(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージングシステムと、
診断システムとを備え、
前記イメージングシステムは、
方向値を記憶するように構成されたデータメモリと、
手術前に記録された、手術下にある眼の第１の画像を記憶するように構成された画像メモリと、
手術下にある前記眼の第２の画像を、手術中に記録するように構成された第２のカメラと、
前記第１および第２の画像に基いて方向値を決定するように構成された画像処理装置と、
前記決定された方向値に基いてマーカの画像を生成するように構成された表示装置と、を含み、
前記診断システムは、
手術の前に、手術下にある前記眼の前記第１の画像を記録するように構成された第１のカメラと、
前記第１の画像を出力するように構成されたインターフェースと、
少なくとも前記眼の乱視の方向を判定する判定手段と、
判定された前記乱視の方向を表す方向値を出力するように構成されたインターフェースを含む、眼科手術システム。
【請求項２】
前記イメージングシステムは、手術下にある前記眼から離れて前記第２のカメラを設置するように構成されたスタンドをさらに含み、前記スタンドは、互いに直交する３つの空間方向において前記第２のカメラを配置することを可能にする複数の関節を含む、請求項１に記載の眼科手術システム。
【請求項３】
前記イメージングシステムは、イメージングビーム経路を有する外科用顕微鏡を含み、前記第２のカメラは、前記外科用顕微鏡の前記イメージングビーム経路内に位置する、請求項１または２に記載の眼科手術システム。
【請求項４】
前記表示装置は、前記外科用顕微鏡の前記イメージングビーム経路内に位置する接眼レンズを含む、請求項３に記載の眼科手術システム。
【請求項５】
前記表示装置は、前記接眼レンズに向かう前記イメージングビーム経路に前記マーカの前記画像を投射するように構成された画像プロジェクタをさらに含む、請求項４に記載の眼科手術システム。
【請求項６】
前記表示装置は、ヘッドマウントディスプレイ装置およびモニタのうちの少なくともいずれか１つを含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の眼科手術システム。
【請求項７】
前記表示装置は、前記第１の画像を前記画像メモリに入力するように構成されたインターフェースを含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の眼科手術システム。
【請求項８】
前記判定手段は、患者の頭部が直立位置にあるときに、当該患者の前記眼の乱視の方向を判定する、請求項１から７のいずれか１項に記載の眼科手術システム。
【請求項９】
前記眼科手術システムは、頭部を横にした患者への眼内レンズを挿入する外科医を支援するために適用される、請求項１から８のいずれか１項に記載の眼科手術システム。
【請求項１０】
前記診断システムの前記第１のカメラは、画素の配列を有する検出器を含み、前記診断システムの前記画素の数は、前記イメージングシステムの前記第２のカメラの前記検出器の画素の数以上である、請求項１から９のいずれか１項に記載の眼科手術システム。
【請求項１１】
前記マーカの画像の生成は、前記判定された乱視の方向にさらに基く、請求項１から１０のいずれか１項に記載の眼科手術システム。
【請求項１２】
眼科手術医を支援するための画像処理を行う眼科手術システムの作動方法であって、
診断システムが第１のカメラを用いて患者の眼の第１の画像を記録し、当該第１の画像をイメージングシステムの画像メモリに格納するステップと、
前記イメージングシステムが第２のカメラを用いて前記眼の第２の画像を記録するステップと、
前記イメージングシステムの画像処理装置が、前記記録された第１の画像と前記記録された第２の画像とに基いて方向を決定するステップと、
前記イメージングシステムの表示装置が、決定された前記方向に基いてマーカの画像を生成するステップと、
前記診断システムが、少なくとも前記眼の乱視の方向を判定するステップと、を含む、方法。
【請求項１３】
前記眼の前記第１の画像は、患者の頭部が直立位置にあるときに記録される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記眼の前記第２の画像は、患者の頭部が横になっているときに記録される、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記診断システムが前記眼の画像、特に、前記眼の光学画像を生成するステップをさらに含み、前記マーカは、前記光学画像に重ね合わせられる、請求項１２から１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記イメージングシステムの画像処理装置が前記第２の画像を表示することによって前記眼の画像を生成するステップをさらに含む、請求項１２から１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記第２の画像を記録するステップ、前記方向を決定するステップおよび前記マーカの画像を生成するステップは、前記眼の前記第１の画像が記録された後、繰り返し実行される、請求項１２から１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記マーカの画像を生成するステップは、判定された前記乱視の方向にさらに基く、請求項１２から１７のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、眼科手術システム、眼科手術を準備する方法、および眼科手術を実行する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
関連技術の簡単な説明
眼科手術の一例は、白内障手術である。白内障手術において、白内障が発症した人の眼の水晶体は、人工レンズ（ＩＯＬ、眼内レンズ）と取り替えられる。この手術は、一般的には、たとえば外科用顕微鏡等の光学装置を外科医が用いることによって行なわれる、顕微鏡を使った手術の介入である。これのために、傷付けることなく薬によって広げられた虹彩の内縁の内側において、水晶体嚢に開口を設けるために、外科手術者は、強膜または角膜に切り込みを入れる。たとえば超音波乳化の後に、この切り込みを通って、体の水晶体が、まず吸引によって取り除かれ、そして次に人工レンズが挿入される。
【０００３】
人工レンズの光学特性は手術の前に決定され、人工レンズは、決定された光学データに基いて製造されたり、または、光学レンズの在庫の中から決定された光学データに基いて選択される。たとえば、角膜の表面の曲率、眼の長さおよび別の因子などの、手術が行なわれる眼の特性データが測定される眼の検査に基いて、人工レンズの光学データが決定される。手術が行なわれる眼の形状データから、人工レンズの挿入後に自然な視界が得られ、好ましくは、患者が眼鏡をかけずに、あるいは欠陥のある視界を修正するために低い度数の眼鏡をかければよいようにするように、人工レンズの光学データが決定される。これのために、手術が行なわれる眼に、乱視の性質を有する人工レンズを挿入することが望ましい場合がある。乱視の性質は、たとえば、互いに直交する方向における２つの異なる屈折力と、たとえば水平方向、すなわち頭部の水平軸に対する軸の方向とによって特徴付けられ得る。
【０００４】
乱視の人工レンズの患者の眼への挿入において外科医を支援するための装置および方法がＤＥ  １０  ２００４  ０５５  ６８３  Ａ１から知られている。
【０００５】
従来から実施されていた方法を、発達した支援器具と組み合わせても、所望の成功に常に到達するとは限らないことが判明している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発明の概要
本発明の目的は、従来の眼科手術システムおよび眼科手術を準備ならびに実行する方法を改善することである。同様に、発明の目的は、乱視の人工レンズを挿入するのに有用であり得る眼科手術システムを提案することであり、乱視の人工レンズを挿入するのに同様に有用であり得る、眼科手術を準備するための方法ならびに眼科手術を実行する方法を提供することもまた、本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
眼科手術システムを提供する発明の実施例は、外科医によって知覚され得、特に、眼に挿入される人工レンズを眼と相対的に位置決めするのに外科医を補助し得るマーカの画像を生成するように構成された表示装置を含む。
【０００８】
本発明の実施例によれば、眼科手術システムの表示装置は、眼の画像とマーカの画像とを生成する。マーカは、画像処理装置によって決定された方向値に基いて表される。表示は、眼の表示とマーカの表示とが互いに重ね合わせられるように、表示装置によって生成される。画像処理装置は、第１の画像および第２の画像に基いて方向値を判定するように構成される。判定は、たとえば、第１の画像と第２の画像との比較等、２つの画像を含む演算を特に含み得る。第１の画像は、第２の画像よりも早い時点にて記録される。特に、第２画像は、マーカとともに眼が表示される直前に記録される。一方、第１の画像は、第２の画像の記録の３０分前または数時間前あるいは数日前に記録される。したがって、眼科手術システムは、第１の画像を記憶するための画像メモリを含み得る。しかしながら、画像手術システムは、第２の画像を記憶するための画像メモリも含み得る。
【０００９】
発明の実施例によると、眼科手術システムは、たとえば、従来の外科用顕微鏡に実際には類似し得るイメージングシステムを含む。イメージングシステムは、方向値のためのデータメモリと、手術の前に記録された、手術下にある眼の第１の画像のためのイメージメモリと、手術下にある眼の第２の画像を手術中に記録するためのカメラと、第１の画像および第２の画像に基いて方向値を決定するように構成された画像処理装置と、眼の画像ならびに決定された方向値に基づくマーカの画像を生成するための表示装置とを含む。
【００１０】
眼科手術システムの別の実施例によれば、イメージングシステムは、手術下にある眼から離してカメラを設置するためのスタンドを含む。スタンドは、互いに直行する３つの空間的方向にカメラの配置を可能とする複数の関節を含む。ここで、手術下にある眼の画像を記録するカメラは、外科医にとって都合がよいように、かつ患者の位置に対応しするように、外科医または助手によって位置決めされる。
【００１１】
イメージングシステムは、たとえば、１つ以上の対物レンズと、１つ以上の個別の接眼レンズまたは接眼レンズの対とを含み得る。カメラは、外科用顕微鏡のビーム経路内に配置され得、たとえば、眼の画像を生成するために、顕微鏡の対物レンズを横断した光を受け得る。
【００１２】
ある実施例によれば、表示装置は、接眼レンズに向かうビーム経路内に、マーカの画像を投射するための画像プロジェクタを含み得る。
【００１３】
発明の実施例によれば、表示装置は、ヘッドマウント装置（「ヘッドマウントディスプレイ」）および／または、ブラケットあるいはスタンド上で運ばれるモニタを含み得る。
【００１４】
発明の実施例によれば、表示装置は、第１の画像、すなわち、第２の画像よりもいくらか前に記録された画像を受取るためのインターフェースを含み、それによって、画像処理装置が受取られた第１の画像を処理できる。
【００１５】
本発明の実施例によると、眼科手術システムは、イメージングシステムとは別個の診断システムを含む。診断システムは、手術される眼の第１の画像を記録するカメラと、入力装置への中間入力および画像処理装置による処理に特に適したフォーマットで第１の画像を出力するためのインターフェースとを含む。
【００１６】
ここで、例示の実施例によれば、診断システムは、手術される眼の形状パラメータを計測するとともに、診断システムによって検査された眼への挿入に適した人工レンズの光学データが計算できるように対応する計測データを提供するようにさらに構成される。
【００１７】
この計算は、実験的に得られた数式に基き得り、特に、コンピュータ支援された態様で、そのような数式に基いた計算が実行される。人工レンズの光学データを診断システムが直接出力することも可能である。これらのデータは、好ましくは、眼と相対的な人工レンズの好ましい方向を表す方向値を含む。
【００１８】
本発明の実施例によると、患者の眼の第１の画像を記録するステップと、眼の第２の画像を記録するステップと、眼の画像を提供するステップと、記録された第１の画像および第２の画像に基いて眼の画像に対する方向を決定するステップと、決定された方向に基くとともに、眼の画像と重ね合わされたマーカの画像を生成するステップとを含む、眼科手術を準備する方法が提供される。
【００１９】
ここで、マーカは方向を示し得り、人工レンズが挿入された眼が良好な視力を得ることができるように、この方向に従って、後で眼に挿入される人工レンズが位置決めされる。方向は、とりわけ、第２の画像の前に記録された眼の第１の画像に基いて定められるため、人工レンズは、比較的高い精度で後で位置決めされ得る。第２の画像が記録されたとき、患者の眼窩の中で、通常の位置と相対的に眼が回転することにより、第２の画像だけに基く方向が最適な方向とはならないことが特にあり得る。
【００２０】
たとえば、そのような回転は、眼のマニュピュレーションによって起こり得る。また、そのような回転は、「サイクロトーション」と呼ばれる現象によって起こり得る。「サイクロトーション」によれば、人が着座位置から横になると、眼が眼窩内で最大１０°回転し得る。しかしながら、この回転の範囲と量は患者毎に異なり、それを予測することは困難である。この現象は、患者の頭部が直立位置にあるときに、手術前の眼の測定が行なわれ、頭部が横になっているときに第２の画像と人工レンズの後の方向との記録が行なわれる場合に、特に重要である。
【００２１】
