DE102020102011A1 - Augenchirurgie-Operationssystem mit einer OCT-Einrichtung sowie Computerprogramm und computerimplementiertes Verfahren für das fortlaufende Ermitteln einer Lage eines Chirurgie-Gegenstands - Google Patents

Augenchirurgie-Operationssystem mit einer OCT-Einrichtung sowie Computerprogramm und computerimplementiertes Verfahren für das fortlaufende Ermitteln einer Lage eines Chirurgie-Gegenstands Download PDF

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Christian Voigt
Stefan Saur
Christoph Hauger
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Carl Zeiss Meditec AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Augenchirurgie-Operationssystem (10, 10', 10'', 10''') mit einer Visualisierungseinrichtung (28) zum Anzeigen einer Lage eines Abschnitts (84) eines Chirurgie-Gegenstands (24, 24', 24") in einer 3D-Rekonstruktion (94) eines Bereichs (18) eines Patientenauges (14), mit wenigstens einer Einrichtung für das fortlaufende Bereitstellen von wenigstens zwei Datensätzen zu sich zumindest teilweise überlappenden Teilbereichen des Bereichs (18) des Patientenauges (14) und des Abschnitts (84) des Chirurgie-Gegenstands (24, 24', 24") an eine Rechnereinheit (60), mit einem in einen Programmspeicher der Rechnereinheit (60) geladenen Computerprogramm für das fortlaufende Ermitteln der Lage des Abschnitts (84) des Chirurgie-Gegenstands (24, 24', 24") und das fortlaufende Ermitteln der 3D-Rekonstruktion (94) des Patientenauges (14) aus den bereitgestellten wenigstens zwei Datensätzen, wobei das Computerprogramm eine erste Programmroutine für das fortlaufende Ermitteln der Lage des Abschnitts (84) des Chirurgie-Gegenstands (24, 24', 24") und der 3D-Rekonstruktion (94) des Bereichs (18) des Patientenauges (14) aus den bereitgestellten wenigstens zwei Datensätzen mittels eines Registrierungsverfahrens enthält und eine zweite Programmroutine für das Anpassen des Registrierungsverfahrens in Abhängigkeit von einem Kriterium aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Augenchirurgie-Operationssystem mit einer Visualisierungseinrichtung zum Anzeigen einer Lage eines Abschnitts eines Chirurgie-Gegenstands in einer 3D-Rekonstruktion eines Bereichs eines Patientenauges, mit einer Einrichtung für das fortlaufende Bereitstellen von wenigstens zwei Datensätzen zu Überlappungsbereichen in Form von sich zumindest teilweise überlappenden Teilbereichen des Bereichs des Patientenauges und des Abschnitts des Chirurgie-Gegenstands an eine Rechnereinheit und mit einem in einen Programmspeicher der Rechnereinheit geladenen Computerprogramm für das fortlaufende Ermitteln der Lage des Abschnitts des Chirurgie-Gegenstands und das fortlaufende Ermitteln der 3D-Rekonstruktion des Patientenauges aus den bereitgestellten wenigstens zwei Datensätzen. Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm sowie ein computerimplementiertes Verfahren für das fortlaufende Ermitteln einer Lage eines Abschnitts eines Chirurgie-Gegenstands und einer 3D-Rekonstruktion eines Bereichs eines Patientenauges.
  • Unter einem Chirurgie-Gegenstand versteht die Erfindung sowohl einen Gegenstand, der für einen Eingriff in einem Operationsbereich eingesetzt werden kann, d.h. z.B. ein chirurgisches Instrument, einen Abschnitt eines chirurgischen Instruments, insbesondere eine Spitze eines vitroretinalen Operationsinstruments, einen Operationsroboter oder einen Abschnitt eines Operationsroboters, als auch einen Manipulator für ein chirurgisches Instrument oder einen Abschnitt eines Manipulators für ein chirurgisches Instrument und insbesondere ein Implantat für einen Patienten. Der Begriff 3D-Rekonstruktion bezeichnet vorliegend den Prozess der Erfassung der Form und des Aussehens von realen Objekten oder Teilen dieser.
  • Die 3D-Rekonstruktion kann z.B. als Tiefenkarte, Punktewolke oder Mesh vorliegen. Der Prozess kann durch aktive oder passive Methoden durchgeführt werden. Aktive Methoden treten mechanisch oder radiometrisch unter Verwendung von Entfernungsmessern aktiv in Wechselwirkung mit dem zu rekonstruierenden Objekt. Passive Methoden verwenden dagegen nur einen Sensor, um die von der Oberfläche des Objekts reflektierte oder emittierte Strahlung zu messen und daraus durch Bildverständnis auf seine 3D-Struktur zu schließen.
  • Aus der WO 2016/055422 A1 ist eine Anordnung der eingangs genannten Art bekannt. Dort ist ein Augenchirurgie-Operationssystem mit einer OCT-Einrichtung und mit einem Operationsinstrument beschrieben, das einen mittels der OCT-Einrichtung lokalisierbaren Wirkabschnitt hat. In der WO 2016/055422 A1 ist ein Tracking-Betriebsmodus für das fortlaufende Ermitteln der räumlichen Position eines als ein Wirkabschnitt des Operationsinstruments in einem Objektbereichsvolumen eines Objektbereichs ausgebildeten Chirurgie-Gegenstands angegeben.
  • In der US 2001/0007919 A1 ist ein Navigationssystem für Volumenbilder offenbart mit einem Tracking-System zur Ermittlung der Lage eines Operationsinstruments in dreidimensionalen perspektivischen Bildern des Operationsbereichs offenbart.
  • Herkömmliche Augenchirurgie-Operationssysteme ermöglichen eine fortlaufende Bestimmung der Lage eines Chirurgie-Gegenstands grundsätzlich nur in einem räumlich eng begrenzten Bereich eines Patientenauges.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einem Operateur das präzise Lokalisieren eines Chirurgie-Gegenstands in einem Patientenauge in einem großen Bereich zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 angegebene Augenchirurgie-Operationssystem gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Das in Anspruch 1 angegebene Augenchirurgie-Operationssystem weist eine Visualisierungseinrichtung zum Anzeigen einer Lage eines Abschnitts eines Chirurgie-Gegenstands in einer 3D-Rekonstruktion eines Bereichs eines Patientenauges auf. Es verfügt über wenigstens eine Einrichtung für das fortlaufende Bereitstellen von wenigstens zwei Datensätzen zu Überlappungsbereichen in Form von sich zumindest teilweise überlappenden Teilbereichen des Bereichs des Patientenauges und des Abschnitts des Chirurgie-Gegenstands an eine Rechnereinheit. In einem Programmspeicher der Rechnereinheit ist dabei ein Computerprogramm geladen, das für das fortlaufende Ermitteln der Lage des Abschnitts des Chirurgie-Gegenstands und das fortlaufende Ermitteln der 3D-Rekonstruktion des Patientenauges aus den bereitgestellten wenigstens zwei Datensätzen ausgelegt ist. Das Computerprogramm enthält dabei eine erste Programmroutine für das fortlaufende Ermitteln der Lage des Abschnitts des Chirurgie-Gegenstands und der 3D-Rekonstruktion des Bereichs des Patientenauges aus den bereitgestellten wenigstens zwei Datensätzen mittels eines Registrierungsverfahrens und eine zweite Programmroutine für das Anpassen des Registrierungsverfahrens in Abhängigkeit von einem Kriterium.
  • Ein erfindungsgemäßes Augenchirurgie-Operationssystem ermöglicht einem Operateur eine möglichst genaue Navigation in großen Bereichen des Patientenauges. Durch das fortlaufende Ermitteln der 3D-Rekonstruktion sowie der Lage des Abschnitts des chirurgischen Gegenstands in der 3D-Rekonstruktion sind die dem Operateur mittels der Visualisierungseinrichtung angezeigten Daten an die realen Gegebenheiten angepasst. Bewegungen des Patienten werden beispielsweise durch das fortlaufende Ermitteln der 3D-Rekonstruktion direkt abgebildet. Vorteilhafterweise findet das fortlaufende Ermitteln der Lage des Abschnitts des Chirurgie-Gegenstands sowie der 3D-Rekonstruktion dabei in Echtzeit statt. Da verschiedene Teilbereiche des Bereichs des Patientenauges nur von unterschiedlichen Modalitäten erfasst werden, ermöglicht die Verrechnung der unterschiedlichen Datensätze mittels eines Registrierungsverfahrens das Ermitteln einer 3D-Rekonstruktion, die einen möglichst großen Bereich des Patientenauges darstellt.
  • Unter Modalitäten versteht die Erfindung verschiedene Einrichtungen des Augenchirurgie-Operationssystems, die dazu dienen, die Struktur, das Aussehen oder Messgrößen in dem Operationsbereich zu erfassen. Modalitäten können z.B. OCT-Einrichtungen, optische Bilderfassungseinrichtungen, MRT-Geräte, CRT-Geräte, Ultraschall-Geräte oder Sensoren sein.
  • Damit das Registrierungsverfahren die Datensätze unterschiedlicher Modalitäten verrechnen kann, ist es notwendig, dass die wenigstens zwei Datensätze Überlappungsbereiche in Form von teilweise überlappenden Teilbereichen des Bereichs des Patientenauges und des Abschnitts des chirurgischen Gegenstands abbilden. Dabei ist es ausreichend, wenn zu jedem von den vorliegenden Datensätzen abgebildeten Teilbereich ein Überlappungsbereich mit einem anderen der von den vorliegenden Datensätzen abgebildeten Teilbereiche existiert. Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn räumliche Bezüge zwischen Datensätzen unterschiedlicher Modalitäten durch spezielle (auch künstliche) Merkmale oder Vergleichsdaten, z.B. biometrisch erfasste Bezugsgrö-ßen, hergestellt werden können.
