FR2681150A1 - Improved eyepiece for an ophthalmological microscope - Google Patents

Abstract

The interchangeable eyepiece, for an operating microscope, which can be directed substituted with a standardised eyepiece allowing observation of the field of the microscope (M) and at least observation of the field of an endoscope (E), consists, inter alia, of a body (10) and of at least one eyepiece optical system having a primary optical axis, is characterised in that it comprises an objective for taking up the image of the endoscope, having a secondary optical axis coincident with the primary optical axis, and an optical switching device which is placed at the intersection of these primary and secondary optical axes where the images of the microscope and of the endoscope are observable using this eyepiece optical system and which is mounted so as to move between a first, retracted position, in order to allow viewing of the microscope image, and a second, interception position, in order to allow viewing of at least the endoscope image. Application to microscopes for ophthalmological interventions (surgical operations).

Description

La présente invention concerne les instruments optiques utilisés notamment lors d'interventions chirurgicales, et a pliis particulièrement pour objet un oculaire interchangeable pour microscope operatoire directement substituable à un oculaire normalisé. The present invention relates to optical instruments used in particular during surgical procedures, and particularly relates to an interchangeable eyepiece for operating microscope directly substitutable for a standard eyepiece.

Lors d'interventions chirurgicales particulierement délicates, il est courant d'examiner le champ opératoire sur lequel est faite l'intervention au travers d'un microscope opératoire de préférence binoculaire. Si cette technique permet de résoudre certains problèmes lorsque l'intervention se pratique sur la partie superficielle du champ opératoire. elle ne donne toutefois pas entière satisfaction lorsque le chirurgien doit aussi connaître ce qui ce passe a l'arrière de cette partie superficielle et que pour ce faire il utilise, outre le microscope opératoire. un endoscope. During particularly delicate surgical interventions, it is common to examine the operating field on which the intervention is made through an operating microscope, preferably binocular. If this technique makes it possible to solve certain problems when the intervention is practiced on the superficial part of the operating field. however, it is not entirely satisfactory when the surgeon must also know what is happening at the back of this superficial part and that, to do this, he uses, in addition to the operating microscope. an endoscope.

En effet, le chirurgien doit a].ors pouvoir passer de l'observation du champ optique embrassé par le microscope à l'observation du champ optique embrasse par l'endoscope. Indeed, the surgeon must a. .Ors be able to pass from the observation of the optical field embraced by the microscope to the observation of the optical field embraced by the endoscope.

De plus. il est sollvent classique de trai - ter de tel les images microscopiqïies et/ou endoscopiques à l'aide de systèmes vidéo de manière à, par exemple, faciliter la lecture et l'interprétation des images. On a aussi proposé pour de tels microscopes de réguler le dosage d'un flux alumineux d'éclairage ou d'un faisceau laser lorsque îrn tel flux risque d'être agressif pour les tissus irradiés
Des solutions à ce type de difficultés sont par exemple illustrées par le document US 4 657 013 ou par le document WO 88/04 786.Furthermore. it is conventional to deal with such microscopic and / or endoscopic images using video systems so as, for example, to facilitate the reading and interpretation of images. It has also been proposed for such microscopes to regulate the dosing of an aluminous flux of lighting or of a laser beam when such a flux risks being aggressive for the irradiated tissues.
Solutions to this type of difficulty are for example illustrated by document US 4,657,013 or by document WO 88/04 786.

Toutefois aucune des solutions apportées par exemple par ces documents ne donne entière satisfaction. However, none of the solutions provided for example by these documents is entirely satisfactory.

En effet, les instruments optiques utilisés pour permettre au chirurgien l'observation de l'un ou l'autre des deux champs optiques embrasés ou au besoin leur observation simultanée, ne sont pas universels ni normalisés quant à cet aspect. En effet, chaque constructeur de microscopes opératoires prévoit entre l'objectif et l'oculaire normalisés de ses instruments, un emplacement muni d'un "tiroir" ou analogue à accessoires qui lui est propre et la solution adoptée par un constructeur n'est pas adaptable et substituable directement à la solution adoptée par un autre constructeur. Indeed, the optical instruments used to allow the surgeon to observe one or the other of the two glowing optical fields or, if necessary, their simultaneous observation, are not universal or standardized as regards this aspect. Indeed, each manufacturer of operating microscopes provides between the objective and the standard eyepiece of his instruments, a space provided with a "drawer" or similar to accessories which is specific to him and the solution adopted by a manufacturer adaptable and substitutable directly for the solution adopted by another manufacturer.