第１の画像と第２の画像とに基いて方向を定めることによって、第１の画像の記録と相対的に第２の画像の画像が記録されるときに、眼窩内での目の回転を補償することが可能である。特に、第１の画像が記録されたときの眼に対する好ましい方向に対応するように方向を定めることが可能である。
【００２２】
第１の画像と第２の画像とに基く方向の決定は、例えば、血管の構造のような、眼の強膜の構造に向けられた、画像の比較を特に含み得る。第２の画像を記録する時間において、虹彩はたいてい薬を用いて広げられており、第２の画像において非常に小さい範囲でしか見えないため、眼の虹彩の構造は、しばしば、そのような比較に用いられ得ない。しかしながら、強膜内で見ることができる、血管のような眼の別の構造を、十分な画質で画像内に配置することが可能である。配置されたこれらの構造に基く画像の比較により、第１の画像における眼の方向と相対的な、第２の画像における眼の方向の算出が可能となる。
【００２３】
十分な精度で強膜内の構造を検出するために、第１の画像および第２の画像の記録に、高解像度のカメラを使用することが想定される。たとえば、この目的のために、カメラは、たとえば、９６０×７２０＝６９１，２００画素より多い、または、１，２８０×７２０＝９２１，６００画素より多い、または２００万画素より多い数の、画像要素、すなわち画素の配列を含み得る。特に、診断システムのカメラは、イメージングシステムのカメラよりも多くの数の画素を含み得る。
【００２４】
特定の実施例によれば、第１の画像を記録するカメラに向かうビーム経路中および第２の画像を記録するカメラに向かうビーム経路中に、光学フィルタが設けられ得る。フィルタは、画像の生成のために用いられる光のスペクトルに選択的に作用する。たとえば、フィルタは、赤外線光、すなわち、たとえば８００ｎｍ以上の波長を有する光のみを通す赤外線フィルタであってもよく、蛍光染料の発光スペクトルに適合したバンドパスフィルタであってもよい。同様に、カメラは、赤外線カメラ、または、特定の波長の範囲を選択的に感知でき、カメラに既に内蔵された付随フィルタを有する別のカメラであり得る。
【００２５】
上述した眼科手術の準備方法は、外科医によって必ずしも実行されず、外科医によって実行される手術のために患者の準備をする助手によっても実行され得るように、患者の身体の完全性を損なう工程を有さない。
【００２６】
本発明の別の実施例によれば、たとえば、眼からの水晶体の除去も含み得る手術を実行する方法が提供される。ある実施例によれば、この方法は、眼への人工レンズの挿入と、眼と相対的な、人工レンズの位置決めとをも含む。
【００２７】
発明の別の実施例によれば、たとえば、記録された第１の画像においてマーカを視認でき、少なくとも、第２の画像が記録されるまでの限られた期間は残る、強膜のある領域において、眼にマーカが付けられる。そのようなマーカは、第１の画像と第２の画像の２つの画像における眼の相対的な方向を判定するために、第１の画像と第２の画像との画像比較において用いられる。これは、たとえば、強膜内の血管のような自然の構造が、画像内に高いコントラストで検出できないときに特に有用であり得る。マーカは、たとえばナイフを用いて、溝等として強膜に付けられる。さらに、染料を用いてマーカを眼に付けることが可能であり、染料は、たとえば数時間または数日後に見えなくなるように、生分解可能であり得る。
【００２８】
例示の実施例
発明の実施例は、以下の図面を用いてさらに詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】ある実施例に係る眼科手術システムの診断システムの概略図である。
【図２】図１に示される診断システムにおける、眼科手術システムのイメージングシステムの略図である。
【図３】図１の診断システムのカメラを用いて記録された患者の眼の第１の画像の略図である。
【図４】図２のイメージングシステムのカメラを用いて記録された患者の眼の第２の画像の略図である。
【図５】本発明の実施例に係る方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明の別の実施例に係る方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明の実施例に係る眼科手術システムは、図１を参照して後で説明される診断システムと、図２を参照して後で説明されるイメージングシステムとを含む。
【００３１】
