DE10014480A1 - Eye refractive profile developing method for ophthalmic refractive surgery, involves developing refractive course of treatment of eye from determined corneal topography and wavefront aberration - Google Patents

Eye refractive profile developing method for ophthalmic refractive surgery, involves developing refractive course of treatment of eye from determined corneal topography and wavefront aberration

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DE10014480A1
DE10014480A1 DE2000114480 DE10014480A DE10014480A1 DE 10014480 A1 DE10014480 A1 DE 10014480A1 DE 2000114480 DE2000114480 DE 2000114480 DE 10014480 A DE10014480 A DE 10014480A DE 10014480 A1 DE10014480 A1 DE 10014480A1
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/1015Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for wavefront analysis

Abstract

A corneal topography of the eye is determined by employing a slit lamp, elevation or corneal surface curvature based topography system. A refractive course of treatment of the eye is developed from the determined corneal topography and wavefront aberration and detected waveform aberration of the eye. Independent claims are also included for the following: (a) System for detecting refractive abnormalities of eye; (b) Eye refractive treatment course developing method; (c) Eye refractive aberration determining system; (d) Eye refractive treatment course developing system

Description

Technischer BereichTechnical part

Die Erfindung betrifft Systeme für refraktive Augen­ chirurgie und insbesondere ein System zum Kombinieren von ophtalmologischen Wellenfrontaberrationsdaten und ophtalmo­ logischen Hornhauttopografiedaten, um ein spezifisches Ab­ tragungs- oder Ablationskorrekturprofil zu erzeugen.The invention relates to systems for refractive eyes surgery and in particular a system for combining ophthalmic wavefront aberration data and ophthalmic logical corneal topography data to find a specific Ab generate wear or ablation correction profile.

Technischer HintergrundTechnical background

Im Bereich der Ophtalmologie oder Augenheilkunde wurden in den letzten Jahren große Fortschritte in der Entwicklung refraktiver Behandlungen zum Korrigieren von Sehfehlern des Auges gemacht. Diese Techniken wurden aus früheren radialen Keratotomietechniken entwickelt, in denen der Hornhaut durch Schlitze in der Hornhaut ermöglicht wurde, sich zu entspan­ nen und sich umzuformen, um Techniken bereitzustellen, wie beispielsweise photorefraktive Keratektomie ("PRK"), äußere lamellare Keratektomie ("ALK"), Laser in situ Keratomileusis ("LASIK") und thermische Techniken, z. B. thermische Laserke­ ratoplastie ("LTK"). Ziel aller dieser Techniken ist es, ei­ ne relativ schnelle, jedoch anhaltende Sehfehlerkorrektur zu erreichen.In the field of ophthalmology or ophthalmology great advances in development in recent years refractive treatments to correct vision defects Eye made. These techniques were from previous radial ones Keratotomy techniques are developed in which the cornea passes through Slits in the cornea were allowed to relax and transform to provide techniques such as  for example photorefractive keratectomy ("PRK"), external lamellar keratectomy ("ALK"), laser in situ keratomileusis ("LASIK") and thermal techniques, e.g. B. thermal laser ratoplasty ("LTK"). The aim of all of these techniques is to ne relatively quick, but persistent vision correction to reach.

Durch die Entwicklung und Weiterentwicklungen oder Ver­ feinerungen dieser Techniken wurde eine größere Präzision in der refraktiven oder Brechungsfehlerkorrektur erreicht. In frühen Behandlungsarten war die Präzision der Korrektur re­ lativ grob. Eine Korrektur mit einer Toleranz von z. B. plus/minus einer Dioptrie der gewünschten Korrektur für Kurzsichtigkeit oder Myopie wäre als ausgezeichnetes Ergeb­ nis betrachtet worden. Die Behandlungsarten wurden zunehmend weiterentwickelt bzw. verfeinert, so daß eine Korrektur schwierigerer oder subtilerer Defekte ermöglicht wurde. Kurzsichtigkeit (Myopie) und Weitsichtigkeit (Hyperopie) können nun durch herkömmliche Techniken mit hoher Präzision korrigiert werden, und unter Verwendung von Excimerlasern können auch Effekte höherer Ordnung, z. B. Aspherizität und ungleichmäßige Stabsichtigkeit (Astigmatismus), korrigiert werden.Through the development and further developments or Ver refinement of these techniques has resulted in greater precision refractive or refractive error correction. In early treatment types, the precision of the correction was right relatively rough. A correction with a tolerance of e.g. B. plus / minus a diopter of the desired correction for Nearsightedness or myopia would be an excellent result been considered. The types of treatment were increasing further developed or refined, so that a correction more difficult or subtle defects. Nearsightedness (myopia) and farsightedness (hyperopia) can now with high precision using conventional techniques be corrected, and using excimer lasers higher order effects, e.g. B. Asphericity and uneven presbyopia (astigmatism), corrected become.

Gleichzeitig wurden auch die Diagnosewerkzeuge zum Be­ stimmen, welche Korrektur erforderlich ist, weiterentwic­ kelt. Durch Verwendung von Topografiesystemen können Sehfeh­ ler unabhängig von ihrer "Gleichmäßigkeit" bestimmt und kor­ rigiert werden. Solche Techniken sind im US-Patent Nr. 5891132 mit dem Titel "Distributed Excimer Laser Surgery Sy­ stem", erteilt am 6. April 1999 beschrieben. Durch verschie­ dene neuartige Topografiesysteme, Pachymetriesysteme, Wel­ lenfrontsensoren und allgemein durch Brechungsfehlererfas­ sungssysteme kann nicht nur der Myopie-, Hyperopie- und Astigmatismusgrad bestimmt werden, sondern können auch Aber­ rationen höherer Ordnung der Brechungseigenschaften des Au­ ges erfaßt werden.At the same time, the diagnostic tools were also used agree which correction is required, further develop celt. By using topography systems, visual impairments can be regardless of their "uniformity" determined and correct be rigged. Such techniques are in U.S. Patent No. 5,891,132 with the title "Distributed Excimer Laser Surgery Sy stem ", issued on April 6, 1999. By various new types of topography systems, pachymetry systems, wel lenfront sensors and generally by refractive errors not only the myopia, hyperopia and Degree of astigmatism can be determined, but can also  higher order rations of the refractive properties of Au be recorded.

Die Erfassung von Wellenfrontaberrationen im menschli­ chen Auge für intraokuläre Chirurgie und zur Herstellung von Kontaktlinsen und intraokulären Linsen ist beispielsweise in "Objective measurement of wave aberrations of the human eye with the use of a Hartman-Shack wavefront Sensor", Liang et al., Journal of the Optical Society of America, Bd. 11, Nr. 7, Juli 1994, Seiten 1-9, beschrieben. Diese Technik wird unter Bezug auf Fig. 1 zusammengefaßt dargestellt. Ein Lichtstrahl von einer Laserdiode oder einer anderen geeigne­ ten Lichtquelle wird zur Pupille hin gerichtet und trifft auf die Netzhaut auf. Ein Strahl (oder eine Wellenfront, wie in Fig. 1 beschrieben) wird durch die Netzhaut reflektiert und tritt aus der Pupille aus. Typischerweise folgen das an­ kommende oder einfallende und das austretende Licht einem gemeinsamen Weg; das ankommende Licht wird durch einen Strahlenteiler in den gemeinsamen optischen Weg gebracht. Der austretende Strahl wird einem Hartmann-Shack-Detektor zugeführt, um die Aberrationen zu erfassen. Ein solcher De­ tektor weist eine Anordnung oder Matrix aus kleinen Linsen auf, die das Licht in eine Anordnung oder Matrix von Licht­ flecken aufbrechen und die Lichtflecken auf einen Ladungs­ kopplungsdetektor (in Fig. 1 nicht dargestellt) oder einen anderen zweidimensionalen Lichtdetektor fokussieren. Jeder Lichtfleck wird lokalisiert, um seine Verschiebung Δ bezüg­ lich der Position zu bestimmen, die er bei Abwesenheit von Wellenfrontaberrationen einnehmen würde, und die Verschie­ bungen der Lichtflecken ermöglichen eine Rekonstruktion der Wellenfront und damit die Erfassung der Aberrationen durch bekannte mathematische Verfahren. In Fig. 1 bezeichnet θ die lokale gemittelte Wellenfrontsteigung vor der Linsenanordnung und steht mit der Lichtfleckverschiebung und der Brennweite der kleinen Linsen durch θ = Δ/f in Beziehung, wie für Fachleute ersichtlich ist.The detection of wavefront aberrations in the human eye for intraocular surgery and for the production of contact lenses and intraocular lenses is described, for example, in "Objective measurement of wave aberrations of the human eye with the use of a Hartman-Shack wavefront sensor", Liang et al., Journal of the Optical Society of America, Vol. 11, No. 7, July 1994, pages 1-9. This technique is summarized with reference to FIG. 1. A light beam from a laser diode or another suitable light source is directed towards the pupil and strikes the retina. A beam (or wavefront as described in Fig. 1) is reflected by the retina and exits the pupil. Typically, the incoming or outgoing and the outgoing light follow a common path; the incoming light is brought into the common optical path by a beam splitter. The emerging beam is fed to a Hartmann shack detector to detect the aberrations. Such a detector has an arrangement or matrix of small lenses which break up the light into an arrangement or matrix of light spots and focus the light spots onto a charge coupling detector (not shown in FIG. 1) or another two-dimensional light detector. Each light spot is located in order to determine its shift Δ with respect to the position it would take in the absence of wavefront aberrations, and the displacements of the light spots enable the wavefront to be reconstructed and thus the aberrations to be detected by known mathematical methods. In Fig. 1, θ denotes the local averaged wavefront slope in front of the lens array and is related to the spot shift and focal length of the small lenses by θ = Δ / f, as will be apparent to those skilled in the art.

Verbesserungen der von Liang et al. dargestellten Tech­ nik sind in "Aberrations and retinal image quality of the normal human eye", J. Liang und D. R. Williams, Journal of the Optical Society of America, Bd. 4, Nr. 11, November 1997, Seiten 2873-2883 und im US-Patent Nr. 5777719 von Williams et al. ("Williams") beschrieben. Williams be­ schreibt Techniken zum Erfassen von Aberrationen und zum Verwenden der so erfaßten Aberrationen für die Augenchirur­ gie und zum Herstellen intraokulärer und normaler Kontakt­ linsen.Improvements to those of Liang et al. shown tech nik are in "Aberrations and retinal image quality of the normal human eye ", J. Liang and D. R. Williams, Journal of the Optical Society of America, Vol. 4, No. 11, November 1997, pages 2873-2883 and in U.S. Patent No. 5,777,719 to Williams et al. ("Williams"). Williams be writes techniques for capturing aberrations and for Using the aberrations thus detected for eye surgery and for making intraocular and normal contact lenses.

In der internationalen Patentveröffentlichung WO/99/27334 (Internationale Patentanmeldung PCT/US97/21688) ("Frey") wird eine weitere Modifikation unter Verwendung op­ tischer Polarisationselemente zum Steuern der Rückstreuung von den Linsen in der Detektoranordnung beschrieben. Ähnlich wie bei Williams wird von Frey vorgeschlagen, Daten vom Wel­ lenfrontsensor zu verwenden, um eine optische Korrektur für das untersuchte Auge zu entwickeln. D. h., die so bestimmte optische Korrektur ist auf die durch den Sensor vermessene Öffnung der Hornhaut begrenzt, z. B. auf einen Kreis von 6 mm, auf den die Pupille des Auges erweitert war, als das Au­ ge vermessen wurde. Außerhalb dieses Bereichs schlägt Frey die Verwendung eines sich verjüngenden Übergangsbereichs für eine partielle Ablation oder Abtragung vor, um starke Ände­ rungen der Hornhautkrümmung zu minimieren und dadurch Rück­ bildungen zu reduzieren.In the international patent publication WO / 99/27334 (International patent application PCT / US97 / 21688) ("Frey") is another modification using op table polarization elements for controlling the backscatter described by the lenses in the detector array. Similar as with Williams, Frey suggests data from the Wel lenfrontsensor to use for an optical correction for to develop the examined eye. That is, the one so determined Optical correction is based on that measured by the sensor Limited opening of the cornea, e.g. B. to a circle of 6 mm, to which the pupil of the eye was dilated when the Au was measured. Outside of this range, Frey beats the use of a tapered transition area for partial ablation or ablation to make strong changes to minimize the curvature of the cornea and thereby back reduce education.

Diese Diagnosesysteme und -verfahren ermöglichen eine Korrektur sowohl der Grundeffekte als auch der Effekte höhe­ rer Ordnung, inbesondere wenn sie mit noch weiter verfei­ nerten refraktiven Korrekturtechniken verwendet werden, so daß die Möglichkeit besteht, daß eines Tages Sehfehlerkor­ rekturen von besser als 20/20 die Norm sein werden. Es be­ steht jedoch Bedarf an verbesserten Techniken zum Anwenden weiterentwickelter Diagnosetechniken in der refraktiven Chirurgie.These diagnostic systems and procedures enable one Correction of both the basic effects and the effects height order, especially if you continue to sell nert refractive correction techniques are used, so that there is a possibility that someday vision defect  corrections of better than 20/20 will be the norm. It be however, there is a need for improved techniques to apply advanced diagnostic techniques in refractive Surgery.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

In den Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Sy­ stems und der erfindungsgemäßen Verfahren ist ein Wellen­ frontabberationsdiagnosewerkzeug zur ophtalmologischen Be- oder Auswertung mit einem ophtalmologischen Topografiewerk­ zeug gekoppelt. Durch das Wellenfrontwerkzeug werden refrak­ tive Daten innerhalb der Pupillengrenzen und durch das Topo­ grafiewerkzeug Daten jenseits der Pupillengrenzen erfaßt. Diese Informationen werden dann, entweder bevor oder nachdem sie verwendet werden, kombiniert, um eine refraktive Behand­ lung zu erzeugen. Vorzugsweise wird diese Behandlung für ein Excimerlaser-Chirurgiesystem erzeugt.In the embodiments of a Sy according to the invention stems and the method according to the invention is a wave front aberration diagnostic tool for ophthalmic treatment or evaluation with an ophthalmic topography work stuff coupled. With the wavefront tool, refrak tive data within the pupil boundaries and through the topo graphic tool data recorded beyond the pupil boundaries. This information is then, either before or after they are used combined to provide refractive treatment generation. Preferably this treatment is for one Excimer laser surgery system.

Durch weitere Ausführungsformen der Erfindung werden weitere Techniken zum Kombinieren von Wellenfront- und Topo­ grafiedaten und zum Verwenden beider Datensätze im Ablauf der Behandlung refraktiver Augenfehler bereitgestellt. Bei einer Ausführungsform wird durch die Topografiedaten eine Vorauswertung oder eine Vorrasterung von Patienten basierend auf verschiedenen Kriterien ermöglicht, z. B. auf der Horn­ hautdicke, der Hornhautasymmetrie, und ähnlichen Parametern. Wenn der Patient ein geeigneter Kandidat ist, wird das Wel­ lenfrontwerkzeug verwendet, um die Wellenfrontaberration des Auges zu erfassen. Dann werden die erfaßten Wellenfrontaber­ rationsdaten verwendet, um das Ablationsprofil zu berechnen. Dieses Ablationsprofil wird dann bezüglich den erfaßten To­ pografiedaten des Auges simuliert, und die erhaltene simu­ lierte Ablation wird ebenfalls ausgewertet, um zu bestimmen, ob das Ergebnis (wiederum z. B. die Hornhautdicke und -unre­ gelmäßigkeit) innerhalb zulässiger Richtwerte liegen. Daher werden die Topografiedaten, die physische Merkmale des Auges darstellen, und Wellenfrontdaten, die die Gesamtbrechungsei­ genschaften des Auges darstellen, zum Bewerten und Erzeugen des Ablationsprofils verwendet.Through further embodiments of the invention other techniques for combining wavefront and topo graphic data and for using both data records in the process treatment of refractive eye defects. At In one embodiment, the topography data is a Pre-evaluation or pre-screening based on patients based on various criteria, e.g. B. on the horn skin thickness, corneal asymmetry, and similar parameters. If the patient is a suitable candidate, the wel lenfront tool used to measure the wavefront aberration of the Eye. Then the detected wavefront but ration data used to calculate the ablation profile. This ablation profile is then related to the recorded To simulated image data of the eye, and the obtained simu ablation is also evaluated to determine whether the result (again e.g. the corneal thickness and thickness  regularity) are within the permissible guide values. Therefore are the topography data, the physical characteristics of the eye and wavefront data showing the total refraction display properties of the eye, for evaluation and generation of the ablation profile.

Bei einer anderen Ausführungsform wird die Topografie der verschiedener Merkmale des Auges, z. B. der Vorder- und Rückseite der Hornhaut und der Vorderseite der Linse, durch ein höhenbasiertes Topografiesystem erfaßt. Dann wird eine berechnete Wellenfrontablation basierend auf diesen Topogra­ fiedaten unter Verwendung eines Strahlverfolgungssystems hergeleitet. Dann erfaßt ein Wellenfrontwerkzeug die Gesamt­ wellenfrontaberration der optischen Augenkomponenten inner­ halb des Pupillenbereichs. Dann wird durch Vergleichen der basierend auf der Topografie des Auges berechneten Wellen­ front mit der durch das Wellenfrontwerkzeug innerhalb des Pupillenbereichs erfaßten Wellenfront die topografisch her­ geleitete, berechnete Wellenfront basierend auf den inner­ halb des Pupillenbereichs erfaßten Wellenfrontdaten "abge­ stimmt". Dadurch kann eine Gesamtwellenfront und eine ent­ sprechende Behandlung für Bereiche innerhalb und außerhalb des Pupillenbereichs entwickelt werden, während die Behand­ lung basierend auf den innerhalb des Pupillenbereichs erfaß­ ten Wellenfrontdaten "abgestimmt" wird. Weil durch die er­ faßten Wellenfrontdaten der Gesamtbrechungsfehler der opti­ schen Augenkomponenten erfaßt wird, während die zum Berech­ nen der Wellenfront verwendeten Topografiedaten die Topogra­ fie bestimmter Oberflächen möglicherweise nicht darstellen, wird durch die erfaßten Wellenfrontdaten daher eine gute Ba­ sis bereitgestellt, bezüglich der die berechnete Wellenfront kalibrierbar ist.In another embodiment, the topography the various characteristics of the eye, e.g. B. the front and Back of the cornea and the front of the lens, through recorded a height-based topography system. Then one calculated wavefront ablation based on this topogra data using a ray tracing system derived. Then a wavefront tool captures the total wavefront aberration of the optical eye components inside half of the pupil area. Then by comparing the waves calculated based on the topography of the eye front with the through the wavefront tool inside the Pupil area captured wavefront the topographically guided, calculated wavefront based on the inner wavefront data detected half of the pupil range true ". This allows an overall wavefront and an ent speaking treatment for areas inside and outside of the pupil area are developed while the treatment lung based on the detected within the pupil area th wave front data is "tuned". Because through which he summarized the wavefront data of the total refractive errors of the opti cal eye components is detected while the compute Topography data used the topography of the wavefront may not represent certain surfaces, is therefore a good Ba by the acquired wavefront data sis provided, with respect to which the calculated wavefront is calibratable.

Bei einer noch anderen Ausführungsform wird für extrem unregelmäßige Augen zunächst ein Behandlungsablauf unter Verwendung der Topografiedaten erzeugt, um zu versuchen, grobe Asymmetrien oder Unregelmäßigkeiten im refraktiven oder Brechungsprofil zu beseitigen. Wenn diese Behandlung einmal angewendet wurde, wird anschließend eine refraktive Auswertung mit dem Topografiewerkzeug und/oder mit dem Wel­ lenfrontwerkzeug vorgenommen, um eine Basis für eine weitere refraktive Korrektur des Auges zu erhalten.In yet another embodiment, extreme irregular eyes first under a course of treatment  Using the topography data generated to try gross asymmetries or irregularities in the refractive or eliminate refractive profile. If this treatment Once applied, it becomes refractive Evaluation with the topography tool and / or with the wel lenfront tool made a base for another to get refractive correction of the eye.

Ähnlicherweise kann es bei hochgradig unregelmäßigen Augen schwierig sein, die Quelle der durch ein Wellenfront­ werkzeug erfaßten Schwerpunkte zu bestimmen. Die Schwerpunk­ te können so unregelmäßig versetzt sein, daß es schwierig ist, zu bestimmen, welcher Schwerpunkt welchem Augenab­ schnitt zugeordnet ist. In einem solchen Auge kann durch die Topografiedaten und den Strahlverfolgungsalgorithmus die Schwerpunktposition abgeschätzt werden. Dann erfaßt der Wel­ lenfrontsensor Schwerpunkte, und basierend auf den aus den Topografiedaten berechneten Schwerpunkten werden die tat­ sächlichen Schwerpunktpositionen bestimmten Augenbereichen zugeordnet. Auf diese Weise können Wellenfrontdaten sogar für hochgradig unregelmäßige Augen besser erfaßt werden.Similarly, it can be highly irregular Eyes can be difficult to source through a wavefront to determine the focus of the tool. The focus te can be offset so irregularly that it is difficult is to determine which focal point which eye relief cut is assigned. In such an eye, the Topography data and the ray tracing algorithm Priority position can be estimated. Then the world seizes lenfrontsensor priorities, and based on those from the Priorities calculated topography data will do neuter focus positions certain eye areas assigned. In this way, wavefront data can even can be better grasped for highly irregular eyes.

All diese verschiedenen Ausführungsformen ermöglichen daher die Verwendung sowohl der Wellenfront- als auch der Topografiedaten, um refraktive Behandlungen zu entwickeln. Außerdem können verschiedene Aspekte dieser Ausführungsfor­ men kombiniert oder eliminiert werden, im allgemeinen sind diese Ausführungsformen jedoch alternative Kombinationen, die die Entwicklung refraktiver Behandlungen basierend so­ wohl auf Topografie- als auch auf Wellenfrontdaten ermögli­ chen.All of these different embodiments enable hence the use of both the wavefront and the Topography data to develop refractive treatments. In addition, various aspects of this embodiment can be combined or eliminated, in general these embodiments, however, alternative combinations, which is based on the development of refractive treatments possible on topography as well as on wavefront data chen.

Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung ist das Topogra­ fiesystem vorzugsweise ein höhenbasiertes Schlitzlampentopo­ grafiewerkzeug, das die Höhe der refraktiven Oberflächen im Auge, einschließlich der vorderen und der hinteren Hornhaut­ fläche, bestimmt. Basierend auf diesen Daten wird in dem To­ pografiesystem vorzugsweise ein Strahlverfolgungsverfahren verwendet, usa die Gesamtbrechungseigenschaften des Auges so­ wohl innerhalb als auch außerhalb des Pupillenbereichs zu bestimmen.According to further features of the invention, the topogra system preferably a height-based slit lamp top graphic tool that shows the height of the refractive surfaces in the Eye, including the anterior and posterior corneas  area, determined. Based on this data, the To photography system preferably a ray tracing method used, usa the total refractive properties of the eye so probably inside as well as outside the pupil area determine.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Fig. 1 zeigt Prinzipien der Wellenfrontmessung; Fig. 1 shows the principles of the wavefront measurement;

Fig. 2 zeigt ein Diagramm zum Darstellen kombinierter Ablationsprofile, die aus Wellenfrontdaten und Oberflächen­ topografiedaten entwickelt werden; Fig. 2 is a diagram illustrating combined ablation profiles developed from wavefront data and surface topography data;

Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung eines Auges sowie zugeordnete Diagnosewerkzeuge, die zum Bestimmen spezifi­ scher Brechungseigenschaften des Auges verwendet werden; Fig. 3 shows a sectional view of an eye and associated diagnostic tools that are used to determine specific refractive properties of the eye;

Fig. 4A und 4B zeigen Flußdiagramme zum Darstellen eines Patientenbewertungsflusses und eines Prozeß-/Daten­ flusses eines kombinierten Topografie-/Wellenfrontbehand­ lungssystems gemäß Ausführungsformen der Erfindung; FIGS. 4A and 4B are flowcharts for illustrating a patient review flow and a process / data flow of a combined topography / Wellenfrontbehand development system in accordance with embodiments of the invention;

Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm eines bevorzugten Wel­ lenfrontsensors zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen System; Fig. 5 shows a block diagram of a preferred shaft front sensor for use in a system according to the invention;

Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen der Er­ fassung von Irisbilddaten und der Verwendung der Daten für eine anschließende Laserbehandlung; Fig. 6 is a flowchart showing the acquisition of iris image data and the use of the data for subsequent laser treatment;

Fig. 7A, 7B und 7C zeigen Blockablaufdiagramme zum Darstellen der Erfassung von Irisdaten in Verbindung mit re­ fraktiven Kenndaten, der Erzeugung einer Behandlung basie­ rend auf diesen Daten und der Verwendung der Behandlungsda­ ten in Verbindung mit einem Irisbild zum Ausführen einer La­ seroperation; FIG. 7A, 7B and 7C show block flow diagrams for illustrating the acquisition of iris data in conjunction with re fraktiven characteristic data, the generation of a treatment basie rend on these data and the use of Behandlungsda th in conjunction with an iris image to perform a La seroperation;

Fig. 8 zeigt ein Diagramm zum Darstellen verschiedener Merkmale eines Auges, die für charakteristische Irisdaten verwendbar sind; Fig. 8 is a diagram showing various features of an eye that can be used for characteristic iris data;

Fig. 9 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen der Verwendung gespeicherter Irisdaten und abgebildeter Irisda­ ten, um eine gewünschte Behandlung in eine tatsächliche oder reale Behandlung zu übersetzen oder umzuwandeln; Fig. 9 is a flowchart showing the use of stored iris data and mapped iris data to translate or convert a desired treatment to an actual or real treatment;

Fig. 10 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen eines alternativen Verfahrens, in dem gespeicherte Irisdaten zum Ausrichten oder Abgleichen einer Behandlung verwendet wer­ den; und Fig. 10 is a flow chart showing an alternative method in which stored iris data is used to align or align a treatment; and

Fig. 11A und 11B zeigen Sichtanzeigebilder zum Dar­ stellen des Verfahrens von Fig. 9. FIG. 11A and 11B show display images to illustrate the method of Fig. 9.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Hornhautoberflächentopografiesysteme erzeugen Oberflä­ chentopografiedaten unabhängig vom Erweiterungsgrad der Pu­ pille, der Bereich, über den Wellenfrontsensoren Daten er­ fassen, ist jedoch durch die Erweiterung der Pupille be­ grenzt, wenn die Messung ausgeführt wird. Wellenfrontsenso­ ren messen Brechungseffekte der im optischen Weg angeordne­ ten optischen Elemente. Gemäß bestimmten Aspekten der Erfin­ dung mißt ein Hornhautoberflächentopografiesystem einen Oberflächenbereich, der größer ist als die erweiterte Pupil­ le, während ein Wellenfrontsensor einen Mittelabschnitt in­ nerhalb des Pupillenbereichs mißt. Das Verfahren ist in Fig. 2 dargestellt, wobei auf Wellenfrontdaten und auf Ober­ flächentopografiedaten basierende Ablationsprofile kombi­ niert werden. Fig. 2 zeigt ein oberflächentopografiebasier­ tes Ablationsprofil 162, das basierend auf Oberflächentopo­ grafiedaten entwickelt wird. Diese Daten sind auch außerhalb der Pupille gültig, die als Pupillendurchmesser 160 darge­ stellt ist. Zum Vergleich ist ein aus Wellenfrontdaten ent­ wickeltes wellenfrontbasiertes Ablationsprofil 164 im allge­ meinen nur innerhalb des Bereichs des Pupillendurchmessers 160 gültig. Deshalb sind die beiden Profile unter Verwendung des wellenfrontbasierten Ablationsprofils 164 innerhalb des Pupillendurchmessers 160 und unter Verwendung des oberflä­ chentopografiebasierten Ablationsprofils 162 außerhalb des Pupillendurchmessers 160 als kombiniertes Ablationsprofil 166 dargestellt. In diesem Beispiel wird zunächst jedes Ab­ lationsprofil aus den entsprechenden Daten berechnet, bevor die Profile kombiniert werden. Alternativ könnten die tat­ sächlichen refraktiven Kenndaten durch Verfahren kombiniert werden, bevor ein Ablationsprofil berechnet wird. Höhenba­ sierte Topografiesysteme, z. B. das Topografiesystem ORBSCAN II® von Bausch & Lomb/Orbtek, Inc., Salt Lake City, Utah, sind in Verbindung mit der Verwendung des Wellenfrontsensors besonders vorteilhaft. In der Praxis der vorliegenden Erfin­ dung könnten jedoch auch andere Topografiesysteme geeignet sein, z. B. krümmungsbasierte Systeme, wobei vorzugsweise mehr als nur die vordere Augenfläche gemessen wird. Andere geeignete Systemtypen sind z. B. Dualkamerasysteme, die bei­ spielsweise in den US-Patenten Nr. 5159361 und 4995716 be­ schrieben sind.Corneal surface topography systems generate surface topography data regardless of the degree of enlargement of the pill, but the area over which wavefront sensors acquire data is limited by the dilation of the pupil when the measurement is carried out. Wavefront sensors measure refraction effects of the optical elements arranged in the optical path. According to certain aspects of the invention, a corneal surface topography system measures a surface area that is larger than the dilated pupil, while a wavefront sensor measures a central portion within the pupil area. The method is shown in FIG. 2, wherein ablation profiles based on wavefront data and surface topography data are combined. Fig. 2 shows a surface topography-based ablation profile 162 , which is developed based on surface topography data. These data are also valid outside the pupil, which is shown as pupil diameter 160 . For comparison, a wavefront-based ablation profile 164 developed from wavefront data is generally only valid within the range of the pupil diameter 160 . Therefore, the two profiles using the wavefront based ablation profile 164 are shown within the pupil diameter 160 and using the oberflä chentopografiebasierten ablation profile 162 outside of the pupil diameter as a combined ablation profile 160 166th In this example, each ablation profile is first calculated from the corresponding data before the profiles are combined. Alternatively, the actual refractive characteristics could be combined by methods before an ablation profile is calculated. Height-based topography systems, e.g. B. the topography system ORBSCAN II® from Bausch & Lomb / Orbtek, Inc., Salt Lake City, Utah, are particularly advantageous in connection with the use of the wavefront sensor. In the practice of the present invention, however, other topography systems could also be suitable, e.g. B. curvature-based systems, wherein preferably more than just the front surface of the eye is measured. Other suitable system types are e.g. B. dual camera systems, which are described in example in US Pat. Nos. 5159361 and 4995716 be.

