用于设定和控制眼科设备的照明场的参数的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种用于设定和控制眼科设备的照明场的参数的解决方案。在此，例如，亮度、颜色/色温、场形状、偏振状态等能够视作为参数。根据本发明专利技术的装置由用于设定期望的照明参数的操作单元、用于以期望的照明参数产生照明辐射的照明单元、用于将照明辐射的一部分耦合输出的耦合输出元件、用于分析照明辐射的耦合输出的部分的传感器元件和用于评估传感器数据和用于确定照明辐射的真实照明参数的评估单元。根据本发明专利技术，传感器元件是局部分辨图像传感器。虽然所提出的解决方案尤其用于设定和控制眼科设备的照明场的参数，但与能够用于其他技术领域、即例如显微镜。即例如显微镜。即例如显微镜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于设定和控制眼科设备的照明场的参数的方法和设备


[0001]本专利技术涉及用于设定和控制眼科设备的照明场的参数的方法和设备。在此，例如亮度、颜色/色温、场形状、偏振状态等能够考虑作为参数。

技术介绍

[0002]在基于激光的应用中，对照明场的参数的控制通常通过分析辐射的耦合输出的、限定的部分来进行。
[0003]根据已知的现有技术，以类似的方式在光学系统中监测波前的形状。将要监测的辐射的限定的小部分耦合输出，通过专用的传感器(例如夏克
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哈特曼(Shack
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Hartmann)传感器)记录和评估。在此，获得的信息也用于有针对性地影响波前。
[0004]与此相反，诸如裂隙灯、眼底相机等眼科设备的照明场的参数迄今根本完全未被设定、没有完整地设定或者仅间接地经由操作元件处的要校准的刻度来设定。
[0005]在亮度、颜色或狭缝的位置、宽度和高度等方面没有对真实照明场中出现的光分布进行控制。
[0006]由于通常从人体工程学的角度确定操作元件的位置，所以操作元件通常紧邻于要影响的组件的附近。然而，用于传输操作设定的路径能够是易出错的，使得尤其是在设备较长使用持续时间后无法排除其造成在刻度设定与由此产生的光分布特性之间的偏差。
[0007]为了能够实现对操作元件进行重复设定，一些眼科设备具有无单位刻度，由此，至少在不同的时间点能够可复现地执行近似相同的设定。但是在此，起不利作用的是：对操作元件执行设置，而真实上并不知道照明场的哪些相应参数真实上是借此进行设定的。
[0008]在现代眼科设备中，关于在照明场中使用的真实参数的愈发重要的信息也以电子形式存在，以便例如将所述信息进行记录和/或在调节回路中使用。此外，所述信息以电子形式存在能够实现将其在目镜或显示器上提供给用户。由此能够显着改进用户的工作流程，因为其能够保持用户相对于设备的位置并且存在所有相关信息。
[0009]此外，这种参数信息的电子可用性开辟如下可行性：在自动化的继续引导的进程、即例如图像处理、深度学习或人工智能的其他方法中一起使用作为(元)信息。
[0010]照明场的电子形式的真实使用参数的存在尤其在眼科诊断设备的远程控制使用(也称为术语远程医疗)的方面是特别有意义的。在此，外部操作员强制性地依赖于当前设备配置的可靠反馈，并且尤其还有照明场的真实参数。
[0011]为此，WO 2013/081619 A1描述一种用于眼科成像的系统。本解决方案基于经由网络控制的并记录立体或三维图像的眼科设备。在此，该系统可由一名或多名医生远程使用，以便经由网络实时动态地控制眼科设备的每个方面，并与患者进行口头交互。患者眼睛的所记录的三维图像被实时传输给医生，医生以该方式能够对眼睛的至少一部分执行眼睛检查。因为眼科设备的控制经由网络实时进行，所以医生能够改变和细化图像，以优化检查。利用本系统，能够远程如医生与患者在相同位置处存在那样详细和清晰地执行全面的眼科检查。
[0012]从现有技术的各种文献来源中能够得到使用这种设备参数的意义和期望，以便能够为用户产生优势或附加值。
[0013]因此，已知如下解决方案，该解决方案描述各种照明参数的使用，以将所述解决方案作为用于操作眼科设备的辅助提供给用户。
[0014]因此，例如，借助裂隙灯显微镜用裂隙光圈对眼睛照明，以执行对眼睛的整个前部节段、角膜、巩膜、虹膜、晶状体、结膜、脑室、边角、玻璃体和腹膜执行放大观察。此外，还存在使用裂隙灯显微镜的各种观察技术。所述观察技术包含不同的照明和图像记录方法。例如，照明能够是漫射地、直接地和切向地，或者也能够作为背光照明来进行。在图像记录方法中，广泛使用荧光染色摄影或使用前角镜或固定透镜(Befestigungslinse)的摄影。应当注意，在使用裂隙灯显微镜的检查中，观察目标和观察技术任意组合和应用。
[0015]为了借助裂隙灯显微镜进行检查而需要根据选择的观察目标和/或观察技术相应地调整光学系统的设定，例如：辐照角度、照明光量、观察倍率、狭缝宽度、过滤器，以及图像记录系统的设定，如感光度、快门时间、光圈值等进行相应调整。只有这样，才能在对医生和患者造成很小压力的情况下实现获得最佳图像记录和检查。
[0016]当然，难以根据观察目标和/或观察技术的各种组合适当地执行或改变光学系统和图像记录系统的设定。特别地，当医生对于使用裂隙灯显微镜进行检查方面缺乏经验时，就出现这种问题。
[0017]为此，US 2014/0139807 A1描述一种裂隙灯显微镜，借助所述裂隙灯显微镜，光学系统的设定能够以简单的方式匹配不同条件。
[0018]为此，裂隙灯显微镜具有存储单元，所述存储单元配置用于存储对应信息，所述对应信息将照明和/或观察系统的默认设定条件与眼睛的多个位置中的每个位置相关联。标准设定条件例如为：观察倍率的值、狭缝宽度、光量、辐照角度、背景照明光的辐照的有无，以及光路中的扩散元件、光圈或过滤器的有无。
[0019]在确定要检查的眼睛位置后，从对应信息中查找所述位置的标准设置条件，与之前检测的当前设定状态进行比较，并且确定与所查找的标准设定条件不同的设定状态。然后，在显示单元上输出不同的设定状态，以便能够对应地校正所述设定状态。当然，所描述的解决方案更多地是呈以标准设定条件形式的数据的使用，因为数据的获取只是非常模糊地说明。
[0020]根据现有技术，借助于各种传感器获取这种数据。在此，为了检测旋转或平移移动，尤其通常使用轴向耦合连接的电位器。其他可行的传感器基于谐振电路、电容、霍尔效应等的特性变化的探测。
[0021]这种传感器所需的动态和值范围是特别的挑战。例如，因此，在裂隙灯显微镜的情况下，如果狭缝宽度应设定于100μm与20mm之间，则需要必须以小于25μm的精度确定狭缝宽度。
[0022]为了探测光路中是否存在漫射元件、光圈或过滤器，必须确定其机械位置变化，这当然在狭窄结构空间的情况下是非常困难的。
[0023]出于空间原因，有时也有会需要将传感器不直接布置在影响发光场参数的构件处，而是沿着控制链布置在执行器(例如旋钮、滑动元件等)与构件之间的任何位置处。这产生系统性和随机偏差、滞后和其他误差，它们仅部分地能够通过校准过程进行补偿。
[0024]已知系统中的缺点是：也需要不同的传感器包括信号线和供电线和评估电子装置，以确定照明场的非常不同的参数。
[0025]除了解决结构空间问题之外，也必须确保：不同的探测器和/或传感器不相互影响或者确实仅由相关联的传感器探测探测器的变化。
[0026]当例如在裂隙灯显微镜中具有多个要设定的参数的一些组件进而还有多个探测器、传感器、端子线等必须相对于壳体移动时，后者尤其是难以解决的。

