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    • 专利摘要:
    Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines augenchirurgischen Lasers (18) für die Abtrennung eines Volumenkörpers (12) mit vordefinierten Grenzflächen (14, 16) aus einer menschlichen oder tierischen Hornhaut, umfassend ein Steuern des Lasers (18) mittels einer Steuereinrichtung (20) derart, dass dieser gepulste Laserpulse in einem vordefinierten Muster in die Hornhaut abgibt, wobei die Grenzflächen (14, 16) des abzutrennenden Volumenkörpers (12) durch das vordefinierte Muster definiert sind und die Grenzflächen (14, 16) mittels Photodisruption erzeugt werden, wobei die Grenzflächen (14, 16) des Volumenkörpers (12) derart bestimmt werden, dass ein krankhafter und/oder unnatürlich veränderter Bereich (32) innerhalb der Stroma der Hornhaut umschlossen wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Behandlungsvorrichtung (10) mit mindestens einem augenchirurgischen Laser (18) für die Abtrennung eines vordefinierten Hornhautvolumens (12) mit vordefinierten Grenzflächen (14, 16) eines menschlichen oder tierischen Auges mittels Photodisruption und mindestens einer Steuereinrichtung (20) für den oder die Laser (18), die ausgebildet ist, die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen.
    公开号:EP3695818A1
    申请号:EP20155997.8
    申请日:2020-02-07
    公开日:2020-08-19
    发明作者:Samuel Arba-Mosquera；Pascal NAUBEREIT；Thomas Wendler
    申请人:Schwind Eye Tech Solutions GmbH；
    IPC主号:A61F9-00
    专利说明:
    [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Steuerung eines augenchirurgischen Lasers für die Abtrennung eines Volumenkörpers mit vordefinierten Grenzflächen aus einer menschlichen oder tierischen Hornhaut. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Behandlungsvorrichtung mit mindestens einem augenchirurgischen Laser für die Abtrennung eines vordefinierten Hornhautvolumens mit vordefinierten Grenzflächen eines menschlichen oder tierischen Auges mittels Photodisruption und mindestens einer Steuereinrichtung für den oder die Laser sowie ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium.
    [0002] Trübungen und Narben innerhalb der Hornhaut, die durch Entzündungen, Verletzungen oder angeborene Erkrankungen entstehen können, beeinträchtigen das Sehvermögen. Insbesondere für den Fall, dass diese krankhaften und/oder unnatürlich veränderten Bereiche der Hornhaut in der Sehachse des Auges liegen, wird eine klare Sicht erheblich gestört. In bekannter Art und Weise werden die so veränderten Bereiche durch eine sogenannte phototherapeutische Keratektomie (PTK) mittels eines ablativ wirkenden Lasers, zum Beispiel einem Excimer-Laser, beseitigt. Dies ist jedoch nur möglich, wenn die krankhaften und/oder unnatürlich veränderten Bereiche der Hornhaut in den oberflächlichen Schichten der Hornhaut liegen. Tieferliegende Bereiche, insbesondere innerhalb der Stroma, sind mittels ablativer Laserverfahren nicht erreichbar. Hier müssen zusätzliche Maßnahmen, wie zum Beispiel die Freilegung der tieferliegenden Bereiche mittels eines zusätzlichen Hornhautschnitts, ergriffen werden. Durch die zusätzlichen Maßnahmen wird nachteiligerweise die Behandlungsdauer deutlich erhöht. Zudem besteht die Gefahr, dass es durch die zusätzlichen Hornhautschnitte zu weiteren Komplikationen, wie zum Beispiel dem Auftreten von Entzündungen an den Schnittstellen kommt.
    [0003] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Behandlungsvorrichtung zur Steuerung eines augenchirurgischen Lasers für die Abtrennung eines Volumenkörpers mit vordefinierten Grenzflächen aus einer menschlichen oder tierischen Hornhaut bereitzustellen, mit denen die Nachteile des Standes der Technik überwunden werden.
    [0004] Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein gattungsgemäßes Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1, eine gattungsgemäße Behandlungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie ein Computerprogramm gemäß den Merkmalen des Anspruchs 12 und ein computerlesbares Medium gemäß den Merkmalen des Anspruchs 13.
    [0005] Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens als vorteilhafte Ausgestaltungen der Behandlungsvorrichtung, des Computerprogramms und des computerlesbaren Mediums und umgekehrt anzusehen sind.