En outre, chaque chirurgien, pour des raisons d'aisance et d'habitude, intervient sur un patient à une distance bien définie de celui-ci qui lui permet de déplacer ses mains tout en laissant ses yeux rivés à l'oculaire du microscope opératoire qui doit donc être situé dans une position ergonomique relativement immuable par rapport à la table d'opération. In addition, each surgeon, for reasons of ease and habit, intervenes on a patient at a well-defined distance from him which allows him to move his hands while leaving his eyes fixed on the eyepiece of the operating microscope. which must therefore be located in a relatively immutable ergonomic position relative to the operating table.

Tel est par exemple le cas lors d'interventions chirurgicales oculaires.This is for example the case during eye surgeries.

Le but de l'invention est de remédier à la plupart des inconvénients rappelés brièvement précédemment. The object of the invention is to remedy most of the drawbacks mentioned briefly above.

L'invention a pour objet un oculaire interchangeable pour microscope opératoire de préférence binoculaire, directement substituable à un oculaire normalisé permettant l'observation du champ optique du microscope et au moins l'observation du champ optique d'un endoscope et constitué, entre autres, d'un corps et d'au moins un système optique oculaire présentant un axe principal. The subject of the invention is an interchangeable eyepiece for an operating microscope, preferably binocular, directly substitutable for a standard eyepiece allowing the observation of the optical field of the microscope and at least the observation of the optical field of an endoscope and comprising, inter alia, a body and at least one ocular optical system having a main axis.

Cet oculaire interchangeable est remarqua ble notamment en ce qu'il comprend un objectif de reprise de l'image de l'endoscope présentant un axe optique secondaire concourant avec l'axe optique principal du système optique oculaire et un permutateur optique qui est placé à l'intersection de ces axes optiques principal et secondaire où les images du microscope et de l'endoscope sont observables à l'aide de ce système optique oculaire, et qui est monté mobile entre une première position escamotée pour permettre la vision de l'image du microscope et une seconde position d'interception pour permettre la vision d'au moins l'image de l'endoscope. This interchangeable eyepiece is remarkable in particular in that it comprises an objective for taking up the image of the endoscope having a secondary optical axis concurrent with the main optical axis of the ocular optical system and an optical permutator which is placed at the intersection of these main and secondary optical axes where the images of the microscope and the endoscope are observable using this ocular optical system, and which is mounted mobile between a first retracted position to allow the vision of the image of the microscope and a second interception position to allow the vision of at least the image of the endoscope.

D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la lecture de la description et des revendications qui suivent ainsi que de l'examen du dessin annexé, donné seulement à titre d'exemple ou
- la Figure 1 est une coupe méridienne partielle schématique d'un mode de réalisation d'un oculaire interchangeable pour microscope opératoire selon l'invention;
- la Figure 2 est une vue d'un autre mode de réalisation d'un oculaire interchangeable binoculaire pour microscope opératoire selon l'invention vu de dessus; et,
- la Figure 3 est une vue perspective d'ensemble schématique illustrant la mise en oeuvre d'un oculaire interchangeable pour microscope opératoire selon l'invention.Other characteristics of the invention will emerge from reading the description and the claims which follow, as well as from examining the appended drawing, given only by way of example or
- Figure 1 is a schematic partial meridian section of an embodiment of an interchangeable eyepiece for operating microscope according to the invention;
- Figure 2 is a view of another embodiment of an interchangeable binocular eyepiece for operating microscope according to the invention seen from above; and,
- Figure 3 is a schematic overview perspective illustrating the implementation of an interchangeable eyepiece for operating microscope according to the invention.

