技术领域
[0001] 本
发明涉及一种具有第一镜筒和第二镜筒的
手术显微镜。
背景技术
[0002] 配备为立体显微镜的手术显微镜通常包括用于主治医生的第一立体镜筒和用于辅助观察者或助手的第二镜筒。第二镜筒一般是立体的，但是也可能配备为单视场的。这类手术显微镜为已知的，且特别可用于眼科手术和神经外科手术中。
[0003] 在手术过程中，通常三维地调节手术显微镜的
位置和/或方向。
[0004] 这类调节通常由主治医生进行，结果是第一镜筒和第二镜筒的位置和方向三维地移动。常规地，例如，通过释放所设置的夹紧机构，或通过升高(overriding)滑动
联轴器，主治医生的镜筒和助手的镜筒可以手动地重新
定位或定向。常规滑动联轴器在多数情况下很难移动，且为了适当操作必须被非常精确和永久地调节，这被认为是常规滑动联轴器的一个特别的缺点。以这种方式手动调节镜筒还导致显微镜的不期望的移动和振动，由此，例如，延长在手术显微镜的两个所需要位置之间的中断时间，在该中断时间内是不可能观察的。这可能导致进行手术的延迟。
[0005] 特别地，在手术显微镜的重新定位之后调节辅助观察者的镜筒的需要导致时间的延迟，在所述延迟的时间内主治医生不能工作。
[0006] 例如，通过DE 20 2004 021 053 U1和DE 101 44 033 B4，这类手术显微镜是已知的。
[0007] DE 102 43 852 A1公开了一种显微镜，其中使用镜筒相对于显微镜的本体的旋转
角度的检测，以旋转
电子生成的图像，然后该图像被引入光束路径中。
发明内容
[0008] 因此本发明的目的是使由于与观察者镜筒的手动调节相关联的手术显微镜的移动或振动产生的中断时间最小化。
[0009] 为此，本发明提供了一种手术显微镜。所述手术显微镜包括第一镜筒和第二镜筒，其中设置有至少一个
传感器，所述至少一个传感器用于检测所述手术显微镜在三维空间中的位置和/或方向，所述第一镜筒和/或所述第二镜筒设置有定位和/或定向装置，所述定位和/或定向装置用于根据通过至少一个传感器检测的所述手术显微镜在空间中的位置和/或方向，定位和/或定向所述第一镜筒和/或所述第二镜筒。
[0010] 使用根据本发明的手术显微镜，由观察者镜筒的位置或方向的调节引起的显微镜的移动和振动被有效地避免。因此，调节之后手术显微镜是再次可用的，例如，对被观察的物体的观察角度的改变，大体上比用常规方式情况下更快。应当注意的是，所使用的术语“定位和/或定向装置”意欲包括由装置(“定位”)提供的平移和/或旋转(“定向”)。可专
门实现镜筒的定位或合适定向的装置也是可想到的。
[0011] 在一些
实施例中，所述定位和/或定向装置包括计算单元和至少一个
旋转接头，所述至少一个旋转接头具有与所述至少一个旋转接头相关联的致动
电机。
[0012] 在一些实施例中，所述第一镜筒设置为用于主治医生的镜筒且所述第二镜筒设置为用于助手的镜筒，所述第一镜筒可专门手动定位和/或定向，且所述第二镜筒包括定位和/或定向装置。
[0013] 在一些实施例中，所述第一镜筒和/或所述第二镜筒的所述定位和/或定向装置设置为重新建立所述手术显微镜移动之前存在的、所述第一镜筒或所述第二镜筒的位置和/或方向。
[0014] 在一些实施例中，所述定位和/或定向装置具有可分别建立所述第一镜筒和所述第二镜筒的可预选的位置和方向的功能。
[0015] 在一些实施例中，特别是在所述手术显微镜移动之前存在的、所述镜筒的位置和方向不能被重新建立的情况下，所述定位和/或定向装置能够提出所述镜筒的位置和方向。