    [0006] Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines augenchirurgischen Lasers für die Abtrennung eines Volumenkörpers mit vordefinierten Grenzflächen aus einer menschlichen oder tierischen Hornhaut, wobei das Verfahren ein Steuern des Lasers mittels einer Steuereinrichtung umfasst, derart, dass dieser gepulste Laserpulse in einem vordefinierten Muster in die Hornhaut abgibt, wobei die Grenzflächen des abzutrennenden Volumenkörpers durch das vordefinierte Muster definiert sind und die Grenzflächen mittels des Photodisruption erzeugt werden. Dabei werden die Grenzflächen des Volumenkörpers derart bestimmt, dass ein krankhafter und/oder unnatürlich veränderter Bereich innerhalb des Stroma der Hornhaut umschlossen wird. Der Laser wird dabei derart gesteuert wird, dass mindestens ein Schnitt oder mindestens eine Öffnung in einem vordefinierten Winkel und mit einer vordefinierten Geometrie in der Hornhaut erzeugt wird, wobei der Schnitt oder die Öffnung eine Grenzfläche des Volumenkörpers schneidet und bis zu einer Oberfläche der Hornhaut ausgebildet ist, so dass der Volumenkörper über den Schnitt oder die Öffnung aus der Hornhaut entfernbar ist und wobei die Oberfläche der Hornhaut eine mittels Abtragen oder Verschieben einer obersten Hornhautschicht und/oder mittels Herstellung einer Hornhautklappe künstlich erzeugte Oberfläche des Auges ist. Damit ist das erfindungsgemäße Verfahren für eine Vielzahl von phototherapeutische Keratektomieverfahren verwendbar. Die Anwendungsmöglichkeiten werden deutlich erhöht.
    [0007] Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, krankhafte und/oder unnatürlich veränderte Bereiche in der Stroma der Hornhaut, das heißt in tieferliegenden Bereichen der Hornhaut, zuverlässig zu entfernen. Eine zusätzliche Freilegung dieser tieferliegenden Bereiche der Hornhaut mittels zusätzlicher Hornhautschnitte ist grundsätzlich nicht notwendig. Dadurch kann die Behandlungsdauer deutlich verkürzt werden, mögliche Komplikationen durch die üblicherweise erforderlichen zusätzlichen Hornhautschnitte werden vermieden.
    [0008] Der Volumenkörper kann dabei lentikelartig ausgebildet sein, wodurch ein einfaches Entfernen über den genannten Schnitt oder die genannte Öffnung möglich ist. Dadurch, dass der abzutrennende Volumenkörper lediglich durch die Grenzflächen beschrieben und definiert ist und diese Grenzflächen einerseits das krankhafte und/oder unnatürlich veränderte Gewebe beziehungsweise den entsprechend veränderten Bereich umschließen und andererseits mittels Photodisruption erzeugt werden, kann auf einen vollflächigen beziehungsweise vollvolumigen Abtrag des Volumenkörpers verzichtet werden. Es werden lediglich die Grenzflächen mittels Photodisruption erzeugt, sodass anschließend der vordefinierte Volumenkörper aus der Hornhaut entnommen werden kann. Unter dem Begriff "Grenzflächen" ist auch zu verstehen, dass der Volumenkörper gegebenenfalls mittels einer einzigen in der Hornhaut liegenden Grenzfläche definiert und abgetrennt werden kann. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können einerseits phototherapeutische Keratektomie-Verfahren in tiefen Bereichen der Hornhaut, insbesondere der Stroma, durchgeführt werden. Andererseits wird die Behandlungsdauer für die Abtrennung des Volumenkörpers verkürzt, zudem wird auch der Energieeintrag in die Hornhaut des Patienten signifikant reduziert. Der lentikelartige Volumenkörper kann dabei in einem konzentrisch um ein Zentrum der Hornhaut angeordneten Bereich oder konzentrisch zu einer optischen Achse des Auges angeordnet sein. Es ist aber auch möglich, dass der lentikelartige Volumenkörper in einem nicht konzentrisch um das Zentrum der Hornhaut angeordneten Bereich oder nicht konzentrisch zu der optischen Achse des Auges angeordnet ist.
    [0009] In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Laser derart gesteuert, dass das vordefinierte Muster zumindest teilweise kreis- und/oder spiralförmig abgetragen wird. Dabei kann der Start der Photodisruption durch die einzelnen Laserpulse im Zentrum der jeweiligen Grenzfläche oder auch am Rand der jeweiligen Grenzfläche erfolgen.
