眼部手术可视化系统技术方案

一种眼部手术可视化系统具有检眼镜检查放大镜，检眼镜检查放大镜使位于患者眼睛内的部分成像在与图像传感器上的成像平面共轭的中间图像平面中。图像处理例程将成像平面中的目标区域的图像的第一部分与目标区域的图像的第二部分分离，第一部分通过图像传感器捕捉且通过穿过检眼镜检查放大镜的成像光束路径产生，第二部分通过图像传感器捕捉且通过延伸到检眼镜检查放大镜之外的成像光束路径产生、并且与第一部分互补，以便将目标区域的图像的第一部分通过与第一部分关于位于该图像的图像平面内且彼此垂直的两条镜像轴线的镜像相对应的自同构转化成镜像第一部分，并且以便组合镜像第一部分和第二部分以形成被馈送至图像显示装置的目标区域合成图像。

Visualization System for Ophthalmic Surgery

An eye surgery visualization system has an ophthalmoscope magnifying glass, which makes part of the patient's eye image in the intermediate image plane conjugated with the image plane of the image sensor. The image processing routine separates the first part of the image of the target area in the imaging plane from the second part of the image of the target area. The first part is captured by the image sensor and generated by the imaging beam path passing through the ophthalmoscope magnifier. The second part is captured by the image sensor and generated by the imaging beam path extending beyond the ophthalmoscope magnifier. And complementary to the first part, in order to transform the first part of the image of the target area into the first part of the mirror image by automorphism corresponding to the first part's mirror images of two mirror axes located in the image plane and perpendicular to each other, and to combine the first part and the second part of the mirror image to form a composite image of the target area fed to the image display device. \u3002

【技术实现步骤摘要】
眼部手术可视化系统
本专利技术涉及一种眼部手术可视化系统，该系统包括图像传感器；用于通过光学成像光束路径在该图像传感器上的成像平面中产生目标区域的图像的成像系统；计算机单元，该计算机单元包含用于该目标区域的图像的图像处理例程，所述图像是通过该图像传感器捕捉的并且具有图像平面；以及用于使在该计算机单元中处理过的图像的图像数据可视化的图像显示装置。本专利技术还涉及一种眼部手术可视化系统，该系统包括：第一图像传感器；用于通过光学成像光束路径在该第一图像传感器上的成像平面中产生目标区域的图像的成像系统；第二图像传感器；用于通过光学成像光束路径在该第二图像传感器上的成像平面中产生目标区域的图像的第二成像系统；计算机单元，该计算机单元包含图像处理例程，该图像处理例程用于处理通该目标区域的图像，该图像是通过该第一图像传感器捕捉的并且具有图像平面，并且用于处理该目标区域的图像，该图像是通过该第二图像传感器捕捉的并且具有图像平面；以及用于使在该计算机单元中处理过的、该第一图像传感器和第二图像传感器的图像的图像数据可视化的图像显示装置。此外，本专利技术涉及一种用于提供图像数据以使患者眼睛可视化的方法、以及一种计算机程序。
