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Die Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung für ein Lasersystem mit einem Laser zum Einbringen von Schnitten in eine Linse eines menschlichen oder tierischen Auges sowie ein Lasersystem mit der Steuerungsvorrichtung und ein Verfahren zum Steuern des Lasersystems.
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Mit medizinischen Lasersystemen können Schnitte in Augengewebe eingebracht werden, insbesondere auch in von Katarakt befallenem Linsengewebe. Durch Laserschnitte kann die für einen Patienten riskante Phacoemuslifikation (Zerstörung der Linsen mit einem Ultraschallgeber) zumindest teilweise entbehrlich werden, da die Linse mittels des Lasers bereits in kleine einzelne Teile zerteilt bzw. feinfragmentiert werden kann. Ein Chirurg kann dabei je nach Erfahrung oder Eigenheiten einer jeweiligen Linse den Linsenkern entweder nur in grobe Teile (insbesondere in Form von Kuchenstücken) segmentieren oder zusätzlich auch in viele kleine Teile (z. B. in Würfelform) feinfragmentieren.
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Die
US 2012/0259320 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Fragmentieren einer Linse, mittels welcher grobe Schnitte in die Linse eingebracht werden können, um daraufhin eine Feinfragmentierung der Linse durchzuführen.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren bereitzustellen, womit eine Linse eines Auges eines Patienten derart fragmentierbar ist, insbesondere durch geeignetes Ansteuern eines Lasers, dass sie auf zweckdienliche Weise entfernt werden kann, bevorzugt bei geringer Strahlenbelastung des Patientenauges.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Steuerungsvorrichtung für ein Lasersystem mit einem Laser zum Einbringen von Schnitten in eine Linse eines menschlichen oder tierischen Auges, die eingerichtet ist, einen Fokuspunkt eines Laserstrahls des Lasers innerhalb der Linse anzuordnen und zu verlagern, wobei der Fokuspunkt (zunächst) für mindestens einen (groben) Schnitt zum Fragmentieren und/oder Segmentieren der Linse in einzelne Bereiche, insbesondere Fragmente oder Segmente, verlagerbar ist und (daraufhin) gemäß einem definierbaren Schnittmuster (aus mehreren feinen Schnitten oder einzelnen Laserspots) zum Feinfragmentieren der Linse verlagerbar ist; wobei die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist, ein einzelnes der Fragmente und/oder Segmente zu bestimmen und den Fokuspunkt zum Feinfragmentieren innerhalb des bestimmten Segments in radialer Richtung maximal bis zu einem Abstand größer Null zu einem Rand der Linse zu verlagern, insbesondere bis hin zu wenigstens einem der Segmentschnitte.
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Mit anderen Worten wird das Schnittmuster zum Feinfragmentieren nur auf einen kleinen Teil der Linse und auch nur auf einen Teil des (jeweiligen) Fragments oder Segments gelegt, insbesondere nur auf ein einzelnes Kernsegment. Hierdurch kann der Gesamtenergieeintrag minimiert werden. Dabei ist der Fokuspunkt zum Segmentieren zumindest des Kerns der Linse oder zusätzlich einer Rinde der Linse verlagerbar. Das Schnittmuster zum Feinfragmentieren kann dabei derart fein gewählt werden, dass das entsprechende Fragment oder Segment, insbesondere Kernsegment, ohne weitere Phacoemulsifikation entfernt werden kann, und dass eine Anwendung von Ultraschallenergie auf das entsprechende Fragment oder Segment entbehrlich wird.
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Die Erfindung beruht damit auf der Erkenntnis, dass es nicht erforderlich ist, das gesamte (jeweilige) Fragment oder Segment mit dem Laser fein zu fragmentieren. Vielmehr hat sich gezeigt, dass es ausreichend ist, das Feinfragmentieren auf einen Bereich (insbesondere einen Bereich des Fragments bzw. Segments) zu beschränken, in welchem die Linse besonders hart ist, insbesondere auf den Bereich des Linsenkerns und/oder einen Bereich, welcher zumindest annähernd dem Außendurchmesser eines distalen Endes eines Phacoemulsifikations-Applikators entspricht. Bevorzugt ist der mindestens eine Segmentschnitt ein Radialschnitt, d. h. ein in radialer Richtung ausgerichteter, insbesondere geradliniger Schnitt.
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Die Steuerungseinrichtung kann eingerichtet sein, den Fokuspunkt in Bezug auf einen Mittelpunkt der Linse um einen Betrag kleiner der radialen Ausdehnung der Linse zu verlagern. Hierzu weist die Steuerungseinrichtung bevorzugt eine Vorkehrung auf, mittels welcher der Radius bzw. die radiale Ausdehnung der Linse sowie die radiale Position des Fokuspunktes in Bezug auf einen Mittelpunkt der Linse berücksichtigt werden kann. Der Fokuspunkt kann in radialer Richtung um einen Betrag kleiner einem Radius der Linse verlagert werden und dabei in einem Abstand > 0 zum Rand der Linse gehalten werden.