    [0010] In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das vordefinierte Muster anhand eines oder mehrerer Steuerdatensätze definiert, wobei der oder die Steuerdatensätze Steuerdaten zur Positionierung und/oder zur Fokussierung einzelner Laserpulse in der Hornhaut umfassen. Die Ermittlung der Steuerdatensätze ist bekannt und ergeben sich insbesondere aus der topografischen und/oder pachymetrischen Vermessung der zu behandelnden Hornhaut sowie der Art, der Lage und des Umfangs des krankhaften und/oder unnatürlich veränderten Bereichs innerhalb der Stroma der Hornhaut. Insbesondere werden die Steuerdatensätze zumindest durch ein Bereitstellen von topographischen und/oder pachymetrischen und/oder morphologischen Daten der unbehandelten Hornhaut und ein Bereitstellen von topographischen und/oder pachymetrischen und/oder morphologischen Daten des zu entfernenden krankhaft und/oder unnatürlich veränderten Bereichs innerhalb der Hornhaut, erzeugt.
    [0011] In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der abzutrennende Volumenkörper derart ausgebildet, dass durch die Entfernung des Volumenkörpers zudem eine refraktive Korrektur des Auges erfolgt. Bei den genannten Fehlsichtigkeiten des Auges kann es sich um Myopie, Hyperopie, Presbyopie, Astigmatismus oder auch andere Fehlsichtigkeiten des Auges handeln. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass der krankhaft veränderte Bereich innerhalb der Hornhaut eine Trübung und/oder eine Narbe ist.
    [0012] In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Steuereinrichtung derart ausgebildet, dass der Laser Laserpulse in einem Wellenlängenbereich zwischen 300 nm und 1400 nm, vorzugsweise zwischen 900 nm und 1200 nm, bei einer jeweiligen Pulsdauer zwischen 1 fs und 1 ns, vorzugsweise zwischen 10 fs und 10 ps, und einer Wiederholungsfrequenz größer 10 KHz, vorzugsweise zwischen 100 KHz und 100 MHz, abgibt. Derartige Laser werden bereits für photodisruptive Verfahren in der Augenchirurgie verwendet. So beschreibt beispielsweise die EP 2 211 803 B1 einen entsprechenden Femtosekundenlaser, der zur Herstellung eines so genannten Lentikels, das heißt eines linsenartigen Volumenkörpers, innerhalb der Hornhaut verwendet wird. Das so hergestellte Lentikel wird anschließend über einen Schnitt in der Hornhaut aus dieser entnommen. Die Verwendung derartiger photodisruptiver Laser anstelle von ablativ wirkenden Lasern bei der phototherapeutische Keratektomie (PTK) ist jedoch neu und aus dem Stand der Technik nicht bekannt. Die Verwendung von photodisruptiven Lasern bei dem erfindungsgemäßen Verfahren weist zudem den Vorteil auf, dass die Bestrahlung der Hornhaut nicht in einem Wellenlängenbereich unter 300 nm erfolgen muss. Dieser Bereich wird in der Lasertechnik unter dem Begriff "tiefes Ultraviolett" subsumiert. Dadurch wird vorteilhafterweise vermieden, dass durch diese sehr kurzwelligen und energiereichen Strahlen eine unbeabsichtigte Schädigung der Hornhaut erfolgt. Photodisruptive Laser der hier verwendeten Art bringen üblicherweise gepulste Laserstrahlung mit einer Pulsdauer zwischen 1 fs und 1 ns in das Hornhautgewebe ein. Dadurch kann die für den optischen Durchbruch notwendige Leistungsdichte des jeweiligen Laserpulses räumlich eng begrenzt werden, so dass eine hohe Schnittgenauigkeit bei der Erzeugung der Grenzflächen gewährleistet ist.
    [0013] Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Behandlungsvorrichtung mit mindestens einem augenchirurgischen Laser für die Abtrennung eines vordefinierten Hornhautvolumens mit vordefinierten Grenzflächen eines menschlichen oder tierischen Auges mittels Photodisruption und mindestens einer Steuereinrichtung für den oder die Laser, die ausgebildet ist, die Schritte des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auszuführen. Die erfindungsgemäße Behandlungsvorrichtung ermöglicht es, dass die bei der Verwendung üblicher ablativer Behandlungsvorrichtungen auftretenden Nachteile, nämlich relativ lange Behandlungszeiten und ein relativ hoher Energieeintrag durch den Laser in die Hornhaut, zuverlässig vermieden werden. Diese Vorteile werden insbesondere durch die Ausbildung des augenchirurgischen Lasers als photodisruptiver Laser erzielt.