Les microscopes opératoires, de préférence binoculaires, et les endoscopes ainsi que les systèmes vidéo qui leur sont éventuellement associés étant bien connus dans la technique, ce qui suit ne concerne que ce qui a trait directement ou indirectement à 1'inven- tion. Pour le surplus, le spécialiste de la technique considérée puisera dans les solutions classiques cou rantes à sa disposition pour faire face aux problèmes particuliers auxquels il est confronté. Operating microscopes, preferably binocular, and endoscopes as well as the video systems which may be associated with them being well known in the art, the following only relates to what relates directly or indirectly to the invention. For the rest, the specialist in the technique considered will draw on the common conventional solutions at his disposal to deal with the particular problems with which he is confronted.

Dans ce qui suit, un même numéro de référence identifie toujours un même élément homologue quel que soit le mode de réalisation ou sa variante d'exécution. In what follows, the same reference number always identifies the same homologous element whatever the embodiment or its variant of execution.

Pour la commodité de l'exposé, on décrira successivement chacun des constituants d'un oculaire interchangeable directement substituable pour microscope opératoire selon l'invention avant d'en exposer la mise en oeuvre. For the convenience of the description, each of the constituents of an interchangeable eyepiece which can be directly substituted for an operating microscope according to the invention will be described successively before setting out the implementation thereof.

Comme on peut le voir en observant les diverses figures du dessin, un oculaire interchangeable directement substituable selon l'invention est destiné à équiper un microscope opératoire M, de préférence binoculaire, auquel sont associés un endoscope
E et, s'il y a lieu, un système vidéo V. Les constituants de ce microscope opératoire, de cet endoscope et de ce système vidéo, autres que ceux qui concernent directement 1 'oculaire interchangeable substituable selon l'invention sont classiques, c'est pourquoi on ne s'y étendra pas davantage. On observera simplement que la liaison entre l'endoscope proprement dit et le microscope opératoire est assurée par exemple à l'aide d'un cable de fibres optiques comme il est connu.As can be seen by observing the various figures of the drawing, an interchangeable eyepiece directly substitutable according to the invention is intended to equip an operating microscope M, preferably binocular, with which an endoscope is associated
E and, if applicable, a video system V. The components of this operating microscope, of this endoscope and of this video system, other than those which directly relate to the interchangeable substitutable eyepiece according to the invention are conventional, c is why we will not expand further. It will simply be observed that the connection between the endoscope proper and the operating microscope is ensured, for example using a fiber optic cable as is known.

11 y a lieu de noter à titre liminaire que l'oculaire interchangeable selon l'invention pour microscope opératoire est directement substituable à un oculaire normalisé, mono ou binoculaire, utilisé habituellement pour l'observation du champ du microscope opératoire. It should be noted at the outset that the interchangeable eyepiece according to the invention for operating microscope is directly substitutable for a standard eyepiece, mono or binocular, usually used for observing the field of the operating microscope.

Un tel microscope opératoire comprend habituellement un objectif relativement normalisé. Such an operating microscope usually includes a relatively standardized objective.

souvent amovible, monté sur un bâti de manière à former du champ optique embrassé une image qui occupe une position fixe et normalisée par rapport à ce bâti et c'est cette image de position fixe, donnée et constante, que reprend optiquement l'oculaire normalisé pour en donner une image visuellement observable.often removable, mounted on a frame so as to form an embraced optical field, an image which occupies a fixed and normalized position with respect to this frame and it is this image of fixed position, given and constant, that is optically taken up by the standard eyepiece to give a visually observable image.

Comme on le voit, I'oculaire interchangeable pour microscope opératoire directement substituable selon l'invention permet l'observation du champ du microscope et au moins l'observation du champ d'un endoscope par un observateur O par exemple un chirurgien. As can be seen, the interchangeable eyepiece for a directly substitutable operating microscope according to the invention allows observation of the field of the microscope and at least observation of the field of an endoscope by an observer O, for example a surgeon.

Cet oculaire interchangeable est constitué entre autres, d'un corps 10 et d'au moins un système optique oculaire 11 qui présente un axe optique principal 110. Cet oculaire interchangeable comprend aussi un objectif de reprise 12 de l'image de l'endoscope E, qui présente un axe optique secondaire 120 concourant avec l'axe optique 110. This interchangeable eyepiece is made up inter alia of a body 10 and at least one ocular optical system 11 which has a main optical axis 110. This interchangeable eyepiece also includes a lens 12 for picking up the image of the endoscope E , which has a secondary optical axis 120 concurrent with the optical axis 110.