Das ORBSCAN II®-Topografiesystem ist ein höhenbasiertes Schlitzscan-Topografiesystem, das gleichzeitig beide Horn­ hautoberflächen sowie die Vorderseite der Linse und der Iris mißt. Jede gemessene Oberfläche kann als Karte oder Diagramm der Höhe, Neigung, Krümmung oder Brechkraft dargestellt wer­ den. Außerdem wird eine vollständige Pachymetrie- Hornhautkarte aus den gemessenen Hornhautoberflächen herge­ leitet. Es können optische Bahnverfolgungsberechnungen ver­ wendet werden, um die visuelle Wirkung der verschiedenen op­ tischen Komponenten innerhalb des okulären vorderen Segments zu bestimmen. ORBSCAN II®-Topografiemessungen basieren an­ statt auf Spiegelreflexionen auf diffusen Reflexionen, um anstatt der Oberflächenkrümmung die Oberflächenhöhe präzise zu erfassen. Es kann in Kombination mit der Messung diffuser Reflexionen ein spiegelreflektiertes Bild von einer Placi­ doschen Scheibe oder einem reflektierenden Ziel bzw. einer Zielscheibe verwendet werden, um die Oberflächenneigung zu messen, wie für Fachleute ersichtlich ist. Für beispielhafte Beschreibungen des höhenbasierten ORBSCAN II®- Topografiesystems vergl. US-Patente Nr. 5512965 und 5512966 von Richard K. Snook. Die Daten vom ORBSCAN II®-System kön­ nen exakt und nahtlos in die Gesamtbrechungsdaten vom Wel­ lenfrontsensor umgewandelt werden.The ORBSCAN II® topography system is a height-based Slit scan topography system that simultaneously both horn skin surfaces as well as the front of the lens and iris measures. Each measured surface can be used as a map or diagram the height, inclination, curvature or refractive power the. In addition, a complete pachymetry Corneal map from the measured corneal surfaces directs. Optical path tracking calculations can be performed be applied to the visual impact of the various op table components within the ocular anterior segment to determine. ORBSCAN II® topography measurements are based on to diffuse reflections instead of specular reflections instead of the surface curvature, the surface height is precise  capture. It can be diffuse in combination with the measurement Reflections a mirror-reflected image of a placi doschen disc or a reflective target or one Target used to increase the surface slope measure, as can be seen by experts. For exemplary Descriptions of the height-based ORBSCAN II® Topography systems see U.S. Patent Nos. 5512965 and 5512966 by Richard K. Snook. The data from the ORBSCAN II® system can exactly and seamlessly into the total refraction data from the world lenfront sensor can be converted.

Außerdem können die Daten vom Wellenfrontsensor zum "Kalibrieren" von Daten im Topografiesystem verwendet wer­ den. Weil der Wellenfrontsensor den Gesamtbrechungsfehler im Auge beschreibt, kann die Software des Topografiesystems ei­ ne Oberflächentopografie an einem beliebigen Punkt mit einem (durch einen Wellenfrontsensor bestimmten) und diesem Punkt zugeordneten Gesamtbrechungsfehler korrelieren. So kali­ briert können die Topografiesystemdaten dann verwendet wer­ den, um ein Brechungsfehlergesamtprofil zu erzeugen.In addition, the data from the wavefront sensor to "Calibrate" data in the topography system the. Because the wavefront sensor detects the total refractive error in the Eye describes, the software of the topography system ei ne surface topography at any point with a (determined by a wavefront sensor) and this point correlate the assigned total refractive error. So kali The topography system data can then be used to generate an overall refractive error profile.

Gemäß einem anderen Beispiel können die Daten von ver­ schiedenen Diagnosewerkzeugen kombiniert werden, um ein Ge­ samtmodell der optischen Komponenten des Auges bereitzustel­ len. Beispielsweise könnte ein Hornhautoberflächentopogra­ fiesystem Oberflächendaten bereitstellen, ein Ultraschallsy­ stem könnte Hornhautdickendaten bereitstellen, und ein Wel­ lenfrontsensor könnte Gesamtbrechungsfehlerdaten bereitstel­ len. Durch "Subtrahieren" der Effekte der Oberflächendaten und der Dickendaten können daher optische Komponenten hinter der Hornhaut unter Verwendung der verschiedenen Datensätze modelliert werden.In another example, the data from ver various diagnostic tools can be combined to create a Ge to provide a complete model of the optical components of the eye len. For example, a corneal surface topogra fiesystem provide surface data, an ultrasound system stem could provide corneal thickness data, and a wel lenfrontsensor could provide total refractive error data len. By "subtracting" the effects of the surface data and the thickness data can therefore leave optical components behind the cornea using the different data sets be modeled.

Fig. 3 zeigt eine Querschnittansicht des Auges E mit einer Hornhaut 450, einer Linse 456 und einer Netzhaut 458. Die Hornhaut 450 weist mehrere Schichten auf, z. B. ein Deck­ häutchen oder Epithel 452 und ein Stroma 454. Diese ver­ schiedenen Komponenten, insbesondere die Hornhaut 450 und die Linse 456, wirken zusammen und erzeugen eine Gesamt­ brechkraft und eine Brechungseigenschaft des Auges E. Mehre­ re Faktoren können zu Brechungs-(z. B. Wellenfrontaberra­ tions)-fehlern beitragen, z. B. Ungleichmäßigkeiten in der Hornhaut 450 oder in der Linse 456 und der Abstand (z. B. im Sinn einer Defokussierungsaberration) von der Hornhaut 450 und der Linse 456 zur Netzhaut 458. Fig. 3 shows a cross-sectional view of the eye E with a cornea 450, a lens 456 and a retina 458th The cornea 450 has several layers, e.g. B. a cuticle or epithelium 452 and a stroma 454 . These different components, in particular the cornea 450 and the lens 456 , work together and produce an overall refractive power and a refractive property of the eye E. Several factors can contribute to refractive (e.g. wavefront aberration) errors, e.g. B. Irregularities in the cornea 450 or in the lens 456 and the distance (e.g. in the sense of a defocusing aberration) from the cornea 450 and the lens 456 to the retina 458 .

Außerdem zeigt Fig. 3 Bezeichnungen zum Darstellen verschiedenartiger Diagnosewerkzeuge, die zum Analysieren von Brechungs- und anderen Eigenschaften bestimmter Ab­ schnitte des Auges E besonders geeignet sind. Durch diese Werkzeuge können verschiedenartige Daten für verschiedene Abschnitte oder Komponenten des Auges E bereitgestellt wer­ den. Beispielsweise kann durch Ultraschalltechniken 460 ty­ pischerweise die Dicke des Epithels 452 und des Stromas 454 bestimmt werden, wodurch die Gesamtdicke der Hornhaut 450 erhalten wird. Es können verschiedenartige Ultraschalltech­ niken verwendet werden, z. B. eine Pachymetrietechnik oder eine im US-Patent Nr. 5293871 mit dem Titel "System for Ul­ trasonically Determining Corneal Layer Thickness and Shape", erteilt am 15. März 1994 beschriebene Technik.In addition, Fig. 3 shows designations for representing various types of diagnostic tools, which are particularly suitable for analyzing refraction and other properties of certain sections of the eye E. These tools can be used to provide different types of data for different sections or components of the eye E. For example, the thickness of epithelium 452 and stroma 454 can typically be determined by ultrasound techniques 460 , thereby obtaining the total thickness of cornea 450 . Various types of ultrasound technology can be used, e.g. B. a pachymetry technique or one described in US Patent No. 5293871 entitled "System for Ultrasonically Determining Corneal Layer Thickness and Shape" issued March 15, 1994.

Durch Hornhautoberflächentopografiesysteme 462 wird typischerweise eine Hornhautoberflächentopografie bereitge­ stellt und analysiert. Topografiesysteme, z. B. das Vorgän­ germodell ORBSHOT™ von Orbtek und das System 2000 von Eye- Sys, haben typischerweise eine sehr hohe Auflösung, sie sind jedoch auf die Oberfläche des Epithels 452 der Hornhaut 450 begrenzt.A corneal surface topography is typically provided and analyzed by corneal surface topography systems 462 . Topography systems, e.g. B. the previous ORBSHOT ™ model from Orbtek and the System 2000 from EyeSys typically have a very high resolution, but are limited to the surface of the epithelium 452 of the cornea 450 .

Ein kombiniertes refraktives Diagnosewerkzeug 464, z. B. das Topografiesystem ORBSCAN II® von Orbtek, bestimmt und analysiert typischerweise verschiedene Dicken und Oberflä­ chen innerhalb des Auges. Dieses kann die Dicke der Hornhaut 450, die Oberflächentopografie der Hornhaut 450, die Ober­ fläche der Linse 456, den Abstand von der Linse 456 zur Hornhaut 450 und den Abstand von diesen vorderen optischen Komponenten des Auges zur Netzhaut 458 einschließen.A combined refractive diagnostic tool 464 , e.g. B. Orbtek's ORBSCAN II® topography system typically determines and analyzes various thicknesses and surfaces within the eye. This may include the thickness of the cornea 450 , the surface topography of the cornea 450 , the top surface of the lens 456 , the distance from the lens 456 to the cornea 450, and the distance from these front optical components of the eye to the retina 458 .

Schließlich werden durch den in Fig. 3 durch das Be­ zugszeichen 466 dargestellten Wellenfrontsensor, z. B. durch den vorstehend beschriebenen Wellenfrontsensor 102 oder den von Williams beschriebenen Wellenfrontsensor, Daten über die Gesamtbrechungsaberrationen des Auges bereitgestellt, die als Aberrationswellenfrontprofil(-daten) 468 dargestellt sind. Die Wellenfrontsensortechniken sind empirischer Natur und beziehen sich an Stelle von physikalischen Kenngrößen einer beliebigen spezifischen optischen Komponente des Auges E auf die Charakterisierung der Wellenfront von von außen auf das Auge einfallendem und von der Netzhaut 458 reflek­ tiertem Licht.Finally, through the in Fig. 3 by the reference numbers 466 shown Be wavefront sensor, z. B. provided by the wavefront sensor 102 described above or the wavefront sensor described by Williams, data on the total refractive aberrations of the eye, which are shown as aberration wavefront profile (data) 468 . The wavefront sensor techniques are empirical in nature and relate to the characterization of the wavefront of light incident on the outside of the eye and reflected by the retina 458 instead of physical parameters of any specific optical component of the eye E.

Die Fig. 4A und 4B zeigen ein Patientenflußdiagramm 500 bzw. ein Prozeß-/Datenflußdiagramm 550 zum Darstellen von Ausführungsformen der Erfindung, wobei Topografiedaten und Wellenfrontdaten kombiniert werden, um eine Behandlung für eine refraktive Augenkorrektur zu entwickeln. Vorzugs­ weise ist das Topografiesystem ein ORBSCAN II®-Topografie­ system von Orbtek, durch das, wie vorstehend diskutiert, ei­ ne höhenbasierte Topografie verschiedener Oberflächen be­ reitgestellt wird. Außerdem kann das Topografiesystem ein Strahlverfolgungsmodul aufweisen, um eine Wellenfront basie­ rend auf den durch das Topografiesystem bestimmten physi­ schen Augenkomponenten zu berechnen. Das ORBSCAN II®- Topografiesystem bestimmt jedoch nicht die physische Struk­ tur aller Augenkomponenten, so daß eine "Gesamtbrechung", z. B. von der manifesten Refraktion des Patienten, als "Ba­ sis" bestimmt wird, von der das Strahlverfolgungsmodul des Topografiesystems die Gesamtwellenfrontaberration des Auges des Patienten bestimmt. FIGS. 4A and 4B show a Patientenflußdiagramm 500 and to develop a process / data flow diagram 550 for a treatment for a refractive eye correction for illustrating embodiments of the invention, said topography data and the wavefront data are combined. The topography system is preferably an ORBSCAN II® topography system from Orbtek, which, as discussed above, provides a height-based topography of various surfaces. In addition, the topography system can have a beam tracking module in order to calculate a wavefront based on the physical eye components determined by the topography system. However, the ORBSCAN II® topography system does not determine the physical structure of all eye components, so that an "overall refraction", e.g. B. from the manifest refraction of the patient, as "Ba sis" is determined, from which the ray tracing module of the topography system determines the total wavefront aberration of the patient's eye.

In Verbindung mit diesem Topografiewerkzeug werden durch ein Wellenfrontwerkzeug, z. B. durch den vorstehend be­ schriebenen Wellenfrontsensor 102 oder den von Williams be­ schriebenen Wellenfrontsensor, Daten für die refraktive Wel­ lenfrontaberration bereitgestellt. Diese Daten haben den Vorteil, daß die gesamten refraktiven Merkmale des Auges be­ stimmt werden, wohingegen das topografiebasierte System mög­ licherweise die physischen Parameter bestimmter Komponenten nicht bereitstellt, die zum Berechnen der Wellenfrontaberra­ tion des Auges des Patienten nützlich sind, z. B. die Form der hinteren Linsenfläche und die exakten optischen refrak­ tiven Merkmale des Hornhautmaterials.In connection with this topography tool by a wavefront tool, e.g. B. provided by the above-described wavefront sensor 102 or the wavefront sensor described by Williams, data for the refractive wave lenfront aberration is provided. These data have the advantage that the entire refractive features of the eye are determined, whereas the topography-based system may not provide the physical parameters of certain components that are useful for calculating the wavefront aberration of the patient's eye, e.g. B. the shape of the rear lens surface and the exact optical refractive features of the corneal material.

Gemäß Fig. 4A wird bei einer typischen Auswertung und Behandlung zunächst in einem Schritt 502 eine Topografieun­ tersuchung des Auges des Patienten vorgenommen und für eine Rasterung verwendet. Weil das Topografiesystem bestimmte Pa­ rameter, z. B. die Hornhautdicke, die Ausbauchung, und andere physische Parameter bestimmen kann, die zu einer totalen Ab­ lehnung führen könnten, werden in einem Schritt 504 physisch ungeeignete Augen abgelehnt, so daß physisch grundsätzlich ungeeignete Augen abgelehnt werden, wie durch den abgelehn­ ten Kandidaten in Schritt 506 dargestellt ist.Referring to FIG 4A. In a typical evaluation and treatment first in a step 502, a Topografieun tersuchung the patient's eye made and used for screening. Because the topography system has certain parameters, e.g. B. the corneal thickness, bulge, and other physical parameters that could lead to a total rejection are rejected in a step 504 physically unsuitable eyes, so that physically unsuitable eyes are rejected, as by the rejected candidate in Step 506 is shown.

Wenn die topografische Auswertung jedoch ergibt, daß die physischen Merkmale des Auges des Patienten zum Entwic­ keln eines refraktiven Behandlungsablaufs geeignet sind, werden die Topografiedaten anschließend verwendet, um zu be­ stimmen, ob das Auge zur Verwendung eines Wellenfrontwerk­ zeugs ungeeignet ist - d. h., ob das Auge ein "schwieriges" oder "schlechtes" Auge ist. In diesem Fall können an Stelle der erfaßten Wellenfrontdaten die Topografiedaten verwendet werden, um einen geeigneten Behandlungsablauf zu erzeugen. Der Patient schreitet zu einem Schritt 510 fort, wo die ge­ eigneten Ablationsprofile basierend auf den Topografiedaten für das Auge bestimmt werden. Wie nachstehend im Zusammen­ hang mit Fig. 4B beschrieben wird, kann, wenn durch die auf den Topografiedaten basierende Anfangsbehandlung ein wesent­ lich verbessertes "gutes" Auge erhalten wird, basierend auf den kombinierten Topografie- und Wellenfrontdaten eine Wei­ terbehandlung ausgeführt werden. Im allgemeinen wird jedoch der Behandlungsablauf unter Verwendung der höhenbasierten Topografiedaten beginnend mit einem "schlechten" Auge ent­ wickelt, und dann wird in Schritt 512 die Ablation ausge­ führt. Wenn (Schritt 514) festgestellt wird, daß das Ergeb­ nis gut ist, erscheint in Schritt 516 ein geeigneter Pati­ ent. Wenn in Schritt 514 festgestellt wird, daß das Ergebnis nicht optimal ist, wird in Schritt 518 eine weitere topogra­ fische Untersuchung ausgeführt, um zu bestimmen, ob eine weitere Behandlung nützlich wäre (Schritt 520). Falls eine weitere Behandlung nicht nützlich wäre, ist das für den Pa­ tienten erhaltene Ergebnis in Schritt 522, obgleich nicht optimal, endgültig. Falls eine weitere Behandlung nützlich wäre, wird in Schritt 510 eine weitere höhenbasierte Ablati­ on geplant. In diesem letzten Ablauf kann, falls die Topo­ grafieauswertung in Schritt 518 ergibt, daß das Auge kein "schlechtes" Auge mehr ist, ein Rücksprung zu Schritt 508 erfolgen, wo ein wellenfrontbasierter Behandlungsablauf ent­ wickelt wird.However, if the topographic evaluation shows that the physical features of the patient's eye are suitable for developing a refractive treatment process, the topographic data are then used to determine whether the eye is unsuitable for use with a wavefront tool - i.e. whether that Eye is a "difficult" or "bad" eye. In this case, the topography data can be used instead of the acquired wavefront data in order to generate a suitable treatment procedure. The patient proceeds to step 510 , where the appropriate ablation profiles are determined based on the topography data for the eye. As described below in connection with FIG. 4B, if a substantially improved "good" eye is obtained by the initial treatment based on the topography data, further treatment can be carried out based on the combined topography and wavefront data. In general, however, the treatment flow is developed using the height-based topography data starting with a "bad" eye, and then in step 512 the ablation is performed. If it is determined (step 514 ) that the result is good, a suitable patient appears in step 516. If it is determined in step 514 that the result is not optimal, another topographic examination is carried out in step 518 in order to determine whether further treatment would be useful (step 520 ). If further treatment would not be useful, the result obtained for the patient in step 522 , although not optimal, is final. If further treatment would be useful, another height-based ablation is planned in step 510 . In this last process, if the topography evaluation in step 518 shows that the eye is no longer a "bad" eye, a return can be made to step 508 , where a wavefront-based treatment process is developed.

Obwohl in Verbindung mit der vorstehenden Ausführungs­ form eine ausschließlich topografiebasierte Ablation für "schlechte" Augen diskutiert wurde, können in anderen Ver­ fahren auch für "schlechte" Augen Wellenfrontergebnisse ver­ wendet werden. Andere Behandlungsabläufe können für unregel­ mäßige Augen, im Gegensatz zu Standardaugen, geeignet sein. Beispielsweise kann es erwünscht sein, eine mehrstufige Kor­ rektur für solche "schlechte" Augen auszuführen, wie im mitanhängigen Dokument "Method and Apparatus for Multi-Step Correction of Ophtalmic Refractive Errors" des Rechtsnach­ folgers dieser Patentanmeldung diskutiert wird.Although in connection with the above embodiment form an exclusively topography-based ablation for "Bad" eyes have been discussed in other ver drive wavefront results even for "bad" eyes be applied. Other treatment procedures can be irregular  moderate eyes, unlike standard eyes. For example, it may be desirable to use a multi-level cor correction for such "bad" eyes as in the associated document "Method and Apparatus for Multi-Step Correction of Ophthalmic Refractive Errors " is discussed below this patent application.

Zwischen den Auswertungen kann eine Zeitperiode ver­ streichen. Das Stromagewebe, das eingeschnitten wird, wenn in einem LASIK-Verfahren Klappen erzeugt werden, heilt nor­ malerweise nicht ab, so daß eine Klappe leicht wieder ange­ hoben werden kann. Nachdem sich ein normales Ödem auf dem Auge des Patienten nach einigen Tagen zurückgebildet hat, kann der Patient anschließend ausgewertet werden, um erstens zu bestimmen, ob sein Auge gut oder schlecht ist, und zwei­ tens, ob eine Weiterbehandlung vorteilhaft wäre.There can be a time period between the evaluations to brush. The stromal tissue that is incised when Valves are created in a LASIK process, nor heals not sometimes, so that a flap is easily attached again can be lifted. After a normal edema on the The patient’s eye has regressed after a few days, the patient can then be evaluated firstly to determine whether his eye is good or bad, and two whether a further treatment would be advantageous.

Es wird vorausgesetzt, daß der Patient in Schritt 508 kein "schlechtes" Auge hat, was entweder nach der Anfangsbe­ wertung in Schritt 504 oder möglicherweise nach der Bewer­ tung in Schritt 518 bestimmt wird. In diesem Fall wird ein kombinierter Wellenfront-Topografiebehandlungsablauf entwic­ kelt. In Schritt 524 wird eine Wellenfrontuntersuchung für das Auge des Patienten ausgeführt. Dies wird vorzugsweise unter Verwendung einer manifesten Refraktion (d. h. ohne Auf­ weitung des Auges) durchgeführt, obwohl eine zykloplegische Refraktion verwendbar ist (d. h. mit Aufweitung des Auges des Patienten, was einer Parallelisierung des Akkommodationsre­ flexes entspricht). In Schritt 526 wird die erfaßte Wellen­ frontbrechung mit der tatsächlichen subjektiven Refraktion des Patienten verglichen. Wenn ein wesentlicher Unterschied vorhanden ist, kann die Behandlung auf Wunsch des Arztes be­ endet werden, wodurch in Schritt 506 ein abgelehnter Kandi­ dat erhalten wird. Bestimmte Unterschiede, wie in Verbindung mit Fig. 4B beschrieben, können verwendet werden, um die beiden Datensätze zu kalibrieren und abzugleichen. Bei­ spielsweise können Aberrationen zweiter Ordnung (Kugel und Zylinder), um die Refraktions- oder Brechungsdaten abzuglei­ chen oder für andere Zwecke, auf einen Sollwert skaliert wer­ den.It is assumed that the patient does not have a "bad" eye in step 508 , which is determined either after the initial evaluation in step 504 or possibly after the evaluation in step 518 . In this case, a combined wavefront topography treatment process is developed. In step 524 , a wavefront examination is performed on the patient's eye. This is preferably carried out using a manifest refraction (ie without widening the eye), although a cycloplegic refraction can be used (ie with widening the patient's eye, which corresponds to a parallelization of the accommodation flexibility). In step 526 , the detected wave front refraction is compared to the patient's actual subjective refraction. If there is a significant difference, treatment may be terminated at the doctor's request, resulting in a rejected candidate in step 506 . Certain differences, as described in connection with Figure 4B, can be used to calibrate and align the two data sets. For example, second order aberrations (ball and cylinder) can be scaled to a target value to match the refraction or refraction data or for other purposes.

Wenn die erfaßten Wellenfrontdaten mit der subjektiven Refraktion des Patienten geeignet übereinstimmen, schreitet die Verarbeitung statt dessen zu Schritt 528 fort, wo die Ab­ lation geplant wird. Wie nachstehend in Verbindung mit Fig. 4B diskutiert wird, kann diese auf verschiedene Weisen er­ zeugt werden, z. B. basierend ausschließlich auf den erfaßten Wellenfrontdaten oder auf einer Kombination aus den erfaßten Wellenfront- und Topografiedaten. Die Verarbeitung schreitet dann zu Schritt 530 fort, wo die Ablation ausgeführt wird. Dann führt ein positives Ergebnis in Schritt 532 dazu, daß in Schritt 516 ein geeigneter Patient erhalten wird. Wenn in Schritt 532 ein negatives Ergebnis erhalten wird, kann der Patient in Schritt 510 hinsichtlich höhenbasierter Ablati­ onsprofile weiter bewertet werden, wie vorstehend diskutiert wurde.If the acquired wavefront data suitably matches the patient's subjective refraction, processing instead proceeds to step 528 where the ablation is scheduled. As discussed below in connection with FIG. 4B, this can be generated in various ways, e.g. B. based exclusively on the acquired wavefront data or on a combination of the acquired wavefront and topography data. Processing then proceeds to step 530 where the ablation is performed. Then a positive result in step 532 results in a suitable patient being obtained in step 516 . If a negative result is obtained in step 532 , the patient may be further evaluated in step 510 for height based ablation profiles, as discussed above.

Im Gesamtbehandlungsablauf wird jedoch durch die durch die Topografiedaten erhaltenen physischen Augenmerkmale eine Anfangsbewertung des Patienten für eine Behandlung ermög­ licht. Dann werden entweder ausschließlich Topografiedaten oder Topografiedaten und erfaßte Wellenfrontdaten in Kombi­ nation verwendet, um den Gesamtbehandlungsablauf für das Au­ ge zu entwickeln.In the overall treatment process, however, is by the topographic data received a physical eye feature Initial assessment of the patient for treatment is possible light. Then either only topography data or topography data and acquired wavefront data in combination nation used the overall treatment process for the Au to develop.

An Stelle des Topografiesystems können verschiedene an­ dere Topografiesystemtypen oder Systeme zum Entwickeln phy­ sischer Merkmale des Auges (z. B. Pachymeter und ähnliche Sy­ steme) verwendet werden. Außerdem kann das Wellenfronterfas­ sungswerkzeug mehrere Wellenfronterfassungssysteme aufwei­ sen, z. B. ein von Williams beschriebenes Hartmann-Shack- System, Abtastsysteme, oder verschiedene andersartige Wel­ lenfronterfassungssysteme.Instead of the topography system, different ones can be used their topography system types or systems for developing phy characteristics of the eye (e.g. pachymeter and similar sy steme) can be used. In addition, the wavefront can tool has several wave front detection systems sen, e.g. B. a Hartmann shack described by Williams  System, scanning systems, or various other types of world lenfront acquisition systems.