  • Als Registrierungsverfahren können dem Fachmann geläufige Verfahren, insbesondere Verfahren zur Registrierung medizinischer Daten verwendet werden, wie z.B. in der Publikation „F. Oliveira, J. Tavares, Medical Image Registration: a Review, Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, 2014“, auf die hiermit vollumfänglich Bezug genommen und deren Offenbarung in die Beschreibung dieser Erfindung einbezogen wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Augenchirurgie-Operationssystem einen mit der Rechnereinheit verbundenen Speicher für das Bereitstellen prä-operativ ermittelter Daten in einer Operation auf. Diese prä-operativ ermittelten Daten stammen dabei aus der Gruppe umfassend Bilder des Bereichs des Patientenauges - z.B. OCT-Bilder, Ultraschallbilder, MRT-Bilder, CT-Bilder oder Angiographien - Bilder oder Daten eines Zielareals, Abstände, Sollpositionen, geometrische Daten des chirurgischen Gegenstands, Sensorsignale, biometrische Patientendaten. Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass zusätzliche vor der Operation aufgenommene Datensätze und weitere Informationen, z.B. eine Sollposition für einen chirurgischen Gegenstand oder Abmessungen von Operationsinstrumenten, bei der Ermittlung der 3D-Rekonstruktion und der Lage des Abschnitts des chirurgischen Gegenstands zur Verfügung stehen. Dies ermöglicht eine Visualisierung des Operationsbereichs mit höherer Genauigkeit.
  • So kann sowohl die Position der von außen erfassbaren Teilbereiche der Anatomie des Patientenauges, z.B. Teilbereiche des Kopfs, der Sklera, der Iris, der Pupille oder des Augapfels, sowie des Chirurgie-Gegenstands und gegebenenfalls weiterer Chirurgie-Gegenstände als auch die Position der von innen erfassbaren Teilbereiche des Patientenauges, z.B. die Retina oder bestimmte Gewebe, oder des chirurgischen Gegenstands und gegebenenfalls weiterer chirurgischer Gegenstände innerhalb des Patientenauges erfasst werden. Diese Erfassung sowohl der von außen als auch der von innen erfassbaren Bereiche des Patientenauges kann dabei mittels spezieller Marker, markerfreier topographischer Verfahren oder 3D-Bildgebung, z.B. OCT, durchgeführt werden.
  • Die gleichzeitige Erfassung von Teilbereichen des Bereichs des Patientenauges als auch des Chirurgie-Gegenstands ermöglicht es insbesondere, anhand von zusätzlichen Informationen über die Geometrie und die Abmessungen des chirurgischen Gegenstands, einen Bezug zwischen den innerhalb und außerhalb des Patientenauges erfassten Teilbereichen herzustellen.
  • Diese Maßnahmen haben den Vorteil, dass die Position des Chirurgie-Gegenstands und/oder weiterer Chirurgie-Gegenstände, z.B. von Operationsinstrumenten oder Implantaten, in dem Bereich des Patientenauges in Bezug auf anatomische Strukturen, Zielareale, Sollpositionen oder dazu registrierte prä-operativ ermittelte Daten mit möglichst hoher Genauigkeit ermittelt werden kann. Dadurch werden Risiken für den Patienten während der Operation verringert und bestimmte Krankheitsbilder erst behandelbar.
  • Bei einer posterioren Vitrektomie kann dadurch z.B. eine Berührung des hinteren Kapselsackes durch das Vitrektom vermieden und dadurch das Risiko eines Katarakts verringert werden. Bei einer Vitrektomie ist die Kenntnis des Abstands der Spitze von der Retina entscheidend, um dort eine schonende Entfernung des Glaskörpers zu gewährleisten. Bei der Entfernung von Floatern ermöglichen diese Maßnahmen, dass die Floater zielgenau und präzise mit dem Vitrektom aufgefunden und entfernt werden können. Bei Implantaten für die Glaukomchirurgie ist die Kenntnis der Position der Implantate im Auge entscheidend für die Funktion des Implantats und die erreichbare Druckminderung. Beim Membran-Peeling an der Retina ist die Kenntnis des Abstandes der Spitze der Pinzette von der Retina für die Behandlungssicherheit entscheidend. Bei torischen Intraokularlinsen ist die Lage und/oder Orientierung innerhalb des Kapselsacks essentiell. Bei der so genannten Retinal Vein Cannulation müssen verstopfte Gefäße am Augenhintergrund behandelt werden. Diese werden üblicherweise mit angiographischen Verfahren ermittelt, welche jedoch intraoperativ nicht oder nur mit großem Aufwand verfügbar sind.
  • Es ist von Vorteil, wenn das Augenchirurgie-Operationssystem für das Bereitstellen der wenigstens zwei Datensätze zu Überlappungsbereichen in Form von sich zumindest teilweise überlappenden Teilbereichen des Bereichs des Patientenauges und des Abschnitts des chirurgischen Gegenstands durch wenigstens ein Mittel aus der Gruppe umfassend prä-operativ ermittelte Daten, anhand eines bildgebenden Verfahrens ermittelte Bilder, Sensorsignale, biometrische Daten ausgelegt ist. Durch die Verwendung verschiedener Modalitäten und die Kombination mit prä-operativ ermittelten Daten und/oder biometrischen Daten wird von dem Augenchirurgie-Operationssystem ein größerer Bereich des Patientenauges mit höherer Genauigkeit ermittelt.
  • Vorteilhafterweise ist die wenigstens eine Einrichtung für das fortlaufende Bereitstellen von wenigstens zwei Datensätzen zum Erkennen von wenigstens einem an dem Chirurgie-Gegenstand und/oder in einem Teilbereich des Bereichs des Patientenauges angeordneten Marker ausgelegt, um damit den Chirurgie-Gegenstand und/oder den Teilbereich in der 3D-Rekonstruktion des Bereichs des Patientenauges zu lokalisieren. Dabei ist es von Vorteil, wenn dieser Marker von den verschiedenen Modalitäten erfasst werden kann. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn der wenigstens eine Marker dem jeweiligen Chirurgie-Gegenstand oder Bereich des Patientenauges eindeutig zuordenbar ist. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn zu jedem Marker zusätzliche Informationen zu dem Chirurgie-Gegenstand bzw. dem Bereich des Patientenauges, auf dem der Marker angeordnet ist, betreffend deren Beschaffenheit, Struktur, Abmessungen und/oder Aussehen in dem Augenchirurgie-Operationssystem hinterlegt sind. Diese Maßnahmen ermöglichen zum einen eine möglichst genaue Lokalisation von mit entsprechenden Markern versehenen Chirurgie-Gegenstände bzw. einem Teilbereich des Bereichs des Patientenauges in einem Operationsbereich. Zum anderen ermöglicht die eindeutige Erkennung und Zuordnung eines Markers zu Chirurgie-Gegenständen bzw. einem Teilbereich des Bereichs des Patientenauges in dem Operationsbereich eine genauere Registrierung der Datensätze von unterschiedlichen Modalitäten, indem entsprechende Marker mittels des Registrierungsverfahrens in Deckung gebracht werden. Schließlich ermöglicht die Kenntnis der Zuordnung zwischen Marker und chirurgischem Gegenstand bzw. einem Teilbereich des Bereichs des Patientenauges im Operationsbereich die Verwendung von Zusatzwissen über diese Bereiche bei der Registrierung der Datensätze. Wird z.B. in den von dem Bereich des Patientenauges ermittelten Daten einer Kamera ein Marker lokalisiert, der zu einer Injektionsnadel gehört, so können Informationen über die Abmessungen der Injektionsnadel bei der Ermittlung der 3D-Rekonstruktion des Bereichs des Patientenauges und der Lage des Abschnitts des chirurgischen Gegenstands genutzt werden. Wenn z.B. eine Kamera nur einen Abschnitt eines Chirurgie-Gegenstands in Form einer Injektionsnadel zeigt, der sich außerhalb des Patientenauges befindet, kann durch die Kenntnis der Abmessungen des mittels der Kamera erfassten Abschnitts der Injektionsnadel von dem sichtbaren Teil der Injektionsnadel auf den für die Kamera unsichtbaren Abschnitt der Injektionsnadel innerhalb des Patientenauges geschlossen werden. Diese Informationen können dann wieder mit Datensätzen anderer Modalitäten, z.B. OCT-Daten, die das Innere des Patientenauges erfassen, verrechnet werden. Das Anbringen von Markern hat also den Vorteil, dass die Visualisierung des Operationsbereichs mit höherer Genauigkeit durchgeführt werden kann.
  • Um eine 3D-Rekonstruktion von möglichst hoher Genauigkeit zu ermitteln, ist das Computerprogramm dafür ausgelegt, das Registrierungsverfahren anhand eines Kriteriums anzupassen. Von Vorteil ist es dabei, wenn das Computerprogramm die Anpassung des Registrierungsverfahrens vornimmt, indem die Art des Registrierungsverfahrens und/oder Parameter des Registrierungsverfahrens und/oder die von dem Registrierungsverfahren verwendeten Datensätze geändert werden. Dadurch kann eine höhere Genauigkeit der ermittelten 3D-Rekonstruktion und Lage des Abschnitts des Chirurgie-Gegenstands erreicht werden, denn das Registrierungsverfahren kann direkt an die aktuell vorhandenen Datensätze und/oder Gegebenheiten während der Operation angepasst werden. Außerdem hat diese Maßnahme den Vorteil, dass bei einer Verfügbarkeit von Datensätzen in anderen Bereichen des Patientenauges diese Datensätze möglichst schnell bei der Ermittlung der 3D-Rekonstruktion und der Lage des Abschnitts des Chirurgie-Gegenstands verwendet werden können, sodass ein größerer Bereich des Patientenauges dem Operateur visualisiert werden kann.
  • Von Vorteil ist es außerdem, wenn die Anpassung des Registrierungsverfahrens fortlaufend während der Operation durchgeführt wird. Dadurch wird sichergestellt, dass die anhand des Registrierungsverfahrens ermittelte 3D-Rekonstruktion und Lage des Abschnitts des Chirurgie-Gegenstands während der Operation möglichst gut an die Anforderungen des Operateurs und die Gegebenheiten während der Operation angepasst sind. Außerdem hat diese Maßnahme den Vorteil, dass bei einer Verfügbarkeit von Datensätzen in anderen Bereichen des Patientenauges diese Datensätze möglichst schnell bei der Ermittlung der 3D-Rekonstruktion und der Lage des Abschnitts des Chirurgie-Gegenstands verwendet werden können. Durch diese Maßnahme werden eine höhere Genauigkeit und Aktualität der visualisierten Daten sichergestellt.
