DE102009030504A1

DE102009030504A1 - Eye surgery-microscope system for patient, has computer unit determining position of marking with respect to computed center by image processing through correlation with comparison information

Info

Publication number: DE102009030504A1
Application number: DE102009030504A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr. Schuhrke; Günter Meckes; Stefan Gräber; Keith Thornton
Original assignee: Carl Zeiss Surgical GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Priority date: 2009-06-24
Filing date: 2009-06-24
Publication date: 2010-12-30

Abstract

The system (1) has a projection lenses (14, 27) for generating an image (40) of an object plane (15). A electronic image sensor (22) detects image (40) of the object plane, and connected with a computer unit (5). The computer unit computes position of outer side of center (52) of a circular structure (44) of a patient's eye (16) that is provided with a marking (46, 48). The computer unit determines position of the marking with respect to the computed center by image processing through correlation with a comparison information. Independent claims are also included for the following: (1) a method for motion compensated visualization of a patient's eye with a circular structure (2) a computer program for performing a method for motion compensated visualization of a patient's eye with a circular structure.

Description

Die Erfindung betrifft ein Augenchirurgie-Mikroskopiesystem mit einer Abbildungsoptik für das Erzeugen des Bildes einer Objektebene und mit einem das Bild der Objektebene erfassenden elektronischen Bildsensor, der mit einer Rechnereinheit für das Berechnen der Lage des Zentrums einer Kreisstruktur eines Patientenauges verbunden ist.The The invention relates to an ophthalmic surgery microscopy system with a Imaging optics for generating the image of an object plane and with an electronic image sensor detecting the image of the object plane, the one with a computer unit for calculating the situation the center of a circular structure of a patient's eye connected is.

Für die Kataraktoperation ist ein Augenchirurgie-Mikroskopiesystem erforderlich. Das Augenchirugie-Mikroskopiesystem wird hier zur vergrößernden Visualisierung des Operationsbereichs eingesetzt. Bei der Kataraktoperation wird die natürliche, körpereigene Linse eines Patientenauges, in der sich ein Katarakt entwickelt hat, durch eine künstliche Linse, eine sogenannte Intraokularlinse ersetzt. Über eine Inzision durch die Skelera oder Cornea wird innerhalb des Innenrands der Iris eine Öffnung in den Kapselsack präpariert. Die natürliche Linse wird dann durch diese Öffnung mit einem Ultraschallinstrument zertrümmert und anschließend entfernt. Nach dem Entfernen der natürlichen Linse wird durch die Öffnung im Kapselsack des Patientenauges die Intraokularlinse eingebracht.For Cataract surgery requires an ophthalmic surgery microscopy system. The eye surgery microscopy system will be enlarged here Visualization of the operating area used. In cataract surgery becomes the natural, endogenous lens of a Patient eye, in which a cataract has developed, by a artificial lens, a so-called intraocular lens replaced. about an incision through the skelera or cornea becomes inside the inner margin the iris prepares an opening in the capsular bag. The natural lens will then pass through this opening smashed with an ultrasonic instrument and then removed. After removing the natural lens is through the opening introduced the intraocular lens in the capsular bag of the patient's eye.

Ein Augenchirurgie-Mikroskopiesystem der eingangs genannten Art ist aus der DE 10 2004 055 683 B4 bekannt. Dort ist ein Ophthalmo-Operationsmikroskop beschrieben, das einen Mustergenerator enthält. Mit dem Mustergenerator kann dem Beobachtungsbild im Operationsmikroskop ein Markierungsmuster überlagert werden, das als Orientierungshilfe bei chirurgischen Eingriffen an einem Patientenauge dient, z. B. bei der sogenannten Kataraktoperation. Der Mustergenerator ist mit einer Einrichtung für das Bestimmen der Pupillenposition des Patientenauges verbunden, die einen Bildsensor mit Rechnereinheit aufweist.An ophthalmic surgery microscopy system of the type mentioned is from the DE 10 2004 055 683 B4 known. There is described an ophthalmic surgical microscope containing a pattern generator. The pattern generator can be superimposed on the observation image in the surgical microscope, a marking pattern that serves as a guide in surgical procedures on a patient's eye, z. B. in the so-called cataract surgery. The pattern generator is connected to a device for determining the pupil position of the patient's eye, which has an image sensor with computer unit.

In der Augenchirurgie werden Intraokularlinsen mit sphärischer, asphärischer, multifokaler und auch mit torischer Geometrie eingesetzt.In ophthalmic surgery, intraocular lenses with spherical, Aspherical, multifocal and also with toric geometry used.

Bei torischen Intraokularlinsen ist es für den Ausgleich der Sehfehler von Patienten erforderlich, dass die Achse des Torus der Intraokularlinse bei der Kataraktoperation im Patientenauge definiert ausgerichtet wird.at Toric Intraocular Lens is there for balancing the Visual defect of patients required that the axis of the torus of the Intraocular lens defined during cataract surgery in the patient's eye is aligned.

Es ist bekannt, hierzu vor dem Eingriff am Patientenauge am Rand des Limbus mit patientenverträglicher Tinktur in der Regel zwei einander gegenüberliegende punktförmige Markierungen anzubringen. Diese Markierungen dienen dem Operateur als Referenz. Während der Operation wird dann ein Videobild des Patientenauges generiert, auf dem diese Markierungen sichtbar sind. Nach dem Einführen der torischen Intraokularlinse in das Patientenauge wird die torische Intraokularlinse unter Verwendung einer auf dem Bildschirm geführten Schablone ausgerichtet. Diese Schablone wird von einer Hilfsperson entsprechend der auf dem Videobild des Patientenauges sichtbaren Markierungen vor dem Bildschirm nachführt.It is known to do so before surgery on the patient's eye on the edge of Limbus with patient-tolerant tincture usually two opposing punctiform marks to install. These markings serve as a reference for the surgeon. During the operation then becomes a video image of the patient's eye generated, on which these markings are visible. After insertion The toric intraocular lens into the patient's eye becomes the toric Intraocular lens using an on-screen guided Template aligned. This template is made by an assistant according to the visible on the video image of the patient's eye Traces markings in front of the screen.

Weiter ist es bekannt, neben dem Anbringen von Referenzmarkierungen am Patientenauge zusätzlich am Patientenauge auch eine Markierung für die Zielposition der torischen Intraokularlinse zu präparieren. Dies macht allerdings einen zusätzlichen Markierungsvorgang erforderlich.Further it is known, in addition to the attachment of reference marks on Patient eye also on the patient's eye also a marker for the target position of the toric intraocular lens prepare. However, this makes an extra Marking process required.

Das Bild des Objektbereichs, welches sich einem Operateur bei einer Kataraktoperation darstellt, ist nicht stationär: Einerseits kann sich das Patientenauge trotz einer lokalen Anästhesie während einer Operation verlagern. Andererseits lassen sich mechanische Schwingungen von Augenchirugie-Mikroskopiesystemen, die in der Regel mit einer verstellbaren Stativeinrichtung über dem Kopf des operierten Patienten gehalten werden, nicht völlig unterbinden. Diese Schwingungen machen sich bei der Abbildung eines Objektbereichs vor allem bei höheren Vergrößerungen störend bemerkbar. Insbesondere erschwert ein stark bewegtes Bild des Objektbereichs ein Aus richten einer torischen Intraokularlinse unter Verwendung einer vor einem Videobildschirm geführten Schablone.The Image of the object area, which is a surgeon at a Cataract surgery is not stationary: on the one hand can the patient's eye despite a local anesthetic relocate during an operation. On the other hand let mechanical oscillations of ophthalmic surgical microscopy systems usually with an adjustable tripod over the head of the operated patient, not completely prevention. These vibrations are reflected in the image of a Object area especially at higher magnifications disturbing noticeable. In particular, a very agitated Image of the object area an alignment of a toric intraocular lens using a guided in front of a video screen Template.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Augenchirurgie-Mikroskopiesystem bereitzustellen, das einem Operateur im Operationsbetrieb die automatisierte Anzeige der Lage und Orientierung für eine torische Intraokularlinse in einem mit einer Referenzmarkierung versehenen Patientenauge ermöglicht.task The invention is to provide an ophthalmic surgery microscopy system. the automated display to a surgeon in operation mode location and orientation for a toric intraocular lens in a patient eye provided with a reference mark.

Diese Aufgabe wird durch ein Augenchirurgiesystem der eingangs genannten Art gelöst, bei dem die Rechnereinheit für das Berechnen der Lage eines außerhalb des Zentrums der Kreisstruktur mit wenigstens einer Markierung versehenen Patientenauges ausgelegt ist und die Rechnereinheit die Lage der wenigstens einen Markierung im Bezug auf das berechnete Zentrum mittels Bildverarbeitung durch Korrelieren mit einer Vergleichsinformation ermittelt.These Task is by an eye surgery system of the aforementioned Art solved, in which the computer unit for the Calculate the location of one outside the center of the circle structure designed with at least one mark provided patient's eye and the computer unit is the location of the at least one mark with respect to the calculated center by image processing Correlated with a comparison information determined.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei der Abbildung eines Patientenauges auf einen Bildsensor der Limbus oder der Pupillenrand des Auges ringförmige Übergangsobjekte von Dichteübergängen darstellen, die insbesondere durch Vergleich mit einem als Ringfilter ausgebildeten Vergleichsobjekt sehr präzise lokalisiert werden können. Weiter liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass die Positionsmarkierungen an einem Patientenauge, die im Vorfeld einer Kataraktoperation auf oder in unmittelbarer Nähe des Limbuskreises angebracht werden, um dem Operateur eine Referenzachse des Patientenauges zu visualisieren, Übergangsobjekte von Dichteübergängen sind, die durch Vergleich mit einem Markierungs-Vergleichsobjekt, durch Auswerten einer Bildhelligkeit und/oder durch Auswerten von Bildfarben sehr präzise lokalisiert werden können. Dabei zeigt sich, dass die Lokalisation der Übergangsobjekte durch Operationsinstrumente, die kurzzeitig am Patientenauge bewegt werden, nicht oder nur unerheblich verfälscht werden.Of the Invention is based on the finding that in the figure a patient's eye on an image sensor of the limbus or the pupil edge of the eye represent annular transitional objects of density transitions, in particular by comparison with a trained as a ring filter Comparative object can be localized very precisely. Furthermore, the invention is based on the knowledge that the position markings on a patient's eye, in the run-up to cataract surgery or in the immediate vicinity of the limbus circuit to give the surgeon a reference axis of the patient's eye visualize transition objects of density transitions which, by comparison with a marker comparison object, by evaluating an image brightness and / or by evaluating Image colors can be localized very precisely. It shows that the localization of the transitional objects by surgical instruments, which moves briefly on the patient's eye will be distorted, not or only insignificantly.

Um die Lage des Zentrums der Kreisstruktur zu ermittelt, korreliert die Rechnereinheit das Bild des Patientenauges mittels Bildverarbeitung mit einer Vergleichsinformation: Die Rechnereinheit berechnet dazu eine Größe, die ein Maß für den Grad der Übereinstimmung des Bildes des Patientenauges und der Vergleichsinformation ist. Die Vergleichsinformation besteht in Vergleichsobjekten, die in der Rechnereinheit über das Bild der Objektebene gelegt werden. Vorzugsweise sind die Vergleichsobjekte Ringfilter mit einem inneren Filterring und einem äußeren Filterring. Dabei ist das Vorzeichen der Filterfunktion

des Ringfilters im inneren Filterring und im äußeren Filterring verschieden.In order to determine the position of the center of the circular structure, the computer unit correlates the image of the patient's eye by means of image processing with a comparative information: The computer unit calculates a size that is a measure of the degree of correspondence of the image of the patient's eye and the comparative information. The comparison information consists of comparison objects that are placed in the computer unit over the image of the object level. Preferably, the comparison objects are ring filters with an inner filter ring and an outer filter ring. Here is the sign of the filter function

the ring filter in the inner filter ring and in the outer filter ring different.

Umfangreiche Versuche haben gezeigt, dass bei einem Abstand des inneren Filterrings vom äußere Filterring, welcher der Abmessung von zwei, drei oder vier lichtempfindlichen Pixeln des elektronischen Bildsensors entspricht, die Lage des Limbus eines Patientenauges besonders schnell und zuverlässig erfasst werden kann.extensive Experiments have shown that at a distance of the inner filter ring from the outer filter ring, which is the dimension of two, three or four photosensitive pixels of the electronic image sensor corresponds to the location of the limbus of a patient's eye very quickly and can be detected reliably.

Die Rechnereinheit bestimmt die Lage des Zentrums der Kreisstruktur durch Faltung des Bilds der Objektebene und der Ringfilter.The Computer unit determines the position of the center of the circle structure by folding the image of the object plane and the ring filter.