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Die Steuerungseinrichtung kann eingerichtet sein, eine radiale Ausdehnung der Linse (einen Radius der Linse) sowie ein einzelnes der Segmente zu erfassen und den Fokuspunkt zum Feinfragmentieren in dem einzelnen Segment, insbesondere Kernsegment, innerhalb des Segments (Kernsegments) in radialer Richtung in Bezug auf einen Mittelpunkt der Linse maximal um einen Betrag kleiner der radialen Ausdehnung der Linse zu verlagern.
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Dabei muss die Steuerungseinrichtung die Radial-Abmessungen der Linse nicht notwendigerweise im Sinne einer optischen Messung erfassen, sondern die Abmessungen der Linse können auch aus (insbesondere in einem Datenspeicher der Steuerungseinrichtung hinterlegten) geometrischen Daten ermittelt werden, oder sie können der Steuerungseinrichtung von einem externen Gerät übermittelt werden. Die Radial-Abmessungen umfassen dabei insbesondere einen Rand der Linse, aber auch einen Mittelpunkt der Linse, da ausgehend von einem Mittelpunkt der Linse die radiale Position des Fokuspunktes auf einfache Weise einstellbar ist. Die Steuerungseinrichtung kann auch eine Verlagerung innerhalb von definierbaren radialen Grenzwerten vornehmen, mit welchen unabhängig von einem jeweiligen Patienten sichergestellt werden kann, dass z. B. ausschließlich der Linsenkern feinfragmentiert wird. Dabei ist der radiale Grenzwert dann z. B. kleiner als der durchschnittliche Radius eines Linsenkerns eines Patienten eines bestimmten Alters bzw. einer bestimmten Herkunft. Gleiches gilt für das einzelne Segment. Die Steuerungseinrichtung kann z. B. standardgemäß eine Unterteilung in gleich große kuchenförmige Segmente vornehmen, z. B. vier oder sechs Segmente, wobei die Segmentschnitte in einer definierbaren Weise anordenbar sind, z. B. relativ zu einem Zugangsschnitt ins Auge. Somit müssen auch die Grenzen eines jeweiligen Fragments oder Segments nicht notwendigerweise optisch erfasst werden. Bevorzugt werden die Schnitte so eingebracht, dass möglichst wenig Energie erforderlich ist, insbesondere zwei geradlinige bzw. ebene Segmentschnitte, die orthogonal zueinander ausgerichtet sind und die Linse in vier im Querschnitt kreisförmige Segmente unterteilen.
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Als ein Segmentieren ist dabei ein Unterteilen bzw. Grobfragmentieren der Linse in mehrere Segmente zu verstehen, also das Einbringen von einem oder mehreren (insbesondere groben) Schnitten, welche eine Unterteilung der Linse in mehrere Segmente ermöglichen. Als ein Fragmentieren ist ein Unterteilen bzw. Grobfragmentieren der Linse in mehrere Fragmente, also nicht vollständig begrenzte Bereiche, zu verstehen. Dabei werden ein oder mehrere (insbesondere grobe) Schnitte eingebracht, welche eine Unterteilung der Linse in mehrere Fragmente ermöglichen. Ein grober Schnitt kann dabei z. B. ein Schnitt sein, welcher die Linse vollständig durchzieht, sei es in axialer oder radialer Richtung. Die Linse ist dabei bevorzugt in mehrere einzelne Teile zerlegt. Ein Segmentieren kann z. B. entlang von Hauptachsen der Linse erfolgen, oder entlang von diagonal in Bezug zu Hauptachsen der Linse angeordneten Ebenen. Das Segmentieren kann dabei z. B. mit Lasern erfolgen, welche Nano-, Piko- oder Femtosekunden Pulse emittieren und auf Grund einer Mehrphotonenabsorption ablative oder disruptive Gewebewechselwirkungen hervorrufen.
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Als ein Feinfragmentieren ist dabei ein Einbringen von derart feinen Schnitten oder derart nah aneinander angeordneten Schnitten zu verstehen, dass der entsprechende Teil der Linse aufgeweicht wird und abgesaugt werden kann. Es sind nicht notwendigerweise Schnitte erforderlich, sondern das Feinfragmentieren kann auch durch einzelne Spots oder sonstige punktförmig eingebrachte Laserenergie erzielt werden, sei es allein oder in Kombination mit Schnitten. Das Feinfragmentieren erfolgt bevorzugt ebenfalls mit gepulster Laserstrahlung, welche durch Mehrphotonabsorption ablative oder disruptive Gewebewechselwirkungen hervorruft.
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Indem die Steuerungseinrichtung eingerichtet ist, das Feinfragmentieren bis hin zu wenigstens einem der Segmentschnitte durchführen zu lassen, kann sichergestellt werden, dass ein Aspirations-Applikator auf einfache Weise in den Linsenkern eindringen kann, insbesondere an der Schnittstelle der einzelnen Segmente. Gemäß einer Variante wird das einzelne Segment bis zu allen das Segment begrenzenden Segmentschnitten feinfragmentiert. Hierdurch kann das einzelne Segment vollständig und isoliert von den anderen Segmenten abgesaugt werden. Es kann dabei ausreichen, ein Segment in der Größe eines distalen Endes des Aspirations-Applikators bereitzustellen, so dass möglichst wenig Gewebe feinfragmentiert werden muss, um Platz in der Linse zu schaffen.