技术介绍
从DE102009030504A1已知了一种包括图像传感器和计算机单元的眼部手术可视化系统，该计算机单元包含用于目标区域的图像的图像处理例程，所述图像是由该图像传感器捕捉的。眼部手术可视化系统用于眼科手术中，例如用于在对患者眼睛的后部进行手术干预的情况。DE4114646A1描述了一种包含手术显微镜的眼部手术可视化系统，该手术显微镜具有沿着显微镜筒的范围而安排在显微镜主物镜下方的检眼镜检查附接模块。这种检眼镜检查附接模块包含一个或多个检眼镜检查放大镜，其用于在第一中间图像平面中产生患者眼睛的眼底的倒像，即，上下颠倒且前后颠倒的图像。以用于图像正立和瞳孔互换的光学系统为例，正立起这个第一中间图像平面的图像并将其横向上正确地成像到第二中间图像平面中。观察者在眼部手术可视化系统中透过显微镜主物镜以及安排在显微镜主物镜与检眼镜检查附接模块中的用于图像正立和瞳孔互换的系统之间的可移位透镜可以看到这个第二中间图像平面的图像。该检眼镜检查附接模块允许观察者观察患者眼睛内部的兴趣区域。在视觉上为通过眼部手术可视化系统使用检眼镜检查放大镜来检查目标区域的观察者呈现了目标区域的图像，该图像在检眼镜检查放大镜内的部分中和在该检眼镜检查放大镜外的部分中具有不同的取向。尤其在所谓的玻璃体视网膜手术中，其结果是，透过检眼镜检查放大镜看到的目标区域部分被横向上正确地显示给观察者，而位于检眼镜检查放大镜旁边的目标区域部分从观察者的角度来看没有发生横向上正确的成像。然而，期望的是观察者能够以同一个图像取向观察到目标区域的、位于检眼镜检查放大镜的背向显微镜筒那侧的区域、以及透过检眼镜检查放大镜没有感知到的区域。这是因为这确保了在观察者将内窥镜光导经套管针插入患者眼睛中的眼科手术期间，所述观察者不需要相对于观察图像以镜面对称的方式移动光导。这是因为如果患者眼睛的部分没有通过检眼镜检查放大镜横向上正确地显示给观察者，则观察者(即，通常是外科医生)感知器械从患者眼睛的外部到内部进入手术区域，即从观察图像的边缘到其中心，这在使用眼部手术可视化系统进行手术操作的情况下与对应于器械的实际运动的情况不同。
技术实现思路
在此背景下，本专利技术的目的是开发一种眼部手术可视化系统，该眼部手术可视系统独立于设定的放大率，方便于观察目标区域，该目标区域具有安排在患者眼睛的内部的患者眼睛部分，而在该过程中并不可视化具有图像取向不同的图像部分的观察图像。这个目的是通过下文指明的眼部手术可视化系统、以及下文指明的用于提供图像数据以使患者眼睛可视化的方法来实现的。从属权利要求中指明了本专利技术的有利实施例。本专利技术提出，在眼部手术可视化系统中提供图像传感器和成像系统，该成像系统用于通过光学成像光束路径在该图像传感器上的成像平面中产生目标区域的图像，并且提供计算机单元，所述计算机单元包含用于处理该目标区域的图像的图像处理例程，所述图像是通过该图像传感器捕捉的并且具有图像平面。在该眼部手术可视化系统中具有用于使在该计算机单元中处理过的图像的图像数据可视化的图像显示装置。该眼部手术可视化系统包含检眼镜检查放大镜，用于将位于患者眼睛内的部分成像在与该图像传感器上的成像平面共轭的中间图像平面中。该图像处理例程用于将该图像传感器上的成像平面中的目标区域的图像的第一部分与该目标区域的图像的第二部分分离，所述第一部分是通过该图像传感器捕捉的并且是通过穿过该检眼镜检查放大镜的成像光束路径产生的，所述第二部分是通过该图像传感器捕捉的并且是通过延伸到该检眼镜检查放大镜之外的成像光束路径产生的、并且与这些第一部分互补，以便将该目标区域的图像的第一部分通过与第一部分关于位于该图像的图像平面内且彼此垂直的两条镜像轴线的镜像相对应的自同构转化成镜像第一部分，并且以便组合这些镜像第一部分以及与这些第一部分互补的第二部分以形成被馈送至该图像显示装置的目标区域合成图像。