CN107530196A - 用于限定角膜瓣几何结构的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于限定角膜瓣的角膜瓣几何结构以便对人眼进行激光治疗的装置，所述装置包括控制单元，所述控制单元被编程为评估切除轮廓以便对人角膜进行激光切除治疗、并且基于这种评估限定所述角膜瓣几何结构。另外，提供了一种用于切割角膜瓣以便对人眼进行激光治疗的切割激光器，所述切割激光器包括上面限定的装置。

Description

用于限定角膜瓣几何结构的装置

技术领域

本披露总体上涉及一种用于限定角膜瓣几何结构的装置。本披露具体涉及一种用于限定角膜瓣的角膜瓣几何结构以便对人眼进行激光治疗(LASIK角膜瓣)的装置。

背景技术

所谓的LASIK(激光原位角膜磨削术)技术常常用于矫正人眼的视力缺陷(例如，近视、远视、或散光)。在这种手术中，首先，从相邻的角膜组织上切割小的角膜盖片(通常被称为角膜瓣)，其中，所述角膜瓣的铰合区域仍然附着于周围角膜组织上。这使得可以将角膜瓣简单地折叠以露出角膜的下层组织区域，并且在切除露出的组织区域之后将角膜瓣简单地折叠回去。在切除时，通过聚焦的UV激光辐射将材料去除，在角膜瓣被折叠回去之后引起角膜表面的形状改变，并且因此这改变角膜的以及因此整个眼科系统的折射特性。通过适当限定切除轮廓，可以至少明确地减小、最多甚至几乎完全消除视力缺陷。

为了能够矫正单独患者的视力缺陷，需要确定患者的每只眼睛的单独的切除轮廓。另外，对于患者的每只眼睛，必须限定待切割的角膜瓣的几何结构(大小、位置、取向)，但是，这对于操作切割激光器的医师而言需要付出很大的努力。

发明内容

本发明的一个目的是简化角膜瓣几何结构的限定。

本发明的一个方面是一种用于限定角膜瓣的角膜瓣几何结构以便对人眼进行激光治疗的装置，所述装置包括控制单元，所述控制单元被编程为评估切除轮廓以便对人角膜进行激光切除治疗、并且基于这种评估限定所述角膜瓣几何结构。

所述控制单元可以是程序控制的控制单元，其可以包括例如处理器、易失性存储器、和/或非易失性存储器。例如，可以通过向所述控制单元的存储器写入相应的程序来执行所述控制单元的编程。所述控制单元的处理器可以执行所述控制单元的存储器中的程序。在执行所述程序过程中，可以进行上述步骤。所述切除轮廓的切除轮廓数据可以呈数字数据的形式(例如，呈数据文件的形式)存在。所述切除轮廓数据可以描述所述有待治疗的患者眼睛的切除治疗所希望的切除轮廓。所述切除轮廓数据可以被包含在数据文件中，所述数据文件逐像素地指示二维像素矩阵的深度值。所述深度值可以是激光切割治疗过程中角膜将要被切割激光器切割达到的值(例如，以μm或nm为单位)。所述切除轮廓数据可以呈向量的形式。所述切除轮廓数据可以在切除轮廓与有待治疗的眼睛之间建立空间关系。例如，切除轮廓数据中可以限定与有待治疗的眼睛的瞳孔的中点相对应的参考点。另外，与有待治疗的眼睛的水平轴线和/或竖直轴线相对应的参考轴线也可以在切除轮廓数据中被限定。对所述切除轮廓数据的评估可以包括软件支持的评估。为了进行这种评估，例如可以将已知方法用于图像处理和/或图像评估。基于所述评估可以最佳地限定角膜瓣几何结构，使得可以使用分析过程的某些结果值和/或分析数据来限定角膜瓣几何结构。可以限定角膜瓣几何结构，其方式为，将表示角膜瓣几何结构的对应数据写入控制单元的存储器。基于所限定的角膜瓣几何结构可以确定被写入所述控制单元的存储器的角膜瓣几何结构数据。

