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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Fehlsichtigkeitskorrektur
eines Auges, mit einer Lasereinheit, die gepulste Laserstrahlung
in die Hornhaut fokussieren und in dieser bewegen kann, und einer
Steuereinheit, die die Lasereinheit so ansteuert, daß mittels
der gepulsten Laserstrahlung optische Durchbrüche in einem
vorbestimmten Bereich der Hornhaut, der zur Korrektur der Fehlsichtigkeit des
Auges zu entfernen ist, erzeugt werden.
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Die
Vorrichtung kann so ausgebildet sein, daß mittels der optischen
Durchbrüche eine Schnittfläche in der Hornhaut
erzeugt wird, die den vorbestimmten Bereich als Lentikel vom umgebenden Hornhautmaterial
trennt. Das Lentikel kann durch eine oder mehrere verhältnismäßig
kleine Inzissionen (Öffnungsschnitte, die von der Hornhautvorderseite
bis zum Lentikel verlaufen) aus der Hornhaut entfernt werden, wie
z. B. in der
WO
2004/105661 A1 beschrieben ist. Es hat sich jedoch gezeigt,
daß sich stärkere Astigmatismen (Stabsichtigkeiten)
oder Kombinationen von sphärischen und astigmatischen Fehlsichtigkeiten
nur schwierig korrigieren lassen.
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Ausgehend
hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Fehlsichtigkeitskorrektur eines
Auges bereitzustellen, mit der der beschriebene Nachteil möglichst
vollständig überwunden werden kann. Ferner soll
ein entsprechendes Verfahren zur Fehlsichtigkeitskorrektur eines
Auges bereitgestellt werden.
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Erfindungsgemäß wird
die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur Fehlsichtigkeitskorrektur eines
Auges, mit einer Lasereinheit, die gepulste Laserstrahlung in die
Hornhaut fokussieren und in dieser bewegen kann, und einer Steuereinheit,
die die Lasereinheit so ansteuert, daß mittels der gepulsten Laserstrahlung
optische Durchbrüche in einem vorbestimmten Bereich der
Hornhaut, der zur Korrektur der Fehlsichtigkeit des Auges zu entfernen
ist, erzeugt werden und daß mindestens eine intrastromale Schnittfläche
erzeugt wird, die nicht bis zum vorbestimmten Bereich der Hornhaut
verläuft und deren Form und Lage so gewählt ist,
daß sie zur Korrektur der Fehlsichtigkeit des Auges beiträgt.
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Durch
die intrastromale Schnittfläche kann vorteilhaft eine Fehlsichtigkeitskorrektur
bewirkt werden. Da die Schnittfläche nur innerhalb der
Hornhaut verläuft, kann die Heilung nach Durchführung
der Fehlsichtigkeitskorrektur schneller erfolgen. Auch wird vorteilhafterweise
der Eingriff in die Biomechanik des Auges minimiert.
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Die
Steuereinheit kann die Lasereinheit so ansteuern, daß die
mindestens eine intrastromale Schnittfläche zur Astigmatismuskorrektur
dient. Insbesondere kann die Steuereinheit die Lasereinheit so ansteuern,
daß die mindestens eine intrastromale Schnittfläche
im Bereich zwischen Epithel und Endothel ausgebildet wird.
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Besonders
bevorzugt ist es, wenn die Steuereinheit die Lasereinheit so ansteuert,
daß die mindestens eine intrastromale Schnittfläche
außerhalb der optischen Zone der Hornhaut ausgebildet wird. Damit
werden die Abbildungseigenschaften der Hornhaut zum Sehen beim Durchtritt
des Lichtes nicht nachteilig beeinflußt.
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Natürlich
kann der zumindest eine Entlastungsschritt auch innerhalb der optischen
Zone oder sowohl innerhalb als auch außerhalb der optischen Zone
liegen.
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Es
können mehrere (2, 3, 4, ...) intrastromale Schnittflächen
ausgebildet werden. Die intrastromalen Schnittflächen können
nebeneinander oder auch übereinander (bezogen auf die Vorderseite
der Hornhaut) liegen.
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Jede
intrastromale Schnittfläche kann parallel, senkrecht oder
geneigt zur Hornhautvorderseite verlaufen.
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Auch
ist es möglich, daß die Steuereinheit die Lasereinheit
so ansteuert, daß die mindestens eine intrastromale Schnittfläche
mit variierender Tiefe relativ zur Hornhautvorderseite ausgebildet
wird.
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Die
mindestens eine intrastromale Schnittfläche kann eine ebene
oder gekrümmte Fläche sein.
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Die
mindestens eine intrastromale Schnittfläche kann von der
Augenpupille in radialer Richtung nach außen und gegebenenfalls
parallel zur Hornhautvorderseite oder geneigt dazu verlaufen.
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Ferner
ist es möglich, daß die Steuereinheit die Lasereinheit
so ansteuert, daß die mindestens eine intrastromale Schnittfläche
als Ring, Ringsegment, Kreissegmentfläche, Kreisfläche,
Ellipsenfläche, Ellipsensegmentfläche, Polygon,
Sattelfläche, torische, bitorische oder ellipsotorische
Fläche ausgebildet wird.