Von Vorteil ist es, eine Schnittstelle für das Eingeben der Vergleichsinformation für das Bestimmen der Lage des Zentrums der Kreisstruktur vorzusehen. Dann ist ein schnelles individuelles Einstellen der Vergleichsinformation für ein Patientenauge möglich.From The advantage is an interface for entering the Comparison information for determining the location of the center to provide the circular structure. Then is a fast individual Setting the comparative information for a patient's eye possible.

Auch für das Bestimmen der Lage der wenigstens einen Markierung im Patientenauge korreliert die Rechnereinheit das Bild des Patientenauges mittels Bildverarbeitung mit einer Vergleichsinformation: Wie beim Ermitteln der Lage des Zentrums der Kreisstruktur des Patientenauges berechnet die Rechnereinheit dazu eine Größe, die ein Maß für den Grad der Übereinstimmung des Bildes des Patientenauges und der Vergleichsinformation ist.Also for determining the location of the at least one marker In the patient's eye, the computer unit correlates the image of the patient's eye using image processing with comparative information: as with Determining the position of the center of the circle structure of the patient's eye calculates the computer unit to a size, which is a measure of the degree of agreement the image of the patient's eye and the comparative information.

Als Vergleichsinformation für das Bestimmen der Lage der wenigstens einen Markierung im Patientenauge eignet sich ebenfalls ein Vergleichsobjekt, dessen Geometrie an die Geometrie der Markierung angepasst ist. Als Vergleichsinformation kann aber auch die Farbe eines zweidimensionalen Filters oder eine Farbe der wenigstens einen Markierung herangezogen werden.When Comparative information for determining the location of at least a marker in the patient's eye is also suitable for a comparison object, whose geometry is adapted to the geometry of the marking. As a comparative information but can also be the color of a two-dimensional Filter or a color of the at least one mark used become.

Als Vergleichsobjekt eignet sich insbesondere ein Bereich eines erfassten Bilds des Patientenauges. Besonders zuverlässig und schnell kann die Lage der wenigstens einen Markierung erfasst werden, indem dieser Bereich einer eine bekannte Eigenschaft der wenigstens einen Markierung des Patientenauges verstärkenden, insbesondere eine Farbe der Markierung verstärkenden Farbtransformation F(R, G, B) unterzogen wird.When Comparative object is suitable in particular an area of a detected Image of the patient's eye. Especially reliable and fast the position of the at least one mark can be detected by this range of a known property of the at least one Marking the patient's eye reinforcing, in particular a color of the marking enhancing color transformation F (R, G, B) is subjected.

Vorteilhaft ist es, bei dem Augenchirurgie-Mikroskopiesystem auch diese Vergleichsinformation zur Eingabe vorzusehen.Advantageous it is, in the ophthalmic surgery microscopy system also this comparative information to provide for input.

Um eine Echtzeitdarstellung von Bildern des Patientenauges zu ermöglichen, ist eine Bildverarbeitung in möglichst kurzer Rechenzeit erforderlich. Für das Verkürzen von Rechenzeit wird daher das Zentrum der Kreisstruktur und/oder die Winkellage der wenigstens einen Markierung nach einem entsprechenden Initialisierungs-Berechnungsschritt mittels der Rechnereinheit verfolgt, d. h. getrackt.Around to provide a real-time view of images of the patient's eye is an image processing in the shortest possible computing time required. For shortening the computing time is therefore the center of the circle structure and / or the angular position the at least one marker after a corresponding initialization calculation step tracked by the computer unit, d. H. tracked.

Günstig ist es auch hier, eine Schnittstelle für das Eingeben eines Trackingbereichs vorzusehen. Damit hat eine Bedienperson Einfluss auf die Größe des Datensatzes, den die Rechnereinheit der Bildverarbeitung zugrunde legt.It is also favorable here to provide an interface for entering a tracking area. In order to an operator has an influence on the size of the data set which the computer unit of the image processing uses.

Bei dem Augenchirurgie-Mikroskopiesystem ist vorzugsweise ein Display vorgesehen, wobei das Display dem erfassten Bild der Objektebene wenigstens eine durch das von der Rechnereinheit berechnete Zentrum der Kreisstruktur und durch die Lage der wenigstens einen Markierung definierte Anzeige für die Zielposition einer torischen Intraokularlinse und/oder eine An zeige für die Lage und Orientierung eines Patientenauges überlagert. Als Anzeige eignet sich insbesondere eine Achse und/oder ein Pfeil und/oder eine Kreuzmarkierung.at The ophthalmic surgery microscopy system is preferably a display provided, wherein the display the captured image of the object plane at least one center calculated by the computer unit the circular structure and the location of the at least one mark defined indicator for the target position of a toric Intraocular lens and / or a display for the position and Orientation of a patient's eye superimposed. As an ad In particular, an axis and / or an arrow and / or is suitable a cross mark.

Günstigerweise ist eine Schnittstelle für die Eingabe einer Intraokularlinsen-Zielposition und/oder ein Datenspeicher für das Abspeichern einer Intraokularlinsen-Zielposition vorgesehen. Bevorzugt steuert die Rechnereinheit mit der Information der ermittelten Lage der Kreisstruktur ebenfalls Mittel für eine bewegungskompensierte Visualisierung des Patientenauges. Optional kann auch vorgesehen sein, dass die Rechnereinheit mit der Information der ermittelten Lage der wenigstens einen Markierung Mittel für eine bewegungskompensierte Visualisierung des Patientenauges steuert.conveniently, is an interface for entering an intraocular lens target position and / or a data memory for storing an intraocular lens target position intended. Preferably, the computer unit controls with the information the determined position of the circle structure likewise means for a motion-compensated visualization of the patient's eye. optional can also be provided that the computer unit with the information the determined position of the at least one marking means for controls a motion-compensated visualization of the patient's eye.

Damit kann einem Operateur im Operationsbetrieb ein Patientenauge so visualisiert werden, dass störende Zitterbewegungen, die von Bewegungen des Patientenauges oder von unerwünschten Bewegungen des Augenchirurgie-Mikroskopiesystems herrühren, im Beobachtungsbild nicht auftreten.In order to A surgeon can visualize a patient's eye in surgical operation be that annoying dithering, that of movements the patient's eye or unwanted movements of the patient Ophthalmic surgery microscopy system, in the observation image do not occur.

Indem für die Visualisierung des mittels des Bildsensors erfassten Bildes der Objektebene ein mit der Rechnereinheit verbundenes Display vorgesehen ist und die Rechnereinheit das erfasste Bild der Objektebene in ein Display-Koordinatensystem transformiert, in welchem die Koordinaten des Zentrums der Kreisstruktur des Patientenauges zeitlich invariant sind, kann das Bild des Patientenauges translatorisch unbewegt visualisiert werden.By doing for the visualization of the detected by means of the image sensor Image of the object level a display connected to the computer unit is provided and the computer unit, the captured image of the object level in transformed a display coordinate system in which the coordinates the center of the circular structure of the patient's eye temporally invariant are, the image of the patient's eye visualized translationally immobile become.

Die Rechnereinheit kann das erfasste Bild der Objektebene auch in ein Display-Koordinatensystem transformieren, in welchem die Orientierung des angezeigten Patientenauges zeitlich invariant ist. Dann kann das Bild des Patientenauges an einem Display rotatorisch unbewegt visualisiert werden.The Computing unit, the captured image of the object level in a Transform display coordinate system in which the orientation of the patient's eye is invariant in time. Then that can Image of the patient's eye visualized on a display in a rotationally immobile manner become.

Die Bewegungskompensierte Anzeige von Bildern ermöglicht insbesondere, dass Ausschnitte von Bildern eines Patientenauges mit hoher Vergrößerung angezeigt und von einer Beobachtungsperson auch untersucht werden können, da kein Bildzittern auftritt.The Motion compensated display of images in particular allows that shows sections of images of a patient's eye at high magnification and can also be examined by an observer because no image shaking occurs.

Von Vorteil ist es, bei dem Augenchirurgie-Mikroskopiesystem für die Visualisierung des Patientenauges ein Operationsmikroskop vorzusehen und die Mittel für eine bewegungskompensierte Visualisierung des Patientenauges einen entsprechend der Verlagerung des Bilds der Objektebene am Bildsensor als angesteuerter Antrieb für eine bewegbare Mikroskopiesystem-Baugruppe auszubilden. Die Mikroskopiesystem-Baugruppe kann beispielsweise als eine das Mikroskopiesystem-Hauptobjektiv translatorisch bewegende XY-Kupplung ausgebildet sein. Insbesondere kann das Augenchirurgie-Mikroskopiesystem ein Operationsmikroskop mit einem an einem Stativ aufgenommenen Operationsmikroskop-Grundkörper umfassen, wobei die XY-Kupplung zwischen einem Stativarm und dem Operationsmikroskop-Grundkörper vorgesehen ist.From Advantage is in the ophthalmic surgery microscopy system for To provide the visualization of the patient's eye a surgical microscope and the means for motion-compensated visualization the patient's eye a corresponding to the displacement of the image the object plane on the image sensor as a driven drive for to form a movable microscope system assembly. The Microscopy System Assembly For example, as a microscope system main objective be formed translationally moving XY coupling. Especially The ophthalmology surgery microscope system can be a surgical microscope with a recorded on a tripod surgical microscope base body include, wherein the XY coupling between a tripod and the Surgical microscope base body is provided.

Es ist günstig, eine Filterstufe zur zeitlichen Mittelung der berechneten Position und/oder Orientierung vorzusehen, damit das Operationsmikroskop nicht ruckartig und nicht mit schnellen Bewegungen verlagert wird.It is convenient, a filter stage for time averaging the calculated position and / or orientation so that the surgical microscope does not jerk and not with fast Movements is shifted.

Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Ermittlung der Lage eines eine Kreisstruktur aufweisenden Patientenauges, bei dem die Lage des Zentrums der Kreisstruktur mittels Bildverarbeitung durch Korrelation mit einer ersten Vergleichsinformation ermittelt wird. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Ermittlung der Orientierung eines eine Kreisstruktur aufweisenden Patientenauges, das außerhalb des Zentrums der Kreisstruktur mit einer Markierung versehen ist, bei dem die Lage der Markierung durch Korrelation mit einer zweiten Vergleichsinformation ermittelt wird. Aufgrund der ermittelten Lage des Zentrums der Kreisstruktur und der ermittelten Lage der Markierung kann dann ein zu dem Patientenauge ortsfestes Koordinatensystem mit einem zu dem Augenchirurgie-Mikroskopiesystem ortsfesten Koordinatensystem referenziert werden.The The invention further relates to a method for determining the position of a circle having a patient eye, in which the Location of the center of the circle structure by means of image processing Correlation is determined with a first comparison information. Furthermore, the invention relates to a method for determining the orientation of a circle having a patient's eye, the outside the center of the circular structure is marked, in which the position of the marker by correlation with a second Comparative information is determined. Due to the determined location the center of the circle structure and the determined position of the marking can then be a fixed to the patient eye coordinate system with a coordinate system fixed to the ophthalmic surgery microscopy system be referenced.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Computerprogramm zur Durchführung dieser Verfahren.About that In addition, the invention relates to a computer program for implementation this procedure.

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Augenchirurgie-Mikroskopiesystem, bei dem die Lage und Orientierung eines eine Kreisstruktur aufweisenden Patientenauges ermittelt werden, das außerhalb des Zentrums der Kreisstruktur mit einer Markierung versehen ist, indem die Lage des Zentrums der Kreisstruktur mittels Bildverarbeitung durch Korrelation mit einer ersten Vergleichsinformation berechnet wird, dann die Lage der Markierung durch Korrelation mit einer zweiten Vergleichsinformation bestimmt wird, und dann aufgrund der ermittelten Lage des Zentrums der Kreisstruktur und der ermittelten Lage der Markierung ein zu dem Patientenauge ortsfestes Koordinatensystem mit einem zu dem Augenchirurgie-Mikroskopiesystem ortsfesten Koordinatensystem referenziert wird.More particularly, the invention relates to an ophthalmic surgery microscopy system in which the location and ori Determination of a circular structure having a patient eye are provided which is provided outside the center of the circle structure by the position of the center of the circle structure by image processing by correlation with a first comparison information is calculated, then the location of the marker by correlation with a second comparison information is determined, and then based on the determined position of the center of the circle structure and the determined position of the mark a stationary to the patient eye coordinate system is referenced with a fixed to the eye surgery microscope system coordinate system.

Zur bewegungskompensierten Visualisierung eines eine Kreisstruktur aufweisenden Patientenauges mit dem Augenchirurgie-Mikroskopiesystem wird die Lage des Zentrums der Kreisstruktur mittels Bildverarbeitung durch Korrelation mit einer ersten Vergleichsinformation fortlaufend ermittelt, eine Verschiebung der Lage des Zentrums der Kreisstruktur erfasst, und dann das Bild an einer Visualisierungsanzeige gegenläufig zur erfassten Verschiebung verlagert.to motion-compensated visualization of a circular structure Patient eye with the eye surgery microscope system is the Location of the center of the circle structure by means of image processing Correlation with a first comparison information continuously determined, detects a shift in the position of the center of the circular structure, and then the image on a visualization display in opposite directions shifted to the detected shift.