    [0014] Dabei ist der Laser geeignet, Laserpulse in einem Wellenlängenbereich zwischen 300 nm und 1400 nm, vorzugsweise zwischen 900 nm und 1200 nm, bei einer jeweiligen Pulsdauer zwischen 1 fs und 1 ns, vorzugsweise zwischen 10 fs und 10 ps, und einer Wiederholungsfrequenz größer 10 KHz, vorzugsweise zwischen 100 KHz und 100 MHz, abzugeben.
    [0015] In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung umfasst die Steuereinrichtung mindestens eine Speichereinrichtung zur zumindest temporären Speicherung von mindestens einem Steuerdatensatz, wobei der oder die Steuerdatensätze Steuerdaten zur Positionierung und/oder zur Fokussierung einzelner Laserpulse in der Hornhaut umfassen; und mindestens eine Strahleneinrichtung zur Strahlführung und/oder Strahlformung und/oder Strahlablenkung und/oder Strahlfokussierung eines Laserstrahls des Lasers aufweist. Die genannten Steuerdatensätze werden dabei üblicherweise anhand einer gemessenen Topografie und/oder Pachymetrie und/oder Morphologie der zu behandelnden Hornhaut und der Art des zu entfernenden, krankhaft und/oder unnatürlich veränderten Bereichs innerhalb der Hornhaut, erzeugt.
    [0016] Weitere Merkmale und deren Vorteile sind den Beschreibungen des ersten Erfindungsaspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen jedes Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des jeweils anderen Erfindungsaspekts anzusehen sind.
    [0017] Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass die Behandlungsvorrichtung gemäß dem zweiten Erfindungsaspekt die Verfahrensschritte gemäß dem ersten Erfindungsaspekt ausführt. Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm gemäß dem dritten Erfindungsaspekt gespeichert ist. Weitere Merkmale und deren Vorteile sind den Beschreibungen des ersten und zweiten Erfindungsaspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen jedes Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des jeweils anderen Erfindungsaspekts anzusehen sind.
    [0018] Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Abtrennung eines Volumenkörpers mit vordefinierten Grenzflächen aus einer menschlichen oder tierischen Hornhaut, umfassend: Steuern eines Lasers mittels einer Steuereinrichtung derart, dass dieser gepulste Laserpulse in einem vordefinierten Muster in die Hornhaut abgibt, wobei die Grenzflächen des abzutrennenden Volumenkörpers durch das vordefinierte Muster definiert sind und die Grenzflächen mittels Photodisruption erzeugt werden, wobei die Grenzflächen des Volumenkörpers derart bestimmt werden, dass ein krankhafter und/oder unnatürlich veränderter Bereich innerhalb der Stroma der Hornhaut umschlossen wird, wobei der Laser derart gesteuert wird, dass mindestens ein Schnitt oder mindestens eine Öffnung in einem vordefinierten Winkel und mit einer vordefinierten Geometrie in der Hornhaut erzeugt wird, wobei der Schnitt oder die Öffnung eine Grenzfläche des Volumenkörpers schneidet und bis zu einer Oberfläche der Hornhaut ausgebildet ist, so dass der Volumenkörper über den Schnitt oder die Öffnung aus der Hornhaut entfernbar ist und wobei die Oberfläche der Hornhaut eine mittels Abtragen oder Verschieben einer obersten Hornhautschicht und/oder mittels Herstellung einer Hornhautklappe künstlich erzeugte Oberfläche des Auges ist.