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Insbesondere
kann dann die zumindest eine intrastromale Schnittfläche
konzentrisch zum Vertex der Vorderseite der Hornhaut ausgebildet
werden. Wenn mehrere intrastromale Schnittflächen erzeugt werden,
können diese konzentrisch zum Vertex der Hornhautvorderseite
angeordnet werden. Die konzentrische Ausbildung bzw. Anordnung kann
nicht nur zum Vertex bzw. der entsprechenden Augenachse, sondern
auch zu beliebigen anderen Augenachsen, wie z. B. die Sehachse,
die Pupillenachse oder die Blicklinie, bzw. den dazugehörigen
Punkten auf der Hornhaut vorliegen.
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Des
weiteren kann die Steuereinheit die Lasereinheit so ansteuern, daß ein Öffnungsschnitt
von der Vorderseite in die Hornhaut hinein so erfolgt, daß lediglich
ein schmaler Steg übrig bleibt, so daß ein Zurückklappen
der so gebildeten Hornhautlamelle wie bei einer Lasik-Operation
(Laser-Insitu-Keratomileusis) möglich ist. In diesem Fall
wird der Öffnungsschnitt bevorzugt vor der Erzeugung der
optischen Durchbrüche im vorbestimmten Bereich erzeugt,
so daß in bekannter Weise (Lasik-Verfahren) nach Zurückklappen
der Hornhautlamelle mittels der optischen Durchbrüche das
Hornhautmaterial im vorbestimmten Bereich abgetragen bzw. entfernt
werden kann. Nach der Materialentfernung wird die Hornhautlamelle
wieder zurückgeklappt.
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Ferner
kann die Steuereinheit die Lasereinheit so ansteuern, daß der
zu entfernende vorbestimmte Bereich durch zumindest eine Schnittfläche als
Lentikel vom umgebenden Hornhautmaterial getrennt wird und daß zumindest
eine weitere Schnittfläche als Öffnungsschnitt
ausgeführt wird, der vom Lentikel bis zur Hornhautvorderseite
verläuft. Der Öffnungsschnitt wird insbesondere
so ausgeführt, daß ein Zurückklappen
einer Hornhautlamelle nicht möglich ist. Durch den Öffnungsschnitt
kann dann das Lentikel in bekannter Weise extrahiert werden.
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Der
zumindest eine Entlastungsschnitt kann oberhalb (z. B. in der Hornhautlamelle)
oder unterhalb des vorbestimmten Bereichs bzw. Lentikels liegen.
Wenn mehrere Entlastungsschnitte vorgesehen werden, können
Sie oberhalb und/oder unterhalb des vorbestimmten Bereichs bzw.
des Lentikels liegen.
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Insbesondere
kann die Steuereinheit die Lasereinheit so ansteuern, daß eine
weitere Schnittfläche als Öffnungsschnitt ausgeführt
wird, der vom Lentikel bis zur Hornhautvorderseite verläuft,
wobei die Lage und Form der Öffnungsschnitte so gewählt ist,
daß die Öffnungsschnitte zur Korrektur der Fehlsichtigkeit
des Auges beitragen ohne der Korrektur der Fehlsichtigkeit des Auges
nicht entgegenwirken.
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Es
sind auch mehr als zwei Öffnungsschnitte möglich.
Bei zwei oder mehr Öffnungsschnitten ist ein guter Korrekturbeitrag
durch die Öffnungsschnitte möglich.
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Ferner
weist das Vorsehen von zwei oder mehr Öffnungsschnitten
den Vorteil auf, daß diese beispielsweise zum Spülen
des OP-Bereichs (Schnittbereich des Lentikels) genutzt werden können.
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Die
Einbeziehung der Öffnungsschnitte für die Fehlsichtigkeitskorrektur
ist dahingehend vorteilhaft, daß das zu entnehmende Lentikelvolumen
minimiert werden kann. So sind Dickenreduzierungen von einigen μm
bis zu 100 μm erreichbar. Damit kann beispielsweise eine
mechanische Schwächung der Hornhaut, die durch die Material-
bzw. Lentikelentnahme bedingt ist, so gering wie möglich
gehalten werden.
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Bei
der zu korrigierenden Fehlsichtigkeit, kann es sich beispielsweise
um Kurzsichtigkeit, Weitsichtigkeit, Astigmatismus und Altersichtigkeit
handeln. Es ist auch möglich, daß Brechkraftfehler
höherer Ordnungen korrigiert werden. Insbesondere Brechkraftfehler
vierter Ordnung (sphärische Aberrationen) führen
zu Problemen bei der Nachtsicht. Auch solche Brechkraftfehler der
Hornhaut bzw. Fehlsichtigkeiten sind mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung korrigierbar.
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Die
Steuereinheit kann die Lasereinheit insbesondere so ansteuern, daß zumindest
drei voneinander beabstandete Öffnungsschnitte derart erzeugt werden,
daß die Flächenschwerpunkte der Öffnungsschnitte
mit den Ecken eines regelmäßigen Vielecks zusammenfallen.
In diesem Fall ist es z. B. möglich, daß die Öffnungsschnitte
keinen zusätzlichen Astigmatismus verursachen.
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Die
geometrische Form kann für jeden Öffnungsschnitt
gleich sein. Es ist auch möglich, die geometrischen Formen
unterschiedlich zu wählen. So kann beispielsweise die Steuereinheit
die Lasereinheit so ansteuern, daß die Schnittlänge
zumindest eines Öffnungsschnittes von der Hornhautvorderseite bis
zum Lentikel verschieden von den Schnittlängen der anderen Öffnungsschnitte
ausgeführt wird.
