DE102013016336A1

DE102013016336A1 - Steuerungsvorrichtung und Verfahren zum Kalibrieren eines Lasersystems

Info

Publication number: DE102013016336A1
Application number: DE102013016336.6A
Authority: DE
Inventors: Michael Stefan Rill; Tobias Damm; Delbert Peter Andrews
Original assignee: Carl Zeiss Meditec AG; Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2015-04-02
Also published as: WO2015043771A1; US20160296376A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung zum relativen Kalibrieren der Position eines Fokuspunktes eines Lasers zum Einbringen von Schnitten in Gewebe, wobei die Steuerungsvorrichtung eingerichtet ist zum Erfassen der Ist-Geometrie oder der Ist-Position eines im Gewebe vorliegenden Kalibrierschnittes; und zum Kalibrieren der Position des Fokuspunktes basierend auf der Ist-Geometrie oder der Ist-Position des Kalibrierschnittes. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum relativen Kalibrieren der Position des Fokuspunktes, wobei der Kalibrierschnitt innerhalb des Gewebes durch Untersuchen des Gewebes erfasst wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung bzw. ein Verfahren zum relativen Kalibrieren der Position eines Fokuspunktes eines Lasers zum Einbringen von Schnitten in Gewebe, insbesondere in die Linse eines menschlichen oder tierischen Auges.
In der Laser-Medizin ist meist eine hochgenaue Ausrichtung eines Lasers in Bezug auf ein Organ oder Gewebe eines Patienten erforderlich, um mit dem Laser eine Therapie oder Gewebebearbeitung ganz gezielt in bestimmten Bereichen des Gewebes durchführen zu können. Im Zusammenhang mit der Behandlung des menschlichen oder tierischen Auges kommen dabei häufig Femto- oder Nanosekundenlaser zum Einsatz, welche Gewebe schneiden oder ablatieren können. Diese Laser müssen so genau wie möglich relativ zum Auge bzw. zu Gewebe des Auges positioniert werden. Nur bei bekannter absoluter und relativer Anordnung kann ein Laserstrahl in vorgegebene Punkte fokussiert werden. Meist erfolgt vor einer Laseranwendung jedoch allenfalls eine unzureichende Kalibrierung anhand irgendeiner Referenzfläche. Bei der Verwendung von Kontaktgläsern oder anderen Instrumenten, die am Auge zur Anlage gebracht werden, kann meist nicht vermieden werden, dass sich das Auge irgendwie verformt und insbesondere die Linse des Auges verschoben wird. Hierdurch wird eine Laserbearbeitung bestimmter Gewebebereiche erschwert. Insbesondere kann dann häufig die Position der in die Linse einzubringenden Schnitte nicht mehr mit zufriedenstellender Genauigkeit vorgegeben werden.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren bereitzustellen, womit eine möglichst genaue Kalibrierung eines Lasers sichergestellt werden kann.
Die zuvor genannte Aufgabe wird gelöst durch eine Steuerungsvorrichtung zum relativen Kalibrieren der Position eines Fokuspunktes eines Lasers zum Einbringen von Schnitten in Gewebe, wobei die Steuerungsvorrichtung zum Erfassen der Ist-Geometrie und/oder der Ist-Position eines im Gewebe vorliegenden Kalibrierschnittes eingerichtet ist. Zudem ist die Steuerungsvorrichtung eingerichtet zum Kalibrieren der Position des Fokuspunktes basierend auf der Ist-Geometrie und/oder der Ist-Position des Kalibrierschnittes. Hierdurch kann ein Kalibrieren speziell im zu behandelnden Gewebebereich auf genaue Weise erfolgen.
Die Steuerungsvorrichtung ist eingerichtet, die im Folgenden beschriebenen Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen. Insbesondere weist die Steuerungsvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel einen Datenspeicher mit hinterlegten Soll-Geometriedaten oder Soll-Positionsdaten des Kalibierschnitts auf und ist eingerichtet, das Kalibrieren durch Abgleichen der Ist-Geometrie und/oder Ist-Position mit der Soll-Geometrie und/oder Soll-Position auszuführen. Hierdurch können unterschiedliche Geometrien des Kalibrierschnittes herangezogen werden. Die Geometrie des Kalibrierschnittes kann dabei speziell in Bezug auf die Größe und Geometrie des zu bearbeitenden Gewebebereichs ausgewählt werden, was eine gute Genauigkeit der Kalibrierung sicherstellen kann.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Steuerungsvorrichtung eingerichtet, das Kalibrieren in Bezug auf spezifische Bereiche des Gewebes auszuführen, insbesondere indem der Kalibrierschnitt in den jeweiligen Bereichen des Gewebes untersucht wird, bzw. indem die Daten des Kalibrierschnittes in den jeweiligen Bereichen des Gewebes ausgewertet werden. Hierdurch kann ein Laser so kalibriert werden, dass z. B. eine laterale Verlagerung des Fokuspunktes auf besonders genaue Weise erfolgt.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Steuerungsvorrichtung eingerichtet, das Kalibrieren in Bezug auf alle drei Raumrichtungen auszuführen, insbesondere indem Daten des Kalibrierschnittes in allen drei Raumrichtungen ausgewertet werden, wobei der Kalibrierschnitt eine dreidimensionale Geometrie aufweist oder eine zweidimensionale, sich in allen möglichen Verlagerungsrichtungen des Fokuspunktes erstreckende Geometrie aufweist. Hierdurch kann ein Laser so kalibriert werden, dass eine Volumenbearbeitung von Gewebe auf genaue Weise erfolgt.
Die Steuerungsvorrichtung steht bevorzugt in Verbindung mit dem Laser und der Optik-Vorrichtung und weist eine Recheneinheit und einen Datenspeicher auf. Die Steuerungsvorrichtung ist eingerichtet, die von der Optik-Vorrichtung erfassten Ist-Positionsdaten mit Soll-Positionsdaten des Kalibrierschnitts zu vergleichen und bei einer Abweichung dazwischen die Position des Fokuspunktes des Lasers zu kalibrieren oder zumindest eine Korrektur der Position des Fokuspunktes vorzugeben. Der Fokuspunkt kann dann wahlweise automatisch mittels der Steuerungsvorrichtung oder manuell am Laser nachjustiert werden. Die Steuerungsvorrichtung kann die Optik-Vorrichtung aufweisen bzw. umfassen.
Die zuvor genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum relativen Kalibrieren der Position eines Fokuspunktes eines Lasers zum Einbringen von Schnitten in Gewebe, insbesondere in die Linse eines menschlichen oder tierischen Auges, mit den folgenden Schritten