Un permutateur optique 13 est placé à l'intersection des axes optiques principal 110 et secondaire 120, à un endroit où les images du microscope M et de l'endoscope E sont observables à l'aide du système optique oculaire 11. A cet endroit les images du microscope et de l'endoscope sont par exemple rejetées à l'infini. An optical permutator 13 is placed at the intersection of the main 110 and secondary 120 optical axes, at a place where the images of the microscope M and of the endoscope E can be observed using the ocular optical system 11. At this point the images of the microscope and the endoscope are for example rejected endlessly.

Ce permutateur optique 13 est monté mobile entre une première position escamotée pour permettre la vision de l'image du microscope et une seconde position d'interception pour permettre la vision d'au moins l'image de l'endoscope. Pour ce faire1 le permutateur optique 13 est par exemple monté basculant sur un axe mécanique 130 perpendiculaire au plan défini par les axes optiques principal 110 et secondaire 120 concourants. Le permutateur optique 13 est par exemple un réflecteur 131 tel un miroir, comme illustré sur la
Figure 1, ou un réfracteur 132 par exemple une lame à faces parallèles comme illustré sur la Figure 2. Lorsqu'on utilise un réflecteur, l'observateur peut voir soit l'image du microscope, soit l'image de l'endoscope selon celle de ses deux positions qu'occupe le permutateur optique. Lorsqu'on utilise un réfracteur tel le une lame à faces parallèles, l'observateur peut voir soit l'image du microscope seul, soit simultanément les images du microscope et de l'endoscope selon celle de ses deux positions qu'occupe le permutateur optique.This optical permutator 13 is mounted movable between a first retracted position to allow the vision of the microscope image and a second interception position to allow the vision of at least the image of the endoscope. To do this1 the optical permutator 13 is for example mounted to tilt on a mechanical axis 130 perpendicular to the plane defined by the main optical axes 110 and secondary 120 concurrent. The optical permutator 13 is for example a reflector 131 such as a mirror, as illustrated in the
Figure 1, or a refractor 132 for example a blade with parallel faces as illustrated in Figure 2. When using a reflector, the observer can see either the image of the microscope, or the image of the endoscope according to that of its two positions occupied by the optical permutator. When using a refractor such as a blade with parallel faces, the observer can see either the image of the microscope alone, or simultaneously the images of the microscope and of the endoscope according to that of its two positions occupied by the optical permutator .

Pour faire passer le permutateur optique 13 de l'une ou l'autre de ses deux positions, on utilise une commande 16, par exemple pédestre comme illustrée, de tout type connu approprié par exemple mécanique, pneumatique, électromécanique... To switch the optical permutator 13 from one or the other of its two positions, use is made of a control 16, for example pedestrian as illustrated, of any known known type, for example mechanical, pneumatic, electromechanical, etc.

Lorsque l'oculaire interchangeable directement substituable a un oculaire normalisé selon l'invention doit permettre une observation binoculaire, comme il est classique, on utilise deux systèmes optiques oculaires 11 et on dédouble le permutateur optique 13 pour chacun des axes optiques principaux 110, droit et gauche, comme cela apparaît sur la Figure 2. When the interchangeable eyepiece directly substitutable for a standard eyepiece according to the invention must allow binocular observation, as is conventional, two optical eye systems 11 are used and the optical permutator 13 is split for each of the main optical axes 110, straight and left, as shown in Figure 2.

Lorsqu'en plus des images du microscope et de l'endoscope, on souhaite aussi pouvoir examiner avec l'oculaire interchangeable directement substituable selon l'invention une image vidéo traitée ou non, on équipe cet oculaire d'un mélangeur optique 14 qui présente un axe optique auxiliaire 140. Comme cela apparaît en particulier à l'examen de la Figure 2, ce mélangeur optique 14 est monté entre le permutateur optique 13 et l'objectif de reprise 12 de manière que son axe optique auxiliaire 140 soit confondu optiquement avec les axes optiques principal 110 et secondaire 120. Dans le mode de réalisation illustré, ce mélangeur optique 14 est fait d'un cube dit de Lummer.  When, in addition to the images of the microscope and of the endoscope, it is also desired to be able to examine with the interchangeable eyepiece directly substitutable according to the invention a video image processed or not, this eyepiece is equipped with an optical mixer 14 which has a auxiliary optical axis 140. As appears in particular on examining FIG. 2, this optical mixer 14 is mounted between the optical permutator 13 and the recovery objective 12 so that its auxiliary optical axis 140 is optically coincident with the primary 110 and secondary 120 optical axes. In the illustrated embodiment, this optical mixer 14 is made of a so-called Lummer cube.