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Ferner
kann die Steuereinheit die Lasereinheit so ansteuern, daß genau
zwei voneinander beabstandete Öffnungsschnitte derart erzeugt
werden, daß die Flächenschwerpunkte der Öffnungsschnitte auf
einer Geraden liegen, die in Draufsicht auf das Auge gesehen, parallel
zu einer Astigmatismusachse des Auges verläuft oder diese
unter einem Winkel von maximal 10° schneidet. Damit ist
eine Astigmatismuskorrektur möglich. Bevorzugt wird die
steilste Astigmatismusachse gewählt (also die Achse, zu
der der größte Astigmatismus vorhanden ist).
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Die
Steuereinheit kann die Lasereinheit so ansteuern, daß zumindest
einer der Öffnungsschnitte, in Draufsicht auf das Auge
gesehen, die geometrische Form eines Kreisringabschnittes aufweist.
Diese Form läßt sich besonders einfach mit herkömmlichen
Lasereinheiten bei Augenkorrekturvorrichtungen verwirklichen.
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Insbesondere
kann die Steuereinheit die Lasereinheit so ansteuern, daß die
gegenüberliegenden geraden Seiten des Kreisringabschnittes
einen Winkel von 30°–120°, bevorzugt
45°–80° und besonders bevorzugt 30°–60° einschließen.
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Ferner
kann die Steuereinheit die Lasereinheit so ansteuern, daß die
gegenüberliegenden geraden Seiten des Kreisringabschnittes,
in der Draufsicht gesehen eine Länge von 0,1–1
mm, bevorzugt 0,2–0,4 mm aufweisen.
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Die
Steuereinheit kann die Lasereinheit so ansteuern, daß zumindest
eine der Schnittflächen als perforierte Schnittfläche
erzeugt wird. Unter einer perforierten Schnittfläche wird
hier eine Schnittfläche verstanden, die nicht vollständig
durchgehend ausgebildet ist, sondern die noch Materialbrücken
aufweist, die bei einer vorbestimmten mechanischen Belastung (beispielsweise
bei Entnahme des Lentikels) abreißen.
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Es
wird ferner ein Verfahren zur Fehlsichtigkeitskorrektur eines Auges
bereitgestellt, bei dem gepulste Laserstrahlung in die Hornhaut
fokussiert und in dieser so bewegt wird, daß mittels der
gepulsten Laserstrahlung optische Durchbrüche in einem
vorbestimmten Bereich der Hornhaut, der zur Korrektur der Fehlsichtigkeit
des Auges zu entfernen ist, erzeugt werden und daß mindestens
eine intrastromale Schnittfläche erzeugt wird, die nicht
bis zum vorbestimmten Bereich der Hornhaut verläuft und
deren Form und Lage so gewählt ist, daß sie zur
Korrektur der Fehlsichtigkeit des Auges beiträgt.
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Mit
diesem Verfahren ist eine ausgezeichnete Fehlsichtigkeitskorrektur
möglich.
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Bei
dem Verfahren kann die mindestens eine intrastromale Schnittfläche
zur Astigmatismuskorrektur dienen.
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Bevorzugt
wird die mindestens eine intrastromale Schnittfläche im
Bereich zwischen Epithel und Endothel ausgebildet.
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Ferner
kann die mindestens eine intrastromale Schnittfläche außerhalb
der optischen Zone der Hornhaut ausgebildet werden.
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Bei
dem Verfahren können mehr als eine intrastromale Schnittfläche
ausgebildet werden, beispielsweise zwei, drei, ... Mindestens zwei
intrastromale Schnittflächen können nebeneinander
oder auch übereinander liegend ausgebildet werden.
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Jede
der intrastromalen Schnittflächen kann mit variierender
Tiefe relativ zur Hornhautvorderseite ausgebildet werden. Es ist
auch möglich, daß eine intrastromale Schnittfläche
parallel zur Hornhautvorderseite ausgebildet wird.
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Ferner
kann die intrastromale Schnittfläche von der Augenpupille
in radialer Richtung nach außen verlaufen.
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Die
intrastromale Schnittfläche kann als Ring, Ringsegment,
Kreissegmentfläche, Kreisfläche, Ellipsenfläche
oder Ellipsensegmentfläche ausgebildet werden. In diesem
Fall wird die mindestens eine intrastromale Schnittfläche
bevorzugt konzentrisch zum Vertex der Vorderseite der Hornhaut ausgebildet.
Bei mehreren intrastromalen Schnittflächen können
diese konzentrisch zum Vertex der Vorderseite der Hornhaut angeordnet
werden. Die konzentrische Ausbildung bzw. Anordnung kann nicht nur zum
Vertex bzw. der entsprechenden Augenachse, sondern auch zu beliebigen
anderen Augenachsen, wie z. B. die Sehachse, die Pupillenachse oder
die Blicklinie, bzw. den dazugehörigen Punkten auf der Hornhaut
vorliegen.
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Die
intrastromale Schnittfläche kann als ebene oder gekrümmte
Fläche ausgebildet sein, z. B. als Polygon, Sattelfläche,
torische, bitorische oder ellipsotorische Fläche.