Für die bewegungskompensierte Visualisierung kann insbesondere auch die Lage der Markierung mittels Bildverarbeitung durch Korrelation mit einer zweiten Vergleichsinformation erfasst werden und dann das Bild an einer Visualisierungsanzeige gegenläufig zur erfassten Verschiebung verlagert werden.For the motion-compensated visualization can also be the location of the mark by means of image processing by correlation be detected with a second comparison information and then the image on a visualization display opposite to shifted shift.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.in the Below, the invention with reference to the in the drawing in more schematic Way illustrated embodiments closer explained.

Es zeigen:It demonstrate:

1 ein Augenchirurgie-Mikroskopiesystem mit einer Videokamera und einem Videobildschirm; 1 an ophthalmic surgery microscopy system having a video camera and a video screen;

2 eine torische Intraokularlinse mit Positionsmarkierungen; 2 a toric intraocular lens with position markers;

3 das Bild eines an dem Videobildschirm des Augenchirurgiesystems angezeigten Patientenauges mit einer als Ringfilter ausgebildeten Vergleichsstruktur; 3 the image of a displayed on the video screen of the eye surgery system patient eye with a designed as a ring filter comparison structure;

4 eine grafische Darstellung der Filterantwort mit Höhenlinien für eine Vielzahl von über das Bild eines Patientenauges gelegten Ringfiltern; 4 a graphical representation of the filter response with contour lines for a plurality of placed over the image of a patient's eye ring filters;

5 eine Grafische Darstellung der Abhängigkeit einer maximalen Filterantwort und einem Ringfilterradius; 5 a graphical representation of the dependence of a maximum filter response and a ring filter radius;

6 das Bild eines an dem Videobildschirm des Augenchirurgiesystems angezeigten Patientenauges, in dem ein kreisförmiger Bildausschnitt definiert ist; 6 the image of a patient's eye displayed on the video screen of the ophthalmic surgical system, in which a circular image detail is defined;

7 den kreisförmigen Bildausschnitt aus 6 in einem transformierten Koordinatensystem; 7 the circular image section 6 in a transformed coordinate system;

8 einen Ausschnitt aus 7 in einem transformierten Koordinatensystem; 8th a section from 7 in a transformed coordinate system;

9 das Bild eines an dem Videobildschirm des Augenchirurgiesystems angezeigten Patientenauges mit mehreren als Ringfilter ausgebildeten Vergleichsstrukturen; 9 the image of a patient eye displayed on the video screen of the eye surgery system with a plurality of comparison structures designed as a ring filter;

10 das Bild eines an dem Videobildschirm des Augenchirurgie-Mikroskopiesystems angezeigten Patientenauges mit einem Kreiswinkelsegment; 10 the image of a patient's eye displayed on the video screen of the ophthalmic surgery microscope system with a circular angle segment;

11 zwei Anzeigen am Videobildschirm des Augenchirurgie-Mikroskopiesystems; und 11 two displays on the video screen of the ophthalmic surgery microscopy system; and

12 eine Anzeige am Videobildschirm des Augenchirurgie-Mikroskopiesystems mit einer vergrößerten Bilddarstellung. 12 a display on the video screen of the eye surgery microscope system with an enlarged image representation.

Das Augenchirurgie-Mikroskopiesystem 1 in 1 umfasst ein Operationsmikroskop 3 mit einer Rechnereinheit 5. Das Operationsmikroskop 3 hat einen Operationsmikroskop-Grundkörper 29. Es ist mit einer XY-Verstelleinrichtung 7 am Arm 9 eines nicht weiter dargestellten Stativs aufgenommen. Eine geeignete XY-Verstelleinrichtung ist beispielsweise in der DE 198 56 696 A1 beschrieben. Das Operationsmikroskop 3 ermöglicht einer Beobachtungsperson, mit einem binokularen Beobachtungsstrahlengang 11 durch einen Binokulareinblick 12 und eine Abbildungsoption mit einem Mikroskop-Hauptobjektiv 14 in einer Objektebene 15 ein Patientenauge 16 mit Vergrößerung zu betrachten. Das Operationsmikroskop 3 hat eine Einrichtung zur Dateneinspiegelung mit einem Display 18 und einem Strahlenteiler 20. Weiter ist in das Operationsmikroskop 3 eine Videokamera 23 integriert, die einen CCD-Baustein als Bildsensor 22 aufweist. Der CCD-Baustein hat lichtempfindliche Pixel, deren Kantenlänge etwa 0,03 mm beträgt. Dem Bildsensor 22 wird das Objektbild über einen Strahlenteiler 24 im Beobachtungsstrahlengang 11 und über eine Abbildungslinse 27 zugeführt. Die Videokamera 23 ist eine PAL-Farbkamera. Sie stellt RGB-Bildinformation mit einem roten Farbkanal (R), mit einem grünen Farbkanal (G) und mit einem blauen (B) Farbkanal bereit.The eye surgery microscope system 1 in 1 includes a surgical microscope 3 with a computer unit 5 , The surgical microscope 3 has a surgical microscope base 29 , It is with an XY adjustment device 7 on the arm 9 taken a tripod not shown. A suitable XY adjustment is for example in the DE 198 56 696 A1 described. The surgical microscope 3 allows an observer, with a binocular observation beam path 11 through a binocular insight 12 and an imaging option with a microscope main objective 14 in an object plane 15 a patient's eye 16 to look at with magnification. The surgical microscope 3 has a device for data input with a display 18 and a beam splitter 20 , Next is in the surgical microscope 3 a video camera 23 integrated, which uses a CCD module as an image sensor 22 having. The CCD has photosensitive pixels whose edge length is about 0.03 mm. The image sensor 22 the object image is transmitted via a beam splitter 24 in the observation beam path 11 and via an imaging lens 27 fed. The video camera 23 is a PAL color camera. It provides RGB image information with a red color channel (R), a green color channel (G), and a blue (B) color channel.

Das Operationsmikroskop 3 hat ein motorisch einstellbares Vergrößerungssystem 26. Zur Steuerung des Operationsmikroskops 3 ist in dem Augenchi rurgie-System die Rechnereinheit 5 vorgesehen. Die Rechnereinheit 5 erfasst mit dem Bildsensor 22 der Videokamera 23 aufgenommene Bilddaten, um sie mit einem Computerprogramm weiter zu verarbeiten. Die Rechnereinheit 5 hat eine Eingabeschnittstelle 28 in Form einer Tastatur und umfasst einen Bildschirm 30, der als Ausgabeschnittstelle dient. Der Rechnereinheit 5 ist ein Datenspeicher 32 zugeordnet.The surgical microscope 3 has a motorized magnification system 26 , To control the surgical microscope 3 is in the Augenchi rurgie system the computer unit 5 intended. The computer unit 5 captured with the image sensor 22 the video camera 23 recorded image data for further processing with a computer program. The computer unit 5 has an input interface 28 in the form of a keyboard and includes a screen 30 which serves as the output interface. The computer unit 5 is a data store 32 assigned.

Die XY-Verstelleinrichtung 7 hat einen motorischen Antrieb 31. Dieser Antrieb 31 ist über eine Steuerleitung mit der Rechnereinheit 5 verbunden. Mittels der XY-Verstelleinrichtung 7 kann das Operationsmikroskop 3 entsprechend den Richtungen 33, 35 über dem Patientenauge 16 parallel zur Objektebene 15 translatorisch bewegt werden. Für das Steuern das Antriebs 31 ist der Rechnereinheit 5 eine Filterstufe 37 zugeordnet.The XY adjustment device 7 has a motor drive 31 , This drive 31 is via a control line to the computer unit 5 connected. By means of the XY adjustment device 7 can the surgical microscope 3 according to the directions 33 . 35 over the patient's eye 16 parallel to the object plane 15 be moved translationally. For driving the drive 31 is the computer unit 5 a filter stage 37 assigned.

Die Rechnereinheit 5 ist mit einem externen Videobildschirm 34 verbunden. Damit können von der Rechnereinheit 5 verarbeitete Bilddaten sowohl an dem externen Videobildschirm 34 als auch in der Einrichtung zur Dateneinspiegelung mit dem Display 18 Operationsmikroskop 3 zur Anzeige gebracht werden.The computer unit 5 is with an external video screen 34 connected. This can be done by the computer unit 5 processed image data on both the external video screen 34 as well as in the device for data reflection with the display 18 surgical microscope 3 be displayed.

Der Videobildschirm 34 zeigt das Bild 40 des mit dem Augenchirurgie-Mikroskopiesystem 1 visualisierten Patientenauges 16. Das Patientenauge 16 hat eine erste Kreisstruktur 42 in Form der Pupille. Eine zweite Kreisstruktur 44 wird bei dem Patientenauge durch den Limbus gebildet. Als Limbus wird der Übergang zwischen Lederhaut und Hornhaut im Patientenauge bezeichnet. Die Pupille und der Limbus haben ein Zentrum 52, das sich im Bereich der Linse des Patientenauges 16 befindet. Am Rand des Limbus ist das Patientenauge mit einer Markierung 46 und mit einer Markierung 48 versehen. Diese Markierungen 46, 48 sind mittels patientenverträglicher Tinktur in das Patientenauge 16 eingebracht. Als Tinktur für die Markierungen eignet sich z. B. nichtinvasive Tinte, die aus einer Mixtur aus schwarzem Kohlenstoff und einem schnell trocknenden Bindemittel wie z. B. Polysaccharid- oder Po lyvinylalkohol besteht. Die Tinktur kann aber auch in blauer Farbe gehalten sein. Solche Markierungen werden vor einer Kataraktoperation in einem Patientenauge mit einem Pinsel, einem Stift oder einer Düse angebracht, um ein zu dem Patientenauge 16 ortsfestes Koordinationssystem 2 festzulegen. Das Koordinatensystem 2 ist durch das Zentrum 52 von Pupille bzw. Limbus des Patientenauges 16 und die Markierungen 46, 48 definiert.The video screen 34 shows the picture 40 of the eye surgery microscopy system 1 visualized patient's eye 16 , The patient's eye 16 has a first circle structure 42 in the form of the pupil. A second circle structure 44 is formed at the patient's eye through the limbus. Limbus is the transition between dermis and cornea in the patient's eye. The pupil and the limbus have a center 52 located in the area of the lens of the patient's eye 16 located. At the edge of the limbus is the patient's eye with a marker 46 and with a marker 48 Mistake. These marks 46 . 48 are by means of patient-compatible tincture in the patient's eye 16 brought in. As tincture for the markings is z. Noninvasive ink consisting of a mixture of black carbon and a fast-drying binder such as e.g. B. polysaccharide or polyvinyl alcohol. The tincture can also be kept in blue color. Such markers are applied prior to cataract surgery in a patient's eye with a brush, pen or nozzle to one to the patient's eye 16 fixed coordination system 2 set. The coordinate system 2 is through the center 52 of the pupil or limbus of the patient's eye 16 and the marks 46 . 48 Are defined.

Aus der mittels des Bildsensors 22 erfassten Bildinformation berechnet die Rechnereinheit 5 die Lage des Zentrums 52 der Kreisstruktur 44 des Limbus sowie die Lage der Markierungen 46, 48 in einem zum Augenchirurgie-Mikroskopiesystem 1 ortsfesten Koordinatensystem 4.From the by means of the image sensor 22 acquired image information calculates the computer unit 5 the location of the center 52 the circular structure 44 of the limbus as well as the location of the markings 46 . 48 in an eye surgery microscope system 1 fixed coordinate system 4 ,

Damit können das zum Patientenauge 16 ortsfeste Koordinationssystem 2 und das zum Augenchirurgie-Mikroskopiesystem 1 ortsfeste Koordinatensystem 4 referenziert werden.This can do this to the patient's eye 16 fixed coordination system 2 and the eye surgery microscopy system 1 fixed coordinate system 4 be referenced.

Zu den Markierungen 46, 48 berechnet die Rechnereinheit 5 eine Verbindungslinie 50, die an den Videobildschirm 34 zur Anzeige gebracht wird. Diese Verbindungslinie 50 markiert eine im System des Patientenauges 16 ortsfeste Referenzachse. Die Verbindungslinie 50 und das Zentrum 52 von Limbus bzw. Pupille legen ein zum Patientenauge 16 ortsfestes Koordinationssystem 2 fest.To the marks 46 . 48 calculates the computer unit 5 a connecting line 50 pointing at the video screen 34 is displayed. This connecting line 50 marks one in the system of the patient's eye 16 fixed reference axis. The connecting line 50 and the center 52 of limbus or pupil insert to the patient's eye 16 fixed coordination system 2 firmly.