Fig. 4B zeigt ein dem Patientenflußdiagramm 500 von Fig. 4A zugeordnetes, typisches Prozeß-/Datenflußdiagramm 550. Das Prozeß-/Datenflußdiagramm 550 von Fig. 4B bezieht sich insbesondere auf einen typischen Datenfluß für Topogra­ fiedaten und erfaßte Wellenfrontdaten zum Entwickeln eines refraktiven Behandlungsablaufs. Wie vorstehend in Verbindung mit Fig. 4A beschrieben wurde, beginnt der Datenfluß in Schritt 552 mit einer Topografieuntersuchung, wobei aus die­ ser Untersuchung, die zur Vereinfachung in Schritt 554 be­ sprochen wird, Topografiedaten (vorzugsweise Höhendaten für mehrere Oberflächen erhalten werden. Die Daten können manu­ ell oder automatisch und in Kombination mit anderen Daten untersucht werden, um zu bestimmen, ob das Auge des Patien­ ten für eine refraktive Behandlung geeignet ist. Eine zu dünne Hornhaut, ein zu unregelmäßiges Auge oder andere Kri­ terien können zu einer Ablehnung des Patienten führen, was als Schritt 556 dargestellt ist. Wenn das Auge für eine Be­ handlung geeignet ist, werden die Topografiedaten zu Schritt 558 weitergeleitet, um zu bestimmen, ob ein einfaches oder ein schwieriges Auge vorliegt. Auch diese Bestimmung kann auf verschiedenen Kriterien basieren und automatisch, manu­ ell oder in Kombination z. B. mit einer Auswertung der darge­ stellten Topografiedaten durch den Arzt erfolgen. Wenn in Schritt 558 festgestellt wird, daß das Auge ein "schwieri­ ges" oder "schlechtes" Auge ist, schreitet der Datenfluß zu Schritt 560 fort, wo die Topografiedaten z. B. in Verbindung mit auf einer qualitativen Untersuchung basierenden Stan­ dard-Sehschärfedaten verwendet werden, um einen auf den Hö­ hendaten basierenden refraktiven Standard-Behandlungsablauf zu entwickeln. Typischerweise basiert ein solches höhenba­ siertes Ablationsprofil nur auf der Refraktion des Auges des Patienten und der Höhenkarte der Augenoberfläche, um sowohl eine gewünschte postoperative sphärische Hornhautbrechkraft als auch ein Ablationsprofil zu bestimmen, durch das diese Brechkraft erhalten wird. Ein solches höhenbasiertes System könnte beispielsweise jedoch bikonvexen oder Linsenastigma­ tismus berücksichtigen, wenn das Linsenprofil durch das hö­ henbasierte System erfaßt wird. Dieses topografiebasierte Verfahren kann geeignet sein, wenn durch einen Wellenfront­ sensor aufgrund von Problemen mit dem Auge des Patienten keine zuverlässigen Daten bereitgestellt werden können. Sol­ che Probleme können beispielsweise Unregelmäßigkeiten und verschiedene andere Bedingungen sein, die die Erfassung der refraktiven Gesamtwellenfront beeinflussen. FIG. 4B shows a typical process / data flow diagram 550 associated with the patient flow diagram 500 of FIG. 4A. The process / data flow diagram 550 of FIG. 4B particularly relates to a typical data flow for topographical data and acquired wavefront data for developing a refractive treatment process. As described above in connection with FIG. 4A, the data flow begins in step 552 with a topography examination, from which this examination, which is discussed for simplification in step 554 , topographic data (preferably elevation data for several surfaces) are obtained. The data can be obtained Manual or automatic, and in combination with other data, to determine whether the patient's eye is suitable for refractive treatment, a cornea that is too thin, an irregular eye, or other criteria may result in patient rejection , which is shown as step 556. If the eye is suitable for treatment, the topography data is passed to step 558 to determine whether the eye is simple or difficult. This determination can also be based on various criteria and automatically, manually or in combination, e.g. with an evaluation of the displayed topographer Data is provided by the doctor. If it is determined in step 558 that the eye is a "difficult" or "bad" eye, the data flow proceeds to step 560 where the topography data is e.g. B. in conjunction with a qualitative investigation based standard visual acuity data to develop a refractive standard treatment process based on the height data. Typically, such a height-based ablation profile is based only on the refraction of the patient's eye and the height map of the surface of the eye, in order to determine both a desired postoperative spherical corneal refractive power and an ablation profile by which this refractive power is obtained. Such a height-based system could, for example, take into account biconvex or lens astigma if the lens profile is detected by the height-based system. This topography-based method can be suitable if reliable data cannot be provided by a wavefront sensor due to problems with the patient's eye. Such problems can be, for example, irregularities and various other conditions which affect the detection of the overall refractive wavefront.

Als Teil der Entwicklung dieses refraktiven Behand­ lungsablaufs wird ein geeignetes Laserschußmuster oder eine andere refraktive Behandlungstechnik entwickelt, wird die Behandlung simuliert, und die resultierende Hornhautprofil­ änderung wird für den Arzt dargestellt. Weil das Anfangsau­ genoberflächenprofil aus den Topografiedaten bekannt ist, und weil die Wirkung des refraktiven Behandlungsablaufs be­ kannt ist, sind das resultierende Profil, die Dicke und an­ dere physische Topografiemerkmale des Auges in gewissem Maße vorausbestimmbar und können für den Arzt dargestellt werden. Wenn der Arzt basierend auf dieser Darstellung entscheidet, den Behandlungsablauf nicht fortzusetzen, kann die gesamte Verarbeitung beendet werden.As part of the development of this refractive treatment a suitable laser shot pattern or a developed other refractive treatment technology, the Treatment simulates and the resulting corneal profile The change is presented to the doctor. Because the initial is known from the topography data, and because the effect of the refractive treatment process be is known, the resulting profile, the thickness and physical topography features of the eye to some extent predictable and can be presented to the doctor. If the doctor decides based on this representation, the entire course of treatment can not continue Processing to be ended.

Wenn der Arzt entscheidet, die Behandlung fortzusetzen, führt der Arzt bei Schritt 562 die Ablation aus. Der in Schritt 560 entwickelte Behandlungsablauf kann in Schritt 562 dem Lasersystem auf verschiedene Weisen übermittelt wer­ den, oder die Berechnung kann als Teil des Lasersystems aus­ geführt werden. Im US-Patent Nr. 5891132 von Hohla wird ein verteiltes System beschrieben, in dem Behandlungsabläufe von Ort zu Ort übertragen werden, um Ressourcen besser auszunut­ zen; ein ähnliches System kann implementiert werden, um die verschiedenen Refraktionsdaten und Ablationsprofildaten im beschriebenen System zu leiten. Die Ablationen werden in Schritt 562 gemäß einem PRK- oder einem LASIK-Verfahren oder einem anderen Behandlungsablauf ausgeführt. In Schritt 564 werden die Ergebnisse ausgewertet. Diese Auswertung kann auf einer Topografieauswertung oder auf einer Auswertung einer erfaßten Wellenfront oder auf anderen refraktiven Auswertun­ gen basieren. Wenn die erhaltene Sehschärfe innerhalb ge­ wünschter Grenzen liegt, ist der Behandlungsablauf für den Patienten beendet, wie in Schritt 566 dargestellt. Durch nachfolgende Auswertungen können eine Rückbildung oder ande­ re Änderungen, hin zum besseren oder schlechteren, überwacht werden.If the doctor decides to continue treatment, the doctor ablates at step 562 . The treatment process developed in step 560 can be transmitted to the laser system in various ways in step 562 , or the calculation can be carried out as part of the laser system. U.S. Patent No. 5,891,132 to Hohla describes a distributed system in which treatment procedures are transferred from place to place to better utilize resources; a similar system can be implemented to direct the various refraction data and ablation profile data in the system described. The ablations are performed in step 562 according to a PRK or LASIK procedure or other treatment procedure. In step 564 , the results are evaluated. This evaluation can be based on a topography evaluation or on an evaluation of a detected wavefront or on other refractive evaluations. If the visual acuity obtained is within the desired limits, the treatment process for the patient is ended, as shown in step 566 . Subsequent evaluations can be used to monitor regression or other changes towards better or worse.

Wenn bei Schritt 564 festgestellt wird, daß die Ergeb­ nisse nicht optimal sind, kann der Patient bei Schritt 568 hinsichtlich weiterer Behandlungen bewertet werden. Dies kann wiederum basierend auf den gleichen Daten erfolgen, die in Schritt 564 erfaßt wurden, oder möglicherweise auf zu­ sätzlichen Daten. Beispielsweise können in Schritt 564 so­ wohl die manifeste Refraktion des Patienten unter Verwendung von Augendiagrammen bestimmt als auch Topografiedaten erfaßt werden. In Schritt 568 werden diese Daten analysiert, und gegebenenfalls können weitere Wellenfrontdaten erfaßt wer­ den. Die Daten werden dann ausgewertet, um zu bestimmen, ob weitere Behandlungen des Auges möglich sind. An diesem Punkt ist, wenn keine Weiterbehandlungen möglich sind, die Sehstö­ rung des Patienten so weit wie möglich korrigiert worden, so daß der Behandlungsablauf in Schritt 570 endet. Wenn Weiter­ behandlungen möglich sind, wird in Schritt 560 jedoch erneut eine höhenbasierte Ablation geplant. Alternativ und nicht dargestellt könnte statt dessen, wenn die in den Schritten 564 und 568 erhaltenen Auswertungsergebnisse anzeigen, daß das Auge kein "schwieriges" Auge mehr ist, beginnend bei Schritt 572 ein kombinierter Wellenfront-/Topografiebehand­ lungsablauf entwickelt werden.If it is determined at step 564 that the results are not optimal, the patient can be evaluated at step 568 for further treatments. Again, this can be based on the same data that was acquired in step 564 or possibly on additional data. For example, in step 564 the manifest refraction of the patient can be determined using eye diagrams and topography data can be acquired. In step 568 , this data is analyzed and, if necessary, further wavefront data can be acquired. The data is then evaluated to determine if further eye treatments are possible. At this point, if no further treatments are possible, the patient's visual impairment has been corrected as much as possible so that the treatment process ends in step 570 . If further treatments are possible, a height-based ablation is planned again in step 560 . Alternatively, and not shown, if the evaluation results obtained in steps 564 and 568 indicate that the eye is no longer a "difficult" eye, a combined wavefront / topography treatment procedure could be developed starting at step 572 .

Die in jedem Schritt erfaßten Daten können für eine Auswertung übertragen oder weitergeleitet werden. D. h., bei der Ergebnisauswertung in Schritt 564 könnten beispielsweise beliebige erfaßte Daten in Schritt 568 verwendet werden, um mögliche Weiterbehandlungen zu bestimmen. Es kann wünschens­ wert sein, eine Zeitdauer verstreichen zu lassen, bis das Auge sich weiter stabilisiert hat, bevor endgültige Daten für einen nächsten Behandlungsablauf erfaßt werden, im all­ gemeinen können jedoch beliebige erfaßte Daten für einen zu­ künftigen Verarbeitungsschritt gehalten werden. Es ist au­ ßerdem wünschenswert, diese erfaßten Daten für klinische Studien und zur Auswertung empirischer Ergebnisse zu halten. Als Datenbasis bilden diese Daten eine ausgezeichnete Quelle für klinische Informationen über die tatsächlichen Wirkungen bestimmter Behandlungsabläufe auf das Auge, so daß Nomogram­ me abgeglichen und noch bessere refraktive Korrekturen für zukünftige Patienten ermöglicht werden.The data recorded in each step can be transmitted or forwarded for evaluation. In other words, when evaluating the results in step 564 , any acquired data could be used in step 568 to determine possible further treatments. It may be desirable to allow a period of time to elapse before the eye has further stabilized before final data is acquired for a next course of treatment, but in general any acquired data can be considered a future processing step. It is also desirable to keep this collected data for clinical studies and for the evaluation of empirical results. As a database, this data forms an excellent source of clinical information on the actual effects of certain treatment procedures on the eye, so that nomograms can be compared and even better refractive corrections for future patients are made possible.

Schritt 572 beginnt, wenn das Auge in Schritt 558 nicht als schwierig bewertet wurde, oder möglicherweise von Schritt 568 ausgehend, wenn durch eine vorangehende Behand­ lung ein "einfaches" Auge erhalten wurde. Bei dieser Ausfüh­ rungsform wird zunächst eine Strahlverfolgung bezüglich ORBSCAN II®-Topografiedaten ausgeführt, um eine berechnete Wellenfront zu entwickeln. Diese berechnete Wellenfront ba­ siert eher auf physischen Topografien optischer Augenkompo­ nenten als auf einer durch ein Wellenfrontwerkzeug tatsäch­ lich erfaßten Wellenfront. Diese berechnete Wellenfront er­ möglicht die Berechnung vorausbestimmter Wellenfrontschwer­ punkte, an denen die tatsächlichen Wellenfrontdaten erfaßt werden. Dadurch können die erfaßten Wellenfrontdaten besser ausgewertet werden, und durch das Wellenfrontwerkzeug können verschiedenartige Wellenfronten verwendet werden. In Schritt 574 werden die Schwerpunkte tatsächlich berechnet, und diese Daten werden vorzugsweise in Schritt 576 dem Wellenfront­ werkzeug zugeführt, um das Wellenfrontwerkzeug bei der Be­ stimmung der Quelle tatsächlicher Strahlflecken zu unter­ stützen. In vielen Fällen werden die erfaßten Wellenfront­ schwerpunkte ausreichend regelmäßig sein, so daß die berech­ neten Wellenfrontdaten nicht erforderlich sind, durch die Wechselwirkung der beiden Systeme in den Schritten 574 und 576 ist jedoch keine größere Flexibilität in der Verwendung der Wellenfrontwerkzeuge zum Bestimmen einer refraktiven Korrektur möglich.Step 572 begins if the eye was not assessed as difficult in step 558 , or possibly from step 568 if a "simple" eye was obtained through previous treatment. In this embodiment, beam tracing is first performed with respect to ORBSCAN II® topography data in order to develop a calculated wavefront. This calculated wavefront is based more on physical topographies of optical eye components than on a wavefront actually detected by a wavefront tool. This calculated wavefront enables the calculation of predetermined wavefront focal points at which the actual wavefront data are acquired. As a result, the acquired wavefront data can be better evaluated, and the wavefront tool can be used to use various wavefronts. In step 574 , the centroids are actually calculated, and this data is preferably supplied to the wavefront tool in step 576 to assist the wavefront tool in determining the source of actual beam spots. In many cases, the detected wavefront priorities will be sufficiently regular so that the calculated wavefront data is not required, but the interaction of the two systems in steps 574 and 576 does not allow greater flexibility in using the wavefront tools to determine a refractive correction .

Durch die Wellenfrontuntersuchung in Schritt 576 werden in Schritt 578 Wellenfrontdaten innerhalb des Pupillenbe­ reichs des Auges des Patienten erfaßt. Viele Ärzte bevorzu­ gen im Gegensatz zu einer zykloplegischen Refraktion grund­ sätzlich eine refraktive Korrektur einer manifesten Bre­ chung, so daß der Pupillenbereich relativ klein sein kann, wenn die Wellenfrontdaten erfaßt werden, wobei durch diesen kleinen Datenbereich jedoch der vollständige Brechungsfehler des Pupillenbereichs in hohem Maße präzise erhalten werden kann. Diese Daten werden dann in Schritt 580 wieder für die Topografiedaten zur Verfügung gestellt, wobei die topogra­ fiebasierte, berechnete Wellenfront basierend auf der tat­ sächlich erfaßten Wellenfront "kalibriert" oder "abgegli­ chen" wird. Weil eine auf einem ORBSCAN II®-System basieren­ de Wellenfront eine analytisch berechnete Wellenfront ist, wobei das Topografiesystem nicht alle physischen Parameter des Auges kennt, können die innerhalb des Pupillenbereichs erfaßten Wellenfrontdaten verwendet werden, um die Topogra­ fiedaten innerhalb des Pupillenbereichs abzugleichen und an­ zupassen. Basierend auf dem innerhalb des Pupillenbereichs erforderlichen Abgleich werden dann die topografiebasierten, berechneten Wellenfrontdaten außerhalb des Pupillenbereichs entsprechend abgeglichen. Dadurch wird ein auf einer "erfaß­ ten Wellenfront" basierender Abgleich mit der auf dem ORBSCAN II®-System basierenden berechneten Wellenfront er­ möglicht. Alternativ kann z. B. unter Verwendung eines abge­ dunkelten Raums eine Wellenfront von einem größeren Pupil­ lenbereich bestimmt werden, ohne Zykloplegie oder Akkommoda­ tionslähmung zu induzieren. In diesem Fall könnten die Daten ohne die Topografiedaten oder in Kombination mit den Topo­ grafiedaten verwendet werden.The wavefront examination in step 576 detects wavefront data within the pupil region of the patient's eye in step 578 . In contrast to cycloplegic refraction, many physicians generally prefer a refractive correction of a manifest refraction, so that the pupil area can be relatively small when the wavefront data are acquired, but the complete refractive error of the pupil area is highly precise due to this small data area can be obtained. This data is then made available again in step 580 for the topography data, the topographically based, calculated wavefront being "calibrated" or "adjusted" based on the actually detected wavefront. Because a wavefront based on an ORBSCAN II® system is an analytically calculated wavefront, whereby the topography system does not know all the physical parameters of the eye, the wavefront data acquired within the pupil area can be used to compare and adapt the topographical data within the pupil area . Based on the adjustment required within the pupil area, the topography-based, calculated wavefront data outside the pupil area are then adjusted accordingly. This enables a comparison based on a “detected wavefront” with the calculated wavefront based on the ORBSCAN II® system. Alternatively, e.g. B. using a darkened room, a wavefront from a larger pupil len range can be determined without inducing cycloplegia or accommodative paralysis. In this case, the data could be used without the topography data or in combination with the topography data.

Außerdem können die tatsächlich erfaßten Wellenfrontda­ ten mit berechneten Wellenfrontdaten verglichen werden, um zu gewährleiste, daß in den Wellenfronten keine groben Dis­ krepanzen vorhanden sind. Solche Diskrepanzen würden bei­ spielsweise eine starke Unregelmäßigkeit in den optischen Augenkomponenten anzeigen, die durch die Topografie- oder Wellenfrontdaten nicht erfaßt werden, und könnten dazu füh­ ren, daß vorgeschlagen würde, die Behandlung nicht fortzu­ setzen. Beispielsweise zeigen die Topografiedaten eine ziem­ lich gleichmäßige Linse an. Die Korrektur eines Auges mit einer hochgradig ungleichmäßigen Linse könnte zu Problemen führen, wenn diese Linse später z. B. als Teil einer Star- oder Kataraktoperation ersetzt würde. Unter der Vorausset­ zung, daß die durch das Wellenfrontsystem innerhalb des Pu­ pillenbereichs erfaßte Wellenfront und die durch das Topo­ grafiesystem berechnete Wellenfront nahe beieinander liegen (und nahe an der subjektiv bestimmten Refraktion liegen), obwohl ihr Maßstab verschieden sein kann, schreitet der Be­ handlungsablauf fort. Daher sind all diese Datenquellen für wechselseitige Kreuzverifizierungen oder Gegenkontrollen verwendbar. In addition, the actually detected wavefront compared with calculated wavefront data in order to to ensure that there are no rough dis there are any discrepancies. Such discrepancies would for example, a strong irregularity in the optical Show eye components by topography or Wavefront data are not collected and could result in that it would be suggested not to continue treatment put. For example, the topography data shows a fair amount Lich uniform lens. The correction of an eye with A highly uneven lens could cause problems lead if this lens later z. B. as part of a star or cataract surgery would be replaced. Under the prerequisite tion that the wave front system within the Pu pill area and the wavefront through the topo graphics system are calculated close to each other (and are close to the subjectively determined refraction), although their scale may be different, the Be progresses course of action continues. Therefore, all of these data sources are for mutual cross-verifications or cross-checks usable.  

In Schritt 582 wird die durch das Wellenfrontwerkzeug gemessene Wellenfront mit der auf dem ORBSCAN II®-System ba­ sierenden, berechneten Wellenfront vereinigt. Dies kann auf verschiedene Weisen durchgeführt werden. Entweder kann die ORBSCAN II®-Wellenfront basierend auf den tatsächlich gemes­ senen Wellenfrontdaten abgeglichen oder skaliert werden, wie vorstehend diskutiert, oder die gemessene Wellenfront kann innerhalb des Pupillenbereichs und die berechnete Wellen­ front außerhalb des Pupillenbereichs verwendet werden. Diese Daten werden jedoch kombiniert, und dann wird die Gesamtwel­ lenfront in Schritt 584 der Ablationssoftware zugeführt, die einen geeigneten Behandlungsablauf zum Korrigieren des Wel­ lenfrontsensors berechnet. Dieser Vorgang kann vollautomati­ siert oder möglicherweise teilautomatisiert und teilweise manuell erfolgen.In step 582 , the wavefront measured by the wavefront tool is combined with the calculated wavefront based on the ORBSCAN II® system. This can be done in a number of ways. Either the ORBSCAN II® wavefront can be adjusted or scaled based on the actually measured wavefront data, as discussed above, or the measured wavefront can be used within the pupil area and the calculated wavefront outside the pupil area. However, this data is combined, and then the overall wave front is fed to the ablation software in step 584 , which calculates an appropriate treatment procedure for correcting the wave front sensor. This process can be fully automated or possibly partially automated and partially manual.

Basierend auf dieser Berechnung wird in Schritt 586 ein Behandlungsablauf zum Ausführen der Ablation bereitgestellt. Dieser Behandlungsablauf wird mit einem reinen höhenbasier­ ten Behandlungsablauf (der z. B. in Schritt 560 berechnet wurde) verglichen, um sicherzustellen, daß die Ergebnisse nicht hochgradig verschieden sind, wodurch Probleme hin­ sichtlich der Ausführung der Augenbehandlung angezeigt wer­ den könnten. Auch dieser Schritt dient zur Gegenkontrolle. Außerdem wird vorzugsweise eine Simulation des Behandlungs­ ablaufs bezüglich der durch das Topografiesystem bestimmten Topografie ausgeführt, um eine resultierende Topografie zu bestimmen und darzustellen und zu verifizieren, daß die re­ sultierenden Parameter des behandelten Auges innerhalb zu­ lässiger Normen liegen.Based on this calculation, a treatment procedure for performing the ablation is provided in step 586 . This treatment flow is compared to a pure height-based treatment flow (calculated, for example, in step 560 ) to ensure that the results are not highly different, which could indicate problems with the execution of the eye treatment. This step also serves as a counter-control. In addition, a simulation of the treatment process with respect to the topography determined by the topography system is preferably carried out in order to determine and display a resulting topography and to verify that the resultant parameters of the treated eye are within acceptable standards.

Dann wird in Schritt 590 die Ablation ausgeführt. Nach­ dem die Ablation ausgeführt wurde, wird in Schritt 564 eine ähnliche postoperative Nachfolgebehandlung ausgeführt, und es können nachfolgende Behandlungsabläufe basierend auf der Topografie oder der erfaßten Wellenfront ausgeführt werden.The ablation is then performed in step 590 . After the ablation has been performed, a similar post-operative follow-up treatment is carried out in step 564 , and subsequent treatment sequences can be carried out based on the topography or the detected wavefront.

Das durch das Topografiesystem, das Wellenfrontwerkzeug und das Ablationsprofilerzeugungswerkzeug verwendete Rechen­ system kann ein separates System, ein in einem Netzwerk ein­ gebundenes System, ein kombiniertes System oder eine Kombi­ nation davon sein. In einer typischen Implementierung würden sowohl das höhenbasierte ORBSCAN II®-Topografiewerkzeug, als auch das Wellenfrontwerkzeug eine gemeinsame Recheneinheit verwenden, die Daten von beiden Werkzeugen abruft und Daten auf einem einzigen Bildschirm darstellt. Alternativ könnte jedes Werkzeug jedoch sein eigenes Rechensystem und sein ei­ genes Display aufweisen, wobei Daten hin- und herübertragen werden. Außerdem könnte der Behandlungsablauf auf dem glei­ chen System, auf einem eigenständigen oder autonomen Perso­ nalcomputer oder innerhalb des Lasersystems selbst erzeugt werden. Außerdem sind andere Alternativen der Verteilung von Rechenvorgängen und Displaydarstellungen möglich.That through the topography system, the wavefront tool and rake used the ablation profile generation tool system can be a separate system, one in a network bound system, a combined system or a combination be a nation of it. In a typical implementation both the height-based ORBSCAN II® topography tool and the wavefront tool is also a common computing unit use that retrieves data from both tools and data on a single screen. Alternatively, could however, each tool has its own computing system and its egg Show genes display, with data to and fro become. In addition, the course of treatment could be the same chen system, on an independent or autonomous person nalcomputer or generated within the laser system itself become. There are also other distribution alternatives Calculations and display representations possible.

In der Anwendung der vorliegenden Erfindung können ver­ schiedene Wellenfronttechniken und zugeordnete Vorrichtungs­ sensoren verwendet werden, und die nachfolgende Beschreibung soll zu Darstellungszwecken dienen und nicht in einschrän­ kendem Sinn verstanden werden. Wie vorstehend beschrieben, verwendet der Sensor des Hartmann-Shack-Typs eine Linsenan­ ordnung zum Entwickeln eines Bildes aus mehreren Lichtflec­ ken auf einem Detektor. Die Verschiebungen der Lichtflecken stehen mit lokalen Steigungen der Wellenfront in Beziehung. Durch das Maß, wie diese mit der ersten Ableitung der Zerni­ ke-Polynome übereinstimmen, sind die Wellenfrontaberrations­ daten bestimmt. Durch die Linsenanordnung wird eine "paral­ lele" Netzhautlichtfleckbildpunktmessung bereitgestellt. Ei­ ne andere Technik ist eine Scan- oder Abtasttechnik, gemäß der ein kollimierter Strahl oder Laser auf die Netzhaut fo­ kussiert und über das Auge gescannt wird. Der reflektierte Netzhautbildlichtfleck wird dann wieder auf einen Detektor abgebildet. Für ein perfektes Auge würden alle reflektierten Bildlichtflecken unabhängig von der Scanposition auf der Hornhaut auf die Detektormitte fallen. Die "Verschiebung" bzw. der "Versatz" der Bildlichtflecken auf dem Detektor wird als Funktion der Scanposition auf der Hornhaut gemes­ sen, und die Steigung der Wellenfront wird ähnlich wie bei der Hartmann-Shack-Linsentechnik bestimmt. Durch eine ande­ re Technik werden Eingangsstrahlen bereitgestellt, die das Auge durchlaufen und auf die Netzhaut fokussiert werden. Die reflektierten Lichtflecken werden auf einen Detektor abge­ bildet, und die "Verschiebung" wird bezüglich eines emmetro­ pen Auges bestimmt. All diese Techniken gleichen sich jedoch darin, daß sie eine tatsächliche Wellenfrontmessung nur be­ züglich des Gesamtbrechungsfehlers des Auges von der Netz­ haut zur Oberfläche bereitstellen. Andere Wellenfronttechni­ ken sind bekannt oder könnten entwickelt werden.In the practice of the present invention, ver different wavefront techniques and associated fixtures sensors are used, and the description below is intended for purposes of illustration and not to limit understood meaning. As described above, the Hartmann Shack type sensor uses a lens order for developing an image from several light spots on a detector. The shifts in the light spots are related to local slopes of the wavefront. By the measure of how this with the first derivative of the Zerni ke polynomials match, are the wavefront aberrations data determined. The lens arrangement makes a "paral lele "retinal light spot image point measurement provided. Egg ne other technique is a scanning or scanning technique, according to which a collimated beam or laser onto the retina fo  kissed and scanned over the eye. The reflected Retinal image light spot is then again on a detector pictured. For a perfect eye, everyone would be reflected Image light spots regardless of the scan position on the Drop the cornea onto the center of the detector. The postponement" or the "offset" of the image light spots on the detector is measured as a function of the scan position on the cornea sen, and the slope of the wavefront becomes similar to that of Hartmann-Shack lens technology. By another re technology, input beams are provided, which Go through the eye and be focused on the retina. The reflected light spots are abge on a detector forms, and the "shift" becomes emmetro pen eye determined. However, all of these techniques are the same in that they only be an actual wavefront measurement regarding the total refractive error of the eye from the network Provide skin to the surface. Other wavefront techn ken are known or could be developed.

Berechnung einer Wellenfrontaberration aus Topografie­ daten und entsprechende BehandlungCalculation of a wavefront aberration from topography data and appropriate treatment

Wie vorstehend beschrieben, können ORBSCAN-Topografie­ daten verwendet werden, um sowohl eine Wellenfront zu be­ rechnen als auch einen Behandlungsablauf zu entwickeln. Eine Technik, durch die dies erreicht wird, ist ein Strahlengang­ berechnungs- oder Strahlverfolgungsverfahren. Ein korrigie­ rendes Hornhautablationsmuster kann aus der Geometrie der okularen Brechungsoberflächen und den Brechungsindizes der sie trennenden Medien bestimmt werden. Dies wird geeignet durchgeführt, indem die für die stigmatische Abbildung durch einen umgekehrten Strahlengang erforderliche Wellenfront ge­ funden wird. Beispielsweise wird vorausgesetzt, daß das kor­ rigierte System dazu dient, ein brechungsbegrenztes Bild auf einer bekannten Bildebene (z. B. auf der Netzhaut) zu erzeu­ gen. Eine Punktquelle wird theoretisch an der vorgesehenen Bildposition (in der folgenden Figur F) angeordnet. Von die­ ser Quelle ausgehende Strahlen werden aus dem System heraus verfolgt (d. h. in der negativen z-Richtung), zunächst durch eine modellierte Linse und dann durch die gemessene Horn­ haut. Wenn das optische System brechungsbegrenzt ist und der Brennpunkt bei F liegt, wird die austretende Wellenfront M planar oder eben sein, und die austretenden Strahlen werden wechselseitig parallel sein (weil sie alle senkrecht zur ebenen Wellenfront ausgerichtet sind).
As described above, ORBSCAN topography data can be used to both calculate a wavefront and develop a course of treatment. One technique by which this is accomplished is a ray tracing or ray tracing technique. A corrective corneal ablation pattern can be determined from the geometry of the ocular refractive surfaces and the refractive indices of the media separating them. This is suitably carried out by finding the wavefront required for stigmatic imaging by a reverse beam path. For example, it is assumed that the corrected system serves to generate a refraction-limited image on a known image plane (e.g. on the retina). A point source is theoretically arranged at the intended image position (in the following figure F). Rays emanating from this source are tracked out of the system (ie in the negative z-direction), first through a modeled lens and then through the measured cornea. If the optical system is refractive limited and the focus is at F, the emerging wavefront M will be planar or planar and the emerging rays will be mutually parallel (because they are all oriented perpendicular to the planar wavefront).

