DE9103433U1

DE9103433U1 - Illumination device for a surgical microscope

Info

Publication number: DE9103433U1
Application number: DE9103433U
Authority: DE
Original assignee: Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss AG
Priority date: 1991-03-20
Filing date: 1991-03-20
Publication date: 1991-06-20
Anticipated expiration: 2001-03-21

Description

Beschreibung: 91014 GDescription: 91014 G

Illumination device for a surgical microscope

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für ein Operationsmikroskop, mit einem Beleuchtungssystem, das außerhalb der optischen Achse des Mikroskopobjektivs angeordnet ist und mit mindestens einem vor der optischen Achse des Mikroskopobjektivs angeordneten Umlenkelement, welches das Beleuchtungslicht durch das Mikroskopobjektiv zum Objektpunkt hinlenkt.The invention relates to an illumination device for a surgical microscope, with an illumination system that is arranged outside the optical axis of the microscope objective and with at least one deflection element arranged in front of the optical axis of the microscope objective, which deflects the illumination light through the microscope objective to the object point.

Moderne Techniken der Chirurgie am Auge stellen fortschreitend neue Anforderungen an die Beleuchtungstechnik für ein am Operationsfeld verwendetes Operationsmikroskop.Modern techniques of eye surgery are placing increasing demands on the lighting technology for a surgical microscope used in the surgical field.

In der noch nicht veröffentlichten Patentanmeldung P 40 28 605.3 wird eine Beleuchtungseinrichtung für ein Operationsmikroskop beschrieben, bei dem vor dem Mikroskopobjektiv zwei Spiegel angeordnet sind, von denen der erste so gestaltet ist, daß er einen Teil des Beleuchtungslichtes in achsnäher Schrägbeleuchtung zum Objektpunkt hinlenkt und einen anderen Teil durchläßt zum zweiten Spiegel, welcher diesen Teil des Beleuchtungslichtes senkrecht in der optischen Achse des Mikroskopobjektives oder mindestens achsnäher als das erste Umlenkelement zum Objektpunkt lenkt. Die senkrecht auf das Operationsfeld auftreffenden Beleuchtungsstrahlen werden von der Netzhaut des Patientenauges diffus reflektiert und lassen die Linsenkapsel, das ist die Umhüllung der Augenlinse, durch das regrediente Licht in einem rötlichen Durchlicht erscheinen. In dieser Beleuchtung, der sogenannten Roten-Reflex-Beleuchtung, werden Gewebereste, die bei Kataraktoperationen nach Entfernen der Augenlinse abgesaugt werden müssen, kontrastreich sichtbar gemacht. Das achsnah einfallende Schräglicht trägt dazu bei, das gesamte Patientenauge auszuleuchten. Dies ist erforderlich, weil der Chirurg die Position der feinen Operationsinstrumente schonIn the as yet unpublished patent application P 40 28 605.3, an illumination device for a surgical microscope is described, in which two mirrors are arranged in front of the microscope objective, the first of which is designed in such a way that it directs part of the illumination light to the object point in oblique illumination close to the axis and allows another part to pass through to the second mirror, which directs this part of the illumination light vertically in the optical axis of the microscope objective or at least closer to the axis than the first deflection element to the object point. The illumination rays striking the surgical field vertically are diffusely reflected by the retina of the patient's eye and allow the lens capsule, which is the covering of the eye lens, to appear in a reddish transmitted light due to the reflective light. In this illumination, the so-called red reflex illumination, tissue residues that have to be suctioned off after the eye lens has been removed during cataract operations are made visible with high contrast. The oblique light that falls close to the axis helps to illuminate the entire patient’s eye. This is necessary because the surgeon must already determine the position of the fine surgical instruments

