CN112386398A - 控制眼外科手术激光器的方法及治疗装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于控制眼外科手术激光器(18)的方法,该方法通过借助于控制装置(20)控制激光器(18)使其以预定图案以击发序列的形式发出脉冲式激光脉冲进入角膜来将体积体(12)与角膜分离,其中待分离的体积体(12)的界面(14、16)由预定图案限定,并且通过光致破坏而产生的多个空化气泡(40)的产生,来产生界面(14、16),其中沿着至少一个空化气泡路径(42、44)产生多个空化气泡(40),并且控制装置(20)控制激光器(18)的击发序列,以产生预设的平滑度值,使得取决于相应的空化气泡(40)的几何形状,至少在位于相同的空化气泡路径(42、44)上的相邻的空化气泡(40)之间产生空化气泡(40)的公共重叠区域(46)。此外,本发明涉及治疗装置(10)、计算机程序以及计算机可读介质。

Description

控制眼外科手术激光器的方法及治疗装置
技术领域
本发明涉及用于控制眼外科手术激光器的方法,用于将具有预定的后界面和预定的前界面的体积体与人或动物角膜分离。此外,本发明涉及治疗装置,其具有至少一个外科手术激光器,用于通过光致破坏分离具有人眼或动物眼的预定界面的体积体,并且具有至少一个用于一个或多个激光器的控制装置。此外,本发明涉及计算机程序以及计算机可读介质。
背景技术
可能炎症、受伤或自然疾病引起的角膜内不透明和疤痕会损害视力。特别是在角膜的这些病理和/或不自然改变的区域位于眼睛的视轴中的情况下,清晰的视力会受到很大干扰。以已知的方式,借助于所谓的光治疗性角膜切除术(PTK),通过消融有效的激光,例如准分子激光,消除了如此改变的区域。但是,这仅在角膜的病理和/或不自然改变的区域位于角膜的浅层中时才是可能的。不能通过烧蚀激光方法到达下面的区域,特别是在基质内的区域。在此,必须借助于附加的角膜切口来采取附加措施,例如暴露于下面的区域。通过附加措施,治疗持续时间不利地大大增加。另外,存在通过另外的角膜切口发生进一步的并发症,例如在切口位置发生炎症的风险。
发明概述
因此,本发明的目的是提供用于控制眼外科手术激光器的方法和治疗装置,该方法和治疗装置用于将具有预定的后界面和预定的前界面的体积体与人或动物角膜分离,通过该方法和治疗装置克服了现有技术的缺点。
该任务通过根据独立权利要求的方法、治疗装置、计算机程序以及计算机可读介质来解决。在相应的从属权利要求中说明了本发明的具有方便发展的有利构造,其中,该方法的有利构造被认为是治疗装置、计算机程序以及计算机可读介质的有利构造,反之亦然。
本发明的一个方面涉及用于控制眼外科手术激光器的方法,该方法用于将具有预定的后界面和预定的前界面的体积体与人或动物角膜分离,其中该方法包括借助控制装置控制激光器,使得其以预定图案以击发序列的方式将脉冲式激光脉冲发射到角膜中,其中,待分离的体积体的界面由预定的图案限定,并且通过产生由光致破坏而产生的多个空化气泡,通过各个激光脉冲与角膜的相互作用产生所述界面,其中沿着至少一个空化气泡路径产生多个空化气泡,并且控制装置控制激光器的击发序列以产生预设的平滑度值,使得取决于相应的空化气泡的几何形状,至少在位于相同空化气泡路径上的相邻的空化气泡之间产生空化气泡的公共重叠区域。
由此,可以提高用于产生体积体的“切口”的平滑度。平滑度也可以称为所谓的“平滑度”。特别地,由此可以显著缩短治疗持续时间,避免了通常需要的额外角膜切口可能引起的并发症。因此,平滑度尤其表示产生体积体更平滑,在体积体处产生更清洁的切口表面和更清洁的切口边缘。因此,平滑度值尤其描述了产生的体积体的切口边缘和切口表面有多清洁。特别地,例如可以设置为切口越平滑,则选择的预设平滑度值越大。
特别地,平滑度可以例如被称为不存在粗糙度。粗糙度可以例如以长度为单位指定,例如微米。当前,例如可以规定,粗糙度可以在纳米和几微米之间。粗糙度越小,平滑度越好。粗糙度例如可以被计算为偏差的均方根值或轮廓的标准偏差。粗糙度也可以被认为是绝对偏差的平均值。
因此,尤其根据相应的空化气泡的几何形状来产生相应的空化气泡之间的距离,使得在产生体积体时遵守预设的平滑度值。
然后,通过根据本发明的方法,例如,允许可靠地去除角膜基质中的病理和/或不自然改变的区域,即在角膜的下层区域,其被称为角膜。基本上,不需要通过额外的角膜切口额外暴露角膜。
