Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Evaluierung der Güte einer Kapsulorhexis. Ferner betrifft die Erfindung ein Mikroskopiesystem zur Durchführung des Verfahrens, ein computerbasiertes Datenverarbeitungssystem zur Durchführung des Verfahrens, ein Computerprogramm, welches das Verfahren durch computerausführbare Befehle implementiert, und einen Datenträger, welcher das Computerprogramm verkörpert.The present invention relates to a method for evaluating the quality of a capsulorhexis. The invention also relates to a microscopy system for carrying out the method, a computer-based data processing system for carrying out the method, a computer program which implements the method using computer-executable instructions, and a data carrier which embodies the computer program.
Die Kapsulorhexis ist ein Verfahren zur Eröffnung des Kapselsacks eines Auges. Der Kapselsack umhüllt die Augenlinse und dient als Fixierung der Augenlinse im Auge. Die Kapsulorhexis wird beispielsweise bei einer Kataraktoperation angewendet, bei welcher eine künstliche Intraokularlinse in den Kapselsack des Auges eingesetzt wird und die natürliche Augenlinse ersetzt.Capsulorhexis is a procedure for opening the capsular bag of an eye. The capsular bag envelops the lens of the eye and serves to fix the lens in the eye. Capsulorhexis is used, for example, in cataract surgery, in which an artificial intraocular lens is inserted into the capsular bag of the eye and replaces the natural lens of the eye.
Das Ergebnis der Kapsulorhexis ist eine Öffnung in der Vorderseite des Kapselsacks des Auges. Die Güte der Öffnung ist für das Gesamtergebnis der Kataraktoperation von wesentlicher Bedeutung. Von besonderer Bedeutung für das Gesamtergebnis der Kataraktoperation sind insbesondere die Größe der Öffnung, die Form der Öffnung, und die Platzierung (Zentrierung) der Öffnung in Bezug auf ein augenspezifisches Merkmal (Pupille, Limbus, Sehachse, Intraokularlinse, etc.).The result of capsulorhexis is an opening in the front of the capsular bag of the eye. The quality of the opening is essential for the overall outcome of the cataract surgery. The size of the opening, the shape of the opening and the placement (centering) of the opening in relation to an eye-specific feature (pupil, limbus, visual axis, intraocular lens, etc.) are of particular importance for the overall result of the cataract operation.
Es existieren Assistenzsysteme, welche einen Operateur bei der Durchführung der Kapsulorhexis unterstützen. Diese Assistenzsysteme erfassen jedoch weder Information über die resultierende Öffnung in der Vorderseite des Kapselsacks des operierten Auges noch eine Information über die Güte der Kapsulorhexis selbst. Zur Dokumentation einer durchgeführten Kapsulorhexis, zur Beurteilung der Güte der Kapsulorhexis und zur Bestimmung des Zusammenhangs zwischen der Güte der Kapsulorhexis und dem Gesamtergebnis einer Kataraktoperation wäre diese Information jedoch erforderlich.There are assistance systems that support a surgeon in performing the capsulorhexis. However, these assistance systems record neither information about the resulting opening in the front of the capsular bag of the operated eye nor information about the quality of the capsulorhexis itself. To document a capsulorhexis performed, to assess the quality of the capsulorhexis and to determine the relationship between the quality of the capsulorhexis and the overall outcome of cataract surgery, however, this information would be required.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Möglichkeit zur Charakterisierung und Beurteilung des Ergebnisses einer Kapsulorhexis bereitzustellen.The object of the present invention is therefore to provide a possibility for characterizing and assessing the result of a capsulorhexis.
Die obige Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen dieser Gegenstände.The above object is achieved by the subjects of the independent claims. The dependent claims relate to advantageous developments of these subjects.
Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Hierbei zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Mikroskopiesystems gemäß einer Ausführungsform;
- 2 ein Funktionsblockdiagramm des Mikroskopiesystems;
- 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahren gemäß einer Ausführungsform;
- 4A ein mittels des Mikroskopiesystems der 1 aufgenommenes Bild eines Auges und einer Öffnung in der Vorderseite des Kapselsacks des Auges;
- 4B eine schematische Darstellung des in 4 gezeigten Auges;
- 5 eine schematische Darstellung eines Anzeigebereichs, auf welchem ein Bild des Auges der 4B, überlagert mit einer graphischen Darstellung eines Parameterwertes dargestellt ist;
- 6 eine schematische Darstellung eines weiteren Anzeigebereichs, auf welchem ein Bild des Auges der 4B, überlagert mit einer graphischen Darstellung eines weiteren Parameterwertes dargestellt ist; und
- 7 eine schematische Darstellung eines weiteren Anzeigebereichs, auf welchem ein Bild des Auges der 4B, überlagert mit einer graphischen Darstellung eines weiteren Parameterwertes dargestellt ist.
Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to figures. Here shows: - 1 a schematic representation of a microscopy system according to an embodiment;
- 2 a functional block diagram of the microscopy system;
- 3 a flow diagram of a method according to an embodiment;
- 4A a by means of the microscopy system of 1 recorded image of an eye and an opening in the front of the capsular bag of the eye;
- 4B a schematic representation of the in 4th shown eye;
- 5 a schematic representation of a display area on which an image of the eye of the 4B , is shown superimposed with a graphic representation of a parameter value;
- 6th a schematic representation of a further display area on which an image of the eye of the 4B , is shown superimposed with a graphic representation of a further parameter value; and
- 7th a schematic representation of a further display area on which an image of the eye of the 4B , is shown superimposed with a graphic representation of a further parameter value.
Nachfolgend werden mit Bezug zu den Zeichnungen Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.Embodiments of the invention are described below with reference to the drawings.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Mikroskopiesystems 1 gemäß einer Ausführungsform. 2 zeigt ein Funktionsblockdiagramm des Mikroskopiesystems 1. 1 shows a schematic representation of a microscopy system 1 according to one embodiment. 2 Figure 3 shows a functional block diagram of the microscopy system 1 .
