DE102011075734A1

DE102011075734A1 - Lasergerät zur Augentherapie

Info

Publication number: DE102011075734A1
Application number: DE102011075734A
Authority: DE
Inventors: Mark Bischoff; Dr. Stobrawa Gregor
Original assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Current assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Priority date: 2011-05-12
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2012-11-15

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lasergerät zur Therapie am menschlichen Auge, ausgebildet für chirurgische Eingriffe an der Cornea, der Sclera, dem Glaskörper oder der Augenlinse, insbesondere geeignet zur Verwendung im zeitlichen, unmittelbar aufeinander folgenden Wechsel mit anderweitigen Geräten zur Augendiagnose oder Augentherapie, wobei das Auge oder zumindest der Patienten während der wechselnden Verwendung der verschiedenen Geräte möglichst in einer vorgegebenen Lage und Ausrichtung innerhalb ein- und desselben Behandlungsbereichs (2) verbleibt. Das erfindungsgemäße Lasertherapiegerät (1) umfasst: – eine Strahlführungseinrichtung mit einer Austrittsoptik (5) für den Therapielaserstrahl, und – eine Vorrichtung zum Einbringen wenigstens eines Teiles der Strahlführungseinrichtung einschließlich der Austrittsoptik (5) in den Behandlungsbereich (5) zu Beginn und zum Ausbringen aus dem Behandlungsbereich (5) nach der Verwendung des Lasertherapiegerätes (1), so dass – nach dem Ausbringen des Teiles der Strahlführungseinrichtung mit der Austrittsoptik (5) der Behandlungsbereich (2) für die Verwendung der übrigen Geräte frei zugänglich ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lasergerät zur Therapie am menschlichen Auge, ausgebildet für chirurgische Eingriffe an der Cornea, der Sclera, dem Glaskörper oder der Augenlinse, insbesondere geeignet zur Verwendung im Wechsel mit anderweitigen Geräten zur Augendiagnose oder Augentherapie, wobei das Auge oder zumindest der Patient während der wechselnden Verwendung der verschiedenen Geräte innerhalb eines allen Geräten gemeinsamen Behandlungsbereichs verbleibt.
Zu einer Fehlsichtigkeitskorrektur, durch laserchirurgischen Eingriff an der Cornea beispielsweise, sind verschiedenartige Geräte erforderlich, deren Auslegung ihrem jeweiligen Verwendungszweck entspricht. So werden zu Beginn einer solchen Behandlung Geräte benutzt, die zur Diagnose am Auge geeignet sind, wie beispielsweise Operationsmikroskope, optische Anordnungen zur 3D-Messung an der Cornea oder Anordnungen zur optischen Kohärenztomographie. In Abhängigkeit vom Diagnoseergebnis werden dann die Therapiemaßnahmen festgelegt und durchgeführt.
Bevor mit der eigentlichen Fehlsichtigkeitskorrektur durch Gewebeabtrag an der Cornea begonnen werden kann, ist bei dem als LASIK bekannten Verfahren zunächst an der Oberfläche der Cornea ein als „Flap” bezeichneter aufklappbarer Deckel auszubilden, dessen Dicke wesentlich geringer ist als die Dicke der Cornea selbst. Dazu wird ein „Flapschneide”-Lasergeräte verwendet, das im Stand der Technik unter der Bezeichnung Laserkeratom oder Mikrokeratom bekannt ist. Mit diesem Gerät wird eine Aneinanderreihung einer Vielzahl von nur wenigen Mikrometern großen Gewebedurchbrüchen erzeugt, sogenannten Photodisruptionen, die in ihrer Gesamtheit den „Flap” bilden, wobei eine sehr genaue Positionierung des Laserstrahlfokus in lateraler und axialer Richtung innerhalb der Cornea erforderlich ist. Der hierzu benutzte Behandlungslaserstrahl weist Pulsbreiten von kleiner 10^–12 s auf.
Mit einem weiteren optischen Präzisionsgerät wird anschließend bei weggeklapptem „Flap” von dem nun freiliegenden inneren Bereich der Cornea Gewebe abgetragen und dadurch die Augenhornhautkrümmung soweit verändert, bis die Fehlsichtigkeit korrigiert ist. Der Gewebeabtrag erfolgt beispielsweise durch Energieeintrag mit einem gepulsten Behandlungslaserstrahl. Die zur Abtragung des Gewebes ausgebildeten Geräte sind als Laserablationsgeräte bekannt. Alternativ kann ein Verfahren angewendet werden, welches ausschließlich mit einem Femtosekunden-Lasertherapiegerät durchgeführt wird. Moderne Verfahren der Lentikelextraktion sind unter den Namen FLEx und SMILE bekannt, aber auch radiale Keratotomie (RK) oder ringförmige Schnitte sind möglich.