    [0019] Das erfindungsgemäße Verfahren ist für eine Vielzahl von Verfahren bei der Korrektur von Fehlsichtigkeiten des Auges verwendbar. Insbesondere bei der photorefraktiven Keratektomie (PRK), bei der Laser-epithelialen Keratomileusis (LASIK), der epithelialen Laser-in-situ-Keratomileusis (Epi-LASIK) oder der transepithelialen photorefraktiven Keratektomie (Trans-PRK) kann das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden. Es handelt sich dabei um ein Verfahren, bei dem ein Gewebeabtrag unter anderem unterhalb einer künstlich erzeugten Hornhautoberfläche stattfindet. Im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren zur Gewebeabtragung der künstlichen Hornhautoberfläche wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Laser jedoch derart gesteuert, dass keine vollflächige Abtragung eines vordefinierten Volumenkörpers der Hornhaut erfolgt, sondern der Volumenkörper durch die genannten Grenzflächen definiert wird und die in der Hornhaut liegenden Grenzflächen mittels Photodisruption erzeugt werden. Der Volumenkörper kann dabei lentikelartig ausgebildet sein.
    [0020] Zudem kann der Laser derart gesteuert werden, dass das vordefinierte Muster zumindest teilweise kreis- und/oder spiralförmig abgetragen wird. Es besteht auch die Möglichkeit, dass das vordefinierte Muster anhand eines oder mehrerer Steuerdatensätze definiert ist, wobei der oder die Steuerdatensätze Steuerdaten zur Positionierung und/oder zur Fokussierung einzelner Laserpulse in der Hornhaut umfassen. Die Steuerdatensätze werden zumindest durch ein Bereitstellen von topographischen und/oder pachymetrischen und/oder morphologischen Daten der unbehandelten Hornhaut und ein Bereitstellen von topographischen und/oder pachymetrischen und/oder morphologischen Daten des zu entfernenden krankhaft veränderten Bereichs innerhalb der Hornhaut, erzeugt.
    [0021] Der abzutrennende Volumenkörper kann des Weiteren derart ausgebildet sein, dass durch seine Entfernung zudem eine Korrektur einer Fehlsichtigkeit des Auges erfolgt. Der krankhaft veränderte Bereich innerhalb der Hornhaut kann eine Trübung und/oder eine Narbe sein.
    [0022] Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass der Laser Laserpulse in einem Wellenlängenbereich zwischen 300 nm und 1400 nm, vorzugsweise zwischen 900 nm und 1200 nm, bei einer jeweiligen Pulsdauer zwischen 1 fs und 1 ns, vorzugsweise zwischen 10 fs und 10 ps, und einer Wiederholungsfrequenz größer 10 KHz, vorzugsweise zwischen 100 KHz und 100 MHz, abgibt.
    [0023] Weitere Merkmale und deren Vorteile sind den Beschreibungen des ersten Erfindungsaspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen jedes Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des jeweils anderen Erfindungsaspekts anzusehen sind.
    [0024] Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen. Dabei zeigt:Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung; und Fig. 2 eine Prinzipdarstellung der Erzeugung eines abzutrennenden Volumenkörpers gemäß der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
    [0025] Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Behandlungsvorrichtung 10 mit einem augenchirurgischen Laser 18 für die Abtrennung eines vordefinierten Hornhautvolumens beziehungsweise Volumenkörpers 12 mit vordefinierten Grenzflächen 14, 16 einer Hornhaut eines menschlichen oder tierischen Auges mittels Photodisruption. Man erkennt, dass neben dem Laser 18 eine Steuereinrichtung 20 für den Laser 18 ausgebildet ist, sodass dieser gepulste Laserpulse in einem vordefinierten Muster in die Hornhaut abgibt, wobei die Grenzflächen 14, 16 des abzutrennenden Volumenkörpers 12 durch das vordefinierte Muster mittels Photodisruption erzeugt werden. Die Grenzflächen 14, 16 bilden in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen lentikelartigen Volumenkörper 12 aus, wobei die Position des Volumenkörpers 12 derart gewählt ist, dass ein krankhafter und/oder unnatürlich veränderter Bereich 32 (siehe Figur 2) innerhalb der Stroma 36 der Hornhaut umschlossen wird. Des Weiteren ist aus Figur 1 erkennbar, dass zwischen der Stroma 36 und dem Epithelium 28 die so genannten Bowman Membran 38 ausgebildet ist.
    [0026] Des Weiteren erkennt man, dass der durch den Laser 18 erzeugte Laserstrahl 24 mittels einer Strahleinrichtung 22, nämlich einer Strahlablenkungsvorrichtung, wie zum Beispiel einem Scanner, in Richtung einer Oberfläche 26 der Hornhaut abgelenkt wird. Die Strahlablenkvorrichtung 22 wird ebenfalls durch die Steuereinrichtung 20 gesteuert um das genannte vordefinierte Muster in der Hornhaut zu erzeugen.
