DE102008051644A1 - Method for ablation of spherical segments within cornea of eyes, involves focusing two partial beams of laser beam on each other in point-shape so that energy of partial beams together sufficient to cause dissolution of collagen fibers - Google Patents

Method for ablation of spherical segments within cornea of eyes, involves focusing two partial beams of laser beam on each other in point-shape so that energy of partial beams together sufficient to cause dissolution of collagen fibers Download PDF

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Abstract

The method involves emitting a laser beam (8) on a half-mirror (6) by a laser system (5), and guiding and focusing two partial beams (9, 10) of the laser beam on each other in point-shape so that energy of the partial beams together sufficient to cause dissolution of collagen fibers in a defined time period. The partial beams are guided in concentric overlapping circle or spiral so that a desired spherical segment within a cornea (11) of eyes is dissolved. The partial beams are guided into glass fibers, and different laser types such as diode laser and excimer laser, are used and are pulsed.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung des Abtrags von Körpergewebe unter der Hautoberfläche, speziell der inneren Hornhaut des Auges, mit Lasern.The The invention relates to a method for controlling the removal of body tissue under the skin surface, especially the inner cornea of the eye, with lasers.

Der Einsatz von Femtosekundenlasern für die LASIK (Laser Assisted in Situ Keratomileusuis) ist in der Augenchirurgie mittlerweile gängige Praxis.Of the Use of femtosecond lasers for LASIK (Laser Assisted in Situ Keratomileusuis) is now in ophthalmic surgery common Practice.

Dabei ist das Verfahren bisher so, dass mit dem FS-Laser zunächst nur die Hornhaut in einem Kreissegment von ca. 270° aufgeschnitten und dieser Hornhautlappen umgeklappt wird, um anschließend das darunter liegende Lentikel zu präparieren, dessen Verkleinerung nach Wiederverschluss des Auges den verringerten Brechungsindex und damit die Anpassung an die gewünschte Sehstärke bewirkt.there the procedure is so far that with the FS laser initially only the cornea is cut open in a circle segment of about 270 ° and this corneal flap is folded down, then to to prepare the underlying lenticle, its reduction after reocclusion of the eye the reduced refractive index and thus causes the adjustment to the desired vision.

Diese Behandlungsmethode ist nicht ohne Risiko und führt vielfach zu unangenehmen Begleiteffekten, wie Überempfindlichkeit und Störreflexe bei heller Beleuchtung, ständige Bindehautreizung, Aufspringen der Hornhaut bei Schlägen aufs Auge, etc.These Treatment method is not without risk and often leads to unpleasant Accompanying effects, such as hypersensitivity and glitches in bright lighting, constant Conjunctival irritation, popping of the cornea during beatings Eye, etc.

Bislang ist es aber technisch nicht möglich, Hornhaut oder Lentikel zu bearbeiten, ohne einen entsprechenden Aufschnitt der Hornhaut vorzunehmen.So far but it is not technically possible cornea or lenticule without a proper cold cuts the cornea.

Zwar ist der Vorteil des FS-Lasers, dass er eine schonende Behandlung bei vergleichsweise hoher Eindringtiefe ermöglicht, es ist jedoch bisher schwierig, einen gezielten Abtrag von Gewebe flächig in einem definierten, tiefer liegenden Bereich zu erzielen.Though The advantage of the FS laser is that it is a gentle treatment with a relatively high penetration depth, but it has been difficult to targeted removal of tissue in a defined manner, lower range.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Laser so zu führen und zu steuern, dass dieses möglich wird und damit z. B. die Korrektur von Sehstärke ohne massiv invasiven Eingriff, oder Verletzung der Hornhaut-Oberfläche, nur durch einfache Laserbehandlung, ermöglicht wird.It It is therefore an object of the invention to guide and control lasers so that this possible is and thus z. Correction of vision without massive invasive surgery, or injury to the corneal surface, only by simple laser treatment, allows becomes.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass entweder ein Laserstrahl oder -puls, durch Halbspiegel geteilt, oder mehrere Laser aus verschiedenen Richtungen in den zu bearbeitenden Bereich eingestrahlt werden, so dass jeweils nur die punktförmige Stelle, in der mehrere Strahlen zusammentreffen, die zur Aufspaltung der Kollagenfasern erforderliche Energiemenge erhält und das umliegende Gewebe unbeschädigt bleibt.This is characterized according to the invention achieved that either a laser beam or pulse, through half mirror split, or multiple lasers from different directions in the to be processed area to be irradiated, so that only each the punctiform Place in which several rays meet, which splits the collagen fibers required amount of energy receives and the surrounding tissue undamaged remains.

