-
Die Erfindung befasst sich mit einer Einrichtung für die lasergestützte Augenchirurgie, umfassend eine Patientenliege sowie mindestens ein Lasersystem mit einem Laserbehandlungskopf zur Abgabe eines fokussierten Laserstrahls auf ein zu behandelndes Auge eines auf der Liege befindlichen Patienten, wobei das Lasersystem ein Operationsmikroskop mit einem zumindest im Bereich des Abgabeorts des Laserstrahls kollinear oder unter einem Winkel zum Laserstrahlengang verlaufenden Beobachtungsstrahlengang umfasst.
-
Bei der Behandlung eines humanen Auges mit Laserstrahlung ist es eine generelle Aufgabe, das Auge präzise relativ zu dem Abgabeort zu positionieren, an dem die Laserstrahlung aus dem Lasersystem austritt. Dies gilt ungeachtet der Art der Behandlung, sei es eine ablatierende Behandlung, bei welcher korneales Gewebe durch Ablation entfernt wird, sei es eine schneidende Bearbeitung, bei welcher durch Photodissektion Schnitte in der Kornea oder anderen Teilen des Auges erzeugt werden, oder sei es eine andere lasergestützte Behandlungsform.
-
Die für Augenbehandlungen eingesetzten Lasersysteme besitzen regelmäßig ein Operationsmikroskop, durch das hindurch der Operateur die Laserbearbeitung beobachten und die präzise Positionierung des Auges unter dem Laserabgabeort feststellen kann. Wenn es darum geht, das Auge gegenüber dem Laserabgabeort auszurichten, sind jedoch mit der alleinigen Benutzung des Operationsmikroskops gewisse Schwierigkeiten verbunden. Da das Blickfeld, das der Operateur durch das Operationsmikroskop hindurch hat, vergleichsweise klein ist, muss sich der Operateur immer wieder von dem Mikroskop wegbewegen, um sich zu vergewissern, dass der Patient seinen Kopf richtig hält und ob überhaupt das richtige Auge unter dem Laserbehandlungskopf positioniert wird.
-
Das Dokument
US 2004/0054359 A1 offenbart ein Augenlasersystem, in welchem eine Trackingkamera Positionen eines Auges bestimmt auf Basis von Referenzmarkierungen, die mittels Punkt- bzw. Ringleuchten auf die Iris des Auges gestrahlt werden. Ein Behandlungslaser kann anschließend entsprechend einer erfassten Augenposition ausgerichtet werden. Ein Arzt kann das Auge unter einem chirurgischen Mikroskop beobachten. Auch ist eine Kamera vorgesehen, welche ein Bild des Auges aufnimmt und über einen Farbbildschirm ausgibt.
-
Bei Lasersystemen für Schneidbearbeitungen wird das Auge des Patienten mit einem speziellen Patientenadapter an das Lasersystem gekoppelt, wobei der Operateur das Auge durch das Mikroskop unter Umständen in einem bestimmten Bereich der Annäherung des Patientenadapters an das Auge nicht scharf sehen kann.
-
Der Operateur kann durch das Mikroskop nicht mit Gewissheit feststellen, ob beispielsweise die Nase oder einer der die Augenhöhle begrenzenden Knochenbereiche (Orbita) des menschlichen Kopfes nicht im Annäherungsweg des Patientenadapters liegen. Der Operateur muss zur Vermeidung von Verletzungen beim Patienten während des Ankopplungsprozesses sich und seinen Kopf vergleichsweise viel bewegen, um die relative Lage zwischen Patientenauge und Patientenadapter zu überprüfen, da dieser in der Regel durch die Laservorrichtung, z.B. eine Abdeckung des Laserstrahlkanals verdeckt ist.
-
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, dem Operateur geeignete Hilfsmittel an die Hand zu geben, durch welche die korrekte Positionierung des zu behandelnden Auges unter dem Laserabgabeort für den Operateur vereinfacht wird.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Einrichtung der eingangs bezeichneten Art vorgesehen, die ferner mindestens eine erste Kamera zur Aufnahme eines zumindest den Bereich von Mund bis Stirn des Patientenkopfes umfassenden Bilds des auf einer Liege befindlichen Patienten umfasst, sowie eine Visualisierungseinrichtung zur Visualisierung des aufgenommenen Bilds. Die Visualisierungseinrichtung kann beispielsweise einen Bildschirm zur Anzeige des aufgenommen Bildes umfassen, wobei dieser Bildschirm so angeordnet sein kann, dass der Operateur nur kurz von dem Mikroskop aufblicken muss, um das auf dem Bildschirm angezeigte Bild betrachten zu können. Alternativ oder zusätzlich kann die Visualisierungseinrichtung zur Einblendung des aufgenommenen Bilds in den Beobachtungsstrahlengang des Operationsmikroskops ausgebildet sein. In diesem Fall muss der Operateur von dem Mikroskop nicht aufblicken, um die Bilder der ersten Kamera betrachten zu können. Diese können beispielsweise in einem Randbereich des Beobachtungsbilds eingeblendet oder überlagert werden, das der Operateur durch das Mikroskop sieht.