  • Vorzugsweise berücksichtigt das Kriterium für die Anpassung des Registrierungsverfahrens Eigenschaften der Datensätze und/oder des Bereichs des Patientenauges und/oder des Chirurgie-Gegenstands und/oder des Augenchirurgie-Operationssystems und/oder des Registrierungsverfahrens und/oder der aktuell ermittelten Registrierung und/oder der Art der Operation. Das Kriterium kann von einem Operateur ausgewählt werden. Alternativ kann auch eine Liste mit Prioritäten für die einzelnen Kriterien in dem Augenchirurgie-Operationssystem hinterlegt werden, die möglichst gut erfüllt werden sollen. Anhand einer Optimierungsfunktion kann dann automatisch das Registrierungsverfahren, der Parametersatz für das aktuelle Registrierungsverfahren oder die von dem Registrierungsverfahren verwendeten Datensätze derart ausgewählt werden, dass sie bei den gegebenen Daten und Operationsbedingungen die Prioritätenliste am besten erfüllen.
  • Insbesondere berücksichtigt das Kriterium für die Anpassung des Registrierungsverfahrens die Verfügbarkeit der Datensätze und/oder die Messgenauigkeit der Datensätze und/oder die Anzahl der Datensätze und/oder die Art der Datensätze und/oder die Art oder Anzahl verschiedener Modalitäten der Datensätze und/oder Beschaffenheitsmerkmale des Bereichs des Patientenauges in Form von der Art oder Beschaffenheit des Gewebes oder Materials in dem Bereich und/oder der Größe des Bereichs und/oder der Art der Operation und/oder Beschaffenheitsmerkmale des Chirurgie-Gegenstands in Form von dessen Abmessungen oder Materialeigenschaften und/oder Beschaffenheitsmerkmale von Einrichtungen des Augenchirurgie-Operationssystems in Form von Einstellungen des Systems oder Eigenschaften einzelner Bauteile oder der Beleuchtungseinstellung und/oder Eigenschaften des Registrierungsverfahrens in Form von dessen Geeignetheit für die vorliegenden Datensätze oder dessen Geschwindigkeit oder Genauigkeit und/oder die Qualität der aktuell ermittelten Registrierung.
  • Durch die Auswahl eines geeigneten Kriteriums kann der Operateur die Eigenschaften der ermittelten 3D-Rekonstruktion und der Lage des Chirurgie- Gegenstands beeinflussen. Dies ermöglicht ihm eine größere Flexibilität bei der Auswahl einer geeigneten Visualisierung des Operationsbereichs. So kann er z.B. ein Registrierungsverfahren auswählen, das eine möglichst hohe Genauigkeit für die Art der vorhandenen Datensätze aufweist. Alternativ kann er auch ein Registrierungsverfahren mit einer möglichst geringen Laufzeit auswählen. Alternativ kann er die Parameter des Registrierungsverfahrens, z.B. die Anzahl von Iterationen bei der Berechnung der 3D-Rekonstruktion, anpassen, um eine möglichst geringe Laufzeit oder eine möglichst hohe Genauigkeit zu erzielen. Im Falle einer starken Reflexion des Lichts an dem aufgenommenen Gewebe können z.B. nur Datensätze von Modalitäten, in denen weniger starke oder keine Reflexionen auftreten, von dem Registrierungsverfahren verwendet werden.
  • Für die verschiedenen Registrierungsverfahren, Parametersätze oder Eingabedaten können auch Vorgaben in dem Augenchirurgie-Operationssystem hinterlegt werden, die bei deren Auswahl erfüllt sein müssen. Es kann z.B. für ein Registrierungsverfahren eine maximale Anzahl von Datensätzen angegeben werden. Bei Überschreiten dieser wird automatisch ein anderes Registrierungsverfahren ausgewählt. Oder es kann eine Liste von Modalitäten hinterlegt werden, die von einem Registrierungsverfahren verarbeitet werden können. Es kann auch in Abhängigkeit von der Operationsart eine Liste von geeigneten Registrierungsverfahren, Parametersätzen und/oder Eingabedatensätzen angegeben werden. Zusätzliche Angaben wie Qualitätsinformationen und benötigte Rechenzeit sind ebenfalls hilfreich bei der Auswahl des Registrierungsverfahrens oder des Parametersatzes durch den Operateur oder die Routine zur Anpassung des Registrierungsprogramms.
  • Vorzugsweise enthält das Computerprogramm eine Routine für das Bestimmen eines Zielareals für den Chirurgie-Gegenstand in dem Bereich des Patientenauges.
  • Unter einem Zielareal versteht diese Erfindung ein Teilgebiet in der 3D-Rekonstruktion des Objektbereichsvolumens, in welchem der Chirurgie-Gegenstand zur Anwendung gebracht werden soll, indem eine Funktion des Chirurgie-Gegenstands ausgeführt oder indem der Chirurgie- Gegenstand dort platziert wird. Dafür kann dieses Teilgebiet eine Sollposition enthalten.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, dass das Computerprogramm zu dem Zielareal eine Führungsgröße für den Chirurgie-Gegenstand generiert.
  • Unter einer Führungsgröße versteht die Erfindung eine durch das Computerprogramm ermittelte Größe, die zur Führung eines Chirurgie-Gegenstands in dem Bereich des Patientenauges dient. Eine solche Größe bezeichnet dabei eine quantitativ bestimmbare Eigenschaft eines Vorgangs oder Zustands bei der Führung des chirurgischen Gegenstands. Die Führungsgröße kann dabei die Führung des Chirurgie-Gegenstands unmittelbar beschreiben, z.B. in Form von einer Richtung, einer Geschwindigkeit, einer Position oder einer zeitlichen Ausdehnung. Die Führungsgröße kann auch die Führung des Chirurgie-Gegenstands mittelbar beschreiben z.B. in Form von einer Menge, einem Volumen oder einer räumlichen Ausdehnung eines Mediums, das in dem Bereich des Patientenauges mittels des Chirurgie-Gegenstands ausgebracht oder aus diesem entfernt werden soll. Die Führungsgröße wird dabei vorteilhafterweise durch eine Verarbeitung von Daten des Zielareals ermittelt. Bei einer Führungsgröße kann es sich z.B. um Steuersignale für einen Chirurgie-Gegenstand in Form eines Operationsinstruments, um eine Menge an einer Sollposition in dem Bereich des Patientenauges auszubringenden Mediums, z.B. Stammzellen, oder um eine Menge zu entfernenden Gewebes, z.B. bei der Glaskörperentfernung, handeln.
  • Das Ermitteln des Zielareals in der 3D-Rekonstruktion des Objektbereichsvolumens sowie das Bestimmen der Führungsgröße für den Gegenstand durch das Computerprogramm ermöglicht eine Automatisierung der Führung von Chirurgie-Gegenständen in einer chirurgischen Operation.
  • Vorzugsweise generiert das Computerprogramm ein Stellsignal zur Auslösung einer Funktion des chirurgischen Gegenstands und/oder einer Einrichtung des Augenchirurgie-Operationssystem in Abhängigkeit von der Lage des Chirurgie-Gegenstands, z.B. in Form eines Operationsinstruments oder Implantats, in der 3D-Rekonstruktion des Bereichs des Patientenauges und/oder der Art der Operation. Die Funktion kann eine Anzeige oder ein Anschalten einer geeigneten Visualisierung sein. Dabei können Teile des Chirurgie-Gegenstands, z.B. die Spitze eines Operationsinstruments, augmentiert werden. Die Funktion kann auch ein Abschalten eines Chirurgie-Gegenstands, z.B. eines Operationsinstruments oder Mikrorobters, bei Unterschreiten eines Minimalabstands zwischen dem Chirurgie-Gegenstand und eines Teilbereichs des Bereichs des Patientenauges vorsehen, um einen ungewollten Kontakt zu vermeiden. Die Funktion kann auch die Anpassung der Energieabgabe eines Chirurgie-Gegenstands, z.B. eines Operationsinstruments in Form eines Phako-Handstücks, bei Erreichen kritischer Abstände steuern. Außerdem kann die Funktion eine Weg-/Kraft-Skalierung in Abhängigkeit des Abstands des chirurgischen Gegenstands von kritischem Gewebe vornehmen. Bei ungewollten Kopf- und/oder Augenbewegungen kann die Funktion eine automatische Retraktion des chirurgischen Gegenstands aus dem Auge bewirken. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass die Funktion intraoperative Positionsänderungen des Situs ausgleicht, um eine Relativposition zwischen einem chirurgischen Gegenstand und dem Situs aufrechtzuerhalten. Eine automatische Justage des Remote Center of Motion an einen chirurgischen Gegenstand, z.B. einen Trokar, ist auch denkbar. Die Funktion kann aber auch eine automatische Anpassung eines therapeutischen Geräts bewirken, z.B. können dadurch gleichmäßigere Muster der Laserspots bei Laserphotokoagulationen zwecks Befestigung der Retina erzeugt werden. Bei korrekter Lage eines chirurgischen Gegenstands, z.B. in Form eines Injektors, können Medikamente automatisch verabreicht werden. Schließlich kann die Anpassung des therapeutischen Geräts bewirken, dass die Bestrahlungsleistung eines intraoperativen Radiotherapiesystems zur Schonung von gesundem Gewebe oder zur örtlich differenzierten Verteilung der Bestrahlungsverteilung im Situs geregelt wird.
  • Das Computerprogramm enthält vorzugsweise eine Routine für das Bestimmen eines Zielareals und/oder einer Sollposition für den Gegenstand in den prä-operativ ermittelten Daten und eine Registrierungsroutine für das Registrieren der prä-operativ ermittelten Daten mit der 3D-Rekonstruktion des Bereichs des Patientenauges und eine Übertragungsroutine für das Übertragen des Zielareals und/oder der Sollposition in den prä-operativ ermittelten Daten auf die 3D-Rekonstruktion des Bereichs des Patientenauges. Dadurch können automatisch Informationen wie Zielareale und/oder Sollpositionen von den prä-operativ ermittelten Daten auf die vorliegende 3D-Rekonstruktion übertragen werden. Dies ermöglicht eine weitgehende Automatisierung des Operationsverfahrens sowie eine genaue Lokalisierung des Zielareals und/oder der Sollposition in der 3D-Rekonstruktion anhand der prä-operativen Daten.
