DE-102025102041-B3 - Verfahren zum Überwachen eines Auges für eine Behandlung mit einem ophthalmologischen Laser einer Behandlungsvorrichtung

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Auges für eine Behandlung mit einem ophthalmologischen Laser einer Behandlungsvorrichtung, wobei die Behandlungsvorrichtung eine Aufnahmevorrichtung mit zumindest zwei Kameras aufweist, wobei eine erste Kamera koaxial und eine zweite Kamera nicht-koaxial auf einen Augenkontaktbereich der Behandlungsvorrichtung ausgerichtet sind. Das Verfahren umfasst als Schritte ein Erfassen des Auges an dem Augenkontaktbereich mit Hilfe von Aufnahmedaten des Auges, die durch zumindest eine der zwei Kameras der Aufnahmevorrichtung aufgenommen werden, wobei bei einer Beeinträchtigung der Aufnahmedaten von einer der zwei Kameras, das Erfassen des Auges durch die andere unbeeinträchtigte der zwei Kameras weitergeführt wird; wobei ein Koordinatensystem der ersten Kamera durch eine vorbestimmte Transformationsmatrix mit einem Koordinatensystem der zweiten Kamera verknüpft ist, so dass die Koordinatensysteme der zumindest zwei Kameras aufeinander registriert sind.

Inventors

• Samuel Arba Mosquera
• Nico Triefenbach
• Thomas Klinner

Assignees

• SCHWIND EYE-TECH-SOLUTIONS GMBH

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20250121

Claims (9)