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Die Steuerungsvorrichtung kann dabei mit den folgenden Komponenten ausgerüstet sein:
- – einer Fokusmesseinrichtung, die zum Bestimmen eines Abstands eines Fokuspunktes eines gepulsten Laserstrahls des Lasers in Bezug auf einen Referenzpunkt des Lasers eingerichtet ist; und
- – einer optischen Erfassungseinheit, die zum Erfassen einer Position und/oder Geometrie des Gewebes relativ zum Referenzpunkt eingerichtet ist.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerungsvorrichtung eingerichtet, einen Rand und/oder Mittelpunkt der Linse zu erfassen und den Fokuspunkt zum Feinfragmentieren in dem einzelnen Segment, insbesondere Kernsegment, innerhalb des Segments (Kernsegments) maximal bis zu einem definierbaren Radialabstand zum Rand und/oder Mittelpunkt zu verlagern. Durch den Bezug zum Rand oder Mittelpunkt der Linse kann sichergestellt werden, dass der Fokuspunkt auf genaue Weise in einer bestimmten Radialposition anordenbar ist und nicht weiter radial nach außen als ein bestimmter Radialgrenzwert verlagert wird.
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Mit anderen Worten ist die Steuerungseinrichtung eingerichtet, den Fokuspunkt in wenigstens einem der Kernsegmente in einem Radialabstand zu einem Mittelpunkt der Linse zu verlagern, welcher kleiner oder gleich dem Radius des Linsenkerns ist.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerungsvorrichtung eingerichtet, einen Radius des Kerns zu erfassen bzw. zu berücksichtigen, wobei der Radialabstand größer gleich oder zumindest annähernd gleich einem Abstand zwischen dem Rand und dem Kern eingestellt ist. Indem der Radius des Kerns erfasst bzw. berücksichtigt wird, kann indirekt die radiale Ausdehnung der Linsenrinde ermittelt bzw. berücksichtigt werden. Hierbei kann ein Energieeintrag auf den Bereich des Linsengewebes beschränkt werden, welcher am härtesten ist. Das Feinfragmentieren kann erfolgen, ohne dass die Linsenrinde (mit großer Wahrscheinlichkeit unnötigerweise) mit Energie beaufschlagt wird. Dies ermöglicht, die ins Auge eingetragene Energie weiter zu minimieren. Der Radialabstand kann auch genau gleich dem Abstand zwischen Kern und Rand sein.
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Die Linse wird dabei durch einen Linsenkern und eine Linsenrinde gebildet, wobei hier unter Linsenrinde bevorzugt der gesamte Bereich radial außerhalb vom Linsenkern zu verstehen ist. Der Abstand zwischen Kern und von einem optischen Erfassungssystem bzw. einer Optik-Einrichtung messbaren oder sichtbaren Rand entspricht hier definitionsgemäß der Linsenrinde. Die Linsenrinde ist der Bereich radial außen vom Kern zwischen dem Kern und dem Rand der Linse.
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Der Radius des Kerns kann dabei z. B. visuell durch den Operateur anhand von Bildaufnahmen, Tomographieaufnahmen mittels Optischer Kohärenztomomgraphie (OCT) oder Ultraschalltomographie, oder mittels einer Scheimpflug-Kamera ermittelt werden.
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Gemäß einer Variante ist die Steuerungsvorrichtung eingerichtet, eine (fiktive) Trennfläche zu bestimmen, welche den Linsenkern von der Linsenrinde abgrenzt, wobei der Fokuspunkt zum Feinfragmentieren in einem einzelnen Kernsegment innerhalb des Kernsegments bis zur Trennfläche anordenbar und verlagerbar ist, insbesondere in radialer Richtung maximal bis zur Trennfläche. Hierdurch kann selektiv allein der Kern unterteilt und feinfragmentiert werden. Der Kern als härtester Teil der Linse kann dabei auf zweckdienliche Weise segmentiert werden, ohne die Linsenrinde ebenfalls in derselben Art und Weise segmentieren zu müssen, insbesondere stärker als erforderlich segmentieren zu müssen. Hierdurch kann der Energieeintrag ins Auge (weiter) minimiert werden, und ein Patient kann auf schonende Weise behandelt werden. Die Trennfläche kann dabei auch einen Übergangsbereich, insbesondere einen Ringbereich darstellen, welcher zwischen einem eindeutig identifizierbaren Bereich der Linsenrinde und einem eindeutig identifizierbaren Bereich des Linsenkerns liegt.