-
Vorzugsweise ist die erste Kamera zur Aufnahme von Bildern eingerichtet, welche den gesamten Patientenkopf erfassen. Auf den von der ersten Kamera gelieferten Bildern können sogar noch weitere Teile des Patientenkörpers sichtbar sein, beispielsweise der Hals- und Brustbereich. Auf diese Weise ist für den Operateur ohne weiteres zu erkennen, ob der Patient beispielsweise seinen Kopf zu stark nach hinten überstreckt oder mit seinem Kinn zu nah an der Brust ist oder ob der Patientenkopf zur Seite gekippt ist. Alternativ oder zusätzlich kann die erste Kamera zur Aufnahme von Bildern eingerichtet sein, welche auch zumindest einen Teil des Laserbehandlungskopfs, z.B. einen am Abgabeort des Laserstrahls angeordneten Patientenadapter, oder/und zumindest einen Teil einer Kopfstütze der Patientenliege erfassen. Wenn in den Bildern der ersten Kamera beispielsweise ein solcher Patientenadapter sichtbar ist, kann der Operateur die aktuelle relative Position zwischen dem Patientenadapter und dem zu behandelnden Auge erkennen und so feststellen, ob der Ankoppelvorgang ordnungsgemäß abläuft bzw. die Ankoppelung ordnungsgemäß abgeschlossen wurde.
-
Zur Erfassung ausreichend großer Bereiche um das zu behandelnde Patientenauge herum empfiehlt es sich, wenn die erste Kamera einen kleinsten Bildwinkel von mehr als 25 Grad, beispielsweise mehr als 30 Grad oder mehr als 35 Grad aufweist. Beispielsweise können handelsüblich erhältliche Kameras verwendet werden, die einen kleinsten Bildwinkel von beispielsweise etwa 50 Grad oder sogar 60 Grad aufweisen.
-
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst die erfindungsgemäße Einrichtung zudem mindestens eine von der ersten Kamera gesonderte zweite Kamera zur Aufnahme eines Bilds des zu behandelnden Auges des Patienten, wobei die zweite Kamera Teil eines Strahlnachführmechanismus ist, welcher anhand von Sequenzen von Bildern der zweiten Kamera Bewegungen des Auges erfasst und die Fokusposition des Laserstrahls abhängig von den erfassten Augenbewegungen nachführt. Bevorzugt arbeitet der Strahlennachführmechanismus dabei unabhängig von den Bildern der ersten Kamera, d.h. er erfasst Bewegungen des Patientenauges allein auf Grundlage der Bilder der zweiten Kamera.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die erfindungsgemäße Einrichtung ein erstes Lasersystem zur Durchführung von Gewebeablationen am humanen Auge, sowie ein zweites Lasersystem zur Erzeugung von Gewebeschnitten im humanen Auge, wobei die Wellenlänge der von dem ersten Lasersystem abgegebenen Laserstrahlung unterhalb 300 nm liegt und die Wellenlänge der von dem zweiten Lasersystem abgegebenen Laserstrahlung oberhalb 300 nm liegt, wobei die Patientenliege wahlweise unter dem Laserbehandlungskopf jedes der beiden Lasersysteme positionierbar ist und jedes Lasersystem mit mindestens einer ersten Kamera ausgestattet ist. Das erste Lasersystem mit seiner Strahlungswellenlänge von weniger als 300 nm kann beispielsweise zur Ablation kornealen Gewebes benutzt werden, etwa im Rahmen einer LASIK-Behandlung, wobei gemäß einem für den Patienten individuell ermittelten Ablationsprofil korneales Gewebe von der nach Wegklappen des zuvor erzeugten LASIK-Flaps freiliegenden Vorderseite des stromalen Betts abgetragen wird. Das zweite Lasersystem mit einer Strahlungswellenlänge von über 300 nm kann dagegen zu Schneidbearbeitungen eingesetzt werden, etwa zur lasertechnischen Präparation des erwähnten LASIK-Flaps, wobei der für die Schnitterzeugung maßgebliche Effekt der in dielektrischen Materialien beobachtbare laserinduzierte optische Durchbruch ist.