[0016] 在一些实施例中，所述第一镜筒和/或所述第二镜筒设置为可手动调节的。
[0017] 在一些实施例中，在所述助手的观察光束路径中、特别是在所述第二镜筒中设置光学图像定向装置。
[0018] 本发明的另外优点和实施例从
说明书和
附图中更明显。
[0019] 定位和/或定向装置有用地包括计算单元和至少一个旋转接头，所述至少一个旋转接头具有与其相关联的致动电机。通过这些旋转接头彼此的合适对齐，特别是以简单的方式提供镜筒在三维空间中的所需方向是可能的。
[0020] 特别优选的是设置第一镜筒作为用于主治医生的镜筒，设置第二镜筒作为用于助手的镜筒，该第一镜筒可专门手动定位和/或定向，且第二镜筒包括本发明所限定的定位和/或定向装置。由此，可能的是，例如确保主治医生可非常快速地手动实施手术显微镜和他或她自己的镜筒的所需定向，而且在主治医生的显微镜的使用中没有另外的延迟的情况下，可实现用于助手的镜筒的对应校正。这类方法还可以特别便宜的方式提供，因为根据本发明的定位和/或定向装置仅提供用于助手。
[0021] 根据另一个优选实施例，可能的是，第一镜筒和/或第二镜筒的定位和/或定向装置设置为重新建立手术显微镜移动之前存在的第一镜筒或第二镜筒的位置和/或方向。这个功能特别在手术显微镜的位置的改变相对小的情况下是有利的。在手术显微镜的位置或方向的改变较大的情况下，例如将助手的镜筒的方向简单地在最大可能的程度上调节为手术显微镜的移动之前存在的方向被证明为是有利的。特别有利的是，在这方面简单地重新建立手术显微镜移动之前存在的镜筒相对于
水平面的倾斜角度。
[0022] 特别优选的是，定位和/或定向装置具有可以分别建立第一镜筒和第二镜筒的可预选的位置和方向的功能。特别地，在这种情况下，可预选的位置和方向可以有利地在特定的可预先限定的极限内建立。
[0023] 在这方面，证明为特别有利的是，特别是在手术显微镜移动之前存在的镜筒的位置和/或方向不能重新建立的情况下，定位和/或定向装置可以提出镜筒的位置和/或方向。在一个有利的实施例中，如果使用者的身体特征，例如身体大小是已知的，还可能利用使用者的身体特征。
[0024] 特别是为了安全原因，证明为有用的是第一镜筒和/或第二镜筒设置为可手动调节的。例如，甚至在定位和/或定向装置的电子部件或电子驱动部件中有
缺陷的情况下，由此可能确保手术显微镜的安全操作。
[0025] 根据另一个优选实施例，在助手的观察光束路径中、特别是在助手的镜筒中设置例如道威棱镜的光学图像定向装置。通过对应的调节或定向装置(例如，致动电机)，图像定向单元可根据助手的镜筒的方向以这样的方式定向：助手总是获得竖直和横向上正确的图像。有用地，助手的镜筒的定位和/或定向装置和调节或定向装置以这样的方式相互联接：镜筒的调节自动引起例如道威棱镜的对应调节。
[0026] 应当理解的是，在不超出本发明的范围的条件下，以上示出的特征和以下将说明的特征不仅可以以上示出的各个组合来使用，还可以以其他组合来使用或单独地使用。
[0027] 本发明基于示例性的实施例在附图中示意性的示出，且将参考附图在下面详细描述。
附图说明
[0028] 附图被连续地且以重叠的方式描述。相同的附图标记表示相同或相似部件。
[0029] 附图中：
[0030] 图1为根据本发明的手术显微镜的一个优选实施例的示意性简化描述，该手术显微镜具有用于主治医生的第一镜筒和用于助手的第二镜筒。
[0031] 部件列表
[0032] 2 主要立体光束路径
[0033] 3 主物镜