Da der Abtrag in der Regel sphärisch bezogen auf den Brennpunkt der Augenlinse erfolgen soll, bietet sich an, das Lasersystem rotierend über dem Augenmittelpunkt zu positionieren und den Abtrag in sich überlappend konzentrischen Bahnen vorzunehmen.There the erosion is usually spherical based on the focal point of the eye lens, offers The laser system rotates about the center of the eye position and remove the overlapping concentric orbits make.

Somit ist es z. B. möglich, nur einen inneren Bereich der Hornhaut bzw. des Lentikels abzutragen, die negativen Folgen einer Verletzung des Hornhautepithels bzw. der Epidermis aber weit gehend zu vermeiden, da nur ein minimaler Einschnitt am temporalen Hornhautende zur Ausleitung des Gewebe-Abtrags erforderlich ist.Consequently is it z. Possible, to remove only an inner area of the cornea or lenticle, the negative consequences of corneal epithelial injury or However, avoid epidermis as far as possible, as only a minimal incision at the temporal end of the cornea for the removal of the tissue ablation required is.

Da mehrere Laser zusammen eingesetzt werden können, ist die Nutzung von Lasersystemen, die bislang auf Grund mangelnder Leistung nicht in der Augenchirurgie eingesetzt werden, wie z. B. Diodenlaser geeigneter Frequenz, möglich.There Several lasers can be used together, is the use of laser systems so far due to lack of performance not in eye surgery be used, such. B. diode laser suitable frequency possible.

Beim Einsatz der bewährten gepulsten Eximer-Laser ist dagegen, je nach Stärke des Pulses, die ein- oder mehrfache Teilung des Strahls vorzusehen, um Schädigung der Epidermis zu vermeiden.At the Use of the proven pulsed excimer laser, on the other hand, depending on the strength of the pulse, the on or To provide multiple division of the beam to avoid damage to the epidermis.

Das Verfahren der Strahlteilung ist in der Lasertechnik verbreitet und dem Fachmann bekannt. Ebenso bekannt sind Verfahren, Laserstrahlen oder -pulse in Glasfasern, bzw. Glasfaser-Bündeln zu führen, um die meist großvolumige Laserquelle vom Applikationsbereich unabhängig positionieren zu können.The Method of beam splitting is widespread in laser technology and known to the skilled person. Also known are methods, laser beams or pulses in glass fibers, or glass fiber bundles to lead to the most bulky Position the laser source independently of the application area.

Im vorliegenden Fall werden die Glasfaser-Bündel dazu spiralig geführt, um die Rotation des Systems zu ermöglichen, gegebenenfalls kann dazu die Rotationsrichtung nach jedem Durchlauf reversiert werden.in the In this case, the glass fiber bundles are spirally guided to to allow the rotation of the system if necessary, the direction of rotation after each pass reversed.

Durch Rotation und Veränderung der Einstahlwinkel der Laserstrahlen oder -Pulse wird das zu behandelnde sphärische Segment abgetragen. Steuerung und Strahlführung derartiger Systeme sind nach dem Stande der Technik bekannt.By Rotation and change the angle of incidence of the laser beams or pulses will be the one to be treated spherical Segment removed. Control and beam guidance of such systems are after known in the art.