-
Alternativ oder zusätzlich zu einer Visualisierung der von der ersten Kamera aufgenommenen Bilder kann an die erste Kamera eine Auswerte- und Steuereinheit angeschlossen sein, um die Bilder der ersten Kamera einer Bildauswertung zu unterziehen. Beispielsweise kann diesbezüglich eine mit der Auswerte- und Steuereinheit verbundene Stellvorrichtung zur Positionseinstellung des Laserbehandlungskopfs oder/und der Patientenliege abhängig vom Ergebnis der Bildauswertung vorgesehen sein. Es ist auch vorstellbar, eine von der Auswerte- und Steuereinheit gesteuerte Signalabgabevorrichtung vorzusehen, um abhängig vom Ergebnis der Bildauswertung ein optisches oder/und akustisches Hinweissignal auszugeben. Mittels derartiger Bildauswertung kann beispielsweise eine automatische Positionierung des zu behandelnden Auges relativ zu dem Lasersystem realisiert werden. Es kann auch automatisch erkannt werden, ob sich beispielsweise störende Konturen unterhalb des Laserabgabeorts befinden oder ob der Patient seinen Kopf bewegt. In einem solchen Fall kann beispielsweise eine akustische, haptische oder/und optische Warnmeldung ausgegeben werden. Hierbei kann ein Warnton, eine Einfärbung oder ein entsprechender Hinweis im Operationsmikroskop, eine Warnlampe angehen oder ein zur Verstellung vorgesehener Joystick eine Vibration aufweisen.
-
Die erfindungsgemäße Einrichtung umfasst einen Laserprojektor zur Projektion eines Laserlichtmusters auf den Körper, vorzugweise zumindest auf das Gesicht, des auf der Liege befindlichen Patienten, sowie einen den Projektor steuernden Steuerrechner mit einem Bildsignalausgang, an welchen ein Bildsignaleingang des Projektors angeschlossen ist, wobei der Projektor dazu eingerichtet ist, beliebige Lichtmuster auf den Patienten zu projizieren. Der Steuerrechner kann an seinem Bildsignalausgang beispielsweise ein standardisiertes Bildsignal bereitstellen, etwa nach dem DVI-Standard, dem VGA-Standard oder dem HDMI-Standard.
-
Bevorzugt ist der Steuerrechner dazu eingerichtet, an seinem Bildsignalausgang Bildsignale für ein oder mehrere Laserlichtmuster auszugeben, welche mindestens eines der folgenden repräsentieren: eine Maßverkörperung, ein Muster zur Markierung mindestens einer anatomischen Struktur des Patientenkopfs, Diagnoseinformationen, Identifizierungsinformationen des Patienten, ein mittels des Laserstrahls zu bearbeitendes Gebiet des Auges, eine Referenzmarkierung auf der Augenoberfläche.
-
Als Maßverkörperung kann beispielsweise eine Maßskala auf den Patienten projiziert werden, etwa in Form eines Strichmusters oder eines Punktmusters. Eine solche Maßverkörperung kann dazu dienen, den Patienten zu vermessen (z.B. die Lage des Kopfes, der Augen, die Blickrichtung oder die Lidstellung) und sodann das Lasersystem oder/und die Patientenliege oder/und den Patienten selbst geeignet auszurichten, um eine optimale Lage für die Laserbehandlung zu erhalten.
-
Diagnoseinformationen und Identifizierungsinformationen des Patienten können beispielsweise auf das Gesicht oder den Rumpf des Patienten projiziert werden. Sie erlauben es dem Operateur auf einfache Weise, Informationen über den auf der Liege liegenden Patienten zu erhalten, um sicherzustellen, dass die richtige Operation am richtigen Patienten durchgeführt wird. Die Identifizierungsinformationen können beispielsweise den Namen des Patienten oder/und einen Patientenkenncode umfassen. Die Diagnoseinformationen können beispielsweise Messwerte oder/und Auswerteresultate umfassen, die bei einer vorangehenden Diagnostik des Patienten erhalten wurden.