换句话说,特别地规定,空化气泡重叠并且在空化气泡之间不形成桥接,但是空化气泡彼此远离,因为可以更快地进行处理并且以还防止了角膜的能量形式的不必要应力。因此,通过空化气泡的重叠,可以产生具有预设的平滑度或预设的平滑度值的融合气泡。由此,可以产生体积体,然后可以将其移除。
此外可以规定,控制激光器,使得在角膜上以预定的角度并且以预定的几何形状产生至少一个切口或至少一个开口,其中,切口或开口与体积体的界面相交并且形成至角膜的表面,从而可通过切口或开口将体积体从角膜上取下。
通过术语“界面”,还应理解,体积体可任选地通过位于角膜中的单个界面限定和分离。因此,通过根据本发明的方法,一方面可以在角膜,特别是角膜的深部区域,特别是基质的深部区域中进行光治疗性角膜切除术。另一方面,用于分离体积体的治疗持续时间缩短,此外,也显著减少了输入患者角膜的能量。
进一步优选地,可以规定,如果基于一个或多个控制数据集定义了预定图案,其中一个或多个控制数据集包括用于在角膜中定位和/或聚焦各个激光脉冲的控制数据。控制数据集的确定是已知的,并且它们尤其是由例如待治疗的角膜的形貌和/或速测测量以及例如角膜基质内的病理和/或不自然改变的区域的类型、位置和程度得出。特别地,至少通过提供未治疗的角膜的形貌和/或速测和/或形态学数据并提供角膜内要去除的病理和/或不自然改变的区域的形貌和/或速测和/或形态学数据来生成控制数据集。
在有利的设计形式中,实现对激光器的控制,使得透镜状的体积体被分离。换句话说,可以在其中将体积体形成为双凸透镜状,由此可以通过所述切口或所述开口简单地移除。因为要分离的体积体仅由界面描述和限定,并且这些界面一方面例如包围病理和/或不自然改变的组织或相应改变的区域,另一方面通过光致破坏产生,因此,可以省略体积体的全表面或全体积消融。仅通过光致破坏产生界面,使得随后可以将预定的体积体从角膜上移除。
如果实现激光器的控制,使得沿空化气泡路径在相邻的空化气泡之间产生重叠区域的预设的空间重叠区域几何形状,则是进一步有利的。换句话说,规定了各个空化气泡彼此之间具有预设的距离。通过空化气泡彼此之间的预设距离,可以产生空间重叠区域几何形状。由此,允许在各个空化气泡之间产生固定的预设距离,使得可以相应地遵守预设的平滑度值。因此,可以提供用于控制眼外科手术激光器的改进方法。
在结构的另一有利形式中,进行激光器的控制,使得在沿空化气泡路径的相邻空化气泡之间的重叠区域的预设公差范围内,产生重叠区域的空间重叠区域扩展。换句话说,规定对于重叠区域产生预设的公差范围。特别地,提供该公差范围,使得达到预设的平滑度值。然而,然后可以在公差范围内不同地形成重叠区域。例如,在公差范围内重叠区域扩展的自然分布是可以接受的。从而,可以避免在角膜内后来引起的衍射效应,并且仍然可以可靠地获得平滑度值。
此外,已经证明有利的是,进行激光器的控制,使得根据噪声信号产生连续击发的激光脉冲,从而在重叠区域的公差范围内产生空间重叠区域几何形状。因此,以简单的方式相应地允许根据噪声信号不使用刚性结构,从而避免了角膜内的相应衍射效应。
在另一有利的构造形式中,进行激光器的控制,使得沿着预定图案的多个空化气泡路径产生多个空化气泡,其中,在各个空化气泡路径之间分别产生重叠区域。因此,特别地规定,重叠区域分别形成在空化气泡之间以及各个空化气泡路径之间。由此,允许以预设的平滑度值产生体积体。例如,在空化气泡的预设距离的情况下,连续的空化气泡路径可横向偏移一半的距离,并平行移动三分之二的距离的根。因此,允许以缩短的治疗持续时间产生体积体。
此外,已经证明有利的是,进行激光器的控制,使得产生弯曲的空化气泡路径或螺线形的空化气泡路径或网格状的空化气泡路径或环形的空化气泡路径或三角形的空化气泡路径或螺旋形的空化气泡路径。在此,由各个激光脉冲引起的光致破坏的开始可以在相应界面的定心或者还在相应界面的边缘进行。因此,尤其允许通过不同的击发序列产生不同的空化气泡路径。因此,可以高度灵活地产生体积体。
如果实现对激光器的控制使得所产生的空化气泡的几何形状预设为球形,并且进行对激光器的控制使得在确定重叠区域时和/或在确定重叠区域的公差范围时考虑空化气泡的球形几何形状,则也是有利的。这尤其具有这样的背景,即,仅在预设的能量密度值时才产生相应的空化气泡。如果超过该能量密度值,则产生空化气泡,该空化气泡尤其是基本上球形的并且看起来像是穿过闭合的角膜的平坦的椭圆形。空化气泡的半径尤其近似与脉冲能量的立方根成比例。通过将空化气泡指定为球形,从而可以特别简单而又可靠地确定重叠区域,从而可以遵守预设的平滑度值。