– Erfassen der Ist-Geometrie und/oder der Ist-Position eines Kalibrierschnittes, welcher durch eine Verlagerung bzw. Bewegung des Fokuspunktes erzeugbar ist; und
– Kalibrieren der Position des Fokuspunktes basierend auf der Ist-Geometrie und/oder der Ist-Position des Kalibrierschnittes;

Es hat sich gezeigt, dass durch einen Kalibrierschnitt in Gewebe, welches während oder nach einer Behandlung entfernt wird und nicht mehr benötigt wird, oder welches ausgetauscht werden soll, eine besonders genaue Kalibrierung erfolgen kann. Die Kalibrierung kann in Bezug auf diejenigen Bereiche erfolgen, welche durch den Laser angefahren werden sollen. Bevorzugt wird der Kalibrierschnitt genau in denjenigen Gewebebereichen vermessen, in welchen der Laser später eine Bearbeitung des Gewebes (z. B. eine Fraktionierung) vornehmen soll.
Im Gegensatz dazu ist eine absolute Kalibrierung des Systems meist sehr aufwendig. Sie wurde deshalb bisher meist nur einmalig bei Auslieferung eines jeweiligen Lasersystems bzw. Optiksystem vorgenommen. Bei einer absoluten Kalibrierung können die Abstände und Geometrien zwischen einem Optiksystem und Lasersystem definiert werden. Die relative Kalibrierung hingegen kann in realtiv kurzer Zeit erfolgen. Bisher konnte dies z. B. im Rahmen eines Selbsttests des Systems beim Starten des Systems stattfinden. Die vorliegende Erfindung beruht hingegen auf der Erkenntnis, dass das Patientenauge bei der Lasertherapie auch einen Teil des gesamten optischen Systems bildet, welches bei der Herstellung und Einstellung eines Lasersystems noch nicht berücksichtigt werden kann. Mittels der erfindungsgemäßen relativen Kalibrierung bietet sich nun die Möglichkeit, patientenspezifische optische Eigenschaften des jeweiligen Auges (z. B. die Brechkraft der Hornhaut, eine optische Aberrationen im Auge, etc.) zu berücksichtigen, und das Lasersystem daran anzupassen. Dadurch kann ein Fokuspunkt eines Laser auf genauere Weise relativ zum Gewebe des Patientenauges positioniert und verlagert werden.
Eine relative Kalibrierung unmittelbar vor einer Behandlung bzw. vor einem Eingriff und speziell in Bezug auf die zu behandelnden Gewebebereichen liefert eine hohe Genauigkeit. Eine absolute Kalibrierung allein ist meist nicht ausreichend, um eine ausreichend hohe Genauigkeit sicherstellen zu können. Denn bei der Verwendung von einem Patienteninterface, z. B. einem Kontaktglas, oder allgemein in Verbindung mit einer Therapie bzw. Behandlung wird Druck auf das Auge eines Patienten ausgeübt, und die Linse verlagert sich irgendwie innerhalb des Auges. Selbst wenn ein Patientenauge im unbelasteten Zustand vermessen wurde und die Geometrie und Anordnung der Linse in allen Details bekannt ist, ist meist eine (Nach-)Kalibrierung erforderlich, sobald ein Patienteninterface, insbesondere ein Kontaktglas, mit einem bestimmten Druck am Auge zur Anlage gebracht wird und sich die Druckverhältnisse im Auge ändern und die Linse eine andere Position einnimmt. Als Patienteninterface kann ein Kontaktglas oder z. B. ein trichterförmiges Augenandocksystem (engl. „patient interface” oder „patient docking system”) verstanden werden. In das trichterförmige Augenandocksystem kann eine Flüssigkeit (bevorzugt Salzlösung) eingefüllt werden. Zur Ankopplung des Augenandocksystems an das Lasersystem kann eine Endlinse des Lasersystems in die Flüssigkeit eingetaucht werden, insbesondere zur Anpassung des Brechungsindex.
Eine relative Kalibrierung, insbesondere unmittelbar vor einem therapeutischen Eingriff, liefert den Vorteil, dass eine höhere Schnittgenauigkeit des Lasers erzielt werden kann, insbesondere da optische Eigenheiten, z. B. die Linsengeometrie, im jeweiligen Auge eines Patienten berücksichtigt werden können, also auch Unterschiede zwischen den beiden Augen eines Patienten. Hierdurch kann noch genauer z. B. innerhalb der Linse das Einbringen von Laserschnitten in selektiven Bereichen der Linse erfolgen, z. B. nur in einem Segment eines Kerns der Linse. Die erfindungsgemäße relative Kalibrierung kann z. B. unmittelbar vor einer lasergestützten Katarakt-Operation durchgeführt werden.
Dank der relativen Kalibrierung kann eine genaue Steuerung des Lasers erfolgen, insbesondere basierend auf mittels einer Optik-Vorrichtung erfassten Bilddaten.
Die Anordnung bzw. Position des Fokuspunktes des Lasers kann in Relation zur Optik-Vorrichtung gesetzt werden, und eine Steuerung des Lasers, insbesondere das Positionieren und Verlagern eines Fokuspunktes des Lasers, kann auf besonders genaue Weise basierend auf Bilddaten erfolgen, welche von der Optik-Vorrichtung erzeugt werden. Durch die absolute Kalibrierung kann die Systemintegration, d. h. das Abstimmen zwischen Optik-Vorrichtung und Laser, auf besonders genaue Weise erfolgen. Die Optik-Vorrichtung ist zum Untersuchen des Gewebes eingerichtet.