    [0027] Bei dem dargestellten Laser 18 handelt es sich um einen photodisruptiven Laser der ausgebildet ist, Laserpulse in einem Wellenlängenbereich zwischen 300 nm und 1400 nm, vorzugsweise zwischen 900 nm und 1200 nm, bei einer jeweiligen Pulsdauer zwischen 1 fs und 1 ns, vorzugsweise zwischen 10 fs und 10 ps, und einer Wiederholungsfrequenz größer 10 KHz, vorzugsweise zwischen 100 KHz und 100 MHz, abzugeben.
    [0028] Die Steuereinrichtung 20 weist zudem eine Speichereinrichtung (nicht dargestellt) zur zumindest temporären Speicherung von mindestens einem Steuerdatensatz auf, wobei der oder die Steuerdatensätze Steuerdaten zur Positionierung und/oder zur Fokussierung einzelner Laserpulse in der Hornhaut umfassen. Die Positionsdaten und/oder Fokussierungsdaten der einzelnen Laserpulse werden anhand einer zuvor gemessenen Topografie und/oder Pachymetrie und//oder der Morphologie der Hornhaut und dem zu entfernenden, krankhaften und/oder unnatürlich veränderten Bereich 32 innerhalb der Stroma 36 des Auges erzeugt.
    [0029] Figur 2 zeigt eine Prinzipdarstellung der Erzeugung des abzutrennenden Volumenkörpers 12 gemäß einer Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens. Man erkennt, dass mittels des gepulsten Laserstrahls 24, der über die Strahlablenkvorrichtung 22 in Richtung der Hornhaut beziehungsweise in Richtung der Oberfläche 26 der Hornhaut gelenkt wird, die Grenzflächen 14, 16 erzeugt werden. Die Grenzflächen 14, 16 bilden dabei einen lentikelartigen Volumenkörper aus, der den krankhaften und/oder unnatürlich veränderten Bereich 32 innerhalb der Stroma 36 umschließt. Des Weiteren erzeugt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Laser 18 einen weiteren Schnitt 34, der in einem vordefinierten Winkel und mit einer vordefinierten Geometrie den Volumenkörper schneidet und bis zu der Oberfläche 26 der Hornhaut ausgebildet ist. Der durch die Grenzflächen 14, 16 definierte Volumenkörper kann dann über den Schnitt 34 aus der Hornhaut entfernt werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der krankhafte und/oder unnatürlich veränderte Bereich 32 innerhalb der Stroma 36 und außerhalb einer optischen Achse 30 des Auges ausgebildet.
    [0030] In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird zunächst mittels dem Laserstrahl 24 die Grenzfläche 14, das heißt die tiefer im Auge beziehungsweise der Stroma 36 liegende Grenzfläche ausgebildet. Dies kann durch ein zumindest teilweise kreis- und/oder spiralförmiges Führen des Laserstrahls 24 gemäß dem vordefinierten Muster erfolgen. Anschließend wird auf vergleichbare Art und Weise die Grenzfläche 16 erzeugt, sodass die Grenzflächen 14, 16 den lentikelförmigen Volumenkörper 12 (siehe auch Fig. 1) ausbilden.
    [0031] Anschließend wird der Schnitt 34 ebenfalls mit dem Laser 18 erzeugt. Die Reihenfolge der Erzeugung der Grenzflächen 14, 16 und des Schnitts 34 kann jedoch auch geändert werden.
    权利要求:
    Claims (13)
    [0001] Verfahren zur Steuerung eines augenchirurgischen Lasers (18) für die Abtrennung eines Volumenkörpers (12) mit vordefinierten Grenzflächen (14, 16) aus einer menschlichen oder tierischen Hornhaut, umfassend:
    - Steuern des Lasers (18) mittels einer Steuereinrichtung (20) derart, dass dieser gepulste Laserpulse in einem vordefinierten Muster in die Hornhaut abgibt, wobei die Grenzflächen (14, 16) des abzutrennenden Volumenkörpers (12) durch das vordefinierte Muster definiert sind und die Grenzflächen (14, 16) mittels Photodisruption erzeugt werden, wobei die Grenzflächen (14, 16) des Volumenkörpers (12) derart bestimmt werden, dass ein krankhafter und/oder unnatürlich veränderter Bereich (32) innerhalb der Stroma der Hornhaut umschlossen wird,wobei der Laser (18) derart gesteuert wird, dass mindestens ein Schnitt (34) oder mindestens eine Öffnung in einem vordefinierten Winkel und mit einer vordefinierten Geometrie in der Hornhaut erzeugt wird, wobei der Schnitt (34) oder die Öffnung eine Grenzfläche (14, 16) des Volumenkörpers (12) schneidet und bis zu einer Oberfläche (26) der Hornhaut ausgebildet ist, so dass der Volumenkörper (12) über den Schnitt (34) oder die Öffnung aus der Hornhaut entfernbar ist undwobei die Oberfläche (26) der Hornhaut eine mittels Abtragen oder Verschieben einer obersten Hornhautschicht und/oder mittels Herstellung einer Hornhautklappe künstlich erzeugte Oberfläche des Auges ist.