frühzeitig durch das Mikroskop erkennen muß, um ohne Gefahr für den Patienten den gewünschten Objektteil anfahren zu können. Wenn das gesamte Auge homogen beleuchtet wird, werden aber starke Lichtreflexe von operativen Hilfsmitteln, beispielsweise den Lidsperrern, sichtbar und vor allem wird durch die weiße Bindehaut des Patientenauges das von der Beleuchtungseinrichtung auftreffende Licht sehr intensiv zurückgestreut. Durch dieses unerwünschte Streulicht sieht der Chirurg am Ort des roten Reflexes ein kontrastarmes Bild und kann Details nicht oder nur ungenau erkennen.must be recognized early on through the microscope in order to be able to approach the desired part of the object without danger to the patient. However, if the entire eye is illuminated homogeneously, strong light reflections from surgical aids, such as eyelid speculums, become visible and, above all, the light from the lighting device is scattered back very intensely by the white conjunctiva of the patient's eye. Due to this undesirable scattered light, the surgeon sees a low-contrast image at the location of the red reflection and cannot see details or can only see them inaccurately.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Lichtverhältnisse im Operationsfeld zugunsten einer kontrastreicheren Darstellung zu verbessern.The invention is based on the object of improving the lighting conditions in the surgical field in favor of a higher-contrast display.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vor der Kondensorlinse des Beleuchtungssystems eine Blende angeordnet ist, die in ihrem kreisförmigen zentrischen Teil den überwiegenden Teil des auftreffenden Beleuchtungslichtes durchläßt und in ihrem ringförmigen Außenbereich den überwiegenden Teil des auftreffenden Beleuchtungslichtes absorbiert. Zweckmäßigerweise besteht die Blende aus optischem Glas, das für die Blendenwirkung im ringförmigen Bereich bis zu einem Transmissionsgrad von 3% mit einem lichtabsorbierenden Material beschichtet ist, während der kreisförmige zentrische Innenbereich unbeschichtet ist. Der Durchmesser des kreisförmigen Innenbereiches muß so groß sein, daß er bei der Abbildung auf dem Patientenauge bis zum äußeren Rand von dessen Iris geht und somit auch die geweitete Pupille des Patienten voll ausleuchtet.This object is achieved according to the invention in that a diaphragm is arranged in front of the condenser lens of the lighting system, which lets through most of the incident illumination light in its circular central part and absorbs most of the incident illumination light in its ring-shaped outer part. The diaphragm is expediently made of optical glass, which is coated with a light-absorbing material in the ring-shaped area up to a transmission level of 3% for the diaphragm effect, while the circular central inner area is uncoated. The diameter of the circular inner area must be large enough that when imaged on the patient's eye it extends to the outer edge of the iris and thus fully illuminates the patient's dilated pupil.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die geweitete Patientenpupille voll ausgeleuchtet wird und daß das gesamte restliche Objektfeld gleichzeitig mit stark reduzierter Lichtintensität ausgeleuchtet wird, welches zwar die Operationsinstrumente noch gut sichtbar erscheinen läßt, aber unerwünschteThe advantages achieved with the invention are in particular that the dilated patient pupil is fully illuminated and that the entire remaining object field is simultaneously illuminated with greatly reduced light intensity, which allows the surgical instruments to still appear clearly visible, but eliminates undesirable

Lichtreflexe von den operativen Hilfsmitteln und den Operationsinstrumenten stark vermindert und auch das von der weißen Bindehaut stammende Streulicht unterdrückt. Der Chirurg erhält dadurch am Ort der Operation beim Blick durch das Operationsmikroskop einen maximalen Kontrast und eine Steigerung der Tiefenwahrnehmung. Durch die Position der Blende vor dem Kondensor der Beleuchtungseinrichtung ist gewährleistet, daß die Schärfenebene der Übergangszone der Blende in der Schärfenebene des Mikroskopes liegt.Light reflections from the surgical aids and the surgical instruments are greatly reduced and the scattered light from the white conjunctiva is also suppressed. The surgeon thus receives maximum contrast and an increase in depth perception at the site of the operation when looking through the surgical microscope. The position of the aperture in front of the condenser of the lighting device ensures that the focal plane of the transition zone of the aperture lies in the focal plane of the microscope.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.

Es zeigenShow it

Figur 1 eine schematische Darstellung der Beleuchtungseinrichtung mit einem Teil des Operationsmikroskopes;Figure 1 is a schematic representation of the illumination device with a part of the surgical microscope;

Figur 2 die erfindungsgemäße Beleuchtungsblende.Figure 2 shows the lighting aperture according to the invention.