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Bei einer Feinfragmentierung innerhalb der Trennfläche kann die Linse auf energetisch optimierte Weise fragmentiert werden, und es kann auf effiziente Weise Platz in der Linse geschaffen werden, insbesondere um ein freies distales Ende eines Aspirationsapplikators in die Linse einbringen zu können. Als Trennfläche ist dabei eine Fläche oder ein Bereich zu verstehen, welche(r) den Übergang vom Linsenkern zur Linsenrinde markiert.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerungsvorrichtung eingerichtet, den Fokuspunkt zum Feinfragmentieren in zwei aneinandergrenzenden Kernsegmenten innerhalb des Kerns zu verlagern. Hierdurch kann Platz in einem Bereich innerhalb der Linse geschaffen werden, welcher bereits von mindestens einem Grobschnitt bzw. Segmentschnitt durchzogen ist. Dies kann unabhängig von der Sorgfalt der Feinfragmentierung sicherstellen, dass der Operateur das distale Ende eines Aspirationsapplikators problemlos in die Linse einbringen kann, nämlich im Bereich des Grobschnitts, und beginnen kann, den Kern der Linse abzusaugen. Bevorzugt wird jedes Kernsegment dabei nur zu einem gewissen Teil feinfragmentiert.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Radialabstand größer als der Abstand zwischen dem Rand und dem Kern eingestellt. Hierdurch kann die eingebrachte Energie weiter verringert werden. Mit anderen Worten ist die Steuerungsvorrichtung eingerichtet, den Fokuspunkt zum Feinfragmentieren innerhalb des Kerns in einem definierbaren Radialabstand zu einer zwischen Kern und Linse liegenden (fiktiven) Trennfläche zu verlagern.
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Durch einen Abstand zur Trennfläche kann sichergestellt werden, dass nur derjenige Bereich des Linsenkerns mit Energie beaufschlagt wird, der am härtesten ist und am schwierigsten zu entfernen ist. Indem ein Abstand zur Trennfläche eingehalten wird, kann möglichst viel der aufgewendeten Energie für den härtesten Teil des Linsenkerns genutzt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerungsvorrichtung eingerichtet, den Fokuspunkt zum Feinfragmentieren innerhalb des Kerns in einem zentralen Bereich des Kerns (unabhängig von der Anordnung des einzelnen Segments relativ zum zentralen Bereichs) zu verlagern. Hierdurch kann eine Feinfragmentierung unabhängig von der Lage und Geometrie der zuvor gebildeten Segmente auch in einem zentralen Bereich des Kerns vorgesehen sein, wobei die Feinfragmentierung insbesondere mit einer (im zentralen Bereich) teilzylindrischen und (in einem Kreis- oder Kugelsegment) kreis- oder kugelsegmentförmigen Geometrie bereitgestellt wird. Auf diese Weise kann derart Platz für das distale Ende eines Aspirationsapplikators geschaffen werden, dass das distale Ende zu allen Segmenten geführt werden kann. Das distale Ende kann ausgehend vom zentralen Bereich zur Feinfragmentierung an jedes einzelne Segment von radial innen herangeführt werden. Wahlweise kann auch ein Phacoemulsifikations-Applikator im zentralen Bereich positioniert werden.
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Der zentrale Bereich ist bevorzugt mit dem feinfragmentierten Kernsegment verbunden bzw. überlappt das feinfragmentierte Kernsegment. Der zentrale Bereich erstreckt sich dabei bevorzugt konzentrisch um einen Mittelpunkt der Linse bzw. des Kerns. Der Mittelpunkt kann sich dabei auf ein Zentrum der vorderen oder hinteren Mantelfläche bzw. Stirnfläche der Linse oder ein Zentrum des Volumens der Linse beziehen.
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Bevorzugt ist der Fokuspunkt derart verlagerbar, dass sowohl eine teilzylindrische als auch eine kreis- oder kugelsegmentförmige Feinfragmentierung gebildet wird. Gemäß einer Variante erfolgt ein Feinfragmentieren des gesamten Kernsegments.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der mindestens eine Schnitt zum Segmentieren durch den zentralen Bereich gelegt. Hierdurch kann ein jeweiliges Segment auf einfache Weise zugänglich gemacht werden. Jedes Segment ragt teilweise in den zentralen Bereich, und durch Feinfragmentieren des zentralen Bereichs kann Platz an jedem Segment geschaffen werden, um das Segment dann allein durch Aspiration oder in Verbindung mit Phacoemulsifikation zu entfernen.
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Die zuvor genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein medizinisches Lasersystem mit einem Laser und mit einer erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung, wobei die Steuerungsvorrichtung wenigstens einen mit dem Laser gekoppelten Aktor aufweist und eingerichtet ist, einen Fokuspunkt eines Laserstrahls des Lasers mittels des wenigstens einen Aktors zu verlagern. Hierdurch ergeben sich die bereits im Zusammenhang mit der Steuerungsvorrichtung beschriebenen Vorteile.