-
Muster zur Markierung anatomischer Strukturen des Patientenkopfs können beispielsweise ein Fadenkreuz, eine Kreisfigur oder eine andere Kegelschnittfigur, Linien, Punkte oder eine Polygonfigur umfassen. Beispielsweise kann ein solches Markierungsmuster Begrenzungslinien bilden, gegenüber denen die Umrisskonturen des Gesichts des Patienten auszurichten sind. Das Markierungsmuster kann alternativ oder zusätzlich das zu behandelnde Auge markieren, beispielsweise mittels eines auf das Auge oder um dieses herum projizierten Rechtecks, Kreises oder Fadenkreuzes. Wenn das projizierte Laserlichtmuster beispielsweise in der erläuterten Weise eine bestimmte Lage des Patientenkopfes anhand von Begrenzungslinien vorgibt und zugleich eine spezielle Markierungsfigur für das zu behandelnde Auge enthält, kann der Operateur zunächst nach Augenmaß den Kopf des Patienten gegenüber den Begrenzungslinien ausrichten. Anhand des speziellen Augenmarkierungsmusters weiß er dann, welches das zu behandelnde Auge ist. Gewünschtenfalls kann er das projizierte Augenmarkierungsmuster noch zur Feinausrichtung des Patientenkopfs nutzen.
-
Alternativ oder zusätzlich kann das projizierte Laserlichtmuster ein lasertechnisch zu bearbeitendes Gebiet des Auges anzeigen, etwa in Form eines der Größe eines Ablationsgebiets oder einer Schnittfigur entsprechenden Kreises oder einer anderen geometrischen Figur, die auf die Augenoberfläche projiziert wird. Dies erlaubt dem Operateur vor Beginn der Operation eine (visuelle) Überprüfung, ob der Behandlungsplan angemessen ist oder möglicherweise überarbeitet werden muss. Beispielsweise ist es vorstellbar, dass der Operateur feststellt, dass das durch Projektion angedeutete Ablationsgebiet oder ein geplanter Flapschnitt angesichts der Gesamtgröße des Patientenauges zu groß ist und daher verkleinert werden muss.
-
Alternativ oder zusätzlich zu einer das Bearbeitungsgebiet des Auges repräsentierenden Projektionsfigur kann das Laserlichtmuster eine Referenzmarkierung umfassen, die auf die Augenoberfläche projiziert wird. Beispielsweise kann eine solche Referenzmarkierung einen Punkt darstellen, welcher bei einer geplanten LASIK-Behandlung die beabsichtigte Lage des Flapscharniers repräsentiert. Auch eine solche Projektion einer Referenzmarkierung auf die Augenoberfläche kann dem Operateur eine Überprüfung des beabsichtigen Behandlungsplans vor Operationsbeginn ermöglichen.
-
Der Projektor kann an oder in dem Lasersystem fest installiert sein oder er kann alternativ gesondert von dem Lasersystem aufstellbar sein. Bei Installation im oder am Lasersystem kann der Projektor einen zumindest im Bereich des Abgabeorts des Laserstrahls kollinear zum Laserstrahlengang verlaufenden Projektionsstrahlengang besitzen. Es ist aber alternativ auch vorstellbar, das Laserlichtmuster schräg von der Seite her (bezogen auf die Richtung des Laserstrahlengangs vom Abgabeort bis zum Patientenauge) auf den Patientenkörper zu projizieren, wobei der Projektor dann einen vollständig getrennt von dem Laserstrahlengang verlaufenden Projektionsstrahlengang besitzt.
-
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Steuerrechner dazu eingerichtet, an seinem Bildsignalausgang wahlweise Bildsignale für eine Mehrzahl verschiedener Laserlichtmuster auszugeben. Beispielsweise kann der Steuerrechner ein Programm ausführen, welches einen automatischen Wechsel zwischen mehreren Laserlichtmustern vorsieht, die auf den Patienten projiziert werden. Dabei können die nacheinander projizierten Laserlichtmuster vollständig verschieden sein; alternativ ist es vorstellbar, dass nacheinander projizierte Laserlichtmuster zum Teil gleiche Bestandteile haben. Ein Wechsel zwischen verschiedenen Laserlichtmustern kann vom Benutzer auch über eine geeignete Benutzerschnittstelle instruierbar sein.