所述控制单元可以被编程为使得评估所述切除轮廓数据包括确定所述切除轮廓的直径，并且使得限定所述角膜瓣几何结构包括基于所述切除轮廓的直径来限定所述角膜瓣的直径。

例如，在已知的图像处理方法的帮助下可以确定切除轮廓的直径。所述切除轮廓的直径可以是在俯视图中确定的直径。如以下使用的“在俯视图中”是指考虑切除轮廓的和/或角膜瓣几何结构的x-y平面。所述x-y平面可以基本上对应于人角膜的、在切割角膜瓣的过程中被接触元件整平的表面。所述x-y表面可以对应于垂直于z轴的平面。所述z轴可以基本上对应于切割激光和/或切除激光的入射方向。所述z轴线可以对应于眼球的、延伸穿过瞳孔的中点的径向方向。所述直径可以例如是切除轮廓的最大直径。所述直径还可以例如是沿预定轴线(例如，沿切除轮廓的水平轴线或竖直轴线)的直径。切除轮廓的水平轴线和/或竖直轴线可以对应于有待治疗的眼睛的水平和/或竖直轴线。可以对所述角膜瓣的直径进行限定，使得角膜瓣从上方看基本上是圆形的，并且所述圆的直径根据切除轮廓的特定直径来进行限定。所述角膜瓣的圆的直径可以比所述切除轮廓的所确定的直径大预定值。

所述控制单元被编程为使得在考虑限定的安全裕量的情况限定所述角膜瓣几何结构，使得在俯视图中，在每一个位置处所述切除轮廓的外边缘与所述角膜瓣的外边缘之间的最短距离总计为至少所述安全裕量。

所述安全裕量可以是由所述装置的使用者(例如，医师)限定的长度值(例如，以μm为单位)。所述安全裕量可以与切除轮廓数据一起被储存在数据文件中和从这个数据文件中被读出。

所述控制单元被编程为使得评估所述切除轮廓数据包括确定所述切除轮廓相对于所述有待治疗的眼睛的位置，并且使得限定所述角膜瓣几何结构包括限定所述角膜瓣相对于所述有待治疗的眼睛的位置。

所述切除轮廓数据可以包括关于所述切除轮廓相对于所述有待治疗的眼睛的位置的信息。例如，所述信息可以包括关于所述切除轮廓相对于所述有待治疗的眼睛的瞳孔的中点的位置的信息。如果可以例如以基于像素的数据文件的形式获得切除轮廓数据，那么所述数据文件的预定像素可以对应于有待治疗的眼睛的瞳孔的中点的位置。例如，在俯视图中，角膜瓣可以基本上是圆形的或基本上是椭圆形的。角膜瓣在一侧可以具有铰合部。限定角膜瓣相对于有待治疗的眼睛的位置可以包括例如限定所述基本上圆形的角膜瓣的中点相对于有待治疗的眼睛的位置。

所述控制单元被编程为使得评估所述切除轮廓数据包括确定所述切除轮廓相对于所述有待治疗的眼睛的取向，并且使得限定所述角膜瓣几何结构包括限定所述角膜瓣相对于所述有待治疗的眼睛的取向。

所述切除轮廓数据可以包括关于所述切除轮廓相对于所述有待治疗的眼睛的取向的信息。例如，所述切除轮廓数据还包括关于所述切除轮廓相对于所述有待治疗的眼睛的水平轴线或竖直轴线的取向的信息。这可以包括例如角度信息或角度值。为了确定切除轮廓的取向，轮廓数据可以包括例如与有待治疗的眼睛的水平轴线或竖直轴线相对应的参考轴线。限定角膜瓣的取向可以包括限定角膜瓣相对于有待治疗的眼睛的水平轴线或竖直轴线的旋转取向。角膜瓣从上方看可以基本上是圆形的或基本上是椭圆形的。角膜瓣在一侧可以具有铰合部。

所述控制单元被编程为使得限定所述角膜瓣的取向包括限定所述角膜瓣的铰合部相对于所述有待治疗的眼睛的位置。

例如，可以限定所述铰合部的位置，使得从所述铰合部到所述切除轮廓的外边缘的最短距离在俯视图中处于其最大值。

所述控制单元被编程为使得评估所述切除轮廓数据包括确定所述切除轮廓的直径并且确定一条轴线，所述切除轮廓沿所述轴线具有最大直径，并且其中，限定所述角膜瓣几何结构包括将所述角膜瓣的所述铰合部的取向限定成平行于所述轴线。