进一步有利的是,进行激光器的控制,使得球形几何形状的半径基本上预设为与各个激光脉冲的脉冲能量的立方根成比例,重叠区域和/或重叠区域的公差范围取决于预设半径来确定。由此,允许对重叠区域的改进的确定。特别地,由此可以可靠地确定重叠区域,使得可以遵守或达到预设的平滑度值。
如果进行激光器控制使得考虑角膜的形貌和/或速测和/或形态学数据,则是进一步有利的。因此,尤其可以考虑待治疗的角膜的形貌和/或速测测量以及角膜基质内例如病理和/或不自然改变的区域的类型、位置和程度。特别地,至少通过提供未治疗的角膜的形貌和/或速测和/或形态学数据并提供角膜内要去除的病理和/或不自然改变的区域的形貌和/或速测和/或形态学数据来生成控制数据集。
根据配置的另一有利形式,实现对激光器的控制,使得激光器以在1fs和1ns之间,特别是在10fs和10ps之间的相应脉冲持续时间以及大于10kHz,特别是在100kHz和100MHz之间的重复频率纳米发射在300纳米至1400纳米之间,特别是700纳米至1200纳米之间的波长范围内的激光脉冲。这种激光已经在眼外科手术中用于光致破坏方法。随后通过角膜上的切口去除产生的小孔。然而,在光治疗性角膜切除术PTK中使用这种光致破坏激光器代替消融作用的激光器是新的,并且从现有技术中是未知的。在根据本发明的方法中使用光致破坏激光器还具有以下优点:在低于300nm的波长范围内不进行角膜的照射。该范围在激光技术中被术语“深紫外线”所涵盖。因此,有利地避免了通过这种非常短的波长和高能量的光束对角膜的意外损坏。在此使用的类型的光致破坏激光器通常将脉冲持续时间在1fs和1ns之间的脉冲激光辐射输入到角膜组织中。由此,可以在空间上狭窄地限制光学穿透所需的各个激光脉冲的功率密度,从而确保在界面的产生中的高切口精度。
本发明的另一方面涉及治疗装置,该治疗装置具有至少一个外科手术激光器,该至少一个手术激光器用于通过光致破坏将具有预定界面的体积体与人眼或动物眼分离,并且具有至少一个用于一个或多个激光器的控制装置,其被形成为执行根据前述方面的方法的步骤。根据本发明的治疗装置允许可靠地避免在使用常规烧蚀治疗装置时出现的缺点,即相对较长的治疗时间和由激光输入到角膜的相对较高的能量。这些优点特别是通过将眼外科手术激光器形成为光致破坏激光器来实现的。
其中,激光器适合于以在1fs与1ns之间,优选在10fs与10ps之间的相应脉冲持续时间以及大于10kHz,优选在100kHz至100MHz之间的重复频率,发射在300nm与1400nm之间,优选在700nm与1200nm之间的波长范围内的激光脉冲。
在治疗装置的有利构造形式中,治疗装置包括用于至少临时存储至少一个控制数据集的存储装置,其中一个或多个控制数据集包括用于在角膜中定位和/或聚焦各个激光脉冲的控制数据,并且包括至少一个用于对激光器的激光束进行光束引导和/或光束整形和/或光束偏转和/或光束聚焦的光束装置。其中,通常基于测量的要治疗的角膜的形貌和/或速测和/或形态以及角膜内要去除的病理和/或不自然改变的区域的类型来生成提及的控制数据集。
其他特征及其优点可以从第一发明方面的描述中得出,其中,每个发明方面的有利构造应被认为分别是另一个发明方面的有利构造。
本发明的第三方面涉及一种包括指令的计算机程序,所述指令使根据第二发明方面的治疗装置执行根据第一发明方面的方法步骤。本发明的第四方面涉及一种计算机可读介质,在该计算机可读介质上存储了根据第三发明方面的计算机程序。可以从第一和第二发明方面的描述中获得其他特征及其优点,其中,每个发明方面的有利构造应被视为分别是另一个发明方面的有利构造。
根据权利要求、附图和附图说明,其他特征是显而易见的。在说明书中上面提到的特征和特征组合以及在附图说明中下面提到的特征和特征组合和/或仅在附图中示出的特征和特征组合不仅可以在分别规定的组合中使用,而且可以在不脱离本发明的范围的情况下以其他组合使用。因此,实施方式也应被认为是本发明所包含和公开的,其未在附图中明确示出和说明,而是由与所说明的实施方式分离的特征组合产生并生成的。实施方式和特征组合也应被认为是公开的,因此不包括最初制定的独立权利要求的所有特征。此外,实施方式和特征组合应被认为是公开的,特别是通过以上阐述的实施方式,其超出或偏离权利要求的关系中阐述的特征组合。
附图说明
示出了:
图1是根据本发明的治疗装置的示意图;
图2是要分离的体积体的产生的示意图;并且
图3是体积体的示意性俯视图。
发明详述