因此，目标区域的图像的彼此互补的部分应理解为是指彼此分离、而在合成时产生目标区域的图像的图像部分。根据本专利技术的眼部手术可视化系统还可以包含：第一图像传感器和成像系统，该成像系统用于通过光学成像光束路径在该第一图像传感器上的成像平面中产生目标区域的图像；第二图像传感器和第二成像系统，该第二成像系统用于通过光学成像光束路径在该第二图像传感器上的成像平面中产生目标区域的图像；以及还有计算机单元，该计算机单元具有图像处理例程，该图像处理例程用于处理目标区域的图像，所述图像是通过该第一图像传感器捕捉的并且具有图像平面，并且用于该目标区域的图像，所述图像是通过该第二图像传感器捕捉的并且具有图像平面。接着，在这个眼部手术可视化系统中具有用于使在该计算机单元中处理过的第一图像传感器和第二图像传感器的图像的图像数据可视化的图像显示装置。根据本专利技术的这种眼部手术可视化系统同样包括检眼镜检查放大镜，该检眼镜检查放大镜用于将位于患者眼睛内的部分成像在与该第一图像传感器上的成像平面共轭的中间图像平面中、并且用于将位于患者眼睛内的部分成像在与该第二图像传感器上的成像平面共轭的中间图像平面中。在该眼部手术可视化系统中，该图像处理例程用于将该第一和第二图像传感器上的成像平面中的目标区域的相应图像的第一部分与该目标区域的相应图像的第二部分分离，所述第一部分是通过该第一图像传感器和该第二图像传感器捕捉的并且相应地是通过穿过该检眼镜检查放大镜的成像光束路径产生的，所述第二部分是通过这些图像传感器捕捉的并且相应地是通过延伸到该检眼镜检查放大镜之外的成像光束路径产生的、并且与所述第一部分互补，以便将该目标区域的相应图像的相应第一部分通过与这些第一部分关于位于该图像的图像平面内且彼此垂直的两条镜像轴线的镜像相对应的自同构转化成相应地镜像第一部分，并且以便相应地组合这些镜像第一部分以及与其互补的第二部分以形成被馈送至该图像显示装置的目标区域合成图像。第一成像系统的放大率和第二成像系统的放大率可以相同或不同。根据本专利技术，该第一成像系统例如可以被设置为以大于该第二成像系统的放大率使该目标区本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种眼部手术可视化系统(10，10′，10″)，包括：图像传感器(40，46)；用于通过光学成像光束路径在该图像传感器(40，46)上的成像平面(58，60)中产生目标区域(14)的图像(68)的成像系统；计算机单元(62)，该计算机单元包含用于处理该目标区域(14)的图像(68)的图像处理例程，所述图像是通过该图像传感器(40，46)捕捉的并且具有图像平面；以及用于使在该计算机单元(62)中处理过的图像的图像数据可视化的图像显示装置(64)，其特征在于，检眼镜检查放大镜(50)，该检眼镜检查放大镜用于使位于患者眼睛(54)内的部分(52)成像在与该图像传感器(40，46)上的该成像平面(58，60)共轭的中间图像平面(56)中，其中，该图像处理例程用于将该图像传感器(40，46)上的成像平面(58，60)中的该目标区域(14)的图像(68)的第一部分(70)与该目标区域(14)的图像(68)的第二部分(72)分离，所述第一部分是通过该图像传感器(40，46)捕捉的并且是通过穿过该检眼镜检查放大镜(50)的成像光束路径产生的，所述第二部分是通过该图像传感器(40，46)捕捉的并且是通过延伸到该检眼镜检查放大镜(50)之外的成像光束路径产生的、并且与这些第一部分(70)互补，以便将该目标区域(14)的图像(68)的这些第一部分(70)通过与这些第一部分(70)关于位于该图像(68)的图像平面内且彼此垂直的两条镜像轴线(86，88)的镜像相对应的自同构转化成镜像第一部分(70′)，并且以便组合这些镜像第一部分(70′)和与这些第一部分(70)互补的这些第二部分(72)以形成被馈送至该图像显示装置(64)的目标区域合成图像(68′)。...