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Des
weiteren kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
der zu entfernende vorbestimmte Bereich durch zumindest eine Schnittfläche
als Lentikel vom umgebenden Hornhautmaterial getrennt werden und
zumindest eine weitere Schnittfläche als Öffnungsschnitt
ausgeführt werden, der vom Lentikel bis zur Hornhautvorderseite
verläuft. Natürlich ist es auch möglich,
mehrere Öffnungsschnitte vorzusehen. Insbesondere kann
die Lage und Form des bzw. der Öffnungsschnitte so gewählt
werden, daß der bzw. die Öffnungsschnitte zur
Korrektur der Fehlsichtigkeit des Auges beitragen oder der Korrektur
der Fehlsichtigkeit des Auges nicht entgegenwirken.
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Es
ist somit möglich, die notwendiger Weise vorzusehenden Öffnungsschnitte
gleich so auszuführen, daß sie zur Fehlsichtigkeitskorrektur
beitragen oder der Korrektur der Fehlsichtigkeit nicht entgegenwirken.
Damit kann das Materialvolumen für das zu entfernende Lentikel
minimiert werden. Insbesondere muß beispielsweise das Lentikel
nicht so ausgebildet werden, daß es durch die Öffnungsschnitte
bedingte Abbildungsfehler kompensiert, was nachteilig zu einem höheren,
zu entfernenden Materialvolumen der Hornhaut führen würde.
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Bei
dem Verfahren kann die Lage und Form der Öffnungsschnitte
so gewählt werden, daß der Korrektur der Fehlsichtigkeit
des Auges derart nicht entgegengewirkt wird, daß die Öffnungsschnitte
keine zusätzlichen Astigmatismus des Auges erzeugen. So
ist es möglich, eine Kurzsichtigkeit oder Weitsichtigkeit
zu korrigieren und dabei zu verhindern, daß der Patient
nach Durchführung des Verfahrens zwar nicht mehr kurzsichtig
bzw. weitsichtig ist, aber nun als Fehlsichtigkeit einen Astigmatismus
des Auges hat.
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Bei
der zu korrigierenden Fehlsichtigkeit kann es sich um Kurzsichtigkeit,
Weitsichtigkeit, Astigmatismus und/oder Altersweitsichtigkeit handeln.
Die Fehlsichtigkeit kann ferner auch Brechkraftfehler höherer
Ordnung der Hornhaut umfassen. Insbesondere kann es sich um Brechkraftfehler
vierter Ordnung (sphärische Aberration) handeln, die für
die Nachtsichtfähigkeit eine große Rolle spielt.
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Bei
dem Verfahren können zumindest drei voneinander beabstandete Öffnungsschnitte
derart erzeugt werden, daß die Flächenschwerpunkte
der Öffnungsschnitte mit den Ecken eines regelmäßigen Vieleckes
zusammenfallen. In diesem Fall ist es z. B. möglich, daß die Öffnungsschnitte
keinen zusätzlichen Astigmatismus verursachen.
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Die
Schnittlänge zumindest eines Öffnungsschnittes
von der Hornhautvorderseite bis zum Lentikel kann verschieden von
den Schnittlängen der anderen Öffnungsschnitte
ausgeführt werden. Auch ist es möglich, daß die Öffnungsschnitte
gleiche oder verschiedene geometrische Formen und/oder Abmessungen
aufweisen.
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Bei
dem Verfahren können genau zwei voneinander beabstandete Öffnungsschnitte
derart erzeugt werden, daß die Flächenschwerpunkte
der Öffnungsschnitte auf einer Geraden liegen, die in Draufsicht
auf das Auge gesehen, parallel zu einer Astigmatismusachse des Auges
(bevorzugt die steilste Astigmatismusachse) verläuft oder
diese unter einem Winkel von maximal 10° schneidet. Damit
ist eine sehr gute Astigmatismuskorrektur möglich.
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Die Öffnungsschnitte
können so durchgeführt werden, daß zumindest
einer der Öffnungsschnitte, in Draufsicht auf das Auge
gesehen, die geometrische Form eines Kreisringabschnittes aufweist.
Eine solche Form läßt sich mit einer Lasereinheit
einer herkömmlichen Augenkorrekturvorrichtung in einfacher
Art und Weise realisieren.
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Insbesondere
kann der Öffnungsschnitt so ausgeführt werden,
daß die gegenüberliegenden geraden Seiten des
Kreisringabschnittes einen Winkel von 30°–120°,
bevorzugt 45°–80° und besonders bevorzugt
30°–60° einschließen.
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Ferner
kann der zumindest eine Öffnungsabschnitt so ausgeführt
werden, daß gegenüberliegende geraden Seiten des
Kreisringabschnittes eine Länge von 0,1–1 mm,
bevorzugt 0,2–0,4 mm aufweisen.
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Bei
dem Verfahren kann zumindest eine der Schnittflächen als
perforierte Schnittfläche erzeugt werden. Dies kann im
Ergebnis zu glatteren Schnittflächen im Vergleich zu Schnittflächen
erzeugt werden, die als durchgehende Schnittflächen mittels
der gepulsten Laserstrahlung erzeugt werden.
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Insbesondere
kann bei dem Verfahren das von dem umgebenden Hornhautmaterial getrennte Lentikel
durch einen der Öffnungsschnitte aus der Hornhaut entfernt
werden.
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Ferner
ist es möglich, das Lentikel mittels der gepulsten Laserstrahlung
in zwei oder mehr Teile zu zerteilen und die Teile des Lentikels
durch einen oder mehrere Öffnungsschnitte aus der Hornhaut
zu entfernen.