Das Mikroskopiesystem 1 umfasst ein (Operations-)Mikroskop 3, welches zur Aufnahme von Bildern eines Auges 5 eines Patienten dient, an welchem eine Kapsulorhexis durchgeführt wurde. Das Mikroskop 3 ist dazu konfiguriert, die Schritte S102 und S103 des in 3 dargestellten Verfahrens durchzuführen.The microscopy system 1 comprises a (surgical) microscope 3, which is used to record images of an eye 5 of a patient on whom capsulorhexis has been performed. The microscope 3 is configured to follow the steps S102 and S103 of the in 3 to carry out the procedure presented.
Zu diesem Zweck kann das Mikroskop 3 ein optisches Abbildungssystem umfassen, welches dazu konfiguriert ist, ein Bild (im Sinne einer optischen Abbildung) eines Sichtfeldes des Mikroskops 3 zu erzeugen. Das Mikroskop 3 kann ferner ein Beleuchtungssystem umfassen, welches dazu konfiguriert ist, das Sichtfeld bzw. ein darin angeordnetes Objekt (Auge 5) zu beleuchten. Das Mikroskop 3 kann ferner ein Bildaufnahmesystem umfassen, welches dazu konfiguriert ist, eine Folge von Bildern des Sichtfeldes aufzunehmen, welche durch das optische Abbildungssystem erzeugt werden. Das Bildaufnahmesystem umfasst beispielsweise einen Bilddetektor. Das Bildaufnahmesystem und das optische Abbildungssystem bilden eine Kamera. Das Bildaufnahmesystem ist insbesondere dazu konfiguriert, Bilddaten zu erzeugen, welche die aufgenommenen Bilder repräsentieren.The microscope can be used for this purpose 3 comprise an optical imaging system which is configured to generate an image (in the sense of an optical imaging) of a field of view of the microscope 3 to create. The microscope 3 can furthermore comprise an illumination system which is configured to display the field of view or an object arranged therein (eye 5 ) to illuminate. The microscope 3 may further comprise an image capturing system configured to capture a sequence of images of the field of view that are transmitted through the optical Imaging system are generated. The image recording system includes, for example, an image detector. The image pickup system and the optical imaging system form a camera. The image recording system is configured in particular to generate image data which represent the recorded images.
Das Mikroskop 3 kann mit einer Steuerung kommunikationstechnisch verbunden sein, um das Mikroskop 3 zu steuern (beispielsweise Beleuchtung, Fokussierung, Bildeinzugsrate, etc. einzustellen) und die erzeugten Bilddaten zu empfangen.The microscope 3 can be connected to a controller in terms of communication technology to the microscope 3 to control (for example, to adjust lighting, focus, image acquisition rate, etc.) and to receive the generated image data.
Das Mikroskop 3 kann von einem beweglichen Stativ 7 getragen werden, um die Positionierung und Orientierung des Mikroskops 3 zu erleichtern.The microscope 3 can from a movable tripod 7th worn to aid the positioning and orientation of the microscope 3 to facilitate.
Das Mikroskopiesystem 1 umfasst ferner ein Bildevaluierungssystem, welches eine Evaluierungseinheit 9 bereitstellt. Das Bildevaluierungssystem kann beispielsweise eine computerbasierte Datenverarbeitungseinheit umfassen, welche dazu konfiguriert ist, ein Programm auszuführen, welches die Funktionen der Evaluierungseinheit 9 bereitstellt. Das Bildevaluierungssystem und die Evaluierungseinheit 9 sind dazu konfiguriert, ein von dem Mikroskop 3 bzw. dem Bildaufnahmesystem aufgenommenes Bild zu evaluieren (analysieren) und einen charakteristischen Bildinhalt in dem Bild zu bestimmen. Die Evaluierungseinheit 9 dient zur Analyse der von dem Mikroskop 3 erzeugten Bilder des Auges 5. Die computerbasierte Datenverarbeitungseinheit und die Evaluierungseinheit 9 sind dazu konfiguriert, die Schritte S104 bis S107 des in 3 dargestellten Verfahrens durchzuführen.The microscopy system 1 further comprises an image evaluation system which has an evaluation unit 9 provides. The image evaluation system can comprise, for example, a computer-based data processing unit which is configured to execute a program which carries out the functions of the evaluation unit 9 provides. The image evaluation system and the evaluation unit 9 are configured to be one of the microscope 3 or to evaluate (analyze) the image recorded by the image recording system and to determine a characteristic image content in the image. The evaluation unit 9 is used to analyze the from the microscope 3 generated images of the eye 5 . The computer-based data processing unit and the evaluation unit 9 are configured to follow the steps S104 to S107 of the in 3 to carry out the procedure presented.
Das Mikroskopiesystem 1 umfasst ferner ein Bildanzeige- und -überlagerungssystem (nachfolgend auch als Anzeigevorrichtung bezeichnet). Das Bildanzeige- und -überlagerungssystem ist dazu konfiguriert, den Schritt S108 des in 3 dargestellten Verfahrens durchzuführen. Das Bildanzeige- und -überlagerungssystem dient zur Anzeige der von dem Mikroskop 3 aufgenommenen Bilder und der Ergebnisse der von der Evaluierungseinheit 9 durchgeführten Analyse. Beispielsweise ist das Bildanzeige- und -überlagerungssystem dazu konfiguriert, Information darzustellen, die dem Bild des Sichtfeldes überlagert ist. Das Bildanzeige- und -überlagerungssystem umfasst beispielsweise einen Monitor, welcher ein von der Steuerung ausgegebenes Anzeigesignal empfangen kann und das darin enthaltene Bild darstellen kann.The microscopy system 1 further comprises an image display and overlay system (hereinafter also referred to as display device). The image display and overlay system is configured to perform the step S108 of the in 3 to carry out the procedure presented. The image display and overlay system is used to display the images from the microscope 3 recorded images and the results of the evaluation unit 9 performed analysis. For example, the image display and overlay system is configured to present information overlaid on the image of the field of view. The image display and overlay system includes, for example, a monitor which can receive a display signal output by the controller and can display the image contained therein.