Zur Vervollständigung der Operation ist die Abführung der aufgelösten Kollagenfasern erforderlich. Dies kann durch einen kleinen seitlichen Schnitt erfolgen, der das spährische Segment nach außen öffnet, bzw. dem Operateur zugänglich macht. Hierdurch können auch evtl. unaufgelöste Kollagenreste abpräpariert oder durch Zuführung von 1–5% EDTA-Lösung oder HCL aufgelöst werden, evtl. kann dazu der Außendruck auf die Hornhaut dazu durch Aufsetzen von Kontaktlinsen oder Haftschalen verstärkt werden. Damit ist gewährleistet, dass das Verfahren auch bei evtl. unvollständiger Wirkung operativ einsetzbar ist.to completion the operation is the exhaustion the resolved one Collagen fibers required. This can be done through a small lateral Cut, the spährische Segment outwards opens, or accessible to the surgeon power. This allows also possibly unresolved Removed collagen residues or by feeder from 1-5% EDTA solution or HCL dissolved be, possibly can to the external pressure on the cornea by putting on contact lenses or trays reinforced become. This ensures that that the method can be used operationally even in the case of possibly incomplete action is.

Eine einfache Ausführung wird in nachfolgenden Zeichnungen 1a bis c näher erläutert, während 2 das Ergebnis modellhaft demonstriert. Ausführungen mit mehreren Lasereinheiten oder über Glasfaser-Bündel sind von einem Fachmann analog ausführbar.A simple embodiment is shown in subsequent drawings 1a to c explained in more detail while 2 demonstrated the result in a model. Versions with several laser units or via glass fiber bundles can be carried out analogously by a person skilled in the art.

Dabei stellt 1a die Lasereinheit in Seitenansicht, 1b die Hornhaut im Querschnitt und 1c die Hornhaut in Aufsicht dar, während 2 eine Hornhaut-Linse in Schrägsicht mit Ausschnitt eines Winkelsegments zeigt.It puts 1a the laser unit in side view, 1b the cornea in cross section and 1c the cornea is in supervision while 2 a corneal lens in oblique view with a section of an angle segment shows.

1a zeigt im Einzelnen die Drehachse 1, mit dem der Halter 2 fest verbunden ist, auf welchem der Träger des Strahlsystems 3 um die Achse 4 schwenkbar angeordnet ist. 1a shows in detail the axis of rotation 1 with which the holder 2 is firmly connected, on which the carrier of the blasting system 3 around the axis 4 is arranged pivotally.

Das Strahlsystem besteht in dieser einfachen Form aus dem Lasersystem 5, das den Strahl 8 auf den Halbspiegel 6 emittiert, von dem ein Teilstrahl 9 durchgelassen wird, und ein zweiter Teilstrahl 10 auf den Umlenkspiegel 7 gerichtet und von diesem zur Hornhaut 11, bzw. dem dort aufzulösenden Bereich 12 reflektiert wird.The blasting system consists of the laser system in this simple form 5 that the beam 8th on the half mirror 6 emitted, of which a partial beam 9 is passed through, and a second partial beam 10 on the deflection mirror 7 directed and from this to the cornea 11 , or the area to be resolved there 12 is reflected.

1b zeigt dieses Hornhautsegment 11 im Querschnitt, darin der Bereich 12, der durch die konvergierenden Strahlen 9 und 10, die durch Rotation und Winkelablenkung kontinuierlich ausgerichtet, dieses sphärische Segment in sich überlappend konzentrischen und übereinander liegenden Kreisen abfahren und mit auflösen. 1b shows this corneal segment 11 in cross section, in the area 12 by the converging rays 9 and 10 , which are continuously aligned by rotation and angular deflection, this spherical segment descend in overlapping concentric and superimposed circles and dissolve with.

1c zeigt die Hornhaut und dieses Segment in Aufsicht, wobei die Linie 13 den Schnitt markiert, der zur Ableitung der aufgelösten Kollagenfasern erforderlich ist. 1c shows the cornea and this segment in supervision, being the line 13 marks the section required to dissolve the dissolved collagen fibers.

2 zeigt die Hornhaut-Linse 11 in Schrägsicht, mit einem zur Verdeutlichung ausgeschnittenen Segment des Rotationskörpers. Darin ist die mit dem Laser in konzentrischen Kreisbahnen 16 aufgelöste Zone 12 zu erkennen, sowie der seitliche Schnitt 13, der erforderlich ist, um die aufgelösten Kollagenreste zu entfernen und ggf. mittels einer kleinen Schneidesonde abzupräparieren. 2 shows the cornea lens 11 in oblique view, with a cut out for clarity segment of the rotating body. Therein is the laser in concentric circles 16 resolved zone 12 to recognize, as well as the lateral cut 13 , which is necessary to remove the dissolved collagen residues and possibly dissect using a small cutting probe.

