur espacement ind de réfr coeff. ri/mm di/mm di/mm n( 546 nm) d'Abbe e r 1 = A 2 r 2 = r = r 4 = LI r 5 = r 6 = L 2 r 7 = r 8 = L 3 r = r 10 = Ai r= r 12 = ,5000 -1 _ 8,9820 -59,2870 ,9576 ,5546 -6,0844 , 4845 17,7756 -8,1069 86,8200 17,1400 ,5299 dl = 3,000 d 2 = 1,000 d 3 = 31,687 d 4 = 2,500 d 6 =', 000 d 8 = 2,500 d 10 = 1,000 d 11 = 3,000 dr= 3,277 -J d 7 = 2,333 d 9 = 23,117 1,68637 1,81265 44,2 ,2 1,61521 58,4 1,65222 33,6 1,61521 58,4 1,81265 1,68637 ,2 44,2 REVENDICATIONS 1 Adaptateur d'ophtalmoscopie ( 1) pour un microscope d'opération ( 13) comprenant un objectif principal ( 5 a, b) et un ou plusieurs tubes d'observation stéréoscopique ( 4 a, b), caractérisé en ce que une ou plusieurs lentilles d'ophtalmoscopie ( 8) sont prévues dans l'adaptateur ( 1) pour la reproduction du fond de l'oeil ou de régions du corps vitré de l'oeil. un système optique ( 14; 9 a, 10, 11, 12, 9 b; 17) pour le redressement de l'image et l'interversion des faisceaux d'observation est placé derrière la len- tille d'ophtalmoscopie ( 8) ou les lentilles d'ophtal- moscopie et une lentille ( 15) déplaçable en translation le long de l'axe optique, servant à la mise au point sur la partie d'interêt de l'oeil, est prévue entre le système optique ( 14; 9 a, 10, 11, 12, 9 b; 17) et l'extrémité côté objectif de l'adaptateur d'ophtal- moscopie ( 1). 2 Adaptateur d'ophtalmoscopie ( 1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système optique est réalisé sous la forme d'un dispositif optique composé de deux lentilles de champ ( 9 a, b) ainsi que d'un triplet interposé entre elles et constitué de deux lentilles de puissance positive ( 10, 12) et d'une lentille ( 11) de puissance négative située entre elles. 3 Adaptateur d'ophtalmoscopie ( 1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le système optique ( 9 a, 10, 11, 12, 9 b) assure une reproduction à l'échelle 1:1 de l'image intermédiaire produite par la lentille d'ophtalmoscopie ( 8). 4 Adapteur d'ophtalmoscopie ( 1) pour un micros- cope d'opération dont l'objectif principal possède une distance focale de 200 mm, selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, pour un yat-me de lentilles corrigé en aberration chromatique et composé d'un triplet ( 10, 11, 12) et de deux lentilles de champ ( 9 a, 9 b), les rapports des distances focales (f 3:f 1) et (-f 2 f) des lentilles du triplet (Lil:12, fl; L 2:11, f 2; L 3:10, f 3) sont compris dans les domaines suivants: (f 3:f) = l 0,9 2,0 l 2- -.f = 0,61 Adaptateur d'ophtalmoscote ' Tableau i lf 3 = 2 'O, _ 2:fi= 0,-545) 3 1 ' 2 fi e ies Layon épaisseur espace ind de réfr coeff. D t-u lleri/mm di/mm ment n( 546 nm) d'Abbe di/mm Te L e r 1 = 42,9911 A 2 r 2 = -18,9821 r 3 = -59,2871 r 4 = 6,4576 L 1 r 5 =-140,0550 r 6 = -8,7223 L 2 r 7 = 5,7935 r 8 = 925,3580 L 3 r 29 = -12,3903 r 10 = 86,8200 Ai rll= 17, 1400 r 12 =-31,4353 d 1 = 3,000 d 2 = 1,000 d 4 = 2,500 d 5 = 1,948 d 6 = 0,600 d 7 = 6, 175 d 8 = 2500 dlo=l, 000 d 11 = 3,000 d 9 = 27,530 1,68637 1,81265 44,2 ,2 U 3 = 30,750 1,80730 46,1 1,81265 ,2 1,80730 1,81265 