-
Der Steuerrechner kann dazu eingerichtet sein, die Projektion des Laserlichtmusters abhängig von Objektbewegungen zu modifizieren, die durch Bildauswertung der von der ersten Kamera aufgenommenen Bilder erfasst werden. Erfasste Objektbewegungen können beispielsweise Bewegungen des Patienten selbst sein. Die Projektion des Laserlichtmusters wird dabei entsprechend den Bewegungen des Patienten nachgeführt. Dies erleichtert die präzise Ausrichtung des Patienten und die anschließende Behandlung für den Operateur. Es ist aber nicht ausgeschlossen, die Projektion des Laserlichtmusters alternativ abhängig von erfassten Bewegungen beispielsweise des Operateurs selbst oder des von ihm verwendeten Instrumentariums nachzuführen oder allgemein zu modifizieren. Zur Modifikation der Projektion des Laserlichtmusters ist es vorstellbar, den Projektor beweglich anzuordnen und seine Position mittels einer geeigneten Antriebseinrichtung zu verändern. Ebenso ist es denkbar, den Projektor positionsfest anzuordnen, aber das ihm von dem Steuerrechner zugeführte Bildsignal abhängig von den erfassten Objektbewegungen zu verändern.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Es stellen dar:
- 1 schematisch eine Einrichtung für die lasergestützte Augenchirurgie gemäß einem Ausführungsbeispiel,
- 2 schematisch eine Einrichtung für die lasergestützte Augenchirurgie gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
- 3 schematisch eine Einrichtung für die lasergestützte Augenchirurgie gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
- 4 bis 7 Beispiele für Laserlichtmuster, die bei einer augenchirurgischen Einrichtung auf das Gesicht des Patienten projiziert werden können.
-
Die in 1 gezeigte Einrichtung für die lasergestützte Augenchirurgie - allgemein mit 10 bezeichnet - umfasst zwei stationär aufgestellte Lasersysteme 12, 14 sowie eine an einer Bodenschiene 16 verfahrbar geführte Patientenliege 18 für einen Patienten, dessen Kopf schematisch bei 20 angedeutet ist. Längs der Bodenschiene 16 kann die Patientenliege 18 zwischen den beiden Lasersystemen 12, 14 hin und her bewegt werden. Die beiden Lasersysteme 12, 14 erlauben jeweils eine Laserbearbeitung am Auge des Patienten, wobei aber unterschiedliche Wechselwirkungsprozesse genutzt werden und dementsprechend unterschiedliche Behandlungsformen mit den beiden Lasersystemen 12, 14 durchführbar sind. Konkret ist im gezeigten Beispielsfall der 1 das Lasersystem 12 zur Erzeugung von Gewebeschnitten im humanen Auge ausgelegt, wobei die Schnitterzeugung vorrangig auf dem Effekt des laserinduzierten optischen Durchbruchs beruht. Für eine derartige photodisruptive Bearbeitung des humanen Augengewebes sind regemäßig Wellenlängen der verwendeten Laserstrahlung über 300 nm erforderlich, wobei die verwendete Laserwellenlänge beispielsweise im UV-Bereich oder im niederen IR-Bereich (z.B. zwischen 0,8 µm und 1,1 µm) liegen kann. Die verwendeten Pulsdauern der Laserstrahlung liegen beispielsweise im Nano-, Piko-, Femto- oder Attosekundenbereich. Dagegen ist das Lasersystem 14 für eine ablatierende Augenbehandlung ausgelegt, bei der die Laserstrahlung bei geringer Transmission in das Auge bereits größtenteils an der Oberfläche des bestrahlten Gewebebereichs absorbiert wird und dort zu einem vergleichsweise dünnflächigen Gewebeabtrag führt. Die verwendeten Ablationslaser haben regelmäßig eine Wellenlänge unterhalb 300 nm; beispielsweise kann ein bei 193 nm strahlender ArF-Excimerlaser verwendet werden.
-
Beide Lasersysteme 12, 14 umfassen eine jeweilige Strahlungsquelle 22 bzw. 24, wobei der von der Quelle abgegebene Laserstrahl - bezeichnet mit 26 bzw. 28 - durch Mittel zur Strahlführung und -formung zu einem Strahlabgabeort 30 bzw. 32 geführt wird, wo der betreffende Laserstrahl im wesentlichen vertikal nach unten austritt. Die Abgabestellen 30, 32 befinden sich jeweils an einem Laserbehandlungskopf 34 bzw. 36 des betreffenden Lasersystems, wobei die Laserbehandlungsköpfe 34, 36 jeweils am Ende eines gewünschtenfalls beweglich angeordneten, beispielsweise gelenkigen Strahlarms 38 bzw. 40 angeordnet sind. Die Strahlarme 38, 40 erstrecken sich ihrerseits von einem jeweiligen Gerätehauptkörper 42 bzw. 44 des betreffenden Lasersystems.
