CN114343967A - 为治疗设备的眼科手术激光器提供控制数据的方法、控制装置和治疗设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及为用于去除组织(14)的治疗设备(10)的眼科手术激光器(12)提供控制数据的方法。控制装置(18)确定(S10、S12)角膜的波前并且从所确定的波前确定泽尼克多项式，并计算(S14)每个泽尼克多项式的相应组织几何形状，其中泽尼克多项式的选择的组合描述了组织去除几何形状。进一步地，控制装置(18)通过优化计算确定(S16)泽尼克多项式的子群，如果一个或多个泽尼克多项式满足预设的优化条件，则为子群选择一个或多个泽尼克多项式，其中，优化条件预设为最大化的目标角膜几何形状和要实现的成像校正，其中，根据角膜几何形状和组织去除几何形状的差异确定目标角膜几何形状。从所确定的子群确定优化的组织去除几何形状(S18)，并提供(S20)用于控制眼科手术激光器(12)的控制数据，眼科手术激光器使用优化的组织去除几何形状来分离组织(14)。
Description
技术领域
本发明涉及为用于去除组织的治疗设备的眼科手术激光器提供控制数据的方法。此外，本发明涉及具有至少一个眼科手术激光器和至少一个用于执行该方法的控制装置的治疗设备、计算机程序和计算机可读介质。
背景技术
用于控制眼科激光器以矫正光学视力障碍或角膜的病理和/或非自然改变区域的治疗设备和方法在现有技术中是已知的。其中，例如可以形成脉冲激光器和光束聚焦装置，使得激光脉冲在位于有机组织内的焦点中实现光致破裂和/或光消融，以从角膜去除组织，特别是组织微透镜。其中，补偿光学视觉障碍的治疗方法越来越准确。例如，多个屈光不正以及例如近视、远视和散光可以通过Lasik(激光原位角膜磨镶术)方法来矫正。
以前的Lasik方法的缺点是会产生球面像差，例如光晕和降低的对比敏感度。为了避免这些像差并且还校正眼睛的现有像差，已知在计划治疗时包括眼睛的波前测量。特别地，来自波前分析的波前可以分解为多个阶的泽尼克(Zernike)多项式，其中每个泽尼克多项式可以描述眼睛的折射或像差效应。换言之，泽尼克多项式可用于表示波前，进而描述光学系统的成像误差。
在当今的治疗方法中，问题在于一方面试图矫正成像误差，但另一方面去除的组织部分多于校正所需的组织。其中，不利的是，眼睛的组织一旦被移除之后就不能再恢复或仅非常难以恢复，这会对患者产生不利影响。
发明概述
本发明的目的是提供用于控制用于矫正视觉障碍的眼科手术激光器的控制数据，其中可以最大化所得目标角膜的组织。
该目的通过根据本发明的方法、根据本发明的设备、根据本发明的计算机程序以及根据本发明的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设备、控制装置、计算机程序和计算机可读介质的有利构造，反之亦然。
本发明的第一方面涉及用于提供用于治疗设备的眼外科手术激光器的控制数据以去除组织的方法，其中，该方法包括由控制装置执行的以下步骤。其中，控制装置理解器具、器具组件或器具组，该控制装置被配置用于接收和评估信号以及提供例如产生控制数据。例如，控制装置可以被配置为控制芯片、计算机程序、计算机程序产品或控制单元。从预定的检查数据确定人或动物眼角膜的波前，从所确定的波前确定泽尼克多项式，其中泽尼克多项式描述成像误差，并且计算每个泽尼克多项式的相应组织几何形状是由控制装置实现的，其中，用于校正成像误差的角膜的改变由相应的组织几何形状指定，并且其中泽尼克多项式的选择的组合描述了组织去除几何形状。换言之，首先根据先前确定的检查数据确定眼睛角膜的波前。例如，可以通过从数据存储器或数据服务器中检索检查数据来实现检查数据，或者例如可以借助治疗设备测量检查数据。例如，波前可以从像差测定法中确定，这也可以称为波前分析并且例如可以用Hartmann-Shack传感器执行。该波前可以通过已知方法分解为泽尼克多项式，其中相应的泽尼克多项式可以描述成像误差或成像误差的部分。随后，可以通过已知方法，特别是通过等效散焦的概念，为每个泽尼克多项式确定相应的组织去除几何形状，其中等效散焦被定义为散焦量，其是产生相同的波前方差所需要的，可以在一个或多个高阶像差中找到。特别是，可以计算每个泽尼克多项式都具有的屈光度当量。其中，一个或多个泽尼克多项式的组合可以描述组织去除几何形状，组织去除几何形状指定组织的几何形状，可以去除该几何形状以校正成像误差。