图1示出了具有眼外科手术激光器18的治疗装置10的示意图,该治疗装置10借助于光致破坏来将预定界面14、16的预定角膜体积或体积体12与人或动物眼睛的角膜分离。人们认识到,除了激光器18之外还形成了用于激光器18的控制装置20,使得其以预定图案将脉冲式激光脉冲发射到角膜中,其中,待分离的体积体12的界面14、16通过通过光致破坏以预定图案产生。在所示的实施方案中,界面14、16形成透镜状的体积体12,其中在该实施方案中选择体积体12的位置,使得角膜的基质36内的病理和/或不自然改变的区域32(见图2)被封闭。此外,从图1显而易见的是,在基质36和上皮28之间形成了所谓的鲍曼氏膜(Bowman's membrane)38。
此外,人们认识到由激光器18产生的激光束24借助于光束装置22,即光束偏转装置,例如扫描仪,朝着角膜的表面26偏转。光束偏转装置22也由控制装置20控制,以在角膜中产生上述预定图案。
示出的激光器18是光致破坏激光器,其被形成为以1fs和1ns之间,优选在10fs和10ps之间的相应脉冲持续时间以及大于10KHz,优选在100kHz和100MHz之间的重复频率发射在300nm和1400nm之间,优选在700nm和1200nm之间的波长范围内的激光脉冲。
另外,控制装置20包括用于至少临时存储至少一个控制数据集的存储装置(未示出),其中一个或多个控制数据集包括用于在角膜中定位和/或聚焦各个激光脉冲的控制数据。各个激光脉冲的位置数据和/或聚焦数据是基于先前测量的角膜的形貌和/或测厚法和/或形态以及例如将在眼睛的基质36内去除的病理和/或不自然改变的区域32而产生的。
图2示出了根据本方法的实施方案的待分离的体积体12的产生的示意图。人们认识到,界面14、16是借助于脉冲激光束24产生的,该脉冲激光束24通过光束偏转装置22指向角膜或朝向角膜的表面26。其中,界面14、16形成透镜状的体积体12,其例如将基质36内的病理和/或不自然改变的区域22封闭。此外,在所示的实施方案中,激光器18产生另一切口34,其以预定角度以及预定的几何形状与体积体12相交,并形成到角膜的表面26。然后可以通过切口34将由界面14、16限定的体积体12从角膜移除。在所示的实施方案中,病理和/或不自然改变的区域32形成在基质36内并且在眼睛的光轴30的外部。
在所示的实施方案中,界面14,即位于眼睛或基质36中较深的界面,首先通过激光束24形成,其中其然后对应于后界面14。根据预定图案至少部分地圆形和/或螺线形地引导激光束24来实现。随后,以可比较的方式生成界面16,其然后对应于前界面16,使得界面14、16形成透镜状的体积体12(也参见图1)。随后,由激光器18也产生切口34。然而,界面14、16和切口34的产生顺序也可以改变。
图3以示意性俯视图纯粹示例性地示出了体积体12。特别地,图3示出,为了通过控制装置20控制激光器18,控制激光器18,使得其以预定的图案将脉冲式激光脉冲发射到角膜中,其中待分离的体积体12的界面14、16由预定的图案限定,并且通过光致破坏而产生多个空化气泡40沿着至少一个空化气泡路径42、44的产生,通过各个激光脉冲与角膜的相互作用而产生界面14、16,控制装置20控制激光器18的击发序列,以产生预设的平滑度值,使得取决于相应的空化气泡40的几何形状,至少在位于相同空化气泡路径42、44上的相邻空化气泡40之间产生空化气泡40的公共重叠区域46。
特别地,图3示出了对激光器18的控制,使得重叠区域46的预设的空间重叠区域几何形状沿着空化气泡路径42、44,在本实施方案中特别是沿着第一空化气泡路径42,在相邻的空化气泡40之间产生。换句话说,空化气泡40沿着第一空化气泡路径42具有预设的空间重叠区域。特别地,确定其使得可以遵守预设的平滑度值。例如可以规定,空化气泡40具有直径A,然后选择相应的重叠区域,使得相邻的空化气泡40之间的距离对应于
Figure BDA0002641068800000091
此外,图3示出了对激光器18的控制,从而使得重叠区域46的空间重叠区域几何形状沿空化气泡路径42,在本实施方案中尤其是沿着第二空化气泡路径44,在相邻空化气泡40之间的重叠区域46的预设的公差范围内产生。在此例如可以规定,进行激光器18的控制,使得根据噪声信号产生连续击发的激光脉冲,从而在重叠区域46的公差范围内产生空间重叠区域几何形状。特别地,由此可以防止随后产生的衍射效应在角膜内产生。特别地,选择公差范围,使得遵守或产生预设的平滑度值。