Optische Weglängendifferenz (OPD): Wenn die austretende Wellenfront nicht eben ist, wird die korrigierende Ablation so berechnet, daß die austretende Wellenfront eben wird. Um dies zu erreichen, wird zunächst die optische Weglänge ϕ(x,y) jedes Strahls von der Punktquelle F zu einer außer­ halb der vorderen Hornhautfläche liegenden und senkrecht zur vorgesehenen Sichtlinie angeordneten Bezugsebene M berech­ net. Die optische Weglänge, die der Zeit proportional ist, die das Licht zum Zurücklegen des Weges von F nach M benö­ tigt, ist gegeben durch:
Optical path length difference (OPD): If the emerging wavefront is not flat, the corrective ablation is calculated so that the emerging wavefront becomes flat. To achieve this, the optical path length ϕ (x, y) of each beam from the point source F to a reference plane M lying outside the front corneal surface and arranged perpendicular to the intended line of sight is first calculated. The optical path length, which is proportional to the time it takes for the light to travel from F to M, is given by:

wobei s die entlang des Strahls gemessene Bogenlänge und n(s) den Brechungsindex des Mediums darstellen. Strahlkoor­ dinaten (x,y) sind durch Strahlschnitte mit der externen Be­ zugsebene definiert. Die folgende Figur zeigt einen Quer­ schnitt durch die optische Weglängenfunktion sowohl für ein myopisches als auch für ein hyperopisches Auge. Die optische Weglänge ist immer positiv.
where s is the arc length measured along the beam and n (s) is the refractive index of the medium. Beam coordinates (x, y) are defined by beam cuts with the external reference plane. The following figure shows a cross section through the optical path length function for both a myopic and a hyperopic eye. The optical path length is always positive.

Die ablative Korrektur hat den Zweck, die Wellenfront in ei­ nem Mittenbereich (um -Δϕ) abzuflachen, indem die Vorderflä­ che der Hornhaut (um Δz) abgeflacht wird. Wenn in dem Prozeß Hornhautmaterial entfernt werden soll, muß die optische Weglängendifferenz (OPD) Δϕ von der gewünschten ebenen zur tatsächlichen Wellenfront immer positiv sein. Wenn durch ϕp eine ebene Wellenfront definiert ist, gilt:
The purpose of ablative correction is to flatten the wavefront in a central region (by -Δϕ) by flattening the front surface of the cornea (by Δz). If corneal material is to be removed in the process, the optical path length difference (OPD) Δϕ from the desired plane to the actual wavefront must always be positive. If a plane wavefront is defined by ϕ p , the following applies:

Δϕ ∼ ϕ(x,y) - ϕp(x,y) (2)Δϕ ∼ ϕ (x, y) - ϕ p (x, y) (2)

Invariantes Strahlmodell: Wie muß nun die Hornhaut ab­ getragen werden, um ihre optische Weglängendifferenz (OPD) auf null zu reduzieren? Eine grobe Abschätzung der Reduzie­ rung der optischen Weglängendifferenz kann vorgenommen wer­ den, indem vorausgesetzt wird, daß der Strahlweg durch die Ablation sich nicht ändert. Dann wird durch Abtragen der Hornhaut über eine Strecke s1 entlang eines Strahls der Bre­ chungsindex der Hornhaut (nC = 1,376) effektiv ersetzt durch den Brechungsindex für Luft (nA = 1,000). Geeigneter­ weise muß die abgetragene Länge entlang des Strahls in eine Ablations- oder Abtragungstiefe in z-Richtung umgewandelt werden, was durch einen nachstehend definierten Eta-Faktor η1 erreicht wird (die Form von η1 wird im nächsten Abschnitt hergeleitet). Unter dieser Voraussetzung beträgt die Ablati­ onstiefe für das invariante Strahlmodell:
Invariant beam model: How must the cornea be removed to reduce its optical path length difference (OPD) to zero? A rough estimate of the reduction in the optical path length difference can be made by assuming that the beam path does not change due to the ablation. Then, by removing the cornea over a distance s 1 along a beam, the refractive index of the cornea (n C = 1.366) is effectively replaced by the refractive index for air (n A = 1,000). Suitably, the ablated length along the beam needs to be converted to an ablation or ablation depth in the z direction, which is achieved by an eta factor η 1 defined below (the form of η 1 is derived in the next section). Under this condition, the ablation depth for the invariant beam model is:

ist.is.

Wenn z in das Auge gerichtet positiv ist, ist zum Entfernen von Hornhautmaterial immer eine positive Ablationstiefe Δz erforderlich.If z is positive in the eye, remove it of corneal material always has a positive ablation depth Δz required.

Planares Umgebungsmodell: Für die nächstbeste Näherung der abgetragenen optischen Weglängendifferenz (OPD) wird vorausgesetzt, daß die Hornhautoberfläche in einer engen Um­ gebung um den gebrochenen Strahl eben ist, und daß die Horn­ hautoberflächenausrichtung durch die Ablation unverändert bleibt. In diesem Fall sind die Luftwege des präoperativen Strahls R1 und des postoperativen Strahls R2 parallel, jedoch versetzt, wie in der folgenden Figur dargestellt ist:
Planar environment model: For the next best approximation of the ablated optical path length difference (OPD) it is assumed that the corneal surface is flat in a narrow environment around the refracted beam and that the cornea surface alignment remains unchanged due to the ablation. In this case, the airways of the preoperative jet R 1 and the postoperative jet R 2 are parallel but offset, as shown in the following figure:

Die optische Weglängendifferenz (OPD) zwischen den Strahlen R1 und R2 hängt nur von den Brechungsindizes der beiden Medi­ en und von den Strecken s1, s2 und s3 ab. Die endgültige Lö­ sung wird linear sein, weil diese drei Strecken alle propor­ tional zu Δz sind:
The optical path length difference (OPD) between the beams R 1 and R 2 depends only on the refractive indices of the two media and on the distances s 1 , s 2 and s 3 . The final solution will be linear because these three lines are all proportional to Δz:

Δϕ = ϕ(R1) - ϕ(R2) = nCs1 + nA(s3 - s2)Δϕ = ϕ (R 1 ) - ϕ (R 2 ) = n C s 1 + n A (s 3 - s 2 )

Weil die optische Weglängendifferenz (OPD) dem Oberflä­ chenversatz Δz direkt proportional ist, wird ein Satz von Eta-Faktoren folgendermaßen definiert:
Because the optical path length difference (OPD) is directly proportional to the surface offset Δz, a set of eta factors is defined as follows:

ist.is.

Um die Eta-Faktoren zu berechnen, werden Vektoren S1 und S2 und die sie verbindende Oberflächentangente T definiert. Im folgenden sind 1 und 2 Einheitslängen-Richtungsvektoren der geraden Abschnitte des Strahls, der am hinteren Horn­ hautpunkt P bzw. am vorderen Hornhautpunkt A gebrochen wird.
To calculate the Eta factors, vectors S 1 and S 2 and the surface tangent T connecting them are defined. Below are 1 and 2 unit length direction vectors of the straight portions of the beam that is broken at the posterior corneal point P and at the anterior corneal point A.

Der senkrechte Versatz der Brechungsfläche δ ist zu S1, S2 und Δz proportional. Im folgenden bezeichnet die Einheits­ flächennormale (die in z-Richtung positiv ist) der Bre­ chungsfläche, und = (0, 0, 1) den die z-Richtung des Koor­ dinatenrahmens definierenden Einheitsvektor.
The vertical offset of the refractive surface δ is proportional to S 1 , S 2 and Δz. In the following, the unit surface normal (which is positive in the z direction) of the refractive surface, and = (0, 0, 1) denotes the unit vector defining the z direction of the coordinate frame.

Diese Beziehungen können für die Eta-Faktoren η1 und η2 ge­ löst werden:
These relationships can be solved for the eta factors η 1 and η 2 :

Um den endgültigen Eta-Faktor zu berechnen, wird der S3- Strahlvektor definiert, wobei S3 - T in der Bezugsebene M liegt und damit senkrecht zum Oberflächennormalenvektor der Bezugsebene angeordnet ist. (Typischerweise ist die Be­ zugsebene senkrecht zur z-Achse angeordnet, so daß = ist. Trotzdem wird eine Lösung für den allgemeinen Fall an­ gegeben).
In order to calculate the final eta factor, the S 3 - beam vector is defined, with S 3 - T lying in the reference plane M and thus being arranged perpendicular to the surface normal vector of the reference plane. (Typically, the reference plane is arranged perpendicular to the z-axis, so that = is. Nevertheless, a solution is given for the general case).

Durch Auflösen nach s3 ergibt sich:
Dissolving according to s 3 results in:

Durch Substitution in der OPD-Formel ergibt sich schließ­ lich:
Substitution in the OPD formula finally results in:

Diese Lösung unterscheidet sich von der vorangehenden durch die Einfügung des Beta-Faktors β, der ungefähr den Wert eins hat. Diese Korrektur ist sehr aufwandeffektiv, weil der Be­ ta-Faktor eine einfache Funktion der Strahlvektorrichtungen ist, die während der anfänglichen Strahlverfolgung berechnet wurden. Die nächsthöhere Näherung, durch die die lokale Krümmung der Hornhautoberfläche berücksichtigt würde, wäre aufwendsintensiver. Außerdem wird es, weil die Ablation den gebrochenen Strahl um ein kleines Maß verschiebt, im Prinzip schwierig, das exakte Ergebnis analytische zu berechnen.This solution differs from the previous one by the insertion of the beta factor β, which is approximately the value one Has. This correction is very effective because the Be ta factor a simple function of the beam vector directions is calculated during the initial ray tracing were. The next higher approximation by which the local Curvature of the corneal surface would be considered more expensive. It will also because the ablation will in principle shifts the broken beam by a small amount difficult to calculate the exact analytical result.

Iterative Lösung: Daher sind iterative Lösungen für be­ stimmte Punkte erforderlich. Es ist sinnvoll, das Ergebnis des ebenen Modells in einer iterativen Neuberechnung der Strahlverfolgungslösung zu verwenden. Das folgende Verfahren unterscheidet zwischen einer physischen optischen Weglängen­ differenz, die bezüglich der ebenen Wellenfront ϕp berechnet wird, und einer iterativen optischen Weglängendifferenz, die bezüglich der iterativen Ziel-Wellenfront ϕG gemessen wird. Die iterative optische Weglängendifferenz (OPD) wird nur vorübergehend während des Iterationsprozesses verwendet. Nur die physische optische Weglängendifferenz ist physisch rele­ vant. Iterative solution: Therefore iterative solutions are required for certain points. It makes sense to use the result of the plane model in an iterative recalculation of the beam tracking solution. The following method distinguishes between a physical optical path length difference, which is calculated with respect to the plane wavefront ϕ p , and an iterative optical path length difference, which is measured with respect to the iterative target wavefront ϕ G. The iterative optical path length difference (OPD) is only used temporarily during the iteration process. Only the physical optical path length difference is physically relevant.

AnfangsschritteInitial steps

  • 1. Gegeben seien die anfängliche Vorderfläche zI(x,y) und alle anderen Flächen (gemessen und modelliert), führe eine umgekehrte Strahlverfolgung von F nach M aus und berechne die anfängliche Funktion ϕI(x,y) der optischen Weglänge des Auges unter Verwendung von Gleichung 1.1. Given the initial front surface z I (x, y) and all other surfaces (measured and modeled), carry out a reverse ray tracing from F to M and calculate the initial function ϕ I (x, y) of the optical path length of the eye using equation 1.
  • 2. Konstruiere die Fläche der optischen Weglänge für das Iterationsziel ϕG(x,y). Diese Fläche ist mittig eben (d. h. ϕG ist in der Mitte mit ϕp identisch), kann jedoch am Umfang gekrümmt in ϕI(x,y) übergehen, um einen glat­ ten oder gleichmäßigen Übergangsbereich zu erhalten. Alternativ kann der Übergangsbereich später bezüglich der Iterationsziel-Ablationsfläche zG(x,y) berechnet werden.2. Construct the area of the optical path length for the iteration target ϕ G (x, y). This surface is flat in the middle (ie ϕ G is identical to ϕ p in the middle), but can be curved around the circumference in ϕ I (x, y) in order to obtain a smooth or even transition area. Alternatively, the transition area can be calculated later with respect to the iteration target ablation surface z G (x, y).
  • 3. Berechne die anfängliche iterative optische Weglängen­ differenz (OPD) bezüglich des Iterationsziels, durch die eine realisierbare Ablation erhalten wird: ΔϕI(x,y) = ϕI(x,y) - ϕG(x,y).3. Calculate the initial iterative optical path length difference (OPD) with respect to the iteration target, through which a realizable ablation is obtained: Δϕ I (x, y) = ϕ I (x, y) - ϕ G (x, y).
IterationsschritteIteration steps

  • 1. Berechne ungefähre Ablationstiefe Δz unter Verwendung von Gleichung 2.1. Calculate approximate ablation depth Δz using of equation 2.
  • 2. Passe die neue Vorderfläche an z(x,y) + Δz(x,y) an.2. Fit the new front surface to z (x, y) + Δz (x, y).
  • 3. Unterbreche Iteration, wenn Δz für alle (x,y) klein ist.3. Interrupt iteration if Δz is small for all (x, y) is.
  • 4. Berechne Endabschnitt der umgekehrten Strahlverfolgung von P nach M neu und Berechne die neue optische Weglänge ϕ(x,y) unter Verwendung von Gleichung 1.4. Calculate end portion of the reverse ray tracing from P to M new and calculate the new optical path length ϕ (x, y) using equation 1.
  • 5. Berechne korrigierte optische Weglängendifferenz (OPD) bezüglich des Iterationsziels (die korrigierte optische Weglängendifferenz kann positiv oder negativ sein):
    Δϕ(x,y) = ϕG(x,y) - ϕ(x,y)
    5. Calculate corrected optical path length difference (OPD) with respect to the iteration target (the corrected optical path length difference can be positive or negative):
    Δϕ (x, y) = ϕ G (x, y) - ϕ (x, y)
EndschritteFinal steps

  • 1. Erzeuge, falls erforderlich, einen glatten oder gleich­ mäßigen Übergang (mit minimaler Krümmungsänderung) in der Iterationsziel-Ablationsfläche zG(x,y). Das Ergeb­ nis ist die endgültige Ablationsfläche zF(x,y).1. If necessary, create a smooth or even transition (with minimal change in curvature) in the iteration target ablation surface z G (x, y). The result is the final ablation surface z F (x, y).
  • 2. Berechne endgültige Ablationstiefe, die niemals negativ sein kann: ΔzF(x,y) = zF(x,y) - zI(x,y).2. Calculate the final ablation depth, which can never be negative: Δz F (x, y) = z F (x, y) - z I (x, y).
  • 3. Berechne Endabschnitt der umgekehrten Strahlverfolgung von P nach M neu und Berechne die endgültige optische Weglänge ϕF(x,y) unter Verwendung von Gleichung 1.3. Recalculate the end portion of the reverse ray tracing from P to M and calculate the final optical path length ϕ F (x, y) using Equation 1.
  • 4. Berechne die endgültige unkorrigierte optische Weglän­ gendifferenz (OPD) bezüglich der perfekten ebenen Wel­ lenfront: ΔϕF(x,y) = ϕF(x,y) - ϕp(x,y).4. Calculate the final uncorrected optical path length difference (OPD) with respect to the perfect plane shaft front: Δϕ F (x, y) = ϕ F (x, y) - ϕ p (x, y).

Dieses Verfahren dient zur Darstellung, und es könnten andere Techniken verwendet werden.This procedure is for illustration and it could other techniques are used.

WellenfrontsensorWavefront sensor

Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm eines bevorzugten Wel­ lenfrontsensors 300. Der Wellenfrontsensor 300 arbeitet ähn­ lich wie der Wellenfrontsensor von Williams, er weist jedoch bestimmte Merkmale auf, die ihn besonders geeignet machen zum Empfangen von Irisdaten und zum Scharfstellen des Fokus von Lichtflecken auf einem Sensor, der zum Bestimmen der Wellenfrontaberrationen des Auges verwendet wird. Allgemein fokussiert der Wellenfrontsensor 300 Licht (typischerweise eines Lasers) auf die Netzhaut eines Auges oder tastet sie ab und analysiert dann das durch die Linse und die Hornhaut­ optik des Auges zurückkehrende (z. B. von der Netzhaut zu­ rückgestreute) und auf eine Linsenanordnung abgebildete fo­ kussierte Licht. Basierend auf optischen Aberrationen in den optischen Komponenten des Auges entwickelt das System eine Gesamtwellenfrontaberrationsanalyse aus dem zurückkehrenden Licht. Im allgemeinen werden, um die Analyse auszuführen, aus dem zurückkehrenden Licht durch eine Linsenkamera virtu­ elle Bilder auf einem Sensor der Linsenkamera erzeugt. Aus diesen Bildern entwickelt der Wellenfrontsensor 102 eine Wellenfrontaberrationskarte, um darzustellen, welche Korrek­ turen der optischen Komponenten des Auges erforderlich sind, durch die Normalsichtigkeit (Emmetropie) oder annähernd Nor­ malsichtickeit erhalten wird. Fig. 5 shows a block diagram of a preferred Wel lenfrontsensors 300th The wavefront sensor 300 operates similarly to the Williams wavefront sensor, but has certain features that make it particularly suitable for receiving iris data and for focusing the focus of light spots on a sensor used to determine the wavefront aberrations of the eye. In general, the wavefront sensor 300 focuses or scans light (typically from a laser) on the retina of an eye and then analyzes the image returning through the lens and cornea optics of the eye (e.g. backscattered from the retina) and imaged onto a lens arrangement fo kissed light. Based on optical aberrations in the optical components of the eye, the system develops an overall wavefront aberration analysis from the returning light. In general, in order to perform the analysis, virtual images are generated on a sensor of the lens camera from the returning light by a lens camera. From these images, the wavefront sensor 102 develops a wavefront aberration card in order to show which corrections of the optical components of the eye are required through which normal vision (emmetropia) or approximately normal vision is obtained.

Um das Auge E des Patienten geeignet auszurichten, kön­ nen zwei in Fig. 5 dargestellte 660 nm Laserdioden 302 schräg zum Auge E ausgerichtet werden. Wenn Lichtflecke von den Laserdioden 302 auf dem Auge E des Patienten durch ge­ eignetes Ausrichten des Wellenfrontsensors 300 (oder 102), der Ausgangsstrahlen der Laserdioden 302 (oder der optischen Elemente zum Ausrichten dieser Strahlen), des Patienten, oder auf andere Weise zu einem einzigen Lichtfleck vereinigt werden, ist das Auge E im oder etwa im präzisen Brenn­ punktabstand vom Wellenfrontsensor 300 (oder 102) angeord­ net. Alternativ kann das Auge E des Patienten durch einen Arzt, einen Techniker oder anderes medizinisches Fachperso­ nal durch visuelles Betrachten eines Irisbildes des Auges E geeignet ausgerichtet werden, um den korrekten Brennpunktab­ stand von Wellenfrontsensor 300 zu finden und die Gesamtbe­ lichtung des Auges E zu reduzieren. In diesem Fall sind die Laserdioden 302 nicht erforderlich. Durch eine Lichtquelle oder eine Augenbeleuchtung 304 wird Licht für eine nachste­ hend beschriebene Pupillenkamera 328 bereitgestellt.In order to suitably align the patient's eye E, two 660 nm laser diodes 302 shown in FIG. 5 can be aligned obliquely to the eye E. If light spots from the laser diodes 302 on the patient's eye E are suitably aligned by aligning the wavefront sensor 300 (or 102 ), the output beams of the laser diodes 302 (or the optical elements for aligning these beams), the patient, or otherwise in a single manner Light spot are combined, the eye E is arranged in or approximately at the precise focal point distance from the wavefront sensor 300 (or 102 ). Alternatively, the patient's eye E can be appropriately aligned by a doctor, technician, or other medical professional by visually viewing an iris image of eye E to find the correct focal point distance from wavefront sensor 300 and to reduce overall exposure of eye E. In this case, laser diodes 302 are not required. A light source or eye illumination 304 provides light for a pupil camera 328 described below.

Wenn das Auge E einmal geeignet ausgerichtet ist, emp­ fängt es Licht von einer Lichtquelle 306 (z. B. von einer La­ serdiode, wie beispielsweise eine 780 nm Laserdiode) entlang eines optischen Weges zum Auge E. Vorzugsweise weist die La­ serdiode 306 mehr als eine einstellbare Ausgangsleistung auf (d. h. sie arbeitet in Zwei- oder Mehrleistungsmodi), eine niedrigere Leistung für die Ausrichtung und die Anfangsfo­ kussierung und mindestens eine höhere Leistung zum Erzeugen eines aus mehreren Lichtflecken bestehenden oder Mehrpunkt­ bildes in einem Sensor (z. B. einer Linsenkamera) 312, wie nachstehend beschrieben wird. Beispielsweise sind typische niedrigere und höhere Leistungen 0,5 µW bzw. 30 µW. Diese Leistungswerte sind abhängig von mehreren Faktoren, z. B. da­ von, wie lange die Laserdiode 306 bei einer höheren Leistung betrieben werden soll.Once the eye E is properly aligned, it receives light from a light source 306 (e.g., a laser diode, such as a 780 nm laser diode) along an optical path to the eye E. Preferably, the laser diode 306 has more than an adjustable output power (i.e. it works in two or more power modes), a lower power for the alignment and the initial focusing and at least a higher power for generating a multi-spot or multi-point image in a sensor (e.g. a lens camera ) 312 as described below. For example, typical lower and higher powers are 0.5 µW and 30 µW, respectively. These performance values depend on several factors, e.g. B. because of how long the laser diode 306 should be operated at a higher power.

Ein Teil des Strahls von der Laserdiode 306 wird zu­ nächst von einem Strahlenteiler 308 (z. B. mit einem Licht­ durchlaßgrad von 80% und einem Reflexionsvermögen von 20%) reflektiert. Der reflektierte Strahl durchläuft einen Pola­ risationsstrahlenteiler 310, der den Rauschabstand (bzw. die Signalintensität) des von der Netzhaut des Auges zurückge­ streuten Lichts verbessert, das schließlich durch die Lin­ senkamera 312 erfaßt wird, wie nachstehend diskutiert wird. Der Strahlenteiler 310 polarisiert das von der Laserdiode 306 empfangene Licht und läßt im allgemeinen Licht durch, das entlang einer Richtung linear polarisiert ist und re­ flektiert Licht, das in dieser Richtung nicht polarisiert ist. Das polarisierte Licht durchläuft dann ein hin- und her- oder teleskopartig bewegliches Prisma 314, das verwen­ det wird, um den Fokus des Lichts von der Laserdiode 306 auf die Netzhaut des Auges E einzustellen, wobei an diesem Punkt von der Netzhaut auf die Linsenanordnung zurückgestreutes Licht korrekt oder nahezu korrekt fokussiert sein wird. Das Licht vom teleskopartig beweglichen Prisma 314 wird von ei­ nem Spiegel 316 reflektiert, durchläuft einen Strahlenteiler 318 (z. B. mit einem Reflexionsvermögen von 20% und einem Lichtdurchlaßgrad von 80%) und dann ein λ/4-Plättchen oder Wellenplättchen 320. Das λ/4-Plättchen 320 ist so ausgerich­ tet, daß aus dem linear polarisierten Licht im wesentlichen zirkular polarisiertes Licht erzeugt wird. Die Bedeutung da­ von wird in der nachstehenden Diskussion des vom Auge E zum Polarisationsstrahlenteiler 310 zurückgestreuten Lichts (des "zurückkehrenden Lichts") ersichtlich.A portion of the beam from laser diode 306 is next reflected by a beam splitter 308 (e.g., with a light transmittance of 80% and a reflectivity of 20%). The reflected beam passes through a polarization beam splitter 310 that improves the signal-to-noise ratio (or signal intensity) of the light scattered back from the retina of the eye, which is ultimately captured by lens camera 312 , as discussed below. The beam splitter 310 polarizes the light received by the laser diode 306 and generally transmits light that is linearly polarized in one direction and reflects light that is not polarized in that direction. The polarized light then passes through a reciprocating or telescopic prism 314 which is used to adjust the focus of the light from the laser diode 306 to the retina of the eye E, at which point the lens retracts from the retina Light will be focused correctly or almost correctly. The light from the telescoping prism 314 is reflected by a mirror 316 , passes through a beam splitter 318 (e.g., having 20% reflectivity and 80% light transmittance), and then a λ / 4 plate or wave plate 320 . The λ / 4 plate 320 is aligned so that essentially circularly polarized light is generated from the linearly polarized light. The meaning of this will become apparent in the discussion below of the light (the "returning light") scattered back from eye E to polarizing beam splitter 310 .

Nachdem das Licht das λ/4-Plättchen 320 durchlaufen hat, wird es auf die Netzhaut des Auges E fokussiert. Das Licht wird von der Netzhaut zurückgestreut oder reflektiert, und der zurückgestreute Lichtfleck auf der Netzhaut läuft dann durch die optischen Komponenten des Auges, z. B. die Linse und die Hornhaut, zurück. Auf dem Rückweg wird das zirkular polarisierte Licht durch das λ/4-Plättchen 320 er­ neut retardiert, um Licht zu erhalten, das bezüglich des an­ kommenden linear polarisierten Lichts, das auf dem ersten Durchgang durch das λ/4-Plättchen 320 erzeugt wird, wie vor­ stehend diskutiert, senkrecht linear polarisiert ist. Ein Teil des senkrecht polarisierten Lichts durchläuft dann den Strahlenteiler 318, wird vom Spiegel 316 reflektiert, läuft durch das Prisma 314 zurück und kehrt dann zum Polarisati­ onsstrahlenteiler 310 zurück. An diesem Punkt ist das Licht vollständig oder zum größten Teil senkrecht polarisiert, so daß es im wesentlichen durch den Polarisationsstrahlenteiler 310 reflektiert wird und dann durch einen Spiegel 322 in ei­ ne Linsenabbildungskamera 312 reflektiert wird. Um einen Teil des zurückkehrenden Lichts in eine Einstellungs- oder Abgleichkamera 323 zu leiten, wie weiter unten diskutiert wird, kann das λ/4-Plättchen 320 bezüglich seiner optimalen Ausrichtung geneigt und/oder gedreht werden (z. B. um etwa 5 Grad gedreht werden). Bei dieser Implementierung wäre das durch die Abgleichkamera 323 empfangene Licht im wesentli­ chen senkrecht zum zurückkehrenden Licht polarisiert. Inner­ halb des Umfangs der vorliegenden Erfindung sind auch von einer Neigung und Drehung des λ/4-Plättchens 320 von seiner optimalen Ausrichtung verschiedene Verfahren zum Zuführen des zurückkehrenden Lichts zur Abgleichkamera 323 denkbar, z. B. Änderungen des optischen Weges und optischer Komponen­ ten des Wellenfrontsensors 300 (oder 102). Beispielsweise könnte statt des Spiegels 322 eine Vorrichtung mit steuerba­ rem Lichtdurchlaßgrad und Reflexionsvermögen verwendet wer­ den, z. B. eine Flüssigkristallvorrichtung, und die Abgleich­ kamera und jegliche optischen Fokussierungselemente können so positioniert werden, daß sie einen Teil des durch die steuerbare Vorrichtung durchgelassenen Lichts empfangen. Bei einer solchen Implementierung wäre der Strahlenteiler 308 unnötig, und das durch die steuerbare Vorrichtung empfangene Licht würde im wesentlichen die gleiche Polarisation aufwei­ sen wie das zurückkehrende Licht oder eine parallele Polari­ sation.After the light has passed through the λ / 4 plate 320 , it is focused on the retina of the eye E. The light is backscattered or reflected by the retina, and the backscattered light spot on the retina then passes through the optical components of the eye, e.g. B. the lens and the cornea. On the way back, the circularly polarized light is retarded by the λ / 4 plate 320 in order to obtain light which is relative to the incoming linearly polarized light which is generated on the first pass through the λ / 4 plate 320 , as discussed above, is vertically linearly polarized. A portion of the perpendicularly polarized light then passes through the beam splitter 318 , is reflected by the mirror 316 , passes back through the prism 314 , and then returns to the polarization beam splitter 310 . At this point, the light is fully or largely polarized perpendicularly so that it is substantially reflected by the polarizing beam splitter 310 and then reflected by a mirror 322 in a lens imaging camera 312 . To direct a portion of the returning light into an adjustment or alignment camera 323 , as discussed below, the λ / 4 plate 320 can be tilted and / or rotated (e.g., rotated about 5 degrees) in its optimal orientation become). In this implementation, the light received by the alignment camera 323 would be polarized substantially perpendicular to the returning light. Within the scope of the present invention, various methods of supplying the returning light to the alignment camera 323 are also conceivable for an inclination and rotation of the λ / 4 plate 320 from its optimal orientation, e.g. B. Changes in optical path and optical components of the wavefront sensor 300 (or 102 ). For example, instead of the mirror 322, a device with controllable light transmittance and reflectivity could be used for who, e.g. B. a liquid crystal device, and the alignment camera and any optical focusing elements can be positioned so that they receive a portion of the light transmitted through the controllable device. In such an implementation, the beam splitter 308 would be unnecessary and the light received by the controllable device would have substantially the same polarization as the returning light or a parallel polarization.