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Die zuvor genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Steuern eines einen Laser aufweisenden Lasersystems zum Einbringen von Schnitten in eine Linse eines menschlichen oder tierischen Auges, mit den Schritten
- a) Verlagern eines Fokuspunkt eines gepulsten Laserstrahls des Lasers für mindestens einen Schnitt zum Unterteilen zumindest eines Kerns oder zusätzlich einer Rinde der Linse in einzelne Fragmente und/oder Segmente;
- b) Verlagern des Fokuspunkts gemäß einem definierbaren Schnittmuster zum Feinfragmentieren der Linse;
wobei der Fokuspunkt zum Feinfragmentieren innerhalb eines einzelnen der Fragmente und/oder Segmente in radialer Richtung maximal bis zu einem Abstand größer Null zu einem Rand der Linse verlagert wird. Durch ein solches Verfahren ergeben sich die bereits im Zusammenhang mit der Steuerungsvorrichtung beschriebenen Vorteile. Dabei kann eine radiale Ausdehnung der Linse sowie ein einzelnes der Segmente erfasst werden und im Schritt b) der Fokuspunkt im einzelnen Segment, insbesondere Kernsegment, innerhalb des Segments (Kernsegments) in radialer Richtung um einen Betrag kleiner der radialen Ausdehnung der Linse verlagert werden.
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Bevorzugt wird ein Rand und/oder Mittelpunkt der Linse erfasst und im Schritt b) der Fokuspunkt in einem einzelnen Segment, insbesondere Kernsegment, innerhalb des Segments (Kernsegments) bis zu einem definierbaren Radialabstand zum Rand bzw. Mittelpunkt verlagert. Das Einhalten eines bestimmten Radialabstandes kann dabei gemäß einer Variante auch durch Bestimmen einer (fiktiven) Trennfläche erfolgen, welche den Linsenkern von der Linsenrinde abgrenzt, und Verlagern des Fokuspunktes beim Feinfragmentieren ausschließlich in einem einzelnen Kernsegment innerhalb des Kernsegments, wobei der Fokuspunkt in radialer Richtung maximal bis zur Trennfläche verlagert wird. Die Trennfläche erstreckt sich dabei in einem Radius um den Linsenmittelpunkt, welcher zumindest annähernd dem Radius des Linsenkerns entspricht.
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Das Verfahren kann ferner die folgenden Schritte aufweisen:
Bestimmen eines Abstands eines Fokuspunktes eines gepulsten Laserstrahls des Lasers in Bezug auf einen geometrischen Referenzpunkt des Lasers oder eine anderweitig eingebrachte Referenzmarkierung (z. B. eine implementierte Markierung in einem Patienten-Interface oder eine Referenzfläche in einem Kontaktglas); und
Erfassen einer Position oder Geometrie des Gewebes relativ zum Referenzpunkt und Anordnen des Fokuspunktes innerhalb der Linse relativ zum Referenzpunkt. Hierdurch kann die Steuerung des Lasers auch in Bezug auf einen bevorzugt vor einer jeweiligen Therapie kalibrierten Referenzpunkt erfolgen.
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Die zuvor genannte Aufgabe wird auch durch ein Computerprogrammprodukt mit einem Code gelöst, der eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren auf einem Computer bzw. einer Recheneinheit auszuführen. Die zuvor genannte Aufgabe wird auch durch ein Speichermedium gelöst, auf welchem ein solches Computerprogrammprodukt hinterlegt ist.
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Die zuvor genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Einbringen von Schnitten in eine Linse eines menschlichen oder tierischen Auges mittels eines Lasers, mit den Schritten
- 1) Verlagern eines Fokuspunktes eines gepulsten Laserstrahls des Lasers derart, dass ein Kern oder zusätzlich eine Rinde der Linse für mindestens einen Schnitt (grob) in mehrere Segmente unterteilt wird, insbesondere in vier Quadranten; und
- 2) Verlagern des Fokuspunktes zum Feinfragmentieren innerhalb eines einzelnen der Segmente in radialer Richtung maximal bis zu einem Abstand größer Null zu einem Rand der Linse.
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Die Segmente sind bevorzugt Quadranten oder sechs gleiche Teile eines auf die Linse projizierten Kreises oder acht gleiche Teile eines auf die Linse projizierten Kreises. Besonders bevorzugt ist das Segment ein Kreis, bevorzugt ein Kreis mit einem Mittelpunkt ungefähr im Mittelpunkt der Linse. Besonders bevorzugt sind die Segmente ein Innenkreis und sich daran anschließende Segmente des in vier, sechs oder acht gleiche Teile zerlegten verbleibenden Kreisringes der Linse ohne dem Innenkreis.
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Beim Schritt 2) kann dabei ein Erfassen einer radialen Ausdehnung der Linse sowie eines einzelnen der Segmente und Verlagern des Fokuspunktes im einzelnen Segment, insbesondere Kernsegment, innerhalb des Segments in radialer Richtung in Bezug auf einen Mittelpunkt der Linse um einen Betrag kleiner der radialen Ausdehnung erfolgen.