Die Rechnereinheit 5 referenziert das zum Patientenauge 16 ortsfeste Koordinationssystem 2 und das Koordinationssystem 4, welches zum Augenchirurgie-Mikroskopiesystem 1 ortsfest ist. In dem zum Augenchirurgie-Mikroskopiesystem 1 ortsfesten Koordinatensystem 4 berechnet die Rechnereinheit 5 dann aus Patientendaten eine Zielachse 54. Diese Zielachse kann über die Rechnereinheit 5 wahlweise an dem Display 18 der Einrichtung zur Dateneinspielung und an dem Videobildschirm 34 zur Anzeige gebracht werden. An dieser Zielachse 54 kann ein Operateur eine bei einer Kataraktoperation in das Patientenauge 16 eingesetzte torische Intraokularlinse ausrichten.The computer unit 5 referenced to the patient's eye 16 fixed coordination system 2 and the coordination system 4 For eye surgery microscopy system 1 is stationary. In the eye surgery microscopy system 1 fixed coordinate system 4 calculates the computer unit 5 then patient data a target axis 54 , This target axis can be accessed via the computer unit 5 optionally on the display 18 the device for data recording and on the video screen 34 be displayed. At this target axis 54 a surgeon may insert a cataract operation into the patient's eye 16 align inserted toric intraocular lens.

Bei den Augenchirurgie-Mikroskopiesystem 1 aus 1 ist eine Visualisierung des Patientenauges 16 mit der passenden Zielachse 54 für ein Patientenauge am Videobildschirm 34 in Echtzeit vorgesehen. D. h., die Parameter für den Verlauf der Zielachse 54 müssen in Echtzeit ermittelt werden. Hierzu trackt die Rechnereinheit 5 das Zentrum der Kreisstruktur des Limbus und die Winkellage der Markierungen 46, 48, nachdem eine Anfangsposition und eine Anfangsorientierung für das Patientenauge 16 bestimmt wurde.In the eye surgery microscopy system 1 out 1 is a visualization of the patient's eye 16 with the appropriate target axis 54 for a patient's eye on the video screen 34 provided in real time. That is, the parameters for the course of the target axis 54 must be determined in real time. For this the computer unit tracks 5 the center of the circle structure of the limbus and the angular position of the markings 46 . 48 Having an initial position and an initial orientation for the patient's eye 16 was determined.

Die 2 zeigt eine torische Intraokularlinse 60. Die Intraokularlinse 60 hat einen Linsenkörper 62 mit einer Torusgeometrie und umfasst Halteabschnitte 64, 66, die den Linsenkörper 62 tragen. An den Halteabschnitten 64, 66 gibt es Markierungen 70, 72. Diese Markierungen 70, 72 ragen bis in den Linsenkörper 62. Die Markierungen 70, 72 ermöglichen es einem Operateur, bei der Kataraktoperation eine solche Linse an der mittels des Videobildschirms 34 angezeigten Zielachse 54 auszurichten.The 2 shows a toric intraocular lens 60 , The intraocular lens 60 has a lens body 62 with a torus geometry and includes holding sections 64 . 66 that the lens body 62 wear. At the holding sections 64 . 66 there are marks 70 . 72 , These marks 70 . 72 protrude into the lens body 62 , The marks 70 . 72 allow a surgeon, in the cataract surgery, such a lens on the by means of the video screen 34 displayed target axis 54 align.

Die Lage des Zentrums 52 der Kreisstruktur 44 des Limbus und die Lage der Markierungen 46, 48 des Patientenauges 16 wird in der Rechnereinheit 5 durch Bildverarbeitung der mittels des Bildsensors 22 erfassten Bildinformation bestimmt. Dazu berechnet die Rechnereinheit 5 in einem ersten Initialisierungs-Berechnungsschritt die Lage des Zentrums 52 der Kreisstruktur des Limbus des Patientenauges 16.The location of the center 52 the circular structure 44 of the limbus and the location of the markings 46 . 48 of the patient's eye 16 is in the computer unit 5 by image processing by means of the image sensor 22 determined image information determined. The computer unit calculates this 5 in a first initialization calculation step, the location of the center 52 the circular structure of the limbus of the patient's eye 16 ,

Der erste Initialisierungs-Berechnungsschritt ist detailliert auf S. 8, Z. 15 bis S. 10, Z. 20 der internationalen Patentanmeldung mit Az. PCT/EP/2008/068103 anhand von 1 bis 5 beschrieben. Der Gegenstand dieser Patentanmeldung wird deshalb hiermit vollumfänglich in diese Anmeldung mit einbezogen.The first initialization calculation step is detailed on page 8, line 15 to page 10, line 20 of International Patent Application to Az. PCT / EP / 2008/068103 based on 1 to 5 described. The subject matter of this patent application is therefore incorporated herein by reference in its entirety.

In einem zweiten Initialisierungs-Berechnungsschritt wird mit der Rechnereinheit 5 die Winkellage der Markierungen 46, 48 um das Zentrum 52 ermittelt.In a second initialization calculation step, the computer unit is used 5 the angular position of the markings 46 . 48 around the center 52 determined.

Nach dem ersten und dem zweiten Initialisierungs-Berechnungsschritt wird dann die Lage des Zentrums 52 der Kreisstruktur 44 des Limbus und die Winkellage der Markierungen 46, 48 im Bezug auf das Zentrum 52 zur Verkürzung der Rechenzeit in einem Tracking-Modus berechnet.After the first and second initialization calculation steps, the location of the center becomes 52 the circular structure 44 of the limbus and the angular position of the markings 46 . 48 in relation to the center 52 calculated to shorten the computing time in a tracking mode.

Ein Verfahren zum Tracken, d. h. Verfolgen des Zentums 52 der Kreisstruktur 44 des Limbus ist detailliert auf S. 9, Z. 21–S. 14, Z. 29 der internationalen Patentanmeldung mit Az. PCT/EP/2008/068104 anhand von 1 bis 5 beschrieben. Auch der Gegenstand dieser internationalen Patentanmeldung wird deshalb hiermit vollumfänglich in diese Anmeldung mit einbezogen.A method of tracking, ie tracking the center 52 the circular structure 44 the limbus is detailed on p. 9, line 21-S. 14, Z. 29 of the international patent application with Az. PCT / EP / 2008/068104 based on 1 to 5 described. The subject matter of this international patent application is therefore hereby incorporated in full in this application.

In dem Tracking-Modus werden das Zentrum 52 der Kreisstruktur 44 des Limbus und die Winkellage der Markierungen 46, 48 entsprechend der Bewegung des Patientenauges 16 getrackt.In the tracking mode will be the center 52 the circular structure 44 of the limbus and the angular position of the markings 46 . 48 according to the movement of the patient's eye 16 tracked.

Ein mit dem Bildsensor 22 erfasstes Bild 78 des Patientenauges ist in 3 gezeigt. In dem ersten Initialisierungs-Berechnungsschritt wird das Bild 78 des Patientenauges durch Filtern mit einer Vielzahl von Vergleichsobjekten mit einer Vergleichsinformation korreliert. Die Vergleichsobjekte sind Vergleichsstruktur-Filter, die im Rahmen einer Bildverarbeitung durch die Rechnereinheit 5 über das Bild 78 gelegt werden.One with the image sensor 22 captured image 78 of the patient's eye is in 3 shown. In the first initialization calculation step, the image becomes 78 the patient's eye correlated by filtering with a plurality of comparison objects with a comparative information. The comparison objects are comparison structure filters that are part of an image processing by the computer unit 5 about the picture 78 be placed.

Ein als Ringfilter ausgebildetes Vergleichsstruktur-Filter 80 ist in 3 zu sehen. Das Ringfilter 80 hat ein Ringfilterzentrum 82 und weist einen inneren Filterring 84 und einen äußeren Filterring 86 auf. Der innere Filterring 84 ist in einem radialen Abstand r_I in dem Ringfilterzentrum 82 in einem Ort (x_z, y_z) angeordnet. Der äußere Filterring 86 ist zentrisch zum inneren Filter ring 84 angeordnet und befindet sich in einem radialen Abstand r_A vom Filterzentrum 82.A trained as a ring filter comparison structure filter 80 is in 3 to see. The ring filter 80 has a ring filter center 82 and has an inner filter ring 84 and an outer filter ring 86 on. The inner filter ring 84 is at a radial distance r _I in the ring filter center 82 arranged in a location (x _z , y _z ). The outer filter ring 86 is centric to the inner filter ring 84 arranged and located at a radial distance r _A from the filter center 82 ,

Die Filterfunktion

des Ringfilters 80 ist durch den Ort (x_z, y_z) des Ringfilterzentrums und den Filterradius r := 12 {rA + rI}charakterisiert.The filter function

of the ring filter 80 is the location (x _z , y _z ) of the ring filter center and the filter radius r: = 1 2 {r A + r I } characterized.

Für die Filterfunktion

des Ringfilters 80 gilt:

For the filter function

of the ring filter 80 applies:

Die Breite des inneren Filterrings 84 und des äußeren Filterrings 86 entspricht der Abmessung eines lichtsensitiven Pixels auf dem Bildsensor 22. Der Abstand des inneren Filterrings 84 von dem äußeren Filterring 86 entspricht der Abmessung von zwei lichtsensitiven Pixeln auf dem Bildsensor, d. h. etwa 0,06 mm. Dieser Abstand kann aber auch dem Durchmesser von 3 oder 4 lichtsensitiven Pixeln auf dem Bildsensor 22, also 0,09 mm oder auch 0,12 mm entsprechen. Umfangreiche Versuche haben gezeigt, dass mit dieser Geometrie der Filterringe 84, 86 der Limbus eines Patientenauges, dessen Durchmesser im Durchschnitt etwa 12 mm beträgt, besonders zuverlässig aufgefunden werden kann.The width of the inner filter ring 84 and the outer filter ring 86 corresponds to the dimension of a light-sensitive pixel on the image sensor 22 , The distance of the inner filter ring 84 from the outer filter ring 86 corresponds to the dimension of two light-sensitive pixels on the image sensor, ie about 0.06 mm. However, this distance can also be the diameter of 3 or 4 light-sensitive pixels on the image sensor 22 , ie 0.09 mm or 0.12 mm. Extensive experiments have shown that with this geometry the filter rings 84 . 86 the limbus of a patient's eye, whose diameter is on average about 12 mm, can be found particularly reliable.

Die Filterfunktion

ist dabei so normiert, dass das Filtern einer grauen Fläche mit einer Helligkeitsverteilung I_g(x, y) = g, d. h. das Falten der Filterfunktion mit dieser Helligkeitsverteilung die Filterantwort

ergibt, wobei gilt:

The filter function

is normalized such that the filtering of a gray area with a brightness distribution I _g (x, y) = g, ie the folding of the filter function with this brightness distribution, the filter response

results, where:

In 4 ist die Filterantwort

für einen konstanten Ringfilterradius r und für eine Vielzahl von Positionen (x_z, y_z) des Ringfilterzentrums zu dem in 3 gezeigten Bild eines Patientenauges als Höhenlinienprofil 90 aufgetragen.In 4 is the filter response

for a constant ring filter radius r and for a plurality of positions (x _z , y _z ) of the ring filter center to that in 3 shown image of a patient's eye as contour line profile 90 applied.

Die Filterantwort

ist ein Maß für den Grad der Übereinstimmung des Bildes des Patientenauges und der Vergleichsinformation in Form des als Ringfilter ausgebildeten Vergleichsstruktur-Filters.The filter response

is a measure of the degree of agreement of the image of the patient's eye and the comparative information in the form of designed as a ring filter comparison structure filter.

Für die in 3 gezeigte Position des Filters, bei dem sich das Ringfilterzentrum (x_z, y_z) im Zentrum der Kreisstruktur 44 des Limbus des Patientenauges mit dem Ort (x_z, y_z) befindet, hat die Filterantwort

ein Maximum M_A(r). In 4 ist das Maximum M_A(r) mit dem Bezugszeichen 91 kenntlich gemacht. Der Betrag dieses Maximums M_A(r) ist davon abhängig, in wie weit der Radius der Kreisstruktur 44 des Limbus im Radius r des Ringfilters entspricht.For the in 3 shown position of the filter, in which the ring filter center (x _z , y _z ) in the center of the circular structure 44 of the patient eye's limbus with the location (x _z , y _z ) has the filter response

a maximum M _A (r). In 4 is the maximum M _A (r) with the reference numeral 91 indicated. The amount of this maximum M _A (r) depends on how far the radius of the circular structure 44 corresponds to the limbus in radius r of the ring filter.

In 5 ist die Abhängigkeit eines Maximums 91 aus 4 vom Radius r des Ringfilters als Kurve 95 aufgetragen. Wenn der Radius r der über das Bild 78 des Patientenauges gelegten Ringfilter dem Radius r_L der Kreisstruktur 44 des Limbus entspricht, ist der Wert M_A(r_L) des Maximums M_A(r) der Filterantwort

bei Bezugszeichen 97 maximal.In 5 is the dependence of a maximum 91 out 4 of the radius r of the ring filter as a curve 95 applied. If the radius r is over the picture 78 of the patient's eye set the radius r _{L of} the circular structure 44 of the limbus, the value M _A (r _L ) of the maximum M _A (r) of the filter response

at reference numerals 97 maximum.