診断システム１は、患者５の眼３を計測する機能を果す。これのために、診断システム１は、患者の眼３が診断システム１の入力オプティクス１１に対向するように配置されるために、患者の顎のための台７と、患者の額のためのサポート９とを含む。計測ビーム経路１３は、半透明ミラー１５で反射され、中間オプティクス１７を介して、診断システム１の、模式的に示された計測モジュール１９に入る。計測モジュール１９は、たとえば眼の角膜の曲率や、眼球の長さ等の、眼の形状データを取得する機能を果す。これに関して、診断システムは、例えば、ＵＳ５，０５４，９０７およびＵＳ５，３４９，３９８からの例に対して一例が知られるケラトメータ、または、ＵＳ５，４９３，１０９またはＵＳ６，００４，３１４からの例に対して一例が知られるＯＣＴ（光干渉断層法）システム等の従前の診断システムに相当する。診断システムの一例は、ＩＯＬマスタの名称で、ドイツ、イェーナのカール  ツァイス  メディテックによって販売されているシステムである。
【００３２】
さらに、本発明の示された実施例によれば、診断システムは、半透明ミラー１５を通過した光がカメラオプティクス２３を介して供給される、例えば１，２８０×７２０画素の高解像度カメラ２１を含む。そのような画像の一例が、図３に模式的に示される。そこに示される画像２５は、瞼２７、強膜２９、虹彩３３の外縁３１、虹彩３３の内縁３５、および瞳孔の中心３７を表す。さらに、血管３９が画像２５中に見える。
【００３３】
診断システム１の計測モジュール１９を用いて取得された測定データは、中間メモリ４１に伝送され、そこから、例えばデータライン４５を介して制御システム４３に読み込まれ得る。制御システム４３は、例えばモニタ４７等の出力装置、例えばキーボード４９等の入力装置が接続された、例えばパーソナルコンピュータによって提供される。コントローラ４３は、インターフェース５１を介して測定データを受取り、それらをさらに処理し、そして、データメモリ５３に眼３の測定値の結果を記録し得る。同様に、カメラ２１によって所得された、画像データの１つ以上の組が、たとえばデータライン４５およびインターフェース５１を介してコントローラ４３に入力され得、そこでさらに処理され、画像メモリ５５内に画像データとして記録され得る。そして、メモリ５３からの計測データと、メモリ５５からの画像データとは、たとえば、ドライブ５７に配置されたコンパクトディスクに書き込まれたり、ネットワーク５９に伝送されたりし得る。計測データは、特に、乱視特性を含む人工眼内レンズのための光学データと、したがって、特に、２つの屈折力および方向を含む。
【００３４】
図２に示されるイメージングシステム６１は、図２において一部のみが模式的に示され、白内障手術を施術するための枕７３に頭部５が寝かされた患者５の眼３から離してイメージングシステム６１の対物レンズ７１を配置するために複数のスタンド部材６７と関節６９とを含むスタンド６５によって運ばれる、ハウジングボディ６３を含む。オブジェクティブ７１の対物面から発する対物側イメージングビーム束７５は、対物レンズ７１によって、画像側ビーム束７７に変換される。複数のレンズ８１を有する一対のズームシステム７９は、ビーム束７７から２つの平行なビーム束８３および８４をピックアップする。ビーム束８３および８４は平行であり、かつイメージングシステムの光学軸８５について対称であり、それぞれが、眼３の画像を観察するために外科医が左眼および右眼を用いて覗き込む接眼レンズ８７および８８に供給される。
【００３５】
イメージングシステム６１は、眼３の画像がカメラチップ９７上で生成されるように、アダプタオプティクス９５を介してカメラチップ９７にビーム束９３を向けるために、一部のビーム束８３上に配置された、半透明ミラー９１をさらに含む。カメラチップ９７により記録された画像は、イメージングシステム６１のコントローラ１０１により読み込まれ、画像メモリ１０３内に記憶される。
【００３６】
繰り返すが、コントローラ１０１は、たとえばキーボード１０５等のような入力装置と、たとえばモニタ１０７等のような出力装置とが接続されるパーソナルコンピュータであり得る。
【００３７】
コントローラ１０１は、診断システム１によって生成されたデータの少なくとも一部を受取るために、たとえばネットワーク５９に接続されたインターフェース１０９をさらに含む。同様に、インターフェース１０３は、たとえばコンパクトディスクからこれらのデータを読み取るために、データキャリアリーダに接続され得る。
【００３８】
コントローラ１０１は、たとえば診断システム１によって記録された第１の画像２５を記憶するための画像メモリ１１１を含む。
【００３９】