Der Kalibrierschnitt weist dabei eine definierbare Geometrie auf, insbesondere eine kreis- oder linienförmige Geometrie. Der Kalibrierschnitt ist durch Verlagern eines Fokuspunktes des Lasers im Gewebe erzeugbar, wobei in einem Laserfokusvolumen bevorzugt eine Mehrphotonen-Absorption erfolgt. Der Kalibrierschnitt kann auch zumindest annähernd punktförmig sein, erstreckt sich jedoch bevorzugt zumindest zweidimensional, insbesondere um den Kalibrierschnitt auf einfache Weise mittels einzelner Scans (Schnittbilder durchs Gewebe) auffinden zu können, und um eine Kalibrierung in Bezug auf mehrere Raumrichtungen durchführen zu können.
Bevorzugt ist der Laser in einer definierbaren Position relativ zur Optik-Vorrichtung, insbesondere eines Optischen Kohärenztomographen (OCT), angeordnet. Die Optik-Vorrichtung ist bevorzugt ein OCT, kann aber auch insbesondere eine andere Art von tomographischer Optik-Vorrichtung sein, z. B. auch eine Scheimpflug-Kamera. Dies gilt entsprechend auch für eine absolute Kalibrierung, wie an anderer Stelle noch näher erläutert wird.
Bevorzugt wird die Ist-Position des Kalibrierschnittes relativ zur Optik-Vorrichtung erfasst. Bevorzugt werden die Ist-Geometrie und die Ist-Position jeweils mittels der Optik-Vorrichtung auf optische Weise erfasst. Mit anderen Worten kann das Untersuchen des Gewebes ein Durchleuchten bzw. Scannen des Gewebes umfassen. Bevorzugt erfolgt das Untersuchen durch Scannen des Gewebes in denjenigen Bereichen, welche mit einem anschließenden medizinischen Verfahren behandelt werden sollen.
Als Kalibrierung bzw. Kalibrieren ist dabei bevorzugt das Feststellen und Berücksichtigen einer Abweichung der Ist-Position des Fokuspunktes von einer Soll-Position des Fokuspunktes zu verstehen, insbesondere basierend auf Positionsdaten, welche die Geometrie und Anordnung des Kalibrierschnittes beschreiben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kalibrieren ein Vergleichen der erfassten Ist-Geometrie und/oder Ist-Position mit einer bevorzugt in einem Datenspeicher hinterlegten Soll-Geometrie und/oder Soll-Position. Der Soll-Ist-Vergleich einer bestimmten Geometrie liefert den Vorteil, dass die Geometrie an die durchzuführenden Laserschnitte angepasst werden kann. Dies ermöglicht eine hohe Genauigkeit der Kalibrierung, speziell in Hinblick auf die durchzuführenden Laserschnitte.
Bevorzugt entspricht die Soll-Geometrie einer Geometrie, welche dem Laser übermittelt wurde. Gemäß einer Variante wird die Soll-Geometrie in einem Datenspeicher der Optik-Vorrichtung hinterlegt, so dass beim Vergleichen auf den Datenspeicher der Optik-Vorrichtung zurückgegriffen werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Kalibrieren basierend auf der Ist-Position relativ zu einer Referenzmarkierung oder Referenzfläche, insbesondere einer Referenzfläche bzw. -markierung eines Patienteninterfaces (z. B. Kontaktglas), sowie basierend auf der Position des Lasers relativ zur Optik-Vorrichtung. Bevorzugt ist die Referenzfläche durch die Optikeinrichtung selbst definiert. Besonders bevorzugt liegt die Referenzfläche in der Optikeinrichtung. Hierdurch kann die Kalibrierung unabhängig von einer jeweiligen Position eines Patienten erfolgen. Die Position der Referenzfläche relativ zum Laser ist bekannt, und die Anordnung des Lasers relativ zur Optik-Vorrichtung ist auch bekannt. Somit muss lediglich die Anordnung des Kalibrierschnittes relativ zur Referenzfläche bestimmt werden. Die Referenzmarkierung kann dabei zur absoluten örtlichen Ausrichtung von Lasersystem, Optiksystem und Patientenauge verwendet werden.
Gemäß einer Variante wird ein Patienteninterface mit einer Referenzmarkierung oder Referenzfläche bereitgestellt. Die Referenzfläche wird in einer definierbaren Position relativ zur Optik-Vorrichtung und in einer definierbaren Position relativ zum Gewebe angeordnet, wobei das Erfassen der Ist-Position und/oder Ist-Geometrie durch das Patienteninterface erfolgt.
Bei Verwendung eines Patienteninterfaces kann das erfindungsgemäße Kalibrierverfahren durch weitere Schritte weitergebildet werden, insbesondere durch die folgenden Schritte:

1) Bereitstellen eines Patienteninterfaces mit einer Referenzmarkierung oder Referenzfläche an der Hornhaut des Auges;
2) Bestimmen eines Axial-Abstands zwischen einer Vorderseite der Augenlinse und der Referenzfläche mittels der Optik-Vorrichtung, insbesondere mittels eines OCT-Systems;
3) Bestimmen eines Axial-Abstands zwischen einer Rückseite der Linse und der Referenzfläche mittels der Optik-Vorrichtung;
4b) Erfassen der Ist-Geometrie des Kalibrierschnittes mittels der Optik-Vorrichtung;
5) Vergleichen der erfassten Ist-Geometrie des Kalibrierschnittes mit einer in einem Datenspeicher hinterlegten Soll-Geometrie, und
6) Kalibrieren der Position des Fokuspunktes des Lasers basierend auf der Position des Kalibrierschnittes relativ zur Referenzfläche sowie basierend auf der Position des Lasers relativ zur Optik-Vorrichtung.