Ein von der Steuerung erzeugtes Bild, das in dem Anzeigesignal enthalten ist, umfasst beispielsweise das von dem Mikroskop 3 aufgenommene Bild, Information betreffend die Einstellung des Mikroskops 3, Information betreffend den Fortgang der Operation und/oder Ergebnisse der Evaluierungseinheit 9.An image generated by the controller and contained in the display signal includes, for example, that of the microscope 3 Recorded image, information relating to the setting of the microscope 3 , Information regarding the progress of the operation and / or results of the evaluation unit 9 .
Das Mikroskopiesystem 1 umfasst ferner eine Steuerung, welche dazu konfiguriert ist, ein Bild zu erzeugen und an das Bildanzeige- und -überlagerungssystem zu übertragen, wodurch das Bild dargestellt wird. Die Steuerung kann ferner dazu konfiguriert sein, das Bildanzeige- und -überlagerungssystem anzuweisen, eine Information darzustellen, die auf dem von der Evaluierungseinheit 9 bestimmten Bildinhalt basiert.The microscopy system 1 further comprises a controller configured to generate an image and transmit it to the image display and overlay system, thereby displaying the image. The controller may further be configured to instruct the image display and overlay system to display information that is displayed on that from the evaluation unit 9 specific image content is based.
Der bestimmte Bildinhalt umfasst beispielsweise Information über einen Durchmesser und/oder eine Kreisförmigkeit und/oder eine Zentrierung einer Kapsulorhexis bzw. einer durch Kapsulorhexis in einem Kapselsack erzeugten Öffnung 17 (siehe 4B und Schritt S102 in 3).The specific image content includes, for example, information about a diameter and / or a circularity and / or a centering of a capsulorhexis or an opening produced by capsulorhexis in a capsular bag 17th (please refer 4B and step S102 in 3 ).
Die von dem Bildanzeige- und -überlagerungssystem bereitgestellte Information umfasst beispielsweise von dem Bildevaluierungssystem bestimmte Information über einen Durchmesser und/oder eine Kreisförmigkeit und/oder eine Zentrierung einer Kapsulorhexis bzw. einer durch Kapsulorhexis in einem Kapselsack erzeugten Öffnung 17 (siehe 4B und Schritt S108 in 3).The information provided by the image display and overlay system includes, for example, information determined by the image evaluation system about a diameter and / or circularity and / or centering of a capsulorhexis or an opening produced by capsulorhexis in a capsular bag 17th (please refer 4B and step S108 in 3 ).
Der bestimmte Bildinhalt umfasst beispielsweise Information über einen Durchmesser und/oder eine Kreisförmigkeit und/oder eine Zentrierung einer Kapsulorhexis bzw. einer durch Kapsulorhexis in einem Kapselsack erzeugten Öffnung 17 (siehe 4B und Schritt S105 in 3).The specific image content includes, for example, information about a diameter and / or a circularity and / or a centering of a capsulorhexis or an opening produced by capsulorhexis in a capsular bag 17th (please refer 4B and step S105 in 3 ).
3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform. Das Verfahren gemäß 3 kann durch einen Operateur unter Verwendung des in den 1 und 2 gezeigten Mikroskopiesystems 1 durchgeführt werden. 3 shows a flow chart of a method according to an embodiment. The procedure according to 3 can be performed by a surgeon using the in the 1 and 2 microscopy system shown 1 be performed.
In Schritt S101 führt der Operateur an dem Auge 5 eines menschlichen oder tierischen Patienten eine Kapsulorhexis durch. Dadurch wird in der Vorderseite des Kapselsacks des Auges 5 eine Öffnung 17 erzeugt, durch welche eine Intraokularlinse in den Kapselsack eingesetzt werden kann.In step S101 the surgeon performs on the eye 5 a human or animal patient by capsulorhexis. This gets into the front of the capsular bag of the eye 5 an opening 17th generated through which an intraocular lens can be inserted into the capsular bag.
4A zeigt ein mittels des Mikroskopiesystems 1 aufgenommenes Bild des Auges 5 aus Sicht des Operateurs, d. h. mit Sicht auf die Vorderseite des Auges 5, in dem Zustand nach der Kapsulorhexis. Zu sehen sind unter anderem der Limbus 12, die Iris 13, welche auf ca. 6 mm bis 7 mm geweitet ist, die Retina 14 und eine durch Kapsulorhexis erzeugte Öffnung 17, die durch ihren Rand 18 begrenzt ist. Der Kapselsack des Auges ist durchsichtig und in dem Bereich zwischen der Iris 13 und dem Rand 18 der Öffnung 17 vorhanden. 4B zeigt eine schematische Darstellung des in 4A gezeigten Auges 5. 4A shows a means of the microscopy system 1 captured image of the eye 5 from the surgeon's perspective, ie with a view of the front of the eye 5 , in the state after capsulorhexis. Among other things, you can see the limbus 12th who have favourited Iris 13th , which is widened to about 6 mm to 7 mm, the retina 14th and an opening created by capsulorhexis 17th that by their edge 18th is limited. The capsular bag of the eye is transparent and in the area between the iris 13th and the edge 18th the opening 17th available. 4B shows a schematic representation of the in 4A shown eye 5 .