Das Ergebnis der Bearbeitung wird mit einem Diagnosegerät, etwa einem 3D-Messgerät, bewertet, um gegebenenfalls nachkorrigierende Behandlungen vornehmen zu können.
Alle verwendeten Geräte sind ihrer jeweiligen Aufgabe entsprechend relativ zum Auge zu positionieren und beanspruchen denselben, sich um das Auge herum erstreckenden Arbeits- bzw. Behandlungsbereich, woraus folgt, dass dieser bei jedem Gerätewechsel wieder freizugeben ist. Ein effizienter Prozessablauf bedingt, dass die für die aufeinander folgenden Prozessschritte zu verwendenden Geräte in unmittelbarer Nähe verfügbar sind, ohne sich jedoch durch Blockieren des Arbeits- bzw. Behandlungsbereichs gegenseitig zu behindern. Außerdem ist nach Möglichkeit zu vermeiden, dass das zu behandelnde Auge des Patienten bei jedem Gerätewechsel immer wieder therapie- oder diagnosegerecht neu ausgerichtet werden muss.
Hinzu kommt, dass zumindest zeitweise ausreichend Freiraum für manuelle Arbeiten am Auge vorhanden sein muss, wobei die Beobachtung typischerweise durch ein Operationsmikroskop erfolgt. Oft ist zusätzlich auch ein Gerät zur Ultraschall-Phakoemulsifikation zur Verwendung bereit zu halten und gegebenenfalls auch für dieses Gerät den Behandlungsbereich freizugeben.
Auch die Patientenlagerung und der Patiententransport sind im Hinblick auf einen effizienten Behandlungsablauf von Bedeutung. Während es bei der vorbeschriebenen refraktiven Chirurgie neben höchsten Ansprüchen an die Positioniergenauigkeit zugleich auch auf Bequemlichkeit und ästhetische Aspekte ankommt, bestehen beispielsweise bei einer Katarakt-OP insofern abweichende Anforderungen, als hierbei die Patienten in teilweise oder vollständig narkotisiertem Zustand sicher gelagert werden müssen.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Lasergeräte zur Therapie des menschlichen Auges, die insbesondere für chirurgische Eingriffe an der Cornea oder der Augenlinse geeignet sind, in ergonomischer Hinsicht so weiterzubilden, dass während des Verlaufs komplexer Behandlungen am Auge ein möglichst störungs- und behinderungsfreies Zusammenspiel mit anderweitigen Geräten zur Augendiagnose oder Augentherapie gewährleistet ist, wie beispielsweise mit Operationsmikroskopen, Phakoemulsifikationsgeräten und Patientenliegen verschiedener Ausführungen und Hersteller.
Das erfindungsgemäße Lasertherapiegerät weist die in Anspruch 1 angegebenen technischen Merkmale auf. Ausgestaltungsmerkmale sind in den Ansprüchen 2 bis 9 angegeben.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Laserarm, der die Austrittsoptik für den Behandlungslaserstrahl trägt, in einer besonders bevorzugten Ausführungsform durch eine Schwenkbewegung aus dem Arbeits- bzw. Behandlungsbereich so weit entfernt werden kann, dass dieser ohne Einschränkung auch den weiteren an der Behandlung beteiligten Geräten zur Verfügung steht.
Der Schwenkmechanismus wird bevorzugt motorisiert betrieben. Mittels eines manuell zu bedienenden Steuerhebels oder -schalters wird eine rasche Bewegung unter Kontrolle des Anwenders ausgelöst, wobei der Anwender im Kollisionsfall unmittelbar reagieren kann.
Eine optional vorhandene Kraftbegrenzungseinrichtung verringert zudem ein unerwünscht hartes Aufsetzen bzw. eine Quetschgefahr. Weiterhin können Annäherungssensoren vorgesehen sein, mit deren Hilfe eine Verringerung der Schwenkgeschwindigkeit bei der Annäherung der Austrittsoptik an die Arbeitsposition am Auge erreicht wird. Umgekehrt kann damit eine Erhöhung der Schwenkgeschwindigkeit beim Ausschwenken aus dem Behandlungsbereich bzw. beim Wegschwenken vom Auge erzielt werden.