  • Von Vorteil ist es außerdem, wenn das Computerprogramm dafür ausgelegt ist, Zielareale und/oder räumliche Sollpositionen in den prä-operativ ermittelten Daten und/oder in der 3D-Rekonstruktion des Bereichs des Patientenauges zu bestimmen, indem Verfahren zur Segmentierung von Gewebestrukturen und/oder Gewebeschichten angewendet werden. Diese Maßnahme trägt zu einem höheren Grad der Automatisierung des Operationsverfahrens bei.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung enthält eine Einrichtung für das Visualisieren der Lage des Abschnitts des Chirurgie-Gegenstands in der 3D-Rekonstruktion des Bereichs des Patientenauges und/oder von prä-operativ ermittelten Daten und/oder einer zu einem Zielareal bestimmten Führungsgröße und/oder aus dieser Führungsgröße abgeleiteter Größen. So kann ein Operateur permanent die Lage der Chirurgie-Gegenstände, z.B. die Lage von Implantaten oder Operationsinstrumenten, innerhalb der 3D-Rekonstruktion des Objektbereichsvolumens überwachen. Prä-operativ ermittelte Daten können ebenfalls visualisiert werden, um dem Operateur z.B. das prä-operativ ermittelte Zielareal oder weitere vor der Operation geplante Informationen anzuzeigen. Auch ermittelte Führungsgrößen wie Steuersignale zur Verlagerung der Gegenstände sowie Mengen eines auszubringenden Volumens oder einer zu entfernenden Substanz können dem Operateur visualisiert werden. Dies gilt auch für aus einer Führungsgröße abgeleitete Größen, wie z.B. ein nachzuregelndes Volumen, das aus einer zuvor ermittelten Führungsgröße in Form eines Sollwerts für das auszubringende Volumen bestimmt wird. Auf Basis der zu dem Zielareal ermittelten Führungsgröße und/oder daraus abgeleiteter Größen kann das Computerprogramm akustische, optische oder haptische Anzeigesignale für den Operateur erzeugen.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Visualisierungseinrichtung bei dem Anzeigen der Lage des Abschnitts des chirurgischen Gegenstands in der 3D-Rekonstruktion des Bereichs des Patientenauges Daten augmentiert, wobei die augmentierten Daten verdeckte Bereiche in der 3D-Rekonstruktion und/oder verdeckte Bereiche des Chirurgie-Gegenstands und/oder Messwerte und/oder Abstände und/oder Sollpositionen und/oder geometrische Informationen zu dem chirurgischen Gegenstand enthalten.
  • Dabei können z.B. okkludierte Daten wie verdeckte Bereiche des Chirurgie-Gegenstands oder unter dem Chirurgie-Gegenstand liegende diagnostische Daten augmentiert werden. Es können auch ein nicht sichtbarer Wirkungsbereich eines chirurgischen Gegenstands, beispielsweise der Erfassungsbereich einer OCT-Probe oder eines Endoskops oder der seitliche Ausgang eines Cutters an einem Vitrektom augmentiert werden. Alternativ oder zusätzlich können auch numerische Werte, z.B. Messgrößen wie der Abstand des chirurgischen Gegenstands zur Retina, in der Visualisierung des Bereichs des Patientenauges augmentiert werden. Die numerischen Werte können z.B. numerisch oder als Farbskala oder mittels akustischer oder haptischer Signale angezeigt werden. Schließlich ist es auch von Vorteil, Sollpositionen für einen chirurgischen Gegenstand, z.B. eine Sollposition zur Anbringung eines Implantats oder eine Sollposition zum Ausbringen eines Mediums in dem Bereich des Patientenauges, oder Abweichungen des chirurgischen Gegenstands von dieser Sollposition zu augmentieren.
  • Die Erfindung erstreckt sich auch auf ein Computerprogramm für das fortlaufende Ermitteln einer Lage eines Abschnitts eines Chirurgie-Gegenstands und das fortlaufende Ermitteln einer 3D-Rekonstruktion eines Patientenauges aus bereitgestellten wenigstens zwei Datensätzen zu Überlappungsbereichen in Form von sich zumindest teilweise überlappenden Teilbereichen des Bereichs des Patientenauges und des Abschnitts des Chirurgie-Gegenstands, wobei die Lage des Abschnitts des chirurgischen Gegenstands und der 3D-Rekonstruktion des Bereichs des Patientenauges mittels eines Registrierungsverfahrens ermittelt wird, welches in Abhängigkeit von einem Kriterium angepasst wird.
  • Darüber hinaus erstreckt sich die Erfindung auf ein computerimplementiertes Verfahren für das fortlaufende Ermitteln einer Lage eines Abschnitts eines Chirurgie-Gegenstands und das fortlaufende Ermitteln einer 3D-Rekonstruktion eines Patientenauges aus bereitgestellten wenigstens zwei Datensätzen zu Überlappungsbereichen in Form von sich zumindest teilweise überlappenden Teilbereichen des Bereichs des Patientenauges und des Abschnitts des Chirurgie-Gegenstands mittels eines vorstehenden Computerprogramms ermittelt.
  • Nachfolgend werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, die in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind.
  • Es zeigen:
    • 1 ein erstes Augenchirurgie-Operationssystem mit einem Operationsmikroskop und einer OCT-Einrichtung für das Abtasten eines Bereichs eines Patientenauges mit einem Chirurgie-Gegenstand in Form eines Operationsinstruments darin;
    • 2 einen Chirurgie-Gegenstand in Form einer Injektionsnadel;
    • 3 einen Chirurgie-Gegenstand in Form eines Retinanagels;
    • 4 ein Augenchirurgie-Operationssystem mit verschiedenen Modalitäten in Form eines Operationsmikroskops, einer OCT-Einrichtung und einer Bilderfassungseinrichtung für das Erfassen verschiedener sich zumindest teilweise überlappender Teilbereiche eines Bereichs eines Patientenauges;
    • 5 Erfassungsbereiche verschiedener Modalitäten in Form eines Operationsmikroskops, einer OCT-Einrichtung und eines Gonioskops;
    • 6 einen Schnitt eines Teilbereichs der Retina;
    • 7 eine Übertragung eines auf prä-operativen Daten basierenden Zielareals auf eine 3D-Rekonstruktion eines Bereichs des Patientenauges;
    • 8 ein zweites Augenchirurgie-Operationssystem mit einem Operationsmikroskop, mit einer OCT-Einrichtung für das Abtasten eines Bereichs eines Patientenauges, mit einem Chirurgie- Gegenstand in Form eines Operationsinstruments und mit einer Bildbereitstellungseinrichtung;
    • 9 ein drittes Augenchirurgie-Operationssystem mit einem Operationsmikroskop, mit einer OCT-Einrichtung für das Abtasten eines Bereichs eines Patientenauges, mit einem Chirurgie-Gegenstand in Form eines Operationsinstruments und mit einer Robotikeinheit;
    • 10 ein viertes Augenchirurgie-Operationssystem mit einem Operationsmikroskop, mit einer OCT-Einrichtung für das Abtasten eines Bereichs eines Patientenauges, mit einem Chirurgie-Gegenstand in Form eines Operationsinstruments, mit einer Bildbereitstellungseinrichtung und mit einer Robotikeinheit;
  • Das in der 1 gezeigte Augenchirurgie-Operationssystem 10 enthält ein Operationsmikroskop 16 für das Visualisieren eines Bereichs 18 eines Patientenauges 14 mit Vergrößerung. Das Operationsmikroskop 16 kann z.B. als ein Operationsmikroskop OPMI® Lumera 660 Rescan der Carl Zeiss Meditec AG ausgebildet sein. Das Operationsmikroskop 16 weist einen stereoskopischen Beobachtungsstrahlengang 38, 40 auf, welcher die Untersuchung des Patientenauges 14 durch ein Mikroskophauptobjektiv 42 hindurch in dem Bereich 18 des Patientenauges 14 ermöglicht. Das Operationsmikroskop 16 hat weiter ein Zoomsystem 44 und einen Okulareinblick 46. Es umfasst eine Beleuchtungseinrichtung 48, welche den Bereich 18 des Patientenauges 14 durch das Mikroskophauptobjektiv 42 hindurch für das stereoskopische Visualisieren des Patientenauges 14 in dem Okulareinblick 46 mit Beleuchtungslicht beleuchtet.
  • Das Augenchirurgie-Operationssystem 10 enthält wenigstens einen Chirurgie-Gegenstand 24, der einen in dem Bereich 18 des Patientenauges 14 anordenbaren Abschnitt 84 aufweist. Der Chirurgie-Gegenstand 24 ist eine Injektionsnadel für die Injektion von Stammzellen in der Retina 15 des Patientenauges 14. Die Injektionsnadel ist dabei anhand eines Markers 78 lokalisierbar.
  • Das Augenchirurgie-Operationssystem 10 enthält weiterhin eine Einrichtung für das fortlaufende Bereitstellen von wenigstens zwei Datensätzen zu Überlappungsbereichen in Form von sich zumindest teilweise überlappenden Teilbereichen des Bereichs 18 des Patientenauges 14 und des Abschnitts 84 des chirurgischen Gegenstands 24 an eine Rechnereinheit 60. Diese Einrichtung ist als OCT-Einrichtung 20 ausgebildet, welche einen OCT-Abtaststrahl 22 für das Abtasten des Bereichs 18 des Patientenauges 14 mit einem A-, B- und C-Scan bereitstellt, wie dies z. B. in A. Ehnes, „Entwicklung eines Schichtsegmentierungsalgorithmus zur automatischen Analyse von individuellen Netzhautschichten in optischen Kohärenztomographie - B-Scans", Dissertation Universität Gießen (2013) in dem Kapitel 3 auf S. 45 bis 82 beschrieben ist.
  • Die Optical Coherence Tomography (OCT) ist ein Verfahren für das Erfassen von Volumendaten insbesondere von biologischem Gewebe durch Abtasten des Gewebes mittels eines OCT-Abtaststrahls 22 aus zeitlich inkohärentem, jedoch räumlich kohärentem Laserlicht, das in einem Probenstrahlengang und einem Referenzstrahlengang geführt wird. OCT ermöglicht es, Objekte wie z.B. chirurgische Gegenstände 24 in einem Bereich 18 eines Patientenauges 14 zu lokalisieren.