此外，通过优化计算确定所确定的泽尼克多项式的子群由控制装置实现，如果满足预设的优化条件，则通过优化计算为子群选择一个或多个泽尼克多项式，其中优化条件由最大化目标角膜几何形状和要实现的成像校正预设，其中根据角膜几何形状和组织去除几何形状的差异确定目标角膜几何形状。此外，借助于所确定的泽尼克多项式的子群确定待去除组织的优化的组织去除几何形状由控制装置实现，其中优化的组织去除几何形状通过子群的泽尼克多项式的组织几何形状的组合来确定。最后，可以通过控制装置提供用于控制眼科手术激光器的控制数据，该激光器使用优化的组织去除几何结构来分离组织。换言之，如果对应的泽尼克多项式满足预设的优化条件，则可以通过优化计算将一个或多个泽尼克多项式与子群相关联。优化条件可以包括实现要实现的成像校正，即校正视觉障碍，以及最大化作为治疗后角膜将具有的几何形状的目标角膜几何形状。获得最大化的目标角膜几何形状，因为它通过优化计算进行迭代检查，通过泽尼克多项式的组合实现治疗计划的成像校正，同时为角膜保留最大组织，其中那些泽尼克多项式在这种情况下与子群相关联。在此，始终可以关注手术后的角膜的外观如何，即目标角膜几何形状如何。如果已经确定了相应的泽尼克多项式并将它们与实现最大目标角膜几何形状的子群相关联，则可以通过组合子群的泽尼克多项式的组织几何形状来从子群的泽尼克多项式中确定用于去除组织的优化的组织去除几何形状，并且优化的组织去除几何形状可以通过用于分离组织的控制数据提供给眼科手术激光器。
本发明的优点在于，可以进一步提高治疗设备治疗的安全性，也可以提高对高级不规则角膜的改善程度，因为不再只关注待去除的组织，而是要关注目标角膜的几何形状。总的来说，通过该方法可以最小化待去除的组织并且最大化治疗后的角膜，这对患者来说可以更温和。
本发明还包括由此产生附加优点的配置形式。
根据一种有利的配置形式，规定通过优化条件的成像校正预设要实现的屈光矫正，其中，通过其实现屈光矫正的那些泽尼克多项式与子群固定关联，其中与子群没有固定关联的其余泽尼克多项式被检查是否存在优化条件的最大化目标角膜几何形状。特别地，泽尼克多项式可以将屈光矫正和像差校正描述为成像校正。在这种配置形式中，规定为屈光矫正预设的泽尼克多项式与子群固定地关联，因此不受优化计算的影响。然而，所有不负责屈光矫正的其他泽尼克多项式都可以通过优化计算来检查优化条件的存在，以获得最大化的目标角膜几何形状。优选地，对于屈光矫正规定，预设高达二阶的泽尼克多项式。这意味着描述屈光矫正的零阶、一阶和二阶泽尼克多项式与子群固定地关联。通过这种形式的配置，产生的优点是可以在眼睛的治疗中安全地矫正屈光并且同时可以通过剩余的泽尼克多项式最大化目标角膜几何形状。
在另一种有利的配置形式中，规定通过优化条件的成像校正预设要实现的像差校正，其中实现像差校正的那些泽尼克多项式与子群固定地关联，其中与子群没有固定关联的其余泽尼克多项式被检查是否存在优化条件的最大化目标角膜几何形状。这意味着要实现的像差校正以这种形式的配置固定地预设，因为负责的泽尼克多项式与子群相关联，其中因此可以检查负责屈光矫正的泽尼克多项式是否存在最大化的目标角膜几何形状。优选地，规定用于像差校正的来自三阶的泽尼克多项式被预设。
有利的是，优化条件由目标角膜几何形状的结果几何形状和/或形态和/或厚度预设。换句话说，可以考虑患者眼睛具有哪种形态，并且可以据此调整目标角膜几何形状的优化条件。还可以分别考虑和预设角膜的几何形状和厚度，从而可以关注角膜的哪个位置有更多组织可用于去除而在哪个位置可用的组织较少这一事实。因此，目标角膜几何形状可以针对每个患者单独地调整，由此可以改善安全性和治疗结果。