Die Abstandsbestimmung von Vorder- und Rückseite der Linse kann dabei insbesondere zum sicheren Positionieren des Fokuspunktes innerhalb des Linsengewebes und nicht zu nahe am Rand der Linse dienen. Die Abstandsbestimmung von Vorder- und Rückseite der Linse kann auch während des Laserschneidens wiederholt geprüft werden, z. B. um Linsenverschiebungen zu detektieren und die Position des Fokuspunktes entsprechend einzustellen.
Vor dem Schritt 4b) kann in einem vom Kalibrierverfahren separaten Verfahrensschritt in einem Schritt 4a) ein Einbringen des Kalibrierschnitts zwischen der Vorderseite und der Rückseite erfolgen. Dieser Schritt ist kein Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Kalibrierverfahrens. Das Kalibrierverfahren umfasst lediglich das Erfassen der Position der Linse und das Vorgeben eines Bereichs, in welchem ein Kalibrierschnitt einbringbar ist, nicht jedoch das Einbringen des Kalibrierschnitts. Das Einbringen des Kalibrierschnitts ist ein Schritt, insbesondere ein chirurgischer Eingriff, welcher in einem vom Kalibrierverfahren unabhängigen Verfahrensschritt durchgeführt wird. Das Kalibrierverfahren umfasst lediglich das Vermessen des eingebrachten, bereits vorliegenden Kalibrierschnitts.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird zwischen dem Gewebe und der Optik-Vorrichtung ein Patienteninterface, insbesondere ein Kontaktglas angeordnet, und das Erfassen der Ist-Position und/oder Ist-Geometrie erfolgt durch das Patienteninterface hindurch. Hierdurch kann die relative Kalibrierung unter Bedingungen erfolgen, unter denen anschließend eine Therapie bzw. Behandlung erfolgen kann. Mittels des Patienteninterfaces kann insbesondere die relative Anordnung der Komponenten zueinander definiert werden, und die Druckverhältnisse im Auge und die Lage der Linse im Auge kann in definierbaren, engen Wertebereichen gehalten werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Untersuchen ein Aufnehmen von mindestens zwei das Gewebe in unterschiedlichen Ebenen schneidenden Schnittbildern (so genannte B-Scans). Hierdurch kann der Kalibrierschnitt weitgehend unabhängig von seiner tatsächlichen Lage und Ausrichtung mit guter Genauigkeit erfasst werden, insbesondere ohne dass eine Mehrzahl von Schnittbildern aufgenommen werden müssen, um den Kalibrierschnitt zunächst ausfindig zu machen.
Bevorzugt wird die Geometrie des Kalibrierschnitts durch Aufnehmen von mindestens zwei den Kalibrierschnitt schneidenden B-Scans erfasst, wobei die B-Scans bevorzugt in einem Winkel im Bereich von 30 bis 90 Grad, insbesondere 90 Grad zueinander angeordnet sind.
Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogrammprodukt mit einem Code, der eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren auf einem Computer bzw. einer Recheneinheit auszuführen, insbesondere einer Recheneinheit der Steuerungsvorrichtung.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum relativen Kalibrieren kann dabei auch unmittelbar im Zusammenhang mit einem Verfahrensschritt zum Einbringen eines Kalibrierschnitts ausgeführt werden.
Ein solches Verfahren zum relativen Kalibrieren der Position eines Fokuspunktes eines Lasers zum Einbringen von Schnitten in die Linse eines menschlichen oder tierischen Auges, umfasst bevorzugt die folgenden Schritte:

– Einbringen eines Kalibrierschnitts definierbarer Geometrie, insbesondere eine kreis- oder linienförmige Geometrie, mittels des Lasers in die Augenlinse durch Verlagern des Fokuspunktes innerhalb der Linse;
– Erfassen der Ist-Geometrie des in der Linse vorliegenden Kalibrierschnittes und/oder der Ist-Position des Kalibrierschnittes; und
– Kalibrieren der Lage des Fokuspunktes des Lasers basierend auf der Ist-Geometrie und/oder der Ist-Position des Kalibrierschnittes; wobei der Kalibrierschnitt innerhalb des Gewebes durch Untersuchen des Gewebes erfasst wird.

Mit anderen Worten kann das erfindungsgemäße Verfahren zum relativen Kalibrieren durch einen Verfahrensschritt des Einbringen eines Kalibrierschnitts definierbarer Geometrie ergänzt werden. Bevorzugt wird der Kalibrierschnitt während einer präoperativen Planungsphase eingebracht. Dabei wird der Kalibrierschnitt bevorzugt in Gewebe eingebracht, welches während einer nachfolgenden Operation entfernt und ersetzt wird, so dass keine Nebenwirkungen für den Patienten entstehen. Bevorzugt wird der Kalibrierschnitt in denjenigen Bereich bzw. Abschnitt der Linse eingebracht, welcher in einem nachfolgenden Behandlungsschritt mittels des Lasers behandelt werden soll. Hierdurch kann die Laserbehandlung auf besonders genaue Weise erfolgen. Z. B. kann ein Feinfragmentieren eines bestimmten Segments der Linse erfolgen, ohne dass die Gefahr besteht, dabei den Kapselsack zu beschädigen.
Vor oder nach dem Verfahren zum relativen Kalibrieren kann ein Verfahren zum absoluten Kalibrieren durchgeführt werden. Durch ein absolutes Kalibrieren kann die Genauigkeit weiter verbessert werden. Das absolute Kalibrieren kann z. B. nach einem Transport des Lasers oder nach einer gewissen Zeit, oder auch nach einer bedeutenden Temperatur- oder Druckschwankung (insbesondere bei einem anderen Einsatzort) durchgeführt werden.
Ein Verfahren zum absoluten Kalibrieren eines Lasers zum Einbringen von Schnitten in Gewebe, insbesondere in die Linse eines menschlichen oder tierischen Auges aufweist, wobei der Laser in einer definierbaren Position relativ zur Optik-Vorrichtung, insbesondere einer OCT-Kamera, angeordnet ist, weist dabei bevorzugt die folgenden Schritte auf:

a) Bereitstellen eines Testkörpers sowie eines Patienteninterfaces mit einer Referenzfläche und mit einem auf der Referenzfläche angeordneten Referenzpunkt;
b) Anordnen des Patienteninterfaces in einer definierbaren Position relativ zum Testkörper, insbesondere Verbinden des Patienteninterfaces mit dem Testkörper, und Positionieren der Referenzfläche relativ zur Optik-Vorrichtung;
c) Einbringen eines Testschnittes definierbarer Geometrie, insbesondere kreisförmiger Geometrie, und bekannter Abmessungen und in einem bekannten Axial-Abstand zur Referenzfläche in den Testkörper mittels in einen Fokuspunkt fokussierter Laserstrahlung des Lasers;
d) Scannen des Testkörpers zumindest im Bereich des Testschnittes mittels der Optik-Vorrichtung, wobei mindestens zwei Schnittbilder aufgenommen werden, insbesondere B-Scans durchgeführt werden, die bevorzugt in einem Winkel und in einem lateralen Abstand zueinander angeordnet sind, wobei ein Ermitteln von bevorzugt wenigstens zwei Schnittpunkten des Testschnittes mit den Schnittbildern erfolgt;
e) Bestimmen eines Axial-Abstandes und eines Lateral-Abstandes wenigstens eines Schnittpunktes des Testschnitts mit dem jeweiligen Schnittbild relativ zum Referenzpunkt; und
f) Kalibrieren der Position des Fokuspunktes des Lasers, insbesondere basierend auf der Position des Lasers relativ zur Optik-Vorrichtung.

Der Schritt f) kann dabei ein Bestimmen der Position des Fokuspunktes umfassen. Bevorzugt wird eine laterale Position des Fokuspunktes basierend auf dem Lateral-Abstand kalibriert, und eine axiale Position des Fokuspunktes wird basierend auf dem Axial-Abstand kalibriert.
Mittels des Verfahrens zum absoluten Kalibrieren kann eine Erstkalibrierung oder auch eine Nachkalibrierung erfolgen. Die Kalibrierung kann schnell und einfach durchgeführt werden, insbesondere aufgrund der eindeutigen Anordnung der Optik-Vorrichtung relativ zum Laser und relativ zum Patienteninterface. Auch die absolute Kalibrierung kann unmittelbar vor einer Therapie bzw. Behandlung durchgeführt werden, insbesondere mittels des gleichen oder eines neuen Testkörpers. Durch die Kalibrierung gewonnene Kalibrierdaten können verwendet werden, um mittels eines Computerprogramms eine Ansteuerung des Lasers und/oder der Optik-Vorrichtung vorzunehmen.
Als B-Scan ist dabei bevorzugt ein Scannen in einer Ebene zu verstehen, welche den Testkörper schneidet, insbesondere in Blickrichtung bzw. Laser-Bestrahlungsrichtung. Ein B-Scan setzt sich dabei bevorzugt aus einer Vielzahl von linienförmigen A-Scan zusammen. Im Gegensatz zu einem sich entlang einer Achse erstreckenden A-Scan umfasst ein B-Scan Bilddaten einer gesamten Ebene. Wahlweise kann vor dem Einbringen des Schnittes ein Scannen des Testkörpers mittels der Optik-Vorrichtung erfolgen.
Als eine definierbare Position ist dabei eine definierte (vorgegebene) und damit dem Gesamtsystem bekannte Position zu verstehen. Es kann eine spezielle vordefinierte Position sein, oder die Position wird zuvor ausgemessen und ermittelt. Als eine definierbare Geometrie ist eine Geometrie zu verstehen, die vorgegeben werden kann und exakt bekannt ist, z. B. eine strenge Kreisform mit bekanntem Durchmesser und bekannter Ausrichtung im Raum, oder eine Ellipse mit bekannten Hauptachsen.
Dabei kann ein Bestimmen der Position des Fokuspunktes auf Grundlage des Axial-Abstandes und des Lateral-Abstandes sowie der Anordnung des Lasers relativ zum Patienteninterface erfolgen, um daraufhin die Position des Fokuspunktes zu kalibrieren. Die Anordnung der Schnittbilder relativ zum Referenzpunkt ist dabei vorbekannt bzw. definierbar.
In einem weiteren Schritt g) kann dann ein absolutes Abmessen der Geometrie des Schnittes und des Lateral- bzw. Axial-Abstandes des Schnittes von der Referenzfläche erfolgen. Der Schritt g) kann dem Schritt f) vorgelagert sein. Dabei kann der Testkörper geöffnet werden und der Lateral-Abstand und der Axial-Abstand können absolut bestimmt werden.
Der vom Laser eingebrachte (geschnittene) Testschnitt ist z. B. eine geschlossene Linie, insbesondere ein Kreis. Wahlweise kann eine andere, sich zumindest zweidimensional erstreckende Geometrie verwendet werden, z. B. ein Kreuz. Wahlweise können mehrere Strukturen, insbesondere mehrere Kreise oder Ellipsen, eingebracht werden, oder z. B. auch ein Gitter. Hierdurch können optische Abbildungsfehler der Laseroptik bestimmt werden, so dass Maßnahmen getroffen werden können, die Abbildungsfehler zu kompensieren. Abbildungsfehler zeichnen sich dadurch aus, dass das tatsächliche Bewegungsmuster des Laserstrahls von einem vorgegebenen strengen geometrischen Muster abweicht.
Bevorzugt wird ein Laser eingesetzt, welcher auf Basis von Mehrphotonen-Absorption transparente Medien schneiden kann. Als Laser können z. B. Gaslaser, Farbstofflaser, Festkörperlaser oder Halbleiterlaser eingesetzt werden. Auch bei der Art der optischen Erfassung, insbesondere der Art der tomographischen Bildgebung, sind Variationen möglich, z. B. Tiefenscans oder eine beliebige Art der 3D-Abbildung.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Kalibrieren eines Lasers kann dabei die Verfahrensschritte des relativen Kalibrations-Verfahrens sowie die Verfahrensschritte des absoluten Kalibrations-Verfahrens umfassen.
Das Verfahren zum absoluten Kalibrieren kann mittels einer Kalibrationsanordnung durchgeführt werden, insbesondere einer Kalibrationsanordnung zum absoluten Kalibrieren eines Lasers zum Einbringen von Schnitten in Gewebe, insbesondere in die Linse eines menschlichen oder tierischen Auges, mit