    [0002] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenkörper (12) lentikelartig ausgebildet ist.
    [0003] Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser (18) derart gesteuert wird, dass das vordefinierte Musterzumindest teilweise kreis- und/oder spiralförmig abgetragen wird.
    [0004] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vordefinierte Muster anhand eines oder mehrerer Steuerdatensätze definiert ist, wobei der oder die Steuerdatensätze Steuerdaten zur Positionierung und/oder zur Fokussierung einzelner Laserpulse in der Hornhaut umfassen.
    [0005] Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerdatensätze zumindest durch ein Bereitstellen von topographischen und/oder pachymetrischen und/oder morphologischen Daten der unbehandelten Hornhaut und ein Bereitstellen von topographischen und/oder pachymetrischen und/oder morphologischen Daten des zu entfernenden krankhaft veränderten Bereichs (32) innerhalb der Hornhaut, erzeugt werden.
    [0006] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der abzutrennende Volumenkörper (12) des Weiteren derart ausgebildet ist, dass durch die Entfernung des Volumenkörpers (12) zudem eine Korrektur einer Fehlsichtigkeit des Auges erfolgt.
    [0007] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der krankhaft veränderte Bereich (32) innerhalb der Hornhaut eine Trübung und/oder eine Narbe ist.
    [0008] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (20) derart ausgebildet ist, dass der Laser (18) Laserpulse in einem Wellenlängenbereich zwischen 300 nm und 1400 nm, vorzugsweise zwischen 900 nm und 1200 nm, bei einer jeweiligen Pulsdauer zwischen 1 fs und 1 ns, vorzugsweise zwischen 10 fs und 10 ps, und einer Wiederholungsfrequenz größer 10 KHz, vorzugsweise zwischen 100 KHz und 100 MHz, abgibt.
    [0009] Behandlungsvorrichtung (10) mit mindestens einem augenchirurgischen Laser (18) für die Abtrennung eines Hornhautvolumens (12) mit vordefinierten Grenzflächen (14, 16) eines menschlichen oder tierischen Auges mittels Photodisruption und mindestens einer Steuereinrichtung (20) für den oder die Laser (18), die ausgebildet ist, die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen.
    [0010] Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser (18) geeignet ist Laserpulse in einem Wellenlängenbereich zwischen 300 nm und 1400 nm, vorzugsweise zwischen 900 nm und 1200 nm, bei einer jeweiligen Pulsdauer zwischen 1 fs und 1 ns, vorzugsweise zwischen 10 fs und 10 ps, und einer Wiederholungsfrequenz größer 10 KHz, vorzugsweise zwischen 100 KHz und 100 MHz, abzugeben.
    [0011] Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (20)
    - mindestens eine Speichereinrichtung zur zumindest temporären Speicherung von mindestens einem Steuerdatensatz aufweist, wobei der oder die Steuerdatensätze Steuerdaten zur Positionierung und/oder zur Fokussierung einzelner Laserpulse in der Hornhaut umfassen; und
    - mindestens eine Strahleinrichtung (22) zur Strahlführung und/oder Strahlformung und/oder Strahlablenkung und/oder Strahlfokussierung eines Laserstrahls (24) des Lasers (18) umfasst.
    [0012] Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass die Behandlungsvorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11 die Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausführt.
    [0013] Computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 12 gespeichert ist.
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    US8382744B2|2013-02-26|Method and device for cornea reshaping by intrastromal tissue removal
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    CN111568638A|2020-08-25|
    US20200261273A1|2020-08-20|
    DE102019103851A1|2020-08-20|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2020-07-17| PUAI| Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase|Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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