Die Schwenkbewegung wird vorteilhaft soweit durchgeführt, bis der Schwenkarm einschließlich der Austrittsoptik für den Therapielaserstrahl weitestgehend oder sogar vollständig in die Kontur des Gerätegrundkörpers eingeordnet ist. Dies ist nicht nur vorteilhaft hinsichtlich der Freigabe des Behandlungsbereiches, sondern auch in Bezug auf die Transportfähigkeit des Gerätes, da so die empfindlichen optischen Baugruppen am Laserarm vor einer mechanischen Beschädigung geschützt sind.
Der Laserarm ist in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung nicht nur schwenkbar, sondern zusätzlich auch in allen drei Raumrichtungen X, Y, Z verstellbar. Die Steuerung erfolgt beispielsweise durch den Anwender mittels eines Joysticks oder über eine Softwaresteuerung, welche zu diesem Zweck ein durch die Austrittsoptik für den Therapielaserstrahl hindurch aufgenommenes Bild des Patienten bzw. des Patientenauges auswertet und die dabei ermittelte Ist-Position an eine vorgegebene Soll-Position angleicht.
Vorteilhaft ist auch eine Ausgestaltung, bei der nicht nur der Laserarm, sondern auch die Patientenlagerungseinrichtung zum Zweck der Augenpositionierung bewegt werden kann, sofern dies der Anwender wünscht.
Um auch ein Phakoemulsifikationsgerät ergonomisch günstig im Zugriffsbereich des Anwenders platzieren zu können, kann das Lasertherapiegerät mit einer mechanischen Kopplungsvorrichtung oder einem speziellen Adapter für das Phakoemulsifikationsgerätes ausgestattet sein. Ein solcher Adapter kann vorteilhaft mit Mitteln zur räumlichen Ausrichtung des Phakoemulsifikationsgerätes ausgestattet sein. Ebenfalls können Mittel zur Übertragung elektrischer Energie zwecks Stromversorgung und/oder Mittel zur Signalübertragung zwischen dem Lasertherapiegerät und dem angekoppelten Phakoemulsifikationsgerät vorgesehen sein. Die beiden Geräte können auf diese Weise Bedien- und Anzeigeelemente gemeinsam nutzen. In einer speziellen Ausführungsform kann das Phakoemulsifikationsgerät ein voll integrierter Bestandteil des Lasertherapiegerätes sein.
Das Lasertherapiegerät kann zudem über eine Schnittstelle zur Übertragung von Signalen in ein lokales Informationsnetzwerk oder zum Empfang von Signalen aus einem solchen Netzwerk verfügen. In einer besonders vorteilhaften Ausführung besteht eine direkte Datenverbindung zu einem Operationsmikroskop, wobei auch hier wieder die Möglichkeit der gemeinsamen Nutzung von Bedien- und Anzeigeelementen besteht.
Das Lasertherapiegerät kann zudem mit einem Räder- oder Rollenfahrwerk ausgestattet sein, um seinen Transport zum Behandlungsort zu erleichtern. Da das Lasertherapiegerät am Verwendungsort sehr stabil, möglichst schwingungsarm und in korrekter vertikaler Ausrichtung zu positionieren ist, kann eine motorische Lagestabilisierung vorgesehen sein. Im einfachsten Fall handelt es sich dabei um vertikal an der Bodenseite ausfahrbare Stützen, die das Gerät aus der Radlagerung heben, dadurch fixieren und ggf. zugleich eine Neigungskorrektur vornehmen. Dieser Mechanismus ist vorteilhaft so an das Steuern der Laserarm-Schwenkbewegung gekoppelt, dass ein Ausschwenken des Laserarms in der Transportkonfiguration für die medizinische Anwendung nicht möglich ist. Um die für die Neigungskorrektur erforderliche Information über die Neigung zu messen ist eine Messvorrichtung und dieser nachgeordnet eine Auswerte- und Steuereinrichtung vorgesehen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
1 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lasertherapiegerätes in einer Ansicht, aus der verschiedene Schwenkpositionen des Laserarmes ersichtlich sind,
2 eine Seitenansicht des Lasertherapiegerätes in Richtung A nach 1 mit einer Darstellung des vollständig aus dem Behandlungsbereich ausgeschwenkten und in das Gehäuse des Lasertherapiegerätes eingeschwenkten Laserarmes.
In 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lasertherapiegerätes 1 in seinen Umrissen dargestellt. Das Lasertherapiegerät 1 sei beispielsweise ausgebildet für chirurgische Eingriffe an der Cornea des menschlichen Auges zwecks Korrektur einer Fehlsichtigkeit durch Gewebeabtrag. In diesem Zusammenhang ist seine Verwendung gemeinsam mit weiteren medizinisch-optischen Geräten, wie etwa einem Operationsmikroskop zum Zweck der Diagnose, einem Flapschneidegerät zum Öffnen der Cornea vor dem Korrektureingriff, oder auch einem Phakoemulsifikationsgerät für einen chirurgischen Eingriff an der Augenlinse erforderlich.