-
Die erwähnten Mittel zur Strahlführung und -formung umfassen bei dem Lasersystem 12 unter anderem eine Scannereinrichtung 46 zur dreidimensionalen Einstellung der Fokusposition des Laserstrahls 26 sowie ein im Laserbehandlungskopf 34 untergebrachtes, häufig mehrlinsiges Fokussierobjektiv 48, das aus Darstellungsgründen in 1 schematisch durch eine Einzellinse angedeutet ist. Dem Fokussierobjektiv 48 nachgeschaltet befindet sich am Laserbehandlungskopf 34 ein Patientenadapter 50 mit einem für die Laserstrahlung transparenten oder transluzenten Kontaktelement 52, dessen Unterseite zur Anlage an dem zu behandelnden Auge bestimmt ist. Umlenkspiegel 54, 56 führen den Laserstrahl 26 in dem Strahlarm 38.
-
Das Lasersystem 14 umfasst eine Scannereinrichtung 58, mittels welcher die Fokusposition des Laserstrahls 28 in Richtung quer zur Strahlausbreitungsrichtung eingestellt werden kann (sogenannter x-y-Scanner). Ein longitudinales Scanning der Laserposition in Strahlausbreitungsrichtung ist hingegen bei einem Ablationslaser oftmals nicht erforderlich angesichts der typischerweise vergleichsweise kleinen numerischen Apertur des auf das Auge gerichteten fokussierten Strahlenbündels und der dementsprechend vergleichsweise großen Rayleigh-Länge. Es ist nicht ausgeschlossen, die Scannereinrichtung 58 auch mit longitudinaler Scanfähigkeit auszustatten. Umlenkspiegel 60, 62 lenken den Laserstrahl 28 zu einem wiederum häufig mehrlinsigen, in 1 jedoch schematisch nur als Einzellinse dargestellten Fokussierobjektiv 64, von welchem aus der Laserstrahl 28 im wesentlichen vertikal nach unten aus dem Laserbehandlungskopf 36 ausgegeben wird.
-
In Abwandlung der Darstellung in 1 können die Scannereinrichtungen 46, 58 im Strahlengang des jeweiligen Laserstrahls nach den beiden Umlenkspiegeln 54, 56 bzw. 60, 62, also unmittelbar vor dem Fokussierobjektiv 48 bzw. 64, angeordnet sein.
-
Auf der Bodenschiene 16 kann die Patientenliege 18 so unter jeden der Laserbehandlungsköpfe 34, 36 gefahren werden, dass sich der Patient mit seinem Kopf 20 vertikal unter dem betreffenden Laserbehandlungskopf befindet. Im Fall des Lasersystems 12 ist zur Durchführung einer Laserbehandlung zuvor der Patient mit dem betreffenden Auge an den Patientenadapter 50 anzukoppeln. Hierzu ist es vorstellbar, dass der Strahlarm 38 oder/und die Patientenliege 18 in der Höhe verstellbar sind. Gewünschtenfalls kann der Strahlarm 38 auch horizontal verstellbar sein, um eine präzise Ausrichtung des Patientenadapters 50 gegenüber dem Patientenkopf 20 zu ermöglichen. Auch bei dem Lasersystem 14 ist eine Verstellbarkeit des Strahlarms 40 in vertikaler und horizontaler Richtung vorstellbar.
-
Das Lasersystem 12 ist ferner mit einem Operationsmikroskop 66 ausgestattet, durch welches hindurch der Operateur auf die Strahlaustrittsstelle 30 blicken kann. Man erkennt, dass hierzu der Beobachtungstrahlengang des Mikroskops 66 kollinear zum Strahlengang des Laserstrahls 26 verläuft (jedenfalls in dem Bereich vom Umlenkspiegel 56 bis zur Strahlaustrittsstelle 30). Ist der Patient an den Patientenadapter 50 angekoppelt, kann der Operateur durch das Mikroskop 66 auch das betreffende Auge beobachten.
-
Ein weiteres Operationsmikroskop 68 ist an dem Lasersystem 14 vorgesehen. Das Mikroskop 68 hat einen Beobachtungsstrahlengang, der kollinear oder unter einem Winkel zum Strahlengang des Laserstrahls 28 verläuft (in dem Bereich vom Umlenkspiegel 62 bis zur Strahlaustrittsstelle 32), und erlaubt dem Operateur einen vergrößerten Blick auf die Strahlaustrittsstelle 32 und den Bereich darunter.