  • Die OCT-Einrichtung 20 stellt den OCT-Abtaststrahl 22 mit kurzkohärentem Licht bereit, der über verstellbare Scanspiegel 50, 52 und Strahlteiler 54, 56 durch das Mikroskophauptobjektiv 42 hindurch zu dem Bereich 18 des Patientenauges 14 geführt ist. Das in dem Bereich 18 des Patientenauges 14 gestreute Licht des OCT-Abtaststrahls 22 gelangt wenigstens teilweise mit dem gleichen Lichtweg zu der OCT-Einrichtung 20 zurück. In der OCT-Einrichtung 20 wird dann der Laufweg des Abtastlichts mit einer Referenzstrecke verglichen. Damit kann die genaue Lage von Streuzentren in dem Bereich 18 des Patientenauges 14, insbesondere die Position von optisch wirksamen Flächen mit einer Genauigkeit erfasst werden, welche der Kohärenzlänge Ic des kurzkohärenten Lichts im OCT-Abtaststrahl 22 entspricht.
  • In dem Operationsmikroskop 16 gibt es eine Einrichtung 58 für das Steuern des OCT-Abtaststrahls 22 und das Einstellen der Position des mit dem OCT-Abtaststrahl 22 abgetasteten Bereich 18 des Patientenauges 14. Die Einrichtung 58 enthält eine Rechnereinheit 60. Die Rechnereinheit 60 hat eine Eingabeschnittstelle 61 als ein Mittel zum Eingeben von Sollwerten und enthält ein Computerprogramm für das Steuern des OCT-Abtaststrahls 22 und das Einstellen der räumlichen Ausdehnung und der Position, d. h. der Lage und Orientierung des mit dem OCT-Abtaststrahl 22 abgetasteten Bereichs 18 des Patientenauges 14. Die Einrichtung 58 für das Steuern des OCT-Abtaststrahls 22 ist dabei für ein aufeinanderfolgendes fortlaufendes Abtasten des Bereichs 18 des Patientenauges 14 sowie des den Abschnitt 84 des Gegenstands 24 enthaltenden Bereichs 18 des Patientenauges 14 mittels des OCT-Abtaststrahls 22 ausgebildet. Der OCT-Abtaststrahl 22 weist dabei eine Bildrate von 10 ms bis 20 ms auf, um dem Operateur eine schnelle Hand-Auge-Koordination zu ermöglichen.
  • Das Computerprogramm in dem Programmspeicher der Rechnereinheit 60 enthält weiter eine Steuerroutine, welche die Referenzlänge für den OCT-Abtaststrahl 22 und die Einstellung der verstellbaren Scanspiegel 50, 52 für das Abtasten des Bereichs 18 des Patientenauges 14 angibt. Für das Einstellen des mit dem OCT-Abtaststrahls 22 abgetasteten Bereichs 18 gibt es in der Einrichtung 58 ein von einer Bedienperson betätigbares Steuerorgan 62. Die Steuerroutine enthält darüber hinaus eine Abtastroutine für das Abtasten des Bereichs 18 des Patientenauges 14 und des Abschnitts 84 des Chirurgie-Gegenstands 24 durch spezielle Scanmuster. Dabei wird der Bereich 18 des Patientenauges 14 im Vergleich zu dem Abschnitt 84 des Chirurgie-Gegenstands 24 mit einer niedrigeren Rate abgetastet, um die Datenmenge und damit die Rechenzeit möglichst gering zu halten.
  • Das Computerprogramm in dem Programmspeicher der Rechnereinheit 60 enthält eine erste Programmroutine für das fortlaufende Ermitteln einer 3D-Rekonstruktion 94 des Bereichs 18 des Patientenauges 14 und das fortlaufende Ermitteln der Lage des Abschnitts 84 des Chirurgie-Gegenstands 24 in dem Bereich 18 des Patientenauges 14 durch Verarbeiten von mindestens zwei Datensätzen mittels eines Registrierungsverfahrens, wobei die mindestens zwei Datensätze mit der OCT-Einrichtung 20 durch Abtasten von sich zumindest teilweise überlappenden Teilbereichen des Bereichs 18 des Patientenauges 14 und des Chirurgie-Gegenstands 24 erfasst sind.
  • Eine zweite Programmroutine in dem Computerprogramm dient dem Anpassen des Registrierungsverfahrens in Abhängigkeit von einem Kriterium. Dabei werden die Eingabedaten des Registrierungsverfahrens während der Operation an die Verfügbarkeit und Messgenauigkeit der bereitgestellten Daten angepasst, um eine höhere Genauigkeit zu erzielen. Ist die Messgenauigkeit einzelner Daten zu gering, so werden diese von dem Registrierungsverfahren nicht berücksichtigt.
  • Die Einrichtung 58 für das Steuern des OCT-Abtaststrahls 22 enthält eine mit der Rechnereinheit 60 verbundene Visualisierungseinrichtung 28 in Form eines Displays für das Anzeigen einer Lage eines Abschnitts 84 des Chirurgie-Gegenstands 24 in einer 3D-Rekonstruktion 94 des mit dem OCT-Abtaststrahl 22 abgetasteten Bereichs 18 des Patientenauges 14 und einer Benutzeroberfläche. Darüber hinaus kann in dem Augenchirurgie-Operationssystem 10 die OCT-Abtastinformation der OCT-Einrichtung 20 einem Operateur in dem Okulareinblick 46 des Operationsmikroskops 16 mit einer Einrichtung zur Dateneinspiegelung 34 visualisiert werden.
  • Das Computerprogramm enthält außerdem eine Rechenroutine für das Ermitteln eines Zielareals 90 in der 3D-Rekonstruktion 94 des Bereichs 18 des Patientenauges 14. Zu dem Zielareal 90 wird eine Führungsgröße für den Chirurgie-Gegenstand 24 bestimmt.
  • Dabei wird vorliegend unter einer Führungsgröße eine durch das Computerprogramm ermittelte Größe verstanden, die zur Führung des Chirurgie-Gegenstands 24 in dem Bereich 18 des Patientenauges 14 dient. Bei der Platzierung eines Chirurgie-Gegenstands 24 in einem Zielareal 90 der Retina 15 wird als Führungsgröße z.B. eine Richtung oder eine Geschwindigkeit für die Platzierung des chirurgischen Gegenstands 24 angegeben.
  • Die mit der OCT-Einrichtung 20 verbundene Recheneinheit 60 generiert zusätzlich Anzeigesignale 30. Bei der Platzierung eines Chirurgie-Gegenstands 24 an der Retina 15 wird ein Anzeigesignal 30 in Form eines akustischen Signals bei Erreichen der Sollposition 91 generiert.
  • Die ermittelten Führungsgrößen können von der Steuereinheit eines Mikroroboters 20 verarbeitet werden, der den Chirurgie-Gegenstand 24 steuert. Die Steuerung des Chirurgie-Gegenstands 24 durch den Mikroroboter 20 kann von einem Operateur überwacht und korrigiert werden. Alternativ kann der Operateur die Steuerung des Chirurgie-Gegenstands 24 auch direkt selbst durchführen.
  • Die 2 zeigt einen Chirurgie-Gegenstand 24 in Form einer Injektionsnadel. Die Injektionsnadel hat einen als Wirkabschnitt fungierenden Abschnitt 84 und weist einen Griffabschnitt 76 auf, der von einem Operateur oder alternativ hierzu auch von einem Mikroroboter gehalten werden kann. Die Injektionsnadel enthält eine Kapillare 86 und hat eine Spitze 80 mit einer Öffnung 82 für das Ausbringen eines Mediums 88 in dem Zielareal 90. An der Injektionsnadel gibt es einen mit dem OCT-Abtaststrahl 21 lokalisierbaren Marker 78.
  • Die 3 zeigt einen Chirurgie-Gegenstand 24 in Form eines Retinanagels, welcher der Befestigung eines weiteren Chirurgie-Gegenstands 24' in Form eines Implantats an der Retina 15 dient.
  • In der 4 ist ein Bereich 18 eines Patientenauges 14 gezeigt, der von mehreren Modalitäten in Form eines Operationsmikroskop 16, einer Bilderfassungseinrichtung 65 sowie einer OCT-Einrichtung 20 aufgenommen wird. In dem Patientenauge 14 ist ein Chirurgie-Gegenstand 24 in Form eines Operationsinstruments, das als ein Trokar ausgebildet ist, angeordnet. Mit Hilfe eines Trokars wird in der minimalinvasiven Chirurgie ein Zugang zu einer Körperhöhle geschaffen und durch einen Tubus offengehalten. Der Trokar wird mit einem weiteren Chirurgie-Gegenstand 24' in Form eines Applikators in dem Patientenauge 14 platziert. Bei einem weiteren Chirurgie-Gegenstand 24" handelt es sich um einen Mikroroboter. An den chirurgischen Gegenständen 24, 24', 24" - dem Trokar, dem Applikator und dem Mikroroboter - sowie in dem Bereich 18 des Patientenauges 14 und auch an weiteren Stellen in der Umgebung wie dem Kopf 114 des Patienten sind Marker 78 angebracht, die zur Lokalisation in dem Bereich 18 des Patientenauges 14 dienen. Dabei können die Marker von allen Modalitäten, d.h. von der OCT-Einrichtung, der Bilderfassungseinrichtung und dem Operationsmikroskop, detektiert werden. Außerdem sind die einzelnen Marker voneinander unterscheidbar, sodass jede Modalität ermitteln kann, um welchen Marker es sich handelt. Die unterschiedlichen Modalitäten erfassen verschiedene Teilbereiche des Bereichs 18 des Patientenauges 14. So erfasst die OCT-Einrichtung 20 den vorderen OCT-Erfassungsbereich 104 in der Nähe der Pupille 102 des Patienten sowie den hinteren OCT-Erfassungsbereich 104' auf der Retina 15. Das Operationsmikroskop 16 erfasst den vorderen Operationsmikroskop-Erfassungsbereich 106 in der Nähe der Pupille 102 des Patienten sowie den hinteren Operationsmikroskop-Erfassungsbereich 106' auf der Retina 15. Die Bilderfassungseinrichtung 65 in Form einer Kamera erfasst den Kamera-Erfassungsbereich 108.