Die Rechnereinheit 5 wählt für das Bild 78 eines Patientenauges aus einer Vielzahl von Ringfilterfunktionen jene Ringfilterfunktion aus, für welche der Betrag der Filterantwort am größten ist: Aus dem Ort (x_z, y_z) des Ringfilterzentrums für dies Filterfunktion und dem Radius r des Ringfilters ergibt sich dann die Lage des Zentrums 52 der kreisförmigen Struktur des Limbus und der Radius dieser Struktur.The computer unit 5 choose for the picture 78 a patient's eye from a variety of Ringfilterfunk tions those ring filter function for which the magnitude of the filter response is greatest: From the location (x _z, y _z) of the ring filter center for this filter function and the radius r of the ring filter is then given the location of the center 52 the circular structure of the limbus and the radius of this structure.

Für das Bestimmen der Lage des Zentrums der Kreisstruktur 44 des Limbus des Patientenauges korreliert also die Rechnereinheit 5 das mittels des Bildsensors 22 erfasste Bild des Objektbereichs mit ringförmigen Vergleichsobjekten unterschiedlicher Größe. Dies ist detailliert auf S. 3, Z. 12 bis S. 4, Z. 14 und S. 5, Z. 9 bis S. 9, Z. 15 der internationalen Patentanmeldung mit Az. PCT/EP2008/068104 und auch in der internationalen Patentanmeldung mit Az. PCT/EP2008/068103 beschrieben.For determining the position of the center of the circular structure 44 the limbus of the patient's eye thus correlates the computer unit 5 that by means of the image sensor 22 captured image of the object area with ring-shaped comparison objects of different sizes. This is detailed on page 3, line 12 to page 4, lines 14 and 5, lines 9 to page 9, line 15 of the international patent application with Az. PCT / EP2008 / 068104 and also in the international patent application Az. PCT / EP2008 / 068103 described.

Die Korrelation erfolgt durch Berechnen einer geeigneten Korrelationsfunktion, vorzugsweise unter Variation des Ortes, so dass die Korrelationsfunktion eine Funktion der Ortsvariablen ist. Dabei werden die Werte der Bildpunkte des Bildes mit den Werten der Bildpunkte des Vergleichsobjekts verrechnet, während das Vergleichsobjekt über das Bild bewegt wird. Der Wert der Korrelationsfunktion ist ein Maß für die Übereinstimmung von Bild und Vergleichsobjekt. Bei der maximalen Übereinstimmung von Bild und Vergleichsobjekt, d. h. wenn das charakteristische Merkmal des Vergleichsobjekts und das gesuchte charakteristische Merkmal im Bild übereinander liegen, ist der Wert der Korrelationsfunktion maximal.The Correlation is done by calculating an appropriate correlation function, preferably with variation of the location, so that the correlation function is a function of the location variable. The values of the Pixels of the image with the values of the pixels of the comparison object while the comparison object over the picture is moved. The value of the correlation function is on Measure of the match of image and comparison object. At the maximum match of image and comparison object, d. H. if the characteristic Characteristic of the comparison object and the sought after characteristic Feature in the image is the value of the correlation function maximum.

Die Lage des Zentrums 52 der Kreisstruktur 44 und der Radius der Kreisstruktur 44 wird so als Lage und Radius jenes ringförmigen Vergleichsobjekts bestimmt, für das der Wert der betreffenden Korrelationsfunktion maximal ist.The location of the center 52 the circular structure 44 and the radius of the circular structure 44 is thus determined as the position and radius of the ring-shaped comparison object for which the value of the relevant correlation function is maximal.

Die 6 zeigt das mittels des Bildsensors 22 des Augenchirurgie-Mikroskopiesystems 1 erfasste Bild 98 des Patientenauges 16 zu dem in dem ersten Initialisierungs-Berechnungsschritt der Radius der Kreisstruktur 44 des Limbus und die Position des Zentrums 52 der Kreisstruktur berechnet wurde.The 6 shows that by means of the image sensor 22 of the ophthalmology surgery microscopy system 1 captured picture 98 of the patient's eye 16 to which in the first initialization calculation step the radius of the circle structure 44 of the limbus and the position of the center 52 the circle structure was calculated.

Um die Lage der Markierungen 46, 48 des Patientenauges zu bestimmen, wird über die Eingabeschnittstelle 28 des Rechners 5 ein um das Zentrum 52 gelegter kreisringförmiger Bildausschnitt 100 mit einem Innenradius r₁ und einem Außenradius r₂ festgelegt, in dem sich die Markierungen 46, 48 befinden. Alternativ hierzu kann auch ein auf den berechneten Radius r_L des Limbus abgestimmter Bildausschnitt definiert werden, der auf Erfahrungswerten basiert und der in dem Datenspeicher 32 der Rechnereinheit 5 abgelegt ist.To the location of the markings 46 . 48 of the patient's eye is via the input interface 28 of the computer 5 one around the center 52 placed circular image section 100 fixed with an inner radius r ₁ and an outer radius r ₂ , in which the markings 46 . 48 are located. Alternatively, it is also possible to define an image detail which is matched to the calculated radius r _{L of} the limbus and which is based on empirical values and that in the data memory 32 the computer unit 5 is stored.

Wenn der kreisringförmige Bildausschnitt 100 festgelegt wurde, transformiert die Rechnereinheit 5 die Bildpunkte 102 in diesem Bildausschnitt 100 in ein zweidimensionales Polarkoordinatensystem 110, das in 7 gezeigt ist.If the circular image section 100 has been set, transforms the computer unit 5 the pixels 102 in this picture section 100 into a two-dimensional polar coordinate system 110 , this in 7 is shown.

Nach dem Umrechnen der Bildpunkte in dieses Koordinatensystem wird hier die Winkellage φ₄₆, φ₄₈ der Markierungen 46', 48' durch Filtern mit einer auf die Farbe der Markierungen abgestimmten zweidimensionalen Filter 111 unter Schwellwertbildung und gegebenenfalls einer Flächenschwerpunktbestimmung ermittelt. Hier wird die Lage der Markierungen 46', 48' durch Berechnen der Filterantwort für das Filter 111, d. h. durch Korrelation mit der Farbe des zweidimensionalen Filters als Vergleichsinformation bestimmt.After the conversion of the pixels into this coordinate system, the angular position φ ₄₆ , φ _{48 of} the markings is determined here 46 ' . 48 ' by filtering with a two-dimensional filter adapted to the color of the marks 111 determined by thresholding and optionally a centroid determination. Here is the location of the markers 46 ' . 48 ' by calculating the filter response for the filter 111 , ie determined by correlation with the color of the two-dimensional filter as comparison information.

Alternativ hierzu ist es auch möglich, die Lage der Markierungen 46', 48' unter Variation des Ortes ähnlich wie bei dem Bestimmen der Lage des Zentrums des Limbus mit einer Vielzahl von Vergleichsobjekten 114 im Bildausschnitt 100 zu korrelieren. Hier besteht die Vergleichsinformation in der Lage und Geometrie der Vergleichsobjekte.Alternatively, it is also possible, the location of the markers 46 ' . 48 ' with variation of location similar to determining the location of the center of the limbus with a plurality of comparison objects 114 in the picture section 100 to correlate. Here, the comparative information exists in the position and geometry of the comparison objects.

Eine weitere Alternative für das Bestimmen der Winkellage des Vergleichsobjekts besteht in einem Segmentieren das dem Bild des kreisringförmigen Bildausschnitts 86 in 6 entsprechenden Rechtecks 92 in 7 in eine Vielzahl von Teilsegmenten 116. Dann kann mittels der Rechnereinheit 5 z. B. über das Kriterium der Farbe von Bildpunkten die Winkellage der Markierungen 46', 48' bestimmt werden. Hier wird die Lage der Markierungen 46', 48' durch Korrelation mit der Farbe der Markierungen als Vergleichsinformation ermittelt.Another alternative for determining the angular position of the comparison object is to segment the image of the circular image section 86 in 6 corresponding rectangles 92 in 7 into a multitude of subsegments 116 , Then, by means of the computer unit 5 z. B. on the criterion of the color of pixels, the angular position of the markers 46 ' . 48 ' be determined. Here is the location of the markers 46 ' . 48 ' determined by correlation with the color of the markers as comparative information.

Es sei bemerkt, dass die Lokalisierung der Markierungen 46, 48 im Patientenauge 16 auch halbautomatisch erfolgen kann. Es ist z. B. möglich, dass die Bedienperson über die Eingabeschnittstelle 28 der Rechnereinheit 5 zwei Positionen auf dem Videobildschirm 34 markiert, in dessen Nähe dann anschließend über die Rechnereinheit nach den entsprechenden Markierungen 46, 48 gesucht wird.It should be noted that the localization of the markings 46 . 48 in the patient's eye 16 can also be semi-automatic. It is Z. B. possible that the operator via the input interface 28 the computer unit 5 two positions on the video screen 34 then near it, then via the computer unit to the corresponding markings 46 . 48 is searched.

Alternativ hierzu ist es möglich, dass eine Bedienperson eine automatisch aufgefundene Position für die Markierungen 46, 48 über eine Eingabe an der Eingabeschnittstelle 28 der Rechnereinheit 5 nachkorrigiert.Alternatively, it is possible for an operator to find an automatically located position for the marks 46 . 48 via an input at the input interface 28 the computer unit 5 subsequently corrected.

Schließlich kann auch eine manuelle Lokalisierung der Markierungen 46, 48 am Patientenauge 16 realisiert werden: Hierzu ist bei dem Augenchirugiesystem 1 in 1 vorgesehen, dass eine Bedienperson über die Eingabeschnittstelle 28 der Rechnereinheit 5 zwei an dem Videobildschirm 34 angezeigte Markierungenselemente 118, 120 so verschieben kann, dass sie mit der Position der Markierungselemente 46, 48 zur Deckung gebracht werden können.Finally, can also be a manual localization of the markers 46 . 48 on the patient's eye 16 To be realized: This is in the eye surgery system 1 in 1 provided that an operator via the input interface 28 the computer unit 5 two on the video screen 34 displayed marker elements 118 . 120 so that it can move with the position of the marking elements 46 . 48 can be brought to cover.

Außerdem ist es grundsätzlich auch möglich, für das Lokalisieren einer Referenzachse des Patientenauges auch nur eine der üblicherweise vorgesehenen zwei Markierungen 46, 48 auszuwerten. In diesem Fall wird die Refe renzachse durch das Zentrum 52 des Limbuskreises und die Position dieser einzelnen Markierung definiert. Es sei bemerkt, dass dies jedoch nur dann sinnvoll ist, wenn die durch zwei Markierungen präoperativ am Patientenauge festgelegte Referenzachse näherungsweise durch das Zentrum des Limbuskreises verläuft.In addition, in principle it is also possible to locate only one of the usually provided two markings for locating a reference axis of the patient's eye 46 . 48 evaluate. In this case, the reference axis becomes the center 52 of the limbus circuit and the position of this single mark. It should be noted, however, that this only makes sense if the reference axis fixed preoperatively by two markings on the patient's eye runs approximately through the center of the limbus circle.

Die Information über die Winkellage der Markierungen 46, 48 in dem in 6 gezeigten Bild des Patientenauges am Limbuskreis wird dann erhalten, indem mittels der Rechnereinheit 5 eine Rücktransformation der Polarkoordinaten auf die Kreisstruktur 44 des Limbus vorgenommen wird.The information about the angular position of the markings 46 . 48 in the 6 shown image of the patient's eye on the limbus circuit is then obtained by means of the computer unit 5 an inverse transformation of the polar coordinates to the circular structure 44 the limbus is made.

Für das Bestimmen der radialen Lage der Markierungen 46, 48 in dem in 6 gezeigten Bild 98 des Patientenauges an der kreisförmigen Struktur 44 des Limbus ist es günstig, zu jeder Markierung 46', 48' in 7 einen z. B. rechteckförmigen Bildausschnitt 121 zu wählen und diesen in ein in 8 gezeigtes modifiziertes Koordinatensystem 122 zu transformieren. Dort sind im Bezug auf das Koordinatensystem 110 in 7 die x- und y-Achse vertauscht.For determining the radial position of the marks 46 . 48 in the 6 shown picture 98 the patient's eye on the circular structure 44 the limbus is cheap, to every mark 46 ' . 48 ' in 7 a z. B. rectangular image detail 121 to choose and place this in a 8th shown modified coordinate system 122 to transform. There are in relation to the coordinate system 110 in 7 the x and y axes reversed.

Die Information bezüglich der radialen Lage der Markierungen 46, 48 kann dann mittels der Rechnereinheit 5 über das Koordinatensystem 114 mit Rechenverfahren ermittelt werden, die den anhand von 6 erläuterten Verfahren für das Bestimmen der Winkellage der Markierungen entsprechen.The information concerning the radial position of the markings 46 . 48 can then by means of the computer unit 5 over the coordinate system 114 be calculated using computational methods that are based on 6 explained methods for determining the angular position of the markers correspond.