-
Der Operateur sitzt (oder steht) bei der Durchführung einer Laserbearbeitung mit einem der Lasersysteme 12 oder 14 beispielsweise hinter dem Kopf des Patienten und schaut durch das betreffende Mikroskop 66 oder 68. Um die korrekte Ausrichtung des Patienten relativ zum jeweiligen Lasersystem 12 oder 14 zu erleichtern, sind beide Lasersysteme 12, 14 jeweils mit einer Kamera 70 bzw. 72 ausgerüstet, welche vom Kopf 20 des Patienten und gegebenenfalls auch von Teilen der Patientenliege 18 oder/und - im Fall des Lasersystems 12 - von Teilen des Patientenadapters 50 Bilder aufnehmen können. Die Kameras 70, 72 sind derart an dem betreffenden Lasersystem beispielsweise im Bereich des jeweiligen Laserbehandlungskopfs 34 oder 36 angebracht, dass sie die gewünschten Bereiche des Patienten, z.B. dessen Kopf 20, im Blickfeld haben, wenn sich der Patient mit seinem Kopf in grober Ausrichtung vertikal unter dem betreffenden Laserbehandlungskopf 34 oder 36 befindet. Der Bildwinkel der Kameras 70, 72 kann dabei so groß sein, dass bei einer Höhenjustierung der Patientenliege 18 oder/und des betreffenden Laserbehandlungskopfs 34 oder 36 der Patientenkopf 20 im Blickfeld der Kamera 70 bzw. 72 bleibt. Die Kameras 70, 72 bilden jeweils eine erste Kamera im Sinne der Erfindung.
-
Die Bilder der Kamera 70 werden von einer zentralen Auswerte- und Steuereinheit 74 des Lasersystems 12 auf einem Bildschirm 76 zur Anzeige gebracht oder/und an eine mit dem Mikroskop 66 gekoppelte Einblendvorrichtung (Head-up Display) 78 geliefert, welche eine Einblendung des von der Kamera 70 aufgenommenen Bilds in den Beobachtungsstrahlengang des Mikroskops 66 bewirkt. Die Auswerte- und Steuereinheit 74 steuert sämtliche steuerbaren Funktionen des Lasersystems 12, z.B. auch den Betrieb der Strahlungsquelle 22 sowie der Scannereinrichtung 46.
-
Das Lasersystem 14 ist in ähnlicher Weise mit einer zentralen Auswerte- und Steuereinheit ausgeführt, die in 1 mit 80 bezeichnet ist. Diese kann die von der Kamera 72 aufgenommenen Bilder auf einem Bildschirm 82 zur Anzeige bringen oder sie an eine mit dem Mikroskop 68 gekoppelte Einblendvorrichtung 84 liefern, damit der Operateur das von der Kamera 72 erfasste Geschehnis beobachten kann, ohne dabei seine Augen vom Mikroskop 68 nehmen zu müssen. Die Auswerte- und Steuereinheit 80 steuert sämtliche steuerbaren Funktionen des Lasersystems 14, z.B. den Betrieb der Strahlungsquelle 24 und der Scannervorrichtung 58.
-
Die Bildschirme 76, 82 sind so positioniert, dass sie sofort im Blickfeld des Operateurs sind, sobald der Operateur seine Augen vom jeweiligen Mikroskop 66 oder 68 wegbewegt, so dass der Operateur seinen Kopf hierzu nur vergleichsweise geringfügig bewegen muss. In Abwandlung der Darstellung in 2 können die Bildschirme 76, 82 beispielsweise oben auf dem jeweiligen Strahlarm 38 bzw. 40, also angenähert in der Höhe des jeweiligen Operationsmikroskops 66 bzw. 68, angeordnet sein.
-
Weil bei der Benutzung des Lasersystems 14 keine direkte mechanische Kopplung zwischen dem Patientenauge und dem Lasersystem 14 besteht, umfasst im Beispielfall der 1 das Lasersystem 14 eine weitere Kamera 86, die einen im Vergleich zu den Kameras 70, 72 erheblich kleineren Bildwinkel von beispielsweise nur einigen wenigen Grad besitzt und dazu dient, Bilder des zu behandelnden Auges aufzunehmen. Die Bilder der Kamera 86 werden von der Einheit 80 ausgewertet, um Bewegungen des Auges zu erfassen. Durch geeignete Steuerung der Scannervorrichtung 58 kann die Einheit 80 eine Nachführung des Laserstrahls 28, d.h. des Strahlfokus, abhängig von den erfassten Augenbewegungen bewirken. Die Kamera 86 bildet somit zusammen mit der entsprechenden Bildauswertungssoftware in der Auswerte- und Steuereinheit 80 einen Eye-Tracker, der beispielsweise die Position des Pupillenzentrums verfolgt. Die Bilder der Kamera 72 werden für diese Augenverfolgung nicht verwendet. Die Kamera 86 bildet eine zweite Kamera im Sinne der Erfindung.
-
In den 2 und 3 sind gleiche oder gleichwirkende Komponenten mit gleichen Bezugszeichen wie in 1 versehen, jedoch ergänzt durch einen Kleinbuchstaben. Da in den 2 und 3 jeweils nur ein einziges Lasersystem gezeigt ist, wurden die entsprechenden Bezugszeichen des Lasersystems 14 der 1 herangezogen, ohne dass dies als Einschränkung auf eine bestimmte Behandlungsform (z.B. Ablation) zu verstehen ist.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 umfasst die augenchirurgische Einrichtung 10a zusätzlich zu dem Lasersystem 14a einen Laserprojektor 88a, der über ein Kabel 90a an einen Projektorsteuerrechner 92a angeschlossen ist. Der Projektor 88a steht auf einem Stativ (hier: Dreibein) 94a, das unabhängig von dem Lasersystem 14a an einer freigewählten Stelle im Behandlungsraum aufgestellt werden kann. Von dem Projektorsteuerrechner 92a erhält er über das Kabel 90a ein Bildsignal, das ein zu projizierendes Laserlichtmuster repräsentiert. Mittels des Stativs 94a ist der Projektor 88a so ausrichtbar, dass das Laserlichtmuster auf den Patienten - bezeichnet mit 96a - und beispielsweise auf dessen Gesicht oder/und Rumpf projiziert werden kann. Das projizierte Laserlichtmuster kann vom Operateur gesehen werden, indem er seinen Blick vom Mikroskop 68a abwendet und seitlich an dem Laserbehandlungskopf 36a vorbei auf den Patienten blickt. Alternativ oder zusätzlich kann das Lasersystem 14a eine Kamera 72a umfassen, um ein Bild des Patientenkopfs und gewünschtenfalls weiterer Teile des Patienten aufzunehmen und dieses Bild, in dem das Laserlichtmuster erkennbar ist, beispielsweise in den Beobachtungsstrahlengang des Mikroskops 68a einzublenden.
-
Bei der Variante gemäß 3 ist der Laserprojektor 88b fest in das Lasersystem 14b eingebaut, wobei das Laserlichtmuster beispielsweise kollinear zum Strahlengang des Bearbeitungslaserstrahls auf den Patienten projiziert wird. Alternativ ist auch bei fester Installation des Laserprojektors 88b eine Projektion des Musters schräg von der Seite her auf den Patienten 96b vorstellbar.
-
Ein gesonderter Projektorsteuerrechner zur Ansteuerung des Laserprojektors 88b kann bei der Ausführungsform gemäß 3 entfallen. Die Steuerung des Projektors 88b und dessen Versorgung mit einem geeigneten Bildsignal kann in diesem Fall von der zentralen Auswerte- und Steuereinheit 80b übernommen werden.
-
Verschiedene Varianten von Laserlichtmustern, die auf das Gesicht des Patienten projiziert werden können, sind in den 4 bis 7 gezeigt.
-
4 zeigt ein Streifenmuster 98 aus einer Vielzahl parallel nebeneinander verlaufender gerader Lichtstreifen, die auf das Gesicht und dort z.B. auf die Augenpartie projiziert werden können.
-
In 5 ist das projizierte Laserlichtmuster von einer Fadenkreuzfigur 100 gebildet, welche im dargestellten Beispielfall zwei einander rechtwinklig kreuzende gerade Lichtstreifen sowie zwei zum Kreuzungspunkt der beiden Geraden konzentrische kreisförmige Lichtstreifen umfasst.
-
6 zeigt ein Beispiel einer auf das Gesicht des Patienten projizierten Maßverkörperung in Form einer Skala 102, die beispielsweise eine Zentimeter-Skala darstellen kann.
-
7 zeigt schließlich ein Beispiel mit einem Rechteck-Lichtmuster 104, das so auf das Gesicht des Patienten projiziert wird, dass es das zu behandelnde Auge markiert. Es versteht sich, dass andere geometrische Formen zur Hervorhebung desjenigen Auges verwendet werden können, das behandelt werden soll.