Die Öffnung 17 ist näherungsweise kreisförmig und ist bezüglich einer Sollöffnung 19 nach links versetzt. Die Sollöffnung 19 bezeichnet die bestmögliche Öffnung, die durch den Operateur erreicht werden kann. Form, Größe und Position der Sollöffnung 19 können präoperativ in Abhängigkeit der Art, Form und Größe einer zu implantierenden Intraokularlinse festgelegt werden. Beispielsweise hat der Durchmesser der Sollöffnung 19 etwa 0,5 mm kleiner als der Durchmesser der zu implantierenden Intraokularlinse zu sein. Dementsprechend kann die Sollgröße im Sinne eines Solldurchmessers so gewählt werden, dass der Solldurchmesser etwa 0,5 mm kleiner als der Durchmesser der zu implantierenden Intraokularlinse ist. In 4B ist die Sollöffnung 19 zwar dargestellt, jedoch ist dies lediglich eine Hilfe zur Erläuterung des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung. In der Operationsszene kann der Operateur die Sollöffnung 19 nicht sehen, da sie imaginär ist und herkömmlicherweise während der Operation auch auf dem Auge 5 nicht dargestellt wird.The opening 17th is approximately circular and is with respect to a nominal opening 19th offset to the left. The target opening 19th describes the best possible opening that can be achieved by the surgeon. Shape, size and position of the target opening 19th can be determined preoperatively depending on the type, shape and size of an intraocular lens to be implanted. For example, the diameter of the nominal opening 19th to be about 0.5 mm smaller than the diameter of the intraocular lens to be implanted. Accordingly, the target size in the sense of a target diameter can be selected such that the target diameter is approximately 0.5 mm smaller than the diameter of the intraocular lens to be implanted. In 4B is the target opening 19th although shown, but this is only an aid to explain the subject matter of the present application. In the operating scene, the surgeon can set the target opening 19th not see as it is imaginary and conventionally also on the eye during surgery 5 is not shown.
In Bezug auf die Form ist die Öffnung 17 näherungsweise kreisförmig, die Öffnung 17 weist Abweichungen in der Form bezüglich der Form der Sollöffnung 19 auf. In Bezug auf die Größe ist die Öffnung 17 etwas kleiner als die Sollöffnung 19. In Bezug auf die Position ist die Öffnung 17 nach links bezüglich der Position der Sollöffnung 19 versetzt.In terms of shape is the opening 17th approximately circular, the opening 17th shows deviations in shape with respect to the shape of the nominal opening 19th on. In terms of size is the opening 17th slightly smaller than the nominal opening 19th . In terms of position is the opening 17th to the left with respect to the position of the target opening 19th offset.
In Schritt S102, welcher auf Schritt S101 folgt, wird mittels des Mikroskops 3 wenigstens ein Bild (d. h. ein Bild oder eine Bildfolge (Video)) des Auges 5 aufgenommen. Zu diesem Zweck ist das Mikroskop 3 dazu konfiguriert, ein Sichtfeld, in welchem das Auge 5 angeordnet ist, auf die Kamera des Mikroskops 3 abzubilden.In step S102 which on step S101 follows, is done using the microscope 3 at least one image (ie an image or a sequence of images (video)) of the eye 5 recorded. This is the purpose of the microscope 3 configured to have a field of view in which the eye 5 is arranged on the camera of the microscope 3 map.
Das wenigstens eine Bild umfasst die Öffnung 17, beispielsweise wie in 4A gezeigt. Das wenigstens eine Bild kann weitere augenspezifische Merkmale umfassen. Die augenspezifischen Merkmale können die spätere Analyse der Bilder vereinfachen, da sie als Orientierungshilfe in dem wenigstens einen Bild dienen können. Beispiele für augenspezifische Merkmale sind die Pupille des Auges, welche durch den Rand der Iris 13 gebildet ist, der Limbus 12 des Auges, etc.The at least one image includes the opening 17th , for example as in 4A shown. The at least one image can include further eye-specific features. The eye-specific features can simplify the subsequent analysis of the images, since they can serve as an orientation aid in the at least one image. Examples of eye-specific features are the pupil of the eye, which extends through the edge of the iris 13th is formed, the limbus 12th of the eye, etc.
In Schritt S103, welcher auf Schritt S102 folgt, werden mittels des Mikroskops 3 bzw. durch die Kamera des Mikroskops 3 Bilddaten erzeugt, welche das wenigstens eine aufgenommene Bild repräsentieren. Zu diesem Zweck ist die Kamera dazu konfiguriert, Bilddaten zu erzeugen, welche ein durch das Mikroskop 3 auf die Kamera abgebildetes Bild repräsentieren. Die Bilddaten können in einem nicht-flüchtigen Datenspeicher gespeichert werden. Der Datenspeicher kann Teil des Mikroskops 3 sein oder separat von dem Mikroskop 3 sein.In step S103 which on step S102 follows, using the microscope 3 or through the camera of the microscope 3 Image data generated which represent the at least one recorded image. For this purpose, the camera is configured to generate image data that can be viewed through the microscope 3 represent the image displayed on the camera. The image data can be stored in a non-volatile data memory. The data memory can be part of the microscope 3 be or separate from the microscope 3 be.
In Schritt S104, welcher auf Schritt S103 folgt, bezieht die Datenverarbeitungseinheit bzw. die Evaluierungseinheit 9 die Bilddaten. Zu diesem Zweck ist die Datenverarbeitungseinheit dazu konfiguriert, die von der Kamera des Mikroskops 3 erzeugten Bilddaten zu beziehen. Beispielsweise sind die Kamera des Mikroskops 3 und die Datenverarbeitungseinheit miteinander durch Kommunikationsmittel kommunikationstechnisch verbunden, sodass die von der Kamera erzeugten Bilder an die Datenverarbeitungseinheit übertragen werden können. Ferner oder alternativ kann die Datenverarbeitungseinheit dazu konfiguriert sein, die Bilddaten von dem Datenspeicher zu beziehen, in welchen die Bilddaten durch die Kamera des Mikroskops 3 gespeichert wurden.In step S104 which on step S103 follows, the data processing unit or the evaluation unit relates 9 the image data. For this purpose, the data processing unit is configured to receive the data from the camera of the microscope 3 generated image data. For example, the camera is the microscope 3 and the data processing unit is connected to one another by communication means so that the images generated by the camera can be transmitted to the data processing unit. Furthermore or alternatively, the data processing unit can be configured to obtain the image data from the data memory, in which the image data are stored by the camera of the microscope 3 were saved.