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Des
weiteren können die Öffnungsschnitte auch zum
Durchführen von einer Spülung der Schnittflächen
oder gegebenenfalls zur Einbringung von Medikamenten verwendet werden.
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Es
ist auch möglich, einen Öffnungsschnitt so durchzuführen,
daß eine aufklappbare Hornhautlamelle erzeugt wird. Nach
Zurückklappen der Lamelle kann dann mittels der optischen
Durchbrüche das Hornhautmaterial des vorbestimmten Bereiches abgetragen
werden, wie beim bekannten LASIK-Verfahren. Danach wird die Hornhautlamelle
wieder zurückgeklappt.
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Ferner
wird ein Verfahren zur Erzeugung von Steuerdaten für eine
Steuereinheit einer Korrekturvorrichtung zur Fehlsichtigkeitskorrektur
eines Auges bereitgestellt, wobei die Korrekturvorrichtung eine Lasereinheit,
die gepulste Laserstrahlung in die Hornhaut fokussieren und in dieser
bewegen kann, und eine Steuereinheit für die Lasereinheit
aufweist, wobei solche Steuerdaten erzeugt werden, daß die Steuereinheit
die Lasereinheit auf Basis der Steuerdaten so ansteuern kann, daß mittels
der gepulsten Laserstrahlung optische Durchbrüche in einem
vorbestimmten Bereich der Hornhaut, der zur Korrektur der Fehlsichtigkeit
des Auges zu entfernen ist, erzeugt werden und das mindestens eine
intrastromale Schnittfläche erzeugt wird, die nicht bis
zum vorbestimmten Bereich der Hornhaut verläuft und deren Form
und Lage so gewählt ist, daß sie zur Korrektur der
Fehlsichtigkeit des Auges beiträgt.
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Das
Verfahren zur Erzeugung von Steuerdaten kann so weitergebildet werden,
daß die Weiterbildungen des erfindungsgemäßen
Verfahrens zum Entfernen von Hornhautmaterial aus einem vorbestimmten
Bereich der Hornhaut eines Auges zur Fehlsichtigkeitskorrektur durchgeführt
werden können.
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Bei
der Erzeugung der Schnittflächen gemäß der
erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen
Verfahren in der Hornhaut durch die gepulste Laserstrahlung laufen
im Gewebe zeitlich hintereinander mehrere Prozesse ab, die durch
gepulste Laserstrahlung iniziiert werden. Ist die Leistungsdichte
der Strahlung bei einem Impuls über einem Schwellwert,
kommt es zu einem optischen Durchbruch, der in der Hornhaut beispielsweise
eine Plasmablase erzeugt. Die Plasmablase wächst nach Entstehen
des optischen Durchbruchs durch sich ausdehnendes Gas. Wird der
optische Durchbruch nicht aufrechterhalten, so wird das in der Plasmablase
erzeugte Gas vom umliegenden Gewebe aufgenommen und die Blase verschwindet
wieder. Es sind auch Gewebetrenneffekte möglich, die ohne
Plasmablase wirken. Der Einfachheit halber werden alle solche Prozesse
einschließlich ihrer Wirkungen hier unter dem Begriff ”optischer
Durchbruch” zusammengefaßt.
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Zur
Gewebetrennung wird die Laserstrahlung gepulst angewendet, wobei
die Pulslänge in der Regel unter 1 ps liegt. Dadurch wird
die zur Auslösung des optischen Durchbruchs nötige
Leistungsdichte für den jeweiligen Puls in einem engen
räumlichen Gebiet erreicht. Eine hohe Fokussierung des Laserstrahls
in Kombination mit den kurzen Pulsen erlaubt es, den optischen Durchbruch
punktgenau in der Hornhaut einzusetzen. Zur Schnitterzeugung wird
eine Serie optischer Durchbrüche an den entsprechenden
Stellen für die Schnittfläche erzeugt.
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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.
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Nachfolgend
wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten
Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren,
noch näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Korrekturvorrichtung;
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2 eine
Draufsicht auf ein Auge nach Durchführung des erfindungsgemäßen
Korrekturverfahrens;
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3 eine
Querschnittsansicht der Hornhaut H entlang der Linie 17 von 2;
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4 eine
Querschnittsansicht der Hornhaut H entlang der Linie B-B von 2;
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5–9 jeweils
eine Draufsicht auf ein Auge nach Durchführung des erfindungsgemäßen Korrekturverfahrens
gemäß weiteren Ausführungsformen;
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10 eine
Querschnittsansicht der Hornhaut H entlang der Linie B-B in 9;
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11–13 jeweils
eine Draufsicht auf ein Auge nach Durchführung des erfindungsgemäßen
Korrekturverfahrens gemäß weiteren Ausführungsformen;
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14 eine
Querschnittsansicht der Hornhaut H entlang der Linie B-B in 13,
und
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15–18 jeweils
eine Draufsicht auf ein Auge nach Durchführung des erfindungsgemäßen
Korrekturverfahrens gemäß weiteren Ausführungsformen.
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Bei
der in 1 gezeigten Ausführungsform umfaßt
die Vorrichtung 1 zur Fehlsichtigkeitskorrektur eines Auges
A eine Lasereinheit 2 und eine Steuereinheit 3 zur
Steuerung der Lasereinheit 2. Ferner kann die Vorrichtung 1,
die nachfolgend auch Korrekturvorrichtung genannt wird, ein mit
der Lasereinheit 2 lösbar gekoppeltes Kontaktelement 4 aufweisen, an
dem das zu korrigierende Auge A beim Betrieb der Vorrichtung 1 anliegt.