Wenn die Lage des Zentrums 52 der Kreisstruktur 44 des Limbus des Patientenauges und auch die radiale Lage der Markierungen 46, 48 bestimmt ist, ermittelt die Rechnereinheit 5 das zum Patientenauge 16 ortsfeste Koordinatensystem 2. Anschließend wird das Koordinatensystem 2 zu dem Koordinatensystem 4 des Augenchirurgie-Mikroskopiesystems 1 referenziert.If the location of the center 52 the circular structure 44 the limbus of the patient's eye and also the radial position of the markings 46 . 48 is determined determines the computer unit 5 that to the patient's eye 16 fixed coordinate system 2 , Subsequently, the coordinate system 2 to the coordinate system 4 of the ophthalmology surgery microscopy system 1 referenced.

Um die Position des Zentrums 52 der Kreisstruktur 44 des Limbus des Patientennauges zu tracken, wird, was in 9 gezeigt ist, jedes Bild 130 aus einer mittels des Bildsensors 22 erfassten Bildsequenz des Patientenauges 16 oder ausgewählte Einzelbilder aus einer Bildsequenz wiederum mit einer Vielzahl von als Ringfilter ausgebildeten Vergleichsstrukturen 132, 134, 136, ... gefaltet. Als Filterradius r der Ringfilter-Vergleichsstukturen 132, 134, 136... wird dabei der in dem ersten Initialisierungsschritt ermittelte Radius r_L der Kreisstruktur 44 des Limbus gewählt. Die Vergleichsstrukturen liegen in einem durch einen Bildausschnitt 140 festgelegten Trackingbereich. Der Trackingbereich 140 ist ein Kreis 142, dessen Zentrum dem im ersten Initialisierungs-Berechnungsschritt aufgefundenen Zentrum der Kreisstruktur 44 des Limbus entspricht. Der Radius des Kreises 142 kann über die Schnittstelle 28 der Rechnereinheit 5 eingegeben werden. Von Vorteil ist allerdings, an der Schnittstelle der Rechnereinheit auch die Eingabe beliebiger Geometrien von Trackingbereichen vorzusehen.To the position of the center 52 the circular structure 44 tracking the limb of the patient's nipple becomes what's in 9 shown is every picture 130 from one by means of the image sensor 22 captured image sequence of the patient's eye 16 or selected individual images from an image sequence, in turn, with a multiplicity of comparison structures designed as ring filters 132 . 134 . 136 , ... folded. As filter radius r of the ring filter comparison structures 132 . 134 . 136 ... is determined in the first initialization step radius r _{L of} the circular structure 44 of the limbus. The comparison structures lie in one through a picture detail 140 fixed tracking range. The tracking area 140 is a circle 142 whose center is the center of the circle structure found in the first initialization calculation step 44 corresponds to the limbus. The radius of the circle 142 can over the interface 28 the computer unit 5 be entered. It is advantageous, however, to provide the input of arbitrary geometries of tracking areas at the interface of the computer unit.

Aus den entsprechenden Filterantworten

wird dann durch Vergleich der berechneten Werte jene Filterantwort ermittelt, die das Maximum bildet. Dieses Maximum entspricht dann, wie anhand von 4 erläutert, demjenigen Ringfilter, dessen Zentrum über dem Zentrum des Limbus der Kreisstruktur 44 des Patientenauges liegt.From the corresponding filter responses

is then determined by comparing the calculated values of those filter response that forms the maximum. This maximum then corresponds to how from 4 explains, the ring filter whose center is above the center of the limbus of the circular structure 44 the patient's eye lies.

Für das Tracken der Winkelposition des Patientenauges 16 wird wie folgt vorgegangen: Nach dem Berechnen der Lage der Markierungen 46, 48 im Rahmen des zweiten Initialisierungs-Berechnungsschritts werden Markierungs-Trackingbereiche festgelegt und als Vergleichsobjekte in Form von Referenzbereichen abgespeichert.For tracking the angular position of the patient's eye 16 The procedure is as follows: After calculating the location of the marks 46 . 48 In the context of the second initialization calculation step, marker tracking areas are defined and stored as reference objects in the form of reference areas.

Es ist auch hier günstig, für das Festlegen der Trackingbereiche die Möglichkeit der Eingabe über die Schnittstelle 28 der Rechnereinheit 5 vorzusehen.It is also favorable here for the setting of the tracking areas the possibility of input via the interface 28 the computer unit 5 provided.

Die 10 zeigt das Bild 150 eines Patientenauges mit einem Markierungs-Trackingbereich 152 und einem Markierungs-Trackingbereich 154. In diesen Markierungs-Trackingbereichen 152, 154 liegen entsprechenden Markierun gen 46, 48. Dem Festlegen der Markierungs-Trackingbereiche 152, 154 liegt die Annahme zugrunde, dass die Winkellagen φ₄₆, φ₄₈ der Markierungen 46, 48 einen bestimmten Winkelbereich nicht verlassen, wenn sich das Patientenauge bewegt.The 10 shows the picture 150 a patient's eye with a marker tracking area 152 and a marker tracking area 154 , In these marker tracking areas 152 . 154 are appropriate Markierun conditions 46 . 48 , Setting the marker tracking areas 152 . 154 is based on the assumption that the angular positions φ ₄₆ , φ _{48 of} the markings 46 . 48 do not leave a certain angle range when the patient's eye is moving.

Aus den fortlaufend erfassten Bildern des Patientenauges werden dann ausgewählte Bildabschnitte ausgeschnitten. Diese ausgewählten Bildabschnitte entsprechen dann den im zweiten Initialisierungs-Berechnungsschritt festgelegten Referenzbereichen, allerdings verschoben um die mit dem Positions-Tracking erfasste Translation des Patientenauges.Out The continuously acquired images of the patient's eye then become Cut out selected sections of the image. These selected Image sections then correspond to those in the second initialization calculation step fixed reference ranges, but shifted around with the the position tracking tracking translation of the patient's eye.

Die ausgewählten Bildabschnitte werden dann in solche Graustufenbilder umgewandelt, die bekannte Eigenschaften der Markierungen 46, 48 gezielt verstärken:
Wenn die Markierungen 46, 48 des Patientenauges in blauer Farbe gehalten sind, ist es besonders günstig, den Grünkanal des von der Videokamera 23 bereitgestellten RGB-Farbbildes des Patientenauges auszuwerten. Alternativ ist es möglich, für das RGB-Bild die Farbtransformation F(R, G, B) := B/G + B/R vorzusehen.The selected image sections are then converted to those gray-scale images, the known properties of the marks 46 . 48 reinforce targeted:
If the marks 46 . 48 the patient's eye are held in blue color, it is particularly favorable to the green channel of the video camera 23 to evaluate the provided RGB color image of the patient's eye. Alternatively, it is possible to provide the color transformation F (R, G, B): = B / G + B / R for the RGB image.

Die im zweiten Initialisierungs-Berechnungsschritt berechneten und abgespeicherten Referenzbereichen 156, 158 werden derselben Transformation unterzogen.The reference ranges calculated and stored in the second initialization calculation step 156 . 158 are subjected to the same transformation.

Anschließend werden die ausgewählten Bildabschnitte mit den entsprechenden Referenzbereichen korreliert. Im Ergebnis der Berechnung wird dann die Position eines Maximums bestimmt. Eine Rotation gegenüber der ursprünglichen Achslage ergibt sich dann z. B. aus einer Abweichung der Lage des Maximums von der Mitte in Links-Richtung, welche in den ausgeschnittenen Bildbereichen der Winkelkoordinate entspricht.Subsequently The selected sections of the image are compared with the corresponding ones Reference ranges correlated. In the result of the calculation becomes then determines the position of a maximum. A rotation opposite the original Achslage then z. B. off a deviation of the position of the maximum from the center in the left direction, which in the cut-out image areas of the angle coordinate equivalent.

Für die erwähnten Berechnungsschritte ist es günstig, für die Bilder des Patientenauges eine Koordinatentransformation vorzusehen, die bewirkt, dass die Markierungs-Trackingbereiche 152, 154 eine Rechteckform haben.For the mentioned calculation steps, it is favorable to provide for the images of the patient's eye a coordinate transformation which causes the marker tracking areas 152 . 154 have a rectangular shape.

Für den Fall, dass bei einem Patientenauge während der Kataraktoperation keine oder nur wenige rotatorische Bewegungen auftreten, ist es nicht unbedingt erforderlich, die Winkelachse des Patientenauges zu tracken. Hier ist es dann ausreichend, die Referenzachse einmalig zu lokalisieren und anschließend mit einer konstanten Winkellage, verschoben um die beim Positionstrecking detektierte Translation des Auges anzuzeigen.For the case of a patient's eye during cataract surgery No or only a few rotational movements occur, it is not absolutely necessary, the angular axis of the patient's eye to track. Here it is then sufficient, the reference axis unique to locate and then with a constant angular position, shifted by the translation detected during positional stretching of the eye.

Es ist möglich, statt eines Bereichs je Markierung auch mehrere, eventuell überlappende Bereiche als Trackingbereiche vorzusehen. Auf diese Weise ist es möglich, rotatorische Bewegungen des Auges über einen weiten Winkelbereich zu tracken.It is possible, instead of one area per marking also several, possibly overlapping areas as tracking areas. In this way it is possible to rotary movements of the eye over a wide angle range to trace.

Bei dem Augenchirurgie-System 1 aus 1 ist die Winkellage der Markierungen des Patientenauges mit einer durch das Zentrum des Limbus verlaufenden Referenzachse visualisiert. Da in der Rechnereinheit 3 mit dem Bestimmen der Lage der Markierungen die Information über die Position des Limbus und die Information über die Winkellage des Patientenauges in einem bezüglich des Augenchirurgie-Systems ortsfesten Koordinatensystem vorliegt, kann an dem Videobildschirm 34 über die Zielachse 54 das Ausrichten einer torischen Intraokularlinse 60 im Patientenauge visualisiert werden.In the eye surgery system 1 out 1 the angular position of the markings of the patient's eye is visualized with a reference axis extending through the center of the limbus. Because in the computer unit 3 the information about the position of the limbus and the information about the angular position of the patient's eye in a coordinate system fixed with respect to the eye surgery system can be present on the video screen 34 over the target axis 54 aligning a toric intraocular lens 60 visualized in the patient's eye.

Die Zielposition der torischen Intraokularlinse 60 im Patientenauge, d. h. der Verlauf der Zielachse 54 muss in der Regel präoperativ festgelegt werden, und zwar in Bezug auf eine mit Markierungen 46, 48 definierte Referenzachse.The target position of the toric intraocular lens 60 in the patient's eye, ie the course of the target axis 54 usually needs to be determined preoperatively, with respect to one with markers 46 . 48 defined reference axis.

Für das Eingeben des Verlaufs der Zielachse ist bei der Rechnereinheit 5 die Eingabeschnittstelle 28 vorgesehen. Es ist aber auch möglich, für den Ver lauf der Zielachse an einem Patientenauge einen im Datenspeicher 32 für die Rechnereinheit 5 abgelegten Datensatz mit Patientendaten zuzugreifen.For entering the course of the target axis is at the computer unit 5 the input interface 28 intended. But it is also possible for the running of the target axis on a patient's eye in the data memory 32 for the computer unit 5 stored record with patient data.

Da die Referenzachse üblicherweise so markiert wird, dass die breiten Markierungen 46, 48 und die Mitte der Kreisstruktur 44 des Limbuskreises näherungsweise auf einer Linie liegen, ist es nicht unbedingt erforderlich, die Lage der Markierungen in radialer Richtung zu bestimmen. Es genügt im Regelfall, als Position in radialer Richtung näherungsweise die auf den Limbuskreis projizierte Winkellage zu verwenden.Since the reference axis is usually marked so that the wide marks 46 . 48 and the middle of the circle structure 44 of the limbus circuit are approximately in line, it is not absolutely necessary to determine the position of the markers in the radial direction. As a rule, it is sufficient to use approximately the angular position projected onto the limbus circuit as the position in the radial direction.

Schließlich sei bemerkt, dass es für die Anzeige der Zielposition einer torischen Intraokularlinse in einem Patientenauge auch Pfeile, Kreuzmarkierungen oder auch mit Kreisen kombinierte Markierungen vorgesehen werden können.After all be noted that it is for displaying the target position of a toric intraocular lens in a patient eye also arrows, cross markings or also combined with circles marks are provided can.