In Schritt S105, welcher auf Schritt S104 folgt, bestimmt die Datenverarbeitungseinheit bzw. die Evaluierungseinheit 9 basierend auf den Bilddaten wenigstens einen Parameterwert (d. h. einen Parameterwert oder mehrere unterschiedliche Parameterwerte), welcher die Öffnung 17 oder die Güte der Öffnung 17 charakterisiert. Zu diesem Zweck kann die Datenverarbeitungseinheit bzw. die Evaluierungseinheit 9 dazu konfiguriert sein, die Bilddaten zu analysieren, insbesondere die Öffnung 17 in den durch die Bilddaten repräsentierten Bildern zu identifizieren, und basierend auf der Analyse den wenigstens einen Parameterwert zu bestimmen, welcher die Öffnung 17 oder die Güte der Öffnung 17 charakterisiert. Ein Parameterwert ist ein Wert (oder eine Reihe von Werten), dessen (deren) Bedeutung durch einen Parameter definiert ist.In step S105 which on step S104 follows, determines the data processing unit or the evaluation unit 9 based on the image data, at least one parameter value (ie one parameter value or several different parameter values) which the opening 17th or the goodness of the opening 17th characterized. For this purpose, the data processing unit or the evaluation unit 9 be configured to analyze the image data, in particular the opening 17th in the images represented by the image data, and based on the analysis, to determine the at least one parameter value, which is the opening 17th or the goodness of the opening 17th characterized. A parameter value is a value (or a series of values) whose meaning is defined by a parameter.
Beispiele für Parameter, welche die Öffnung 17 charakterisieren, umfassen: eine Größe der Öffnung 17, eine Form der Öffnung 17, eine Position der Öffnung 17 und dergleichen. Ein Parameter zur Charakterisierung der Größe der Öffnung 17 kann eine Ausdehnung der Öffnung 17, einen Flächeninhalt der Öffnung 17 oder dergleichen repräsentieren. Ein Parameter zur Charakterisierung der Form der Öffnung 17 kann beispielsweise einen Regressionsparameter einer Regressionsform umfassen, die erhalten werden, indem der Regressionsparameter, welcher die Regressionsform parametrisiert, so geändert werden, dass die Regressionsform die Form der Öffnung 17 mit ausreichender Genauigkeit approximiert. Ein Parameter zur Charakterisierung der Position der Öffnung 17 können Positionskoordinaten des Randes 18 der Öffnung 17, eines Mittelpunkts 31 der Öffnung 17 und dergleichen sein.Examples of parameters that determine the opening 17th characterize include: a size of the opening 17th , a shape of the opening 17th , a position of the opening 17th and the same. A parameter that characterizes the size of the opening 17th can be an expansion of the opening 17th , an area of the opening 17th or the like. A parameter that characterizes the shape of the opening 17th may for example comprise a regression parameter of a regression shape obtained by changing the regression parameter parameterizing the regression shape so that the regression shape is the shape of the opening 17th approximated with sufficient accuracy. A parameter that characterizes the position of the opening 17th can position coordinates of the edge 18th the opening 17th , a center point 31 the opening 17th and the like.
Beispiele für Parameter, welche die Güte der Öffnung 17 charakterisieren, umfassen: eine Abweichung einer Größe der Öffnung 17 von einer Sollgröße (beispielsweise Größe der Sollöffnung 19), eine Abweichung einer Form der Öffnung 17 von einer Sollform (beispielsweise Form der Sollöffnung 19), eine Abweichung einer Position der Öffnung 17 von einer Sollposition (beispielsweise Position der Sollöffnung 19). Die Sollposition kann beispielsweise durch ein augenspezifisches Merkmal (beispielsweise die Pupille des Auges 5, der Limbus 12 des Auges 5, die Sehachse des Auges 5 oder eine in dem Kapselsack des Auges 5 angeordnete Intraokularlinse) definiert sein.Examples of parameters that determine the quality of the opening 17th characterize include: a deviation of a size of the opening 17th of one Target size (for example size of the target opening 19th ), a deviation of a shape of the opening 17th of a nominal shape (for example the shape of the nominal opening 19th ), a deviation of a position of the opening 17th from a target position (for example position of the target opening 19th ). The target position can, for example, be determined by an eye-specific feature (for example the pupil of the eye 5 , the limbus 12th of the eye 5 , the visual axis of the eye 5 or one in the capsular bag of the eye 5 arranged intraocular lens) be defined.
Weitere Details zu den Parametern und der Bestimmung der Parameterwerte werden später mit Bezug zu den 4 bis 6 erläutert.Further details on the parameters and the determination of the parameter values are provided later with reference to the 4th to 6th explained.
In Schritt S106, der auf Schritt S105 folgt, wird der wenigstens eine Parameterwert, der in Schritt S105 bestimmt wurde, in einem nicht-flüchtigen Speicher gespeichert. Dies dient der Protokollierung der Evaluierung. Der wenigstens eine Parameterwert kann mit Bezug zu einer (elektronischen) Patientenakte gespeichert werden. Somit kann der wenigstens eine Parameterwert zur weiteren Verwendung (beispielsweise Evaluierung, Wiedergabe) aufbewahrt werden.In step S106 that on step S105 follows, the at least one parameter value that is specified in step S105 determined, stored in non-volatile memory. This is used to log the evaluation. The at least one parameter value can be stored with reference to an (electronic) patient file. The at least one parameter value can thus be stored for further use (for example evaluation, reproduction).
In Schritt S107, der auf Schritt S106 oder Schritt S105 folgt, gibt die Datenverarbeitungseinheit bzw. die Evaluierungseinheit 9 an eine Anzeigevorrichtung (beispielsweise die Anzeigevorrichtung 11 des Mikroskopiesystems 1) ein Anzeigesignal aus. Das Anzeigesignal weist die Anzeigevorrichtung an, den wenigstens einen Parameterwert anzuzeigen.In step S107 that on step S106 or step S105 follows, there is the data processing unit or the evaluation unit 9 to a display device (for example, the display device 11 of the microscopy system 1 ) emits a display signal. The display signal instructs the display device to display the at least one parameter value.