1,68637 ,2 44,2 6 Adantateur d'ophtalmoscopie ( 1) selon l'une iruelconque des revendications i à 4, caractérisé en ce que les lentilles ( 9 a, 10, 11, 12, 9 b) utilisées dans le dispositif optique, possèdent, pour les rayons de lentilles r,, les épaisseurs de lentilles di, les espacements de lentilles di ainsi que les indices de réfraction N ( 546 nm) et les coefficients d'Abbe %e des e sortes de verre employées, les données caracéristie S ndiauees dans le tablcv 2 s;-: lf S:fl = ' _f:f = 0,56) Lentille rayon épaisseur espacement ind de réfr coeff. ri/mm di/mm di/mm n( 546 nm) d'Abbe r 1 = 42,9911 d 1 = 1,696 1,68637 44,2 A 2 r 9 = -18,9821 d_ = 1 848 1 81265 25 2 3 = -59,2871 d$= 32,070 r 4 = 7 9988 L dn 4 =?,5500 1,0730 46, 1 r = 106,2270 d-= 2 620 D r = -9,5154 L 2 d = 0, 600 1,81265 25,2 r 7 = 7,7269 d 7 = 4,940 r 8 = 148,7780 L 3 d 8 = 2,500 180730 46,1 r 9 = 11 5635 d 9 = 28,490 r 10 = 86 8223 d 10 = 0,848 1,81265 25,2 A 1 rl= 17,1339 d 1 = 1,696 1 68637 44 2 r 12 = 28,2267 7 Adaptateur d'ophtalmoscopie ( 1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les lentilles ( 9 a, 10, 11, 12, 9 b) utilisées dans le dispositif optique, possèdent, pour les rayons de llentilles ri, les épaisseurs de lentilles di, les espacements de lentilles di ainsi que les indices de réfraction N ( 546 nm) et les coefficients d'Abbe $ des e sortes de verre employées, les données caractéristiques indiquées dans le tableau 3 suivant: " Tableau 3 (f 3:f 1 = 0,88, -f 2:f 1 = 0,40) Lentille rayon épaisseur espacement ind de réfr coeff. ri/mm di/mm di/mm n( 546 nm) d'Abbe e ri = 30,5000 d 1 = 3, 000 1,68637 44,2 A 2 r, = -18,9820 d 2 = 1,000 1, 81265 25,2 r 3 = -59,2870 d= 31,687 r, = 5,9576 T 1 d Ld 4 = 2, 500 1,61521 58,4 r 5 = 50,5546 d 5 = 3,277 r 6 = -6, 0844 L 2 d 6 = 1,000 1,65222 33,6 r., = 5, 4845 d 7 = 2,333 r B = 17,7756 L 3 d 8 = 2,500 1, 61521 58,4 r 9 = -8,1069 d 9 = 23,117 ri= 86,8200 d 10 = 1,000 1,81265 25,2 A 1 ril= 17,1400 d 11 = 3,000 1,68637 44,2 ,5299 r 12 = 8 Adaptateur d'ophtalmoscopie ( 1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système optique est réalisé sous la forme d'un système de prisme redresseur à vision directe, ou comme un système de miroir fonctionnellement équivalent, qui produit un redressement de l'image et une interversion des fais- ceaux d'observation. 9 Adaptateur d'ophtalmoscopie ( 1 Àselon la revendication 8, caractérisé en ce que le système optique est réalisé sous la forme d'un prisme de Schmidt-Péchan à arête en toit ( 17) ou comme un système de miroir avec une marche correspondante des rayons. Adaptateur d'ophtalmoscopie ( 1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est susceptible d'être positionné devant l'objectif principal ( 5 a, b) d'un microscope d'opération ( 13) à l'aide d'un dispositif de pivotement. il Microscope d'opération comportant un adapta- teur d'ophtalmoscopie selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé par son utilisation dans la chirurgie oculaire pour produire une image agrandie du fond de l'oeil ou de parties du corps vitré.