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Die
Lasereinheit 2 umfaßt, wie der schematischen Darstellung
von 1 zu entnehmen ist, einen Laser 5, der
gepulste Laserstrahlung 6 abgibt. Die Pulsdauer liegt dabei
beispielsweise im Femtosekundenbereich (z. B. 50–800 fs)
mit einer Pulswiederholungsfrequenz zwischen 10 und 1 MHz.
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Die
gepulste Laserstrahlung 6 wird mittels zweier Ablenkspiegel 7, 8,
die einen Scanner 9 bilden, und einer Optik 10 durch
das Kontaktelement 4 hindurch in die Hornhaut H eines am
Kontaktelement 4 anliegenden Auges A fokussiert und in
der Hornhaut H bewegt. Dies geschieht unter Steuerung der Steuereinheit 3,
so daß grundsätzlich beliebige Orte in der Hornhaut
mit der gepulsten Laserstrahlung 6 beaufschlagt werden
können.
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Der
Scanner 9 kann natürlich auch in anderer, dem
Fachmann bekannter Weise ausgebildet sein.
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Die
Steuereinheit 3 kann die Lasereinheit 2 so ansteuern,
daß an dem jeweiligen Fokusort in der Hornhaut H ein optischer
Durchbruch zur Gewebetrennung erzeugt wird. Die Fokusorte werden
so nebeneinanderliegend gewählt, daß eine gewünschte Schnittfläche
in der Hornhaut H erzeugt werden kann. Dabei können die
Fokusorte so nebeneinanderliegen, daß zwischen den Fokusorten
das Gewebe vollständig durchtrennt wird. Es ist jedoch
auch möglich, daß kleine Gewebebrücken
verbleiben, so daß die Schnittfläche als perforierte
Schnittfläche bezeichnet werden kann.
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Die
Lasereinheit 2 und die Steuereinheit 3 sind in 1 schematisch
und stark vereinfacht dargestellt. So kann beispielsweise die Optik 10,
die lediglich als Linse dargestellt ist, mehrere optische Elemente
aufweisen, die entlang des Strahlengangs vom Laser 5 bis
zum Kontaktelement 4 in geeigneter Weise angeordnet sind.
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Die
Korrekturvorrichtung 1 kann so betrieben werden, daß für
die Fehlsichtigkeitskorrektur (hier z. B. Korrektur von Kurzsichtigkeit
und Astigmatismus) ein vorbestimmter Bereich 11, bevorzugt
ein linsenförmiges Teilvolumen 11 (nachfolgend
auch als Lentikel bezeichnet), innerhalb der Hornhaut H von dem umgebenden
Hornhautmaterial mittels der gepulsten Laserstrahlung 6 getrennt
wird. Dies wird bevorzugt so durchgeführt, daß im
vorbestimmten Bereich zuerst die Rückseite 12 (3)
des Lentikels 11 und danach die Vorderseite 13 des
Lentikels 11 geschnitten wird. Um das von dem restlichen
Hornhautmaterial getrennte Lentikel 11 aus der Hornhaut
H entfernen zu können, werden, wie in 2 und 3 schematisch
dargestellt ist, ein erster und ein zweiter Öffnungsschnitt 14, 15 durchgeführt,
die jeweils vom Lentikel 11 bis zur Hornhautvorderseite 16 verlaufen.
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Das
Lentikel 11 kann dann in bekannter Weise durch den ersten
oder zweiten Öffnungsschnitt 14, 15 hindurch
aus der Hornhaut H entfernt werden. Aufgrund des fehlenden Hornhautvolumens
(Lentikel 11) wird die Hornhaut H in diesem (vorbestimmten) Bereich
ihre Form ändern. Die Form des Lentikels 11 wurde
vor der Durchführung des Verfahrens so gewählt,
daß die Hornhaut H nach Entfernen des Lentikels 11 eine
solche Form aufweist, mit der die gewünschte Fehlsichtigkeitskorrektur
erreicht ist.
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In
dem beschriebenen Ausführungsbeispiel von 2 bis 3 wird
die Form und Lage der Öffnungsschnitte 14 und 15 so
gewählt, daß ein noch vorhandener Astigmatismus
des Auges A gleich mit korrigiert wird.
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Anders
gesagt, es wird erfindungsgemäß berücksichtigt,
daß selbst die sehr kleinen Öffnungsschnitte 14 und 15 zu
einer Beeinflussung des Astigmatismus des Auges A führen.
Dieser an sich unerwünschte Effekt wird erfindungsgemäß ausgenutzt, um
einen vorhandenen Astigmatismus des Auges A zu korrigieren.
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In
dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird angenommen,
daß die steilste Astigmatismusachse in 2 von
oben nach unten verläuft, wie durch den Pfeil P1 angedeutet
ist. In diesem Fall werden die beiden Öffnungsschnitte 14 und 15 so
angeordnet, daß ihre Flächenschwerpunkte S1 und
S2 auf einer Geraden 17 liegen, die parallel zur Astigmatismusachse
P1 verläuft oder mit dieser zusammenfällt. In 2 ist
lediglich zur Verdeutlichung der Darstellung die Astigmatismusachse
P1 etwas seitlich neben der Geraden 17 dargestellt.