– einem Testkörper, insbesondere einer für Laserstrahlung des Lasers transparenten Plexiglaskugel, der in definierbarer Position relativ zu einem Patienteninterface anordenbar ist, insbesondere anliegend am Patienteninterface;
– dem Patienteninterface mit einer Referenzmarkierung oder Referenzfläche und einem auf der Referenzfläche angeordneten Referenzpunkt, welches in definierbarer Position relativ zum Testkörper anordenbar ist;

Bevorzugt umfasst die Kalibrationsanordnung ferner den Laser, der eingerichtet ist, einen Testschnitt in den Testkörper einzubringen; und eine in einer definierten Position relativ zum Laser angeordnete Optik-Vorrichtung (z. B. OCT-System oder Scheimpflug-Kamera) mit einer Messeinrichtung, die eingerichtet ist, die Position des Testschnitts, und damit die Position eines Fokuspunktes des Lasers, relativ zur Referenzfläche zu bestimmen.
Der Laser kann dabei zwischen der Optik-Vorrichtung und einem Operationsmikroskop angeordnet sein, wobei die Optik-Vorrichtung auch in das Operationsmikroskop integriert sein kann. Bevorzugt ist der Laser in einer definierbaren Position relativ zur Optik-Vorrichtung angeordnet. Die Ist-Position wird bevorzugt relativ zur Optik-Vorrichtung erfasst. Die Ist-Position und die Ist-Geometrie werden bevorzugt jeweils mittels der Optik-Vorrichtung erfasst.
Bevorzugt ist der Testkörper ein Körper, welcher im Bereich des Testschnittes derart freilegbar ist, dass die Anordnung des Testschnittes, insbesondere ein Lateral-Abstand und ein Axial-Abstand des Testschnittes zu einem Referenzpunkt, absolut bestimmbar ist. Das Material des Testkörpers kann in Abhängigkeit von der Art des Lasers so gewählt werden, dass der Laser eingerichtet ist, einen Testschnitt in den Testkörper einzubringen. Bevorzugt wird ein Material gewählt, das den optischen Eigenschaften des menschlichen oder tierischen Augengewebes möglichst gleichkommt, insbesondere ein Kunststoff, bevorzugt Plexiglas. Die Form und Größe der mit dem Laser geschnittenen Struktur kann so gewählt werden, dass ein Schnittpunkt einer Hilfslinie mit der Struktur auf einfache Weise bestimmbar ist. Der Testkörper ist bevorzugt an die gegebene Applikation angepasst und eingerichtet, die optischen und geometrischen Eigenschaften des zu therapierenden Gewebes möglichst genau widerzuspiegeln bzw. abzubilden.
Bevorzugt ist die Referenzmarkierung oder Referenzfläche zusammen mit dem Referenzpunkt auf einer Oberfläche des Patienteninterfaces angeordnet, welche dazu eingerichtet ist, am Testkörper zur Anlage zu kommen. Mit anderen Worten weist der Testkörper bevorzugt eine Anlagefläche auf, welche geometrisch korrespondierend zu einer entsprechenden Fläche des Patienteninterfaces ausgebildet ist. Hierdurch kann das absolute Vermessen des Testschnittes am Testkörper vereinfacht werden, insbesondere da die Messung in Bezug zu einer Oberfläche des Testkörpers erfolgen kann.
Ein Schnitt in den Testkörper ist hier zwecks besserer Unterscheidung als Testschnitt bezeichnet, und ein Schnitt in Gewebe bzw. in die Linse ist als Kalibrierschnitt bezeichnet.
Der Testkörper kann auch mit Markern versehen sein, welche in Kommunikation mit dem Laser sind, wobei mittels der Marker die Bewegung der Optik-Vorrichtung nachvollzogen werden kann, oder die Position des Laserfokuspunktes, oder eine relativen Ausrichtung einzelner Komponenten zueinander (Alignment). Die Marker sind vorab implementiert, also ihre relative Lage zueinander und ihre Position am Testkörper ist bekannt.
Als Marker kommen z. B. Eckpunkte eines kubischen oder hexagonalen Gitters in Betracht, die in einer definierbaren Position mit bekannten lateralen und axialen Positionsdaten angeordnet sind. Die Steuerungseinrichtung kann eingerichtet sein, den Fokuspunkt derart zu verlagern, dass alle Gitterpunkte miteinander verbunden sind. Falls der Laser nicht ausreichend genau kalibriert wurde, kann dies dadurch erkannt werden, dass der Fokuspunkt in manchen Gitterpunkte nicht positioniert wurde/werden kann. Dies kann mittels der Optik-Vorrichtung ausgewertet werden.
In den nachfolgenden Zeichnungsfiguren wird die Erfindung bzw. der technische Zusammenhang, in welchen die Erfindung einzuordnen ist, näher beschrieben. Dabei zeigen:
1a in schematischer Seitenansicht eine Kalibrationsanordnung für ein Verfahren zum absoluten Kalibrieren;
1b in schematischer Draufsicht einen Testkörper, in welchen ein Testschnitt eingebracht ist, welcher mit mehreren tomographischen B-Scans gemäß dem Verfahren zum absoluten Kalibrieren vermessen werden kann;
2 in einer schematischen Schnittansicht ein menschliches Auge, an welchem ein Patienteninterface zur Anlage gebracht ist, wobei zwecks relativer Kalibrierung im Zusammenhang mit einem erfindungsgemäßen Verfahren ein Schnitt in eine Linse des Auges eingebracht wurde;
3 in schematischer Darstellung einzelne Schritte eines Verfahrens zum relativen Kalibrieren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