1. Verfahren zum Überwachen eines Auges (16) für eine Behandlung mit einem ophthalmologischen Laser (12) einer Behandlungsvorrichtung (10), wobei die Behandlungsvorrichtung (10) eine Aufnahmevorrichtung (24) mit zumindest zwei Kameras (26, 28) aufweist, wobei eine erste Kamera (26) koaxial und eine zweite Kamera (28) nicht-koaxial auf einen Augenkontaktbereich (30) der Behandlungsvorrichtung (10) ausgerichtet sind, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: - Erfassen des Auges (16) an dem Augenkontaktbereich (30) mit Hilfe von Aufnahmedaten des Auges (16), die durch zumindest eine der zwei Kameras (26, 28) der Aufnahmevorrichtung (24) aufgenommen werden, wobei bei einer Beeinträchtigung der Aufnahmedaten von einer der zwei Kameras (26, 28), das Erfassen des Auges (16) durch die andere unbeeinträchtigte der zwei Kameras (26, 28) weitergeführt wird; - wobei ein Koordinatensystem der ersten Kamera (26) durch eine vorbestimmte Transformationsmatrix mit einem Koordinatensystem der zweiten Kamera (28) verknüpft ist, so dass die Koordinatensysteme der zumindest zwei Kameras (26, 28) aufeinander registriert sind; - wobei eine Beeinträchtigung der Aufnahmedaten einer Kamera (26, 28) mittels eines Bildanalysealgorithmus bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei durch die Transformationsmatrix eine affine Transformation durchgeführt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Kamera (26) als Hauptkamera zum Erfassen der Aufnahmedaten verwendet wird, und die zweite Kamera (28) als Ersatzkamera nur dann verwendet wird, falls die Aufnahmedaten der ersten Kamera (26) beeinträchtigt werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Behandlungsvorrichtung (10) ein Kontaktelement mit einer Saugeinrichtung aufweist, wobei die Aufnahmedaten durch die unbeeinträchtigte Kamera bei Kontakt mit dem Kontaktelement aber ohne eine Fixierung durch die Saugeinrichtung erfasst werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , wobei die Behandlungsvorrichtung (10) ein Kontaktelement mit einer Saugeinrichtung aufweist, wobei die Aufnahmedaten durch die unbeeinträchtigte Kamera bei Kontakt mit dem Kontaktelement und mit einer Fixierung durch die Saugeinrichtung erfasst wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aufnahmedaten des Auges (16) durch die Aufnahmevorrichtung (24) mit unterschiedlichen Beleuchtungen und/oder unterschiedlichen Wellenlängen aufgenommen werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zusätzlich geplante Behandlungskoordinaten für die Behandlung des Auges (16) aus vorbestimmten Diagnosedaten des Auges (16) bereitgestellt werden, wobei aus Aufnahmedaten des Auges (16), die durch die unbeeinträchtigte der zwei Kameras (26, 28) aufgenommen wurden, eine Behandlungskoordinatentransformationsmatrix zwischen einem Koordinatensystem der Diagnosedaten und einem Koordinatensystem der unbeeinträchtigten Kamera (26, 28) bestimmt wird, wobei die Behandlungskoordinaten durch die ermittelte Behandlungskoordinatentransformationsmatrix angepasst werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , wobei während einer Behandlung des Auges (16) mit Laserpulsen zumindest eine bestrahlte Position des Auges (16) durch die unbeeinträchtigte Kamera (26, 28) aufgenommen wird, wobei die Aufnahmedaten der unbeeinträchtigten Kamera (26, 28) durch eine Behandlungskoordinatentransformationsmatrix in ein Koordinatensystem von vorbestimmten Diagnosedaten transformiert werden, so dass die zumindest eine bestrahlte Position des Auges (16) einer dazu geplanten Behandlungskoordinate zugewiesen wird.
9. Behandlungsvorrichtung (10) mit mindestens einem ophthalmologischen Laser (12) und einer Aufnahmevorrichtung (24), wobei die Aufnahmevorrichtung (24) zumindest zwei Kameras (26, 28) aufweist, wobei eine erste Kamera (26) koaxial und eine zweite Kamera (28) nicht-koaxial auf einen Augenkontaktbereich (30) der Behandlungsvorrichtung (10) ausgerichtet sind, wobei die Aufnahmevorrichtung dazu ausgebildet ist, Aufnahmedaten des Auges (16) durch zumindest eine der zwei Kameras (26, 28) zu erfassen und bei einer Beeinträchtigung der Aufnahmedaten von einer der zwei Kameras (26, 28) das Erfassen der Aufnahmedaten des Auges (16) durch die andere unbeeinträchtigte der zwei Kameras (26, 28) weiterzuführen, wobei ein Koordinatensystem der ersten Kamera (26) durch eine vorbestimmte Transformationsmatrix mit einem Koordinatensystem der zweiten Kamera (28) verknüpft ist, so dass die Koordinatensysteme der zumindest zwei Kameras (26, 28) aufeinander registriert sind, wobei die Behandlungsvorrichtung (10) eine Steuereinrichtung (18) aufweist, die dazu ausgebildet ist, eine Beeinträchtigung der Aufnahmedaten einer Kamera (26, 28) mittels eines Bildanalysealgorithmus zu bestimmen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Auges für eine Behandlung mit einem ophthalmologischen Laser einer Behandlungsvorrichtung. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Behandlungsvorrichtung mit mindestens einem ophthalmologischen Laser und einer Aufnahmevorrichtung. Behandlungsvorrichtungen und Verfahren zur Steuerung von ophthalmologischen Lasern zur Korrektur einer optischen Fehlsichtigkeit und/oder krankhaft oder unnatürlich veränderter Bereiche der Hornhaut (Kornea) sind im Stand der Technik bekannt. Dabei können zum Beispiel gepulste Laser und eine Strahlfokussierungseinrichtung so ausgebildet sein, dass Laserpulse in einem innerhalb des organischen Gewebes gelegenen Fokus eine Photodisruption und/oder Ablation bewirken, um ein Gewebe, insbesondere ein Gewebelentikel, aus der Hornhaut zu entfernen. Des Weiteren ist eine Überwachung des Auges während der Behandlung mit einem „Eye-Tracker“ bekannt, wobei ein „Eye-Tracker“ üblicherweise eine Kamera aufweist, die eine Augenposition beziehungsweise Augenausrichtung erfasst. Jedoch kann es vorkommen, dass die Kamera des Eye-Trackers beeinträchtigt wird, beispielsweise falls das Auge den Erfassungsbereich der Kamera zumindest teilweise verlässt oder falls der Erfassungsbereich der Kamera zumindest teilweise verdeckt wird, beispielsweise durch ein Kontaktelement der Behandlungsvorrichtung. Aus der DE 10 2019 219 122 A1 ist eine Positioniereinrichtung bekannt, die eine erste und eine zweite Aufnahmeeinheit aufweist, die Aufnahmedaten aus verschiedenen Aufnahmerichtungen bereitstellen, sowie eine Verschiebeeinheit zur Verschiebung der relativen Lage des Auges gegenüber einer optischen Öffnung des Lasertherapiesystems auf Basis von Steuerbefehlen und eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, Steuerbefehle auf Basis der Aufnahmedaten zu erzeugen. Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Überwachung eines Auges für eine Behandlung mit einer Behandlungsvorrichtung zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen, der folgenden Beschreibung sowie den Figuren offenbart. Die Erfindung basiert auf der Idee, dass eine Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme des Auges zumindest zwei Kameras aufweist, wobei eine, wie bisher üblich, koaxial auf einen Augenkontaktbereich ausgerichtet ist, und eine zweite nicht-koaxial. Das heißt, dass die zweite Kamera schräg auf das Auge ausgerichtet ist, sodass ein weiterer Sichtbereich auf das Auge ausgerichtet ist. Werden die Aufnahmedaten von einer Kamera beeinträchtigt, beispielsweise weil einer der Sichtbereiche verdeckt ist oder weil sich das Auge außerhalb des Sichtbereichs von einer der Kameras befindet, so kann die andere Kamera die Überwachung des Auges fortsetzen. Damit die Aufnahmen beider Kameras die gleiche Information liefern, beispielsweise um die Platzierung von Laserpulsen zu überwachen, werden die Koordinatensysteme der Kameras mit einer vorbestimmten Transformationsmatrix verknüpft, sodass die Koordinatensysteme aufeinander registriert sind. Vorzugsweise entspricht das aufeinander registrierte Koordinatensystem dem Koordinatensystems des ophthalmologischen Lasers. Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Auges für eine Behandlung mit einem ophthalmologischen Laser einer Behandlungsvorrichtung, wobei die Behandlungsvorrichtung eine Aufnahmevorrichtung mit zumindest zwei Kameras aufweist, wobei eine erste Kamera koaxial und eine zweite Kamera nicht-koaxial auf einen Augenkontaktbereich der Behandlungsvorrichtung ausgerichtet sind. Das Verfahren umfasst als Schritte ein Erfassen des Auges an dem Augenkontaktbereich mit Hilfe von Aufnahmedaten des Auges, die durch zumindest eine der zwei Kameras der Aufnahmevorrichtung aufgenommen werden, wobei bei einer Beeinträchtigung der Aufnahmedaten von einer der zwei Kameras, das Erfassen des Auges durch die andere unbeeinträchtigte der zwei Kameras weitergeführt wird, wobei ein Koordinatensystem der ersten Kamera durch eine vorbestimmte Transformationsmatrix mit einem Koordinatensystem der zweiten Kamera verknüpft ist, sodass die Koordinatensysteme der zumindest zwei Kameras aufeinander registriert sind. Mit anderen Worten weist die Behandlungsvorrichtung eine Aufnahmevorrichtung auf, die zumindest zwei Kameras umfasst. Hierbei ist eine erste Kamera koaxial auf einen Augenkontaktbereich ausgerichtet. Das heißt, die erste Kamera ist gerade auf das Auge, das sich im Augenkontaktbereich befinden kann, gerichtet, sodass die erste Kamera das Auge von vorne aufnimmt. Die zweite Kamera kann schräg auf den Augenkontaktbereich ausgerichtet sein, sodass die zweite Kamera das Auge aus einer seitlichen Perspektive aufnehmen kann. Des Weiteren können weitere Kameras vorgesehen sein, die mit jeweils unterschiedlichen Winkel auf den Augenkontaktbereich ausgerichtet sein können. Die Kameras können durch eine Transformationsmatrix, die in