所述控制单元被编程为使得评估所述切除轮廓数据包括确定所述切除轮廓的镜像对称轴线，并且其中，限定所述角膜瓣几何结构包括将所述角膜瓣的铰合部的取向限定成垂直于所述镜像对称轴线。

所述镜像对称轴线可以是所述切除轮廓关于其基本上镜像对称的轴线。所述切除轮廓例如可以具有一条或两条镜像对称轴线。可以确定所述镜像对称轴线，使得所述镜像对称轴线对应于一条轴线，所述轴线的本身与切除轮廓的镜像对称轴线对应最紧密。换言之，所述镜像对称轴线可以是切除轮廓关于其具有最大可能的镜像对称的轴线。可以将所述角膜瓣的铰合部的取向实施成垂直于所述镜像对称轴线，其方式为，所述角膜瓣的镜像对称基本上对应于所述角膜瓣轮廓的镜像对称。可以限定角膜瓣的铰合部的取向，其方式为角膜瓣的镜像对称轴线对应于所述切除轮廓的镜像对称轴线。

所述控制单元被编程为使得评估所述切除轮廓数据包括确定所述切除轮廓的深度，并且限定所述角膜几何结构包括基于所述切除轮廓的深度限定所述角膜瓣的厚度。

可以沿z轴(沿切割激光和/或切除激光的入射方向)确定所述深度。所述切除轮廓的深度可以对应于将要被所述切除激光切除的角膜组织厚度。切除轮廓的特定深度可以例如是切除轮廓的最大深度。换言之，所述深度可以是切除轮廓的最深点处的深度。角膜瓣的厚度可以是沿z方向的厚度。角膜瓣的深度可以被限定，其方式为，例如切除轮廓的较大的特定深度引起角膜瓣被限定的较小的厚度，反之亦然。

所述控制单元被编程为使得在考虑所述有待治疗的眼睛的角膜的角膜厚度和/或至少一个曲率半径的情况下限定所述角膜瓣几何结构。

可以例如限定所述角膜瓣几何结构，使得所述角膜厚度的较大值引起所述角膜瓣的所限定的厚度的较大值，并且反之亦然。相反，可以限定所述角膜瓣的厚度使得所述角膜瓣的厚度、所述切除轮廓的最大深度、以及预定的安全距离的总和对应于所述角膜的厚度。

所述装置还可以包括用于读入切除轮廓数据的输入接口。

所述输入接口可以包括例如网络接口和/或用于从存储器介质中读取的接口。所述存储器介质例如可以是磁性存储器介质、光学存储器介质、或半导体存储器介质。所述网络接口可以连接至例如互联网、和/或内部网络(内联网)。切除用激光器的网络界面例如可以连接至所述网络。例如可以通过所述输入接口输入输入呈数据文件形式的切除轮廓数据。所述输入接口可以包括连接至网络的网络接口，并且可以将切除轮廓数据从数据库中取回，所述数据库位于服务器的或者例如通过所述网络接口连接至网络的一些其他装置的储存器中。

所述控制单元还可以被编程为基于所限定的角膜瓣几何结构来确定角膜瓣几何结构数据。

所述角膜瓣几何结构数据可以以例如数据文件和/或单独参数的形式存在。例如，所述参数可以被写入数据库。所述角膜瓣几何结构数据的所述参数可以包括例如以下参数中的至少一者：角膜瓣直径、角膜瓣厚度、角膜瓣的中点相对于有待治疗的眼睛的瞳孔的中点的位置、以及角膜瓣相对于有待治疗的眼睛的参考轴线的取向(例如，呈角度的形式)。此外或作为这些参数的替代物，可以将角膜瓣的整体形状(例如，其外形和/或切割边缘)保存为数据文件。例如，可以将角膜瓣几何结构数据储存在基于像素的数据文件或基于向量的数据文件中。所述角膜瓣轮廓数据可以在所述角膜瓣与所述有待治疗的眼睛之间建立空间关系。例如，所述角膜瓣几何结构数据可以限定与所述有待治疗的眼睛的瞳孔的中点相对应的参考点。另外，与所述有待治疗的眼睛的水平轴线和/或竖直轴线相对应的参考轴线可以在所述角膜瓣几何结构数据中被限定。另外，所述角膜瓣几何结构数据可以与有待治疗的眼睛的切除轮廓数据一起被写入数据文件。