Lorsqu'on utilise un mode de réalisation de l'oculaire interchangeable directement substituable selon l'invention permettant une observation binoculaire, on se sert d'objectifs de focalisation 15 pour permettre un réglage R de l'écartement interpupilaire
I sans pour autant changer la mise au point faite. Un tel objectif 15 est placé entre le mélangeur optique 14 et le système optique oculaire 11 sur chaque axe optique principal 110 droit et gauche.When using an embodiment of the interchangeable eyepiece directly substitutable according to the invention allowing binocular observation, use is made of focusing objectives 15 to allow adjustment R of the interpupillary spacing
I without changing the focus. Such an objective 15 is placed between the optical mixer 14 and the ocular optical system 11 on each main optical axis 110 right and left.

Le choix des caractéristiques optiques du ou des systèmes optiques oculaires 11, de l'objectif de reprise 12 et des objectifs de focalisation 15 telles que par exemple leur distance focale, leur ouverture numérique, leur tirage, etc ainsi que celles propres au permutateur optique 13 et au mélangeur optique 14 sont fixées, comme il est classique, en fonction des caractéristiques particulières du microscope opératoire et/ou de l'endoscope utilisés. The choice of the optical characteristics of the ocular optical system or systems 11, of the recovery objective 12 and of the focusing objectives 15 such as for example their focal distance, their digital aperture, their print, etc. as well as those specific to the optical permutator 13 and to the optical mixer 14 are fixed, as is conventional, according to the particular characteristics of the operating microscope and / or the endoscope used.

Afin de permettre une substitution aisée de l'oculaire interchangeable selon l'invention à un oculaire normalisé dont il prend la place directement, le corps 10 de l'oculaire interchangeable est muni de butée et repère mécaniques ou similaire par exemple des brides éventuellement réglables qui coopèent avec le bâti du microscope opératoire afin d'assurer la mise en coïncidence optique rigoureuse des plans où se forment les images de l'objectif du microscope opératoire et de l'oculaire interchangeable. Cela est schématisé sur la Figure 1. In order to allow easy replacement of the interchangeable eyepiece according to the invention to a standardized eyepiece which it takes its place directly, the body 10 of the interchangeable eyepiece is provided with mechanical stop and mark or the like, for example possibly adjustable flanges which cooperate with the frame of the operating microscope in order to ensure the rigorous optical coincidence of the planes where the images of the objective of the operating microscope and of the interchangeable eyepiece are formed. This is shown schematically in Figure 1.