此外,尤其可以规定,进行激光器18的控制,使得沿着预定图案的多个空化气泡路径42、44产生多个空化气泡40,其中分别在相应的空化气泡路径42、44之间产生重叠区域46。至此,例如可以规定,在空化气泡路径42、44之间遵守距离,其对应于
Figure BDA0002641068800000092
或对应于
Figure BDA0002641068800000093
此外,例如,可以通过以下公式确定从一个回合到下一个回合在z方向上的距离:
Figure BDA0002641068800000094
尤其可以进一步规定,对激光器18进行控制,使得产生曲折的空化气泡路径42、44或螺线形的空化气泡路径42、44或网格状的空化气泡路径42、44或环形的空化气泡路径42、44或三角形的空化气泡路径42、44或螺旋形的空化气泡路径42、44。
总体上,图3还示出了对激光器18的控制使得所产生的空化气泡40的几何形状预设为球形,并且对激光器18进行控制使得在确定重叠区域46时和/或在确定重叠区域46的公差范围时将空化气泡40的球形几何形状考虑在内。总体上可以规定,对激光器18进行控制,使得在本实施方案中可以通过直径A来确定的球形几何形状的半径基本上与各个激光脉冲的脉冲能量的立方根成比例地预设,并且重叠区域46和/或重叠区域46的公差范围是根据预设半径确定的。
特别地,图3仅示出了中间步骤,使得可以特别地设置成,为了分别产生预设的平滑度并为了产生体积体12,还产生了未示出的另外的空化气泡40。为了清楚起见,相应地示出了图3,但是不应将其视为穷举的。

Claims (15)

1.用于控制眼外科手术激光器(18)的方法,用于将具有预定的后界面(14)和预定的前界面(16)的体积体(12)与人或动物角膜分离,该方法包括:
-借助于控制装置(20)控制所述激光器(18),使得其以击发序列以预定图案将脉冲式激光脉冲发射到角膜中,其中,所述体积体(12)的待分离的界面(14、16)由预定图案限定,并且通过光致破坏而产生的多个空化气泡(40)的产生,借助于各个激光脉冲与角膜的相互作用而产生界面(14、16),其中沿着至少一个空化气泡路径(42、44)产生多个空化气泡(40),并且控制装置(20)控制激光器(18)的击发序列,以产生预设的平滑度值,使得取决于相应的空化气泡(40)的几何形状,至少在位于相同的空化气泡路径(42、44)上的相邻的空化气泡(40)之间产生空化气泡(40)的公共重叠区域(46)。
2.根据权利要求1所述的方法,
其特征在于
进行所述激光器(18)的控制,使得沿空化气泡路径(42、44)在相邻的空化气泡(40)之间产生重叠区域(46)的预设的空间重叠区域几何形状。
3.根据权利要求1所述的方法,
其特征在于
进行所述激光器(18)的控制,使得沿着空化气泡路径(42、44)在相邻空化气泡(40)之间的重叠面积(46)的预设公差范围内产生重叠区域(46)的空间重叠区域几何形状。
4.根据权利要求3所述的方法,
其特征在于
进行所述激光器(18)的控制,使得根据噪声信号产生连续击发的激光脉冲,从而在重叠区域(46)的公差范围内产生空间重叠区域几何形状。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,
其特征在于
进行所述激光器(18)的控制,以使透镜状的体积体(12)分离。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,
其特征在于
进行所述激光器(18)的控制,使得沿着预定图案的多个空化气泡路径(42、44)产生多个空化气泡(40),其中,在相应的空化气泡路径(42、44)之间分别产生重叠区域(46)。
7.根据权利要求5和/或6的方法,
其特征在于
进行所述激光器(18)的控制,使得产生曲折的空化气泡路径(42,44)或螺线形的空化气泡路径(42,44)或网格状的空化气泡路径(42,44)或环形的空化气泡路径(42,44)或三角形的空化气泡路径(42,44)或螺旋形的空化气泡路径(42,44)。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,
其特征在于
进行所述激光器(18)的控制,使得所产生的空化气泡(40)的几何形状预设为球形,并且进行所述激光器(18)的控制,使得在确定重叠区域(46)时和/或在确定重叠区域(46)的公差范围时将空化气泡(40)的球形几何形状考虑在内。
9.根据权利要求8所述的方法,
其特征在于