In Schritt S108, der auf Schritt S107 folgt, zeigt die Anzeigevorrichtung den wenigstens einen Parameterwert basierend auf dem Anzeigesignal an. Somit kann eine Person den bestimmten wenigstens einen Parameterwert wahrnehmen. 1 zeigt einen beispielhaften Anzeigebildschirm, wie er von der Anzeigevorrichtung 11 basierend auf dem Anzeigesignal erzeugt wird.In step S108 that on step S107 follows, the display device displays the at least one parameter value based on the display signal. Thus, a person can perceive the determined at least one parameter value. 1 Figure 12 shows an exemplary display screen as delivered by the display device 11 is generated based on the display signal.
Der Anzeigebildschirm umfasst einen Bildabschnitt 21, in welchem das wenigstens eine Bild des Auges 5, gegebenenfalls überlagert mit zusätzlichen graphischen Darstellungen betreffend den bestimmten wenigstens einen Parameterwert, dargestellt wird.The display screen includes an image portion 21 in which the at least one image of the eye 5 , possibly overlaid with additional graphic representations relating to the determined at least one parameter value.
Der Anzeigebildschirm umfasst ferner einen Parameterabschnitt 23, in welchem der bestimmte wenigstens eine Parameterwert angezeigt wird. In dem Beispiel der 1 werden als Parameter die Größe, die Kreisförmigkeit (als Beispiel für die Form) und die Zentrierung (als Beispiel für die Abweichung der Position von der Sollposition) zusammen mit den entsprechend bestimmten Parameterwerten angezeigt.The display screen also includes a parameter section 23 in which the particular at least one parameter value is displayed. In the example of the 1 the size, circularity (as an example for the shape) and the centering (as an example for the deviation of the position from the target position) are displayed as parameters together with the correspondingly determined parameter values.
Weitere Details zu den Parametern und der Bestimmung der Parameterwerte werden nachfolgend mit Bezug zu den 4 bis 6 erläutert.Further details on the parameters and the determination of the parameter values are provided below with reference to the 4th to 6th explained.
5 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Bildabschnitts 21A. Der Bildabschnitt 21A umfasst eine Wiedergabe eines mittels des Mikroskops 3 aufgenommenen Bildes des Auges 5, wobei in 5 zur vereinfachten Darstellung lediglich die Öffnung 17 im Kapselsack stellvertretend für den Bildinhalt des Bildes des Auges 5 dargestellt ist. 5 shows a schematic representation of an exemplary image section 21A . The image section 21A includes a reproduction of a by means of the microscope 3 captured image of the eye 5 , where in 5 only the opening for a simplified representation 17th in the capsular bag representing the image content of the image of the eye 5 is shown.
Der Bildabschnitt 21A umfasst ferner eine grafische Darstellung eines an die Öffnung 17 angepassten Außenkreises 25 (strichpunktierter Kreis). Der Außenkreis ist der Kreis mit dem kleinstmöglichen Durchmesser, der die Öffnung 17 vollständig in sich enthält.The image section 21A further comprises a graphic representation of an at the opening 17th adapted outer circle 25th (dash-dotted circle). The outer circle is the circle with the smallest possible diameter, which is the opening 17th completely contained in itself.
Der Bildabschnitt 21A umfasst ferner eine grafische Darstellung eines an die Öffnung 17 angepassten Innenkreises 27 (gestrichelter Kreis). Der Innenkreis ist der Kreis mit dem größtmöglichen Durchmesser, der vollständig innerhalb der Öffnung 17 liegt.The image section 21A further comprises a graphic representation of an at the opening 17th adapted inner circle 27 (dashed circle). The inner circle is the circle with the largest possible diameter that is completely within the opening 17th lies.
Der Außenkreis 25 und der Innenkreis 27 sind Beispiele für einen Parameter, welcher die Größe der Öffnung 17 charakterisiert. Der Größenunterschied zwischen dem Außenkreis 25 und dem Innenkreis 27 (beispielsweise die Differenz der Durchmesser, der Radien, der Umfänge, der Flächen und dergleichen) ist ein Parameter, welcher eine Abweichung der Form der Öffnung 17 von einer idealen Kreisform (als Beispiel für die Sollform) charakterisiert.The outer circle 25th and the inner circle 27 are examples of a parameter which is the size of the opening 17th characterized. The difference in size between the outer circle 25th and the inner circle 27 (for example, the difference in diameters, radii, circumferences, areas, and the like) is a parameter which indicates a deviation in the shape of the opening 17th characterized by an ideal circular shape (as an example of the nominal shape).
Zur Bestimmung des Außenradius 25 und des Innenradius 27 sowie weiterer Parameterwerte analysiert die Evaluierungseinheit 9 die durch die Bilddaten repräsentierten Bilder. Insbesondere identifiziert die Evaluierungseinheit 9 die Öffnung 17 in den Bildern. Beispielsweise bestimmt die Evaluierungseinheit 9 den Rand 18 der Öffnung 17. Basierend auf dem bestimmten Rand 18 (beispielsweise Koordinaten, welche die Position von Punkten auf dem Rand 18 repräsentieren) kann die Evaluierungseinheit 9 die Parameterwerte bestimmen, welche die Öffnung 17 charakterisieren. Basierend auf dem bestimmten Rand 18 und einer Sollöffnung 19 kann die Evaluierungseinheit 9 die Parameterwerte bestimmen, welche die Güte der Öffnung 19 repräsentieren.To determine the outer radius 25th and the inner radius 27 as well as other parameter values are analyzed by the evaluation unit 9 the images represented by the image data. In particular, the evaluation unit identifies 9 the opening 17th in the pictures. For example, the evaluation unit determines 9 the edge 18th the opening 17th . Based on the particular edge 18th (For example, coordinates showing the position of points on the edge 18th represent) the evaluation unit 9 the parameter values determine which the opening 17th characterize. Based on the particular edge 18th and a target opening 19th can the evaluation unit 9 the parameter values determine which the quality of the opening 19th represent.