Die Linsenkamera 312 ist vorzugsweise eine Ladungsspei­ cherbaustein(CCD)-kamera, z. B. eine Kamera des Modells TM- 9701, hergestellt durch Pulnix, mit einer Anordnung aus kleinen Linsen 324, obwohl andersartige Kameras und der Lin­ senanordnung 324 analoge, andere optische Scan- oder Ab­ tastkomponenten verwendet werden könnten (einschließlich von einer Kamera getrennten optischen Komponenten). Beispiels­ weise kann eine Kamera des Typs ICX 039DLA von Sony Corpora­ tion für die Linsenkamera 312 und die Pupillenkamera 328 verwendet werden. Die Linsenanordnung 324 erzeugt aus dem vom Spiegel 322 reflektierten, zurückkehrenden Licht virtu­ elle Bilder auf dem Lichterfassungselement (z. B. auf einer CCD-Anordnung) der Linsenkamera 312. Das λ/4-Plättchen 320 kann dazu beitragen, den Anteil des unerwünschten zurückge­ streuten oder Streulichts zu reduzieren, um die Signalinten­ sität oder den Kontrast der virtuellen Bilder zu verbessern. Die Linsenanordnung 324 fokussiert Teile des Lichts, das an­ fangs die optischen Komponenten des Auges E durchlaufen hat, so daß die refraktiven Wellenfrontaberrationseffekte des Au­ ges E, ähnlich wie von Williams beschrieben, bestimmt werden können. Diesbezüglich können, wenn die Wellenfrontaberratio­ nen und damit der Phasenfehler des Auges E einmal bestimmt worden sind, diese in ein erforderliches Ablationsprofil um­ gewandelt werden, um unter geeignetem Bezug auf Parameter des Auges E (z. B. auf die Brechungsindizes der Komponenten des Auges E und/oder andere Parameter) Hornhautgewebe zu entfernen und Sehfehler zu korrigieren oder zu verbessern. Eine Technik zum Bestimmen eines geeigneten Profils besteht einfach darin, die Wellenfrontdaten zu skalieren, so daß die skalierten Daten im wesentlichen der von der Hornhaut des Patienten zu entfernenden Gewebemenge entsprechen. Lasersy­ steme können dann dieses Gewebeprofil von der Hornhaut ent­ fernen. Es können Markierungen auf dem Auge E verwendet wer­ den, um die Ausrichtung des Auges E während der Erfassung der Wellenfrontsensordaten zu unterstützen.The lens camera 312 is preferably a Ladungsspei cherbaustein (CCD) camera, e.g. B. A model TM-9701 camera manufactured by Pulnix with a small lens array 324 , although different cameras and lens array 324 analog, other optical scanning or scanning components could be used (including optical components separate from a camera ). For example, a camera of the ICX 039DLA type from Sony Corporation can be used for the lens camera 312 and the pupil camera 328 . The lens arrangement 324 generates virtual images on the light detection element (eg on a CCD arrangement) of the lens camera 312 from the returning light reflected by the mirror 322 . The λ / 4 plate 320 can help reduce the amount of unwanted scattered back or stray light to improve the signal intensity or contrast of the virtual images. The lens assembly 324 focuses portions of the light that initially passed through the optical components of the eye E so that the refractive wavefront aberration effects of the eye E can be determined, similarly as described by Williams. In this regard, once the wavefront aberrations and thus the phase error of the eye E have been determined, they can be converted into a required ablation profile in order to, with suitable reference to parameters of the eye E (e.g. the refractive indices of the components of the eye E and / or other parameters) to remove corneal tissue and to correct or improve visual defects. One technique for determining a suitable profile is simply to scale the wavefront data so that the scaled data essentially corresponds to the amount of tissue to be removed from the patient's cornea. Lasersy systems can then remove this tissue profile from the cornea. Markings on the eye E can be used to aid the alignment of the eye E during the acquisition of the wavefront sensor data.

Vorzugsweise ist die Linsenanordnung 324 eine Anordnung aus etwa 25 × 25 kleinen Linsen mit einer Fläche von jeweils 600 µm2, z. B. das Modell 0600-40-S, hergestellt durch Adap­ tive Optics Associates, Incorporated. Die kleinen Linsen sind kleiner als die im vorstehend erwähnten US-Patent Nr. 5777719 beschriebenen und in anderen Systemen verwendeten Linsen, was durch die größere Lichtintensität des der Lin­ senkamera 312 zugeführten Lichts ermöglicht wird, die durch Komponenten des nachstehend zu diskutierenden Wellenfront­ sensors 300 erhalten wird. Der optische Weg des in Fig. 5 dargestellten Wellenfrontsensors 300 kann auch Linsen 326 (z. B. vier Linsen) und Blenden oder Öffnungen 327 aufweisen (um Änderungen der Strahlgröße zu ermöglichen), die für die Ausleuchtungs-, Abbildungs- und Fokussierungsoptik typisch sind und auch andere mögliche optische Elemente darstellen können, die zur Verdeutlichung weggelassen sind. Beispiels­ weise kann bei einer Ausführungsform der Erfindung die Brennweite einer oder beider Linsen 326 in der Nähe des te­ leskopartig beweglichen Prismas 314 geändert, möglicherweise verkürzt, werden, um eine kleinere Breite des in die Linsen­ anordnung 324 eintretenden Strahls zu ermöglichen. Bei einer anderen Ausführungsform kann der durch den Wellenfrontsensor 300 (oder 102) mögliche Dioptrienmeßbereich beispielsweise durch geeignete Auswahl der Linse 326 vor dem Laser 306 ge­ ändert werden, um eine Anpassung an die natürliche schlechte Sehkraftverteilung in der allgemeinen oder in einer ausge­ wählten Population von Patienten zu erhalten. Ein Verfahren, um dies zu erreichen, besteht darin, die Linse 326 (z. B. ei­ ne Linse mit 5 Dioptrien) vor der Laserdiode 306 so anzuord­ nen, daß der Laserstrahl nicht mehr parallel verläuft. Da­ durch wird ein bestimmter Dioptrienversatz erhalten, der verwendet werden kann, um das Auge des Patienten durch den Wellenfrontsensor 300 (oder 102) zu prüfen. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann der Dioptrienbereich von einem symmetrischen Bereich von -8 bis +8 Dioptrien mit einer sym­ metrischen Struktur zu einem asymmetrischen Bereich von -13 bis +3 Dioptrien mit einer asymmetrischen Struktur modifi­ ziert werden, wie für Fachleute erkennbar ist. Dies kann oh­ ne Änderung der Größe des teleskopartig beweglichen Prismas 314 (oder einer anderen Einstell- oder Abgleichvorrichtung) und/oder von Parametern der Optik oder der optischen Elemen­ te erreicht werden.The lens arrangement 324 is preferably an arrangement of approximately 25 × 25 small lenses with an area of 600 μm 2 each, e.g. B. Model 0600-40-S, manufactured by Adaptive Optics Associates, Incorporated. The small lenses are smaller than the lenses described in the aforementioned U.S. Patent No. 5,777,719 and used in other systems, which is made possible by the greater light intensity of the light supplied to the lens camera 312 obtained by components of the wavefront sensor 300 to be discussed below becomes. The optical path of the wavefront sensor 300 shown in FIG. 5 may also include lenses 326 (e.g., four lenses) and apertures or openings 327 (to allow changes in beam size) that are typical of the illumination, imaging, and focusing optics and may also represent other possible optical elements that are omitted for clarity. For example, in one embodiment of the invention, the focal length of one or both of the lenses 326 near the telescopic prism 314 can be changed, possibly shortened, to allow for a smaller width of the beam entering the lens assembly 324 . In another embodiment, the diopter measurement range possible by the wavefront sensor 300 (or 102 ) can be changed, for example, by appropriate selection of the lens 326 in front of the laser 306 to adapt to the natural poor sight distribution in the general or in a selected population of patients to obtain. One method to achieve this is to arrange lens 326 (e.g., a 5 diopter lens) in front of laser diode 306 so that the laser beam is no longer parallel. This provides a certain diopter offset that can be used to check the patient's eye through the wavefront sensor 300 (or 102 ). In one non-limiting example, the diopter range can be modified from a symmetrical range from -8 to +8 diopters with a symmetrical structure to an asymmetrical range from -13 to +3 diopters with an asymmetrical structure, as will be appreciated by those skilled in the art. This can be achieved without changing the size of the telescoping prism 314 (or other adjustment or balancing device) and / or parameters of the optics or the optical elements.

Alternativ zur Position der Linse 326 könnte eine Linse 338 in den Weg zur Linsenkamera 312 bewegt werden. Es können mehrere Positionen innerhalb des Weges zur Linsenkamera 312 verwendet werden, um den Gesamtbereich des Wellenfrontsen­ sors 300 einzustellen. Durch Verwendung der Linse 326 oder 338, die in eine vorgesehene Position und aus der Position heraus bewegt werden kann, wird der für den Teleskopmecha­ nismus erforderliche "Hubweg" reduziert. Außerdem wird die Laserdiode 306 typischerweise einen Eigen"-astigmatismus" aufweisen. Dieser kann dem typischerweise im Auge E des Pa­ tienten gefundenen Astigmatismus angepaßt werden, wodurch der Gesamtbereich des Wellenfrontsensors 300 vergrößert wird. Insbesondere wird ein solcher Astigmatismus "mit der Regel" angepaßt, mit der typischerweise der Astigmatismus eines Patienten gefunden wird, und die Software der Linsen­ kamera 312 und des entsprechenden Wellenfrontsensors 300 können diesen Eigenastigmatismus berücksichtigen, um einen noch größeren Bereich bestimmbarer Astigmatismen bereitzu­ stellen.As an alternative to the position of the lens 326 , a lens 338 could be moved in the way to the lens camera 312 . Multiple positions within the path to the lens camera 312 can be used to adjust the overall range of the wavefront sensor 300 . By using the lens 326 or 338 , which can be moved into and out of a designated position, the "stroke path" required for the telescopic mechanism is reduced. In addition, laser diode 306 will typically have an "astigmatism" of its own. This can be adapted to the astigmatism typically found in the patient's eye E, as a result of which the overall area of the wavefront sensor 300 is enlarged. In particular, such an astigmatism is "adjusted with the rule" with which a patient's astigmatism is typically found, and the software of the lens camera 312 and the corresponding wavefront sensor 300 can take this self-astigmatism into account in order to provide an even larger range of determinable astigmatisms.

In der Darstellung empfängt eine Pupillenkamera 328 z. B. 20% des vom Strahlenteiler 318 reflektierten Lichts. Die Pupillenkamera 328 erzeugt vorzugsweise die Irisbildda­ ten 132 für das Irisbild 136 durch ein Steuerungssystem (nicht dargestellt), das dem nachstehend in der Diskussion von Ausrichtungs- oder Abgleichverfahren diskutierten Steue­ rungssystem 156 gleich oder ähnlich ist. Für einen Vergleich werden Daten von der Linsenkamera 312 verarbeitet und schließlich als Aberrationsdaten 130 bereitgestellt.In the illustration, a pupil camera 328 receives z. B. 20% of the light reflected by the beam splitter 318 . The pupil camera 328 preferably generates the iris image data 132 for the iris image 136 through a control system (not shown) that is the same or similar to the control system 156 discussed below in the discussion of alignment or matching methods. For a comparison, data from the lens camera 312 is processed and finally provided as aberration data 130 .

Die Pupillenkamera 328 ist im optischen Weg zwischen dem Auge E und dem teleskopartig beweglichen Prisma 314 an­ geordnet, so daß die Pupillenkamera 328 unabhängig von Ände­ rungen der Brennweite des Rests des Systems zum Fokussieren auf die Netzhaut auf die Pupille und die Iris des Auges E fokussiert werden kann. Dadurch kann die Pupillenkamera 328 unabhängig von der Tiefe des Auges E und dem entsprechenden Abstand von der Netzhaut zur Iris ein klares Bild der Ober­ fläche des Auges E erzeugen.The pupil camera 328 is arranged in the optical path between the eye E and the telescopically movable prism 314 , so that the pupil camera 328 focuses on the pupil and the iris of the eye E regardless of changes in the focal length of the rest of the system for focusing on the retina can be. Thus, the pupil camera 328 can be independent of the depth of the eye E and the corresponding distance from the retina to the iris of the upper surface of a clear image of the eye E produce.

FokusabgleichkameraFocus adjustment camera

Der Wellenfrontsensor 300 weist außerdem die Ausrich­ tungs- oder Abgleichkamera 323 auf, die ein Bild des zurück­ gestreuten Lichtflecks auf der Netzhaut des Auges E von ei­ nem Strahlenteiler 332 (z. B. mit einem Reflexionsvermögen von 50% und einem Lichtdurchlaßgrad von 50%) empfängt. Die Abgleichkamera 323 ist im Weg der optischen Elemente ange­ ordnet, die Licht auf die Netzhaut des Auges E fokussieren, und ist unabhängig von der Linsenkamera 312. Die Abgleichka­ mera 323 ermöglicht es, präzise zu bestimmen, wann der von der Laserdiode 306 auf die Netzhaut auftreffende Lichtfleck sich im oder etwa im Fokus befindet, und unterstützt daher die Bestimmung, wann das von der Netzhaut zurückgestreute Licht sich im oder etwa im Fokus der Linsenkamera 312 befin­ det. Durch die Abgleichkamera 323 ist der Lichtfleck auf der Netzhaut sichtbar, der (wie bei Williams) die Quelle für die Schwerpunktsignale ist, und der Lichtfleck kann automatisch untersucht werden, wenn er am schärfsten fokussiert ist, um eine möglichst scharfe Fokussierung der virtuellen Bilder auf der Linsenkamera 312 zu ermöglichen. In herkömmlichen Systemen wurde keine Abgleichkamera verwendet. Solche Syste­ me verwenden lediglich die Linsenkamera, um die Fokussierung des Lichts auf eine Netzhaut und des zurückgestreuten Lichts auf die Linsenkamera zu unterstützen. Das Problem bei dieser Technik ist, daß der durch eine einzelne kleine Linse einer Linsenanordnung aus n kleinen Linsen abgetastete Teil der Wellenfront einzelne Lichtflecke oder Punkte auf dem Kamera­ sensor mit höchstens etwa 1/n der Gesamtenergie (oder -leistung) des zurückkehrenden zurückgestreuten Lichts unmit­ telbar vor Eintritt in die Linsenkamera erzeugt. Dadurch wurde die Netzhaut (oder das Auge) unnötigerweise einer ho­ hen Lichtenergie (oder -leistung) ausgesetzt. Wie für Fach­ leute erkennbar ist, kann durch die vorliegende Erfindung die Gesamtbelichtung der Netzhaut (oder des Auges) im Ver­ gleich zu diesen herkömmlichen Systemen reduziert werden, weil die an der Abgleichkamera 323 empfangene Lichtenergie (oder -leistung) nur etwa der Lichtenergie (oder -leistung) entsprechen muß, die an einer einzelnen kleinen Linse der Linsenanordnung empfangen wird. Die Abgleichkamera 323 wird verwendet, um die Fokussierung des Lichts von der Laserdiode 306 auf die Netzhaut direkt zu beobachten, während die La­ serdiode 306 in ihrem niedrigeren Leistungsmodus betrieben wird. Die Abgleichkamera 323 unterstützt daher eine mög­ lichst scharfe Fokussierung von virtuellen Bildern auf die Linsenkamera 312, während die Laserdiode 306 in ihrem nied­ rigeren Leistungsmodus betrieben wird. Dadurch können die Lichtdurchlaßgrade des Polarisierungsstrahlenteilers 310 und des Strahlenteilers 308, das Reflexionsvermögen des Strahlenteilers 332 und jegliche Neigung oder Drehung des λ/4-Plättchens 320 von seiner optimalen Ausrichtung berück­ sichtigt werden, um zu ermöglichen, daß ein Teil des zurück­ kehrenden Lichts zur Abgleichkamera 323 zurückgeführt wird.The wavefront sensor 300 also includes the alignment or alignment camera 323 which takes an image of the backscattered light spot on the retina of the eye E from a beam splitter 332 (e.g. with a reflectivity of 50% and a light transmittance of 50%) receives. The alignment camera 323 is arranged in the path of the optical elements that focus light onto the retina of the eye E, and is independent of the lens camera 312 . The adjustment camera 323 makes it possible to precisely determine when the light spot striking the retina from the laser diode 306 is in or approximately in focus, and therefore supports the determination of when the light scattered back from the retina is in or approximately in the focus of Lens camera 312 is located. The adjustment camera 323 shows the light spot on the retina, which (as in Williams) is the source for the focus signals, and the light spot can be examined automatically when it is most sharply focused in order to focus the virtual images as sharply as possible To enable lens camera 312 . No alignment camera has been used in conventional systems. Such systems only use the lens camera to support the focusing of the light on a retina and the backscattered light on the lens camera. The problem with this technique is that the portion of the wavefront scanned by a single small lens of a n-lens array of individual light spots or spots on the camera sensor with at most about 1 / n of the total energy (or power) of the returning backscattered light generated before entering the lens camera. This unnecessarily exposed the retina (or the eye) to high levels of light energy (or power). As will be appreciated by those skilled in the art, the present invention can reduce the total exposure of the retina (or eye) compared to these conventional systems because the light energy (or power) received at the alignment camera 323 is only about the light energy (or -performance) which must be received on a single small lens of the lens arrangement. The adjustment camera 323 is used to control the focusing of the light observed from the laser diode 306 onto the retina directly, while the La serdiode is operated in its lower power mode 306th The alignment camera 323 therefore supports the sharpest possible focusing of virtual images on the lens camera 312 , while the laser diode 306 is operated in its lower power mode. This allows the light transmittances of the polarizing beam splitter 310 and the beam splitter 308 , the reflectivity of the beam splitter 332, and any inclination or rotation of the λ / 4 plate 320 from its optimal orientation to be taken into account to allow some of the returning light to be directed to the alignment camera 323 is returned.

Wie vorstehend diskutiert, wird die Abgleichkamera 323 verwendet, um zu gewährleisten, daß der Lichtfleck auf der Netzhaut so scharf wie möglich ist. D. h., daß die korrekten Einstellungen des Teleskopmechanismus des Prismas 314 sowie die Ausrichtung des Patienten geprüft werden. Basierend auf diesen Einstellungen und auf der Ausrichtung kann ein Signal erzeugt werden (z. B. von der Abgleichkamera oder von einem Steuerungssystem, z. B. vom Steuerungssystem 156 in Fig. 7C), um eine manuelle Prüfung der Meßwerte eines Patienten zu veranlassen oder die Patientenvermessung oder -untersuchung automatisch zu starten. Solche Funktionen er­ möglichen auch, daß nur für die Zeitdauer der Messungen oder Untersuchung und nicht während der vorstehend diskutierten Fokussierungs- und Abgleichperiode der Linsenkamera 312 eine erhöhte Lichtintensität zugeführt wird.As discussed above, the alignment camera 323 is used to ensure that the light spot on the retina is as sharp as possible. That is, the correct settings of the telescope mechanism of the prism 314 as well as the orientation of the patient are checked. Based on these settings and on the orientation, a signal can be generated (e.g. from the alignment camera or from a control system, e.g. from the control system 156 in FIG. 7C) to cause a patient to manually check the readings or start the patient measurement or examination automatically. Such functions also enable an increased light intensity to be supplied to the lens camera 312 only for the duration of the measurements or examination and not during the focusing and adjustment period discussed above.

Im niedrigeren Leistungsmodus wird die Laserdiode 306 auf eine Leistung eingestellt, die niedrig genug ist, um ei­ ne Schädigung der Netzhaut des Auges E zu verhindern, z. B. auf 0,5 µW. Die Verwendung der Abgleichkamera 323 im Steue­ rungssystem zum Unterstützen der Fokussierung des Laser­ strahls der Laserdiode 306 auf die Netzhaut kann auf mehrere Weisen erfolgen. Beispielsweise kann die Lichtfleckgröße auf der Netzhaut minimiert werden, oder die Intensität des Lichtflecks auf der Netzhaut kann maximiert werden, indem die Position des teleskopartig beweglichen Prismas 314 im optischen Weg des Wellenfrontsensors 102 eingestellt wird, bis der Lichtfleck so klein wie möglich ist. Durch die Posi­ tion des teleskopartig beweglichen Prismas 314 wird eine "Grund- oder Referenzlinie" des Myopie- oder Hyperopiegrades der Dioptrienkorrektur festgelegt, die erforderlich ist, um optische Brechungsaberrationsmerkmale niedrigerer Ordnung des Auges E anfangs zu korrigieren. Es ist nützlich, sicher­ zustellen, daß die Laser 302 unter einem Winkel zur Laser­ diode 306 ausgerichtet sind, durch den eine Überlappung ih­ rer jeweiligen Lichtflecke auf der Netzhaut erhalten wird (oder durch andere Verfahren, z. B. eine manuelle oder durch visuelle Untersuchung erhaltene Ausrichtung des Auges des Patienten) in Verbindung mit der Einstellung der Position des teleskopartig beweglichen Prismas 314, während der Grund- oder Referenzlinienpegel des Myopie- oder Hyperopie­ fehlers oder der Myopie- oder Hyperopiekorrektur bestimmt wird.In the lower power mode, the laser diode 306 is set to a power low enough to prevent damage to the retina of the eye E, e.g. B. to 0.5 µW. The use of the alignment camera 323 in the control system to support the focusing of the laser beam of the laser diode 306 on the retina can be done in several ways. For example, the size of the light spot on the retina can be minimized, or the intensity of the light spot on the retina can be maximized by adjusting the position of the telescoping prism 314 in the optical path of the wavefront sensor 102 until the light spot is as small as possible. The position of the telescoping prism 314 defines a "baseline or reference line" of the degree of myopia or hyperopia of the diopter correction that is required to initially correct lower order optical refractive aberration features of the eye E. It is useful to ensure that lasers 302 are aligned at an angle to laser diode 306 that overlap their respective light spots on the retina (or by other methods, e.g., manual or visual inspection obtained alignment of the patient's eye) in conjunction with the adjustment of the position of the telescoping prism 314 while determining the baseline or reference line level of the myopia or hyperopia error or the myopia or hyperopia correction.

Wenn die Fokussierung einmal erreicht ist, wird die La­ serdiode 306 für eine sehr kurze Zeitdauer auf einen höheren Leistungsmodus eingestellt. Beispielsweise kann eine Lei­ stung von 30 µW bei einer Lichtfleckgröße von 10-20 µm auf der Netzhaut für eine Zeitdauer von 400 ms verwendet werden. Obwohl durch eine höhere Intensität die Netzhaut geschädigt werden könnte, wenn sie für eine längere Zeitdauer (z. B. mehr als 100 s) aufrechterhalten würde, ist ein solcher kur­ zer Impuls harmlos. Durch den kurzen Impuls wird jedoch die Intensität der einzelnen Lichtflecke auf dem Sensor der Lin­ senkamera 312 wesentlich erhöht, so daß durch die Kombinati­ on aus der Mehrleistungslaserdiode 306, der Abgleichkamera 323, der Linsenanordnung 342 und der Linsenkamera 312 eine höhere Signalintensität oder Linsenbilder mit höherem Kon­ trast durch die Linsenkamera 312 erhalten werden können als in anderen Systemen. Der höhere Leistungsmodus der Laser­ diode 306 ermöglicht im Vergleich zu anderen Systemen die Verwendung einzelner kleiner Linsen mit kleinerer Quer­ schnittsfläche in der Linsenanordnung 324.Once focus is achieved, laser diode 306 is set to a higher power mode for a very short period of time. For example, a power of 30 µW with a light spot size of 10-20 µm on the retina can be used for a period of 400 ms. Although a higher intensity could damage the retina if it were maintained for a longer period (e.g. more than 100 s), such a short impulse is harmless. By the short pulse, however, the intensity of the individual light spots on the sensor of the lens camera 312 is significantly increased, so that by the combination of the multi-power laser diode 306 , the alignment camera 323 , the lens arrangement 342 and the lens camera 312 a higher signal intensity or lens images with a higher Contrast can be obtained by the lens camera 312 than in other systems. The higher power mode of the laser diode 306 enables the use of individual small lenses with a smaller cross-sectional area in the lens arrangement 324 in comparison to other systems.

Wenn die Daten der Linsenkamera 312 einmal bereitge­ stellt sind, können sie über Zernike-Polynome direkt verwen­ det werden, um die Wellenfrontaberrationsdaten zu erzeugen, oder die Wellenfrontaberrationsdaten können als Mittelwert einer Serie von Belichtungen berechnet werden. Beispielswei­ se kann das System fünf "Schüsse" verwenden, und dann können entweder die erfaßten Daten oder die entsprechenden Zernike- Daten gemittelt werden. Außerdem können breit gestreute "Schüsse" ausgesondert werden. Im beschriebenen System wer­ den vorzugsweise fünf "Schüsse" verwendet, und die Wellen­ frontaberrationsdaten werden als die mittlere berechnete Wellenfrontaberration festgelegt.Once the data from the lens camera 312 is provided, it can be used directly via Zernike polynomials to generate the wavefront aberration data, or the wavefront aberration data can be calculated as the average of a series of exposures. For example, the system can use five "shots" and then either the captured data or the corresponding Zernike data can be averaged. In addition, widely distributed "shots" can be separated out. In the system described, the five "shots" are preferably used, and the wave front aberration data is determined as the average calculated wave front aberration.

Für Fachleute ist anhand der vorliegenden Beschreibung erkennbar, daß verschiedenartige Komponenten verwendet wer­ den können, um im Wellenfrontsensor 300 verwendete Komponen­ ten zu ersetzen, und daß verschiedenartige optische Konfigu­ rationen möglich sind, um andere Ausführungsformen der Er­ findung zu bilden. Beispielsweise kann die Laserdiode 306 durch eine hochintensive, kollimierte Lichtquelle oder durch mehrere Lichtquellen, z. B. eine Niedrig- und eine Hochlei­ stungslichtquelle, ersetzt werden. Die Abgleichkamera 323 kann im Weg des Spiegels 322 angeordnet werden, und die Lin­ senanordnung 324 der Linsenkamera 312 kann nach Wunsch oder konstruktionsgemäß eine geringere oder eine größere Anzahl kleiner Linsen aufweisen. Außerdem ist für Fachleute erkenn­ bar, daß alle diese Komponenten im allgemeinen durch ein Steuerungssystem, z. B. einen Mikrocomputer, gesteuert wer­ den. Innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung ist eine breite Vielfalt anderer Konfigurationen möglich.It will be apparent to those skilled in the art from the present description that various components can be used to replace components used in wavefront sensor 300 and that various optical configurations are possible to form other embodiments of the invention. For example, the laser diode 306 can be provided by a high-intensity, collimated light source or by several light sources, e.g. B. a low and a high performance light source to be replaced. The alignment camera 323 can be arranged in the path of the mirror 322 , and the lens arrangement 324 of the lens camera 312 can have a smaller or a larger number of small lenses as desired or according to the design. It is also apparent to those skilled in the art that all of these components are generally controlled by a control system, e.g. B. a microcomputer, who controls the. A wide variety of other configurations are possible within the scope of the present invention.

In der praktischen Anwendung der vorliegenden Erfindung müssen Informationen von verschiedenen Diagnosemessungen miteinander und auch mit dem durch den Laser dem Auge zuge­ führten Ablationsprofil abgeglichen werden. Auf dem Fachge­ biet sind verschiedene Verfahren zum Erreichen eines solchen Abgleichs bekannt, und ein beliebiges dieser Verfahren kann in der praktischen Anwendung der vorliegenden Erfindung ver­ wendet werden. Abgleichverfahren unter Verwendung eines Bil­ des der Iris des Auges (oder eines Teils der Iris oder ande­ rer charakteristischer Augenmerkmale) sind gegenwärtig be­ vorzugt.In the practice of the present invention need information from various diagnostic measurements with each other and also with the eye drawn by the laser led ablation profile. On the Fachge There are various methods for achieving this Alignment known, and any of these methods can in the practical application of the present invention be applied. Matching procedure using a bil of the iris of the eye (or part of the iris or other characteristic eye characteristics) are present prefers.

Verwendung von Irisdaten zum Abgleichen der Laserbe­ handlungUsing iris data to match the laserbe action

Fig. 6 zeigt den allgemeinen Ablauf eines Verfahrens zur Verwendung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems. In Block 10 wird die Iris in Verbindung mit der Er­ fassung refraktiver Daten unter Verwendung eines Diagnose­ werkzeugs abgebildet. Diese Abbildung und die Verwendung des Diagnosewerkzeugs können vielfältiger Art sein. Beispiels­ weise kann das Werkzeug geeignet vor der Laserbehandlung z. B. in Form eines Hornhautoberflächentopografiesystems zum Bestimmen eines Hornhaut- oder Brechungsprofils verwendet werden. Oder es kann unmittelbar vor der refraktiven Opera­ tion verwendet werden. In jedem Fall wird die abgebildete Iris oder eine Darstellung der Iris mit den durch das Dia­ gnosewerkzeug erzeugten Daten gehalten. Fig. 6 shows the general flow of a method of using an embodiment of a system according to the invention. In block 10 , the iris is mapped in connection with the acquisition of refractive data using a diagnostic tool. This illustration and the use of the diagnostic tool can be of various types. For example, the tool can be suitable for laser treatment z. B. in the form of a corneal surface topography system for determining a corneal or refractive profile. Or it can be used immediately before the refractive operation. In any case, the imaged iris or a representation of the iris is held with the data generated by the diagnostic tool.