In der Darstellung der Figur 1 ist mit dem Bezugszeichen (13) ein Lichtleiter bezeichnet, vor dem die Blende (9), ein optischer Kondensor (4) und die Abbildungsoptik (5) des Beleuchtungssystems angeordnet sind. Außerdem ist im Beleuchtungsstrahlengang vor der Achse (1) des Mikroskopobjektives (2) ein Umlenkelement (3) angeordnet, welches das Beleuchtungslicht in einem achsnahen Winkel &agr; zum Objektpunkt (8) hinlenkt. Das Umlenkelement (3) läßt einen Teil des Beleuchtungslichtes durch und unabgelenkt auf ein Umlenkelement (4) fallen, von dem es unter einem kleineren Winkel als &agr; oder auch koaxial mit der optischen Achse (1) zum Objekt gelenkt wird. Der Teil der binokularen Beobachtungsoptik des Operationsmikroskopes, der in der Darstellung der Figur 1 sichtbar ist, ist mit (6a) bezeichnet, seine optische Achse mit (10).In the illustration in Figure 1, the reference number (13) designates a light guide, in front of which the aperture (9), an optical condenser (4) and the imaging optics (5) of the illumination system are arranged. In addition, a deflection element (3) is arranged in the illumination beam path in front of the axis (1) of the microscope objective (2), which deflects the illumination light at an angle α close to the axis to the object point (8). The deflection element (3) allows part of the illumination light to pass through and fall undeflected onto a deflection element (4), from which it is directed to the object at a smaller angle than α or coaxially with the optical axis (1). The part of the binocular observation optics of the surgical microscope that is visible in the illustration in Figure 1 is designated by (6a), its optical axis by (10).

In der Darstellung der Figur 2 ist die erfindungsgemäße Blende in der Draufsicht gezeigt. Sie besteht aus einer Scheibe optischen Glases, deren zentrischer Teil (11) das auftreffende Beleuchtungslicht ungehindert durchläßt. Der Durchmesser ist in einem Ausführungsbeispiel so groß, daß bei einer Objektivbrennweite von f = 200 mm am Patientenauge ein Leuchtfeld von 14 ± 1 mm Durchmesser entsteht. Der ringförmige Bereich (12) hat für das auftreffende Beleuchtungslicht einen Transmissionsgrad von 3%. Dadurch entsteht im Operationsfeld um einen hellen zentrischen Bereich ein abgedunkelter Bereich, in dem zwar die Operationsinstrumente für den Chirurgen noch gut sichtbar sind, unerwünschte Lichtreflexe jedoch ausgeschaltet sind.In the illustration in Figure 2, the aperture according to the invention is shown in plan view. It consists of a disc of optical glass, the central part (11) of which allows the incident illumination light to pass through unhindered. In one embodiment, the diameter is so large that, with a lens focal length of f = 200 mm, a light field of 14 ± 1 mm in diameter is created on the patient's eye. The ring-shaped area (12) has a transmission factor of 3% for the incident illumination light. This creates a darkened area in the operating field around a bright central area in which the surgical instruments are still clearly visible to the surgeon, but undesirable light reflections are eliminated.

Claims

Protection claims:

1. Illumination device for a surgical microscope, with an illumination system which is arranged outside the optical axis (1) of the microscope objective (2) and with at least one deflection element (3, 4) arranged in the illumination beam path in front of the optical axis (1) of the microscope objective (2), which deflects the illumination light through the microscope objective (2) to the object point (8), characterized in that a diaphragm (9) is arranged in front of the condenser lens (4) of the illumination system, which in its central part (11) lets through the majority of the incident illumination light and in its outer region (12) absorbs the majority of the incident illumination light.

2. Lighting device according to claim 1, characterized in that the aperture (9) is circular in shape and its central part (11) fully illuminates the pupil of the patient's eye when it is projected onto the patient's eye.

3. Lighting device according to claim 2, characterized in that the diaphragm (9) consists of optical glass.

4. Lighting device according to claim 3, characterized in that the annular outer region (12) of the diaphragm (9) is coated with light-absorbing material up to a transmittance of 3% and that the circular inner region (11) of the diaphragm (9) is uncoated.