Ein weiterer Parameter zur Charakterisierung der Größe der Öffnung 17 wird mit Bezug zu 6 erläutert. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Bildabschnitts 21B. Der Bildabschnitt 21B umfasst eine Wiedergabe eines mittels des Mikroskops 3 aufgenommenen Bildes des Auges 5, wobei in 6 zur vereinfachten Darstellung lediglich die Öffnung 17 im Kapselsack stellvertretend für den Bildinhalt des Bildes des Auges 5 dargestellt ist.Another parameter used to characterize the size of the opening 17th is related to 6th explained. 6th shows a schematic representation of an exemplary image section 21B . The image section 21B includes a reproduction of a by means of the microscope 3 captured image of the eye 5 , where in 6th for a simplified representation just the opening 17th in the capsular bag representing the image content of the image of the eye 5 is shown.
Der Bildabschnitt 21B umfasst ferner eine grafische Darstellung einer von dem Rand 18 der Öffnung 17 umschlossenen Fläche 29. Die Fläche 29 ist schraffiert dargestellt. Der Flächeninhalt der Fläche 29 ist ein Parameter zur Charakterisierung der Größe der Öffnung 17. Die Länge des Randes 18 der Öffnung 17 ist ein weiterer Parameter zur Charakterisierung der Größe der Öffnung 17. Werte für diese beiden Parameter können basierend auf dem bestimmten Rand 18 der Öffnung 17 nach üblichen Formeln berechnet werden.The image section 21B further includes a graphic representation of one of the edge 18th the opening 17th enclosed area 29 . The surface 29 is shown hatched. The area of the area 29 is a parameter to characterize the size of the opening 17th . The length of the edge 18th the opening 17th is another parameter used to characterize the size of the opening 17th . Values for these two parameters can be based on the particular margin 18th the opening 17th can be calculated according to common formulas.
Ein weiterer Parameter zur Charakterisierung der Größe der Öffnung 17 wird mit Bezug zu 7 erläutert. 7 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Bildabschnitts 21C. Der Bildabschnitt 21C umfasst eine Wiedergabe eines mittels des Mikroskops 3 aufgenommenen Bildes des Auges 5, wobei in 7 zur vereinfachten Darstellung lediglich die Öffnung 17 im Kapselsack stellvertretend für den Bildinhalt des Bildes des Auges 5 dargestellt ist.Another parameter used to characterize the size of the opening 17th is related to 7th explained. 7th shows a schematic representation of an exemplary image section 21C . The image section 21C includes a reproduction of a by means of the microscope 3 captured image of the eye 5 , where in 7th only the opening for a simplified representation 17th in the capsular bag representing the image content of the image of the eye 5 is shown.
Der Bildabschnitt 21C umfasst ferner eine grafische Darstellung eines Mittelpunktes 31 der Öffnung 17. Der Mittelpunkt der Öffnung 17 kann beispielsweise als der geometrische Schwerpunkt der Öffnung 17 oder dergleichen bestimmt werden. Der Mittelpunkt der Öffnung 17 ist ein Parameter zur Charakterisierung der Position der Öffnung 17.The image section 21C also includes a graphical representation of a center point 31 the opening 17th . The center of the opening 17th can for example be used as the geometric center of gravity of the opening 17th or the like can be determined. The center of the opening 17th is a parameter to characterize the position of the opening 17th .
Ein weiterer Parameter zur Charakterisierung der Größe der Öffnung 17 ist ein Mittelwert von Abständen zwischen Punkten, welche auf dem Rand 18 der Öffnung 17 liegen und eine Gerade definieren, welche den Mittelpunkt 31 der Öffnung 17 durchläuft. Ein solcher Mittelwert kann beispielweise durch die Formel
berechnet werden, wobei di den Abstand zwischen zwei Punkten bezeichnet, welche auf dem Rand 18 der Öffnung 17 liegen und eine Gerade definieren, welche den Mittelpunkt 31 der Öffnung 17 mit einem Winkel von i Grad bezüglich einer beliebigen Referenz durchläuft. In 7 sind die Punkte P1 und P2 zwei Punkte, welche auf dem Rand 18 der Öffnung 17 liegen und eine Gerade G1 definieren, die durch den Mittelpunkt 31 der Öffnung 17 verläuft. Der Abstand zwischen den Punkten P1 und P2 ist ein Beispiel für einen der Abstände di in der obigen Formel.Another parameter used to characterize the size of the opening 17th is an average of distances between points which are on the edge 18th the opening 17th and define a straight line which is the center point 31 the opening 17th passes through. Such a mean value can be given, for example, by the formula can be calculated, where d i denotes the distance between two points which are on the edge 18th the opening 17th and define a straight line which is the center point 31 the opening 17th with an angle of i degrees with respect to any reference. In 7th are the points P1 and P2 two points which are on the edge 18th the opening 17th lie and a straight line G1 define that by the center point 31 the opening 17th runs. The distance between the points P1 and P2 is an example of one of the distances d i in the above formula.
Der Bildabschnitt 21C umfasst ferner eine grafische Darstellung einer Sollposition 33 der Sollöffnung 19. In dem Beispiel der 7 entspricht die Sollposition 33 der Sollöffnung 19 dem Mittelpunkt des Limbus 12. Die Sollposition 33 kann jedoch auch an einem anderen augenspezifischen Merkmal definiert sein. Der Mittelpunkt 31 der Öffnung 17 weist einen Abstand zu der Sollposition 33 auf. Der Abstand zwischen dem Mittelpunkt 31 der Öffnung 17 und der Sollposition 33 ist ein Beispiel für einen Parameter für die Zentrierung der Öffnung 17, d. h. ein Parameter, welcher eine Abweichung einer Position der Öffnung 17 von der Sollposition 33 repräsen tiert.The image section 21C also includes a graphic representation of a target position 33 the target opening 19th . In the example of the 7th corresponds to the target position 33 the target opening 19th the center of the limbus 12th . The target position 33 however, it can also be defined on another eye-specific feature. The middle-point 31 the opening 17th has a distance to the target position 33 on. The distance between the center point 31 the opening 17th and the target position 33 is an example of a parameter for centering the opening 17th , that is, a parameter showing a deviation of a position of the opening 17th from the target position 33 represents.