【技术特征摘要】
2017.09.12 DE 102017121085.71.一种眼部手术可视化系统(10，10′，10″)，包括：图像传感器(40，46)；用于通过光学成像光束路径在该图像传感器(40，46)上的成像平面(58，60)中产生目标区域(14)的图像(68)的成像系统；计算机单元(62)，该计算机单元包含用于处理该目标区域(14)的图像(68)的图像处理例程，所述图像是通过该图像传感器(40，46)捕捉的并且具有图像平面；以及用于使在该计算机单元(62)中处理过的图像的图像数据可视化的图像显示装置(64)，其特征在于，检眼镜检查放大镜(50)，该检眼镜检查放大镜用于使位于患者眼睛(54)内的部分(52)成像在与该图像传感器(40，46)上的该成像平面(58，60)共轭的中间图像平面(56)中，其中，该图像处理例程用于将该图像传感器(40，46)上的成像平面(58，60)中的该目标区域(14)的图像(68)的第一部分(70)与该目标区域(14)的图像(68)的第二部分(72)分离，所述第一部分是通过该图像传感器(40，46)捕捉的并且是通过穿过该检眼镜检查放大镜(50)的成像光束路径产生的，所述第二部分是通过该图像传感器(40，46)捕捉的并且是通过延伸到该检眼镜检查放大镜(50)之外的成像光束路径产生的、并且与这些第一部分(70)互补，以便将该目标区域(14)的图像(68)的这些第一部分(70)通过与这些第一部分(70)关于位于该图像(68)的图像平面内且彼此垂直的两条镜像轴线(86，88)的镜像相对应的自同构转化成镜像第一部分(70′)，并且以便组合这些镜像第一部分(70′)和与这些第一部分(70)互补的这些第二部分(72)以形成被馈送至该图像显示装置(64)的目标区域合成图像(68′)。2.根据权利要求1所述的眼部手术可视化系统，其特征在于，该图像处理例程包含图像数据评估阶段，该图像数据评估阶段根据呈该患者眼睛(54)的视网膜的一部分的形式的图像信息来触发在视网膜可视化例程中对于与该图像(68)的这些第一部分(70)相关的图像数据的专门处理，在该视网膜可视化例程中，该目标区域(14)的图像(68)的这些第一部分(70)通过与这些第一部分(70)关于位于该图像(68)的图像平面内且彼此垂直的两条镜像轴线(86，88)的镜像相对应的自同构被转化成镜像第一部分(70′)、并且作为视网膜可视化例程目标区域图像被输出至该图像显示装置(64)。3.一种眼部手术可视化系统(10，10′，10″)，包括：第一图像传感器(40)；用于通过光学成像光束路径在该第一图像传感器(40)上的成像平面(58，60)中产生目标区域(14)的图像(68)的成像系统；计算机单元(62)，该计算机单元包含用于处理该目标区域(14)的图像(68)的图像处理例程，所述图像是通过该第一图像传感器(40)捕捉的并且具有图像平面；以及用于使在该计算机单元(62)中处理过的该第一图像传感器(40)的图像(68)的图像数据可视化的图像显示装置(64)，其特征在于，第二图像传感器(46)和第二成像系统，该第二成像系统用于通过光学成像光束路径在该第二图像传感器(46)上的成像平面(58，60)中产生目标区域(14)的图像(68)，其中，该计算机单元中的该图像处理例程还被设计用于处理该目标区域(14)的图像(68)，所述图像是通过该第二图像传感器(46)捕捉的，所述第二成像系统具有图像处理例程，并且其中，该图像显示装置(64)还被设计用于使在该计算机单元(62)处理过的该第二图像传感器(46)的图像(68)可视化，检眼镜检查放大镜(50)，该检眼镜检查放大镜用于将位于患者眼睛(54)内的部分(52)成像在与该第一图像传感器(40)上的成像平面(58)共轭的中间图像平面(56)中、并且用于将位于患者眼睛(54)内的部分(52)成像在与该第二图像传感器(46)上的成像平面(60)共轭的中间图像平面(56)中，其中，该图像处理例程用于将该第一和第二图像传感器(40，46)上的成像平面(58，60)中的该目标区域(14)的相应图像的第一部分(70)与该目标区域(14)的相应图像(68)的第二部分(72)分离，所述第一部分是通过该第一图像传感器(40)和该第二图像传感器(46)捕捉的并...

【专利技术属性】
技术研发人员：J斯特芬，C豪格，
申请(专利权)人：卡尔蔡司医疗技术股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE