DE102007019815A1 - Augenhornhaut-Transplantation - Google Patents

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DE102007019815A1
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Abstract

Es wird beschrieben eine Planungseinrichtung zum Erzeugen von Steuerdaten für eine Behandlungsvorrichtung (1) zur Augenhornhaut-Transplantation, die mittels einer Lasereinrichtung (4) durch zumindest eine Schnittfläche in der Hornhaut ein zu entnehmendes Hornhaut-Volumen von der umgebenden Hornhaut (17) trennt und durch zumindest eine Schnittfläche in einem Transplantationsmaterial ein in die Hornhaut einzufügendes Transplantat vom umgebenden Transplantationsmaterial trennt, wobei die Planungseinrichtung - eine Schnittstelle (29) zum Zuführen von Meßdaten über Parameter der Hornhaut (17) und zum Zuführen von Transplantationsmaterial-Daten über Parameter des Transplantationsmaterials aufweist, - Mittel zum Festlegen einer Hornhaut-Schnittfläche (22, 23) aufweist, die das zu entnehmende Hornhaut-Volumen (21) begrenzt, wobei die Mittel zum Festlegen der Hornhaut-Schnittfläche (22, 23) auf die Meßdaten zugreifen, - eine Berechnungseinrichtung, die unter Verwendung der Transplantationsmaterial-Daten und abhängig von der zur festgelegten Hornhaut-Schnittfläche (22, 23) eine Transplantat-Schnittfläche bestimmt, welche das Transplantat begrenzt, und für die Hornhaut-Schnittfläche (22, 23) und die Transplantat-Schnittfläche jeweils einen Steuerdatensatz zur Ansteuerung der Lasereinrichtung (4) erzeugt, wobei durch die Lasereinrichtung mit den Steuerdatensätzen die jeweiligen Schnittflächen erzeugbar sind, um das Hornhaut-Volumen und das Transplantat zu isolieren und ...

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Planungseinrichtung zum Erzeugen von Steuerdaten für eine Behandlungsvorrichtung zur Augenhornhaut-Transplantation, die mittels einer Lasereinrichtung durch zumindest eine Schnittfläche in der Hornhaut ein zu entnehmendes Hornhaut-Volumen von der umgebenden Hornhaut trennt und durch zumindest eine Schnittfläche in einem Transplantationsmaterial ein in die Hornhaut einzufügendes Transplantat vom umgebenden Transplantationsmaterial trennt.
  • Die Erfindung bezieht sich weiter auf eine Behandlungsvorrichtung zur Augenhornhaut-Transplantation, die eine Planungseinrichtung der genannten Art aufweist.
  • Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zum Erzeugen von Steuerdaten für eine Behandlungsvorrichtung zur Augenhornhaut-Transplantation, die mittels einer Lasereinrichtung durch zumindest eine Schnittfläche in der Hornhaut ein zu entnehmendes Hornhaut-Volumen von der umgebenden Hornhaut trennt und durch zumindest eine Schnittfläche in einem Transplantationsmaterial ein in die Hornhaut einzufügendes Transplantat vom umgebenden Transplantationsmaterial trennt.
  • Die Erfindung bezieht sich schließlich ebenso auf ein Verfahren zur Augenhornhaut-Transplantation wobei mittels einer Behandlungsvorrichtung mit einer Lasereinrichtung durch zumindest eine Schnittfläche in der Hornhaut ein zu entnehmendes Hornhaut-Volumen von der umgebenden Hornhaut getrennt und durch zumindest eine Schnittfläche in einem Transplantationsmaterial ein in die Hornhaut einzufügendes Transplantat vom umgebenden Transplantationsmaterial getrennt werden.
  • In der Augenchirurgie ist es seit langem bekannt, mittels Transplantationen Veränderungen der Augenhornhaut zu korrigieren. Der Begriff „Transplantation" wird dabei wie auch in der folgenden Beschreibung im breitesten Sinne verstanden, d. h. er umfaßt eine allogene Transplantation, bei der Hornhautspender wie Empfänger der gleichen Art angehören, d. h. menschliche Hornhaut übertragen wird. Der Begriff umfaßt aber auch eine xenogene Transplantation, bei der tierische Hornhaut am Menschenauge implantiert wird. Weiter erfaßt der Begriff auch eine alloplastische Transplantation, bei der künstliches Material implantiert wird. Letztere wird oft auch als Implantation bezeichnet. Weiter ist von dem Begriff eine Transplantation erfaßt, bei der biotechnologisch (z. B. aus Stammzellen) hergestellte Hornhaut verwendet wird.
  • Es ist im Stand der Technik seit langem bekannt, Transplantationen von Augenhornhaut dadurch durchzuführen, daß ein zu entfernendes Hornhaut-Volumen aus der Augenhornhaut ausgeschnitten und durch ein möglichst größengleiches Transplantat ersetzt wird. Die US 2006/0020259 A1 beschreibt hierzu, daß die herkömmliche Schnittführung mit einem Messer ersetzt werden kann durch die Verwendung einer Behandlungsvorrichtung mit einem Laser, so daß die Schnittführung kontaktlos mittels Laserstrahlung erfolgt.
  • Zusätzlich zur Heilung von Hornhauterkrankung sind Transplantationen im Stand der Technik auch bekannt, um Fehlsichtigkeiten zu korrigieren. Hier ist vordringlich auf die WO 03/005920 A1 zu verweisen, die sich damit beschäftigt, in der Hornhaut eine Tasche auszubilden, in welche dann ein Transplantat eingefügt wird. Die optische Wirkung des Transplantates ist so bemessen, daß damit eine gewünschte Fehlsichtigkeitskorrektur erreicht wird. Auch diese Schrift schildert es als vorteilhaft, zur Erzeugung der Tasche, welche natürlich auf das Maß des Implantats abgestimmt ist, eine Behandlungsvorrichtung mit Laserstrahlung zu verwenden.
  • Die bereits genannte US 2006/0020259 A1 , welche im Wege der Transplantation beschädigte oder erkrankte Hornhaut ersetzen möchte, beschreibt, daß in der Hornhaut mittels der Laserstrahlung gemäß eines vorbestimmten Schnittmusters ein Hohlraum erzeugt wird. Anschließend wird aus dem Spendermaterial ein Hornhautstück möglichst identischer Abmessungen durch Laserstrahlung herausgeschnitten und dann in den zuvor erzeugten Hohlraum eingefügt. Die US-Schrift schildert es als wesentlich, daß der erzeugte Hohlraum wie das herausgeschnittene Stück möglichst identisch sind, wobei ein bestimmtes Übermaß des Transplantates als vorteilhaft gesehen wird, damit das Transplantat möglichst fest im Hohlraum sitzt. Die US-Schrift geht dabei von einem vorbestimmten Schnittmuster für den Hohlraum aus und erlaubt es dem Chirurgen, geringe Modifikationen beim Schneiden des Transplantates vorzunehmen. Ausgehend von einer voreingestellten Form des Hohlraums kann der Chirurg also das Transplantat in seinen Abmessungen geringfügig abweichend gestalten, mit dem Ziel, ein möglichst gutes Einwachsen des Transplantates in der Empfängerhornhaut zu erreichen.
  • Die ebenfalls bereits genannte WO 03/005920 A1 geht gegenüber der US-Schrift einen etwas anderen Weg, da dort die Abmessung des Implantates, das in der WO-Schrift aus künstlichem Material besteht, bereits festliegt und der Hohlraum sowie ein erforderlicher Einführungskanal passend zum vorgegebenen Implantat geschnitten werden.
  • In beiden Fällen werden die Schnittflächen im Auge mit bekannter Lasertechnologie erzeugt, indem in der Hornhaut eine optische Laserstrahlungswirkung benutzt wird, z. B. indem ein optischer Durchbruch erzeugt wird. Üblicherweise wird dabei gepulste Laserstrahlung angewendet. Auch ist es bekannt, einzelne Pulse, deren Energie unter einem Schwellwert für einen optischen Durchbruch liegen, derart überdeckend ins Gewebe bzw. Material einzubringen, daß auch damit eine Material- bzw. Gewebetrennung erreicht wird.
  • Dieses Konzept der Schnitterzeugung im Hornhautgewebe erlaubt eine große Vielfalt von Schnitten. Der behandelnde Chirurg hat deshalb theoretisch eine sehr große Freiheit bei der Wahl des Schnittes. Dies gilt allerdings nicht für den Ansatz der WO 03/005920 , da hier das einzufügende Implantat automatisch die Schnittfläche vorgibt. Gemäß der Druckschrift wird das Implantat zuerst exakt vermessen, woraus sich dann automatisch die Form der für das Implantat in der Hornhaut zu erzeugenden Tasche und damit auch die Schnittfläche in der Augenhornhaut zwangsläufig ergibt. Die US 2006/0020259 A1 befaßt sich überhaupt nicht mit der Schnittform, sondern spricht lediglich von einem „vorbestimmten Schnittmuster". Auch ist in dieser Druckschrift die Geometrie bei Empfänger wie Spenderhornhaut gleich, weshalb die Steuerparameter der Lasereinrichtung ebenfalls gleich sind.
  • Somit bieten beide Entgegenhaltungen für einen Fachmann keinen Ansatzpunkt, wie denn das Schnittmuster zu wählen sei. Hier setzt die Erfindung an. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Unterstützung bereitzustellen, mit der die große Vielfalt an möglichen Schnittgeometrien voll ausgeschöpft werden kann, ohne daß unerwünschte Einflüsse durch vorgegebene Formen eines Implantates oder vorbestimmter Schnittflächen in der Empfängerhornhaut entstehen. Auch soll größere Freiheit bei der Wahl des Transplantationsmaterials bestehen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einer Planungseinrichtung zum Erzeugen von Steuerdaten für eine Behandlungsvorrichtung zur Augenhornhaut-Transplantation, die mittels einer Lasereinrichtung durch zumindest eine Schnittfläche in der Hornhaut ein zu entnehmendes Hornhaut-Volumen von der umgebenden Hornhaut trennt und durch zumindest eine Schnittfläche in einem Transplantationsmaterial ein in die Hornhaut einzufügendes Transplantat vom umgebenden Transplantationsmaterial trennt, wobei die Planungseinrichtung eine Schnittstelle zum Zuführen von Meßdaten über Parameter der Hornhaut aufweist, Berechnungsmittel zum Festlegen der Hornhaut-Schnittfläche aufweist unter Verwendung der Meßdaten, die das zu entnehmende Hornhaut-Volumen begrenzt, wobei die Berechnungsmittel weiter abhängig von der festgelegten Hornhaut-Schnittfläche die Transplantat-Schnittfläche bestimmen, die das Transplantat begrenzt, und für die Hornhaut-Schnittfläche und die Transplantat-Schnittfläche jeweils einen Steuerdatensatz zur Ansteuerung der Lasereinrichtung erzeugen, wobei durch die Lasereinrichtung mit den Steuerdatensätzen die jeweiligen Schnittflächen erzeugbar sind, um das Hornhaut-Volumen und das Transplantat zu isolieren und entfernbar und das Transplantat übertragbar zu machen.
  • Die Aufgabe wird weiter gelöst mit einer Behandlungsvorrichtung zur Transplantation von Hornhaut eines Auges eines Patienten, die eine Schnittstelle zum Zuführen von Meßdaten über Parameter der Hornhaut und zum Zuführen von Transplantationsmaterial-Daten über Parameter des Transplantationsmaterials, die Lasereinrichtung, welche mittels Laserstrahlung gemäß Steuerdaten durch zumindest eine Schnittfläche in der Hornhaut ein zu entnehmendes Hornhaut-Volumen von der umgebenden Hornhaut trennt und durch zumindest eine Schnittfläche in einem Transplantationsmaterial ein in die Hornhaut einzufügendes Transplantat vom umgebenden Transplantationsmaterial trennt, und eine Planungseinrichtung nach der oben beschriebenen Art zum Erzeugen der Steuerdaten nach der oben beschriebenen Art.
  • Die Aufgabe wird weiter gelöst mit einem Verfahren zum Erzeugen von Steuerdaten für eine Behandlungsvorrichtung zur Augenhornhaut-Transplantation, die mittels einer Lasereinrichtung durch zumindest eine Schnittfläche in der Hornhaut ein zu entnehmendes Hornhaut-Volumen von der umgebenden Hornhaut trennt und durch zumindest eine Schnittfläche in einem Transplantationsmaterial ein in die Hornhaut einzufügendes Transplantat vom umgebenden Transplantationsmaterial trennt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Bereitstellen von Meßdaten über Parameter der Hornhaut, Festlegen einer Hornhaut-Schnittfläche unter Verwendung der Meßdaten, die das zu entnehmende Hornhaut-Volumen begrenzt, automatisches Bestimmen einer Transplantat-Schnittfläche abhängig von der zur festgelegten Hornhaut-Schnittfläche, wobei die Transplantat-Schnittfläche das Transplantat begrenzt, und Erzeugen jeweils eines Steuerdatensatzes für die Hornhaut-Schnittfläche und die Transplantat-Schnittfläche zur Ansteuerung der Lasereinrichtung, so daß durch die Lasereinrichtung mit den Steuerdatensätzen die jeweiligen Schnittflächen erzeugbar sind, um das Hornhaut-Volumen und das Transplantat zu isolieren und entfernbar und das Transplantat übertragbar zu machen.
  • Die Aufgabe wird schließlich ebenfalls gelöst durch ein Verfahren zur Augenhornhaut-Transplantation wobei mittels eine Behandlungsvorrichtung mit einer Lasereinrichtung durch zumindest eine Schnittfläche in der Hornhaut ein zu entnehmendes Hornhaut-Volumen von der umgebenden Hornhaut getrennt und durch zumindest eine Schnittfläche in einem Transplantationsmaterial ein in die Hornhaut einzufügendes Transplantat vom umgebenden Transplantationsmaterial getrennt werden, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Bereitstellen von Meßdaten über Parameter der Hornhaut, Festlegen einer Hornhaut-Schnittfläche unter Verwendung der Meßdaten, die das zu entnehmende Hornhaut-Volumen begrenzt, automatisches Bestimmen einer Transplantat-Schnittfläche abhängig von der zur festgelegten Hornhaut-Schnittfläche, wobei die Transplantat-Schnittfläche das Transplantat begrenzt, und Erzeugen jeweils eines Steuerdatensatzes für die Hornhaut-Schnittfläche und die Transplantat-Schnittfläche zur Ansteuerung der Lasereinrichtung, Übertragen der Streuerdaten zur Behandlungsvorrichtung und Erzeugen der jeweiligen Schnittflächen durch Ansteuern der Lasereinrichtung mit den Steuerdatensätzen, Isolieren und Entfernen des Hornhaut-Volumens und des Transplantats und Einfügen des Transplantats.
  • Die Erfindung sieht also eine Planungseinrichtung bzw. eine Behandlungsvorrichtung sowie entsprechende Planungs- und Behandlungsverfahren vor, die bei der Erzeugung von Steuerdaten bzw. der Augenhornhauttransplantation dahingehend unterstützen, daß die in der Empfängerhornhaut auszubildende Hornhaut-Schnittfläche frei gewählt werden kann, ohne daß Rücksicht auf die Erzeugung der Transplantat-Schnittfläche, mit welcher das Transplantat aus dem Spendermaterial erzeugt wird, zu nehmen ist. Das Transplantatmaterial kann dabei sowohl menschliche oder tierische Spenderhornhaut als auch ein künstliches, insbesondere biotechnologisch hergestelltes Material umfassen.
  • Erfindungsgemäß wird in der Planungseinrichtung, wie auch der damit ausgerüsteten Behandlungsvorrichtung bzw. im Verfahren zum Erzeugen der Steuerdaten bzw. zur Hornhauttransplantation automatisch zu der frei festgelegten Hornhautschnittfläche der passende Steuerdatensatz erzeugt bzw. die passende Ansteuerung der Behandlungsvorrichtung bewirkt, um das Transplantat entsprechend zu schneiden. Die festgelegte Hornhaut-Schnittfläche kann dabei sowohl aus einem voreingestellten Satz ausgewählt sein, als auch frei vorgegeben oder aus vorgegebenen Mustern zusammengesetzt bzw. durch Modifikation voreingestellter Muster gegeben sein.
  • Vorzugsweise werden bei der Festlegung der Transplantat-Schnittfläche Transplantationsmaterial-Daten berücksichtigt, da dann größere Freiheit bei der Wahl des Transplantationsmaterials besteht. Die Planungseinrichtung verfügt dazu zweckmäßigerweise über eine Schnittstelle zum Zuführen von Transplantationsmaterial-Daten über Parameter des Transplantationsmaterials.
  • Die Meßdaten über Parameter der Empfänger-Hornhaut wie ggf. auch die Transplantationsmaterial-Daten über Parameter des Transplantationsmaterials werden zweckmäßigerweise durch eine Vermessung des Empfängerauges bzw. der Empfänger-Hornhaut bzw. des Transplantationsmaterials gewonnen. insbesondere ist es möglich, die Geometrie des Auges, insbesondere der Kornea vom Empfänger und gegebenenfalls Spender mit einem Diagnosegerät zu erfassen. Dafür sind insbesondere OCT- und ultraschallbasierte Systeme geeignet, beispielsweise das Gerät IOL-Master oder AC-Master oder Visante der Carl Zeiss Meditec AG, oder andere optische Kohärenztomographie verwendende Systeme. Die erfaßten Geometrien von Empfänger und Spender können beispielsweise der Cornea-Vorderseite und der Cornea-Rückseite umfassen und gegebenenfalls auch Strukturen innerhalb der Cornea. Bei Bedarf können auch die Position der Augenlinse und die Parameter weiterer Grenzflächen oder optisch wirksamer Flächen gemessen und berücksichtigt werden.
  • Die Planungseinrichtung ist vorzugsweise in Form einer Planungsstation ausgebildet, die beispielsweise einem Anwender auf einem Bildschirm die erfaßten Meßdaten bzw. Transplantationsmaterial-Daten einzeln oder gemeinsam oder auch überlagert graphisch darstellt. Da es sich mitunter über eine räumlich komplexe Planungsaufgabe handelt, ist vorzugsweise ein 3D-Monitor zur Arbeitserleichterung vorgesehen.
  • An den Berechnungsmitteln ist zweckmäßigerweise einem Benutzer die Eingabe von Schnittgeometrien, die dann später ausgeführt werden, ermöglicht. Die Planung der Schnittgeometrien kann dann ähnlich einem CAD-System in Form einer speziellen Sprachsyntax oder mittels graphischer Eingabe erfolgen. Grundsätzlich ist es möglich, daß der Anwender auch aus einer Art Baukasten gewünschte Formen auswählen, dimensionieren und kombinieren kann. In bevorzugten Ausführungsformen stehen weiter softwarebasierte Kontrollmechanismen zur Verfügung, um die geometrische Konsistenz der vorgewählten Schnitte zu prüfen, beispielsweise um Überlappungen bzw. Berührungen von Schnitten zu erfassen und zu bewerten.
  • Die Berechnungsmittel ermöglichen dem Anwender eine individuelle Gestaltung der Schnittführung bei weitestgehend freier Formgebung. Sie können dazu einen Computer umfassen.
  • Zur weiteren Unterstützung ist es in den Berechnungsmitteln bzw. dem zugehörigen Verfahren vorgesehen, zur Vereinfachung der Festlegung der Hornhaut-Schnittfläche die Anwendung von Symmetrien auszuwerten. Beispielsweise können Flächen- und Randschnitte in Vorgaben zylindersymmetrisch angelegt werden. Zusätzlich und alternativ sind winkelabhängige Streckungsfaktoren zur Elliptisierung möglich. Vorzugsweise sehen die Mittel zum Festlegen vor, daß der Anwender Randformen programmieren bzw. vorgeben kann, die aufgrund seiner Kenntnis oder Vermutung für die Einwachsung des Transplantates günstig sind. Dies schließt ein, daß er Randschnitte vorgeben kann, die es ihm ermöglichen, auf Nähte zur Fixierung des Transplantates zu verzichten.
  • Bei der Augenhornhauttransplantation steht üblicherweise der Ersatz des erkrankten oder verletzten Hornhautgewebes im Vordergrund. Der Patient soll dadurch seine Sehkraft wiedergewinnen. In einer bevorzugten Weiterbildung wird deshalb zusätzlich auch noch eine refraktive Korrektur bzw. die Änderung der Refraktion durch die Transplantation berücksichtigt, um eventuell erforderliche refraktive Nachkorrekturen möglichst zu vermeiden. Es ist deshalb in einer Weiterbildung vorgesehen, daß die Berechnungsmittel bei der Bestimmung der Transplantat-Schnittfläche abhängig von einer vorgegebenen Refraktionsänderung eine geometrische Abweichung zwischen Hornhaut-Volumen und Transplantat bewirken, um mit der Transplantation neben dem Gewebeersatz gezielte refraktive Wirkung erreichen. Dies ermöglicht es, ein Transplantat so auszubilden, daß es nach dem Einsetzen zusammen mit den übrigen refraktiv wirkenden Organen des Empfängerauges eine bestimmte refraktive Wirkung hat, welche beispielsweise eine zuvor vorhandene Fehlsichtigkeit korrigiert. Die Erfindung beinhaltet in dieser Weiterbildung weiter vorzugsweise ein Software-Werkzeug zur Bewertung der refraktiven Wirkung der Transplantation sowie Mittel zur Optimierung mindestens eines refraktiven Schnittes hinsichtlich der vorgegebenen Refraktionsänderung.
  • Der Austausch von Hornhautgewebe im Wege der Transplantation wirkt sich natürlich ganz grundsätzlich auf die optische Abbildungsqualität aus, da in der Hornhaut Grenzflächen erzeugt werden, die zuvor nicht vorhanden waren. Die Lage der Grenzflächen und damit die Lage der Hornhaut-Schnittfläche ist von großer Bedeutung. Um die Schnittfläche nun so legen zu können, daß damit möglichst geringe Beeinträchtigungen der optischen Abbildungsqualität des transplantierten Auges erzeugt werden, ist erfindungsgemäß für die Planungseinrichtung bzw. die Behandlungsvorrichtung eine Weiterbildung vorgesehen, bei der die Berechnungsmittel die optische Abbildungsqualität des transplantierten Auges, die sich nach der Durchführung der Transplantation einstellt, als Funktion der Hornhaut-Schnittfläche berechnen und auf einer Anzeigeeinrichtung darstellen. Möglich ist hier beispielsweise ein Testbild oder Wellenfrontprognosedaten, dessen/deren Wiedergabe entsprechend der Abbildungsqualität modifiziert wird. Bei der Festlegung der Schnittfläche sieht man dann automatisch, wie sich die Wahl der Schnittflächengeometrie auf die optische Abbildungsqualität auswirkt.
  • Um einen möglichst hohen Automatisierungsgrad zu erreichen, ist es auch möglich, daß bei den Berechnungsmitteln lediglich das Hornhaut-Volumen, welches bei der Hornhauttransplantation entnommen werden soll, eingegeben bzw. vorgegeben wird und die Berechnungsmittel dann mit unter Verwendung vorbestimmter Schnittgeometrien bzw. numerischer Optimierungsalgorithmen automatisch eine Vorgabe für die Hornhaut-Schnittfläche festlegen. Optional kann diese Vorgabe dann noch verändert werden.
  • Diese Veränderung ist einem Bediener dann besonders erleichtert, wenn eine Anzeigeeinrichtung zur visuellen Darstellung der Hornhaut und des Transplantationsmaterials mit einer gleichzeitigen Darstellung der Hornhaut-Schnittfläche und der Transplantat-Schnittfläche vorgesehen ist.
  • Die Erzeugung der Meßdaten bzw. der Transplantations-Materialdaten kann dabei optional mittels einer oder mehrerer der folgenden Einrichtungen erfolgen: Autorefraktor, Refraktometer, Keratometer, Aberrometer, Wellen von Vermessungseinrichtung, OCT.
  • In der Behandlungsvorrichtung ist in einer Weiterführung der Erfindung zusätzlich eine intraoperative Kontrolle der Schnittführung vorgesehen, so daß der Fortschritt der Schnittführung kontinuierlich überwacht wird. Zusätzlich kann die Messung des Operationsergebnisses mittels eines integrierten Diagnosegerätes oder eines vernetzten Diagnosegerätes, das beispielsweise eines der vorgenannten Meßgeräte sein kann, vorgesehen werden. Das Operationsergebnis kann dabei hinsichtlich Paßgenauigkeit des eingefügten Transplantates, Größe von Hohlräumen bzw. Freiheit von Hohlräumen, Faltenbildung in der Hornhaut oder im eingefügten Transplantat, Anzahl, Größe von Epithelzellen, die ins Stroms verschleppt wurden, bzw. Freiheit von solchen Epithelzellen, Verschmutzungen in der Hornhaut z. B. durch Fasern, etc. definiert sein.
  • Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Behandlungsvorrichtung mit einer Planungseinrichtung zum Durchführen einer Hornhauttransplantation,
  • 2 eine schematische Darstellung der Wirkung der Laserstrahlung, die in der Behandlungsvorrichtung der 1 verwendet wird,
  • 3 eine weitere Schemadarstellung des Behandlungsgerätes der 1 hinsichtlich der Einbringung der Laserstrahlung,
  • 4 eine schematische Schnittdarstellung durch die Augenhornhaut zur Veranschaulichung der Entnahme des Hornhaut-Volumens im Zusammenhang mit der Hornhauttransplantation,
  • 5a eine perspektivische Darstellung eines in der Empfängerhornhaut erzeugten Hohlraums,
  • 5b eine perspektivische Darstellung des Transplantates vor der Einfügung in die Empfängerhornhaut,
  • 6 eine Schemadarstellung hinsichtlich des Aufbaus des Behandlungsgerätes der 1 mit besonderem Bezug auf die dort vorhandene Planungseinrichtung und
  • 7 ein Blockschaltbild zur Funktion der Planungseinrichtung.
  • Eine Behandlungsvorrichtung für die Augenhornhaut-Transplantation ist in 1 dargestellt und mit dem allgemeinen Bezugszeichen 1 versehen. Mit der Behandlungsvorrichtung 1 wird eine Hornhauttransplantation an einem Auge 2 eines Patienten 3 durchgeführt. Dazu weist die Behandlungsvorrichtung 1 eine Lasereinrichtung 4 auf, die aus einer Laserquelle 5 einen Laserstrahl 6 abgibt, welcher als fokussierter Strahl 7 in das Auge 2 bzw. die Augenhornhaut gerichtet wird. Vorzugsweise ist der Laserstrahl 6 ein gepulster Laserstrahl mit einer Wellenlänge zwischen 400 Nanometer und 10 Mikrometer. Weiter liegt die Pulslänge des Laserstrahls 6 im Bereich zwischen 1 Femtosekunde und 10 Pikosekunden, wobei Pulswiederholraten von 1 bis 1000 Kilohertz und Pulsenergien zwischen 0,01 Mikrojoule und 10 Mikrojoule möglich sind. Die Behandlungsvorrichtung 1 erzeugt somit in der Hornhaut des Auges 2 durch Ablenkung der gepulsten Laserstrahlung eine Schnittfläche. In der Lasereinrichtung 4 bzw. deren Laserquelle 5 ist deshalb dazu noch ein Scanner 8 sowie ein Strahlungsintensitätsmodulator 9 vorgesehen.
  • Der Patient 3 befindet sich auf einer Liege 10, die in drei Raumrichtungen verstellbar ist, um das Auge 2 passend zum Einfall des Laserstrahls 6 auszurichten. In bevorzugter Bauweise ist die Liege 10 motorisch verstellbar.
  • Die Ansteuerung kann insbesondere durch ein Steuergerät 11 erfolgen, das grundsätzlich den Betrieb der Behandlungsvorrichtung 1 steuert und dazu über geeignete Datenverbindungen, beispielsweise Verbindungsleitungen 12 mit der Behandlungsvorrichtung verbunden ist. Natürlich kann diese Kommunikation auch über andere Wege, beispielsweise Lichtleiter oder per Funk geschehen. Das Steuergerät 11 nimmt die entsprechenden Einstellungen, Zeitsteuerung an der Behandlungsvorrichtung 1, insbesondere der Lasereinrichtung 4 vor und bewerkstelligt damit entsprechende Funktionen der Behandlungsvorrichtung 1.
  • Wie in 1 dargestellt ist, ist im Rahmen der Behandlungsvorrichtung 1 nicht nur die Liege 10, auf welcher der Patient 3 zu liegen kommt, vorgesehen, sondern auch eine Halterung 13, welche beispielsweise über eine Fassung 14 eine Spenderhornhaut (in 1 nicht dargestellt) hält. Die Halterung 13 ist dabei passend für die Form der vorliegenden Spenderhornhaut vorgesehen. Handelt es sich beispielsweise um ein Spenderauge, kann die in 1 exemplarisch gezeigte Fassung 14 verwendet werden. Bei bereits entnommener Hornhaut oder bei synthetisch erzeugter Hornhaut bzw. bei Hornhaut aus tierischem Gewebe kann die Halterung auch anders und z. B. ohne Fassung 14 ausgebildet sein. Grundsätzlich ist die Halterung 14 passend zum Transplantationsmaterial ausgebildet, aus dem das Transplantat geschnitten ist.
  • Die Behandlungsvorrichtung 1 weist weiter noch eine Fixiereinrichtung 15 auf, welche die Hornhaut des Auges 2 gegenüber der Lasereinrichtung 4 lagefixiert. Diese Fixiereinrichtung 15 kann dabei ein bekanntes Kontaktglas 45 umfassen, an das die Augenhornhaut durch Unterdruck angelegt wird und das der Augenhornhaut eine gewünschte geometrische Form verleiht. Solche Kontaktgläser sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der DE 10 2005 040 338 A1 . Der Offenbarungsgehalt dieser Druckschrift wird, soweit die Beschreibung einer Bauform des für die Behandlungsvorrichtung 1 möglichen Kontaktglases 45 betroffen ist, hier vollumfänglich einbezogen.
  • Das Steuergerät 11 der Behandlungsvorrichtung 1 weist weiter noch eine Planungseinrichtung 16 auf, die später noch näher erläutert werden wird.
  • 2 zeigt schematisch die Wirkungsweise des einfallenden Laserstrahls 6. Der Laserstrahl 6 wird fokussiert und fällt als der fokussierte Laserstrahl 7 in die Hornhaut 17 des Auges 2. Zur Fokussierung ist eine schematisch eingezeichnete Optik 18 vorgesehen. Sie bewirkt in der Hornhaut 17 einen Fokus, in dem die Laserstrahlungsenergiedichte so hoch ist, daß in Kombination mit der Pulslänge der gepulsten Laserstrahlung 6 ein nicht-linearer Effekt in der Hornhaut 17 auftritt. Beispielsweise kann jeder Puls der gepulsten Laserstrahlung 6 im Fokus 19 einen optischen Durchbruch in der Augenhornhaut 17 erzeugen, welche wiederum eine in 2 nur schematisch angedeutete Plasmablase initiiert. Bei Entstehung der Plasmablase umfaßt die Gewebsschichttrennung ein größeres Gebiet als den Fokus 19, obwohl die Bedingungen zur Erzeugung des optischen Durchbruches nur im Fokus 19 erreicht werden. Damit von jedem Laserpuls ein optischer Durchbruch erzeugt wird, muß die Energiedichte, d. h. die Fluence der Laserstrahlung oberhalb eines gewissen, pulslängenabhängigen Schwellwertes liegen. Dieser Zusammenhang ist dem Fachmann beispielsweise aus der DE 69500997 T2 bekannt. Alternativ kann ein gewebetrennender Effekt auch durch gepulste Laserstrahlung erreicht werden, indem mehrere Laserstrahlungspulse in einem Bereich abgegeben werden, wobei sich die Fokus-Spots überlappen. Es wirken dann mehrere Laserstrahlungspulse zusammen, um einen gewebetrennenden Effekt zu erreichen.
  • Die Art der Gewebetrennung, die die Behandlungsvorrichtung 1 einsetzt, ist jedoch für die nachfolgende Beschreibung nicht weiter relevant; wesentlich ist lediglich, daß eine Schnittflächenerzeugung in der Hornhaut 17 des Auges 2 stattfindet.
  • Um nun eine Augenhornhauttransplantation auszuführen, wird mittels der Laserstrahlung 6 aus einem Gebiet innerhalb der Hornhaut 17 ein Hornhautvolumen entfernt, indem dort Gewebeschichten getrennt werden, die das Hornhaut-Volumen isolieren und dann dessen Entnahme ermöglichen. Zur Isolierung des zu entfernenden Hornhaut-Volumens wird z. B. im Falle der gepulst eingebrachten Laserstrahlung die Lage des Fokus 17 der fokussierten Laserstrahlung 7 in der Hornhaut 17 verstellt. Dies ist schematisch in 3 gezeigt.
  • In 3 sind die Elemente der Behandlungsvorrichtung 1 nur insoweit eingetragen, als sie zum Verständnis der Schnittflächenerzeugung erforderlich sind. Der Laserstrahl 6 wird, wie bereits erwähnt, in einem Fokus 19 in der Hornhaut 19 gebündelt, und die Lage des Fokus 19 in der Hornhaut wird verstellt, so daß zur Schnittflächenerzeugung an verschiedenen Stellen fokussierende Energie aus Laserstrahlungspulsen in das Gewebe der Hornhaut 17 eingetragen wird. Die Laserstrahlung 6 wird von der Laserquelle 5 vorzugsweise als gepulste Strahlung bereitgestellt. Der Scanner 8 ist in der Bauweise der 3 zweiteilig aufgebaut und besteht aus einem xy-Scanner 8a, der in einer Variante durch zwei im wesentlichen orthogonal ablenkende Galvanometerspiegel realisiert ist. Der Scanner 8a lenkt den von der Laserquelle 5 kommenden Laserstrahl 6 zweidimensional ab, so daß nach dem Scanner 9 ein abgelenkter Laserstrahl 20 vorliegt. Der Scanner 8a bewirkt somit eine Verstellung der Lage des Fokus 19 im wesentlichen senkrecht zur Haupteinfallsrichtung des Laserstrahls 6 in der Hornhaut 17. Zur Verstellung der Tiefenlage ist neben dem xy-Scanner 8a im Scanner 8 noch ein z-Scanner 8b vorgesehen, der beispielsweise als verstellbares Teleskop ausgebildet ist. Der z-Scanner 8b sorgt dafür, daß die z-Position der Lage des Fokus 19, d. h. dessen Position auf der optischen Achse des Einfalls verändert wird. Der z-Scanner 8b kann dem xy-Scanner 8a nach- oder vorgeordnet sein.
  • Für das Funktionsprinzip der Behandlungsvorrichtung 1 ist die Zuordnung der einzelnen Koordinaten zu dem Raumrichtungen nicht wesentlich, genau so wenig, daß der Scanner 8a um zueinander rechtwinklige Achsen ablenkt. Vielmehr kann jeder Scanner verwendet werden, der in der Lage ist, den Fokus 19 in einer Ebene zu verstellen, in der die Einfallsachse der optischen Strahlung nicht liegt.
  • Natürlich können auch beliebige nicht-kathesische Koordinatensystem zur Ablenkung bzw. Steuerung der Lage des Fokus 19 verwendet werden. Beispiele dafür sind Kugelkoordinaten oder zylindrische Koordinaten.
  • Die Steuerung der Lage des Fokus 19 erfolgt mittels der Scanner 8a, 8b unter Ansteuerung durch das Steuergerät 11, das entsprechende Einstellungen an der Laserquelle 5, dem (in 3 nicht gezeigten) Modulator 9 sowie dem Scanner 8 vornimmt. Das Steuergerät 11 sorgt für einen geeigneten Betrieb der Laserquelle 5 sowie die hier exemplarisch geschilderte dreidimensionale Fokusverstellung, so daß letztendlich eine Schnittfläche ausgebildet wird, die ein bestimmtes Hornhaut-Volumen isoliert, das bei der Transplantation entfernt werden soll.
  • Die Steuereinrichtung 11 arbeitet nach vorgegebenen Steuerdaten, welche beispielsweise bei der hier lediglich exemplarisch geschilderten Lasereinrichtung 4 als Zielpunkte für die Fokusverstellung vorgegeben sind. Die Steuerdaten sind in der Regel in einem Steuerdatensatz zusammengefaßt. Dies ergibt geometrische Vorgaben für die auszubildende Schnittfläche, beispielsweise die Koordinaten der Zielpunkte als Muster vor. Der Steuerdatensatz enthält dann in dieser Ausführungsform auch konkrete Stellenwerte für den Fokuslagenverstellmechanismus, z. B. für den Scanner 8.
  • Die Erzeugung der Schnittfläche mit der Behandlungsvorrichtung 1 ist exemplarisch in 4 gezeigt. Ein Hornhaut-Volumen 21 in der Hornhaut 17 wird durch Verstellung des Fokus 19, in dem der fokussierte Strahl 7 gebündelt ist, isoliert. Dazu werden Schnittflächen ausgebildet, die hier exemplarisch als anteriore Flap-Schnittfläche 22 sowie als posteriore Lentikel-Schnittfläche 23 ausgebildet sind. Diese Begriffe sind hier lediglich exemplarisch zu verstehen und sollen den Bezug auf das herkömmliche Lasik- oder Flex-Verfahren herstellen, für das die Behandlungsvorrichtung 1, wie bereits geschildert, bekannt ist. Wesentlich ist hier lediglich, daß die Schnittflächen 22 und 23 sowie nicht weiter bezeichnete Randschnitte das Hornhaut-Volumen 21 isolieren. Durch einen Randschnitt 24 kann weiter eine das Hornhaut-Volumen 21 anterior begrenzende Hornhautlamelle abgeklappt werden, so daß das Hornhaut-Volumen 21 entnehmbar ist. Die Art der Isolierung des Hornhaut-Volumens 21 und dessen Entnahme ist für die vorliegende Erfindung jedoch nicht weiter wesentlich; auch andere Ausführungen sind möglich.
  • 5a zeigt schematisch den Zustand nach der Entnahme des Hornhaut-Volumens. In der Hornhaut 17 ist dann eine Kammer 25 gebildet, die als Hohlraum zur Aufnahme des Transplantates dient. Das Transplantat wird aus einem Transplantationsmaterial ebenfalls mittels der Behandlungsvorrichtung 1 geschnitten, wobei vorzugsweise genau die selben Effekte und Mechanismen zur Anwendung kommen, die zur Erzeugung der Kammer 25 eingesetzt wurden. Das derart erzeugte Transplantat 26 wird dann, wie 5b zeigt, in die Kammer 25 eingesetzt, was in 5b durch Pfeile 27 veranschaulicht ist.
  • 6 zeigt schematisch die Behandlungsvorrichtung 1, und anhand ihr soll die Bedeutung der Planungseinrichtung 16 näher erläutert werden. Die Behandlungsvorrichtung 1 weist in dieser Variante mindestens zwei Einrichtungen oder Module auf. Die bereits geschilderte Lasereinrichtung 4 gibt den Laserstrahl 6 auf das Auge 2 ab. Der Betrieb der Lasereinrichtung 4 erfolgt dabei, wie bereits geschildert, voll automatisch durch das Steuergerät 11, d. h. die Lasereinrichtung 4 startet auf ein entsprechendes Startsignal hin die Erzeugung und Ablenkung des Laserstrahls 6 und erzeugt dabei Schnittflächen, die auf die beschriebene Art und Weise aufgebaut sind, um das Hornhaut-Volumen 21 zu entnehmen bzw. aus dem Transplantationsmaterial das Transplantat 26 zu erzeugen. Die für den Betrieb erforderlichen Steuersignale empfängt die Lasereinrichtung 5 vom Steuergerät 11, dem zuvor entsprechende Steuerdaten bereitgestellt wurden. Dies erfolgt mittels der Planungseinrichtung 16, die in 6 lediglich exemplarisch als Bestandteil des Steuergeräts 11 gezeigt ist. Natürlich kann die Planungseinrichtung 16 auch eigenständig ausgebildet sein und drahtgebunden oder drahtlos mit der Steuereinrichtung 11 kommunizieren. Wesentlich ist dann lediglich, daß ein entsprechender Datenübertragungskanal zwischen der Planungseinrichtung 16 und dem Steuergerät 11 vorgesehen ist.
  • Die Planungseinrichtung 16 erzeugt einen Steuerdatensatz, der dem Steuergerät 11 zur Ausführung der Transplantation zur Verfügung gestellt wird. Dabei verwendet die Planungseinrichtung Meßdaten über die Hornhaut des Auges sowie Transplantationsmaterial-Daten über das Transplantationsmaterial, aus dem das Transplantat 26 geschnitten werden soll. Diese Daten stammen in der hier beschriebenen Ausführungsform aus einer Meßeinrichtung 28, die das Auge 2 des Patienten 2 zuvor vermessen hat. Eine ähnliche Meßeinrichtung 28 kann auch für das Transplantationsmaterial vorgesehen werden. Natürlich kann die Meßeinrichtung 28 auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und die entsprechenden Daten an die Schnittstelle 29 der Planungseinrichtung 16 übermitteln.
  • Die Daten über das Transplantationsmaterial können auch aus anderen Quellen stammen und müssen nicht zuvor direkt durch eine Messung erzeugt werden.
  • Die Planungseinrichtung unterstützt nun den Bediener der Behandlungsvorrichtung 1 bei der Festlegung der Schnittfläche zur Isolierung des Hornhaut-Volumens 21. Dies kann bis zu einer voll automatischen Festlegung der Schnittflächen gehen, die beispielsweise dadurch bewirkt werden kann, daß die Planungseinrichtung 16 aus den Meßdaten das zu entnehmende Hornhaut-Volumen 21 erkennt, dessen Begrenzungsflächen als Schnittflächen definiert und daraus entsprechende Steuerdaten für das Steuergerät 11 erzeugt. Am anderen Ende des Automatisierungsgrades kann die Planungseinrichtung 16 Eingabemöglichkeiten vorsehen, an denen ein Benutzer die Schnittflächen in Form von geometrischen Parametern etc. eingibt. Zwischenstufen sehen Vorschläge für die Schnittflächen vor, welche die Planungseinrichtung 16 automatisch generiert und die von einem Bearbeiter dann modifizierbar sind. Grundsätzlich können all diejenigen Konzepte, die im vorstehend allgemeineren Beschreibungsteil bereits erläutert wurden, hier in der Planungseinrichtung 16 zur Anwendung kommen.
  • Nach Festlegung der Schnittflächen für das Hornhaut-Volumen 21 erzeugt die Planungseinrichtung 16 mittels einer in ihr vorgesehenen Berechnungseinheit (z. B. einem Computer) zum einen die Steuerdaten für das Erzeugen der Kammer 25 und berechnet zum anderen auch die Schnittflächen zum Schneiden der Transplantates 26. Dabei berücksichtigt sie vorzugsweise die Transplantationsmaterial-Daten. Die Erzeugung der Steuerdaten für den Transplantationsschnitt geschieht automatisch.
  • Weiter kann eine gewünschte Fehlsichtigkeitskorrektur vorgegeben werden, die die Berechnungseinheit dann zu einer geometrischen Abweichung zwischen Kammer 25 und Transplantat 26 umsetzt, um die Cornea-Refraktion entsprechend zu verändern.
  • 7 zeigt ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Funktion der Planungseinrichtung 16. Die Planungseinrichtung 16 dient dazu, um Schnittflächen für die Augenhornhaut-Transplantation festzulegen. Sie enthält dazu Daten über das Auge sowie Daten über das Transplantationsmaterial zugeführt und erzeugt, vorzugsweise abhängig von vorher eingegebenen Vorgaben, die Steuerdaten für die Erzeugung der Schnittfläche am Auge sowie automatisch dazu passende Steuerdaten zum Schneiden des Transplantates. Es ist für die Planungseinrichtung dabei wesentlich, daß zuerst die Festlegung der Schnittfläche für die Isolation des Hornhautvolumens festgelegt werden und dann basierend auf diesen Hornhaut-Schnittflächen die entsprechenden Transplantat-Schnittflächen ermittelt werden. Diese Ermittlung erfolgt vorzugsweise vollautomatisch.
  • Dabei können Vorgaben berücksichtigt werden, die aus Geometrie und Aufbau des Transplantationsmaterials herrühren. Zusätzliche Vorgaben, die bei der automatischen Ermittlung der Transplantat-Schnittfläche eingehen können, ist die bereits erwähnte Fehlsichtigkeitskorrektur. Die Transplantat-Schnittfläche wird dabei so abweichend von der Hornhaut-Schnittfläche geformt, daß das Transplantat nach seiner Einfügung zusammen mit den übrigen refraktiven Elementen des Empfängerauges eine bestimmte refraktive Wirkung hat.
  • Die Planungseinrichtung 16 verwertet in einer speziellen Ausführung die Erfassung der Geometrie des Empfängerauges, insbesondere der Hornhaut des Empfängerauges, und vorzugsweise, wie erläutert, auch die Geometrie des Transplantationsmaterials, z. B. einer Spenderhornhaut. Hierfür sind die bereits im allgemeinen Teil der Beschreibung erwähnten Meß- oder Diagnoseeinrichtungen geeignet und können über einen entsprechenden Datenkommunikationskanal mit der Planungseinrichtung 16 in Verbindung treten, wie zuvor bereits geschildert.
  • Die erfaßbaren Geometrien des Empfängerauges bzw. des Transplantationsmaterials umfassen beispielsweise die Form der Hornhautvorderseite und der Hornhautrückseite sowie auch Strukturen innerhalb der Empfängerhornhaut, sowie gegebenenfalls auch die Position der Augenlinse und weiterer Grenzflächenparameter. In einer bevorzugten Ausführungsform werden einzelne oder mehrere dieser Geometrien bzw. geometrischen Parameter dem Anwender auf einem Bildschirm graphisch dargestellt, wobei auch eine überlagerte graphische Darstellung möglich ist. Die Planung der Schnittgeometrien kann von der Planungseinrichtung 16 ähnlich einem CAD-System in Form einer speziellen Sprachsyntax oder mittels graphischer Eingabe unterstützt werden. Auch ist es zweckmäßigerweise möglich, an der Planungseinrichtung einen Speicher vorzusehen, der mögliche Geometrien für die Hornhaut-Schnittfläche vorhält, beispielsweise in Art eines Baukastens. Der Anwender kann dann die gewünschten Formen auswählen, dimensionieren und kombinieren. Darüber hinaus kann die Planungseinrichtung 16 weiter spezielle Kontrollmechanismen aufweisen, welche die Überlappung bzw. Berührung von Schnittflächen bei der Festlegung der Hornhaut-Schnittfläche überprüft und bewertet und ggf. eine entsprechende Anzeige vornimmt bzw. einen vom Anwender eingegebenen Schnitt zurückweist.
  • Dem Anwender kann man auf diese Weise eine individuelle Gestaltung des Schnittes erleichtern, bei weitestgehend freier Formgebung. Zur Vereinfachung der Formgebung ist es zu bevorzugen, daß die Planungseinrichtung Symmetrien bei der Schnittflächengenerierung ausnutzt. Beispielsweise können Flächen- und Randschnitte vorzugsweise zylindersymmetrisch angelegt sein. Zusätzlich sind winkelabhängige Streckungsfaktoren zur Elliptisierung möglich. Darüber hinaus kann die Planungseinrichtung vorsehen, daß Randflächen des Hornhautvolumens vorgegeben werden können, die auf Nähte zur Fixierung des Transplantats verzichten.
  • Natürlich kann die Planungseinrichtung wie auch die Behandlungsvorrichtung beliebig miteinander und mit weiteren Geräten kombiniert sein. Insbesondere kann ein informationstechnisches Netzwerk von Diagnose- und Behandlungsgeräten vorliegen.
  • Eine eigenständige Planungseinrichtung 16 hat jedoch Vorteile hinsichtlich der Sterilität, da die Planungseinrichtung 16 dann außerhalb des sterilen Operationsbereiches angeordnet werden kann, was eine intensive Planungsarbeit erleichtert. Wenn eine sehr kurzfristige Planung im Vordergrund steht, kann die Planungseinrichtung natürlich auch im sterilen Operationsbereich angeordnet sein.
  • Die Schnittflächen sowohl für Hornhaut als auch für Transplantat sind in der Regel zweidimensional gekrümmte Schnitte. Die Planungseinrichtung bietet deshalb entsprechende Eingabemöglichkeiten an und bietet insbesondere eine graphische Eingabe der Hornhaut-Schnittfläche, eine graphische Darstellung der sich daraus ergebenden Schnittführung sowie Mittel zur Berechnung und Optimierung einer refraktiven Wirkung.
  • Zusätzlich sei noch angemerkt, daß die Behandlungsvorrichtung 1 bzw. die Planungseinrichtung 16 natürlich auch die Durchführung des zuvor allgemein erläuterten Verfahrens konkret realisiert.
  • Eine weitere Ausführungsform der Planungseinrichtung besteht in Form eines Computerprogrammes bzw. eines entsprechenden Datenträgers mit einem Computerprogramm, der die Planungseinrichtung auf einem oder mehreren miteinander verbundenen Computern realisiert, so daß die Eingabe der Meßdaten bzw. Transplantationsmaterial-Daten über geeignete Datenübertragungsmittel an den Computer erfolgt und die Steuerdaten von diesem Computer an das Steuergerät 11 übertragen werden, wozu wiederum dem Fachmann bekannte Datenübertragungsmittel in Frage kommen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 2006/0020259 A1 [0006, 0008, 0011]
    • - WO 03/005920 A1 [0007, 0009]
    • - WO 03/005920 [0011]
    • - DE 102005040338 A1 [0045]
    • - DE 69500997 T2 [0047]

Claims (21)

  1. Planungseinrichtung zum Erzeugen von Steuerdaten für eine Behandlungsvorrichtung (1) zur Augenhornhaut-Transplantation, die mittels einer Lasereinrichtung (4) durch zumindest eine Schnittfläche (20, 23) in der Hornhaut (17) ein zu entnehmendes Hornhaut-Volumen (21) von der umgebenden Hornhaut (5) trennt und durch zumindest eine Schnittfläche in einem Transplantationsmaterial ein in die Hornhaut einzufügendes Transplantat (25) vom umgebenden Transplantationsmaterial trennt, dadurch gekennzeichnet, daß die Planungseinrichtung (16) – eine Schnittstelle (29) zum Zuführen von Meßdaten über Parameter der Hornhaut (17) aufweist, und – Bestigungsmittel zum Festlegen einer Hornhaut-Schnittfläche (22, 23) unter Verwendung der Meßdaten aufweist, die das zu entnehmende Hornhaut-Volumen (21) begrenzt, wobei die Berechnungsmittel abhängig von der zur festgelegten Hornhaut-Schnittfläche (22, 23) eine Transplantat-Schnittfläche bestimmen, welche das Transplantat (26) begrenzt, und für die Hornhaut-Schnittfläche (22, 23) und die Transplantat-Schnittfläche jeweils einen Steuerdatensatz zur Ansteuerung der Lasereinrichtung (4) erzeugen, wobei durch die Lasereinrichtung (4) mit den Steuerdatensätzen die jeweiligen Schnittflächen erzeugbar sind, um das Hornhaut-Volumen (21) und das Transplantat (26) zu isolieren und entfernbar und das Transplantat (26) übertragbar zu machen.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnungsmittel bei der Bestimmung der Transplantat-Schnittfläche abhängig von einer vorgegeben Refraktionsänderung eine Abweichung zwischen Hornhaut-Volumen (21) und Transplantat (26) bewirkt, um mit der Transplantation zusätzlich eine Fehlsichtigkeitskorrektur zu erreichen.
  3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnungsmittel ein Speichermedium aufweisen, in dem verschiedene Schnittflächengeometrien, unter denen ein Bediener auswählen kann, abgespeichert sind.