Dann wird in Block 12 basierend auf den durch das Dia­ gnosewerkzeug bereitgestellten Daten eine Behandlung entwic­ kelt. Bespielsweise kann durch diese Behandlung ein gewis­ ser Myopiegrad und ein ungleichmäßiger Astigmatismus behan­ delt weren. Diese Behandlung kann beispielsweise eine Be­ handlung sein, die entwickelt wird unter Verwendung der in der PCT/EP95/04028 mit dem Titel "Excimer Laser System for Correction of Vision with reduced Thermal Effects", veröf­ fentlicht am 25. April 1996 beschriebenen Algorithmen, wobei ein Rasterungsalgorithmus zum Modifizieren eines Hornhaut­ profils bereitgestellt wird, in Verbindung mit dem im US- Patent Nr. 5891132 mit dem Titel "Distributed Excimer Laser Surgery System", erteilt am 6. April 1999 beschriebenen ver­ teilten System. Diese Behandlung wird jedoch auf eine ge­ speicherte Darstellung des Irisbildes normiert. Dadurch kön­ nen nachfolgende Modifikationen der Behandlung basierend auf zusätzlichen Diagnosewerkzeugdaten auf nachfolgende Irisbil­ der normiert werden.A treatment is then developed in block 12 based on the data provided by the diagnostic tool. For example, this treatment can treat some degree of myopia and uneven astigmatism. This treatment may, for example, be a treatment that is developed using the algorithms described in PCT / EP95 / 04028 entitled "Excimer Laser System for Correction of Vision with reduced Thermal Effects", published on April 25, 1996, wherein a rasterization algorithm for modifying a corneal profile is provided in conjunction with the distributed system described in US Patent No. 5891132 entitled "Distributed Excimer Laser Surgery System" issued April 6, 1999. However, this treatment is standardized to a stored representation of the iris image. This allows subsequent modifications of the treatment to be normalized to subsequent iris images based on additional diagnostic tool data.

Außerdem wird die Behandlung selbst vorzugsweise mit der Iris des Patienten abgeglichen. Dies erfolgt in Block 14, wo das Laserziel und das Behandlungsmuster auf das Bild einer Iris des zu behandelnden Patienten normiert werden. Diese Normierung kann eine sehr allgemeine Normierung sein, z. B. eine Translation des Laserziels auf einen geeigneten Punkt, oder eine kompliziertere Normierung, z. B. durch Rota­ tion oder sogar eine Skalierung und Neigung der Behandlung, um das Irisbild, das dem Lasersystem bereitgestellt wird, anzupassen.In addition, the treatment itself is preferably compared to the patient's iris. This takes place in block 14 , where the laser target and the treatment pattern are normalized to the image of an iris of the patient to be treated. This standardization can be a very general standardization, e.g. B. translation of the laser target to a suitable point, or a more complicated normalization, e.g. B. by Rota tion or even scaling and tilting the treatment to adjust the iris image that is provided to the laser system.

Dann wird die Laserbehandlung in Schritt 16 ausgeführt. Während der Laserbehandlung kann das System die Irisdaten der gespeicherten Darstellung der Irisdaten periodisch oder sogar kontinuierlich anpassen, d. h. dem Auge des Patienten nachgeführt werden.Then the laser treatment in step 16 is carried out. During the laser treatment, the system can periodically or even continuously adapt the iris data to the stored representation of the iris data, that is, track the patient's eye.

Die Fig. 7A, 7B und 7C zeigen den allgemeinen Ablauf zum Bestimmen von Brechungsdaten, zum Normieren auf das Irisbild, zum Erzeugen eines Behandlungsablaufs und zum an­ schließenden Anwenden des Behandlungsablaufs in einem erfin­ dungsgemäßen System. Erfindungsgemäß werden refraktive Merk­ male eines zu behandelnden Auges durch ein Hornhauttopogra­ fiesystem 100 und einen Wellenfrontsensor 102 bestimmt. Durch beide Vorrichtungen werden im allgemeinen Daten be­ reitgestellt, die refraktive Merkmale des Auges darstellen. Außerdem ist ein Arbeitsplatzrechner oder eine Recheneinheit 104 dargestellt, der/die dazu verwendet wird, einen spezifi­ schen Behandlungsablauf basierend auf den durch das Diagno­ sewerkzeug bereitgestellten Daten zu erzeugen. Obwohl der Arbeitsplatzrechner 104 als separater Arbeitsplatzrechner 104 zur Verwendung beispielsweise in einem in der PCT/EP97/02821 dargestellten verteilten System dargestellt ist, könnte er und/oder seine Funktionalität in vielen der anderen Komponenten des in den Fig. 7A, 7B und 7C darg 39418 00070 552 001000280000000200012000285913930700040 0002010014480 00004 39299e­ stellten Systems integriert sein. Beispielsweise ist in Fig. 7C auch ein Lasersystem 106 dargestellt, das sowohl den durch den Arbeitsplatzrechner 104 erzeugten Behandlungsab­ lauf als auch entsprechende Irisdaten empfängt. Im Lasersy­ stem 106 könnte die Funktionalität des Arbeitsplatzrechners 104 integriert sein, so daß eine geeignete Laserbehandlung innerhalb des Lasersystems 106 selbst erzeugt würde. FIGS. 7A, 7B and 7C show the general flow of determining refractive data, normalizing to the iris image, generating a course of treatment and on closing applying the treatment procedure in an OF INVENTION to the invention system. According to the invention, refractive features of an eye to be treated are determined by a corneal topography system 100 and a wavefront sensor 102 . Both devices generally provide data that represent refractive features of the eye. In addition, a workstation computer or a computing unit 104 is shown, which is used to generate a specific treatment sequence based on the data provided by the diagnostic tool. Although workstation 104 is shown as a separate workstation 104 for use, for example, in a distributed system shown in PCT / EP97 / 02821, it and / or its functionality could be used in many of the other components of the 39418 shown in FIGS . 7A, 7B and 7C 00070 552 001000280000000200012000285913930700040 0002010014480 00004 39299e system. For example, a laser system 106 is also shown in FIG. 7C, which receives both the treatment sequence generated by the work station computer 104 and corresponding iris data. In the Lasersy stem 106 , the functionality of the workstation 104 could be integrated, so that a suitable laser treatment would be generated within the laser system 106 itself.

Beginnend mit Fig. 7A erzeugt das Hornhauttopografie­ system 100 topografische Daten vom Auge E eines Patienten. Das dargestellte Topografiesystem weist einer Placidoschen Scheibe ähnliche Hardware 108 sowie eine Pupillen- oder Iriskamera 110 auf. Diese Komponenten sind bekannt, und es sind verschiedenartige Techniken zum Erzeugen von Hornhaut­ topografiedaten bekannt. Beispielsweise erzeugt das System 2000 von EyeSys Hornhauttopografiedaten, und das Topografie­ system ORBSCAN II® von Orbtek erzeugt nicht nur Hornhauto­ berflächentopografiedaten, sondern auch Gesamttopografiedaten für die verschiedenen Augenkomponenten. Das erstgenannte Sy­ stem ist ein auf einer Placidoschen Scheibe basierendes Sy­ stem, das letztgenannte System ist ein automatisches Schlitzlampensystem. Das ORBSCAN II®-System verwendet Ober­ flächenhöhen und eine Bahnverfolgungstechnik zum Bestimmen von Brechungsfehlern des Auges. Das Topografiesystem 100 kann typischerweise Ausgangsdaten 112 in verschiedenen For­ maten erzeugen, die unter Verwendung verschiedener Techniken erzeugt werden, z. B. in Form von absoluten Hornhauthöhen an verschiedenen Punkten, von Hornhautkrümmungen an verschiede­ nen Punkten, und ähnliche.Starting with FIG. 7A, the corneal topography system 100 generates topographic data from a patient's eye E. The topography system shown has hardware 108 similar to a placid disk, and a pupil or iris camera 110 . These components are known and various techniques for generating corneal topography data are known. For example, the System 2000 from EyeSys generates corneal topography data, and the topography system ORBSCAN II® from Orbtek not only generates corneal surface topography data, but also total topography data for the various eye components. The former system is a system based on a Placidos disc, the latter system is an automatic slit lamp system. The ORBSCAN II® system uses surface heights and a tracing technique to determine refractive errors in the eye. The topography system 100 may typically generate output data 112 in various formats that are generated using various techniques, e.g. B. in the form of absolute corneal heights at different points, of corneal curvatures at various points, and the like.

Außer den Hornhautdaten 112 erzeugt das Hornhauttopo­ grafiesystem 100 auch einen entsprechenden "Schnappschuß" der sichtbaren Oberfläche des Auges E, wodurch erste Iris-(und Pupillen)-bilddaten 114 bereitgestellt werden, die ein Iris-(und Pupillen)-bild 120 darstellen. Viele Hornhaut­ oberflächentopografiesysteme weisen eine Pupillenkamera auf, die dieses Bild erzeugen kann. Wie nachstehend näher disku­ tiert wird, kann die Pupillen- oder Iriskamera 110 die Iris­ bilddaten 114 in verschiedenen Formaten bereitstellen, z. B. als Standardbildformat, oder als reduziertes Format, in dem verschiedene Iris- oder Pupillenstrukturen oder -merkmale identifiziert sind. Diese Strukturen oder Merkmale können solche aufweisen, die entlang des Rands der Grenzfläche zwi­ schen der Pupille und der Iris identifizierbar sind. Die Irisbilddaten 114 können eine Kombination aus einem Bild und identifizierten Strukturen oder Merkmalen der Iris, der Pu­ pille, ihrer Grenzfläche oder von anderen Augenstrukturen sein.In addition to the corneal data 112 , the corneal topography system 100 also creates a corresponding "snapshot" of the visible surface of the eye E, thereby providing first iris (and pupil) image data 114 that represent an iris (and pupil) image 120 . Many corneal surface topography systems have a pupil camera that can produce this image. As will be discussed in more detail below, the pupil or iris camera 110 can provide the iris image data 114 in various formats, e.g. B. as a standard image format, or as a reduced format in which various iris or pupil structures or features are identified. These structures or features can have those that are identifiable along the edge of the interface between the pupil and the iris. Iris image data 114 may be a combination of an image and identified structures or features of the iris, the pill, its interface, or other eye structures.

Die Pupillen- oder Iriskamera 110 kann eine von ver­ schiedenen Kameratypen sein, z. B. eine mit sichtbarem Licht arbeitende Kamera, eine Infrarotkamera oder eine andere Ka­ mera, die geeignet ist, das Irisbild 120 aufzunehmen. Vor­ zugsweise wird das Bild zum gleichen Zeitpunkt erzeugt, an dem die Topografiekomponenten (die einer Placidoschen Schei­ be ähnliche Hardware) 108 die Topografiedaten 112 erzeugen, obwohl auch ein früherer oder späterer Zeitpunkt akzeptier­ bar wäre.The pupil or iris camera 110 can be one of various camera types, e.g. B. a camera working with visible light, an infrared camera or another camera that is suitable for taking the iris image 120 . Preferably, the image is generated at the same time that the topography components (the hardware similar to a Placido's disk) 108 generate the topography data 112 , although an earlier or later time would also be acceptable.

Wie in Fig. 7A dargestellt, werden die Topografiedaten 112 und die Irisbilddaten 114 vorzugsweise gemäß einem Koor­ dinatensystem miteinander in Beziehung gebracht, wie durch überlagerte Bilder 116 dargestellt ist. Die Beziehung zwi­ schen einer bestimmten Topografie 118 und dem Irisbild 120 wird in den Daten gehalten.As shown in FIG. 7A, the topography data 112 and the iris image data 114 are preferably related to each other according to a coordinate system, as shown by superimposed images 116 . The relationship between a particular topography 118 and iris image 120 is maintained in the data.

Wie nachstehend diskutiert, sind die Irisbilddaten 114 für das Irisbild 120 zum Ausrichten oder Abgleichen eines chirurgischen oder Operationswerkzeugs (hier des Lasersy­ stems 106) geeignet. Die Daten 114 sind jedoch auch nützlich zum Normalisieren von Daten von verschiedenen anderen Augen­ diagnoseinstrumenten oder -geräten. Insbesondere analysiert der Wellenfrontsensor 102 auch refraktive Ungleichmäßigkei­ ten oder Aberrationen im Auge E. Im Wellenfrontsensor 102 wird vorzugsweise eine Pupillenkamera 122 vor einer bestimm­ ten "Teleskop"-optik 124 auf das Auge E fokussiert. Die Te­ leskopoptik 124 (z. B. eine Vorrichtung zum Abgleichen des Fokus oder des optischen Wegs) wird verwendet, um die opti­ sche Weglänge zu ändern und einen Laser 126 auf die Netzhaut des Auges E zu fokussieren. Die Teleskopoptik 124 kann ver­ wendet werden, um optische Aberrationen niedriger Ordnung des Auges E, z. B. eine Defokussierung, zu bestimmen und zu kompensieren. In einer Ausführungsform erzeugt der Wellen­ frontsensor 102 Daten zum Bestimmen optischer Aberrationen im Auge E über eine Linsenkamera 128. Wie vorstehend disku­ tiert, können verschiedene andere Wellenfrontsensoren oder Systemtypen zum Bestimmen refraktiver ophthalmologischer Wellenfrontaberrationen verwendet werden.As discussed below, the iris image data 114 is suitable for the iris image 120 for aligning or aligning a surgical or surgical tool (here the laser system 106 ). However, data 114 is also useful for normalizing data from various other eye diagnostic instruments or devices. In particular, the wavefront sensor 102 also analyzes refractive irregularities or aberrations in the eye E. In the wavefront sensor 102 , a pupil camera 122 is preferably focused on the eye E in front of a certain “telescope” optics 124 . The telescope optics 124 (e.g., a device for adjusting the focus or the optical path) is used to change the optical path length and to focus a laser 126 on the retina of the eye E. The telescope optics 124 can be used to reduce low order optical aberrations of the eye E, e.g. B. Defocus, determine and compensate. In one embodiment, the wavefront sensor 102 generates data for determining optical aberrations in the eye E via a lens camera 128 . As discussed above, various other wavefront sensors or system types can be used to determine refractive ophthalmic wavefront aberrations.

Wie bei dem Hornhautoberflächentopografiesystem 100 werden durch den Wellenfrontsensor 102 vorzugsweise Aberra­ tionsdaten 130 und Iris-(Pupillen)-bilddaten 132 von der Pupillenkamera 122 bereitgestellt. Durch diese Daten wird ein Aberrationsprofil 134 - z. B. ein Wellenfrontsensor- Lichtfleckprofil, aus dem Schwerpunkte der Lichtflecken be­ stimmt werden, um die Wellenfrontaberrationen des Auges zu bestimmen, wie von Williams beschrieben - und ein Iris-(und Pupillen)-bild 136 erhalten. Die Irisbilddaten 132 können den Irisbilddaten 114 ähnlich sein. Die Wellenfrontsensorda­ ten 130 und die Irisbilddaten 132 werden auch aufeinander normiert, wie durch einen überlappenden Bezugsrahmen 138 in Fig. 7A dargestellt. Die Pupille kann erweitert sein, wenn die Aberrationsdaten 130 und die Bilddaten erzeugt werden, oder kann im nicht erweiterten Zustand verbleiben.As with the corneal surface topography system 100 , the wavefront sensor 102 preferably provides aberration data 130 and iris (pupil) image data 132 from the pupil camera 122 . An aberration profile 134 - e.g. B. a wavefront sensor light spot profile from which the centroids of the light spots are determined to determine the wavefront aberrations of the eye, as described by Williams - and obtain an iris (and pupil) image 136 . Iris image data 132 may be similar to iris image data 114 . The wavefront sensor data 130 and the iris image data 132 are also normalized to one another, as represented by an overlapping reference frame 138 in FIG. 7A. The pupil may be dilated when the aberration data 130 and the image data are generated, or may remain in the non-dilated state.

Bei der Entwicklung eines Behandlungsablaufs für eine refraktive Operation, z. B. eine LASIK-Behandlung, können verschiedenartige refraktive Daten bestimmt und verwendet werden. Diese Daten können Hornhauttopografiedaten, Wellen­ frontsensordaten, Hornhautdickendaten oder andere Differen­ tial- oder Differenzprofile (die z. B. unter Verwendung von Ultraschall bestimmt werden) von Augenkomponenten und an­ dersartige refraktive Daten sein, die durch verschiedene Verfahren erzeugt werden, z. B. durch Schlitzabtast- bzw. Schlitzscan- oder optische Kohärenztopografietechniken. Bei­ spielsweise kann Ultraschall verwendet werden, um nicht nur die Hornhautdicke, sondern auch die Epithel- und andere Au­ genoberflächen, den Anteil der Stromakomponente in einem durch einen Mikrokeratomschnitt erhaltenen Hornhautscheib­ chen (für LASIK), das Reststroma unter dem Hornhautscheib­ chen, und ähnliche Parameter zu messen. Diese Daten werden typischerweise auf einer punktweisen Basis für das Auge E mit verschiedenen Auflösungen bereitgestellt. Beispielsweise werden die Hornhauttopografiedaten 112 vom Hornhauttopogra­ fiesystem 100 im allgemeinen eine höhere Auflösung haben als die Wellenfrontsensordaten 130. Ähnlicherweise beziehen sich bestimmte Datentypen auf einen Aspekt des Auges E, z. B. die Hornhautoberflächentopografiedaten 112, die die Oberflächen­ topografie des Auges E abbilden, während andere Daten andere Aspekte des Auges E widerspiegeln können, z. B. den in den Wellenfrontsensordaten 130 vom Wellenfrontsensor 102 gefun­ denen Gesamtbrechungsfehler.When developing a course of treatment for a refractive surgery, e.g. For example, LASIK treatment, various types of refractive data can be determined and used. This data may be corneal topography data, wavefront sensor data, corneal thickness data or other differential or difference profiles (e.g. determined using ultrasound) of eye components and other such refractive data generated by various methods, e.g. B. by slot scanning or slot scanning or optical coherence topography techniques. For example, ultrasound can be used to measure not only the corneal thickness, but also the epithelial and other eye surfaces, the proportion of the stromal component in a corneal disc obtained by a microkeratome incision (for LASIK), the residual current under the corneal disc, and similar parameters to eat. This data is typically provided on a point-by-point basis for the eye E with different resolutions. For example, the corneal topography data 112 from the corneal topography system 100 will generally have a higher resolution than the wavefront sensor data 130 . Similarly, certain types of data relate to an aspect of eye E, e.g. B. the corneal surface topography data 112 , which map the surface topography of the eye E, while other data may reflect other aspects of the eye E, e.g. B. found in the wavefront sensor data 130 from the wavefront sensor 102 which total refractive errors.

Außerdem könnten die refraktiven Diagnosewerkzeuge ver­ schiedene Konfigurationen aufweisen, sie könnten beispiels­ weise ein festinstalliertes System, ein Tischsystem oder ein handgehaltenes System sein oder aus mehreren in einem einzi­ gen Werkzeug integrierten Systemen bestehen. Für Fachleute ist erkennbar, daß die erfindungsgemäßen Techniken in einer breiten Vielfalt physikalischer Ausführungsformen implemen­ tierbar sind.In addition, the refractive diagnostic tools could ver have different configurations, for example assign a fixed system, a table system or a handheld system or several in one integrated systems. For professionals it can be seen that the techniques of the invention in one implement a wide variety of physical embodiments are animal.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden diese Datensätze für eine genauere Erzeugung einer refraktiven Be­ handlung aufeinander normiert. Hierbei werden die Topogra­ fiedaten 112 und ihre entsprechenden Irisbilddaten 114 auf die Wellenfrontsensordaten 130 und ihre entsprechenden Iris­ bilddaten 132 normiert. Beispielsweise werden diese beiden Datensätze (dargestellt durch ein Diagramm 140) basierend auf Ähnlichkeiten des Irisbildes 120 und des Irisbildes 136 (dargestellt durch ein Irisbild 142) aufeinander normiert. Wie vorstehend diskutiert, kann diese Normierung durch eine Überlappung oder Überlagerung der Irisbilder selbst erhalten werden, oder statt dessen durch Abgleich oder Anpassung cha­ rakteristischer Elemente der Iris-(und Pupillen)-bilder, wie nachstehend in Verbindung mit Fig. 8 beschrieben wird.According to one embodiment of the invention, these data records are normalized to one another for a more precise generation of a refractive treatment. Here, the topography data 112 and their corresponding iris image data 114 are normalized to the wavefront sensor data 130 and their corresponding iris image data 132 . For example, these two data sets (represented by a diagram 140 ) are normalized to one another based on similarities of the iris image 120 and the iris image 136 (represented by an iris image 142 ). As discussed above, this normalization can be obtained by overlapping or overlaying the iris images themselves, or instead by matching or adjusting characteristic elements of the iris (and pupil) images, as described below in connection with FIG. 8.

In einer in Fig. 7B dargestellten besonderen Ausfüh­ rungsform wird das Aberrationsprofil 134 verarbeitet (z. B. durch Zernike-Polynomanpassung, wie von Williams und hierin diskutiert wird), um Wellenfrontaberrationsdaten zu entwic­ keln, die als Pupillenwellenfrontaberrations-(z. B. Kontour)­ -diagramm 160 dargestellt sind. Die Wellenfrontsensordaten 130 und die Irisbilddaten 132 (Fig. 7A) werden ebenfalls aufeinander normiert, wie durch einen überlappenden Bezugs­ rahmen 162 in Fig. 7B dargestellt ist. Wie vorstehend dis­ kutiert, ist die Pupille vorzugsweise erweitert, wenn die Aberrationsdaten 130 und die Bilddaten erzeugt werden, und diese Datensätze werden für eine genauere Erzeugung einer refraktiven Behandlung aufeinander normiert. Die Topografie­ daten 112 und ihre entsprechenden Irisdaten 114 werden auf die Wellenfrontsensordaten 130 und ihre Irisbilddaten 132 normiert. Beispielsweise ist die Normierung dieser Daten durch ein (überlagertes) Diagramm 164 dargestellt, das par­ allel zur vorstehenden Diskussion von Fig. 7A auf Ähnlich­ keiten des Irisbildes 120 und des Irisbildes 136 basiert (durch ein Irisbild 142 dargestellt). Die Topografiedaten 118 erstrecken sich über einen größeren Abschnitt des Auges, z. B. über den größten Teil der Hornhaut oder über die gesam­ te Hornhaut, während das Wellenfrontaberrationsdiagramm (bzw. die Wellenfrontaberrationsdaten) 160 sich im allgemei­ nen nur über die Pupille oder einen Teil der Pupille er­ streckt. Für Fachleute ist ersichtlich, daß eine gewisse Korrelation zwischen dem Pupillenwellenfrontaberrations­ diagramm 160 und der Topografie 118, wenn diese wie oder ähnlich wie das Diagramm 164 überlappt werden, erkennbar sein kann, auch wenn für die Anpassung oder den Abgleich bzw. für die Ausrichtung oder Normierung keine Irisbilddaten verwendet werden. Zum Normieren oder Überlagern der Topogra­ fie- und der Wellenfrontaberrationsdaten (z. B. der Topogra­ fiedaten 118 und des Pupillenwellenfrontaberrationsdiagramms 160) können die Änderungen der optischen Weglänge (z. B. aus den Wellenfrontaberrationsdaten) oder des Brechungsindex (z. B. durch Mittelwertbildung von Brechungsindizes) des Au­ ges geeignet berücksichtigt werden, um diese Daten zu korre­ lieren, wie für Fachleute ersichtlich ist.In a particular embodiment shown in FIG. 7B, aberration profile 134 is processed (e.g., by Zernike polynomial matching, as discussed by Williams and herein) to develop wavefront aberration data that is referred to as pupil wavefront aberration (e.g., contour ) diagram 160 are shown. The wavefront sensor data 130 and the iris image data 132 ( FIG. 7A) are also normalized to one another, as shown by an overlapping reference frame 162 in FIG. 7B. As discussed above, the pupil is preferably dilated when the aberration data 130 and the image data are generated, and these data sets are normalized to one another for more accurate generation of refractive treatment. The topography data 112 and its corresponding iris data 114 are normalized to the wavefront sensor data 130 and its iris image data 132 . For example, the normalization of this data is represented by a (superimposed) diagram 164 , which is parallel to the above discussion of FIG. 7A based on similarities of the iris image 120 and the iris image 136 (represented by an iris image 142 ). Topography data 118 extends over a larger portion of the eye, e.g. B. over the largest part of the cornea or over the entire cornea, while the wavefront aberration diagram (or the wavefront aberration data) 160 generally extends over the pupil or a part of the pupil. It will be apparent to those skilled in the art that some correlation between the pupil wavefront aberration diagram 160 and the topography 118 , if overlapped like or similar to the diagram 164 , can be seen, even if for the adjustment or the adjustment or for the alignment or normalization no iris image data are used. In order to normalize or superimpose the topography and the wavefront aberration data (e.g. the topography data 118 and the pupil wavefront aberration diagram 160 ), the changes in the optical path length (e.g. from the wavefront aberration data) or the refractive index (e.g. by averaging of refractive indices) of the eye are appropriately taken into account in order to correct this data, as can be seen by experts.

Unabhängig davon, ob Daten gemäß dem in Fig. 7A oder in Fig. 7B dargestellten Verfahren erzeugt werden, erzeugt ein Computerprogramm anschließend ein Behandlungsprofil 144, wie in Fig. 7C dargestellt. Dies kann beispielsweise durch einen selbständigen Computer 104, einen mit dem Internet oder einem anderen Netz verbundenen Computer, oder in einem Rechensystem ausgeführt werden, das Teil des Lasersystems 106, des Topografiesystems 100, des Wellenfrontsensors 102 oder anderer Systeme ist. Die erzeugte Behandlung könnte ei­ ne von verschiedenen Behandlungen sein. Beispielsweise könn­ te ein unregelmäßiges Behandlungsmuster ausgeführt werden, wie im vorstehend erwähnten US-Patent Nr. 5891132 darge­ stellt, oder es könnten verschiedene andere Behandlungstypen ausgeführt werden, z. B. eine Laserbehandlung mit variabler Lichtfleckgröße, mit einer Schlitzabtast- bzw. Schlitzscan­ technik oder mit einer festen abgetasteten Lichtfleckgröße. Unabhängig von der ausgeführten Behandlung wird das Behand­ lungsmuster bezüglich den Daten 140 oder 164 von verschiede­ nen Diagnosewerkzeugen erzeugt und kann normiert auf das ge­ speicherte Irisbild 142 gehalten werden.Regardless of whether data is generated in accordance with the method shown in FIG. 7A or in FIG. 7B, a computer program subsequently generates a treatment profile 144 , as shown in FIG. 7C. This can be done, for example, by a stand-alone computer 104 , a computer connected to the Internet or another network, or in a computing system that is part of the laser system 106 , the topography system 100 , the wavefront sensor 102 or other systems. The treatment generated could be one of several treatments. For example, an irregular treatment pattern could be performed, as illustrated in the aforementioned U.S. Patent No. 5891132, or various other types of treatment could be performed, e.g. B. a laser treatment with variable light spot size, with a slot scanning or slot scanning technology or with a fixed scanned light spot size. Regardless of the treatment carried out, the treatment pattern with respect to the data 140 or 164 is generated by various diagnostic tools and can be kept standardized on the stored iris image 142 .