コントローラ１０１は、人工レンズの決定された目標方向を記憶するためのデータメモリ１１３をさらに含む。ソフトウエアとしてコントローラ１０１内で実現され得る、コントローラ１０１の演算および画像処理装置１１５は、メモリ１１１内に記憶された眼の第１の画像、メモリ１０３内に記憶された眼の第２の画像およびメモリ１０３内に記憶された目標方向に基いて、モニタ１０７に表示される別の画像を算出する。モニタ１０７に加えて、この別の画像は、ヘッドマウントディスプレイ１２１によっても表示され得る。さらに、イメージングシステム６１の示された実施例は、たとえば、ＬＣＤディスプレイ等の表示装置１２５と、投射オプティクス１２７と、半透明ミラー１２９とを含むプロジェクタ１２３を含む。半透明ミラー１２９は、平行ビーム束８４内に配置され、表示装置１２５によって表示されるパターンを投射する。そのパターンは、接眼レンズ２６を覗き込んだときに眼３の画像に重ね合わされて視認されるように平行ビーム束８４内にオプティクス１２７によって投射される。
【００４０】
図４は、演算および画像処理装置１１５によってモニタ１０７上に表示された、模式的な画像１４１を示す。画像において、乱視用の眼内レンズ１４３が眼３の水晶体嚢に既に導入されている。乱視用の光学性質のため、乱視用の眼内レンズ１４３は、水晶体嚢内に正しく位置決めされるべきである。この手術において、瞳孔は薬を用いて広げられており、これが、図３の図面に比べて虹彩の内縁３５と虹彩の外縁３１との距離が短い理由である。眼内レンズ１４３は、中央レンズ部１４５と、それぞれハプティクス１４７を含む反対側に伸びた周辺部とを含む。図中、ハプティクス１４７は、眼内レンズの形状的な特徴として明確に視認され、目印としての機能を果たす。しかしながら、たとえば線等の別個の目印が、方向を支援する機能を果たすためにレンズ１４３に適用されることも可能である。
【００４１】
図面１４１において、瞼２７および虹彩３１，３５等の眼の構成要素ならびに眼内レンズ１４３は、カメラ９７によって記録された眼の画像と対応するように描かれる。眼のこれらの構成要素と重ね合わされて、画像１４１において示される線、すなわちマーカ１５１は、画像１４１において、瞳孔の中心３７を通過して伸び、ハプティクス１４７の中心が線１５１と一致すれば、眼の目標方向に従って眼の中で眼内レンズ１４３が正しく位置決めされるように位置決めされる。
【００４２】
マーカ１５１の画像は、演算および画像処理ユニット１１５により以下のようにして作成される。
【００４３】
画像１１４内において中心３７の位置を決定するとともに、中心３７を十字または別のマーカで表示するために、演算および画像処理ユニット１１５は、カメラ９７によって記録され、画像メモリ１０３内に記憶された虹彩の内縁を決定する。さらに、印の正しい位置、そしてシステムの正しい機能を確認できるようにするために、中心３７の回りに円１５２が表示され得る。円は、たとえば、虹彩の内縁３５と外縁３１との間に拡がる。さらに、画像処理ユニット１１５は、たとえば血管３９等の角膜の構造物に関して、メモリ１０３とメモリ１１１とに記憶された画像を比較する。この比較から、演算ユニット１１５は、画像内に示される眼の相対的回転を算出する。たとえば、カメラ９７によって画像化された眼は、サイクロトーションのために、診断システム１のカメラ２１によって記録された眼の画像に対して相対的に回転され得る。そして、メモリ１１３内に記憶された眼内レンズの目標方向に基くとともに、画像の比較から得られた回転に基いて、演算および画像処理ユニット１１５が、正しく位置決めされるために眼内レンズ１４３が画像１４１内で有すべき現在の方向を決定する。この現在の方向は、画像１４１内において、マーカとしての直線１５１によって示される。そして、外科医は、マーカ１５１に従って眼内レンズを調整することが可能である。
【００４４】
マーカ１５１の画像が、実時間に対して少し（たとえば３００ｍｓ前後）遅れて更新されるように、マーカ１５１を算出するための説明された処理は、表示装置６１によって繰り返され、カメラ９７によって記録された、継続的に更新された現在の画像に基いて実行される。
【００４５】
マーカの画像および眼の構成要素の画像の両方が出力デバイスモニタ１０７およびヘッドマウントディスプレイ１２１に表示される一方で、マーカ１５１は、接眼レンズ８８のビーム経路内の半透明ミラー１２９によって眼の構成要素との重ね合わせられるため、表示装置１２５がマーカ１５１のみを示したとしても十分である。
【００４６】
診断システム１のカメラ２１を用いて第１の画像を記録する前、眼の強膜２９に２つ以上のマーカ１５５を適用することも、別の可能性としてある。マーカ１５１は、たとえばインク、または強膜内で特別に作られた小さな傷によって形成され得る。これらのマーカ１５５は、まさに血管３９の構造のように、記録された画像において眼に見えるものであり、画像の回転をより簡単に、かつ、より大きな信頼性を備えて決定するために画像処理において用いられる。