所述装置还可以包括用于输出角膜几何结构数据的输出接口。

可以通过所述输出接口将角膜瓣几何结构数据输出至切割激光器，所述切割激光器接着对应于所述角膜瓣几何结构数据切割有待治疗的眼睛中的角膜瓣。所述输出接口可以包括例如网络接口和/或用于从存储器介质中读取的接口。所述存储器介质例如可以是磁性存储器介质、光学存储器介质、和/或半导体存储器介质。所述网络接口可以例如连接至内部网络(内联网)和/或互联网。

本发明的另一个方面是一种用于切割角膜瓣以便对人眼进行激光治疗的切割激光器，所述切割激光器包括这里描述的装置。

所述装置的控制单元可以是例如所述切割激光器的被相应地编程的控制单元。角膜瓣几何结构可以以例如角膜瓣几何结构数据的形式被直接转发到所述切割激光器。

附图说明

在以下对附图的描述中可以发现本发明的附加特征、优点、和部件，附图中：

图1示出了对人眼进行激光治疗的切割激光器的示例性实施例的示意性框图；

图2示出了用于限定角膜瓣的角膜瓣几何结构以便对人眼进行激光治疗的装置的示例性实施例；

图3a示出了切除轮廓以及相应的安全裕量的实例；

图3b示出了已经基于图3a中示出的切除轮廓而限定的角膜瓣几何结构的实例；

图4a示出了切除轮廓以及相应的轴线的实例，并且

图4b示出了已经基于图4a中示出的切除轮廓而限定的角膜瓣几何结构的实例。

具体实施方式

图1示出了用于对人眼12进行激光治疗的、概括标记为10的装置的示例性实施例的框图。装置10是用于对人眼进行激光治疗的切割激光器。装置10包括控制单元14、激光器配置16、和患者适配器17。

所述激光器配置16包括激光源18，所述激光源产生例如具有的脉冲持续时间在飞秒范围内的激光束20。所述激光束20具有适合于在眼睛12的角膜组织中产生激光诱发的光学击穿的波长。所述激光束20具有的波长范围可以为300nm(纳米)至1900nm，例如，波长的范围在300nm至650nm、650nm至1050nm、1050nm至1250nm、或1100nm至1900nm。所述激光束20还可以具有5μm或更小的焦点直径。

光束展宽透镜系统22、扫描仪单元24、反射镜26、和聚焦透镜系统28沿激光束20的传播方向(由图1中的箭头所指示的)位于激光源18的后方。所述光束展宽系统22用于增大激光源18产生的激光束20的直径。在这里示出的示例性实施例中，所述光束展宽系统22是伽利略望远镜，所述伽利略望远镜具有凹透镜(带有负屈光力的透镜)和沿激光束20的传播方向位于所述凹透镜后方的凸透镜(带有正屈光力的透镜)。这些透镜可以是具有的平面侧朝向彼此的平凹透镜或平凸透镜。在另一个示例性实施例中，所述光束展宽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。

所述扫描仪单元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向于激光束20的传播方向的方向(标记为x-y平面)，并且所述纵向方向描述了激光束20的传播方向(标记为z方向)。扫描仪单元24可以包括例如用于对激光束20进行横向偏转的一对以电流测定方式操作的偏转反射镜；这些反射镜可以关于相互垂直的轴线倾斜。可替代地或此外，扫描仪单元24可以具有电光晶体或适合用于激光束20的横向偏转的一些其他的部件。扫描仪单元24还可以包括具有可变焦度的可纵向调节的或折射式透镜、或者可变形的反射镜，以便影响激光束20的发散度、从而影响光束焦点的纵向取向。在这里示出的示例性实施例中，用于控制光束焦点的横向取向和纵向取向的部件被表示为整体部件。在另一个示例性实施例中，可以沿激光束20的传播方向单独地安排所述部件。因此，可以沿传播方向将可调节的反射镜安排在光束展宽透镜22的上游，用于控制光束焦点的纵向取向。

反射镜26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系统28的方向偏转激光束20。此外或可替代地，其他光学反射镜和/或光学元件也可以位于光束路径上以便使激光束20偏转和衍射。