Claims (15)

Verfahren zur Abtragung von sphärischen Segmenten innerhalb der Hornhaut des Auges mit Hilfe von Lasern, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Laserstrahlen jeweils punktförmig so aufeinander fokussiert geführt werden, dass ihre Energie zusammen gerade ausreicht, um in einen definierten Zeitraum die Auflösung der Kollagenfasern zu bewirken.Method for ablating spherical segments within the cornea of the eye with the aid of lasers, characterized in that at least two laser beams are each focused point-focused so that their energy together is just sufficient to effect the dissolution of the collagen fibers in a defined period of time. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlen in konzentrischen, sich überlappenden Kreisen oder Spiralen so geführt werden, dass mit ihnen ein gewünschtes, sphärisches Segment aufgelöst wird.Method according to claim 1, characterized in that that the laser beams are in concentric, overlapping circles or spirals be guided that with them a desired, spherical Segment dissolved becomes. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein kleiner, in etwa horizontaler Schnitt in die Hornhaut aufgelöstes Kollagen-Material ableitet.Method according to Claims 1 and 2, characterized that only a small, roughly horizontal cut in the cornea resolved Derives collagen material. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene Lasertypen einsetzbar sind, so z. B. auch einfache Diodenlaser.Method according to Claims 1 and 2, characterized that different types of lasers can be used, such. B. also simple Diode lasers. Verfahren nach Anspruch 1 und, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Laser im Dauerstrich-Verfahren eingesetzt werden und dementsprechend kontinuierlich geführt werden.Method according to claim 1 and characterized that the laser (s) are used in the continuous wave method and are therefore managed continuously. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Laser gepulst werden.Method according to Claims 1 and 2, characterized that the laser (s) will be pulsed. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eximer-Laser zum Einsatz kommt.Method according to Claims 1 and 2, characterized that an eximer laser is used. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein ursprünglicher Laserstrahl durch einen Halbspiegel in mindestens zwei und über weitere Halbspiegel in 4 und mehr Strahlen geteilt ist, die jeweils auf einen gemeinsamen Punkt fokussiert geführt werden.Method according to claim 1, characterized in that that an original one Laser beam through a half mirror in at least two and over more Half mirror is divided into 4 and more beams, each on be guided by a common focus. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung mit Hilfe einer rotierenden und einer zur Mittelachse schwenkbaren Halterung erfolgt.Method according to Claims 1, 2 and 6, characterized that the leadership with the aid of a rotating and a pivotable to the central axis bracket he follows. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Rotation und Schwenkung des Systems programmgesteuert automatisch erfolgt.Method according to claim 9, characterized in that that system rotation and panning programmatically automatically he follows. Verfahren nach einem oder mehreren der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Laser eingesetzt und gemeinsam aufeinander fokussiert und geführt werden.Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that a plurality of lasers used and together focused on each other and guided become. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlen in Glasfasern geführt werden.Method according to claim 1, characterized in that that the laser beams are guided in glass fibers. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Laserstrahl auf mehrere Glasfasern aufgeteilt ist.Method according to claim 12, characterized in that a laser beam is split over several glass fibers. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Laser, in Glasfasern geführt, eingesetzt werden.Method according to claim 12, characterized in that that several lasers, guided in glass fibers, are used. Verfahren nach Anspruch 1 und 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei in Glasfasern geführten Laserstrahlen die Laserquelle(n) über der Halterung und Führung drehbar angebracht sind und nur die Glasfasern an Ihren Fassungen und mit ihren Endlinsen geführt und fokussiert werden.A method according to claim 1 and 12 to 14, characterized in that in laser fibers guided in laser fibers, the laser source (s) are rotatably mounted on the holder and guide and only the glass fibers on your sockets and with their End lenses are guided and focused.
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