【００４７】
図１の図面において、イメージングシステム６１は、２つの接眼レンズビーム経路を備えた外科用顕微鏡である。しかしながら、接眼レンズを有さないより簡易なイメージングシステムを用いることも可能である。この場合、表示は、モニタまたはヘッドマウントディスプレイを介して実現されなければならない。
【００４８】
眼科手術を準備する方法および眼科手術を実行する方法の実施例が、図５に示されるフローチャートを参照して要約される。従前のケラトメータの機能を有する診断システムを用いることによって、または、ＯＣＴシステムを用いることによって、ＩＯＬデータ２０２、すなわち人工眼内レンズの光学データが、たとえば角膜の曲率および眼の長さなどの、手術される眼から得られた測定データに基いて、ステップ２０１において決定される。たとえば、垂直方向であり得る共通の基準方向に関連して、画像データの方向およびＩＯＬデータに含まれる眼内レンズの目標方向が取得されるように、ステップ２０３において、眼の画像データ２０４が、診断システムに内蔵されたカメラによって記録される。診断システムを用いた検査の間、患者の頭部は直立に向けられ得える。
【００４９】
ＩＯＬデータ２０２に基き、眼内レンズの製造のための注文が発行されたり、眼内レンズの在庫の中から該当する眼内レンズが選択される。
【００５０】
そして、患者は、手術の実行を支援する表示装置の前に眼を位置させる。表示装置は外科手術用の顕微鏡であり得、患者の頭部は仰向けに、すなわち水平にされる。最初に、助手が患者の位置をチェックし、表示装置の必要な調整を行なう。調整は、患者の眼の中の眼内レンズの正しい方向を示すマーカを正しく表示することなどをも含み得る。このために、ステップ２０５において、表示システムのカメラを用いて画像データ２０６が取得される。ステップ２０５において記録された画像内の眼内レンズの方向を決定するために、ステップ２０７において、画像データ２０４と、ＩＯＬデータ２０２内に含まれる目標方向とともに、イメージデータが演算処理される。ステップ２０５において記録された眼の画像に対応する眼の要素および眼の中の眼内レンズの目標方向を表すマーカの両方が、ステップ２０９において表示される。
【００５１】
ステップ２０１、２０３、２０５、２０７および２０８は、顕微鏡を使った手術を実行する外科手術者または外科医とは異なる助手により実行され得る。
【００５２】
次に、患者の眼から水晶体を取り除くために、外科医がステップ２１１を実行する。その後、ステップ２１３において、人工眼レンズが眼の中に挿入される。人工眼レンズの目標方向を表すマーカの画像を更新するために、上述したステップ２０５、２０７および２０９に対応する後のステップ２０５’、２０７’および２０９’が続く。この目的のため、ステップ２０５’において取得された、更新された画像データ２０６’、画像データ２０３、および、ＩＯＬデータ２０２に基いて、ステップ２０７’において演算が実行され、この演算の結果がステップ２０９’において表示され、ステップ２０９’において生成された画像から、外科医は、レンズの方向の修正の必要性を検出し、適用可能であれば、ステップ２１５において、人工眼レンズの方向を修正する。ステップ２０５’、２０７’、２０９’および２１５は、人工眼レンズの方向の結果に外科医が納得するまで繰り返され得る。
【００５３】
手術の前に実行され、かつ助手により実行され得るステップ２０１、２０３、２０５、２０７および２０９とは異なり、ステップ２１１、２１３、２０５’、２０７’、２０９’および２１５は、外科手術者または外科医によって実行される手術内工程として指定される。
【００５４】
眼科手術を準備する方法および眼科手術を実行する方法の別の実施例が、図６のフローチャートを参照して説明される。ここで、図５中に用いられた参照番号と同様の参照番号は、図５を参照して説明された実施例のステップに対応している、図６を参照して説明された実施例のステップを指す。これらの類似の参照番号は、番号が同じであり、添字「ａ」のみが異なる。以下では、重複した記載を避けるために、同様の参照番号によって指し示されたステップの説明のために、図５の記載における対応するステップの説明が参照される。
【００５５】
図５を参照して説明された実施例と同様の態様で、眼を計測することにより、ステップ２０１ａにおいて、要求される眼内レンズのデータ、すなわち、ＩＯＬデータ２０２が求められる。ステップ３０１において、ＩＯＬデータ２０２ａに基いて眼内レンズが製造される。ここで、眼内レンズの製造を専門とし，ＩＯＬデータ２０２が、ファクシミリまたはｅメール等の電気通信媒体を介して送信され、移植の準備が整った医師、病院または患者に提供されるように、製造された眼内レンズを最終的には送り届ける製造業者によって、生産がなされてもよい。