所述聚焦透镜系统28被设计成用于使激光束20聚焦在有待治疗的眼睛12的角膜区域。聚焦透镜系统28例如可以是F-θ透镜系统。聚焦透镜系统28可拆卸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)连接至聚焦透镜系统28上的圆锥形承载套筒30、以及被安装在承载套筒30的朝向眼睛12的较窄底侧的接触元件32。接触元件32可以永久地(例如，通过粘接)或可拆卸地(例如，通过螺钉连接)附接至承载套筒30。接触元件32具有朝向眼睛12并且被标记为接触表面34的底侧。在这里示出的示例性实施例中，接触表面34被设计为平面表面。在眼睛12的激光治疗中，接触元件32压在眼睛12上或者在接触表面34将真空施加于眼睛12，使得有待治疗的眼睛12的至少角膜区域被整平并且位于x-y平面上。

控制单元14包括存储器36，所述存储器中储存具有多个程序指令的至少一个控制程序38。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包含多个程序指令，当由所述控制单元14执行时，所述程序指令引起光束焦点在空间和时间上移动，其方式为在有待治疗的眼睛12的角膜中创建切割图案。所述切割图案可以包括LASIK角膜瓣。限定切割图案的形状的数据可以以角膜瓣几何结构数据的形式被储存在控制单元14的存储器36中和从所述存储器中被取回。例如，在控制单元的网络接口的帮助下，角膜瓣几何结构数据可能先前已经被加载到控制单元14的存储器36中。然而，还可以通过控制单元相应的输入接口(例如，使用键盘)手动地输入角膜瓣几何结构数据。

图2示出了用于限定角膜瓣的角膜瓣几何结构以便对人眼进行激光治疗的装置40的一个示例性实施例的示意性框图。装置40包括控制单元42、输入接口44、和输出接口46。通过输入接口44可以输入供控制单元42进行评估的切除轮廓数据。通过输出接口46可以输出控制单元42产生的角膜瓣几何结构数据。所述输入接口44和所述输出接口46可以各自包括例如连接至常规网络的网络接口以便在终端之间交换数据。例如，服务器、网络存储器、切割激光器、和/或切除激光器可以连接至网络，以便彼此交换数据。例如，所述网络可以是互联网、或治疗实践中的内联网。然而，此外或替代地，输入接口44还可以具有直接输入选项，如键盘接口。此外或可替代地，所述输出接口46可以具有直接输出选项，例如屏幕界面。另外，所述输入接口44和所述输出接口46可以包括用于从存储介质读取和/或写入到存储器介质的接口。所述存储器介质可以是磁性存储器介质、光学存储器介质、和/或半导体存储器介质。

控制单元42包括存储器48。存储器48包括易失性存储器、和/或非易失性存储器。存储器48用于临时存储控制单元42的计算结果并且还可以存储切除轮廓数据和角膜瓣几何结构数据。另外，存储器48中还储存控制程序，所述控制程序包括用于评估人角膜的激光切除治疗的切除轮廓的切除轮廓数据并且用于基于所述评估来限定角膜瓣几何结构的命令。

例如，控制单元42可以是图1中示出的切割激光器10的控制单元14，并且存储器48可以是控制单元14的存储器36。因此，可以将用于限定角膜瓣几何结构的装置40设置在切割激光器10处，这具有的优点是，切割激光器10的使用者(医师)可以直接获得控制单元42限定的角膜瓣几何结构，用于切割相应的角膜瓣。然而，控制单元42还可以被设置在切除激光器处，其中，存储器48可以例如是切除激光器的存储器，在所述存储器中储存有待治疗的眼睛的切除轮廓数据。这具有的优点是，控制单元42可以直接地获得相应的切除轮廓数据。然而，装置40还可以被设置为独立的装置，所述独立的装置通过输入接口44读取切除轮廓数据并且通过输出接口46输出角膜瓣几何结构数据。

控制单元42还包括用于执行储存在存储器48中的控制程序的程序指令的处理器(未示出)。

通过输入接口44输入用于对有待治疗的眼睛的人角膜的激光切除治疗的切除轮廓数据。例如，如果控制单元42被设置在切除激光器处，还可以替代地从存储器48中直接读出切除轮廓数据，并且输入接口44在这种情况下是可选的。切除轮廓数据可以例如以数据文件或一些其他数据记录的形式存在。例如，像灰度图像数据文件等切除轮廓数据可以具有二维像素矩阵，其中向每个像素分配一个深度值(灰度值)。这里的深度值对应于通过x-y坐标标识的像素的相应位置处所希望的切除深度。x-y平面中没有发生切除的区域可以同样被限定在切除轮廓数据内。这些区域在下文不被认为是切除轮廓的一部分。当下文中提及切除轮廓的大小和/或直径时，例如仅考虑通过切除激光器进行切除的切除轮廓的区域。