Alle hierbei beteiligten Geräte kommen im Wechsel, also zeitlich aufeinander folgend, zum Einsatz, wobei der in 1 angedeutete Behandlungsbereich 2, in dem der Patient bzw. das zu behandelnde Auge positioniert ist, jedem der Geräte für die Zeitspanne, in der es zum Einsatz kommt, zugänglich sein muss.
Das Lasertherapiegerät 1 weist optische Mittel zur Führung und Fokussierung des Therapielaserstrahls auf, von denen in 1 der Übersichtlichkeit halber lediglich ein als Schwenkarm ausgebildeter Laserarm 3 dargestellt ist. Der Laserarm 3 ist in einem seiner Endabschnitte um einen Drehpunkt 4 schwenkbar gelagert, während an seinem gegenüberliegenden Endabschnitt die Austrittsoptik 5 für den Therapielaserstrahl angeordnet ist.
Die Schwenkung ist beispielsweise, wie hier ersichtlich, um einen Winkel von 90° möglich. Zur Begrenzung des Schwenkbereiches sind justierbare Anschläge vorgesehen (zeichnerisch nicht dargestellt).
In 1 ist der Laserarm 3 in einer ersten Schwenkposition in Volllinien, in einer zweiten Schwenkposition in gestrichelten Linien skizziert. Beide Schwenkpositionen definieren jeweils eine Endlage der Schwenkbewegung. Dabei zeigt die Vollliniendarstellung die Position, in welcher die Austrittsoptik 5 am Laserarm 3 in den Behandlungsbereich 2 eingeschwenkt ist, und zwar so, dass der Laserstrahl dem auszuführenden Operationsschritt entsprechend in Relation zu dem zu behandelnden Auge positioniert ist. Diese Schwenkposition wird während der Zeitspanne beibehalten, in der das erfindungsgemäße Lasertherapiegerät zwecks Laserbearbeitung des Auges oder Laserbearbeitung von Implantaten, die sich bereits im Auge befinden, zum Einsatz kommt.
Ist dieser Einsatz beendet, wird der Laserarm 3 einschließlich der Austrittsoptik 5 aus dem Behandlungsbereich 2 herausgeschwenkt, so dass der Behandlungsbereich 2 für die übrigen aktiv oder passiv an der Operation beteiligten Geräte frei zur Verfügung steht, ohne dass die Lage und Ausrichtung des Patienten bzw. des zu behandelnden Auges überhaupt oder auch nur wesentlich verändert werden muss.
Von Vorteil ist es, wenn das Herausschwenken des Laserarmes 3 aus dem Behandlungsbereich 2 soweit möglich ist, bis dieser einschließlich der Austrittsoptik 5 vollständig in die Kontur des Gerätegrundkörpers eingeordnet ist, wie dies auch aus der Zusammenschau von 1 und 2 hervorgeht.
Wie des weiteren aus 1 und 2 ersichtlich, ist das erfindungsgemäße Lasertherapiegerät 1 gegen seine Aufstandsfläche 6 optional mittels Rollen 7 abgestützt, die seinen manuellen Transport zum und vom Einsatzort vereinfachen. Um das Lasertherapiegerät 1 trotz der Rollen 7 am Einsatzort in eine stabile Lage und Ausrichtung bringen zu können, kann eine Feststellbremse vorgesehen sein (zeichnerisch nicht dargestellt), die dann auch vorteilhaft so an die Schwenkbewegung des Laserarms gekoppelt ist, dass das Ausschwenken des Laserarms ausschließlich nach erfolgter Lagestabilisierung am Einsatzort möglich ist.
Darüber hinaus gehende Ausgestaltungsvarianten des erfindungsgemäßen Lasertherapiegerätes 1 weisen optional die weiter oben in der Erfindungsbeschreibung genannten technischen Merkmale und Details auf, um die jeweils damit verbundenen und bereits beschriebenen Vorteile zu erzielen.