On comprend de ce qui précède tous les avantages apportés par l'oculaire interchangeable pour microscope opératoire directement substituable à un oculaire normalisé, selon 1 'invention puisqu'il peut être placé sur n'importe quel microscope opératoire classique, quel qu'en soit le constructeur car sa position sur le microscope est choisie de manière à respecter les normes adoptées pour la formation de l'image en provenance de l'objectif du microscope opératoire et car il permet de respecter les attitudes ergonomiques du chirurgien intervenant.  We understand from the above all the advantages provided by the interchangeable eyepiece for operating microscope directly substitutable for a standard eyepiece, according to the invention since it can be placed on any conventional operating microscope, whatever the manufacturer because its position on the microscope is chosen so as to respect the standards adopted for the formation of the image coming from the objective of the operating microscope and because it makes it possible to respect the ergonomic attitudes of the intervening surgeon.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1 - Oculaire interchangeable pour microscope opératoire directement substituable à un oculaire normalisé permettant I'observation du champ du microscope et au moins l'observation du champ d'un endoscope, constitué, entre autres, d'un corps (10) et d'au moins un système optique oculaire (11) présentant un axe optique principal (110), caractérisé en ce qu il comprend un objectif de reprise (12) de l'image de l'endoscope présentant un axe optique secondaire (120) concourant avec l'axe optique principal (110) et un permutateur optique (13) qui est placé à l'intersection de ces axes optiques principal (1101 et secondaire (120) où les images du microscope et de l'endoscope sont observables à l'aide de ce système optique oculaire (11) et qui est monté mobile entre une pre mièvre position escamotée pour permettre la vision de l'image du microscope et une seconde position d'interception pour permettre la vision d'au moins l'image de l'endoscope. 1 - Interchangeable eyepiece for operating microscope directly substitutable for a standard eyepiece allowing the observation of the field of the microscope and at least the observation of the field of an endoscope, consisting, inter alia, of a body (10) and at least at least one ocular optical system (11) having a main optical axis (110), characterized in that it comprises an objective for taking up (12) the image of the endoscope having a secondary optical axis (120) concurrent with the main optical axis (110) and an optical permutator (13) which is placed at the intersection of these main optical axes (1101 and secondary (120) where the images of the microscope and of the endoscope are observable using this ocular optical system (11) and which is mounted mobile between a first retracted position to allow the vision of the microscope image and a second interception position to allow the vision of at least the image of the endoscope. 2 - Oculaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le permutateur optique (13) est monté basculant sur un axe mécanique (130) perpendiculaire au plan défini par les axes optiques principal (110) et secondaire (120) concourant. 2 - Eyepiece according to claim 1, characterized in that the optical permutator (13) is pivotally mounted on a mechanical axis (130) perpendicular to the plane defined by the main (110) and secondary (120) concurrent optical axes. 3 - Oculaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le permutateur optique (13) est un réflecteur 1131). 3 - Eyepiece according to claim 1 or 2, characterized in that the optical permutator (13) is a reflector 1131). 4 - Oculaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le permutateur optique est un réfracteur (132).  4 - Eyepiece according to claim 1 or 2, characterized in that the optical permutator is a refractor (132). 5 - Oculaire selon la revendication 4, caractérisé en ce que ce réfracteur (132) est une lame à faces parallèles. 5 - Eyepiece according to claim 4, characterized in that this refractor (132) is a blade with parallel faces. 6 - Oculaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un mélangeur optique (14) présentant un axe optique auxiliaire (140) qui est monté entre ces permutateur optique (13) et objectif de reprise (12) de manière que son axe optique auxiliaire (140) soit confondu optiquement avec ces axes optiques principal (110) et secondaire (120). 6 - Eyepiece according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises an optical mixer (14) having an auxiliary optical axis (140) which is mounted between these optical permutator (13) and recovery objective ( 12) so that its auxiliary optical axis (140) is merged optically with these main (110) and secondary (120) optical axes. 7 - Oculaire selon la revendication 6, caractérisé en ce que ce mélangeur optique (14) est un cube de Lummer. 7 - Eyepiece according to claim 6, characterized in that this optical mixer (14) is a Lummer cube. 8 - Oculaire selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que ce mélangeur optique ou ce cube de Lummer (14) peut recevoir une autre image notamment vidéo (V). 8 - Eyepiece according to claim 6 or 7, characterized in that this optical mixer or this Lummer cube (14) can receive another image in particular video (V). 9 - Oculaire selon l'une quelconque des revendications 6 à 8 à deux systèmes optiques oculaires (11) pour former un binoculaire, caractérisé en ce que le permutateur optique (13) est dédoublé pour chacun des axes optiques principaux (110) droit et gauche. 9 - eyepiece according to any one of claims 6 to 8 to two ocular optical systems (11) to form a binocular, characterized in that the optical permutator (13) is split for each of the main optical axes (110) right and left . 10 - Oculaire selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'entre le mélangeur optique 114) et le système optique oculaire (1.1) est placé sur chaque axe optique principal (110) un objectif de focalisation (15) pour permettre le réglage (R) de l'écartement interpupilaire 1I) sans changer la mise au point.  10 - Eyepiece according to claim 9, characterized in that between the optical mixer 114) and the ocular optical system (1.1) is placed on each main optical axis (110) a focusing objective (15) to allow adjustment (R ) of the interpupillary distance 1I) without changing the focus.