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Das Verlagern in radialer Richtung kann bis zu einer Trennfläche erfolgen, welche den Linsenkern von der Linsenrinde abgrenzt, insbesondere in Abhängigkeit vom Abstand und von der Position und/oder Geometrie.
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Das Verfahren kann ferner die folgenden Schritte aufweisen:
Bestimmen eines Abstands des Fokuspunktes in Bezug auf einen Referenzpunkt des Lasers; und Erfassen einer Position und/oder Geometrie der Linse relativ zum Referenzpunkt und Anordnen des Fokuspunktes innerhalb der Linse relativ zum Referenzpunkt. Hierbei kann das Verlagern in Abhängigkeit vom Abstand und von der Position und/oder Geometrie erfolgen.
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Bevorzugt wird das Segment nur in einem Bereich feinfragmentiert, welcher zumindest annähernd so groß ist wie das distale Ende eines verwendeten Aspirations- bzw. Phacoemulsifikations-Applikators, bevorzugt bis zu 3 mm, besonders bevorzugt bis zu 2 mm, insbesondere bevorzugt bis zu 1 mm. Hierdurch kann der Energieeintrag weiter minimiert werden. Es wird nur so viel Platz im Linsenkern geschaffen, wie soeben zum Einbringen des Phacoemulsifikations-Applikators erforderlich.
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Dabei kann ein Grobfragment oder Segment des Linsenkerns feinfragmentiert werden, welches ausgehend vom Zugangsschnitt leichter erreichbar ist. Bevorzugt liegt der feinfragmentierte Bereich gegenüber eines Zugangsschnitts zur Linse.
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Die zuvor genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Entfernen einer Linse aus einem menschlichen oder tierischen Auge, mit den Schritten
- A) Segmentieren bzw. Grobfragmentieren zumindest eines Kerns oder zusätzlich einer Rinde der Linse mittels eines Lasers derart, dass zumindest der Linsenkern in mehrere Segmente unterteilt wird;
- B) Feinfragmentieren eines der Kernsegmente mittels des Lasers innerhalb des Kernsegments in radialer Richtung um einen Betrag kleiner der radialen Ausdehnung der Linse, derart, dass das feinfragmentierte Kernsegment absaugbar ist;
- C) Positionieren eines freien Endes eines Aspirationsapplikators im feinfragmentierten Kernsegment;
- D) Absaugen des feinfragmentierten Kernsegments, insbesondere unabhängig von der Linsenrinde im Segment; und
- E) zumindest teilweises, insbesondere segmentweises, Absaugen der Linsenrinde.
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Hierbei kann zunächst das Absaugen eines Teils der Linse erfolgen, und dann kann, bei bereits vorhandenem Platz innerhalb der Linse für Manöver mit dem Aspirationshandstück, ein weiteres Bearbeiten und Absaugen weiterer Teile der Linse erfolgen.
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Bevorzugt erfolgt das Grobfragmentieren durch Einbringen von zwei Schnitten, insbesondere zwei orthogonal zueinander angeordneten Schnitten, welche die Linse in vier Segmente, insbesondere vier Quadranten, unterteilen.
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Bevorzugt erfolgt der Schritt B) durch Verlagern des Fokuspunktes zum Feinfragmentieren innerhalb des Segments in radialer Richtung maximal bis zu einem Abstand größer Null zu einem Rand der Linse.
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In den nachfolgenden Zeichnungsfiguren wird die Erfindung näher beschrieben. Bei in einzelnen Figuren nicht explizit erwähnten Bezugszeichen wird auf die Beschreibung der weiteren Figuren verwiesen. Dabei zeigen:
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1 in schematischer Vorderansicht ein Auge mit einer Linse, die in mehrere Segmente unterteilt ist und in einem der Segmente gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung feinfragmentiert ist;
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2 in schematischer Vorderansicht ein Auge mit einer Linse, die gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung segmentiert und feinfragmentiert ist;
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3 in schematischer Vorderansicht ein Auge mit einer Linse, die gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung segmentiert und feinfragmentiert ist;
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4 in schematischer Vorderansicht ein Auge mit einer Linse, die gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung segmentiert und feinfragmentiert ist; und
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5 in schematischer Darstellung den Aufbau einer Steuerungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit einem Lasersystem.
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In der 1 ist schematisch ein Auge 20 gezeigt, in welchem hinter einer Iris 24, welche eine Pupille 23 umgrenzt, eine Linse 21 angeordnet ist. Die Linse 21 weist einen Linsenkern 21a und eine Linsenrinde 21b auf. Eine sich in einem bestimmten radiale Abstand um den Linsenkern 21a erstreckende Grenze bzw. ein Übergang zwischen dem Linsenkern 21a und der Linsenrinde 21b ist durch eine schematisch angedeutete (fiktive) Trennfläche T gekennzeichnet. Die Trennfläche T kennzeichnet einen Rand des Kerns 21a. Die Linse 21 weist einen Rand R auf, welcher von der Iris 24 verdeckt wird. Ein Abstand r zwischen dem Kern 21a und dem Rand R kennzeichnet den Bereich, der von der Linsenrinde 21b eingenommen wird.