[0035] 6a，6b 偏转元件
[0036] 8 第一镜筒
[0037] 8a 目镜
[0038] 9 第二镜筒
[0039] 9a，9b 目镜
[0041] 11 眼睛
[0042] 13 旋转接头
[0043] 13a 致动电机
[0044] 18，19 旋转接头
[0045] 18a，19a 致动电机
[0046] 21，22，23，24，25a，25b 传感器
[0048] 40 光学图像定向装置
[0049] 100 手术显微镜
[0050] 110 控制单元
具体实施方式
[0051] 图1中，以侧视图示出了根据本发明的手术显微镜的一个优选实施例，该手术显微镜整体标为100。手术显微镜100设置有外壳5。在示出的侧视图中，仅示出了用于外科医生(主治医生)的右眼11的右主要立体光束路径2。用于分离用于主治医生的光束路径和用于助手的光束路径的偏转元件和部件标为6a、6b。
[0052] 手术显微镜包括用于主治医生的第一镜筒8和用于助手的第二镜筒9。第一镜筒8和第二镜筒9设置为双目镜筒，为了示意的目的，图1示出了用于第一镜筒8的一个目镜
8a和用于第二镜筒9的两个目镜9a、9b。
[0053] 为了确保最佳地观察物体1，手术显微镜100在所有三维空间内可枢转各种角度，以提供所需的或合适的、对物体1的观察角度。在图1中，该观察角度，即物体1的表面与手术显微镜的(示意性地示出的)主物镜3的光轴之间的角度大体上为90度。
[0054] 为了确保这个枢转性，手术显微镜100吊在仅示意性地示出的支架30上。支架30可以设置为例如底架或顶架，这不需要进一步说明。
[0055] 当枢转手术显微镜100时，需要确保用于主治医生的第一镜筒8和用于助手的第二镜筒8可以以
人体工学上可接受的方式来观察。为了确保这个，第一镜筒8和第二镜筒9配备有旋转接头。为了清楚的原因，图1中示出的旋转接头专门用于第二镜筒(助手的镜筒)9，且标为13、18和19。
[0056] 旋转接头13使第二镜筒9能够绕第一
旋转轴线10a旋转。旋转接头18使第二镜筒9能够绕第二旋转轴线10b旋转。最后，旋转接头19使第二镜筒9能够绕第三旋转轴线10c旋转。
[0057] 总而言之，示出的旋转接头13、旋转接头18和旋转接头19允许建立第二镜筒9在三维空间中所需要的方向。未示出的、但同样能够有利地设置的为使第一镜筒8和/或第二镜筒9可以平移移动的装置。例如，第二镜筒9可设置为沿第一旋转轴线10a和/或第二旋转轴线10b可延长的。用于平移移动的装置、以及旋转接头13、旋转接头18和旋转接头19代表本发明限定的定位和/或定向装置。
[0058] 为了检测手术显微镜100在三维空间中的方向，手术显微镜100设置有多个传感器，多个传感器仅示意性地示出且标为21、22、23、24、25a和25b。这些传感器不仅可设置在通过示例示出的手术显微镜外壳5上的位置21、22和23处，还可设置在任意其他的合适位置，包括特别在支架30上(传感器24)或在第一镜筒8或第二镜筒9上(传感器25a、传感器25b)。例如，这些传感器为用于检测就方向和位置而言的合适数量的
自由度的方向传感器。特别优选地，通过这些传感器可以检测五个或六个自由度。特别地，可使用旋转传感器、重
力传感器、
加速度传感器和/或惯性传感器作为方向传感器。这些传感器获得的数据被传递至与手术显微镜100相关联的(示意性示出的)控制单元110。为了说明，示意性地示出了传感器21与控制单元110之间的连接。然后，计算单元110能够确定手术显微镜100的当前方向或位置。控制单元110依次驱动与各个旋转接头13、旋转接头18和旋转接头19相关联的致动电机13a、致动电机18a和致动电机19a，这些电机使第二镜筒9对应手术显微镜的当前位置产生合适枢转(或移动)。
[0059] 为了确保助手在使用第二镜筒9时总是获得竖直和横向上正确的图像，助手的镜筒9中的光学图像定向单元示意性地示出，且标为40。特别地，这类图像定向单元可以道威棱镜的形式设置。
[0060] 这种情况下通过控制装置和致动电机产生的第二镜筒9的重新定位可基于各种标准和基本设置而进行。可想到的是，例如，重新建立手术显微镜100枢转之前存在的第二镜筒9的位置或方向。这种情况下，第二镜筒9、或至少目镜9a和目镜9b的在三维空间中的位置保持不变。
[0061] 同样可想到的是，基于特定的预定标准，例如，典型或已知的使用第二镜筒9的使用者的身体大小，通过分别与旋转接头13、旋转接头18和旋转接头19相关联的致动电机13a、致动电机18a和致动电机19a对应致动旋转接头13、旋转接头18和旋转接头19，实现第二镜筒9的不同的合适位置或方向。为了这个目的，控制装置可被设定以对第二镜筒9的使用者提供多个适当的位置。例如，首先可以建议第二镜筒9的第一位置和/或方向。如果使用者拒绝这个建议，可以提出另一个位置和/或方向。例如，通过致动合适的
开关或声学命令，可以实现这类拒绝(或接受)。有用地，镜筒的定向可能的适当三维角度区域可通过控制装置规定。
[0062] 再次应当注意的是，除了示出的旋转接头13、旋转接头18和旋转接头19或作为示出的旋转接头13、旋转接头18和旋转接头19的替代，可使用另外的旋转接头或平移调节部件，以确保第二镜筒9在三维空间中的最佳位置或方向。
[0063] 另外应当注意的是，通过由控制装置110驱动、与第一镜筒8的旋转接头(未示出)相关联的致动电机向第一镜筒8提供这类
自动调节性是可能的。
[0064] 然而，还应当注意的是，在实践中，用于主治医生的第一镜筒8可手动调节，且仅用于助手的第二镜筒9设置为以所描述的方式可自动调节的手术显微镜100的实施例是有利的。这个的原因是为了确保快速手术，主治医生通常优选通过致动显微镜本体上的对应把手将手术显微镜100带到所需的位置或方向。在这种情况下，第一镜筒8的对应手动调节证明为快速和可靠的。在这些移动的情况下发生的显微镜的振动可更容易被主治医生忍受，特别是因为他或她能够快速手动抑制这些振动(对应于渐近极限的情况)。然而，常规地，在这个枢转之后，当手术显微镜已经基本返回到休息位置，助手需要根据由主治医生选择的显微镜的枢转重新定位他或她的(第二)镜筒，由此产生使手术的连续延迟的另外振动。这些另外的振动可通过第二镜筒9的如所说明的使用自动调节工具(控制单元110，具有对应致动电机13a、致动电机18a和致动电机19a的旋转接头13、旋转接头18和旋转接头19)的构造来避免或至少最小化。
[0065] 有用地，第二镜筒9还是可手动调节的。为此，旋转接头13、旋转接头18和旋转接头19可设置有合适的滑动联轴器或可释放的夹紧机构。例如，为了安全原因，提供这种方式的、第二镜筒9的手动致动。
[0066] 根据本发明的一个特别有利的实施例，将通过根据本发明的定位和/或定向装置的自动定位和/或定向与电子控制的手动定位和/或定向结合是可能的。在这方面，例如，通过定位和/或定向装置选择的镜筒的位置的手动重新对齐将通过使用操纵杆装置进行。也通过这个特征，可以干扰快速可用性的、手术显微镜的振动甚至在重新定位之后都可以被最小化。