Bezugszeichenliste

1: Lasertherapiegerät
2: Behandlungsbereich
3: Laserarm
4: Drehpunkt
5: Austrittsoptik
6: Aufstandsfläche
7: Rollen

Claims

Lasertherapiegerät, – ausgebildet für chirurgische Eingriffe an der Cornea, der Sclera, dem Glaskörper oder der Augenlinse, insbesondere zur Verwendung im Wechsel mit anderweitigen Geräten zur Augendiagnose oder Augentherapie, wobei der Behandlungsbereich, in dem der Patient bzw. das Auge positioniert ist, zeitlich nacheinander anderen Geräten zugänglich sein muss, umfassend: – eine Strahlführungseinrichtung mit einer Austrittsoptik (5) für den Therapielaserstrahl, und – eine Vorrichtung zum Einbringen wenigstens eines Teiles der Strahlführungseinrichtung einschließlich der Austrittsoptik (5) in den Behandlungsbereich (2) zu Beginn sowie zum Ausbringen aus dem Behandlungsbereich (2) nach der Verwendung des Lasertherapiegerätes (1), so dass – nach dem Ausbringen des Teiles der Strahlführungseinrichtung einschließlich der Austrittsoptik (5) aus dem Behandlungsbereich (2) dieser für die Verwendung der übrigen Geräte frei zugänglich ist.
Lasertherapiegerät nach Anspruch 1, bei dem der ein- und ausbringbare Teil der Strahlführungseinrichtung als schwenkbarer Laserarm (3) ausgebildet ist, wobei – die an dem Laserarm (3) befindliche Austrittsoptik (5), ausgehend von ihrer Arbeitsposition am Auge, kreisbogenförmig um einen Winkel von vorzugsweise 90 Grad aus dem Behandlungsbereich (2) ausschwenkbar ist, und – der Laserarm (3) in seinem aus dem Behandlungsbereich (2) ausgeschwenkten Zustand vorzugsweise komplett in die Außenkontur des Lasertherapiegerätes (1) eingeordnet ist.
Lasertherapiegerät nach Anspruch 1 oder 2, bei dem – das Auslösen der Schwenkbewegung manuell über einen Hand- oder Fußschalter vorgesehen ist, und – die Geschwindigkeit der Schwenkbewegung von der Distanz zwischen der Austrittsoptik (5) und dem Auge abhängig ist, wobei die Schwenkbewegung innerhalb einer kritischen Distanz langsamer erfolgt als außerhalb der kritischen Distanz.
Lasertherapiegerät nach Anspruch 3, bei dem Kraftmess-Sensoren vorhanden sind, die mit einer Steuereinrichtung für die Schwenkbewegung so in Verbindung stehen, dass die Schwenkbewegung bei Anstieg der gemessenen Kraft über einen Sollwert hinaus gestoppt wird.
Lasertherapiegerät nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei dem der Laserarm (3) einschließlich der Austrittsoptik (5), mindestens jedoch die Austrittsoptik (5) selbst, zusätzlich zur Schwenkbewegung in den Raumrichtungen X, Y, Z positionierbar und zu diesem Zweck über eine Steuereinrichtung mit einem motorischen Antrieb gekoppelt ist.
Lasertherapiegerät nach einem der vorgenannten Ansprüche, ausgestattet mit einem Abbildungssystem für das zu behandelnde Auge, wobei – die Nutzung der Austrittsoptik (5) für den Therapielaserstrahl als Eintrittsoptik für das Abbildungslicht vorgesehen ist, – eine mit dem Abbildungssystem verbundene Bildauswerteeinrichtung vorhanden ist, und – die Bildauswerteeinrichtung zwecks Positionierung der Austrittsoptik (5) relativ zum Auge mit den Steuereinrichtungen für den Antrieb des Laserarms (3) und/oder mit einer Steuereinrichtung für den Antrieb einer Patientenliege in Verbindung steht.
Lasertherapiegerät nach einem der vorgenannten Ansprüche, ausgestattet mit einem mit den anderweitigen Geräten zur Augendiagnose oder Augentherapie gekoppelten Informationsgewinnungs-, Informationsübertragungs- und Informationsverarbeitungssystem für patientenbezogene Identifikations-, Diagnose- und/oder Therapiedaten.
Lasertherapiegerät nach einem der vorgenannten Ansprüche, ausgestattet mit Mitteln – zur Ortsveränderung vor und nach der Therapie relativ zu den anderweitigen Geräten zur Augendiagnose oder Augentherapie, insbesondere in Form von Rollen, Rädern oder Gleitschienen, – zur ortsfesten Fixierung während des gesamten Therapieprozesses, und/oder – zur Neigungskorrektur während der ortsfesten Fixierung.
Lasertherapiegerät nach Anspruch 8, bei dem die Mittel zur Neigungsmessung und/oder Neigungskorrektur mit den Steuereinrichtungen für die Schwenkbewegung und/oder für die Positionierung in den Raumrichtungen X, Y, Z verbunden ist.