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Durch
diese Anordnung der Öffnungsschnitt 14 und 15 wird
aufgrund der Öffnungsschnitte 14 und 15 der
Astigmatismus des Auges A verringert. Die Öffnungsschnitte 14 und 15 sind,
in der Draufsicht von 2 gesehen, jeweils als Kreisringabschnitte ausgebildet.
Da beide Öffnungsschnitte 14 und 15 gleich
ausgebildet sind, wird nachfolgend nur der erste Öffnungsschnitt 14 detaillierter
beschrieben.
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Die
beiden geraden Seiten 18 und 19 des Öffnungsschnittes 14 weisen
eine gleiche Länge T1 (2)
auf, wobei diese Länge in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel
zwischen 0,1 und 1 mm liegt. Bevorzugt beträgt die Länge
T1 0,2–0,4 mm. Ferner schließen
die beiden geraden Seiten 18 und 19 einen Winkel α1 ein, der im Bereich von 30°–120° liegen
kann. Bevorzugt beträgt er 40°–80°.
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Ferner
werden mittels der erfindungsgemäßen Korrekturvorrichtung 1 noch
zwei intrastromale Schnittflächen 22, 23 erzeugt,
die vollständig innerhalb der Hornhaut H liegen und sich
nicht bis zum Lentikel 11 hin erstrecken. Wie der Draufsicht
von 2 entnommen werden kann, sind die intrastromalen
Schnittflächen 22, 23, die nachfolgend
auch Entlastungsschnitte 22, 23 genannt werden,
jeweils als Ringsegment ausgebildet. In der Schnittdarstellung von 4 (Schnitt
B-B von 2) ist ersichtlich, daß die
Entlastungsschnitte 22, 23 im wesentlichen parallel
zur Horn hautvorderseite 16 verlaufen und vollständig
in der Hornhaut H liegen.
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Die
Form und Lage der Entlastungsschnitte 22, 23 ist
so gewählt, daß sie zur Korrektur der Fehlsichtigkeit
(beispielsweise zur Korrektur des Astigmatismus) beitragen. Da beide
Entlastungsschnitte 22, 23, die gleiche Form aufweisen,
wird nachfolgend nur der Entlastungsschnitt 23 näher
beschrieben.
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Die
beiden geraden Seiten 27 und 28 weisen eine gleiche
Länge T2 auf, die hier zwischen
0 und 3 mm liegt. Der Winkel α2,
den beide Seiten 27, 28 einschließen,
beträgt hier etwa 60°. Er kann jedoch durchaus
bis zu 180° betragen, wobei 90° bevorzugt sind.
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Die
als Ringsegmente ausgebildeten Entlastungsschnitte 22, 23 liegen
konzentrisch zum Vertex der Hornhautvorderseite 16.
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Insbesondere
ist es in einer Abwandlung der beschriebenen Ausführungsform
möglich, daß die zwei Öffnungsschnitte 14, 15 keine
Astigmatismuskorrektur bewirken. Die Astigmatismuskorrektur wird in
diesem Fall nur durch die Entlastungsschnitte 22 und 23 verwirklicht.
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In 5 ist
im Vergleich zur 2 eine andere Orientierung der Öffnungsschnitte 14 und 15 sowie
der Entlastungsschnitte 22 und 23 relativ zur Astigmatismusachse
P1 gezeigt.
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Bei
der Ausführungsform von 6 sind statt
zwei vier Entlastungsschnitte 22–25 durchgeführt.
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In
den 7 und 8 sind weitere Alternativen
der Anordnung von Entlastungsschnitten 22–25 dargestellt.
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Die
bisher beschriebenen Entlastungsschnitte waren stets Ringsegmente.
Es sind natürlich auch andere Formen der Entlastungsschnitte
möglich. So ist in 9 ein Beispiel
gezeigt, bei dem die Entlastungsschnitte 22 und 23 Kreisflächen
sind, die jeweils unterhalb des Lentikels 11, wie insbesondere
der Schnittdarstellung in 10 zu
entnehmen ist, und konzentrisch zum Vertex der Hornhautvorderseite 16 liegen.
Die Entlastungsschnitte können auch oberhalb des Lentikels
oder sowohl oberhalb als auch unterhalb des Lentikels liegen.
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In 11 ist
eine Ausführungsform gezeigt, bei der radial verlaufende
Entlastungsschnitte 26 vorgesehen sind, die sich im wesentlichen
senkrecht zur Hornhautvorderseite 16 erstrecken.
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Es
ist auch eine Kombination der bereits beschriebenen Entlastungsschnitte
möglich. Wie beispielsweise in 12 gezeigt
ist, können die radialen Entlastungsschnitte 26 mit
den Entlastungsschnitten 22 und 23 in Form von
Ringsegmenten kombiniert werden.
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In 13 ist
eine Beispiel gezeigt, bei dem die Entlastungsschnitte 22, 23 als
Kreissegment ausgebildet sind. Wie in der Schnittdarstellung von 14 ersichtlich
ist, verlaufen die Kreissegmente im wesentlichen parallel zur Hornhautvorderseite 16.
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In 15 sind
zwei ringförmige Entlastungsschnitte 22 und 23 gezeigt.
Die ringförmigen Entlastungsschnitte 22, 23 liegen
hier konzentrisch zum Vertex der Hornhautvorderseite 16.