  • Zu bemerken ist dabei, dass diese unterschiedlichen Modalitäten jeweils verschiedene Teilbereiche innerhalb und außerhalb des Patientenauges 14 erfassen. Die Bilderfassungseinrichtung 65 in Form der Kamera erfasst den äußeren Bereich des Patientenauges 14 sowie die Chirurgie-Gegenstände 24, 24'. Das Operationsmikroskop 16 sowie die OCT-Einrichtung 20 erfassen sowohl äußere Bereiche des Patientenauges 14 als auch innere Bereiche des Patientenauges 14, z.B. Teile der Retina 15. Dabei liegt für jeden Erfassungsbereich 104, 104', 106, 106', 108 zumindest teilweise ein Überlappungsbereich 112, 112', 112'', 112''' mit wenigstens einem weiteren Erfassungsbereich 104, 104', 106, 106', 108 vor. Der Kamera-Erfassungsbereich 108 und der vordere Operationsmikroskop-Erfassungsbereich 106 weisen den Überlappungsbereich 112 auf. Der vordere OCT-Erfassungsbereich 104 und der vordere Operationsmikroskop-Erfassungsbereich 106 weisen den Überlappungsbereich 112' auf. Der hintere OCT-Erfassungsbereich 104' und der hintere Operationsmikroskop-Erfassungsbereich 106' weisen den Überlappungsbereich 112" auf der Retina 15 auf. Diese Überlappungsbereiche 112, 112', 112" ermöglichen die Herstellung eines räumlichen Bezug zwischen den erfassten Daten der einzelnen Modalitäten mittels des Registrierungsverfahrens und damit eine 3D-Rekonstruktion 94 des Bereichs 18 des Patientenauges 14, die sowohl innere Bereiche des Patientenauges 14 als auch äußere Bereiche des Patientenauges 14 beinhaltet. Insbesondere können durch die Kombination der Daten unterschiedlicher Modalitäten Bereiche von Chirurgie-Gegenständen 24, 24', 24" innerhalb und außerhalb des Patientenauges 14 beobachtet werden.
  • Auch biometrische Patientendaten können zu der Erstellung der 3D-Rekonstruktion 94 des Bereichs 18 des Patientenauges 14 herangezogen werden, z.B. biometrische Patientendaten in Form des in der 4 kenntlich gemachten Augenlänge 110, d.h. des Abstands der Retina 15 von der Pupille. Diese Daten können prä-operativ ermittelt werden. Sie können aber auch zusätzlich in den Prozess des Ermittelns der 3D-Rekonstruktion 94 einfließen.
  • Weiterhin können bei der Erstellung der 3D-Rekonstruktion auch Merkmale der chirurgischen Elemente 24, 24', 24" verwendet werden, z.B. Abmessungen, Winkel oder Abstände. Ist z.B. die Position eines Teilbereichs eines Chirurgie-Gegenstands 24, 24', 24" außerhalb des Auges bekannt, so kann aus den bekannten Abmessungen des Chirurgie-Gegenstands 24, 24', 24" auf die Position anderer Bereiche dieses Chirurgie-Gegenstands 24, 24', 24" innerhalb des Patientenauges geschlossen werden.
  • Außerdem können Sensorsignale bei der Ermittlung der 3D-Rekonstruktion verwendet werden, z.B. Abstandssignale.
  • Die Kombination all dieser verschiedenen Datenquellen durch das Registrierungsverfahren erlaubt eine simultane Nutzung aller erfassten Daten in jeder Visualisierung des Bereichs 18 des Patientenauges 14.
  • Das Computerprogramm in der Rechnereinheit 60 ermittelt in einer ersten Programmroutine fortlaufend die Lage des Abschnitts des Chirurgie- Gegenstands und die 3D-Rekonstruktion des Patientenauges aus den bereitgestellten wenigstens zwei Datensätzen mittels eines Registrierungsverfahrens. Eine zweite Programmroutine ist für das Anpassen des Registrierungsverfahrens in Abhängigkeit von einem Kriterium ausgelegt. Diese Anpassung findet ebenfalls fortlaufend während der Operation statt. Das Kriterium berücksichtigt dabei die Verfügbarkeit der Datensätze, deren Messgenauigkeit und deren Anzahl. Sind Datensätze bestimmter Modalitäten nicht vorhanden oder von niedriger Messgenauigkeit, ist es sinnvoll, diese nicht in dem Registrierungsverfahren zu verwenden. Um diese Datensätze auszuschließen kann ein Schwellwert für die Messgenauigkeit vom Operateur festgelegt werden, ab dem ein Datensatz für das Registrierungsverfahren verwendet wird. Dadurch wird sichergestellt, dass die ermittelte 3D-Rekonstruktion 94 dem Operateur zuverlässig den betrachteten Bereich 18 des Patientenauges 14 darstellt. Auch die Anzahl der Datensätze hat Auswirkungen auf die Genauigkeit der ermittelten 3D-Rekonstruktion. Je mehr Datensätze eines Teilbereichs des Bereichs 18 des Patientenauges 14 verfügbar sind, umso höher ist Genauigkeit der aus den Datensätzen ermittelten 3D-Rekonstruktion. Je nach Art und/oder Anzahl der Datensätze kann auch das Registrierungsverfahren selbst ausgewählt werden. Registrierungsverfahren, die nur Daten einer Modalität verarbeiten können, eignen sich nicht für das Ermitteln einer 3D-Rekonstruktion, wenn viele Daten anderer Modalitäten vorliegen. Registrierungsverfahren, welche besondere Eigenschaften einer Modalität nutzen, sind nicht für eine Registrierung von Daten anderer Modalitäten geeignet. Da das Verfahren in Echtzeit laufen soll, ist es bei einer großen Anzahl verfügbarer Datensätze sinnvoll, das Registrierungsverfahren oder dessen Parameter zu ändern, um die Echtzeitanforderung erfüllen zu können. Bei Vorliegen einer geringen Anzahl von Datensätzen ist es dagegen sinnvoll, ein genaueres Registrierungsverfahren zu verwenden, das eine 3D-Rekonstruktion 94 höherer Qualität liefert.
  • Bei dem Anzeigen der Lage des Abschnitts 84 des Chirurgie-Gegenstands 24, 24', 24" in der 3D-Rekonstruktion 94 des Bereichs 18 des Patientenauges 14 durch die Visualisierungseinrichtung 28 werden Daten augmentiert. Diese enthalten verdeckte Bereiche in der 3D-Rekonstruktion 94 und/oder verdeckte oder nicht erfasste Bereiche des Chirurgie-Gegenstands 24 und/oder Messwerte und/oder Abstände und/oder Sollpositionen 91 und/oder geometrische Informationen zu dem Chirurgie- Gegenstand 24. Ist z.B. die Lage eines Chirurgie- Gegenstands 24, 24', 24" nur in Bereichen außerhalb des Patientenauges 14 von den Datensätzen erfasst, so kann anhand der bekannten Abmessungen der Chirurgie- Gegenstände 24, 24', 24" auf die Lage der Chirurgie- Gegenstände 24, 24', 24" innerhalb des Patientenauges 14 geschlossen werden und diese nicht erfassten Bereiche augmentiert und von der Visualisierungseinrichtung 28 mit angezeigt werden.
  • Das Computerprogramm generiert außerdem ein Stellsignal zur Anpassung der Visualisierung der 3D-Rekonstruktion 94 des Bereichs 18 des Patientenauges 14 mit dem Abschnitt 84 des Chirurgie-Gegenstands 24.
  • Die 5 zeigt Erfassungsbereiche 104', 106, 106', 116 verschiedener Modalitäten in Form einer OCT-Einrichtung 20, eines Operationsmikroskops 16 und eines Gonioskops in dem Bereich 18 des Patientenauges 14. Der hintere OCT-Erfassungsbereich 104' weist einen Überlappungsbereich 112" mit dem hinteren Operationsmikroskop-Erfassungsbereich 106' auf. Der vordere Operationsmikroskop-Erfassungsbereich 106 weist einen Überlappungsbereich 112''' mit dem Gonioskop-Erfassungsbereich 116 auf. Der Bereich 118 wird von keiner Modalität erfasst.
  • In der 6 ist der Aufbau der Retina 15 des Patientenauges 14 mit Blutgefäßen 96 sowie Fotorezeptoren 98 und Drusen 100 dargestellt.
  • Die 7 zeigt eine Übertragung eines auf prä-operativ ermittelten Daten 92 basierenden Zielareals 90' auf eine 3D-Rekonstruktion 94 eines Bereichs 18 eines Patientenauges 14 in der Rechnereinheit 60. Für das Ermitteln eines Zielareals 90 in der 3D-Rekonstruktion 94 des Bereichs 18 des Patientenauges 14 werden dort prä-operativ ermittelte Daten 92 mit einer Sollposition 91' in dem Zielareal 90' verrechnet. Die Sollposition 91' bezeichnet dabei einen Ort in den prä-operativ ermittelten Daten 92 des Bereichs 18 des Patientenauges 14, an dem der Chirurgie-Gegenstand 24' eine bestimmte Funktion ausführen soll. Bei der Stammzelleninjektion entspricht die Sollposition 91 in dem Zielareal 90 dem vorgesehenen Ort für die Stammzelleninjektion in der Retina 15.
  • Zur Bestimmung der Sollposition 91' und/oder des Zielareals 90' in den prä-operativ ermittelten Daten 92 werden Verfahren zur Segmentierung der Gewebestrukturen und Gewebeschichten angewendet. Alternativ kann die Sollposition 91' und/oder das Zielareal 90' auch durch einen Operateur in den prä-operativ ermittelten Daten 92 markiert werden.
  • Die Sollposition 91' und/oder das Zielareal 90' werden von dem Computerprogramm aus den prä-operativ ermittelten Daten 92 des Bereichs 18 des Patientenauges 14 auf die aus den wenigstens zwei Datensätzen zu Überlappungsbereichen in Form von sich zumindest teilweise überlappenden Teilbereichen des Bereichs 18 des Patientenauges 14 und des Abschnitts 84 des Chirurgie-Gegenstands 24 ermittelte 3D-Rekonstruktion 94 des Bereichs 18 des Patientenauges 14 übertragen. Zur Übertragung dient dabei das Registrierungsverfahren, das die prä-operativ ermittelten Daten 92 mit der 3D-Rekonstruktion räumlich in Beziehung setzt. Dadurch wird die Sollposition 91' in dem Zielareal 90' in den prä-operativ ermittelten Daten 92 auf die Sollposition 91 in dem Zielareal 90 des Bereichs 18 des Patientenauges 14 abgebildet. Alternativ kann der Operateur die Sollposition 91 und/oder das Zielareal 90 auch direkt in der 3D-Rekonstruktion 94 des Bereichs 18 des Patientenauges 14 markieren. Durch eine Verarbeitung von Daten des Zielareals 90' in den prä-operativ ermittelten Daten 92 oder der 3D-Rekonstruktion 94 wird dann die Führungsgröße ermittelt.