  4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die abgespeicherten Schnittgeometrien modifizierbar sind und Mittel zum Wieder-Abspeichern modifizierter Schnittgeometrien vorgesehen sind.
  5. Einrichtung nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnungsmittel die optische Abbildungsqualität des transplantierten Auges (2), die sich nach der Durchführung der Transplantation einstellt, als Funktion der Hornhaut-Schnittfläche (22, 23) berechnen und auf einer Anzeigeeinrichtung darstellt.
  6. Einrichtung nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Berechnungsmitteln das Hornhaut-Volumen (21), das bei der Transplantation entnommen werden soll, vorgebbar ist.
  7. Einrichtung nach einem der obigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anzeigeeinrichtung zur visuellen Darstellung der Hornhaut (17) und des Transplantationsmaterials mit einer gleichzeitigen Darstellung der Hornhaut-Schnittfläche (22, 23) und der Transplantat-Schnittfläche.
  8. Einrichtung nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schnittstelle (29) eine Meßeinrichtung (28) angeschlossen ist, welche die Meßdaten aus einer Vermessung des Auges (2) erzeugt und der Planungseinrichtung (16) zuführt, wobei optional die Meßeinrichtung (28) eine oder mehrere der folgenden Einrichtungen aufweist: Autorefraktor, Refraktometer, Keratometer, Aberrometer, Wellenfrontvermessungseinrichtung, OCT.
  9. Behandlungsvorrichtung zur Augenhaut-Transplantation, die – eine Schnittstelle (29) zum Zuführen von Meßdaten über Parameter der Hornhaut (17), – die Lasereinrichtung (4), welche mittels Laserstrahlung gemäß Steuerdaten durch zumindest eine Schnittfläche (22, 23) in der Hornhaut (17) ein zu entnehmendes Hornhaut-Volumen (21) von der umgebenden Hornhaut (17) trennt und durch zumindest eine Schnittfläche in einem Transplantationsmaterial ein in die Hornhaut einzufügendes Transplantat (26) vom umgebenden Transplantationsmaterial trennt, und – eine Planungseinrichtung (16) zum Erzeugen der Steuerdaten nach einem der obigen Ansprüche aufweist.
  10. Verfahren zum Erzeugen von Steuerdaten für eine Behandlungsvorrichtung (1) zur Augenhornhaut-Transplantation, die mittels einer Lasereinrichtung (4) durch zumindest eine Schnittfläche (22, 23) in der Hornhaut (17) ein zu entnehmendes Hornhaut-Volumen (21) von der umgebenden Hornhaut (17) trennt und durch zumindest eine Schnittfläche in einem Transplantationsmaterial ein in die Hornhaut (17) einzufügendes Transplantat (26) vom umgebenden Transplantationsmaterial trennt, wobei das Verfahren durch folgende Schritte gekennzeichnet ist: – Bereitstellen von Meßdaten über Parameter der Hornhaut (17), – Festlegen einer Hornhaut-Schnittfläche (22, 23) unter Verwendung der Meßdaten, die das zu entnehmende Hornhaut-Volumen (21) begrenzt, – automatisches Bestimmen einer Transplantat-Schnittfläche abhängig von der zur festgelegten Hornhaut-Schnittfläche (22, 23), wobei die Transplantat-Schnittfläche das Transplantat (26) begrenzt, und Erzeugen jeweils eines Steuerdatensatzes für die Hornhaut-Schnittfläche (22, 23) und die Transplantat-Schnittfläche zur Ansteuerung der Lasereinrichtung (4), so daß durch die Lasereinrichtung mit den Steuerdatensätzen die jeweiligen Schnittflächen erzeugbar sind, um das Hornhaut-Volumen (21) und das Transplantat (26) zu isolieren und entfernbar und das Transplantat (26) übertragbar zu machen.
  11. Verfahren zur Augenhornhaut-Transplantation wobei mittels eine Behandlungsvorrichtung (1) mit einer Lasereinrichtung (4) durch zumindest eine Schnittfläche (22, 23) in der Hornhaut (17) ein zu entnehmendes Hornhaut-Volumen (21) von der umgebenden Hornhaut (17) getrennt und durch zumindest eine Schnittfläche in einem Transplantationsmaterial ein in die Hornhaut (17) einzufügendes Transplantat (26) vom umgebenden Transplantationsmaterial getrennt werden, wobei das Verfahren durch folgende Schritte gekennzeichnet ist: – Bereitstellen von Meßdaten über Parameter der Hornhaut (17), – Festlegen einer Hornhaut-Schnittfläche (22, 23) unter Verwendung der Meßdaten, die das zu entnehmende Hornhaut-Volumen (21) begrenzt, – automatisches Bestimmen einer Transplantat-Schnittfläche abhängig von der zur festgelegten Hornhaut-Schnittfläche (22, 23), wobei die Transplantat-Schnittfläche das Transplantat (26) begrenzt, und Erzeugen jeweils eines Steuerdatensatzes für die Hornhaut-Schnittfläche (22, 23) und die Transplantat-Schnittfläche zur Ansteuerung der Lasereinrichtung (4), – Übertragen der Streuerdaten zur Behandlungsvorrichtung (1) und – Erzeugen der jeweiligen Schnittflächen durch Ansteuern der Lasereinrichtung (4) mit den Steuerdatensätzen, Isolieren und Entfernen des Hornhaut-Volumens (21) und des Transplantats (26) und Einfügen des Transplantats (26).
  12. Verfahren nach einem der obigen Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bestimmung der Transplantat-Schnittfläche abhängig von einer vorgegeben Refraktionsänderung eine Abweichung zwischen Hornhaut-Volumen (21) und Transplantat (26) vorgesehen wird, um mit der Transplantation zusätzlich eine Fehlsichtigkeitskorrektur zu erreichen.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Transplantat-Schnittfläche von der Hornhaut-Schnittfläche mit einer geometrischen Abweichung bestimmt wird, die derart ist, daß die Transplantation die refraktive Wirkung der Hornhaut (17) um ein bestimmtes Maß ändert.
  14. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einem Bediener beim Festlegen der Hornhaut-Schnittfläche eine Auswahl an vorabgespeicherten Schnittflächengeometrien angeboten wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die vorabgespeicherten Schnittflächengeometrien modifiziert und wieder abgespeichert werden.
  16. Verfahren nach einem der obigen Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Abbildungsqualität des transplantierten Auges (2), die sich nach der Durchführung der Transplantation einstellt, als Funktion der Hornhaut-Schnittfläche (22, 23) berechnet und auf einer Anzeigeeinrichtung darstellt wird.
  17. Verfahren nach einem der obigen Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Festlegen der Hornhaut-Schnittfläche das Hornhaut-Volumen (21), das bei der Transplantation entnommen werden soll, vorgegeben wird.
  18. Verfahren nach einem der obigen Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hornhaut (17) und das Transplantationsmaterial und gleichzeitig die Hornhaut-Schnittfläche (19, 20) und die Transplantat-Schnittfläche auf einer Anzeige dargestellt werden.
  19. Verfahren nach einem der obigen Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßdaten aus einer Vermessung des Auges (2) und/oder die Transplantationsmaterial-Daten aus einer Vermessung des Transplantationsmaterials erzeugt werden, wobei optional eine oder mehrere der folgenden Meßeinrichtungen (28) verwendet wird: Refraktometer, Keratometer, Abberometer, Wellenfrontvermessungseinrichtung.
  20. Computerprogrammprodukt mit Programm-Code der bei Ausführung auf einem Computer das Verfahren nach Anspruch 10 ausführt.
  21. Datenträger mit einem Computerprogrammprodukt nach Anspruch 20.
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