Die Daten von den verschiedenen Diagnosewerkzeugen kön­ nen auf verschiedene Weisen verwendet werden, um Behandlun­ gen zu erzeugen. Beispielsweise könnten ausschließlich die Daten 130 vom Wellenfrontsensor 102 zum Erzeugen einer Be­ handlung verwendet werden, oder statt dessen könnten die Da­ ten 112 vom Hornhautoberflächentopografiesystem 100 verwen­ det werden. Es können ausschließlich andere alternative Ar­ ten refraktiver Diagnosewerkzeugdaten verwendet werden, um Behandlungen zu erzeugen. Vorteilhafte Aspekte der Daten von den verschiedenen Werkzeugen könnten kombiniert werden, um insgesamt bessere refraktive Behandlungen zu erzeugen. Bei­ spielsweise sendet das Hornhautoberflächentopografiesystem 100 Oberflächentopografiedaten unabhängig vom Erweiterungs­ grad der Pupille zurück, der Wellenfrontsensor 102 kann je­ doch durch den Erweiterungsgrad der Pupille begrenzt sein (d. h., der Wellenfrontsensor 102 mißt typischerweise nur Brechungseffekte optischer Elemente, die sich im optischen Weg befinden). Daher werden, wie durch das Diagramm 164 von Fig. 6B dargestellt, die Daten 112 vom Hornhautoberflächen­ topografiesystem 100 in einem Oberflächenbereich verwendet, der größer ist als die erweiterte Pupille, während die Daten 130 vom Wellenfrontsensor 102 für den Mittelabschnitt inner­ halb des Pupillenbereichs verwendet werden. In beiden Fällen können die Daten 130 und die Daten 112 durch eine erste räumliche Normierung unter Verwendung ihrer jeweiligen Iris­ bilder 120 und 136 abgeglichen werden.The data from the various diagnostic tools can be used in various ways to generate treatments. For example, only the data 130 from the wavefront sensor 102 could be used to generate a treatment, or instead the data 112 from the corneal surface topography system 100 could be used. Only other alternative types of refractive diagnostic tool data can be used to generate treatments. Advantageous aspects of the data from the different tools could be combined to produce better refractive treatments overall. Be at play as the corneal surface topography system 100 sends surface topography data regardless of the expansion degree of the pupil back, the wavefront sensor 102 may vary but by the degree of expansion of the pupil limited (that is, the wavefront sensor 102 typically only measures refractive effects of optical elements that are located in the optical path). Therefore, as shown by diagram 164 of FIG. 6B, data 112 from corneal surface topography system 100 is used in a surface area that is larger than the dilated pupil, while data 130 from wavefront sensor 102 is used for the central portion within the pupil area . In both cases, the data 130 and the data 112 can be compared by a first spatial standardization using their respective iris images 120 and 136 .

Gemäß Fig. 7C wird basierend auf der erzeugten Behand­ lung 144 typischerweise ein Behandlungsablauf, z. B. eine Se­ rie von Schüssen, eine Serie von Schlitzscanvorgängen mit verschiedenen Blendengrößen, oder verschiedene andersartige Behandlungen, für einen bestimmten Typ eines Lasersystems 106 bereitgestellt. Der durch ein Profil 146 dargestellte Behandlungsablauf steht selbst mit den das Irisbild darstel­ lenden Daten 148 in räumlicher Beziehung. Die Daten 148 könnten wiederum ein Bild der Iris selbst sein, eine kon­ trastreiche Schwarz-Weiß-Darstellung der Iris, eine Positi­ onsdarstellung verschiedener Merkmale der Iris oder ver­ schiedene andere Darstellungen der Iris. Im allgemeinen sollten die die Iris darstellenden Daten 148 dazu geeignet sein, den Ablauf der Behandlung 146 mit der realen Iris des Auges E abzugleichen, wenn das Auge E durch das Lasersystem 106 behandelt werden soll.According to Fig. 7C is lung 144 is typically a course of treatment based on the generated treatmen, z. For example, a series of shots, a series of slit scans with different aperture sizes, or various other treatments, are provided for a particular type of laser system 106 . The treatment sequence represented by a profile 146 is spatially related even to the data 148 representing the iris image. The data 148 could in turn be an image of the iris itself, a high-contrast black and white representation of the iris, a positional representation of various features of the iris, or various other representations of the iris. In general, the data 148 representing the iris should be suitable for comparing the course of the treatment 146 with the real iris of the eye E if the eye E is to be treated by the laser system 106 .

Das Lasersystem 106 wird dann mit dem Behandlungsprofil geladen, einschließlich des Behandlungsablaufs 146 und der Irisdaten 148. Gemäß Fig. 7C kann das Lasersystem 106 eines von verschiedenen Typen von Lasersystemen sein, z. B. ein 193 nm Excimerlaser, und wird typischerweise einen Laser 150, ein Zielsystem 152 (z. B. eine Reihe optischer Komponen­ ten, die dazu verwendet werden, Licht vom Laser 150 auf das Auge E zu richten), eine Pupillenkamera 154 und ein Steue­ rungssystem 156 aufweisen. Ein leistungsärmerer Ziel- oder Referenzstrahl (nicht dargestellt) wird typischerweise in Verbindung mit dem Laser 150 verwendet. Der Zielstrahl, z. B. ein Laserstrahl, kann durch die Pupillenkamera 154 überwacht werden, die typischerweise eine Infrarotkamera ist, und kann dazu verwendet werden, den Laser 150 auszurichten, wie im US-Patent Nr. 5620436 mit dem Titel "Method and Apparatus for Providing Precise Location of Points on the Eye", er­ teilt am 15. April 1997 [PCT/EP95/01287, veröffentlicht am 19. Oktober 1995] beschrieben ist.Laser system 106 is then loaded with the treatment profile, including treatment process 146 and iris data 148 . According to Fig. 7C, the laser system 106 may be one of various types of laser systems such. A 193 nm excimer laser, and will typically be a laser 150 , a target system 152 (e.g., a series of optical components used to direct light from laser 150 to eye E), a pupil camera 154, and a Control system 156 have. A lower power target or reference beam (not shown) is typically used in conjunction with laser 150 . The target beam, e.g. Laser beam, can be monitored by pupil camera 154 , which is typically an infrared camera, and can be used to align laser 150 , as described in U.S. Patent No. 5,620,436, entitled "Method and Apparatus for Providing Precise Location of Points on the Eye ", he shares on April 15, 1997 [PCT / EP95 / 01287, published on October 19, 1995].

Im Betrieb wird dem Steuerungssystem 156, das das Ziel­ system 152 steuert, durch die Pupillenkamera 154 ein Bild der Iris I (vergl. Fig. 7C) des Auges E zugeführt. Das dem Excimerlasersystem 106 zugeführte tatsächliche Bild der Iris I wird mit den Irisdaten 148 verglichen, die dem Behand­ lungsablauf 146 zugeordnet sind. Das Ziel des Laserkopfes 150 wird dann so eingestellt, daß die Irisdaten 148 im we­ sentlichen mit dem durch die Pupillenkamera 154 bereitge­ stellten Bild der Iris I ausgerichtet oder abgeglichen sind. Dies kann Translations-, Rotations-, Skalierungs- oder Nei­ gungsfunktionen oder verschiedene andere Transformations­ funktionen beinhalten. Die Translation, die auf die Iris­ bilddaten 148 angewendet wird und notwendig ist, um sie mit der Iris I abzugleichen, wird ähnlicherweise im Behandlungs­ ablauf 146 ausgeführt, so daß der endgültige Behandlungsab­ lauf, wenn er angewendet wird, einem Behandlungsablauf ent­ spricht, der notwendig, ist, um die bei der Erzeugung des Behandlungsprofils 144 vorausgesagten optischen Effekte zu reduzieren.In operation, the control system 156 , which controls the target system 152 , is fed an image of the iris I (see FIG. 7C) of the eye E through the pupil camera 154 . The actual iris I image supplied to the excimer laser system 106 is compared to the iris data 148 associated with the treatment flow 146 . The target of the laser head 150 is then set so that the iris data 148 are substantially aligned or matched with the image of the iris I provided by the pupil camera 154 . This can include translation, rotation, scaling or tilt functions or various other transformation functions. The translation that is applied to the iris image data 148 and is necessary to match it to the iris I is similarly performed in the treatment flow 146 so that the final treatment flow, when applied, corresponds to a treatment flow that is necessary , is to reduce the optical effects predicted when generating treatment profile 144 .

Die Daten des Behandlungsablaufs 146 selbst können geän­ dert werden, oder statt dessen können das Ziel des Lasersy­ stems 106 oder die Drehausrichtung des Patienten geändert werden. Unabhängig von der Methode werden die Irisdaten 148 verwendet, um die Iris I auszurichten, bevor die Behandlung 146 angewendet wird.The data of the treatment process 146 itself can be changed, or instead the target of the laser system 106 or the rotational orientation of the patient can be changed. Regardless of the method, iris data 148 is used to align iris I before treatment 146 is applied.

Die beschriebenen Techniken können in verschiedenarti­ gen Augenoperationen vorteilhaft angewendet werden. Ein PRK- (photorefraktive Keratektomie)-Verfahren kann auf die Außen­ fläche des Auges angewendet werden, oder ein LASIK-Verfahren kann ausgeführt werden, indem zunächst ein Teil der Hornhaut rückwärts eingeschnitten und dann die Laserbehandlung auf den darunter liegenden Teil angewendet wird. Außerdem können die Techniken selbst geeignet sein für andere, Nicht-Kera­ tektomiebehandlungen, z. B. Excimerkeratotomie, oder ver­ schiedenartige thermische Verfahren zur refraktiven Korrek­ tur. Diese Behandlungsabläufe können mit der Iris des Auges genau abgeglichen werden, so daß das berechnete Behandlungs­ muster für theoretisch optimale Positionen präziser erzeugt wird.The techniques described can be in different ways gene eye surgery can be used to advantage. A PRK (photorefractive keratectomy) procedure can be applied to the outside area of the eye can be applied, or a LASIK procedure can be done by first part of the cornea incised backwards and then the laser treatment on the underlying part is applied. You can also the techniques themselves may be suitable for others, non-Kera tectomy treatments, e.g. B. Excimer keratomy, or ver different thermal methods for refractive correction door. These treatment procedures can be done with the iris of the eye be matched exactly so that the calculated treatment  Patterns for theoretically optimal positions generated more precisely becomes.

Andere Vorteile ergeben sich aus der Verwendung der Irisdaten in Verbindung mit den Diagnose- und den Behand­ lungsdaten. Wenn ein Patient sich beispielsweise für eine Diagnoseanalyse in einer aufrechten Position befindet, kann die Augenposition im Vergleich zu einer zurückgelehnten Po­ sition des Patienten manchmal innerhalb des Augensockels leicht gedreht sein. Ähnlicherweise kann die Ausrichtung des Kopfs des Patienten eine Augendrehung bewirken, wenn der Körper in der gleichen Position bleibt. Obwohl das Gehirn des Patienten eine solche geringfügige Verdrehung kompensie­ ren kann, kann in einem hochpräzisen Korrekturbehandlungsmu­ ster für Defekte höherer Ordnung das Auge durch die Drehaus­ richtungsänderung bezüglich der Behandlung buchstäblich aus der Position herausgedreht werden, wodurch das Auge fehler­ haft behandelt wird. Die Effekte einer solchen Fehlausrich­ tung sind für Grundbehandlungsabläufe, z. B. für Myopie und Hyperopie und selbst für geringfügige Behandlungen von Astigmatismus typischerweise nicht wesentlich, für Defekte höherer Ordnung, z. B. ungleichmäßiger Astigmatismus, Blen­ dung, Halo, und ähnliche, können die Vorteile der hochpräzi­ sen Behandlung jedoch verlorengehen, wenn kein präziser Ab­ gleich mit der optimalen räumlichen Behandlungsposition er­ halten und beibehalten wird. Die erfindungsgemäßen Techniken können solche Ausrichtungs- oder Abgleichverluste reduzie­ ren.Other advantages result from using the Iris data in connection with the diagnosis and the treatment performance data. For example, if a patient is for a Diagnostic analysis can be in an upright position the eye position compared to a reclined buttocks sition of the patient sometimes within the base of the eye be slightly turned. Similarly, the orientation of the Turn the patient's head if the Body remains in the same position. Although the brain the patient compensates for such a slight twist can in a high-precision corrective treatment the eye for defects of higher order through the revolving house literally change direction regarding treatment the position can be unscrewed, causing the eye to fail is treated in custody. The effects of such misalignment tion are for basic treatment processes, e.g. B. for myopia and Hyperopia and even for minor treatments of Astigmatism is typically not essential for defects higher order, e.g. B. uneven astigmatism, Blen dung, halo, and the like, can take advantage of high-precision However, treatment is lost if there is no precise deviation immediately with the optimal spatial treatment position hold and is maintained. The techniques of the invention can reduce such alignment or alignment losses ren.

Bezüglich der Irisanpassung und -ausrichtung selbst können verschiedene Techniken verwendet werden, entweder un­ ter Verwendung realer Bilder der Iris oder von Digitaldar­ stellungen verschiedener Merkmale der Iris. Diese Techniken wurden in auf eindeutigen Merkmalen einer Iris basierenden Erkennungssystemen verwendet, wie z. B. im US-Patent Nr. 5572596 von Wildes et al., erteilt am 5. November 1996 mit dem Titel "Automated, Non-Invasive Iris Recognition System and Method", zugeteilt für David Sarnoff Research Center, Inc., Princeton, New Jersey, und im US-Patent Nr. 4641349 von Flom et al., erteilt am 3. Februar 1987 mit dem Titel "Iris Recognition System", beschrieben ist, auf die beide hierin durch Verweis Bezug genommen wird. Im erstgenannten dieser Patente wird eine Skalierung, Rotation und Translation beschrieben; im letztgenannten dieser Patente werden ver­ schiedene Merkmale diskutiert, die verwendbar sind, um eine Iris eindeutig abzugleichen und zu identifizieren, und wird auch diskutiert, daß ein Steuermechanismus verwendet werden kann, um die Position der Iris bezüglich der Kamera einzu­ stellen. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung kann zusätzlich eine ähnliche Technik verwendet werden, um das Lasersystem 106 auszurichten. Ähnlicherweise wird im US-Patent Nr. 5291560 von Daugman, erteilt am 1. März 1994 mit dem Titel "Biometric Personal Identification System Ba­ sed on Iris Analysis", zugeteilt für Iri Scan, Inc., Mount Laurel, New Jersey, auf das ebenfalls hierin durch Verweis Bezug genommen wird, der durch die Iris bereitgestellte "op­ tische Fingerabdruck" diskutiert. Die Muster- und Merkmalsan­ passungs- oder -abgleichtechniken dieser Patente und andere bekannte Verfahren werden anstatt für strikte Identifizie­ rungszwecke für Ausrichtungs- oder Abgleichzwecke verwendet.Various techniques can be used with respect to iris adjustment and alignment itself, either using real images of the iris or digital representations of various features of the iris. These techniques have been used in recognition systems based on unique features of an iris, such as. See, for example, U.S. Patent No. 5572596 to Wildes et al., Issued November 5, 1996, entitled "Automated, Non-Invasive Iris Recognition System and Method", assigned to David Sarnoff Research Center, Inc., Princeton, New Jersey, and in U.S. Patent No. 4,641,349 to Flom et al., Issued February 3, 1987, entitled "Iris Recognition System", both of which are incorporated herein by reference. The first of these patents describes scaling, rotation and translation; the latter of these patents discuss various features that can be used to uniquely match and identify an iris, and also discuss that a control mechanism can be used to adjust the position of the iris with respect to the camera. In one embodiment of the present invention, a similar technique can additionally be used to align laser system 106 . Similarly, in Daugman U.S. Patent No. 5,291,560, issued March 1, 1994, entitled "Biometric Personal Identification System, Bas sed on Iris Analysis," assigned to Iri Scan, Inc., Mount Laurel, New Jersey incorporated herein by reference, which discusses the "optical fingerprint" provided by the iris. The pattern and feature matching or matching techniques of these patents and other known methods are used for alignment or matching purposes rather than for strict identification purposes.

Alternativ oder zusätzlich kann die Kamera 154 des La­ sersystems 106 ein Bild der Iris I aufnehmen, das dann auf einem Bildschirm dargestellt wird. Die Irisbilddaten 148 können dann überlagert werden, um einem Arzt, einem Techni­ ker oder anderem medizinischen Fachpersonal zu ermöglichen, das Lasersystem 106 manuell ein- oder auszurichten oder das Ziel des Systems 106 manuell zu verifizieren. Alternatively or additionally, the camera 154 of the laser system 106 can record an image of the iris I, which is then displayed on a screen. The iris image data 148 can then be overlaid to allow a doctor, technician, or other medical professional to manually set up or align the laser system 106 or to manually verify the target of the system 106 .

Fig. 8 zeigt die Iris I des Auges E detaillierter, um darzustellen, wie bestimmte Merkmale verwendet werden kön­ nen, um das Auge E des Patienten unter Verwendung seines oder ihres zuvor gespeicherten Bildes der Iris (I) einer Be­ handlung anzupassen. Beispielsweise kann ein Satz von Punk­ ten 200, die allgemein kreisförmige Merkmale, z. B. kleine Kragen, definieren, als Deskriptoren verwendet werden, ge­ nauso wie Rillen 202 oder radiale Furchen 204. Andere ver­ wendbare Merkmale sind allgemein in dem vorstehend erwähnten US-Patent Nr. 4641349 von Flom beschrieben, die Pigmentpunk­ te, Gruben, atrophische Bereiche, Tumore und kongenitale Fi­ lamente oder Fasern aufweisen. Ähnlicherweise kann auch die Pupille zur Irisanpassung, z. B. als Mittelbezugspunkt, ver­ wendet werden, von dem ausgehend dann Irismerkmale die Dreh­ position des Auges definieren. Es können z. B. in Abhängig­ keit von der Komplexität der anzuwendenden Behandlung weni­ ger oder mehr Merkmale verwendet werden. Wenn die Behandlung rotationssymmetrisch ist, z. B. eine Behandlung für reine Myopie oder Hyperopie, hat ein Drehversatz keine Konsequen­ zen, so daß der Mittelpunkt bezüglich der Pupille lokali­ siert sein kann. Bei einer komplexeren Behandlung können je­ doch detailliertere Merkmale für einen präziseren Abgleich des Auges E vor der Behandlung verwendet werden. Alternativ können dem Auge E, auch im Irisbereich, künstliche Merkmale für die Positionsbestimmung aufgeprägt werden. Beispielswei­ se können auf dem Auge drei Lasermarkierungen erzeugt wer­ den, wenn die Behandlung ausgeführt werden soll, bevor die Lasermarkierungen heilen würden. Dann können die Diagnose­ schritte ausgeführt werden, und die Behandlung kann unmit­ telbar danach folgen. Außerdem können neben der Iris I ande­ re charakteristische Abschnitte der sichtbaren Oberfläche des Auges verwendet werden. Bei allen diesen Techniken wer­ den Merkmale des sichtbaren Abschnitts des Auges zum Ab­ gleich zwischen dem Diagnosesystem, der entwickelten Behand­ lung und der auf das Auge E angewendeten tatsächlichen Be­ handlung verwendet. Figure 8 shows the iris I of the eye E in greater detail to illustrate how certain features can be used to adapt the patient's eye E to a treatment using his or her previously stored image of the iris (I). For example, a set of points 200 that have generally circular features, e.g. B. define small collars, used as descriptors, ge just like grooves 202 or radial grooves 204 . Other usable features are generally described in the aforementioned Flom U.S. Patent No. 4641349, which includes pigment spots, pits, atrophic areas, tumors, and congenital filaments or fibers. Similarly, the pupil for iris adjustment, e.g. B. be used as a center reference point, starting from which then iris features define the rotational position of the eye. It can e.g. B. depending on the complexity of the treatment to be applied less or more features are used. If the treatment is rotationally symmetrical, e.g. B. a treatment for pure myopia or hyperopia, a rotational offset has no consequences, so that the center can be localized with respect to the pupil. In a more complex treatment, however, more detailed features can be used for a more precise adjustment of the eye E before the treatment. Alternatively, artificial features for determining the position can be impressed on the eye E, also in the iris area. For example, three laser marks can be created on the eye if the treatment is to be performed before the laser marks would heal. Then the diagnosis steps can be carried out and treatment can follow immediately. In addition to the iris I, other characteristic sections of the visible surface of the eye can be used. In all of these techniques, the features of the visible portion of the eye are used to compare the diagnostic system, the treatment developed, and the actual treatment applied to the eye E.

Fig. 9 zeigt verschiedene Einstellungen, die basierend auf dem durch das Lasersystem 106 empfangenen realen Bild der Iris I vorgenommen werden können. Gemäß Fig. 7C wird die erzeugte Behandlung 144 als gewünschtes Behandlungspro­ fil 146 zum Steuern des Lasersystems 106 bereitgestellt. Die entsprechenden Referenzirisbilddaten 148 von den Diagnose­ werkzeugen werden zum Abgleichen des Behandlungsmusters 146 mit dem Auge E des Patienten verwendet. Das Irisbild 206 wird durch die Pupillenkamera 154 des Lasersystems 106 be­ reitgestellt und dem Steuerungssystem 156 zugeführt. Das Steuerungssystem 156 vergleicht das Bild 148 oder die aus diesem Bild hergeleiteten Deskriptoren mit dem Irisbild 206. Basierend auf dem Vergleich werden verschiedene Skalierungs­ funktionen auf die gewünschte Behandlung 146 angewendet. Beispielsweise kann basierend auf der Gesamtgröße des realen Irisbildes 206 bestimmt werden, daß der Maßstab der Behand­ lung aufgrund verschiedener Brennweiten der Diagnosewerkzeu­ ge 100 oder 102 und des Lasersystems 106 reduziert werden sollte. Eine solche Skalierung 208 wird berechnet und ange­ wendet, wodurch eine skalierte Behandlung 210 erhalten wird. Dann kann bestimmt werden, daß die nun skalierte, gewünschte Behandlung 210 sowohl einer Translation als auch einer Rota­ tion unterzogen werden muß, wie durch eine Translations- und eine Rotationsfunktion 212 dargestellt. Dies wird auf die skalierte gewünschte Behandlung 210 angewendet, wodurch die reale Behandlung 214 erhalten wird. Diese Daten werden dann durch das Lasersystem 106 verwendet, um die tatsächliche Be­ handlung auszuführen. Fig. 9 shows various settings that can be made based on the signal received by the laser system 106, the real image of the iris I. According to Fig. 7C, the treatment generated 144 is provided as a desired fil Behandlungspro 146 for controlling the laser system 106. The corresponding reference iris image data 148 from the diagnostic tools are used to compare the treatment pattern 146 with the patient's eye E. The iris image 206 is provided by the pupil camera 154 of the laser system 106 and supplied to the control system 156 . The control system 156 compares the image 148 or the descriptors derived from this image with the iris image 206 . Based on the comparison, different scaling functions are applied to the desired treatment 146 . For example, it can be determined based on the total size of the real iris image 206 that the scale of the treatment should be reduced due to different focal lengths of the diagnostic tools 100 or 102 and the laser system 106 . Such scaling 208 is calculated and applied, whereby a scaled treatment 210 is obtained. It can then be determined that the now scaled, desired treatment 210 must undergo both translation and rotation, as represented by a translation and a rotation function 212 . This is applied to the scaled desired treatment 210 , whereby the real treatment 214 is obtained. This data is then used by laser system 106 to carry out the actual treatment.

Alternativ kann, wenn das Steuerungssystem 156 eine ausreichende Rechenleistung aufweist, jeder Schuß (d. h. La­ serimpuls) geeignet gedreht und translatiert oder parallel­ verschoben werden. Dies kann wünschenswert sein, wenn bei­ spielsweise das Auge E während der Behandlung einen größeren dynamischen Rotations- und Bewegungsgrad aufweist. Dann kann das Irisbild 206 nachgeführt werden, und die in Fig. 9 dar­ gestellten Skalierungsfunktionen 208 und 212 können auf je­ den einzelnen Schuß oder jeder Schußfolge im gewünschten Be­ handlungsmuster 146 dynamisch angewendet werden. Auf diese Weise kann die Behandlung der Bewegung des Auges E schußwei­ se angepaßt werden. Diese Technik kann mit der in der PCT/EP95/01287 beschriebenen Laserziel- oder -ausrichtungs­ technik kombiniert werden, so daß die exakte Plazierung je­ des Schusses oder jeder Schußfolge bezüglich des Irisbildes 206 bestimmt wird, bevor der Schuß oder die Schüsse ausge­ führt werden.Alternatively, if the control system 156 has sufficient computing power, each shot (ie laser pulse) can be appropriately rotated and translated or shifted in parallel. This may be desirable if, for example, the eye E has a greater degree of dynamic rotation and movement during the treatment. Then the iris image 206 can be tracked, and the scaling functions 208 and 212 shown in FIG. 9 can be applied dynamically to the individual treatment or each sequence in the desired treatment pattern 146 . In this way, the treatment of the movement of the eye E can be adapted by shooting. This technique can be combined with the laser targeting or alignment technique described in PCT / EP95 / 01287 so that the exact placement of each shot or shot sequence with respect to iris image 206 is determined before the shot or shots are performed.

Daher kann in Ausführungsformen der Erfindung ein be­ liebiges einer Vielfalt von Diagnoseinstrumenten mit einer Kamera oder einem anderen Bildaufnahmegerät ausgerüstet wer­ den, das ein Bild der Pupille, der Iris oder eines anderen charakteristischen Merkmals des Äußeren des Auges erzeugt und diesem Bild entsprechende Daten überträgt. Dann wird, wenn eine refraktive Behandlung, z. B. eine Excimerlaserbe­ handlung in einem LASIK-System, ausgeführt wird, das gespei­ cherte Bild (oder seine charakteristischen Komponenten) mit dem realen Bild der Pupille, der Iris oder des Auges vergli­ chen, um den Laser so auszurichten, daß die Behandlung gemäß der Berechnung präzise ausgeführt wird.Therefore, in embodiments of the invention, a a variety of diagnostic tools with one Camera or other image capture device equipped the one that is an image of the pupil, iris, or some other characteristic feature of the exterior of the eye and transmits data corresponding to this image. Then it will be, if refractive treatment, e.g. B. an excimer laser heel act in a LASIK system, the food is carried out saved image (or its characteristic components) compare the real image of the pupil, iris or eye Chen to align the laser so that the treatment according to the calculation is carried out precisely.

Die Fig. 10 und 11A-11B zeigen ein alternatives Verfahren zum Verwenden eines im voraus erzeugten Bildes ei­ ner Iris I zum Gewährleisten eines geeigneten Abgleichs ei­ ner Laserbehandlung mit dem berechneten Behandlungsprofil. Fig. 11A zeigt allgemein eine durch die Kamera 154 des La­ sersystems 106 von Fig. 7C bereitgestellte Sichtanzeige 252. Auf der linken Seite werden die Bilddaten der Iris I erfaßt, wenn ein refraktives Diagnosewerkzeug verwendet wur­ de, um die Brechungseigenschaften des Auges E zu bestimmen. Aus diesen Daten wurde, im Abgleich mit diesen Bilddaten 250 der Iris I ein Behandlungsprofil entwickelt. Auf der rechten Seite der Sichtanzeige 252 ist das Echtzeitbild 254 der Iris I dargestellt, das durch die Kamera 154 des Lasersystems 106 zurückgesendet wird. Wie ersichtlich ist, ist das Echtzeit­ bild 254 im Vergleich zu den erfaßten Bilddaten 250 in Dreh­ richtung geringfügig versetzt. Dies ermöglicht es dem Arzt, das Auge E des Patienten neu auszurichten, so daß in Fig. 11B ein geeignet ausgerichtetes Echtzeitbild 256 der Iris I erhalten wird. Vorzugsweise weist die Sichtanzeige Bezugs­ achsen auf, die es dem Arzt ermöglichen, den Drehversatz leicht zu bestimmen. Das System könnte außerdem beispiels­ weise einen Cursor aufweisen, den der Arzt über identifizie­ rende Merkmale anordnen würde, um die Drehposition bezüglich der Achse exakt zu bestimmen. Figs. 10 and 11A-11B show an alternative method of using an egg ner in advance generated image iris I for ensuring a suitable balance egg ner laser treatment with the calculated treatment profile. FIG. 11A shows a general provided by the camera 154 of the La sersystems 106 of FIG. 7C display 252nd On the left side, the image data of the iris I are acquired if a refractive diagnostic tool has been used to determine the refractive properties of the eye E. A treatment profile was developed from these data in comparison with this image data 250 of the Iris I. On the right side of the visual display 252 , the real-time image 254 of the iris I is shown, which is sent back by the camera 154 of the laser system 106 . As can be seen, the real-time image 254 is slightly offset in the direction of rotation compared to the captured image data 250 . This enables the physician to realign the patient's eye E so that an appropriately aligned real-time image 256 of the iris I is obtained in FIG. 11B. The visual display preferably has reference axes which enable the doctor to easily determine the rotational offset. The system could also have, for example, a cursor that the doctor would place over identifying features in order to determine the rotational position with respect to the axis exactly.

Fig. 10 zeigt die Schritte zum Verwenden des Systems von Fig. 11A und 11B zum Ausrichten der Iris. Zunächst wer­ den die erfaßten Bilddaten 250 der Iris I in Schritt 260 dargestellt. Gleichzeitig wird das Echtzeitbild 254 der Iris I in Schritt 262 dargestellt. Wenn das Excimerlasersystem 106 ein System des Typs Keracor 217 ist, in dem eine Augen­ nachführeinrichtung verwendet wird, aktiviert der Arzt dar­ aufhin die Augennachführeinrichtung in Schritt 264, wodurch das Echtzeitbild 254 zentriert wird. Durch das Augennachführ­ system des Typs Keracor 217 wird die Iris I zentriert, wird jedoch keine Drehausrichtung der Iris I erreicht. Figure 10 shows the steps for using the system of Figures 11A and 11B to align the iris. First, the who the captured image data 250 of the Iris I shown in step 260 . At the same time, the real-time image 254 of the Iris I is displayed in step 262 . If the excimer laser system 106 is a Keracor 217 type system in which an eye tracker is used, the doctor then activates the eye tracker in step 264 , centering the real time image 254 . With the Keracor 217 eye tracking system, the iris I is centered, but the iris I cannot be rotated.

