CN107530195A - 用于眼外科手术用脉冲切割激光器的能量校准的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于眼外科手术用脉冲切割激光器的能量校准的方法，包括使用所述切割激光器的多组激光脉冲照射样本材料，其中，组与组之间的脉冲能量互不相同。这种方法还包括分析由于所述照射而在所述样本材料中创造的至少一个视觉可感知的变色结构、基于所述分析来选择所述组之一的脉冲能量、并且基于所选择的能量来设定所述切割激光器的治疗脉冲能量。

Description

用于眼外科手术用脉冲切割激光器的能量校准的方法
技术领域
本披露总体上涉及脉冲切割激光器的能量校准。本披露具体涉及一种用于眼外科手术用脉冲切割激光器的能量校准的方法，这种激光器适用于在眼睛组织中(例如在人角膜中或晶状体组织中)用激光技术性产生切口。
背景技术
在许多不同的外科手术过程中，需要在眼睛中形成切口。仅举两个例子，在角膜组织中形成切口，作为英语术语中通常被称为的、制备角膜瓣的所谓LASIK手术(LASIK：激光原位角膜磨削术)的一部分，或者作为用于分离一定量角膜组织、然后将其从角膜中移除的角膜内微透镜取出术的一部分。最近已经开发了激光设备，使得能够使用激光技术来产生这样的切口。
所谓激光诱发的光学击穿的物理效应用于通过在透明的或半透明的材料(对于激光辐射而言透明/半透明)中的聚焦激光辐射而创造切口。所述穿透引起被照射的组织在激光辐射的聚焦区域发生光致破裂。入射激光辐射与被照射的角膜组织的相互作用在焦点处引起组织局部蒸发。为了确保可重现的、高质量的切口，如果必要的话，必须在足够短的时间间隔内检查、和重新调节激光器的特性。这里的一个重要的因素是正在使用的脉冲切割激光器的脉冲能量。为了确保高质量的切口，必须知道实际上入射到切口表面上的能量并且能够相应地对其进行调节。如果脉冲能量太低，将会导致切口太深和/或不够深。如果脉冲能量太高，将会导致切口不足够深和/或太宽，并因此可能对相邻组织造成不想要的损伤。在一段时间内，实际上入射到切口表面上的脉冲能量可能偏离切割激光器上设定的脉冲能量。因此，在现有技术中，以规则的间隔进行校准，使得可以使用能量测量装置(例如，常规的功率表)确定实际上入射到切割表面上的功率和/或脉冲能量并且相应地调整切割激光器上设定的脉冲能量。
然而，已经被发现的是，光致破裂的结果(例如，产生的气泡的尺寸)不仅取决于入射能量的量而且还受到例如光束直径、脉冲长度、装置的能量控制等其他因素的影响。如果上述因素之一在产生(例如，由于产生扩展)或切割激光器的使用过程中发生改变，那么所期望的切割结果可能发生变化。
通过入射激光剂量与被安排成螺旋或线性安排的脉冲布置的组合实现了最终的切割结果。用于人角膜组织上的切割效应以及相应的设置很大程度上取决于上述每一个因素。这些因素中的任一者的变化将改变切割过程本身。通常通过改变能量而调节剂量，并且如果所述剂量不足，则以较窄的或更加受控的方式重新安排切割图案。然而，入射的激光束的总剂量可能对角膜瓣的质量具有严重的影响或可能导致如炎症、DLK、迷糊等角膜反应。
发明内容
本发明的一个目的是避免上述问题并且提供一种用于切割激光器的能量校准的方法，所述方法考虑尽可能多因素，这有助于所创造的切口的质量。本发明的一个方面是一种用于眼外科手术的脉冲切割激光器的能量校准的方法，包括使用所述切割激光器的多组激光脉冲照射样本材料，其中，组与组之间的脉冲能量互不相同；分析由于所述照射而在所述样本材料中创造的至少一个视觉可感知的变色结构；基于所述分析来选择所述组之一的脉冲能量；并且基于所选择的能量来设定所述切割激光器的治疗脉冲能量。