根据另一种有利的配置形式，规定，如果目标角膜几何形状的厚度或体积最大化，则满足优化条件。这意味着可以最大化角膜在眼睛光轴方向上的厚度或者最大化用于确定目标角膜几何形状的角膜的总体积。因此，可以以有利的方式提供用于优化条件的参数，其将被迭代地改进。
根据另一种有利的配置形式，泽尼克多项式与具有通过优化计算确定的因子的子群相关联，其中为该因子计算在0和1之间的值。换言之，规定泽尼克多项式不仅与子群完全相关或根本不相关，而且与因子分配的比例相关。这意味着泽尼克多项式可能只有原始值的50％的比例，因此不能完全归因于组织去除几何形状。优选地，规定因子也可以采用0和1的值，这意味着因子为0的相应泽尼克多项式不与子群相关联，而因子为1的泽尼克多项式与子群完全相关。特别是，因子可以是0到1之间的每个实数，从而指定泽尼克多项式在子群中的比例。由此产生的优点是可以更准确地确定目标角膜几何形状和要实现的成像校正。
根据另一种有利的配置形式，规定对于相应泽尼克多项式的相应范围确定屈光力值，特别是屈光度等效值，其中一个或多个泽尼克多项式与子类的关联根据至少一个预设屈光力值范围进行。换言之，泽尼克多项式的范围具有屈光力值，其尤其可以作为屈光等效值存在。这意味着相应泽尼克多项式的每个范围代表一个屈光力值，其中屈光力值可以优选地通过从屈光度等效值计算来获得。特别地，泽尼克多项式可以用取决于半径的部分和取决于角度的部分来表示，例如像具有高度线的波前图，其中相应的高度可以指定屈光力值。屈光等效值是单个泽尼克多项式的光学模糊，可以在单位屈光度中计算。在这种形式的配置中，屈光力值范围可以被预设为要实现的成像校正的优化条件，其中屈光力值在该屈光力值范围内的泽尼克多项式可以与子群固定地关联。这里，泽尼克多项式与取决于屈光力值范围的子类的关联代表了要实现的成像校正的一部分，这意味着屈光力值范围可以被评定为要实现的成像校正的参数,以检查优化条件。优选地，屈光力值可以以屈光度存在并且屈光力值范围可以表示具有要固定校正的屈光度值的范围，例如从小于-0.5屈光度到大于0.5屈光度。特别地，屈光力值范围可以具有高屈光度值，由此可以考虑高比例以矫正视觉障碍。特别优选地，与子类相关联的相应泽尼克多项式只能与具有相应范围的子类相关联，该子类具有在预设屈光力值范围内的屈光力值。因此，泽尼克多项式的其他范围/比例可以保持不考虑和/或其他范围可以单独优化。
如果针对每个泽尼克多项式和/或针对泽尼克多项式的每个阶预设自己的屈光力值范围，则是有利的。因此，可以实现更高的个性化，并且在考虑屈光力值时可以不同地加权不同的泽尼克多项式。
根据另一种有利的配置形式，规定预设具有相应屈光力值范围的值范围类别，其中根据屈光力值将相应泽尼克多项式的相应范围分类到预设值范围类别中，其中根据值范围类别对相应范围对于要实现的成像校正的重要性进行分类，其中根据值范围类别执行一个或多个泽尼克多项式与子类别的关联。这意味着各个泽尼克多项式的范围可以具有屈光力值，屈光力值可以被分类为值范围类。这可以基于预设的屈光力值范围来执行。特别地，值范围类别可以指定相应范围对于要实现的成像校正有多重要，例如屈光力值在该范围内有多高。然后，可以基于这些取值范围类来执行泽尼克多项式的关联，例如可以指定仅允许具有临床相关取值范围的泽尼克多项式与子群关联。因此，我们可以将最重要的泽尼克多项式简单而快速地分配给子类。
优选地，规定值范围类别中的至少一个被选择，其中具有在选定值范围类别之外的屈光力值的泽尼克多项式固定地与子群相关联，其中在选定值范围类别的屈光力值范围内的那些屈光力值，在选定值范围类别的屈光力值范围内额外优化，以通过优化计算最大化目标角膜几何形状。换言之，可以选择与子群没有固定关联的值范围类。在选定值范围类别中的屈光力值然后可以通过用于最大化目标角膜几何形状的优化计算来改变、优选地优化，因为在选定屈光力值范围内的屈光力值可以被改变。这意味着如果泽尼克多项式的高度线在选定屈光力值范围内，则允许通过优化计算改变泽尼克多项式的高度线。优选地，在屈光力值范围内的屈光力值被改变以使得最终获得最大化的目标角膜几何形状。这将基于以下实施例进行解释。例如，可以选择具有临床上不相关的屈光力值的值范围类别，例如在-0.25屈光度至+0.25屈光度之间的屈光力值。即，所有屈光力值大于0.25屈光度的泽尼克多项式都可以与子群固定关联。然而，选定值范围类别的泽尼克多项式可以通过优化计算来改变，并且选定值范围类别内的相应屈光力值可以在-0.25屈光度至+0.25屈光度之间进行优化，从而最终获得最大化的目标角膜几何形状。可替代地，也可以选择多个值范围类别，其屈光力值在选定值范围类别的屈光力值范围内被优化。例如，除了具有0.25屈光度的量的数值范围类别之外，还可以选择具有高达0.5屈光度的数值范围类别，其中这两个数值范围类别的屈光力值可以在0.5屈光度的量内改变以获得最大化的目标角膜几何形状。
优选地规定，选择值范围类别中的至少一个，其中所有值范围类别的屈光力值通过优化计算被优化以最大化目标角膜几何形状，其中屈光力值增加或减少相应的优化值以进行优化，其中相应的优化值在选定值范围类别的屈光力值范围内。这意味着可以首先选择值范围类别中的至少一个，由此可以预设屈光力值范围。现在可以基于所选择的屈光力值范围增加或减小所有值范围类的屈光力值，其中可以增加或减小所有值范围类的屈光力值的优化值必须在选定值范围类别的屈光力值范围内。下面通过一个实施例来说明。例如，可以再次选择具有高达0.25屈光度的屈光力值的值范围类别。在另一个值范围类别中，泽尼克多项式可以在一个范围内具有0.7屈光度的值，其中该屈光力值被允许在优化计算中改变了选择的0.25屈光度。这意味着，泽尼克多项式的屈光力值允许在0.45屈光度和0.95屈光度之间改变，即0.7屈光度+-0.25屈光度。相应地，每个值范围类别的所有其他屈光力值都可以通过优化值来适配，该优化值由选定值范围类别预设。因此，所有屈光力值可以优选地被最小化优化以获得最大化的目标角膜几何形状。优选地，可以选择优化值使得成像校正更充分，但可以节省组织。
特别优选地，规定泽尼克多项式的范围被划分为三个数值范围类别，其中第一数值范围类别包括低于0.25屈光度的屈光力值并且被归类为临床上不相关的，第二数值范围类别包括0.25屈光度至0.5屈光度之间的屈光度值并被归类为可能与临床相关，并且第三值范围类别包括高于0.5屈光度的屈光力值并被归类为临床相关，其中具有第三值范围类别或具有第二和第三值范围类别的组合的泽尼克多项式与子群固定地关联，其中与子群不固定关联的剩余泽尼克多项式被检查优化条件的最大化目标角膜几何形状的存在。前面指定的屈光度值应理解为幅度值，这意味着第一值范围类别从-0.25到0.25屈光度，第二值范围类别从-0.5到-0.25以及0.25到0.5屈光度，屈光力值的第三值范围类别扩展到0.5屈光度以上和-0.5屈光度以下。因此，如果仅临床相关或临床上可能相关的泽尼克多项式固定关联并且根据优化条件检查剩余的泽尼克多项式是否存在最大化的目标角膜几何形状并且可能不与子群关联，则可以特别容易地指定。
本发明的第二方面涉及控制装置，其被配置为执行上述方法之一。产生了上述优点。控制装置可以例如被配置为控制芯片、控制单元或应用程序(“应用”)。优选地，控制装置可以包括处理器装置和/或数据存储器。处理器装置理解用于电子数据处理的器具或器具组件。例如，处理器装置可以包括至少一个微控制器和/或至少一个微处理器。优选地，用于执行根据本发明的方法的程序代码可以存储在任选的数据存储器上。程序代码可以被配置为在由处理器装置执行时使控制装置执行根据本发明的一种或两种方法的上述实施方案之一。
本发明的第三方面涉及治疗设备，该治疗设备具有至少一个眼科手术激光器，该至少一个眼科手术激光器用于通过光致破裂和/或光消融来分离由控制数据预定义的组织，特别是具有人或动物眼睛的预定界面的角膜体积，以及至少一个用于该激光器或多个激光器的控制装置，其被形成为执行根据本发明的第一方面的方法的步骤。根据本发明的治疗设备允许可靠地减少或甚至避免在使用常规烧蚀治疗设备时出现的缺点。
在根据本发明的治疗设备的另一有利构造中，激光器可以适合于以1fs至1ns之间，最好在10fs至10ps之间的相应脉冲持续时间发射波长范围在300nm至1400nm之间，优选在700nm至1200nm之间的激光脉冲，重复频率大于10千赫兹(kHz)，最好在100kHz到100兆赫兹(MHz)之间。这种飞秒激光器特别适合于去除角膜内的组织。在本发明的方法中使用光致破裂和/或光消融式激光器还具有以下优点：在低于300nm的波长范围内不必进行角膜的照射。在激光技术中，该范围被称为“深紫外线”。由此，有利地避免了通过这些非常短的波长和高能量的光束对角膜造成的意外损坏。在此使用的类型的光致破裂式激光器通常将脉冲持续时间在1fs至1ns之间的脉冲式激光辐射引入到角膜组织中。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，从而允许在界面生成中的高切割精度。特别地，也可以选择700nm至780nm之间的范围作为波长范围。
在根据本发明的治疗设备的另一有利的设计方案中，控制装置可以包括至少一个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将各个激光脉冲定位和/或聚焦在角膜中的控制数据，并且可以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，所提及的控制数据集包括在方法中确定的用于去除组织的控制数据。
可以从第一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认为分别是另一个发明方面的有利构造。
本发明的第四方面涉及包括命令的计算机程序，所述命令使根据第三发明方面的治疗设备执行根据第一发明方面的方法步骤和/或根据第二发明方面的方法步骤。
本发明的第五方面涉及计算机可读介质，在该计算机可读介质上存储了根据第四发明方面的计算机程序。其他特征及其优点可以从对第一至第四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。
附图说明
根据权利要求书、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/或特征组合和/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，未在附图中明确示出并进行了说明的实施方式也应被认为是本发明所包含和公开的，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，超出或偏离权利要求的关系中阐述的特征组合的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：示出了：
图1是根据示例性实施方案的根据本发明的治疗设备的示意图。
图2是根据示例性实施方案的方法示意图。
图3是泽尼克金字塔的示意图。
发明详述
在附图中，相同或功能相同的元件具有相同的附图标记。
图1示出了具有用于通过光致破裂和/或光消融去除人或动物眼睛16的组织14的眼科手术激光器12的治疗设备10的示意图。例如，组织14可以代表微透镜或者也可以代表体积体，其可以从眼睛的角膜16分离以通过眼科手术激光器12矫正视觉障碍。要去除的组织14的几何形状，因此组织去除几何形状14，可以由控制装置18提供，特别是以控制数据的形式，使得激光器12以由控制数据预定义的模式将脉冲式激光脉冲发射到眼睛的角膜中16以去除组织14。或者，控制装置18可以是相对于治疗设备10在外部的控制装置18。
此外，图1示出了由激光器12产生的激光束20可以通过光束偏转装置22，即光束偏转装置，例如旋转扫描仪，朝向眼睛16偏转，以去除组织14。光束偏转装置22也可以由控制装置18控制以去除组织14。
优选地，图示的激光器12可以是光致破坏和/或光消融式激光器，其被形成为发射在300纳米至1400纳米之间，优选在700纳米至1200纳米之间的波长范围内的激光脉冲，相应的脉冲持续时间以在1飞秒至1纳秒之间，优选在10飞秒至10皮秒之间，并且重复频率大于10千赫兹，最好在100千赫兹至100兆赫兹之间。另外，控制装置18任选地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/或聚焦单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，即组织去除几何形状14，基于下述方法确定。
在图2中，示出了用于为治疗设备10的眼科手术激光器12提供控制数据以去除组织14的示意性方法图。在步骤S10中，根据预定的检查数据确定人眼或动物眼16的角膜的波前。波前可以例如通过波前分析来确定。随后，在步骤S12中，可以从所确定的波前确定泽尼克多项式，其中泽尼克多项式可以描述眼睛16的成像误差。其中，所谓的泽尼克金字塔24例如在图3中示出，其中示意性地示出了从零阶O0到八阶O8的泽尼克多项式。通过泽尼克多项式，然后可以在步骤S14中为每个泽尼克多项式计算相应的组织几何形状，其中组织几何形状可以指定角膜的改变以校正成像误差，并且其中泽尼克多项式的选择可以描述组织去除几何形状。这意味着确定将被去除以校正成像误差的组织的外观，这由一个或多个泽尼克多项式描述。
在步骤S16中，然后可以优选地迭代地确定泽尼克多项式的子群，由此可以提供最大化的目标角膜几何形状和要实现的成像校正。这意味着一方面要实现预设的成像校正，其校正一个或多个成像误差，另一方面要最大化角膜的残余组织，即目标角膜几何形状。为了实现这一点，可以进行优化计算，其中一个或多个泽尼克多项式如果满足预设的优化条件，则为子群选择一个或多个泽尼克多项式，其中优化条件可以通过最大化的目标角膜几何形状和要实现的成像校正来预设。特别地，可以从原始角膜几何形状和组织去除几何形状的差异来确定目标角膜几何形状，这可以通过泽尼克多项式的选择的组合来确定。
下面将基于图3中所示的泽尼克金字塔24来解释步骤S16。如前所述，这里示出了具有已经从角膜的波前确定的相应阶O0至O8的相应泽尼克多项式。通过对各个泽尼克多项式的划分，可以得出并非所有的泽尼克多项式都具有相同的校正成像误差的校正比例，而通过应用一些泽尼克多项式仅去除了成像校正比例不大的组织。特别地，可以通过优化计算确定，泽尼克多项式中哪些主要负责要实现的成像校正并同时导致最大化的目标角膜几何形状，其中它们可以与子群相关联，例如，图3中基于阴影泽尼克多项式说明了这一点。
优选地，可以规定，如果要实现屈光矫正或像差校正，则可以在要实现的成像校正中预设。在图3所示的实施方案中，可以例如预设屈光矫正，其中高达二阶O2的泽尼克多项式被预设用于屈光矫正并且与子群固定关联。这意味着在优化计算中不考虑到二阶O2的泽尼克多项式，而是直接属于子群。然而，可以通过优化计算来检查负责像差校正的泽尼克多项式26的优化条件的存在，并因此与子群相关联或不相关联。优选地，可以规定，待优化的泽尼克多项式26与具有通过优化计算确定的因子的子群相关联，其中因子可以具有介于0至1之间的值。换言之，与因子为0的子群相关联的泽尼克多项式可以取消激活，因此与子群没有关联，并且完全考虑与因子为1的子群相关联的泽尼克多项式。此外，还可以按比例考虑要优化的泽尼克多项式26的泽尼克多项式，这意味着该因子可以采用0至1之间的中间值，例如0.75，其中仅采用相应的泽尼克多项式75％，并具有相应较低的组织去除几何形状和较低的成像校正。
特别优选地，可以规定，确定泽尼克多项式的各个范围的屈光力值，其中，泽尼克多项式与子类的关联根据预设的屈光力范围值来执行。特别地，可以预设值范围类别，其中每个值范围类别具有自己的屈光力值范围。这意味着在相应屈光力值范围内的屈光力值与值范围类别相关联。特别地，第一值范围类别可以具有低于0.25屈光度的屈光力值，第二值范围类别可以具有在0.25屈光度至0.5屈光度之间的屈光力值，并且第三值范围类别可以具有高于0.5屈光度的屈光力值。例如，第一值范围类别可以被归类为临床上不相关的，并且可以通过优化计算预设，仅具有第一值范围类别的屈光力值的泽尼克多项式与子群不相关。例如，可以将第二值范围分类为可能与临床相关并检查优化条件的存在，并且可以将第三值范围分类为临床相关，其中具有第三值范围类别的屈光力值的泽尼克多项式例如可以与子群固定关联。可替代地，也可以检查第一和第二值范围类别的泽尼克多项式是否存在优化条件，特别是通过哪种组合得到最大化的目标角膜几何形状。
特别优选地，也可以选择值范围类别中的至少一个，其中屈光力值在所选择的值范围类别之外的泽尼克多项式可以固定地与子群相关联。然而，值范围类别内的屈光力值可以通过优化计算而改变，使得它们实现最大化的目标角膜几何形状。其中，可以预设仅允许屈光力值在由值范围类别预设的屈光力值范围内变化。这意味着在高达0.25屈光度的屈光力值范围内，其中这将被理解为幅度值，并且屈光力值范围因此在从-0.25屈光度到0.25屈光度的范围内，允许在该范围内变化，从而最终可以找到最大化的目标角膜几何形状。
在通过优化计算确定子群之后，可以在步骤S18中通过组合子群的泽尼克多项式来确定用于去除组织的优化的组织去除几何形状。通过子群的泽尼克多项式的组合优化的该组织去除几何形状最终可以被提供为用于在步骤S20中控制眼科手术激光器12的控制数据。因此，一方面可以为患者实现期望的治疗结果，另一方面可以增加安全性，因为必须去除更少的角膜组织并且目标角膜几何形状可以更好地分别适应个体患者角膜，从而保留更大的角膜残余量。
总体而言，这些实施例表明了本发明如何能够在由治疗设备10治疗之后实现角膜的最大残余组织。
Claims (20)
1.为用于去除组织(14)的治疗设备(10)的眼科手术激光器(12)提供控制数据的方法，其中该方法包括由控制装置(18)执行的以下步骤：
-从预定的检查数据确定(S10)人或动物眼睛(16)的角膜的波前；
-从所确定的波前确定(S12)泽尼克多项式，其中所述泽尼克多项式描述成像误差；
-为每个泽尼克多项式计算(S14)相应的组织几何形状，其中用于校正成像误差的角膜的改变由相应的组织几何形状指定，并且其中所述泽尼克多项式的选择的组合描述了组织去除几何形状；
-通过优化计算确定(S16)确定的泽尼克多项式的子群，如果一个或多个泽尼克多项式满足预设的优化条件，则通过该优化计算为子群选择一个或多个泽尼克多项式，其中所述优化条件由最大化的目标角膜几何形状和要实现的成像校正预设，其中根据角膜几何形状和组织去除几何形状的差异确定目标角膜几何形状；
-借助于所确定的泽尼克多项式的子群确定(S18)待去除组织的优化的组织去除几何形状，其中所述优化的组织去除几何形状借助于子群的泽尼克多项式的组织几何形状的组合来确定；
-提供(S20)用于控制眼科手术激光器(12)的控制数据，所述眼科手术激光器(12)使用优化的组织去除几何形状来分离所述组织(14)。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于
要实现的屈光矫正通过所述优化条件的成像校正来预设，其中实现屈光矫正的那些泽尼克多项式与子群固定地关联，其中对于与子群不固定关联的其余泽尼克多项式检查优化条件的最大化目标角膜几何形状的存在。
3.根据权利要求2所述的方法，
其特征在于
针对所述屈光矫正预设了高达二阶的泽尼克多项式。
4.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于
要实现的像差校正由优化条件的成像校正预设，其中实现所述像差校正的那些泽尼克多项式与子群固定地关联，其中对于与子群不固定关联的其余泽尼克多项式检查优化条件的最大化目标角膜几何形状的存在。
5.根据权利要求4所述的方法，
其特征在于
来自三阶的泽尼克多项式被预设用于所述像差校正。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于
所述优化条件由所述目标角膜几何形状的结果几何形状和/或形态和/或厚度预设。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于
如果所述目标角膜几何形状的厚度或体积最大化，则满足所述优化条件。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于
所述泽尼克多项式与具有由所述优化计算确定的因子的子群相关联，其中针对该因子计算0至1之间的值。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于
针对相应泽尼克多项式的相应范围确定屈光力值，特别是屈光度等效值，其中根据至少一个预设屈光力值范围执行一个或多个泽尼克多项式与子类的关联。
10.根据权利要求9所述的方法，
其特征在于
针对每个泽尼克多项式和/或所述泽尼克多项式的每个阶预设自己的屈光力值范围。
11.根据权利要求9或10所述的方法，
其特征在于
预设具有各自的屈光力值范围的值范围类别，其中根据屈光力值将各个泽尼克多项式的各自范围分类为预设值范围类别，其中根据值范围类别对各自范围对于要实现的成像校正的重要性进行分类，其中一个或多个泽尼克多项式与子类的关联是根据值范围类来执行的。
12.根据权利要求11所述的方法，
其特征在于
选择值范围类别中的至少一个，其中具有在选定值范围类别之外的屈光力值的泽尼克多项式与子群固定地关联，其中在选定值范围类别的屈光力值范围内的那些屈光力值在选定值范围类别的屈光力值范围内进行额外优化，以通过优化计算最大化目标角膜几何形状。
13.根据权利要求11所述的方法，
其特征在于
选择值范围类别中的至少一个，其中所有值范围类别的屈光力值通过优化计算被优化以最大化目标角膜几何形状，其中屈光力值增加或减少相应的优化值以进行优化，其中相应的优化值在选定值范围类别的屈光力值范围内。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，
其特征在于
泽尼克多项式的范围分为三个值范围类别，其中第一值范围类别包括低于0.25屈光度的屈光力值并被归类为临床无关，第二值范围类别包括介于0.25屈光度至0.5屈光度之间的屈光力值并且被归类为可能临床相关，并且第三值范围类别包括高于0.5屈光度的屈光力值并且被归类为临床相关，其中具有第三值范围类别或具有第二值范围类别和第三值范围类别的组合的泽尼克多项式与子群固定地关联，其中对于与子群不固定关联的其余泽尼克多项式检查优化条件的最大化目标角膜几何形状的存在。
15.控制装置(18)，其形成为执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
16.治疗设备(10)，具有至少一个眼科手术激光器(12)，用于通过光致破裂和/或光消融去除人或动物眼睛(16)的组织(14)，特别是微透镜，以及至少一个根据权利要求15所述的控制装置(18)。
17.根据权利要求16所述的治疗设备(10)，
其特征在于
所述激光器(12)被形成为以在1fs至1ns之间，优选地是在10fs至10ps之间的相应的脉冲持续时间，以大于10kHz，优选地在100kHz至100MHz之间的重复频率发射在300nm至1400nm之间，优选地在700nm至1200nm之间的波长范围内的激光脉冲(20)。
18.根据权利要求16或17中任一项所述的治疗设备(10)，
其特征在于，控制装置(18)
-包括至少一个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/或聚焦单个激光脉冲的控制数据；以及
-包括至少一个光束装置(22)，用于对所述激光器(12)的激光束(20)进行光束引导和/或光束成形和/或光束偏转和/或光束聚焦。
19.包括命令的计算机程序，所述命令使根据权利要求16至18中任一项所述的治疗设备(10)执行根据权利要求1至14中任一项所述的方法。
20.计算机可读介质，其上存储了根据权利要求19所述的计算机程序。
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