  • Die 8 zeigt ein zweites Augenchirurgie-Operationssystem 10' mit einem Operationsmikroskop 16, mit einer OCT-Einrichtung 20 für das Abtasten eines Objektbereichs 18, mit einem Gegenstand 24 in Form eines Operationsinstruments und mit einer Bildbereitstellungseinrichtung 65. Soweit die in der 8 gezeigten Baugruppen und Elemente des zweiten Augenchirurgie-Operationssystems 10' den in der 1 ersichtlichen Baugruppen und Elementen des ersten Augenchirurgie-Operationssystems 10 entsprechen, sind diese mit den gleichen Zahlen als Bezugszeichen kenntlich gemacht.
  • Die Bildbereitstellungseinrichtung 65 enthält eine Bilderfassungseinrichtung 66, mit der Bilder 64 des Patientenauges 14 in Echtzeit erfasst werden können. Zusätzlich oder alternativ enthält die Bildbereitstellungseinrichtung 65 einen Speicher 63, in dem prä-operativ ermittelte Daten 92 des Bereichs 18 des Patientenauges 14 bereitgestellt werden. Die Bilder 64 des Patientenauges 14 sowie die prä-operativ ermittelten Daten 92 werden zusätzlich zu den durch das Abtasten des Bereichs 18 des Patientenauges 14 mittels des OCT-Abtaststrahls 22 der OCT-Einrichtung 20 gewonnenen Daten zur Berechnung der 3D-Rekonstruktion 94 mittels des Registrierungsverfahrens herangezogen, um dabei eine höhere Genauigkeit zu erzielen.
  • Die 9 zeigt ein drittes Augenchirurgie-Operationssystem 10" mit einem Operationsmikroskop 16, mit einer OCT-Einrichtung 20 für das Abtasten eines Objektbereichs 18, mit einem Gegenstand 24 in Form eines Operationsinstruments und mit einer Robotikeinheit 68. Soweit die in der 9 gezeigten Baugruppen und Elemente des dritten Augenchirurgie-Operationssystems 10" den in der 1 ersichtlichen Baugruppen und Elementen des ersten Augenchirurgie-Operationssystems 10 oder den in der 8 ersichtlichen Baugruppen und Elementen des zweiten Augenchirurgie-Operationssystems 10' entsprechen, sind diese mit den gleichen Zahlen als Bezugszeichen kenntlich gemacht.
  • Die Robotikeinheit 68 weist einen Mikroroboter 70 mit einer Steuereinheit 72 auf. Der Mikroroboter 70 kann z.B. als ein Manipulator für chirurgische Instrumente ausgebildet sein, der motorische Antriebe aufweist, wie er in dem ophthalmochirugischen Operationssystem R1.1 des Unternehmens Preceyes B.V vorgesehen ist. Um eine möglichst weitgehende Automatisierung der Operation zu gewährleisten, wird hier eine Bewegung des als hier ein Operationsinstrument in Form einer Injektionsnadel ausgebildeten Chirurgie-Gegenstands 24 mittels des Mikroroboters 70 eingestellt. Der Mikroroboter 70 der Robotikeinheit 68 wird hier aufgrund der von der Rechnereinheit 60 verarbeiteten Informationen gesteuert.
  • Die von der Rechnereinheit 60 für das Verstellen des Mikroroboters 70 in der Robotikeinheit 68 generierten Steuersignale sind Führungsgrößen für den als ein Operationsinstrument in Form einer Inhektionsnadel ausgebildeten Gegenstand 24 in dem dritten Augenchirurgie-Operationssystem 10'''.
  • Zu bemerken ist, dass anstelle eines Chirurgie-Gegenstands 24, der als ein Operationsinstrument in Form einer Injektionsnadel ausgebildet ist, mittels des Mikroroboters 70 grundsätzlich auch ein Chirurgie-Gegenstand 24 in Form eines als ein Applikator für einen Trokar oder einen Retinanagel oder ein Implantat ausgebildeten Operationsinstruments bewegt werden kann, um damit den Applikator oder den Trokar zu einem Zielareal 90 in dem Bereich 18 des Patitenauges 14 zu führen. Dazu können anhand des in dem Bereich 18 des Pateitenauges 14 bestimmten Zielareals 90 und der ermittelten Lage des Chirurgie-Gegenstands 24 auch Ablageinformationen durch das Computerprogramm berechnet werden, welche die räumliche Ablage des Abschnitts 84 des Chirurgie-Gegenstands 24 von einer räumlichen Sollposition 91 angeben. Aus den Ablageinformationen werden dann Steuersignale für die Verlagerung des Chirurgie-Gegenstands 24 generiert und an die Steuereinheit 72 des Mikroroboters 70 weitergegeben.
  • Die 10 zeigt ein viertes Augenchirurgie-Operationssystem 10''' mit einem Operationsmikroskop 16, mit einer OCT-Einrichtung 20 für das Abtasten eines Objektbereichs 18, mit einem Chirurgie-Gegenstand 24 in Form eines Operationsinstruments, mit einer Robotikeinheit 68 sowie mit einer Bildbereitstellungseinrichtung 65. Soweit die in der 10 gezeigten Baugruppen und Elemente des vierten Augenchirurgie-Operationssystems 10''' den in der 1, 8 und 9 ersichtlichen Baugruppen und Elementen der anhand dieser Figuren beschriebenen Augenchirurgie-Operationssysteme 10, 10', 10" entsprechen, sind diese mit den gleichen Zahlen als Bezugszeichen kenntlich gemacht. Die Bildbereitstellungseinrichtung 65 mit der Bilderfassungseinrichtung 66 ermöglicht hier wiederum eine Berechnung der 3D-Rekonstruktion 94 eines Bereichs 18 eines Patientenauges 14 mit einer Genauigkeit, die höher ist als eine 3D-Rekonstruktion 94, die ausschließlich auf Daten einer Modalität, z.B. mittels einer OCT-Einrichtung 20 gewonnener Abtastinformation, basiert.
  • Zusammenfassend ist insbesondere Folgendes festzuhalten: Die Erfindung betrifft ein Augenchirurgie-Operationssystem 10, 10', 10'', 10''' mit einer Visualisierungseinrichtung 28 zum Anzeigen einer Lage eines Abschnitts 84 eines Chirurgie-Gegenstands 24, 24', 24" in einer 3D-Rekonstruktion 94 eines Bereichs 18 eines Patientenauges 14, mit wenigstens einer Einrichtung für das fortlaufende Bereitstellen von wenigstens zwei Datensätzen zu Überlappungsbereichen in Form von sich zumindest teilweise überlappenden Teilbereichen des Bereichs 18 des Patientenauges 14 und des Abschnitts 84 des Chirurgie-Gegenstands 24, 24', 24" an eine Rechnereinheit 60, mit einem in einen Programmspeicher der Rechnereinheit 60 geladenen Computerprogramm für das fortlaufende Ermitteln der Lage des Abschnitts 84 des Chirurgie-Gegenstands 24, 24', 24" und das fortlaufende Ermitteln der 3D-Rekonstruktion 94 des Patientenauges 14 aus den bereitgestellten wenigstens zwei Datensätzen, wobei das Computerprogramm eine erste Programmroutine für das fortlaufende Ermitteln der Lage des Abschnitts 84 des Chirurgie-Gegenstands 24, 24', 24" und der 3D-Rekonstruktion 94 des Bereichs 18 des Patientenauges 14 aus den bereitgestellten wenigstens zwei Datensätzen mittels eines Registrierungsverfahrens enthält und eine zweite Programmroutine für das Anpassen des Registrierungsverfahrens in Abhängigkeit von einem Kriterium aufweist.
  • Bezugszeichenliste
    • 10, 10', 10'', 10'''
    Augenchirurgie-Operationssystem
    12
    Hornhaut
    14
    Patientenauge
    15
    Retina
    16
    Operationsmikroskop
    18
    Bereich
    20
    OCT-Einrichtung
    22
    OCT-Abtaststrahl
    24, 24', 24''
    Chirurgie-Gegenstand
    26
    optische Achse
    28
    Visualisierungseinrichtung
    30
    Signalgenerator
    34
    Dateneinspiegelung
    38, 40
    stereoskopischer Beobachtungsstrahlengang
    42
    Mikroskophauptobjektiv
    44
    Zoom system
    46
    Okulareinblick
    48
    Beleuchtungseinrichtung
    50, 52
    Scanspiegel
    54, 56
    Strahlteiler
    58
    Einrichtung
    60
    Rechnereinheit
    61
    Eingabeschnittstelle
    62
    Bedieneinheit
    63
    Speicher
    64
    Bild
    65
    Bildbereitstellungseinrichtung
    66
    Bilderfassungseinrichtung
    68
    Robotikeinheit
    70
    Mikroroboter
    72
    Steuereinheit
    76
    Griffabschnitt
    78
    Marker
    80
    Spitze
    82
    Öffnung
    84
    Abschnitt
    86
    Kapillare
    88
    Medium
    90
    Zielareal
    90'
    Zielareal in prä-operativ ermittelten Daten
    91
    Sollposition
    91'
    Sollposition in prä-operativ ermittelten Daten
    92
    prä-operativ ermittelte Daten
    94
    3D-Rekonstruktion
    96
    Blutgefäß
    98
    Fotorezeptoren
    100
    Druse
    102
    Pupille
    104
    vorderer OCT-Erfassungsbereich
    104'
    hinterer OCT-Erfassungsbereich
    106
    vorderer Operationsmikroskop-Erfassungsbereich
    106'
    hinterer Operationsmikroskop-Erfassungsbereich
    108
    Kamera-Erfassungsbereich
    110
    Abstand
    112, 112', 112'', 112'''
    Überlappungsbereich
    114
    Kopf
    116
    Gonioskop-Erfassungsbereich
    118
    nicht erfasster Bereich
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2016/055422 A1 [0004]
    • US 2001/0007919 A1 [0005]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • A. Ehnes, „Entwicklung eines Schichtsegmentierungsalgorithmus zur automatischen Analyse von individuellen Netzhautschichten in optischen Kohärenztomographie - B-Scans“, Dissertation Universität Gießen (2013) in dem Kapitel 3 auf S. 45 bis 82 [0044]

Claims (15)

  1. Augenchirurgie-Operationssystem (10, 10', 10'', 10'''), mit einer Visualisierungseinrichtung (28) zum Anzeigen einer Lage eines Abschnitts (84) eines Chirurgie-Gegenstands (24, 24', 24") in einer 3D-Rekonstruktion (94) eines Bereichs (18) eines Patientenauges (14); mit wenigstens einer Einrichtung für das fortlaufende Bereitstellen von wenigstens zwei Datensätzen zu Überlappungsbereichen (112, 112', 112'', 112''') in Form von sich zumindest teilweise überlappenden Teilbereichen des Bereichs (18) des Patientenauges (14) und des Abschnitts (84) des Chirurgie-Gegenstands (24, 24', 24") an eine Rechnereinheit (60); mit einem in einen Programmspeicher der Rechnereinheit (60) geladenen Computerprogramm für das fortlaufende Ermitteln der Lage des Abschnitts (84) des Chirurgie-Gegenstands (24, 24', 24") und das fortlaufende Ermitteln der 3D-Rekonstruktion (94) des Patientenauges (14) aus den bereitgestellten wenigstens zwei Datensätzen, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogramm eine erste Programmroutine für das fortlaufende Ermitteln der Lage des Abschnitts (84) des Chirurgie-Gegenstands (24, 24', 24") und der 3D-Rekonstruktion (94) des Bereichs (18) des Patientenauges (14) aus den bereitgestellten wenigstens zwei Datensätzen mittels eines Registrierungsverfahrens enthält und eine zweite Programmroutine für das Anpassen des Registrierungsverfahrens in Abhängigkeit von einem Kriterium aufweist.