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Der Linsenkern 21a ist durch zwei Grobschnitte 21.1 unterteilt, die diagonal in Bezug auf eine Hauptachse (hier die vertikale Achse) der Linse 21 angeordnet sind und die Linse 21 in vier Fragmente und/oder Segmente 21.1a unterteilen. Ein einzelnes Segment 21.1a des Linsenkerns 21a ist vollständig feinfragmentiert, nicht jedoch der Teil des Segments, welcher von der Linsenrinde 21b eingenommen wird. Eine Feinfragmentierung 21.2 ist jedoch nicht nur in diesem Segment 21.1a vorgesehen, sondern auch in einem zentralen Bereich des Kerns 21a. Der zentrale Bereich erstreckt sich insbesondere konzentrisch um einen Mittelpunkt M der Linse 21. Ein Aspirationsapplikator (nicht dargestellt) kann dabei über einen Zugangsschnitt 24.1 zum Kern 21a der Linse 21 geführt werden. Der Zugangsschnitt 24.1 ist dabei in einer Position angeordnet, die gut von einem medizinischen Instrument, insbesondere der Spitze eines Aspirationshandstücks erreicht werden kann.
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Durch eine Feinfragmentierung 21.2, die sowohl in nur einem einzelnen Segment 21.1a als auch in einem zentralen Bereich des Kerns 21a vorgesehen ist, können die Segmente 21.1a gut voneinander getrennt werden, und ein Applikator zur Aspiration und wahlweise auch zur Phakoemulsifikation kann nach dem Entfernen der feinfragmentierten Bereiche auf einfache Weise an jedes der drei verbleibenden Segmente 21.1a herangeführt werden, insbesondere ausgehend von der Mitte bzw. dem zentralen Bereich des Kerns 21a. Durch diese teilzylindrische und kreis- oder kugelsegmentförmige Feinfragmentierung 21.2 kann Platz im Linsenkern 21a geschaffen werden, ohne viel Energie in das Auge einzutragen. Nur der härteste und der am einfachsten zugängliche Bereich des Linsenkerns 21a wird feinfragmentiert. Dies ermöglicht eine schonende Therapie.
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In der 2 ist ein Auge 20 mit einem Aufbau vergleichbar zu jenem in 1 gezeigt. Der Linsenkern 21a ist in diesem Fall in zwei Grobschnitte 21.1 unterteilt, die zum einen rechtwinklig in Bezug auf eine Hauptachse (hier die vertikale Achse) der Linse 21 und zum anderen in der Hauptachse angeordnet sind und die Linse 21 in vier Segmente 21.1a unterteilen. Wie auch im Ausführungsbeispiel der 1 ist nur der Linsenkern 21a segmentiert. Eine Feinfragmentierung 21.2 ist dabei in zwei Segmenten der vier Segmente 21.1a vorgesehen, wobei die Feinfragmentierung 21.2 jeweils nur in einem Teilbereich der beiden Segmente 21.1a vorgesehen ist. Bei dieser Anordnung der Feinfragmentierung 21.2 kann sichergestellt werden, dass am Grobschnitt 21.1 an der Grenzfläche zwischen zwei Segmenten 21.1a das gesamte Gewebe feinfragmentiert wird. Hierdurch können die beiden Segmente 21.1a auf einfache Weise nacheinander abgesaugt werden.
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Die Feinfragmentierung 21.2 ist dabei (wie bereits im Zusammenhang mit 1 beschrieben) auch in einem zentralen Bereich des Kerns 21a vorgesehen, wobei eine teilzylindrische und kreis- oder kugelsegmentförmige Feinfragmentierung 21.2 bereitgestellt wird. Der zentrale Bereich erstreckt sich insbesondere konzentrisch um einen Mittelpunkt M der Linse 21.
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In der 3 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, in welchem eine zusätzliche Feinfragmentierung eines zentralen Bereich des Linsenkerns 21a nicht erfolgt. Der Linsenkern 21a ist in zwei durch einen Mittelpunkt M der Linse 21 verlaufenden Grobschnitte 21.1 unterteilt, die diagonal in Bezug auf eine Hauptachse (hier die vertikale Achse) der Linse 21 angeordnet sind und die Linse 21 in vier Segmente 21.1a unterteilen. Ein einzelnes Segment 21.1a des Linsenkerns 21a ist vollständig feinfragmentiert. Eine Feinfragmentierung 21.2 ist ausschließlich in diesem Segment 21.1a vorgesehen.
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Insbesondere bei einem Linsenkern 21a, welcher nicht besonders hart ist, z. B. bei jüngeren Patienten, kann diese Art der Feinfragmentierung 21.2 ausreichend sein. Mit anderen Worten ist es nicht notwendigerweise erforderlich, den in den 1 und 2 gezeigten zentralen Bereich des Linsenkerns 21.2 zusätzlich auch feinzufragmentieren.