Das in 1 gezeigte Augenchirurgie-Mikroskopiesystem 1 kann in einem Bewegungskompensationsmodus betrieben werden. In diesem Bewegungskompensationsmodus berechnet die Rechnereinheit 5 aus der erfassten Referenzierungsinformation bezüglich des zu dem Patientenauge 16 ortsfesten Koordinatensystem 2 und bezüglich des Koordinatensystems 4, das zu dem Augenchirurgiesystem 1 ortsfest ist, eine entsprechende Verschiebung der Anzeige am Videobildschirm 34. Die Rechnereinheit 5 transformiert dazu das erfasste Bild 40 der Objektebene 15 in ein Display-Koordinatensystem 6, in welchem die Koordinaten des Zentrums 52 der Kreisstruktur 44 des Patientenauges 16 zeitlich invariant sind. Damit kann das Zentrum 52 der kreisförmigen Struktur 44 des Limbus des Patientenauges 16 immer in der Mitte des Videobildschirms 34 angezeigt werden.This in 1 Eye surgery microscopy system shown 1 can be operated in a motion compensation mode. In this motion compensation mode, the computer unit calculates 5 from the detected referencing information regarding the to the patient's eye 16 fixed coordinate system 2 and regarding the coordinate system 4 That goes to the eye surgery system 1 stationary, a corresponding shift of the display on the video screen 34 , The computer unit 5 transforms the captured image 40 the object level 15 in a display coordinate system 6 in which the coordinates of the center 52 the circular structure 44 of the patient's eye 16 are invariant in time. This can be the center 52 the circular structure 44 of the limbus of the patient's eye 16 always in the middle of the video screen 34 are displayed.

In 11 sind zwei entsprechende Anzeigen 160, 170 des Videobildes für unterschiedliche Lagen des Patientenauges 16 am Videobildschirm 34 des Augenchirurgie-Mikroskopiesystems 1 abgebildet.In 11 are two corresponding ads 160 . 170 of the video image for different positions of the patient's eye 16 on the video screen 34 of the ophthalmology surgery microscopy system 1 displayed.

Es kann hier eine Bewegungskompensation nur aufgrund einer Verlagerung des Zentrums 52 des Limbus des Patientenauges 16 oder auch eine kompensation für rotatorische Bewegungen des Auges erfolgen, welche sich aufgrund der Markierungen 46, 48 erfassen lässt.It can here a motion compensation only due to a shift of the center 52 of the limbus of the patient's eye 16 or compensation for rotational movements of the eye, which are due to the markings 46 . 48 can capture.

Das Betreiben des Augenchirugie-Mikroskopiesystems 1 im Modus für Bewegungskompensation ermöglicht, wie in 12 gezeigt, insbesondere die Anzeige stark vergrößerter Ausschnitte 180 von Echtzeit-Bildern des Patientenauges 16, die nicht zittern. Hierfür ist es von Vorteil, wenn jedes mit der Videokamera 23 im Operationsmikroskop 3 erfasste Bild einer entsprechenden Bildverarbeitung in der Rechnereinheit 5 unterzogen wird. Bei Einsatz des PAL-Videostandards macht dies allerdings eine Bildverarbeitung in Zeitintervallen von 40 ms erforderlich. Wenn lediglich Ausschnitte aus einer Videobildsequenz eine Bildverarbeitung unterzogen werden, etwa nur jedes zweite oder auch nur jedes vierte Bild einer entsprechenden Bildsequenz, so wird in Kauf genommen, dass die Anzeige am Videobildschirm 34 ruckelig erscheint.Operating the Eye Surgery Microscopy System 1 in motion compensation mode, as in 12 shown, in particular the display of greatly enlarged cutouts 180 of real-time images of the patient's eye 16 that do not tremble. For this it is advantageous if each with the video camera 23 in the surgical microscope 3 captured image of a corresponding image processing in the computer unit 5 is subjected. However, using the PAL video standard requires image processing at 40 ms time intervals. If only sections of a video image sequence are subjected to image processing, for example only every second or even every fourth image of a corresponding image sequence, it is accepted that the display is on the video screen 34 jerky appears.

Alternativ oder zusätzlich kann das Augenchirurgie-Mikroskopiesystem 1 in 1 auch in einem Bewegungskompensationsmodus betrieben werden, in dem die Relativbewegung des zum Patientenauge ortsfesten Koordinatensystems 2 und das zum Augenchirurgiesystem 1 ortsfeste Koordinatensystem 4 durch Ansteuern des motorischen Antriebs 31 der XY-Kupplung ausgeglichen werden kann. Da hochfrequente Verstellbewegungen von einer Bedienperson störend wahrgenommen werden, ist bei der Rechnereinheit 5 die Filterstufe 37 vorgesehen, um entsprechend hochfrequente Relativbewegungen auszufiltern.Alternatively or additionally, the ophthalmic surgery microscopy system 1 in 1 are also operated in a motion compensation mode, in which the relative movement of the coordinate system fixed to the patient's eye 2 and the eye surgery system 1 fixed coordinate system 4 by driving the motor drive 31 the XY coupling can be compensated. Since high-frequency adjustment movements are perceived disturbing by an operator, is in the computer unit 5 the filter level 37 provided to filter out correspondingly high-frequency relative movements.

Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung betrifft ein Augenchirurgie-Mikroskopiesystem 1 mit einer Abbildungsoptik 14, 11 für das Erzeugen des Bildes einer Objektebene 15 und mit einem das Bild der Objektebene 15 erfassenden elektronischen Bildsensor 18, der mit einer Rech nereinheit 5 für das Berechnen der Lage des Zentrums einer Kreisstruktur 44 eines Patientenauges 16 verbunden ist. Die Rechnereinheit 5 ist für das Berechnen der Lage eines außerhalb des Zentrums 52 der Kreisstruktur 44 mit wenigstens einer Markierung 46, 48 versehenen Patientenauges 16 ausgelegt. Sie ermittelt die Lage der wenigstens einen Markierung 46, 48 im Bezug auf das berechnete Zentrum 52 mittels Bildverarbeitung durch Korrelieren mit einer Vergleichsinformation.In summary, the following should be noted: The invention relates to an ophthalmic surgery microscopy system 1 with an imaging optics 14 . 11 for creating the image of an object plane 15 and with an image of the object plane 15 capturing electronic image sensor 18 who has a computing unit 5 for calculating the position of the center of a circle structure 44 a patient's eye 16 connected is. The computer unit 5 is for calculating the location of one outside the center 52 the circular structure 44 with at least one mark 46 . 48 provided patient eye 16 designed. It determines the location of the at least one marker 46 . 48 in relation to the calculated center 52 by image processing by correlating with comparative information.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 102004055683 B4 [0003] DE 102004055683 B4 [0003]
- DE 19856696 A1 [0049] - DE 19856696 A1 [0049]
- EP 2008/068103 [0061, 0077] - EP 2008/068103 [0061, 0077]
- EP 2008/068104 [0064, 0077] - EP 2008/068104 [0064, 0077]

Claims

Augenchirurgie-Mikroskopiesystem (1) mit einer Abbildungsoptik (11, 14, 27) für das Erzeugen des Bildes (40) einer Objektebene (15); und mit einem das Bild (40) der Objektebene erfassenden elektronischen Bildsensor (22), der mit einer Rechnereinheit (5) für das Berechnen der Lage des Zentrums (52) einer Kreisstruktur (44) eines Patientenauges (16) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit (5) für das Berechnen der Lage eines außerhalb des Zentrums (52) der Kreisstruktur (44) mit wenigstens einer Markierung (46, 48) versehenen Patientenauges (16) ausgelegt ist und die Rechnereinheit (5) die Lage der wenigstens einen Markierung (46, 48) im Bezug auf das berechnete Zentrum (52) mittels Bildverarbeitung durch Korrelieren mit einer Vergleichsinformation ermittelt.Eye Surgery Microscopy System ( 1 ) with an imaging optics ( 11 . 14 . 27 ) for generating the image ( 40 ) of an object plane ( 15 ); and with a picture ( 40 ) of the object plane detecting electronic image sensor ( 22 ), which is connected to a computer unit ( 5 ) for calculating the location of the center ( 52 ) of a circular structure ( 44 ) of a patient's eye ( 16 ), characterized in that the computer unit ( 5 ) for calculating the location of one outside the center ( 52 ) of the circular structure ( 44 ) with at least one marker ( 46 . 48 ) provided patient eyes ( 16 ) and the computer unit ( 5 ) the location of the at least one mark ( 46 . 48 ) with respect to the calculated center ( 52 ) is determined by image processing by correlating with a comparison information.

Augenchirurgie-Mikroskopiesystem (1) nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit (5) die Lage des Zentrums (52) der Kreisstruktur (44) mittels Bildverarbeitung durch Korrelieren mit einer Vergleichsinformation ermittelt.Eye Surgery Microscopy System ( 1 ) according to the preamble of claim 1, in particular according to claim 1, characterized in that the computer unit ( 5 ) the location of the center ( 52 ) of the circular structure ( 44 ) is determined by image processing by correlating with a comparison information.

Augenchirurgie-Mikroskopiesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichsinformation in Vergleichsobjekten (132, 134, 136) besteht, die in der Rechnereinheit (5) über das Bild (130) der Objektebene (15) gelegt werden.Eye surgery microscopy system according to claim 1 or 2, characterized in that the comparison information in comparison objects ( 132 . 134 . 136 ), which in the computer unit ( 5 ) over the picture ( 130 ) of the object level ( 15 ) be placed.

Augenchirurgie-Mikroskopiesystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichsobjekte Ringfilter (80) mit einem inneren Filterring (84) und einem äußeren Filterring (86) sind.Eye surgery microscope system according to claim 3, characterized in that the comparison objects ring filter ( 80 ) with an inner filter ring ( 84 ) and an outer filter ring ( 86 ) are.

Augenchirurgie-Mikroskopiesystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Filterring (84) und der äußere Filterring (86) einen der Abmessung von zwei, drei oder vier lichtempfindlichen Pixeln des elektronischen Bildsensors (22) entsprechenden Abstand haben.An eye surgery microscope system according to claim 4, characterized in that the inner filter ring ( 84 ) and the outer filter ring ( 86 ) one of the dimensions of two, three or four photosensitive pixels of the electronic image sensor ( 22 ) have appropriate distance.

Augenchirurgie-Mikroskopiesystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorzeichen der Filterfunktion

des Ringfilters (80) im inneren Filterring (84) und im äußeren Filterring (86) verschieden ist.Eye surgery microscope system according to claim 4 or 5, characterized in that the sign of the filter function

of the ring filter ( 80 ) in the inner filter ring ( 84 ) and in the outer filter ring ( 86 ) is different.

Augenchirurgie-Mikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit (5) die Lage des Zentrums (52) der Kreisstruktur (44) durch Faltung des Bilds (98) der Objektebene (15) und der Ringfilter (80) bestimmt.Eye surgery microscope system according to one of claims 4 to 6, characterized in that the computer unit ( 5 ) the location of the center ( 52 ) of the circular structure ( 44 ) by folding the image ( 98 ) of the object level ( 15 ) and the ring filter ( 80 ) certainly.

Augenchirurgie-Mikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schnittstelle (28) für das Eingeben der Vergleichsinformation für das Bestimmen der Lage des Zentrums (52) der Kreisstruktur (44) vorgesehen ist.Eye surgery microscope system according to one of claims 2 to 7, characterized in that an interface ( 28 ) for inputting the comparison information for determining the position of the center ( 52 ) of the circular structure ( 44 ) is provided.

Augenchirurgie-Mikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichsinformation für das Bestimmen der Lage der wenigstens einen Markierung (46, 48) ein Vergleichsobjekt (114, 156, 158) ist.Eye surgery microscope system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the comparison information for determining the position of the at least one marker ( 46 . 48 ) a comparison object ( 114 . 156 . 158 ).

Augenchirurgie-Mikroskopiesystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Vergleichsobjekt ein Bereich (156, 158) eines erfassten Bilds des Patientenauges (16) vorgesehen ist.An ophthalmic surgery microscope system according to claim 9, characterized in that as comparison object an area ( 156 . 158 ) of a captured image of the patient's eye ( 16 ) is provided.

Augenchirurgie-Mikroskopiesystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich (156, 158) einer eine bekannte Eigenschaft der wenigstens einen Markierung (46, 48) des Patientenauges verstärkenden, insbesondere eine Farbe der Markierung (46, 48) verstärkenden Farbtransformation F(R, G, B) unterzogen ist.An eye surgery microscopy system according to claim 10, characterized in that the area ( 156 . 158 ) one of a known property of the at least one marker ( 46 . 48 ) of the patient's eye, in particular a color of the marking ( 46 . 48 ) is subjected to amplifying color transformation F (R, G, B).

Augenchirurgie-Mikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichsinformation die Farbe eines zweidimensionalen Filters (111) ist und/oder eine Farbe der wenigstens einen Markierung (46, 48) ist.An eye surgery microscope system according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the comparison information is the color of a two-dimensional filter ( 111 ) and / or a color of the at least one mark ( 46 . 48 ).

Augenchirurgie-Mikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schnittstelle (28) für das Eingeben der Vergleichsinformation für das Bestimmen der Lage der wenigstens einen Markierung (46, 48) vorgesehen ist.Eye surgery microscope system according to one of claims 9 to 12, characterized that an interface ( 28 ) for inputting the comparison information for determining the position of the at least one marker ( 46 . 48 ) is provided.