进行所述激光器(18)的控制,使得球形几何形状的半径基本上与相应的激光脉冲的脉冲能量的立方根成比例地预设,并且根据预设的半径来确定重叠区域(46)和/或重叠区域(46)的公差范围。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,
其特征在于
进行所述激光器(18)的控制,使得考虑角膜的形貌和/或测厚和/或形态学数据。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,
其特征在于
进行所述激光器(18)的控制,使得所述激光器(18)以在1fs和1ns,特别是在10fs和10ps之间的相应脉冲持续时间以及大于10kHz,特别是在100kHz和10MHz之间的重复频率发射在300nm和1400nm之间,特别是在700nm和1200nm之间的波长范围内的激光脉冲。
12.治疗装置(10),其具有至少一个外科手术激光器(18),用于通过光致破坏将具有预定界面(14、16)的体积体(12)与人眼或动物眼分离,并具有用于一个或多个激光器(18)的至少一个控制装置(20),其被形成为执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法的步骤。
13.根据权利要求12所述的治疗装置(10),其特征在于,所述控制装置包括
-用于至少临时存储至少一个控制数据集的至少一个存储装置,其中一个或多个控制数据集包括用于在角膜中定位和/或聚焦各个激光脉冲的控制数据;以及
-用于激光器(18)的激光束(24)的光束引导和/或光束整形和/或光束偏转和/或光束聚焦的至少一个光束装置(22)。
14.包括指令的计算机程序,所述指令使根据权利要求12或13所述的治疗装置(10)执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法步骤。
15.计算机可读介质,其上存储有根据权利要求14所述的计算机程序。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030212387A1 (en) * 2002-03-23 2003-11-13 Intralase Corp. System and method for improved material processing using a laser beam
US20050165387A1 (en) * 2004-01-23 2005-07-28 Holger Lubatschowski Control for a surgical laser
WO2008055706A1 (de) * 2006-11-10 2008-05-15 Carl Zeiss Meditec Ag Planungseinrichtung zum vorbereiten von steuerdaten für eine behandlungsvorrichtung zur operativen fehlsichtigkeitskorrektur behandlungsvorrichtung zur operativen fehlsichtigkeitskorrektur und verfahren zum vorbereiten von steuerdaten dafür
WO2009033107A2 (en) * 2007-09-06 2009-03-12 Lensx Lasers, Inc. Photodisruptive treatment of crystalline lens
US20090149841A1 (en) * 2007-09-10 2009-06-11 Kurtz Ronald M Effective Laser Photodisruptive Surgery in a Gravity Field
US20140081249A1 (en) * 2012-09-14 2014-03-20 Carl Zeiss Meditec Ag Method for eye surgery
US20140194860A1 (en) * 2011-07-29 2014-07-10 Carl Zeiss Meditec Ag Ophthalmologic laser device and method for preventing and treating aftercataract
US20170340483A1 (en) * 2014-10-17 2017-11-30 Carl Zeiss Meditec Ag Systems for short pulse laser eye surgery

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005049281A1 (de) * 2005-10-14 2007-04-19 Carl Zeiss Meditec Ag Vorrichtung und Verfahren zur Materialbearbeitung mittels Laserstrahlung
US8623038B2 (en) * 2007-04-26 2014-01-07 Carl Zeiss Meditec Ag Re-treatment for ophthalmic correction of refraction
DE102008051644A1 (de) * 2008-10-14 2010-04-15 Violeta Doci Verfahren zur Abtragung von sphärischen Segmenten innerhalb der Hornhaut des Auges
EP3427705B1 (de) * 2017-07-13 2020-04-01 Ziemer Ophthalmic Systems AG Vorrichtung zum bearbeiten von augengewebe mittels eines gepulsten laserstrahls

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030212387A1 (en) * 2002-03-23 2003-11-13 Intralase Corp. System and method for improved material processing using a laser beam
US20050165387A1 (en) * 2004-01-23 2005-07-28 Holger Lubatschowski Control for a surgical laser
WO2008055706A1 (de) * 2006-11-10 2008-05-15 Carl Zeiss Meditec Ag Planungseinrichtung zum vorbereiten von steuerdaten für eine behandlungsvorrichtung zur operativen fehlsichtigkeitskorrektur behandlungsvorrichtung zur operativen fehlsichtigkeitskorrektur und verfahren zum vorbereiten von steuerdaten dafür
WO2009033107A2 (en) * 2007-09-06 2009-03-12 Lensx Lasers, Inc. Photodisruptive treatment of crystalline lens
US20090149841A1 (en) * 2007-09-10 2009-06-11 Kurtz Ronald M Effective Laser Photodisruptive Surgery in a Gravity Field
US20140194860A1 (en) * 2011-07-29 2014-07-10 Carl Zeiss Meditec Ag Ophthalmologic laser device and method for preventing and treating aftercataract
US20140081249A1 (en) * 2012-09-14 2014-03-20 Carl Zeiss Meditec Ag Method for eye surgery
US20170340483A1 (en) * 2014-10-17 2017-11-30 Carl Zeiss Meditec Ag Systems for short pulse laser eye surgery

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