【００５６】
ステップ３０２において、手術が施される眼にマーカが付けられる。記録された画像において後で確認できるのであれば、任意の所望の態様で眼にマーカが付けられ得る。眼にマーカを付ける例は、硬い物体を用いて窪みまたは溝を設けること、ナイフなどを用いて、へこみまたは窪み等を設けること、ペンまたはスプレー装置を用いて、眼の強膜に、インク等の染料を塗ること等を含む。
【００５７】
眼にマーカが付けられた後、ステップ２０３ａにおいて、画像データ２０４ａをもたらす、眼の第１の画像が記録される。図５を参照して前述したように、画像データ２０４ａから、後で、眼の方向と眼内レンズの目標方向とが基準方向に関連して取得される。
【００５８】
レンズを製造した後であって、ステップ２０３ａにおける画像の記録の直前に、ステップ３０２におけるマーカ付けが、図６を参照して説明される実施例において行なわれる。しかしながら、ＩＯＬデータを求めた（ステップ２０１ａ）後、レンズを製造する（ステップ３０１）前に、眼のマーキングをすでに実行することが可能であり、ＩＯＬデータを求める（ステップ２０１ａ）前であっても、眼のマーキング（ステップ３０２）を実行することも可能である。ステップ３０２ａを実行する時期は、特に、眼に付けられたマーキングがどの程度の時間見えるかに依存する。たとえば、インク、または押下により作られた窪み等による、あるマーカは、時間とともに薄くなったり、減退したりする。レンズの製造には数時間、または数日必要であり、したがって、眼へのマーク付けは、マーカの可視性の耐性に基いて、レンズの製造前または後に実行される。
【００５９】
ステップ２０３ａにおいて眼の第１の画像が記録された後、図５を参照して説明された実施例のステップと同様の態様で、後のステップ２０５ａ〜２１５が実行される。繰り返しを避けるために、ここではそれらを別個に説明しない。
【００６０】
上述した実施例において、手術が施される眼の画像は眼科手術システムによって生成される。その画像は、外科手術者により挿入される眼内レンズの目標方向を示すマーカの画像と重ね合わされる。
【００６１】
これの代わりにもしくは加えて、ウェーブフロントセンサをイメージングシステムに内蔵することも同様に可能である。ウェーブフロントセンサの例は、ＵＳ  ２００５／０２４１６５３Ａ１、ＵＳ  ２００５／０２４３２７６Ａ１またはＤＥ１０２００５  ０３１  ４９６  Ｂ４から公知であり、これらの文献の全ての開示が参照によって本出願に援用される。加えて、外科用顕微鏡にケラトメータを内蔵したり、外科用顕微鏡にケラトメータを接続したりすることが可能である。ウェーブフロントセンサのような手段によって、手術下にある眼の屈折異常を、特に、乱視の度合いおよび方向に関連させて手術中に判定することができる。同様に、ケラトメータを用いて、または、角膜鏡や角膜曲率計等の類似のシステムを用いて、手術下にある眼の屈折異常を、特に乱視の度合いおよび方向に関連させて手術中に判定できる。
【００６２】
したがって、眼内レンズの方向を基準方向から外れて判定し、所望の態様でそのような方向を外科医に示すことも特に可能である。これは、例えば、手術中に外科医によって関しされる眼の画像内にマーカまたは指標を表示することによって実行され得る。この指標は、たとえば、「時計回りにレンズを７°回転数」といった意味を示し得る「＋７」のような数値を含み得る。ところで、「−３」の指標は、「反時計回りに３°回転」といった意味を有し得る。加えて、眼内レンズの、実行される回転の方向は、矢印、または、時計回りあるいは反時計回りへの指示等によって示され得る。
【００６３】
発明の実施例によれば、眼内レンズの目標方向を表すマーカ、または眼内レンズの現在の方向と目標方向との差を生成するために、手術前に記録された画像と手術中に記録された画像とを比較することを含む方法が、眼科手術を実行するために提供される。
【００６４】
さらに、手術中に用いられ、カメラを含むイメージングシステムと、手術前に用いられ、同様にカメラ有する診断システムと含む眼科手術システムが提供される。手術中に用いられるイメージングシステムは、記録された画像に基いて計算を実行し、眼内レンズの目標方向を表すマーカの画像を得るための基準を形成する、夫々の方向値を決定する画像処理装置を含む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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