Augenchirurgie-Mikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit (5) für das Verkürzen von Rechenzeit das Zentrum (52) der Kreisstruktur (44) und/oder die Winkellage der wenigstens einen Markierung (46, 48) trackt.Eye surgery microscope system according to one of claims 1 to 13, characterized in that the computer unit ( 5 ) for shortening the computing time the center ( 52 ) of the circular structure ( 44 ) and / or the angular position of the at least one marker ( 46 . 48 ) tracks.

Augenchirurgie-Mikroskopiesystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schnittstelle (28) für das Eingeben eines Trackingbereichs (140, 152, 154) vorgesehen ist.An eye surgery microscope system according to claim 14, characterized in that an interface ( 28 ) for entering a tracking area ( 140 . 152 . 154 ) is provided.

Augenchirurgie-Mikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Display (18, 34) vorgesehen ist und das Display (18, 34) dem erfassten Bild (40) der Objektebene (15) wenigstens eine durch das von der Rechnereinheit (5) berechnete Zentrum (52) der Kreisstruktur (44) und durch die Lage der wenigstens einen Markierung (46, 48) definierte Anzeige (54) für die Zielposition einer torischen Intraokularlinse (60) und/oder eine Anzeige (50) für die Lage und Orientierung eines Patientenauges (16) überlagert.Eye surgery microscope system according to one of claims 1 to 15, characterized in that a display ( 18 . 34 ) and the display ( 18 . 34 ) the captured image ( 40 ) of the object level ( 15 ) at least one by the computer unit ( 5 ) calculated center ( 52 ) of the circular structure ( 44 ) and by the location of the at least one mark ( 46 . 48 ) defined display ( 54 ) for the target position of a toric intraocular lens ( 60 ) and / or an advertisement ( 50 ) for the position and orientation of a patient's eye ( 16 ) superimposed.

Augenchirurgie-Mikroskopiesystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige eine Achse (50, 54) und/oder ein Pfeil und/oder eine Kreuzmarkierung ist.An eye surgery microscope system according to claim 16, characterized in that the display is an axis ( 50 . 54 ) and / or an arrow and / or a cross mark.

Augenchirurgie-Mikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schnittstelle (28) für die Eingabe einer Intraokularlinsen-Zielposition und/oder ein Datenspeicher (32) für das Abspeichern einer Intraokularlinsen-Zielposition vorgesehen ist.An eye surgery microscope system according to any one of claims 1 to 17, characterized in that an interface ( 28 ) for the input of an intraocular lens target position and / or a data memory ( 32 ) is provided for storing an intraocular lens target position.

Augenchirurgie-Mikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit (5) mit der Information der ermittelten Lage der Kreisstruktur (44) Mittel (31, 34) für eine bewegungskompensierte Visualisierung des Patientenauges (16) steuert.Eye surgery microscope system according to one of claims 1 to 18, characterized in that the computer unit ( 5 ) with the information of the determined position of the circular structure ( 44 ) Medium ( 31 . 34 ) for a motion-compensated visualization of the patient's eye ( 16 ) controls.

Augenchirurgie-Mikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit (5) mit der Information der ermittelten Lage der wenigstens einen Markierung (46, 48) Mittel (31, 34) für eine bewegungskompensierte Visualisierung des Patientenauges (16) steuert.Eye surgery microscope system according to one of claims 1 to 19, characterized in that the computer unit ( 5 ) with the information of the determined position of the at least one mark ( 46 . 48 ) Medium ( 31 . 34 ) for a motion-compensated visualization of the patient's eye ( 16 ) controls.

Augenchirurgie-Mikroskopiesystem nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass für die Visualisierung des mittels des Bildsensors (22) erfassten Bildes der Objektebene (15) ein mit der Rechnereinheit (5) verbundenes Display (18, 34) vorgesehen ist, wobei die Rechnereinheit (5) das erfasste Bild (40) der Objektebene (15) in ein Display-Koordinatensystem (6) transformiert, in welchem die Koor dinaten des Zentrums (52) der Kreisstruktur (44) des Patientenauges (16) zeitlich invariant sind, um so das Bild (40) des Patientenauges (16) translatorisch unbewegt erscheinen zu lassen.Eye surgery microscope system according to claim 19 or 20, characterized in that for the visualization by means of the image sensor ( 22 ) captured image of the object plane ( 15 ) with the computer unit ( 5 ) connected display ( 18 . 34 ) is provided, wherein the computer unit ( 5 ) the captured image ( 40 ) of the object level ( 15 ) into a display coordinate system ( 6 ), in which the coordinators of the Center ( 52 ) of the circular structure ( 44 ) of the patient's eye ( 16 ) are invariant in time, so the picture ( 40 ) of the patient's eye ( 16 ) translationally unmoved appear.

Augenchirurgie-Mikroskopiesystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit (5) das erfasste Bild (40) der Objektebene (15) in ein Display-Koordinatensystem (6) transformiert, in welchem die Orientierung des Patientenauges (16) zeitlich invariant ist, um so das Bild (40) des Patientenauges (16) rotatorisch unbewegt erscheinen zu lassen.An eye surgery microscope system according to claim 21, characterized in that the computer unit ( 5 ) the captured image ( 40 ) of the object level ( 15 ) into a display coordinate system ( 6 ) in which the orientation of the patient's eye ( 16 ) is temporally invariant, so the picture ( 40 ) of the patient's eye ( 16 ) to appear rotationally immobile.

Augenchirurgie-Mikroskopiesystem nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Display Ausschnitte (180) des Bilds der Objektebene mit Vergrößerung visualisiert.Eye surgery microscopy system according to claim 21 or 22, characterized in that the display excerpts ( 180 ) of the image of the object plane is visualized with magnification.

Augenchirurgie-Mikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass für die Visualisierung des Patientenauges (16) ein Operationsmikroskop (3) vorgesehen ist und die Mittel für eine bewegungskompensierte Visualisierung des Patientenauges (16) einen entsprechend der Verlagerung des Bilds der Objektebene (15) am Bildsensor (22) angesteuerten Antrieb (31) für eine bewegbare Mikroskopiesystem-Baugruppe (7) umfassen.Eye surgery microscope system according to one of claims 19 to 23, characterized in that for the visualization of the patient's eye ( 16 ) a surgical microscope ( 3 ) and the means for a motion-compensated visualization of the patient's eye ( 16 ) one corresponding to the displacement of the image of the object plane ( 15 ) on the image sensor ( 22 ) driven drive ( 31 ) for a movable microscope system assembly ( 7 ).

Augenchirurgie-Mikroskopiesystem nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroskopiesystem-Baugruppe eine das Mikroskopiesystem-Hauptobjektiv (14) translatorisch bewegende XY-Kupplung (7) ist.An eye surgery microscope system according to claim 24, characterized in that the microscope system assembly comprises a microscope system main objective ( 14 ) translationally moving XY coupling ( 7 ).

Augenchirurgie-Mikroskopiesystem nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Augenchirurgie-Mikroskopiesystem ein Operationsmikroskop (3) mit einem an einem Stativ (11) aufgenommenen Operationsmikroskop-Grundkörper umfasst, wobei die XY-Kupplung (7) zwischen einem Stativarm (11) und dem Operationsmikroskop-Grundkörper (29) vorgesehen ist.An eye surgery microscope system according to claim 25, characterized in that the ophthalmological surgery microscope system is a surgical microscope ( 3 ) with one on a tripod ( 11 ) comprising the XY coupling ( 7 ) between a stand arm ( 11 ) and the Surgical microscope base body ( 29 ) is provided.

Augenchirurgiesystem nach Anspruch 20 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass eine Filterstufe (37) zur zeitlichen Mittelung der berechneten Position und/oder Orientierung vorgesehen ist.Eye surgery system according to claim 20 to 26, characterized in that a filter stage ( 37 ) is provided for the time averaging of the calculated position and / or orientation.

Verfahren zur Ermittlung der Lage eines eine Kreisstruktur (44) aufweisenden Patientenauges (16), insbesondere mit einem AugenchirurgieMikroskopiesystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage des Zentrums (52) der Kreisstruktur (44) mittels Bildverarbeitung durch Korrelation mit einer ersten Vergleichsinformation ermittelt wird.Method for determining the position of a circular structure ( 44 ) having patient's eye ( 16 ), in particular with an ophthalmic surgical microscopy system ( 1 ) according to one of claims 1 to 27, characterized in that the position of the center ( 52 ) of the circular structure ( 44 ) is determined by image processing by correlation with a first comparison information.

Verfahren zur Ermittlung der Orientierung eines eine Kreisstruktur (44) aufweisenden Patientenauges (16), das außerhalb des Zentrums (52) der Kreisstruktur (44) mit einer Markierung (46, 48) versehen ist, insbesondere mit den Merkmalen von Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage der Markierung (46, 48) durch Korrelation mit einer zweiten Vergleichsinformation ermittelt wird.Method for determining the orientation of a circular structure ( 44 ) having patient's eye ( 16 ) outside the center ( 52 ) of the circular structure ( 44 ) with a mark ( 46 . 48 ), in particular with the features of claim 28, characterized in that the position of the marking ( 46 . 48 ) is determined by correlation with a second comparison information.

Verfahren nach Anspruch 29, soweit Anspruch 29 auf Anspruch 28 zurückbezogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass mit der ermittelten Lage des Zentrums (52) der Kreisstruktur (44) und der ermittelten Lage der Markierung (46, 48) ein zu dem Patientenauge (16) ortsfestes Koordinatensystem (2) mit einem zu dem Augenchirurgie-Mikroskopiesystem (1) ortsfesten Koordinatensystem referenziert wird.Method according to claim 29, if claim 29 is based on claim 28, characterized in that with the ascertained position of the center ( 52 ) of the circular structure ( 44 ) and the determined position of the marking ( 46 . 48 ) to the patient's eye ( 16 ) fixed coordinate system ( 2 ) with an eye surgery microscope system ( 1 ) fixed coordinate system is referenced.

Verfahren zur bewegungskompensierten Visualisierung eines eine Kreisstruktur (44) aufweisenden Patientenauges (16), insbesondere mit einem Augenchirurgie-Mikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 27, bei dem die Lage des Zentrums (52) der Kreisstruktur (44) mittels Bildverarbeitung durch Korrelation mit einer ersten Vergleichsinformation fortlaufend ermittelt wird; bei dem eine Verschiebung der Lage des Zentrums (52) der Kreisstruktur (44) erfasst wird; und bei dem das Bild an einer Visualisierungsanzeige gegenläufig zur erfassten Verschiebung verlagert wird.Method for the motion-compensated visualization of a circular structure ( 44 ) having patient's eye ( 16 ), in particular with an eye surgery microscope system according to one of claims 1 to 27, in which the position of the center ( 52 ) of the circular structure ( 44 ) is continuously determined by image processing by correlation with a first comparison information; in which a shift in the location of the center ( 52 ) of the circular structure ( 44 ) is detected; and in which the image is shifted on a visualization display in opposite directions to the detected displacement.

Verfahren zur bewegungskompensierten Visualisierung eines eine Kreisstruktur (44) aufweisenden Patientenauges (16), das außerhalb des Zentrums (52) der Kreisstruktur (44) mit einer Markierung (46, 48) versehen ist, insbesondere mit einem Augenchirurgie-Mikroskopiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 27, bei dem die Lage des Zentrums (52) der Kreisstruktur (44) mittels Bildverarbeitung durch Korrelation mit einer ersten Vergleichsinformation fortlaufend ermittelt wird; bei dem die Lage der Markierung (46, 48) mittels Bildverarbeitung durch Korrelation mit einer zweiten Vergleichsinformation fortlaufend ermittelt wird; bei dem eine Verschiebung der Lage des Zentrums (52) der Kreisstruktur (44) und einer Verlagerung der Markierung (46, 48) erfasst wird; und bei dem das Bild an einer Visualisierungsanzeige (34) gegenläufig zur erfassten Verschiebung verlagert wird.Method for the motion-compensated visualization of a circular structure ( 44 ) having patient's eye ( 16 ) outside the center ( 52 ) of the circular structure ( 44 ) with a mark ( 46 . 48 ), in particular with an eye surgery microscope system according to one of claims 1 to 27, in which the position of the center ( 52 ) of the circular structure ( 44 ) is continuously determined by image processing by correlation with a first comparison information; where the location of the mark ( 46 . 48 ) is continuously determined by image processing by correlation with a second comparison information; in which a shift in the location of the center ( 52 ) of the circular structure ( 44 ) and a shift of the mark ( 46 . 48 ) is detected; and in which the image is displayed on a visualization display ( 34 ) is shifted in opposite direction to the detected shift.

Computerprogramm zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 28 bis 32.Computer program for carrying out a Method according to one of the claims 28 to 32.