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Die
beschriebenen Entlastungsschnitte 22–26 können
jeweils innerhalb und/oder außerhalb der optischen Zone
der Hornhaut H des jeweiligen Auges A angeordnet sein. Als optische
Zone wird der Bereich der Hornhaut H verstanden, der beim Sehen von
den Lichtstrahlen durchsetzt wird, die auf die Netzhaut des Auges
A treffen und zum Erzeugen der Bildinformationen genutzt werden.
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Die
Schnittgeometrie (also Position, Schnittlänge, Schnittiefe,
usw.) des jeweiligen Entlastungsschnittes 22–26 kann
von der Steuereinheit 3 oder einer (nicht gezeigten) Modelliereinheit
berechnet werden. Dabei können z. B. Finite-Elemente-Methoden eingesetzt
werden.
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Die
Entlastungsschnitte 22–26 werden bevorzugt
so durchgeführt, daß sie in der Hornhaut in dem
Bereich zwischen Epithel und Endothel liegen. Die Entlastungsschnitte 22–26 können
parallel zur Hornhautvorderseite 16, senkrecht zur Hornhautvorderseite 16 oder
geneigt zur Hornhautvorderseite 16 durchgeführt
werden. Insbesondere kann die Tiefe der Entlastungsschnitte (also
der Abstand zur Hornhautvorderseite 16) variabel sein.
Die Anzahl der Entlastungsschnitte 22–26 kann
im Bereich von 1–24 liegen. Bei Entlastungsschnitten
in Form von Ringsegmenten liegt die Anzahl typischerweise im Bereich von 1–8,
bei kompletten Ringen liegt die Anzahl der Ringe typischerweise
im Bereich von 1–6. Bei dem Einsatz von
radialen Entlastungsschnitten liegt eine typische Schnittanzahl
im Bereich von 2–24.
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Bei
ringförmigen Entlastungsschnitten 22, 23,
die in 15 gezeigt sind, können
die Abstände der Ringe konstant oder variabel sein.
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Wie
bei der in 16 gezeigten Ausführungsform
ersichtlich ist, wurden drei Entlastungsschnitte 22, 23 und 24 sowie
drei Öffnungsschnitte 14, 15 und 20 durchgeführt.
Die Öffnungsschnitte 14, 15 und 20 sind
voneinander beabstandet, wobei die Flächenschwerpunkte
S1, S2 und S3 ein Dreieck aufspannen, das in 16 gepunktet
eingezeichnet ist.
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Um
mittels der Öffnungsschnitte 14, 15 und 20 und
der Entlastungsschnitte 22–24 eine Astigmatismuskorrektur
zu erzielen, sind die Öffnungsschnitte 14, 15 und 20,
wie in 16 ersichtlich ist, am Umfang
des Lentikels 11 mit ungleichem Winkelabstand voneinander
angeordnet. So beträgt der Winkel β1 150° und
die Winkel β2 und β3 jeweils 105°. Durch diese unsymmetrische
winkelmäßige Verteilung der Öffnungsschnitte 14, 15 und 20 in
Kombination mit den Entlastungsschnitten 22–24,
die mit gleichem oder ungleichem Winkelabstand voneinander angeordnet
sein können, wird die gewünschte Astigmatismuskorrektur
erreicht.
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Es
ist jedoch auch möglich, die Öffnungsschnitte 14, 15 und 20 winkelmäßig
gleichmäßig zu verteilen, wie in 17 gezeigt
ist. Hier betragen die Winkel β1, β2 und β3 jeweils
120°. Diese Verteilung der Öffnungsschnitte wird
z. B. gewählt, wenn keine Astigmatismuskorrektur mittels
der Öffnungsschnitte 14, 15 und 20 gewünscht
ist. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn der Astigmatismus
ausschließlich mittels zumindest einem Entlastungsschnitt
(hier zwei Entlastungsschnitte 22, 23) korrigiert
wird. Somit können die Öffnungsschnitte 14, 15 und 20 so
vorgesehen werden, daß keine Beeinflussung des Astigmatismus
erfolgt. Wie in 17 ersichtlich ist, ist dann
das durch die Flächenschwerpunkte S1, S2 und S3 aufgespannte
Dreieck ein gleichseitiges Dreieck.
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Ferner
ist es möglich, daß die Öffnungsschnitte 14, 15 und 20 in 17 so
angeordnet sind und eine solche Form aufweisen, daß sie
zur gewünschten Korrektur der Kurzsichtigkeit beitragen.
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Ein
Vorsehen der Öffnungsschnitte ohne Beeinflussung des Astigmatismus
der Hornhaut H ist auch bei vier Öffnungsschnitten möglich,
wie in 18 gezeigt ist. Die vier Öffnungsschnitte 14, 15, 20 und 21 sind
wiederum winkelmäßig gleichmäßig um
den Umfang des Lentikels 11 verteilt, so daß in diesem
Fall die Flächenschwerpunkte S1, S2, S3 und S4 ein Quadrat
aufspannen. Bei diesem Beispiel sind drei Entlastungsschnitte 22, 23 und 24 mit
unterschiedlichen Abmessungen zur Astigmatismuskorrektur vorgesehen.
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Allgemein
kann man sagen, daß n Öffnungsschnitte (mit n > 2) so vorgesehen werden
können, daß ihre Flächenschwerpunkte
ein regelmäßiges n-Eck bilden, um keinerlei Astigmatismusbeeinflussung
durch die n Öffnungsschnitte zu verursachen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2004/105661
A1 [0002]