  2. Augenchirurgie-Operationssystem (10, 10', 10'', 10''') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Augenchirurgie-Operationssystem (10, 10', 10'', 10''') einen mit der Rechnereinheit (60) verbundenen Speicher (63) für das Bereitstellen prä-operativ ermittelter Daten (92) in einer Operation aufweist, wobei die prä-operativ ermittelten Daten (92) aus der Gruppe umfassend Bilder (64) des Bereichs (18) des Patientenauges (14), Bilder (64) oder Daten eines Zielareals (90), Abstände, Sollpositionen (91), geometrische Daten des Chirurgie-Gegenstands (24, 24', 24"), Sensorsignale, biometrische Patientendaten stammen; und/oder dass das Augenchirurgie-Operationssystem (10, 10', 10'', 10''') für das Bereitstellen der wenigstens zwei Datensätze zu Überlappungsbereichen (112, 112', 112'', 112''') in Form von sich zumindest teilweise überlappenden Teilbereichen des Bereichs (18) des Patientenauges (14) und des Abschnitts (84) des Chirurgie-Gegenstands (24, 24', 24") durch wenigstens ein Mittel aus der Gruppe umfassend prä-operativ ermittelte Daten (92), anhand eines bildgebenden Verfahrens ermittelte Bilder (64), Sensorsignale, biometrische Daten ausgelegt ist.
  3. Augenchirurgie-Operationssystem (10, 10', 10'', 10''') nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Einrichtung für das fortlaufende Bereitstellen von wenigstens zwei Datensätzen zum Erkennen von wenigstens einem an dem Chirurgie-Gegenstand (24, 24', 24") und/oder in einem Teilbereich des Bereichs (18) des Patientenauges (14) angeordneten Marker (78) ausgelegt ist, um damit den Chirurgie-Gegenstand (24, 24', 24") und/oder den Teilbereich in der 3D-Rekonstruktion (94) des Bereichs (18) des Patientenauges (14) zu lokalisieren.
  4. Augenchirurgie-Operationssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Marker (78) dem Chirurgie-Gegenstand (24, 24', 24") oder dem Teilbereich des Bereichs (18) des Patientenauges (14) eindeutig zuordbar ist und/oder dass weitere Informationen betreffend die Beschaffenheit, die Struktur, die Abmessungen und/oder das Aussehen des Chirurgie-Gegenstands (24, 24', 24") oder des Teilbereichs des Bereichs (18) des Patientenauges (14) in dem Augenchirurgie-Operationssystem (10, 10', 10'', 10''') hinterlegt sind.
  5. Augenchirurgie-Operationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogramm für eine Anpassung des Registrierungsverfahrens ausgelegt ist, indem die Art des Registrierungsverfahrens und/oder Parameter des Registrierungsverfahrens und/oder die von dem Registrierungsverfahren verwendeten Datensätze geändert werden.
  6. Augenchirurgie-Operationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung des Registrierungsverfahrens fortlaufend während der Operation durchgeführt wird.
  7. Augenchirurgie-Operationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kriterium Eigenschaften der Datensätze und/oder des Bereichs (18) des Patientenauges (14) und/oder des Chirurgie-Gegenstands (24, 24', 24") und/oder des Augenchirurgie-Operationssystems (10, 10', 10'', 10''') und/oder des Registrierungsverfahrens und/oder der aktuell ermittelten Registrierung und/oder der Art der Operation berücksichtigt.
  8. Augenchirurgie-Operationssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kriterium die Verfügbarkeit der Datensätze und/oder die Messgenauigkeit der Datensätze und/oder die Anzahl der Datensätze und/oder die Art der Datensätze und/oder die Art oder Anzahl verschiedener Modalitäten der Datensätze und/oder Beschaffenheitsmerkmale des Bereichs (18) des Patientenauges (14) in Form von der Art oder Beschaffenheit des Gewebes oder Material in dem Bereich (18) und/oder der Größe des Bereichs (18) und/oder der Art der Operation und/oder Beschaffenheitsmerkmale des Chirurgie-Gegenstands (24, 24', 24") in Form von dessen Abmessungen oder Materialeigenschaften und/oder Beschaffenheitsmerkmale von Einrichtungen des Augenchirurgie-Operationssystems (10, 10', 10'', 10''') in Form von Einstellungen an dem Augenchirurgie-System (10, 10', 10'', 10''') oder Eigenschaften einzelner Bauteile oder der Beleuchtungseinstellung und/oder Eigenschaften des Registrierungsverfahrens in Form von dessen Geeignetheit für die vorliegenden Datensätze oder dessen Geschwindigkeit oder Genauigkeit und/oder die Qualität der aktuell ermittelten Registrierung berücksichtigt.
  9. Augenchirurgie-Operationssystem (10, 10', 10'', 10''') nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogramm eine Routine für das Bestimmen eines Zielareals (90) für den Chirurgie-Gegenstand (24, 24', 24") in dem Bereich (18) des Patientenauges (14) enthält.
  10. Augenchirurgie-Operationssystem (10, 10', 10'', 10''') nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogramm zu dem Zielareal (90) eine Führungsgröße für den Chirurgie-Gegenstand (24, 24', 24") generiert.
  11. Augenchirurgie-Operationssystem (10, 10', 10'', 10''') nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogramm ein Stellsignal zur Auslösung einer Funktion des Chirurgie-Gegenstands (24, 24', 24") und/oder einer Einrichtung des Augenchirurgie-Operationssystem (10, 10', 10'', 10''') in Abhängigkeit von der Lage des Chirurgie-Gegenstands (24, 24', 24") in der 3D-Rekonstruktion (94) des Bereichs (18) des Patientenauges (14) und/oder der Art der Operation generiert.
  12. Augenchirurgie-Operationssystem (10, 10', 10'', 10''') nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogramm eine Routine für das Bestimmen eines Zielareals (90') und/oder einer Sollposition (91') für den Chirurgie-Gegenstand (24, 24', 24") in bereitgestellten prä-operativ ermittelten Daten (92) enthält und eine Registrierungsroutine für das Registrieren der prä-operativ ermittelten Daten (92) mit der 3D-Rekonstruktion (94) des Bereichs (18) des Patientenauges (14) und eine Übertragungsroutine für das Übertragen des Zielareals (90') und/oder der Sollposition (91') in den prä-operativ ermittelten Daten (92) auf die 3D-Rekonstruktion (94) des Bereichs (18) des Patientenauges (14).
  13. Augenchirurgie-Operationssystem (10, 10', 10'', 10''') nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Visualisierungseinrichtung (28) bei dem Anzeigen der Lage des Abschnitts (84) des Chirurgie-Gegenstands (24, 24', 24") in der 3D-Rekonstruktion (94) des Bereichs (18) des Patientenauges (14) Daten augmentiert, wobei die augmentierten Daten verdeckte Bereiche in der 3D-Rekonstruktion (94) und/oder verdeckte Bereiche des Chirurgie- Gegenstands (24, 24', 24") und/oder Messwerte und/oder Abstände und/oder Sollpositionen (91) und/oder geometrische Informationen zu dem Chirurgie-Gegenstand (24, 24', 24") enthalten.
  14. Computerprogramm für das fortlaufende Ermitteln einer Lage eines Abschnitts (84) eines Chirurgie-Gegenstands (24, 24', 24") und das fortlaufende Ermitteln einer 3D-Rekonstruktion (94) eines Bereichs (18) eines Patientenauges (14) aus bereitgestellten wenigstens zwei Datensätzen zu Überlappungsbereichen (112, 112', 112'', 112''') in Form von sich zumindest teilweise überlappenden Teilbereichen des Bereichs (18) des Patientenauges (14) und des Abschnitts (84) des Chirurgie-Gegenstands (24, 24', 24") dadurch gekennzeichnet, dass die Lage des Abschnitts (84) des Chirurgie-Gegenstands (24, 24', 24") und der 3D-Rekonstruktion (94) des Bereichs (18) des Patientenauges (14) mittels eines Registrierungsverfahrens ermittelt wird, welches in Abhängigkeit von einem Kriterium angepasst wird.
  15. Computerimplementiertes Verfahren für das fortlaufende Ermitteln einer Lage eines Abschnitts (84) eines Chirurgie-Gegenstands (24, 24', 24") und das fortlaufende Ermitteln einer 3D-Rekonstruktion (94) eines Bereichs (18) eines Patientenauges (14) aus bereitgestellten wenigstens zwei Datensätzen zu Überlappungsbereichen (112, 112', 112'', 112''') in Form von sich zumindest teilweise überlappenden Teilbereichen des Bereichs (18) des Patientenauges (14) und des Abschnitts (84) des Chirurgie-Gegenstands (24, 24', 24") mittels eines Computerprogramms nach Anspruch 14.
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