In Schritt 266 wird eine Achse sowohl auf den erfaßten Daten 250 als auch auf dem Echtzeitbild 254 dargestellt. Der Arzt vergleicht dann die Bilder auf dem Bildschirm und be­ stimmt den erforderlichen Rotationsgrad zum Abgleichen der beiden Bilder der Iris I. Der Arzt dreht dann das Auge E so, daß das Echtzeitbild 256 der Iris I in Drehrichtung den er­ faßten Irisbilddaten 250 entspricht. Der Arzt kann dies ma­ nuell, z. B. unter Verwendung eines Saugrings, oder durch Um­ positionieren des Kopfes des Patienten vornehmen. Außerdem kann durch das System eine "virtuelle" Drehung des Auges E des Patienten durch Drehversatz des Behandlungsprofils um einen durch den Arzt bestimmten Wert bereitgestellt werden. Durch das Augennachführsystem wird zunächst das Echtzeitbild 254 der Iris I zentriert, und dann führt der Arzt eine Dreh­ ausrichtung des Bildes 256 der Iris I bezüglich den erfaßten Bilddaten 250 aus.In step 266 , an axis is displayed on both the acquired data 250 and the real-time image 254 . The doctor then compares the images on the screen and determines the degree of rotation required to compare the two images of the iris I. The doctor then rotates the eye E so that the real-time image 256 of the iris I corresponds in the direction of rotation to the iris image data 250 it has captured. The doctor can do this manually, e.g. B. using a suction ring, or by positioning the patient's head. In addition, the system can provide a "virtual" rotation of the patient's eye E by rotating the treatment profile by a value determined by the doctor. The real-time image 254 of the iris I is first centered by the eye tracking system, and then the doctor rotates the image 256 of the iris I with respect to the captured image data 250 .

Andere Alternativen weisen ein System auf, in dem die beiden Bilder überlagert werden. Außerdem können, wenn meh­ rere Diagnose- und refraktive Werkzeuge verwendet werden, andere Techniken für die Ausrichtung bzw. den Abgleich ver­ wendet werden. Beispielsweise könnte ein Wellenfrontwerkzeug seine Daten basierend auf dem Irisumriß in Verbindung mit einer Drehmarkierung oder einer Astigmatismusachse abglei­ chen. Ein Topografiewerkzeug könnte die gleichen Ausrich­ tungs- oder Abgleichbasen verwenden, aber auch ein Irisbild erfassen. Dadurch könnten dann ausgerichtete oder abgegli­ chene Behandlungsprofile am Laser unter Verwendung aus­ schließlich der Irisdaten abgeglichen werden. Es könnten verschiedene Permutationen verwendet werden, die in der durch den Bevollmächtigten dieser Anmeldung gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung mit dem Titel "Iris Recogniti­ on and Tracking for Treatment of Optical Irregularities of the Eye" beschrieben sind. Außerdem kann der Arzt durch ver­ schiedene Benutzerschnittstellenwerkzeuge unterstützt wer­ den, z. B. durch die vorstehend erwähnten Cursorpositionie­ rung und die Drehung des Behandlungsprofils durch die Sy­ stemsoftware. Other alternatives have a system in which the overlay both images. In addition, if meh More diagnostic and refractive tools are used other alignment or matching techniques be applied. For example, a wavefront tool its data based on the iris outline in conjunction with a rotation mark or an astigmatism axis chen. A topography tool could do the same thing Use adjustment or comparison bases, but also an iris image to capture. This could then be aligned or aligned treatment profiles on the laser using finally the iris data are compared. It could different permutations are used that are in the by the proxy of this application at the same time filed patent application entitled "Iris Recogniti on and Tracking for Treatment of Optical Irregularities of the Eye ". In addition, the doctor can use ver support for various user interface tools the, e.g. B. by the aforementioned cursor position tion and the rotation of the treatment profile through the sy stem software.  

Die vorstehende Offenbarung und Beschreibung der Erfin­ dung dienen zur Darstellung und Erläuterung, und innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung können zahlrei­ che Änderungen in den Details der dargestellten Vorrichtung und in der Konstruktion und den Betriebsverfahren vorgenom­ men werden. The foregoing disclosure and description of the inven are used for presentation and explanation, and within the scope of the present invention can be numerous che changes in the details of the device shown and carried out in the design and operating procedures men.  

BezugszeichenlisteReference list Fig. 1 Fig. 1

locally averaged wavefront . . .: Lokal gemittelte Wellenfront­ steigung (θ)
lenslet array: Linsenanordnung
lenslet diameter (d): Linsendurchmesser (d)
spot displacement (Δ): Strahlfleckverschiebung (Δ)
wavefront: Wellenfront
focal length (f): Brennweite (f)
measurement sensitivity: Meßempfindlichkeit
locally averaged wavefront. , .: Locally averaged wavefront slope (θ)
lenslet array: lens array
lenslet diameter (d): lens diameter (d)
spot displacement (Δ): beam spot displacement (Δ)
wavefront: wavefront
focal length (f): focal length (f)
measurement sensitivity: measurement sensitivity

Fig. 2 Fig. 2

surface topography based . . .: Oberflächentopografiebasiertes Ablationsprofil
wavefront based . . .: Wellenfrontbasiertes Ablationsprofil
combined ablation profiles: Kombiniertes Ablationsprofil
surface topography based. , .: Surface topography-based ablation profile
wavefront based. , .: Wavefront-based ablation profile
combined ablation profiles: combined ablation profiles

Fig. 3 Fig. 3

460460

Ultraschall
Ultrasonic

462462

Hornhautoberflächentopografie
Corneal surface topography

464464

Kombiniertes refraktives Diagnosewerkzeug
Combined refractive diagnostic tool

466466

Aberrometer
Aberrometer

Fig. 4A Figure 4A

502502

Topografieuntersuchung wird für Rasterung verwendet
Topography survey is used for screening

504504

Guter Kandidat? JA/NEIN
Good candidate? YES NO

506506

Ablehnung des Kandidaten
Rejection of the candidate

508508

Schlechtes Auge? JA/NEIN
Bad eye? YES NO

510510

Plane höhenbasierte Ablation
Plan height-based ablation

512512

Führe Ablation aus
Do ablation

514514

Gutes Ergebnis? JA/NEIN
Good result? YES NO

516516

Gutes Ergebnis
Good result

518518

Untersuchung
investigation

520520

Weiterbehandlung geeignet? JA/NEIN
Suitable for further treatment? YES NO

522522

Bestmögliches Ergebnis
Best possible result

524524

Führe Wellenfrontuntersuchung aus
Do a wavefront scan

526526

Stimmt Wellenfront mit Refraktion überein? JA/NEIN
Does the wavefront match refraction? YES NO

528528

Plane Ablation
Plane ablation

530530

Führe Ablation aus
Do ablation

532532

Gutes Ergebnis? JA/NEIN
Good result? YES NO

Fig. 4B Figure 4B

552552

Topografieuntersuchung
Topography survey

554554

Geeigneter Kandidat? JA/NEIN
Suitable candidate? YES NO

556556

Abgelehnter Kandidat
Rejected candidate

558558

Schwieriges Auge? JA/NEIN
Difficult eye? YES NO

560560

Plane höhenbasierte Ablation
Plan height-based ablation

562562

Führe Ablation aus
Do ablation

564564

Gutes Ergebnis? JA/NEIN
Good result? YES NO

566566

Gutes Ergebnis
Good result

568568

Weiterbehandlung möglich? JA/NEIN
Further treatment possible? YES NO

570570

Bestmögliches Ergebnis
Best possible result

572572

Wellenfront wird gemäß Strahlverfolgung berechnet
Wavefront is calculated according to ray tracing

574574

Wellenfront-Lichtfleckpositionen werden vorausbestimmt
Wavefront light spot positions are predetermined

576576

Wellenfrontuntersuchung
Wavefront investigation

578578

Gemessene Pupillen-Wellenfront wird bestimmt
Measured pupil wavefront is determined

580580

Topografiebasierte Wellenfront wird kalibriert
Topography-based wavefront is calibrated

582582

Gemessene Pupillen-Wellenfront und topografiebasierte Wellenfront werden vereinigt
Measured pupil wavefront and topography-based wavefront are combined

584584

Ablationsprofil wird aus der Wellenfront hergeleitet
Ablation profile is derived from the wavefront

588588

Vergleiche mit höhenbasierter Ablation und bestimme, ob Nachoperation erforderlich ist
Compare with height-based ablation and determine whether post-surgery is required

590590

Führe Wellenfrontablation aus
Perform wavefront ablation

Fig. 5 Fig. 5

302302

Laserdiode 660 nm
Laser diode 660 nm

304304

Augenbeleuchtung
Eye lighting

306306

Laserdiode 780 nm
Laser diode 780 nm

308308

Strahlenteiler R = 20%, T = 80%
Beam splitter R = 20%, T = 80%

310310

Polarisationsstrahlenteiler
Polarization beam splitter

312312

Linsenkamera
Lens camera

314314

Prisma
prism

316316

Spiegel
mirror

318318

Strahlenteiler R = 20%, T = 80%
Beam splitter R = 20%, T = 80%

320320

λ/4-Plättchen
λ / 4 plate

321321

Kleine Linse und Blende
Small lens and aperture

322322

Spiegel
mirror

323323

Abgleichkamera
Adjustment camera

327327

Blende
cover

328328

Pupillenkamera
Pupil camera

332332

Strahlenteiler R = 50%, T = 50%
Beam splitter R = 50%, T = 50%

334334

Fixationsziel
Fixation target

336336

Beleuchtung
E Auge
lighting
E eye

Fig. 6 Fig. 6

1010th

Abbilden der Iris in Verbindung mit Diagnosewerk­ zeug(en)
Mapping the iris in connection with diagnostic tool (s)

1212th

Entwickle Behandlung normiert auf Irisbild
Develop treatment standardized on iris image

1414

Gleiche Laserziel und Behandlungsmuster auf Iris­ bild ab
Same laser target and treatment pattern on iris image

1616

Führe Behandlung aus
Do treatment

Fig. 7A Figure 7A

normalize to iris: to 144 (normalize to iris: to 144 (

Fig.Fig.

7C); Normiere auf IRIS: zu 144 (7C); Normalize on IRIS: to 144 (

Fig.Fig.

7C)
7C)

Fig. 7B Figure 7B

normalize to iris: to 144 (normalize to iris: to 144 (

Fig.Fig.

7C); Normiere auf IRIS: zu 144 (7C); Normalize on IRIS: to 144 (

Fig.Fig.

7C)
7C)

Fig. 7C Figure 7C

144144

Erzeuge Behandlung
Generate treatment

Fig. 9 Fig. 9

148148

Bild von Diagnosewerkzeugen
Image of diagnostic tools

146146

Gewünschte Behandlung
Desired treatment

206206

Bild von Lasersystem
Image of laser system

214214

Tatsächliche Behandlung
Actual treatment

Fig. 10 Fig. 10

260260

Stelle erfaßte Irisdaten dar
Show captured iris data

262262

Stelle Echtzeitbild der Iris dar
Display real-time image of the iris

264264

Zentriere Echtzeitbild
Center real-time image

266266

Stelle identische Achsen auf erfaßten Daten und Echtzeitbild dar
Display identical axes on captured data and real-time image

268268

Drehe Auge, bis Merkmale der erfaßten Irisdaten mit Merkmalen der Echtzeitdaten übereinstimmen
Turn your eye until features of the acquired iris data match features of the real-time data

Fig. 11A Figure 11A

misalignment: Fehlausrichtung
Press footswitch . . .: Drücke Fußschalter zum Aktivieren des Augennachführsystems
misalignment: misalignment
Press footswitch. , .: Press footswitch to activate the eye tracking system

Fig. 11B Figure 11B

Alignment: Ausrichtung
Press footswitch . . .: Drücke Fußschalter zum Aktivieren des Augennachführsystems
Alignment: alignment
Press footswitch. , .: Press footswitch to activate the eye tracking system

Claims (38)

1. Verfahren zum Entwickeln eines refraktiven Profils ei­ nes Auges mit den Schritten:
Bestimmen einer Hornhauttopografie des Auges;
Bestimmen einer Wellenfrontaberration des Auges; und
Entwickeln eines refraktiven Behandlungsablaufs für das Auge aus der bestimmten Hornhauttopografie und der bestimmten Wellenfrontaberration.
1. Method for developing a refractive profile of an eye with the following steps:
Determining a corneal topography of the eye;
Determining a wavefront aberration of the eye; and
Development of a refractive treatment process for the eye from the specific corneal topography and the specific wavefront aberration.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt zum Be­ stimmen der Hornhauttopografie ferner mindestens eine der folgenden Hornhauttopografietechniken aufweist:
Verwenden eines höhenbasierten Schlitzlampentopo­ grafiesystens zum Bestimmen der Topografie einer oder mehrerer Brechungsflächen innerhalb des Auges; oder
Verwenden eines hornhautoberflächenkrümmungsba­ sierten Topografiesystems zum Bestimmen der Topografie einer oder mehrerer Brechungsflächen des Auges.
2. The method of claim 1, wherein the step of determining the corneal topography further comprises at least one of the following corneal topography techniques:
Using a height-based slit lamp topography system to determine the topography of one or more refractive surfaces within the eye; or
Use a corneal surface curvature-based topography system to determine the topography of one or more refractive surfaces of the eye.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt zum Ent­ wickeln eines refraktiven Behandlungsablaufs ferner die Schritte aufweist:
Entwickeln eines refraktiven Behandlungsablaufs basierend auf der Hornhauttopografie;
Entwickeln eines refraktiven Behandlungsablaufs basierend auf der erfaßten Wellenfrontaberration; und
Kombinieren des entwickelten refraktiven Behand­ lungsablaufs für die erfaßte Wellenfrontaberration in­ nerhalb eines Pupillenbereichs mit dem auf der Horn­ hauttopografie außerhalb des Pupillenbereichs basieren­ den entwickelten refraktiven Behandlungsablauf.
3. The method of claim 1, wherein the step of developing a refractive treatment flow further comprises the steps of:
Developing a refractive treatment process based on corneal topography;
Developing a refractive treatment process based on the detected wavefront aberration; and
Combining the developed refractive treatment process for the detected wavefront aberration within a pupil area with that on the corneal topography outside the pupil area is based on the developed refractive treatment process.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Entwickeln eines Behandlungsablaufs das Entwickeln eines photorefrakti­ ven Keratektomiebehandlungsablaufs aufweist.4. The method of claim 3, wherein developing a Treatment process the development of a photorefractic ven keratectomy procedure. 5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Entwickeln eines Behandlungsablaufs das Entwickeln eines Laser in situ Keratomileusis-Behandlungsablaufs aufweist.5. The method of claim 3, wherein developing a Treatment process the development of a laser in situ Keratomileusis treatment sequence. 6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt zum Ent­ wickeln eines refraktiven Behandlungsablaufs ferner die Schritte aufweist:
Entwickeln eines refraktiven Profils basierend auf der Hornhauttopografie;
Entwickeln eines refraktiven Profils basierend auf den erfaßten Wellenfrontaberrationen;
Kombinieren des hornhauttopografiebasierten Pro­ fils mit dem erfaßten wellenfrontbasierten Profil; und
Entwickeln des refraktiven Behandlungsablaufs aus dem kombinierten refraktiven Profil.
6. The method of claim 1, wherein the step of developing a refractive treatment process further comprises the steps of:
Developing a refractive profile based on the corneal topography;
Developing a refractive profile based on the detected wavefront aberrations;
Combining the corneal topography-based profile with the detected wavefront-based profile; and
Development of the refractive treatment process from the combined refractive profile.
7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen der Hornhauttopografie das Verwenden eines Ultraschallwerk­ zeugs zum Bestimmen der Hornhauttopografie aufweist.7. The method of claim 1, wherein determining the Corneal topography using an ultrasound machine has material for determining the corneal topography. 8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen der Hornhauttopografie das Bestimmen einer Oberflächentopo­ grafie des Stroma der Hornhaut aufweist.8. The method of claim 1, wherein determining the Corneal topography determining a surface topo graph of the stroma of the cornea. 9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen der Hornhautoberflächentopografie das Bestimmen einer Ober­ flächentopografie des Epithels der Hornhaut bestimmt wird. 9. The method of claim 1, wherein determining the Corneal surface topography determining an upper Surface topography of the corneal epithelium determined becomes.   10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen der Hornhauttopografie und der erfaßten Wellenfrontaberra­ tionen jeweils das Erfassen eines Bildes der Iris des Auges aufweist, und wobei das Entwickeln des refrakti­ ven Profils das Abgleichen der bestimmten Wellenfron­ taberrationsdaten und der bestimmten Hornhauttopogra­ fiedaten basierend auf dem Irisbild aufweist.10. The method of claim 1, wherein determining the Corneal topography and the detected wavefront the acquisition of an image of the iris Eye, and wherein developing the refractory ven profile the matching of the particular wavefront tabulation data and the determined corneal topogra has data based on the iris image. 11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Erfassen des Irisbildes das Erfassen eines Irisbildes entsprechend der bestimmten Topografie und der Wellenfrontaberratio­ nen aufweist.11. The method of claim 10, wherein detecting the Iris image the acquisition of an iris image accordingly the particular topography and the wavefront aberration NEN. 12. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt zum Ent­ wickeln eines refraktiven Behandlungsablaufs ferner die Schritte aufweist:
Bewerten der Eignung des Auges für eine Behandlung basierend auf der Hornhauttopografie; und
Entwickeln des refraktiven Behandlungsablaufs ba­ sierend auf der erfaßten Wellenfrontaberration.
12. The method of claim 1, wherein the step of developing a refractive treatment process further comprises the steps of:
Assessing the suitability of the eye for treatment based on corneal topography; and
Development of the refractive treatment process based on the detected wavefront aberration.
13. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt zum Ent­ wickeln eines refraktiven Behandlungsablaufs ferner aufweist:
Bewerten der Eignung des Auges für eine Behandlung basierend auf der Hornhauttopografie; und
Verwenden nur der Hornhauttopografie zum Entwic­ keln eines Behandlungsablaufs für das Auge, wenn das Auge zum Auswerten der Wellenfrontaberrationen ungeeig­ net ist.
13. The method of claim 1, wherein the step of developing a refractive treatment flow further comprises:
Assessing the suitability of the eye for treatment based on corneal topography; and
Use only the corneal topography to develop a treatment process for the eye if the eye is unsuitable for evaluating the wavefront aberrations.
14. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt zum Bestimmen einer berechneten Wellenfrontaberration des Auges basierend auf der bestimmten Hornhauttopografie des Auges.14. The method of claim 1, further comprising the step of Determining a calculated wavefront aberration of the Eye based on the determined corneal topography of the eye. 15. Verfahren nach Anspruch 14, ferner mit dem Schritt zum Abgleichen der berechneten Wellenfrontaberration des Auges basierend auf der bestimmten Wellenfrontaberration des Auges.15. The method of claim 14, further comprising the step of Align the calculated wavefront aberration of the Eye based on the determined wavefront aberration of the eye. 16. Verfahren nach Anspruch 14, ferner mit dem Vergleichen der berechneten Wellenfrontaberration des Auges mit der bestimmten Wellenfrontaberration des Auges, um zu vali­ dieren, ob es geeignet ist, den Behandlungsablauf fort­ zusetzen.16. The method of claim 14, further comprising comparing the calculated wavefront aberration of the eye with the certain wavefront aberration of the eye in order to vali whether it is appropriate to continue the course of treatment clog. 17. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt zum Darstellen einer Simulation des refraktiven Behand­ lungsablaufs des Auges auf der bestimmten Hornhauttopo­ grafie des Auges.17. The method of claim 1, further comprising the step of Represent a simulation of the refractive treatment development of the eye on the determined corneal topo graph of the eye. 18. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit den Schritten:
Ausführen eines refraktiven Behandlungsablaufs für das Auge;
Bewerten der Wirksamkeit des refraktiven Be­ handlungsablaufs für das Auge; und
Wiederholen der Schritte zum Bestimmen der Horn­ hauttopografie und zum Bestimmen der Wellenfrontaberra­ tion zum Bereitstellen eines nachfolgenden Behandlungs­ ablaufs für das Auge.
18. The method of claim 1, further comprising the steps of:
Performing a refractive treatment process for the eye;
Evaluating the effectiveness of the refractive treatment process for the eye; and
Repeat the steps to determine the corneal topography and determine the wavefront aberration to provide a subsequent course of treatment to the eye.
19. System zum Bestimmen refraktiver Aberrationen eines Au­ ges mit:
einem Hornhauttopografiewerkzeug, das dazu geeig­ net ist, Hornhauttopografiedaten des Auges bereitzu­ stellen;
einem Wellenfrontaberrationswerkzeug, das dazu ge­ eignet ist, Wellenfrontaberrationsdaten des Auges be­ reitzustellen; und
einer Recheneinheit, die dazu geeignet ist, die Wellenfrontaberrationsdaten mit den Hornhauttopografie­ daten zu kombinieren.
19. System for determining refractive aberrations of an eye with:
a corneal topography tool suitable for providing corneal topography data of the eye;
a wavefront aberration tool suitable for providing wavefront aberration data of the eye; and
a computing unit that is suitable for combining the wavefront aberration data with the corneal topography data.
20. System nach Anspruch 19, wobei die Recheneinheit dazu geeignet ist, die Hornhauttopografiedaten und die Wel­ lenfrontaberrationsdaten zu empfangen und die Hornhaut­ topografiedaten außerhalb eines Pupillenbereichs mit den Wellenfrontaberrationen innerhalb des Pupillenbe­ reichs zu kombinieren.20. The system of claim 19, wherein the computing unit to is suitable, the corneal topography data and the wel to receive lenfront aberration data and the cornea topography data outside of a pupil area with the wavefront aberrations within the pupilbe to combine empire. 21. System nach Anspruch 19, ferner mit einer Kamera, die dazu geeignet ist, ein Bild einer Iris des Auges zu er­ fassen, das zum Abgleichen der Wellenfrontaberrations­ daten mit den Hornhauttopografiedaten verwendet wird.21. The system of claim 19, further comprising a camera that is suitable for obtaining an image of an iris of the eye grasp that to align the wavefront aberrations data is used with the corneal topography data. 22. System nach Anspruch 21, wobei das Irisbild den Wellen­ frontaberrationsdaten und den Hornhauttopografiedaten entspricht.22. The system of claim 21, wherein the iris image represents the waves front aberration data and corneal topography data corresponds. 23. System nach Anspruch 19, ferner mit: einem Lasersystem, das dazu geeignet ist, einen Behandlungsablauf für das Auge basierend auf den kombi­ nierten Daten zu erzeugen.23. The system of claim 19, further comprising: a laser system that is suitable for a Treatment process for the eye based on the combi generated data. 24. System nach Anspruch 23, wobei das Lasersystem mit der Recheneinheit verbunden ist. 24. The system of claim 23, wherein the laser system with the Computing unit is connected.   25. System nach Anspruch 19, wobei die Recheneinheit dazu geeignet ist, die Wellenfrontaberration des Auges aus den Hornhauttopografiedaten zu berechnen.25. The system of claim 19, wherein the computing unit to is suitable for the wavefront aberration of the eye to calculate the corneal topography data. 26. System nach Anspruch 25, wobei die Recheneinheit dazu geeignet ist, die Wellenfrontaberrationsdaten mit den berechneten Wellenfrontaberrationsdaten zu vergleichen, um beide zu validieren.26. The system of claim 25, wherein the computing unit to is suitable, the wavefront aberration data with the compare calculated wavefront aberration data, to validate both. 27. System nach Anspruch 25, wobei die Recheneinheit dazu geeignet ist, die berechneten Wellenfrontaberrationsda­ ten basierend auf den durch das Wellenfrontaberrations­ werkzeug bereitgestellten Wellenfrontaberrationsdaten abzugleichen.27. The system of claim 25, wherein the computing unit is suitable, the calculated wavefront aberration based on the wavefront aberrations tool-provided wavefront aberration data adjust. 28. System nach Anspruch 25, wobei die Recheneinheit dazu geeignet ist, einen refraktiven Behandlungsablauf zu berechnen.28. The system of claim 25, wherein the computing unit is suitable for a refractive treatment process to calculate. 29. System nach Anspruch 28, wobei die Recheneinheit dazu geeignet ist, eine Simulation des basierend auf den Hornhauttopografiedaten durchgeführten refraktiven Be­ handlungsablaufs darzustellen.29. The system of claim 28, wherein the computing unit is suitable, a simulation of the based on the Corneal topography data performed refractive Be present the course of action. 30. System nach Anspruch 19, wobei die Recheneinheit zwi­ schen dem Hornhauttopografiewerkzeug und dem Wellen­ frontaberrationswerkzeug verteilt ist.30. The system of claim 19, wherein the computing unit between between the corneal topography tool and the waves front aberration tool is distributed. 31. Verfahren zum Entwickeln eines refraktiven Behandlungs­ ablaufs für ein Auge, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
Bestimmen einer Hornhauttopografie des Auges;
Bestimmen einer Wellenfrontaberration des Auges;
Entwickeln eines refraktiven Behandlungsablaufs basierend auf den bestimmten Wellenfrontaberrationsda­ ten; und
Entwickeln eines refraktiven Behandlungsablaufs basierend auf den bestimmten Hornhauttopografiedaten.
31. A method for developing a refractive treatment process for an eye, the method comprising the steps of:
Determining a corneal topography of the eye;
Determining a wavefront aberration of the eye;
Developing a refractive treatment process based on the determined wavefront aberration data; and
Develop a refractive treatment process based on the determined corneal topography data.
32. System zum Bestimmen refraktiver Aberrationen eines Au­ ges mit:
einem Hornhauttopografiewerkzeug, das dazu geeig­ net ist, Hornhauttopografiedaten des Auges zu erzeugen;
einem Wellenfrontaberrationswerkzeug, das dazu ge­ eignet ist, Wellenfrontaberrationsdaten des Auges be­ reitzustellen; und
einer Recheneinheit, die dazu geeignet ist, die Hornhauttopografiedaten und die Wellenfrontaberrations­ daten zu empfangen und einen refraktiven Behandlungsab­ lauf basierend auf einem der Datensätze zu entwickeln und den refraktiven Behandlungsablauf basierend auf dem anderen der Datensätze zu modifizieren.
32. System for determining refractive aberrations of an eye with:
a corneal topography tool suitable for generating corneal topography data of the eye;
a wavefront aberration tool suitable for providing wavefront aberration data of the eye; and
a computing unit which is suitable for receiving the corneal topography data and the wavefront aberration data and for developing a refractive treatment process based on one of the data sets and modifying the refractive treatment process based on the other of the data sets.
33. System nach Anspruch 32, ferner mit: einem mit der Recheneinheit gekoppelten Lasersy­ stem, wobei das Lasersystem dazu geeignet ist, den mo­ difizierten Behandlungsablauf für eine Laseroperation des Auges zu empfangen.33. The system of claim 32, further comprising: a Lasersy coupled to the computing unit stem, wherein the laser system is suitable for the mo differentiated treatment procedure for a laser operation of the eye. 34. System nach Anspruch 33, wobei das Lasersystem mit der Recheneinheit gekoppelt ist.34. The system of claim 33, wherein the laser system with the Computing unit is coupled. 35. System nach Anspruch 34, wobei das Lasersystem physisch entfernt von der Recheneinheit angeordnet ist. 35. The system of claim 34, wherein the laser system is physical is arranged away from the computing unit.   36. System nach Anspruch 34, wobei das Lasersystem die Re­ cheneinheit aufweist.36. The system of claim 34, wherein the laser system the Re Chen unit. 37. System zum Entwickeln eines refraktiven Behandlungsab­ laufs für ein Auge mit:
einem Hornhauttopografiewerkzeug, das dazu geeig­ net ist, Hornhauttopografiedaten des Auges bereitzu­ stellen;
einem Wellenfrontaberrationswerkzeug, das dazu ge­ eignet ist, Wellenfrontaberrationsdaten des Auges be­ reitzustellen; und
einer Recheneinheit, die dazu geeignet ist, einen der Datensätze für die Eignung des Patienten zu bewer­ ten und den anderen Datensatz zum Entwickeln eines Be­ handlungsprofils zu verwenden.
37. System for developing a refractive treatment process for one eye with:
a corneal topography tool suitable for providing corneal topography data of the eye;
a wavefront aberration tool suitable for providing wavefront aberration data of the eye; and
a computing unit which is suitable for evaluating one of the data sets for the suitability of the patient and for using the other data set for developing a treatment profile.
38. System nach Anspruch 37, wobei die Recheneinheit die Bewertung basierend auf den Topografiedaten ausführt und das Behandlungsprofil basierend auf den Wellen­ frontdaten vorbereitet.38. The system of claim 37, wherein the computing unit Executes evaluation based on the topography data and the treatment profile based on the waves front data prepared.
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