4 in schematischer Darstellung einzelne Schritte eines Verfahrens zum absoluten Kalibrieren; und
5 in schematischer Darstellung eine für eine absolute Kalibrierung eingerichtete Kalibrationsanordnung, welche im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen relativen Kalibrierung eingesetzt werden kann.
In der 1a ist eine Kalibrationsanordnung 20 für ein absolutes Kalibrieren gezeigt, mit einem Patienteninterface in Form eines Kontaktglases 1, welches an einem Testkörper 2 anliegt bzw. zur Anlage gebracht wurde. Ein Laserstrahl 12 eines Lasers (nicht dargestellt) verläuft durch das Kontaktglas 1 und ist in einem Fokuspunkt in den Testkörper 2 fokussiert und schneidet durch Verlagern des Fokuspunktes einen Testschnitt T1 (hier in Form eines Kreises) in den Testkörper 2. Das Kontaktglas 1 weist eine Referenzfläche R auf, an welcher der Testkörper 2 zur Anlage kommt. Auf der Referenzfläche R ist ein Referenzpunkt P angeordnet. Der Testschnitt T1 weist eine Kreisform mit einem Durchmesser d auf und ist in einem Axial-Abstand z von der Referenzfläche R des Kontaktglases 1 angeordnet. Im Bereich des Testschnitts T1 ist (insbesondere zwecks besserem Verständnis) eine Hilfslinie H angedeutet, welche den Testschnitt T1 in zwei Schnittpunkten S1, S2 schneidet. Der Testkörper 2 wurde von einer Optik-Vorrichtung (nicht dargestellt) in mindestens zwei Scans bzw. Schnittebenen (B-Scans) durchleuchtet bzw. untersucht, und dabei wurden die Schnittpunkte S1 und S2 bestimmt. Der erste Schnittpunkt S1 ist in einem Lateral-Abstand d1 zum Referenzpunkt P angeordnet, und der zweite Schnittpunkt S2 ist in einem Lateral-Abstand d2 zum Referenzpunkt P angeordnet. Die Hilfslinie H ist angedeutet, um den jeweiligen Schnittpunkt S1, S2 der B-Scans mit dem Testschnitt T1 hervorzuheben. Über die Abstände z, d1, d2 kann die Geometrie und Anordnung des Testschnitts T1 bestimmt werden, um daraus die Einstellung des Lasers zu ermitteln und den Laser, sofern erforderlich, zu kalibrieren.
In der 1b ist in Draufsicht ein Testkörper 2 gezeigt, in welchen ein kreisförmiger Testschnitt T1 eingebracht ist, und der Testschnitt T1 ist konzentrisch um einen Mittelpunkt M angeordnet, wobei der Mittelpunkt M auch einem Mittelpunkt des Testkörpers 2 entsprechen kann. Der Testkörper 2 wird durch mehrere B-Scans vermessen, nämlich einem ersten B-Scan B1 und einem zweiten B-Scan B2, welche beide durch den Mittelpunkt M verlaufen, sowie einem Ringscan B3, welcher sich entlang des Testschnitts T1 erstreckt bzw. den Testschnitt T1 überlappt, d. h. den Testschnitt T1 schneidet. Mittels dieser drei Scans können der Testkörper 2 (oder wahlweise eine Linse) sowie der Testschnitt T1 auf einfache und genaue Weise geometrisch erfasst werden. Bevorzugt sind die beiden ebenen B-Scans nicht parallel zueinander ausgerichtet. Gemäß einer Variante können die beiden ebenen B-Scans, wie dargestellt, zumindest annähernd orthogonal zueinander ausgerichtet sein. Wahlweise können weitere ebene Scans oder weitere Ringscans erfolgen, so wie durch den weiteren Ringscan B3a angedeutet, insbesondere falls dies für eine besonders hohe Genauigkeit zweckdienlich ist. Ein B-Scan ist dabei als eine Art Querschnitt durch den Testkörper 2 bzw. durch eine Linse zu verstehen und setzt sich aus einer Vielzahl von rein axialen Messungen (A-Scans) zusammen. Der Testschnitt T1 kann auch eine von der Kreisform abweichende Geometrie aufweisen, jedoch hat sich gezeigt, dass eine Kalibrierung basierend auf der Kreisform besonders zweckdienlich ist, insbesondere da ein Großteil der Positionen, die vom Fokuspunkt abgefahren werden sollen/müssen, erfasst werden kann. Dies erleichtert die Kalibrierung. Die Kalibrierung kann speziell auf die abzufahrenden Positionen angepasst werden.
In der 2 ist schematisch eine Anordnung gezeigt, mittels welcher ein relatives Kalibrieren einer bildgebenden Optik-Vorrichtung (nicht dargestellt), insbesondere einer optischen Tomographie-Vorrichtung (z. B. OCT oder Scheimpflug-Kamera), erfolgen kann. Ein Patienteninterface in Form eines Kontaktglases 1 ist auf der Hornhaut eines Auges 3 angeordnet und weist eine Referenzfläche R auf. Die Referenzfläche R ist in einem Axial-Abstand A zu einer Vorderseite einer Linse 3.1 des Auges 3 angeordnet. Die Referenzfläche R ist in einem Axial-Abstand C zu einer Rückseite der Linse 3.1 angeordnet. Innerhalb der Linse 3.1 ist ein Kalibrierschnitt T2 mittels eines Lasers (nicht dargestellt) eingebracht. Der Kalibrierschnitt T2 weist eine bekannte, vorgebbare zwei- oder dreidimensionale Geometrie auf, z. B. eine Linienform oder eine Kreisform mit vordefinierten Dimensionen. Im dargestellten Beispiel ist der Kalibrierschnitt T2 linienförmig und weist die Länge L auf. Der Kalibrierschnitt T2 ist in einem bekannten, vorgebbaren Axial-Abstand B (Tiefe in Bezug auf die Referenzfläche) zur Referenzfläche R innerhalb der Linse 3.1 angeordnet.
In der 3 ist ein Verfahren zum relativen Kalibrieren eines Lasers gezeigt, mit den Schritten