当使用的脉冲能量超过某一阈值时，对样本材料的照射导致样本材料的光致破裂。所述光致破裂在所述样本材料上引起视觉可感知的变色结构(例如，发黑)。可以在目视地(使用眼睛)或在例如至少一个光学装置的帮助下检测到这种变色结构。在对样本材料进行照射的过程中，对于每一组激光脉冲，所述切割激光器可以跟踪某一均匀图案(例如，圆形、椭圆形、线性、矩形等)。以此方式，脉冲能量高于样本材料的光致破裂效应的阈值的每一组激光脉冲可以创造视觉可感知的变色结构。所述变色结构可以具有与从上面看时基本上相同的图案。这简化了不同变色结构之间的(光学)比较并且因此简化了对至少一个变色结构的分析。可以用手(例如，通过切割激光器的使用者)设定或者通过控制单元自动地设定所述多组激光脉冲的不同脉冲能量。例如，治疗脉冲能量可以被行设定成使得其与所选择的能量乘以某一倍数的积相对应。
所述样本材料可以是透明的。
例如，所述样本材料对于可见光波长谱而言可以是透明的。通过供应透明的样本材料，可以容易地视觉感知到切割激光器引起的脱色结构。这有利于分析步骤。例如，所述透明样本材料可以是或包括PMMA。
所述组可以各自照射样本材料的不同区域处。
所述样本材料可以例如具有表面，其中，所述不同的组照射进入所述表面的不同区域。所述组可以在所述不同区域中留下变色的结构。例如，样本材料可以呈片的形式。所述样本材料可以被设计成片。
所述样本材料的各种区域可以通过可见标记而彼此分离。
所述分离可以例如通过对所述样本材料的表面进行穿孔来实施。以此方式，可以容易地在视觉上将样本材料的单独的区域彼此区分，这促进了对于至少一个变色结构的分析。
所述样本材料配备有多个书面指示，所述书面指示针对所述区域中的每一个区域限定脉冲能量局部分配。
例如，可以针对所述不同区域中的每一者的脉冲能量精确地提供一项书面指示。例如，所述书面指示可以设置在相应的区域中。所述脉冲能量的相应值可以对应于在用于照射相应区域的切割激光器上设定的能量。
例如由PMMA制成的片状材料块可以被用作所述样本材料，并且所述组各自照射所述材料块的不同片区域。
例如，所述片型材料块可以被细分成矩阵形式的各种片区域。精确地，可以向所述组中的每一组提供一个片区，其中，相应组的激光脉冲照射进入那个区域。所述组中的每一组可以对应于标称几何图形，并且可以选择以下这样的组的脉冲能量：以所述脉冲能量在所述样本材料中创造完全表现出所述标称几何图形的变色结构。完全表现出所述标称几何图形的变色结构可以例如是具有连续变色的变色结构。所述切割激光器在相应的组照射过程中可以追踪所述标称几何图形。
所述标称几何图形可以是或包括线性图形。
完全表现出所述标称几何图形的变色结构可以例如是沿所述标称几何图形具有完全连续的变色线的变色结构。
所述线性图形可以以环的形式闭合。
所述线性图形可以包括和/或表现出例如圆形、椭圆形、或矩形。
可以选择具有最低脉冲能量的组的脉冲能量，以所述脉冲能量在所述样本材料中创造完全表现出所述标称几何图形的变色结构。
可以选择以下这样的组的脉冲能量：由于所述组的照射而以所述脉冲能量在所述样本材料中创造的针状变色结构满足至少某一尺寸条件。
所述针状变色可以在所述样本材料中被定向，其方式为，所述针状变色结构的纵向轴线沿所述切割激光器的入射方向延伸。例如，可以目视确定所述针状变色结构的尺寸条件。所述尺寸条件可以例如是最小直径、最小长度、或这两个指标的结合。
所述尺寸条件可以是所述针状变色结构的针长总计为至少给定参考长度。
对至少一个变色结构的分析可以包括对所述针状变色结构的针长进行测量。例如，可以目视测量针长。如果样本材料是片型样本材料，所述针状变色结构可以例如沿所述片型样本材料的厚度方向对齐，并且可以通过考虑所述片型样本材料的横截面来分析所述针状变色结构。尺寸条件可以是所述针状变色结构的至少一个子集各自具有总计为至少给定参考长度的针长。
所述子集可以是之前设定的数字。可以通过考虑子集而忽略所述针长的随机极值。这可以提高分析的可靠性。
这个方法还包括通过使用相机对所述至少一个变色结构进行光学检测。
所述相机可以是数码相机。所述相机可以包括例如CCD或CMOS传感器，用于检测变色结构的图像。可以在相机的上游连接放大设备。所述放大设备可以例如是聚光透镜和/或散光透镜的组合。相机可以连接至分析设备。所述分析设备可以是切割激光器的控制单元的一部分。进一步地，光源可以用来照射样本材料以及变色结构。所述光源可以被配置成仅发射在限定的频带内的光和/或顺序地发射在不同的限定的频带内的光。因此，可以提供至少一个合适的滤光片。
这个方法还可以包括在显示屏上显示相机图像，所述相机图像显示出所述至少一个变色结构。
所述显示屏可以被设计成使得所述显示屏可以被所述切割激光器的使用者观察到。可以基于多个滤光片通过软件对所述相机图像进行处理。所述相机图像可以包括变色结构的放大区域。所述相机图像还可以包括用于测量变色结构在至少一个维度上的范围的符合比例的长度尺度。
所述分析可以包括对显示出所述至少一个变色结构的相机图像进行软件辅助分析。
例如，可以在切割激光器的控制单元的帮助下进行软件辅助分析。所述软件辅助分析可以包括对所述变色机构在至少一个维度上的范围进行测量。所述软件辅助分析可以包括所述变色结构与参考结构的比较。
所述激光脉冲可以具有在阿托秒、飞秒、或皮秒范围内的脉冲持续时间。
所述方法还可以包括：通过能量计确定测得的所述切割激光器的脉冲能量；并且基于所测得的脉冲能量来调整作为瞬时能量显示在所述切割激光器处的能量值的尺度，使得作为瞬时能量显示在所述切割激光器处的所述能量值随后与实际脉冲能量相对应。
例如，可以通过市售的功率表测量切割激光器的脉冲能量，所述功率表的传感器或者位于切割激光器的主要光束路径上(例如，原位在所述样本材料上)或位于通过分束器转向的光路路径上。切割激光器的所测得的脉冲能量对应于切割激光器在测量时间点的实际脉冲能量。通过适配尺度可以实现能量校准。被显示为瞬时能量的能量值可以例如是被切割激光器的使用者显示的能量值，同时使用者对瞬时(当前)被设定为切割激光器上的脉冲值的能量值进行调节。通过调整所述尺度，可以实现向切割激光器的使用者显示与实际脉冲能量相对应的正确的能量值的结果。例如，可以针对被设定为切割激光器上的脉冲能量的若干能量值确定测得的脉冲能量。可以基于多个测得的脉冲能量值而进行调节。因此，可以实现通过校准脉冲能量而知晓切割激光器在样本上的入射能量的结果。
这个方法还包括：确定用于创造希望的变色结构的已知参考能量值与所选择的能量之间的比值；按照当前被设定为所述切割激光器处的脉冲能量的能量值与所述比值的积来确定有效能量；并且，向所述切割激光器的使用者显示所述有效能量，其中，基于所述有效能量来实施所述设定步骤。
所述参考能量值可以例如是已知之前可靠地在相当的样本材料上引起适当的变色结构的脉冲能量。当前被设定为切割激光器上的脉冲能量的能量值例如可以是切割激光器的实际脉冲能量。这可以使用功率表通过校准来提前确定。例如，可以将所述有效能量与当前设定的能量值一起同时向使用者显示。例如，可以在使用者正在改变切割激光器的脉冲能量的同时向使用者显示有效能量。例如，可以基于有效能量进行所述设定步骤，使得预先确定的有效能量被选为治疗用脉冲能量。通过显示有效能量，可以确保始终向切割激光器的使用者显示能量尺度(有效能量)，使得设定在相同的有效能量值在样本材料或人角膜中产生相当的切割结果和/或相当的光致破裂。换言之，可以向切割激光器的使用者显示能量(有效能量)，这允许得出关于所期望的光致破裂的结果的结论。
附图说明
可以从以下对附图的描述中获得本发明的补充特征、优点以及部件，在附图中：
图1示出了现有技术中已知的用于对人眼进行激光处理的装置示意性框图；
图2示出了根据本发明的方法的示例性实施例的流程图；
图3A示出了可以用于根据本发明的方法的样本材料的示例性实施例的示意性俯视图；并且
图3B示出了样本材料中的变色结构针的示例性侧视图。
具体实施方式
图1在框图中示出了现有技术中用于对人眼12进行激光处理的、被概括标记为10的示例性装置。装置10包括控制单元14、激光安排16、和患者适配器17。装置10是可以根据本发明的方法进行校准的脉冲切割激光器的实例。
激光安排16包括产生激光束20的激光源18，所述激光束例如具有在飞秒范围内的脉冲持续时间。激光束20具有用于在眼睛12的角膜组织中产生激光诱发的光学击穿的适合波长。所述激光束20可以具有在300nm(纳米)到1900nm范围内的波长，例如，在300nm到650nm、650nm到1050nm、1050nm到1250nm、或1100nm到1900nm范围内的波长。激光束20还可以具有5μm或更小的聚焦直径。
沿激光束20的传播方向(由图1中的箭头所指示的)在激光源18的后方安排了光束展宽光学系统22、扫描仪单元24、反射镜26、和聚焦透镜28。光束展宽光学系统22用于放大激光源18产生的激光束20的直径。在这里示出的实例中，所述光束展宽光学系统22是伽利略望远镜，包括凹透镜(具有负屈光力的透镜)和凸透镜(具有正屈光力的透镜)，所述凸透镜沿激光束20的传播方向位于所述凹透镜的下游。所述透镜可以是平面凹透镜和平面凸透镜，所述透镜的平面侧被安排成使得所述透镜面对彼此。在另一实例中，所述光束展宽光学系统可以包括例如具有两个凸透镜的开普勒望远镜，作为伽利略望远镜的替代物。
扫描仪单元24被设计成用于控制激光束20的焦点(光束焦点)在横向方向和纵向方向上的位置。所述横向方向描述了横穿激光束20的传播方向的方向(表征为x-y平面)，并且所述纵向方向描述激光束20的传播方向(表征为z方向)。扫描仪单元24可以包括例如可关于相互正交的轴线倾斜的一对以电流测定方式致动的偏转反射镜，用于使激光束20横向偏转。可替代地或此外，扫描仪单元24可以具有适合于激光束20的横向偏转的电光晶体或其他部件。扫描仪单元24还可以包括可纵向调节的或具有可变屈光力的透镜、或者可以包括可变形反射镜以便影响激光束20的发散度并且因此影响光束焦点的纵向对齐。在这里示出的实例中，用于控制光束焦点的横向取向和纵向取向的部件被描绘为整体部件。在另一实例中，可以沿激光束20的传播方向将所述分开安排。因此，例如，可以将可调节的反射镜沿传播方向安排在光束展宽光学系统22的前方，用于控制光束焦点的纵向取向。
反射镜26可以是固定偏转反射镜，所述偏转反射镜被设计成用于朝聚焦透镜28的方向偏转激光束20。此外或可替代地，可以将其他光学反射镜和/或光学元件安排在光束路径上，以便使激光束20发生偏转和衍射。
聚焦透镜28被设计成用于使激光束20聚焦在待处理的眼睛12的角膜区域上。聚焦透镜28可以例如是f-θ透镜。聚焦透镜28可释放地连接至患者适配器17。患者适配器17包括通过联接形成件(未示出)连接至聚焦透镜28上的圆锥形承载套筒30、以及附接至在承载套筒30的朝向眼睛12的较窄底侧的接触元件32。接触元件32可以可释放地(例如，通过螺纹连接)或永久地(例如，通过粘接)附接至承载套筒30。接触元件32具有面向眼睛12的、并且被表征为接触面34的底侧。在这里示出的实例中，接触面34被实施化为平坦表面。在对眼睛12进行激光处理时，将接触元件32压在眼睛12上或通过真空抽吸将眼睛12吸至接触表面34上，使得至少有待处理的眼睛12的角膜区域被整平。
控制单元14包括存储器36，具有程序指令的至少一个控制程序38被储存在所述存储器中。控制单元14根据所述程序指令控制激光源18和扫描仪单元24。控制程序38包括程序指令，当由控制单元14执行时，所述程序指令使光束聚点在空间和时间上产生移动，使得在有待治疗的眼睛12的角膜中创造切割图形。
图2示出了根据本发明的用于眼外科手术的脉冲切割激光器的能量校准的方法的示例性实施例的流程图。所述脉冲切割激光器可以例如是图1中示出的装置10。
所述用于眼外科手术的脉冲切割激光器的能量校准的方法至少包括以下步骤S1-S4：
S1使用所述切割激光器的多组激光脉冲照射样本材料，其中，组与组之间的脉冲能量互不相同；
S2分析由于所述照射而在所述样本材料中创造的至少一个视觉可感知的变色结构；
S3基于所述分析来选择所述组之一的脉冲能量；并且
S4基于所选择的能量来设定所述切割激光器的治疗脉冲能量。
根据示例性实施例，以这个顺序执行上述步骤S1、S2、S3、和S4。
图3A示出了明显地被细分成(例如，由于打印或穿孔)多个区域42a-42f的样本材料40的示例性实施例。单独的区域42a-42f通过可见标记彼此界定开。区域42a-42f中的每一者的特征在于标称能量值的书面注释(0.25μJ、0.30μJ、0.35μJ等)。图3A示出了从上方看到的样本材料40，使得当样本材料40与图1中的切割激光器一起使用时，附图的平面平行与x-y平面。根据一个示例性实施例，样本材料40可以是薄片PMMA。
根据一个示例性实施例，在样本材料40的帮助下实施所述用于脉冲切割激光器的能量校准的方法，使得首先在切割激光器的设置装置上设定脉冲能量的第一能量值(例如，0.25μJ)。
所述设置装置可以首先在功率表的帮助下被可选地校准，使得在切割激光器上设定的能量值对应于通过功率表测得的能量值。可能有必要进行校准，因为切割激光器可能变得不准，使得已经在切割激光器上设定的所显示的能量值不再对应于实际脉冲能量。由于校准，可以实现当正设定能量值时切割激光器的实际脉冲能量始终显示给使用者的结果。
这可以通过调节被显示为切割激光器上的瞬时能量的能量值的尺度来完成。功率表(例如，市售的功率表)的传感器可以或者被安排在切割激光器的主要光束路径上或者被安排在通过分束器(具有已知的分束比)分支的二次光束路径上，用于测量功率。
用切割激光器从上面(垂直于图3A示出的附图的平面)照射样本材料40，此时，切割激光器的脉冲能量被设定为第一能量值。由相应的能量指示的区域42a中的切割激光器在此跟踪某一标称几何图形(例如，线、波浪形、圆形、矩形、椭圆形等)。所述标称几何图形可以例如可以是呈环的形式(圆形、矩形、椭圆形等)闭合的线性图形。所述标称几何图形还可以具有至少一个曲折的区域。取决于切割激光器的脉冲能量与如脉冲持续时间、焦点处的光束展宽、和/或焦点相对于样本材料40的位置等其他特性，在第一能量下样本材料40中已经发生光致破裂和变色。在样本材料40的相应区域以特定的脉冲能量创造的变色在下面被称为变色结构。第一较低能量水平组下，可能完全没有创造变色结构或者变色结构可能是不连续的，所以与标称几何图形相比较，变色结构中具有间隙。
接下来，切割激光器的脉冲能量被设定为第二能量值(例如，0.30μJ)并且使用这个能量以及与之前相同的图案来跟踪样本材料40的第二区域42b。然后，使用具有对应脉冲能量的激光脉冲组依次对样本材料40的额外区域42c-f进行照射，其中，区域42a-f中的每一区域的照射图案保持相同。
可替代地，可以仅跟踪例如一个大的图案，其中，切割激光器的脉冲能量在跟踪图案时递增地增加。另外，可以使用设定的能量的任何序列并且还可以例如从高能量开始，然后在该方法的过程中逐渐减小。
接下来，对由于照射而在样本材料40中创造的视觉可感知的变色结构进行分析。多个变色结构包括各种区域42a-f的单独的变色结构、并且因此包括至少一个变色结构。例如可以使用裸眼或者使用眼睛和如显微镜或放大镜的光学辅助下进行所述分析。然而，还可以使用用于分析的、具有相应的放大透镜的相机。如果在从俯视图中进行所述分析，可以分析例如哪些变色结构是充分连续的、以及哪些变色结构不是充分连续(例如，它们是否具有间隙或者变色是否太薄)。因此，所产生的变色结构可以与标称几何图形相比较。例如，可以确定哪些变色结构与标称几何图形相对应以及哪些变色结构具有间隙和/或不完整的变色。
可替代地或此地，如图3B所示，可以在样本材料40的侧视图中进行所述分析。图3B示出了样本材料40(例如，在图3A中示出的样本材料40)的侧视图。当考虑到侧视图进行所述分析时，可以有益的是，仅在样本材料的边缘区域中对样本材料进行照射。因此，在没有提前切割或破裂样本材料的情况下，可以从侧视图中观察到所述变色结构。因此，例如可以使用多边形，所述多边形的侧边缘切割激光器以不同的脉冲能量照射。
如图3B所示，脉冲激光束由于光致破裂在样本材料40中已经留下多个针状变色结构(变色结构针)。这些针状变色结构在样本材料40中沿切割激光器的入射方向(图1中的z方向)被定向，其中，其长度l取决于与切割激光器一起使用的切割激光器的脉冲能量和光束质量(相应地，直径和脉冲持续时间)沿这个入射方向变化。
对于某一脉冲能量，针状变色结构具有特征长度l，所述特征长度随着脉冲能量的增加而增加。例如，可以使用合适的放大装置(例如，显微镜、放大镜等)以及对应的比例尺在目视(使用使用者的眼睛)确定针状变色结构的长度l。然而，还可以仅对例如所述针状变色结构的长度l是否超过某一参考长度进行比较。进一步地，可以对针状变色结构的长度l是否小于某一参考长度进行比较。为了补偿例如单独的长度极值，可以分析针状变色结构的某一子集是否具有总计为至少给定参考长度的针长。
所实现的(测得的)长度l可以与标称长度相比较，标称长度与光致破裂的标称结果相对应。然后，基于这种比较可以显示有效能量(见下文)。
在计算机控制的分析装置的帮助下，可以在俯视图中进行分析和在侧视图中进行分析，其中，例如，相机的CCD传感器或CMOS传感器记录变色结构的图像，然后在计算机辅助过程中(可选地全自动地)对所述变色结构的图像进行分析。进一步地，光源可以用来照射样本材料以及变色结构。例如，可以通过设置合适的滤光片来将光源配置成仅发射某一频带的光和/或顺序地发射不同频带的光。
接下来，基于之前的分析来选择所述组之一的脉冲能量。例如，可以选择以下脉冲能量：所述脉冲能量与在样本材料40中产生完全(连续)可见的变色结构的最低设定能量相对应。为此，所创造的变色结构可以与(标称几何图形的)参考结构相比较。可替代地，可以选择以下脉冲能量：所述脉冲能量与产生针状变色结构的长度超过某一参考长度的变色结构的最低设定能量相对应。还可以将所述两种选择方法相结合，使得所选择的脉冲能量对应于最低设定能量，所述最低设定能量在样本材料40中产生针状变色结构的长度l超过某一参考长度的完全(连续)可见变色结构。“用手”或通过计算机和/或通过切割激光器的控制单元可以进行选择。
接下来，基于所选择的能量来设定切割激光器的治疗脉冲能量。例如，治疗脉冲能量可以被设定成使得治疗脉冲能量对应于所选择的能量与某一倍数的积。如果例如已知合适的治疗脉冲能量是所选择的能量的两倍高，所选择的能量在样本材料40中可靠地产生可见变色结构，那么所述倍数例如总计为二。然而，所述倍数还可以小于一或者治疗脉冲能量可以被设定成使得所选择的能量与治疗脉冲能量之间具有恒定的能量偏差。
为了便于选择治疗脉冲能量，可以如下向切割激光器的使用者显示有效能量：首先，计算表示用于创造希望的变色结构的已知参考能量与所选择的能量之间的比率的倍数。已知参考能量可以是切割激光器的脉冲能量，其中，已知在一般情况下，所述脉冲能量在样本片中产生适当程度的光致破裂和/或连续的可见变色结构。如果所选择的能量大大偏离这个参考能量，这就是例如没有发生一般情况并且切割光束高度散焦的迹象。然而，所述已知参考能量还可以是无量纲值，例如一。
此外，还确定和切割激光器上当前设定的能量值与之前计算的倍数的积相对应的有效能量。向切割激光器的使用者显示有效能量，使得为使用者提供考虑到切割激光器的实际切割性能的能量尺度。
基于这种有效能量而实施设定治疗脉冲能量的步骤。例如，当切割激光器的使用者改变切割激光器的脉冲能量时，所述有效能量可以与设定的能量同时显示。基于所显示的有效能量，切割激光器的使用者可以确定的是，某一有效能量将始终在人角膜上产生可再现的切割结果。换言之，所显示的有效能量允许得出关于所期望的光致破裂的结果的结论。
下面将对上述方法的简要实例进行描述。图3A中示出的样本材料可以用于使用在这里指示的标称能量值照射所述样本材料的区域。然后，所述变色结构的分析得出例如由于所述变色结构包含间隙，因此在区域42a-d中存在不与标称几何图形相对应的变色结构的事实。然而，区域42e和42f各自具有与标称几何图形相对应的变色结构。将作为产生与标称几何图形相对应的变色结构的最低能量的能量选择为所选择的能量值。在这个实例中，所选择的能量因此对应于区域42e的0.45μJ。
然而，可以从之前的研究中了解到在某些正常条件下(例如，激光束理想聚焦)，在相当的样本材料(例如，PMMA)中甚至以0.35μJ创造了适当的变色结构。参考能量因此是0.35μJ。因此，计算出0.35μJ/0.45μJ＝0.77作为已知参考能量值与所选择的能量之间的比值。
接下来，将切割激光器上目前设定的能量值乘以倍数0.77，以便计算出有效能量。例如，如果能量设定为0.45μJ，那么显示有效能量值0.45μJ*0.77＝0.35μJ作为有效能量值。因为考虑到切割激光器的实际情况(例如，焦点等)，所以可以因此基于有效能量来选择治疗脉冲能量。
根据本发明的能量校准因此是不仅考虑到切割激光器的脉冲能量、而且还考虑到由于分析了样本材料的实际变色而有助于形成的切口的质量和/或光致破裂的程度的其他因素的校准。

Claims (19)

1.一种用于眼外科手术的脉冲切割激光器的能量校准的方法，包括：
使用所述切割激光器的多组激光脉冲照射(S1)样本材料(40)，其中，组与组之间的脉冲能量互不相同；
分析(S2)由于所述照射而在所述样本材料中创造的至少一个视觉可感知的变色结构；
基于所述分析来选择(S3)所述组之一的脉冲能量；并且
基于所选择的能量来设定(S4)所述切割激光器的治疗脉冲能量。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述样本材料是透明的。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述组各自照射所述样本材料的不同区域。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述样本材料的所述不同区域通过多个可见标记而彼此分开。
5.如权利要求3或4所述的方法，其中，所述样本材料配备有多个书面指示，所述书面指示针对所述区域中的每一个区域限定脉冲能量局部分配。
6.如权利要求3至5中任一项所述的方法，其中，例如由PMMA制成的片状材料块被用作所述样本材料，并且所述组各自照射所述材料块的不同片区域。
7.如权利1至6中任一项所述的方法，其中，所述组中的每一组对应于标称几何图形，并且选择以下这样的脉冲能量的组：以所述脉冲能量的组在所述样本材料中创造完全表现出所述标称几何图形的变色结构。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述标称几何图形是或包括线图。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述线图呈环的形式闭合。
10.如权利要求7至9中任一项所述的方法，其中，选择具有最低脉冲能量的脉冲能量的组，以所述脉冲能量的组在所述样本材料中创造完全表现出所述标称几何图形的变色结构。
11.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，选择以下这样的脉冲能量的组：由于所述脉冲能量的组的照射而在所述样本材料中创造的针状变色结构满足至少某一尺寸条件。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述尺寸条件是所述针状变色结构的针长总计为至少给定参考长度。
13.如权利要求11所述的方法，其中，尺寸条件是所述针状变色结构的至少一个子集各自具有总计为至少给定参考长度的针长。
14.如权利要求1至13中任一项所述的方法，进一步包括：通过使用相机对所述至少一个变色结构进行光学检测。
15.如权利要求14所述的方法，进一步包括：在显示屏上显示相机图像，所述相机图像显示出所述至少一个变色结构。
16.如权利要求14或15所述的方法，其中，分析包括对显示出所述至少一个变色结构的相机图像进行软件辅助分析。
17.如权利要求1至16任一项所述的方法，其中，所述激光脉冲具有在阿托秒、飞秒、或皮秒范围内的脉冲持续时间。
18.如权利要求1至17中任一项所述的方法，进一步包括：
通过能量计确定测得的所述切割激光器的脉冲能量；并且
基于所测得的脉冲能量来调整作为当前能量显示在所述切割激光器处的能量值的尺度，使得作为当前能量显示在所述切割激光器处的所述能量值随后与实际脉冲能量相对应。
19.如权利要求1至18中任一项所述的方法，进一步包括：
确定用于创造希望的变色结构的已知参考能量值与所选择的能量之间的比值；
按照当前被设定为所述切割激光器处的脉冲能量的能量值与所述比值的积来确定有效能量；并且
向所述切割激光器的使用者显示所述有效能量，其中，基于所述有效能量来实施所述设定步骤。
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