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In der 4 ist eine Variante des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels gezeigt. Der Linsenkern 21a ist wieder durch zwei Grobschnitte 21.1 unterteilt, die diagonal in Bezug auf eine Hauptachse (hier die vertikale Achse) der Linse 21 angeordnet sind und die Linse 21 in vier Segmente 21.1a unterteilen. Ein einzelnes Segment 21.1a des Linsenkerns 21a ist teilweise feinfragmentiert. Die Feinfragmentierung 21.2 ist dabei (wie bereits im Zusammenhang mit 1 beschrieben) auch in einem zentralen Bereich des Kerns 21a vorgesehen, wobei eine Feinfragmentierung 21.2 mit einer teilzylindrischen und kreis- oder kugelsegmentförmigen Geometrie bereitgestellt wird. Der zentrale Bereich erstreckt sich insbesondere konzentrisch um einen Mittelpunkt M der Linse 21.
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Zusätzlich ist bei diesem Ausführungsbeispiel auch ein unfragmentierter Bereich 21.1b des Kernsegments 21.1a, welcher nicht feinfragmentiert ist, radial außen von der Feinfragmentierung 21.2 vorgesehen. Der unfragmentierte Bereich 21.1b erstreckt sich außen am Rand des Linsenkerns 21a in einem vorgegebenen Mindestabstand r_min zur Trennfläche T. Der Mindestabstand r_min beträgt bevorzugt 5 bis 95 Prozent, insbesondere bevorzugt 20 bis 85 Prozent, besonders bevorzugt mehr als 50%, insbesondere bevorzugt 50 bis 95%, bevorzugt 60 bis 90% eines Radius R, welchen der Linsenkern 21a in diesem Bereich aufweist.
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In der 5 ist eine Steuerungsvorrichtung 1 gezeigt, die eine Fokusmesseinrichtung 2, eine optische Erfassungseinheit 3, eine Recheneinheit 4 sowie ein Speichermedium 6 aufweist. Die Steuerungsvorrichtung 1 steht über eine Kommunikationsschnittstelle 6 in Verbindung mit einem Lasersystem 10. Die Kommunikationsschnittstelle 6 kann drahtlos und/oder drahtgebunden ausgeführt sein. Das Lasersystem 10 weist einen Laser 11, insbesondere Nano-, Piko-, oder Femtosekundenlaser, mit einer Optik-Einrichtung 11a sowie mit einem oder mehreren Aktoren 12 auf. Die Steuerungsvorrichtung 1 weist wenigstens einen Aktor 1a auf, welcher eingerichtet ist, den Laser 11 zu betätigen, sei es direkt oder in Wirkverbindung mit dem wenigstens einen Aktor 12 des Lasers 11.
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Die Steuerungsvorrichtung 1 ist eingerichtet, den bzw. die Aktoren 1a; 12 derart zu steuern, dass ein Fokuspunkt eines Laserstrahls des Lasers 11 beim Feinfragmentieren einer Linse ausschließlich in einem einzelnen Kernsegment eines Linsenkerns innerhalb des Kernsegments angeordnet und verlagert wird, wobei der Fokuspunkt in radialer Richtung in einem definierbaren Radialabstand zum Mittelpunkt und/oder Rand der Linse verlagert wird, insbesondere maximal bis zu einer Trennfläche, welche den Linsenkern von der Linsenrinde abgrenzt.
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Durch ein Feinfragmentieren allein eines einzelnen der Segmente kann die ins Auge eingebrachte Energie minimiert werden. Durch Entfernen des feinfragmentierten Linsenbereichs durch Aspiration/Irrigation und Phacoemulsifikation wird derart viel Platz im Auge in der Linse geschaffen, wie erforderlich, um die Entfernung der übrigen Linsenteile leicht durchführen zu können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Steuerungsvorrichtung
- 1a
- Aktor
- 2
- Fokusmesseinrichtung
- 3
- optische Erfassungseinheit
- 4
- Recheneinheit
- 5
- Speichermedium
- 6
- Verbindung zwischen Steuerungsvorrichtung und Lasersystem
- 10
- Lasersystem
- 11
- Femtosekundenlaser
- 11a
- Optik-Einrichtung
- 12
- Aktor
- 20
- Auge
- 21
- Linse
- 21a
- Linsenkern
- 21b
- Linsenrinde
- 21.1
- Grobschnitt
- 21.1a
- einzelner grob unterteilter Bereich, insbesondere einzelnes Fragment bzw. Segment
- 21.1b
- unfragmentierter Bereich des Fragments bzw. Segments, welcher nicht fein-fragmentiert ist
- 21.2
- Feinfragmentierung bzw. Schnittmuster
- 23
- Pupille
- 24
- Iris
- 24.1
- Zugangsschnitt
- r
- Abstand zwischen einem Rand der Linse und dem Kern der Linse
- r_min
- vorgegebener Mindestabstand vom Rand des Kerns
- M
- Mittelpunkt der Linse
- R
- Rand der Linse
- T
- Trennfläche
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2012/0259320 A1 [0003]