技术实现思路

[0027]所述目的借助用于设定和控制眼科设备的照明场的参数的方法来实现，其中，设定期望的照明参数，利用期望的照明参数产生照明辐射，将照明辐射转换成在焦平面中的光分布本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于设定和控制眼科设备的照明场的参数的方法，在所述方法中，设定期望的照明参数，利用所述期望的照明参数产生照明辐射，将所述照明辐射转换成在焦平面中的光分布，耦合输出所述照明辐射的一部分，为了分析而将照明辐射的一部分引导到传感器元件上，并且从传感器数据确定所述照明辐射的真实照明参数，其特征在于，使用局部分辨图像传感器作为用于分析所述照明辐射的耦合输出部分的传感器元件。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用相机的局部分辨图像传感器。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，例如能够使用亮度、颜色、光场形状、偏振等照明参数来产生期望的光分布。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由系统或用户预设期望的所述照明参数。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，辐射的耦合输出部分反映真实的光分布并且尽可能不改变所述真实的光分布。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，数字相机的图像传感器连续地或顺序地记录图像数据。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述图像传感器的动态。8.根据权利要求1和6所述的方法，其特征在于，所述图像传感器的动态用作为光功率探测器。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分析由所述图像传感器记录的图像并且借助于匹配的和/或经优化的算法来确定所述参数。10.根据权利要求1和9所述的方法，其特征在于，在第一步骤中检查由所述图像传感器记录的图像数据的有效性。11.根据权利要求1和9所述的方法，其特征在于，使用校准值以确定所述参数。12.根据权利要求1和9所述的方法，其特征在于，在由所述图像传感器记录的图像数据中检测发光场及发光场的边缘，并且从中确定狭缝的宽度、长度和定向。13.根据权利要求1和9所述的方法，其特征在于，在由所述图像传感器记录的图像数据中，从不同颜色的子图像的强度推断出发光场的颜色。14.根据权利要求1和9所述的方法，其特征在于，在由所述图像传感器记录的图像数据中，借助于图像处理算法探测：是否正确地设定期望的参数中的一个或多个。15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了记录和/或再现，存储所述照明辐射的真实照明参数。16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将从记录的所述图像确定的参数及参数的大小存储为元信息或用作为用于照明模块的调节回路的输入变量。17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述真实照明参数作为数字表示和/或图形表...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪特里希，
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：