为了建立切除轮廓数据相对于有待治疗的眼睛的空间参照，可以在切除轮廓数据中限定至少一个固定点以及至少一个参考轴线。所述固定点可以例如是有待治疗的眼睛的瞳孔的中点。所述参考轴线可以例如是有待治疗的眼睛的水平或竖直轴线。例如，可以规定的是，x-y平面的某一像素值对应于有待治疗的眼睛的瞳孔的中点。另外，可以提供的是，例如水平像素轴线对应于有待治疗的眼睛的水平轴线。

所述切除数据还可以呈基于向量的数据的形式或呈任何其他数据格式，使其可以表示相对于有待治疗的眼睛而实施的切除轮廓。

控制单元42分析切除轮廓数据并且基于这种评估来限定有待通过切割激光器10切割的角膜瓣的角膜瓣几何结构。以下参照图3a至图4b进一步详细描述了所述评估和所述限定。基于角膜瓣几何结构，控制单元42产生通过输出接口46输出的角膜瓣几何结构数据。如果装置40是切割激光器的一部分，则角膜瓣几何结构数据可以例如仅被写入存储器48，切割激光器10可以从所述存储器中将其取回。输出接口46在这种情况下是可选的。角膜瓣几何结构数据适合于唯一地限定有待通过切割激光器10切割的角膜瓣几何结构。具体而言，角膜瓣几何结构包括俯视图中(在x-y平面内)角膜瓣的轮廓线、以及待切割的角膜瓣的厚度。例如，可以以数据文件或参数的形式获得角膜瓣几何结构数据，其中，所述参数适合于唯一地限定角膜瓣几何结构。所述对应的参数可以因此包括例如俯视图中角膜瓣的直径值、以及角膜瓣的铰合部的取向的角度值。

图3a示意性地示出了切除轮廓50的第一实例，并且图3b示出了角膜瓣52的轮廓线，所述轮廓线是基于切除轮廓50由装置40的控制单元42限定的。图3a和图3b(以及下面进一步描述的图4a和图4b)在俯视图中示出了切除轮廓50和角膜瓣52，其中，附图的平面对应于x-y平面(还参见图1)。切除轮廓50在z方向上的深度由深度线(等深线)指示。每条深度线以固定的距离沿平行于x-y平面延伸的平面延伸。因此，切除轮廓50的每条深度线沿切除轮廓50的固定深度延伸。所述深度线中最外面的深度线指示切除轮廓50的外轮廓线。换言之，在切除轮廓50的最外面线之外没有发生切除，并且当以下提及切除轮廓50时，是指切除轮廓50的最外面的深度线内的区域。

x方向上的水平线和y方向上的竖直线指示x-y平面内的坐标系。可以基于坐标系标识切除轮廓50相对于有待治疗的眼睛的位置和取向。例如，x方向上的水平线对应于有待治疗的眼睛的水平轴线，并且所述竖直线和水平线的交点标识有待治疗的眼睛的瞳孔的中点。通过相对于这个坐标系指示切除轮廓50，可以准确且可靠地补偿患者的视力。尤其是在患者眼睛散光的情况下，有必要提供指示切除轮廓50的位置和取向(旋转取向)的切除轮廓数据。

图3a还示出了安全区54，其中，角膜瓣52可以如下限定：首先，确定圆的中点和直径；在俯视图中，这是适合于切除轮廓50的具有最小直径的圆，切除轮廓50的外边缘没有突出超过这个圆(图3a中的内虚线圆)。另外，还要考虑先前已经限定的(例如，通过医师操作切割激光器10)安全裕量的值。将这个值添加至第一圆的半径，从而产生具有与第一圆相同的中点的更大的第二圆(参见图3a中使用虚线示出的外圆)。如图3b所示，然后对角膜瓣52进行限定，使得切割边缘在俯视图中基本上沿着第二圆。这确保了角膜瓣52的切割边缘的所有点与切除轮廓50的外边缘相距通过相应的安全裕量54的距离。换言之，这确保了在俯视图中切除轮廓50的外边缘与角膜瓣52的外边缘之间的最短距离在所有点处至少总计为安全区54的安全裕量。

角膜瓣52的角膜瓣几何结构还包括铰合部56，所述铰合部在图3b中被表示为直线。角膜瓣52的铰合部56不表示角膜瓣52的切割边缘、而是切割激光器10不会进行切割的角膜组织连接部。设置铰合部56使得可以折叠角膜瓣52并且在切除治疗之后可以精确地将角膜瓣52折叠回去，使得角膜瓣组织在切除治疗前后基本上处于x-y平面上相同的位置。使用者可以手动(通过提供适当的参数)限定铰合部56的位置，使得所述铰合部例如始终处于角膜瓣52下部位置(参见图3b)和上部位置。铰合部56可以例如被设定成沿x方向平行于水平轴线。另外，铰合部56的位置可以基于切除轮廓50的切除轮廓数据自动地被控制单元42限定(还参见图4a和图4b的实例)。例如，可以限定铰合部56的位置，其方式为从铰合部56到切除轮廓50的外边缘之间的最短距离超过预定值，使得安全裕量被维持在铰合部56与切除轮廓50之间。

另外，在角膜瓣几何结构限定上下文中，可以基于切除轮廓数据的评估对角膜瓣52在z方向上的厚度进行限定。例如，可以分析切除轮廓的数据，其方式为确定切除轮廓的最大深度。然后限定角膜瓣52的厚度，使得切除轮廓的最大深度与角膜瓣52的厚度的总和不会超过预定值。在这里可以确保的是，仅在角膜的某一区域进行激光治疗，并且不会损坏眼睛的下层组织。为了限定厚度，例如，可以考虑到先前确定的、有待治疗的眼睛的角膜厚度值。例如可以限定角膜瓣52的厚度，使得角膜瓣52的厚度、切除轮廓50的最大深度和预定的安全距离的总和对应于有待治疗的眼睛的角膜厚度。

另外，在确定角膜瓣几何结构时可以考虑有待治疗的眼睛的角膜的至少一个曲率半径。

图4a示出了切除轮廓60的第二实例，并且图4b示出了基于对切除轮廓60的评估而限定的角膜瓣62的角膜瓣几何结构。对于图4a和图4b，应用与先前结合图3a和图3b描述的相同的原理。具体而言，在限定角膜瓣62时可以考虑对应的安全裕量。

图4a示出了患有严重的散光(角膜曲率)的患者的切除轮廓60的实例。切除轮廓60在这里远不是点对称，但是其具有两条互相垂直的镜像对称轴线68和70。镜像对称轴线68和70相对于有待治疗的眼睛的位置因患者而异并且是待矫正的单独视力缺陷的一部分。

图4b的角膜瓣62的取向被选择成使得角膜瓣62的铰合部66平行于镜像对称轴线68并且垂直于镜像对称轴线70。角膜瓣62的镜像对称因此对应于角膜瓣轮廓60关于镜像对称轴线70的镜像对称。这具有的优点是，当使用切割激光器10切割角膜瓣62时，不会产生关于相对于镜像对称轴线70的镜像对称的额外不对称。

在评估角膜瓣轮廓60时，确定角膜瓣轮廓的镜像对称轴线68和/或镜像对称轴线70。例如，可以限定轴线60，使得搜寻到切除轮廓60沿其将具有最大直径的轴线(图4a的实例中的轴线68)。然后，限定角膜瓣62的铰合部66的位置，使得铰合部66平行于轴线68延伸。

另外，可以通过考虑到切除轮廓60的对称特性来确定轴线68和/或轴线70。例如，可以搜寻切除轮廓60关于其会具有最大可能的镜面对称的轴线。这里应该指出的是，在实际中非常罕见地出现图4a中所表示的完美镜像对称的情况，并且关于镜像对称可能具有镜像偏差。例如，切除轮廓可以完全不具有优选的镜像对称轴线、具有仅一条优选的镜像对称轴线、或者具有两条优选的镜像对称轴线，在这种情况下，第一镜像对称轴线基本上垂直于第二镜像对称轴线延伸(参见图4a)。例如，在评估切除轮廓60的切除轮廓数据时，如图4a所示可以确定镜像对称轴线70并且可以限定角膜瓣几何结构，使得角膜瓣62的铰合部66垂直于镜像对称轴线70。角膜瓣62的镜像对称因此基本上对应于先前确定的切除轮廓60的镜像对称。

尽管在图3b和图4b中示出了基本上是圆形的角膜瓣几何结构，但是，俯视图中的角膜瓣的形状不仅限于圆形而是还可以展现出椭圆形或基本上矩形。

在这里描述的装置的帮助下，基于事先自动分析的切除轮廓数据可以自动地并且单独地限定角膜瓣几何结构。在这里可以节省准备激光切除治疗的宝贵时间，并且可以可靠且无误地限定角膜瓣几何结构。

Claims (14)

1.一种用于限定角膜瓣的角膜瓣几何结构以便对人眼进行激光治疗的装置，所述装置包括控制单元，所述控制单元被编程为：

评估切除轮廓的切除轮廓数据以便对人角膜进行激光切除治疗；并且

基于所述评估限定所述角膜瓣几何结构。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述控制单元被编程为使得评估所述切除轮廓数据包括确定所述切除轮廓的直径，并且使得限定所述角膜瓣几何结构包括基于所述切除轮廓的直径来限定所述角膜瓣的直径。

3.如权利要求2所述的装置，其中，所述控制单元被编程为使得在考虑限定的安全裕量的情况下限定所述角膜瓣几何结构，使得在俯视图中，在每一个位置处所述切除轮廓的外边缘与所述角膜瓣的外边缘之间的最短距离总计为至少所述安全裕量。

4.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，所述控制单元被编程为使得评估所述切除轮廓数据包括确定所述切除轮廓相对于所述有待治疗的眼睛的位置，并且使得限定所述角膜瓣几何结构包括限定所述角膜瓣相对于所述有待治疗的眼睛的位置。

5.如权利要求1至4中任一项所述的装置，其中，所述控制单元被编程为使得评估所述切除轮廓数据包括确定所述切除轮廓相对于所述有待治疗的眼睛的取向，并且使得限定所述角膜瓣几何结构包括限定所述角膜瓣相对于所述有待治疗的眼睛的取向。

6.如权利要求5所述的装置，其中，所述控制单元被编程为使得限定所述角膜瓣的取向包括限定所述角膜瓣的铰合部相对于所述有待治疗的眼睛的位置。

7.如权利要求1至6中任一项所述的装置，其中，所述控制单元被编程为使得评估所述切除轮廓数据包括确定所述切除轮廓的直径并且确定一条轴线，所述切除轮廓沿所述轴线具有最大直径，并且其中，限定所述角膜瓣几何结构包括将所述角膜瓣的所述铰合部的取向限定成平行于所述轴线。

8.如权利要求1至7中任一项所述的装置，其中，所述控制单元被编程为使得评估所述切除轮廓数据包括确定所述切除轮廓的镜像对称轴线，并且其中，限定所述角膜瓣几何结构包括将所述角膜瓣的铰合部的取向限定成垂直于所述镜像对称轴线。

9.如权利要求1至8中任一项所述的装置，其中，所述控制单元被编程为使得评估所述切除轮廓数据包括确定所述切除轮廓的深度，并且其中，限定所述角膜几何结构包括基于所述切除轮廓的深度限定所述角膜瓣的厚度。

10.如权利要求1至9中任一项所述的装置，其中，所述控制单元被编程为使得在考虑所述有待治疗的眼睛的角膜的角膜厚度和/或至少一个曲率半径的情况下限定所述角膜瓣几何结构。

11.如权利要求1至10中任一项所述的装置，进一步包括：

用于读入所述切除轮廓数据的输入接口。

12.如权利要求1至11中任一项所述的装置，其中，所述控制单元被进一步编程为基于所限定的角膜瓣几何结构来确定角膜瓣几何结构数据。

13.如权利要求12所述的装置，进一步包括：

用于输出所述角膜瓣几何结构数据的输出接口。

14.一种用于切割角膜瓣以便对人眼进行激光治疗的切割激光器，包括如权利要求1至13中任一项所述的装置。