In einigen Fällen ist die Sollform ein Kreis. Ein Beispiel für einen Parameter, welcher die Form der Öffnung 17 charakterisiert, ist die Kreisförmigkeit. Die Kreisförmigkeit kann beispielsweise durch die Formel
berechnet werden, wobei K die Kreisförmigkeit bezeichnet, F den Flächeninhalt der durch den Rand 18 der Öffnung 17 definierten Fläche 29 (vgl. 6) bezeichnet und U den Umfang der Öffnung 17 (d. h. die Länge des Randes 18 der Öffnung 17) bezeichnet. Die Kreisförmigkeit K beträgt 1, wenn die Öffnung 17 ideal kreisförmig ist. Die Kreisförmigkeit ist von 1 verschieden, wenn die Öffnung 17 nicht ideal kreisförmig ist, so wie dies in den 3 bis 6 dargestellt ist.In some cases the nominal shape is a circle. An example of a parameter representing the shape of the opening 17th characterized is the circularity. The circularity can for example by the formula can be calculated, where K denotes the circularity, F the area of the through the edge 18th the opening 17th defined area 29 (see. 6th ) and U the perimeter of the opening 17th (i.e. the length of the edge 18th the opening 17th ) designated. The circularity K is 1 if the opening 17th is ideally circular. The circularity is different from 1 if the opening 17th is not ideally circular, as is the case in the 3 to 6th is shown.
Vorangehend wurden einige Parameter erläutert, welche eine mittels Kapsulorhexis erzeugte Öffnung 17 in einer Vorderseite eines Kapselsacks eines Auges quantitativ charakterisieren. Beispiele waren die Größe der Öffnung 17, die Form der Öffnung 17 und die Position der Öffnung 17. Ferner wurden einige Parameter erläutert, welche die Güte der Öffnung 17 quantitativ charakterisieren. Beispiele waren die Abweichung der Größe der Öffnung 17 von einer Sollgröße, die Abweichung der Form der Öffnung 17 von einer Sollform und die Abweichung in der Position der Öffnung 17 von einer Sollposition. Die Parameter können jedoch auch weitere Eigenschaften der Öffnung 17 oder deren Güte im Vergleich zu Sollwerten charakterisieren.A few parameters have been explained above that determine an opening produced by means of capsulorhexis 17th characterize quantitatively in a front of a capsular bag of an eye. Examples were the size of the opening 17th , the shape of the opening 17th and the position of the opening 17th . In addition, some parameters were explained that determine the quality of the opening 17th characterize quantitatively. Examples were the deviation in the size of the opening 17th from a nominal size, the deviation of the shape of the opening 17th from a nominal shape and the deviation in the position of the opening 17th from a target position. However, the parameters can also have other properties of the opening 17th or characterize their quality in comparison to target values.
Auf Grundlage der Parameterwerte zu diesen Parametern, die wie vorangehend beschrieben bestimmt und dargestellt werden, kann ein Operateur die von ihm durchgeführte und durch die Parameterwerte qualifizierte Kapsulorhexis beurteilen. Beispielsweise geben die Parameterwerte dem Operateur Aufschluss darüber, ob der Operateur die Öffnung 17 an der richtigen Position, in der richtigen Form und mit der richtigen Größe geschaffen hat. Über dieses quantitative Feedback kann der Operateur seine Leistung beurteilen und feststellen, ob, und wenn ja, welche Fehler bei der Kapsulorhexis aufgetreten sind.On the basis of the parameter values for these parameters, which are determined and displayed as described above, a surgeon can assess the capsulorhexis performed by him and qualified by the parameter values. For example, the parameter values provide the surgeon with information about whether the surgeon has made the opening 17th in the right position, shape and size. The surgeon can use this quantitative feedback to assess his or her performance and determine whether, and if so, which errors have occurred during capsulorhexis.
Ausführungsformen der Erfindung wurden vorangehend als Verfahren beschrieben, welche unter Verwendung eines Mikroskopiesystems durchgeführt werden können.Embodiments of the invention have been described above as methods which can be carried out using a microscopy system.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft das vorangehend beschriebene computerbasierte Datenverarbeitungssystem, welches wenigstens einen Prozessor umfasst, welcher dazu konfiguriert ist, die Schritte S104 bis S107 des in 3 erläuterten Verfahrens auszuführen.Another aspect of the invention relates to the computer-based data processing system described above, which comprises at least one processor which is configured to perform the steps S104 to S107 of the in 3 to carry out the explained procedure.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm, umfassend Befehle, welche bei der Ausführung des Computerprogramms durch das computerbasierte Datenverarbeitungssystem das computerbasierte Datenverarbeitungssystem veranlassen, die Schritte S104 bis S107 des in 3 erläuterten Verfahrens auszuführen.Another aspect of the invention relates to a computer program, comprising instructions which, when the computer program is executed by the computer-based data processing system, cause the computer-based data processing system to perform the steps S104 to S107 of the in 3 to carry out the explained procedure.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Datenträger, auf welchem das Computerprogramm gespeichert ist oder welcher das Computerprogramm überträgt. Der Datenträger kann beispielsweise ein optisches Speichermedium (CD, DVD, etc.), ein magnetisches Speichermedium (Festplatte, etc.) oder dergleichen sein. Der Datenträger kann ein Signal sein, welches über ein Netzwerk (Internet, Intranet, etc.) übertragen werden kann.Another aspect of the invention relates to a data carrier on which the computer program is stored or which transmits the computer program. The data carrier can be, for example, an optical storage medium (CD, DVD, etc.), a magnetic storage medium (hard disk, etc.) or the like. The data carrier can be a signal that can be transmitted over a network (Internet, Intranet, etc.).