1) Bereitstellen eines Patienteninterfaces mit einer Referenzmarkierung oder Referenzfläche und Anordnen der Referenzmarkierung oder Referenzfläche in einer definierbaren Position relativ zur Optik-Vorrichtung und in einer definierbaren Position relativ zum Gewebe;
2) Bestimmen eines Axial-Abstands zwischen einer Vorderseite des Gewebes und der Referenzmarkierung oder Referenzfläche mittels der Optik-Vorrichtung;
3) Bestimmen eines Axial-Abstands zwischen einer Rückseite des Gewebes und der Referenzmarkierung oder Referenzfläche mittels der Optik-Vorrichtung;
4) Erfassen der Ist-Geometrie eines im Gewebe vorliegenden Kalibrierschnittes mittels der Optik-Vorrichtung, wobei der Kalibrierschnitt eine definierbare Geometrie aufweist, insbesondere eine kreis- oder linienförmige Geometrie, und wobei der Kalibrierschnitt durch Verlagern eines Fokuspunktes des Lasers erzeugbar ist;
5) Vergleichen der erfassten Ist-Geometrie des Kalibrierschnittes mit einer in einem Datenspeicher hinterlegten Soll-Geometrie; und
6) Kalibrieren der Position des Fokuspunktes des Lasers basierend auf der Ist-Geometrie des Kalibrierschnittes, insbesondere basierend auf der Position des Kalibrierschnittes relativ zur Referenzfläche sowie basierend auf der Position des Lasers relativ zur Optik-Vorrichtung.

Der Schritt 4) kann dabei unterteilt werden in die Schritte 4a) und 4b), mit 4a) Einbringen des Kalibrierschnitts zwischen der Vorderseite und der Rückseite; und 4b) Erfassen der Ist-Geometrie des Kalibrierschnittes mittels der Optik-Vorrichtung. Das erfindungsgemäße Kalibrierverfahren umfasst dabei jedoch nur das Erfassen des Kalibrierschnittes, nicht das Einbringen des Kalibrierschnittes. Der Kalibrierschnitt wird bevorzugt in einem Bereich des Gewebes eingebracht, welcher im Rahmen eines anschließenden medizinischen Verfahrens behandelt werden soll.
In der 4 ist ein Verfahren zum absoluten Kalibrieren eines Lasers gezeigt, mit den Schritten

a) Bereitstellen eines Testkörpers sowie eines Kontaktglases mit einer Referenzfläche und mit einem auf der Referenzfläche angeordneten Referenzpunkt;
b) Anordnen des Kontaktglases in einer definierbaren Position relativ zum Testkörper, insbesondere Verbinden des Kontaktglases mit dem Testkörper, und Positionieren der Referenzfläche relativ zur Optik-Vorrichtung;
c) Einbringen eines Testschnittes definierbarer Geometrie, insbesondere kreisförmiger Geometrie, und bekannter Abmessungen und in einem bekannten Axial-Abstand zur Referenzfläche in den Testkörper mittels in einen Fokuspunkt fokussierter Laserstrahlung des Lasers;
d) Scannen des Testkörpers zumindest im Bereich des Testschnittes mittels der Optik-Vorrichtung, wobei mindestens zwei Schnittbilder aufgenommen werden, insbesondere B-Scans durchgeführt werden, die bevorzugt in einem Winkel und in einem lateralen Abstand zueinander angeordnet sind, wobei ein Ermitteln von bevorzugt wenigstens zwei Schnittpunkten des Testschnittes mit den Schnittbildern erfolgt;
e) Bestimmen eines Axial-Abstandes und eines Lateral-Abstandes wenigstens eines Schnittpunktes des Testschnitts mit dem jeweiligen Schnittbild relativ zum Referenzpunkt; und
f) Kalibrieren der Position des Fokuspunktes des Lasers, insbesondere basierend auf der Position des Lasers relativ zur Optik-Vorrichtung. Bevorzugt wird eine laterale Position des Fokuspunktes basierend auf dem Lateral-Abstand kalibriert, und eine axiale Position des Fokuspunktes wird basierend auf dem Axial-Abstand kalibriert. In einem weiteren Schritt g) kann dann ein absolutes Abmessen der Geometrie des Schnittes und des Lateral- bzw. Axial-Abstandes des Schnittes von der Referenzfläche erfolgen. Der Schritt g) kann dem Schritt f) vorgelagert sein. Dabei kann der Testkörper geöffnet werden und der Lateral-Abstand und der Axial-Abstand können absolut bestimmt werden.

In der 5 ist die Kalibrationsanordnung 20 schematisch in Verbindung mit dem Lasersystem 10 und der Optik-Vorrichtung 30 sowie einer Steuerungsvorrichtung 40 gezeigt, wobei das Lasersystem 10 einen Laser 11 aufweist, welcher eine Referenzkoordinate K11 bekannter Position aufweist, und wobei die Optik-Vorrichtung 30 eine Messeinrichtung 31 (insbesondere einen Interferenzaufbau mit niedrigkohärenter Lichtquelle oder eine Scheimpflug-Anordnung) aufweist, welche eine Referenzkoordinate K31 bekannter Position aufweist.
Die Kalibrationsanordnung 20 weist das Kontaktglas 1 und den Testkörper 2 auf, wobei das Kontaktglas 1 mit der Referenzfläche R relativ zum Testkörper 2 angeordnet ist. Gemäß einer Variante ist das Kontaktglas 1 mit dem Testkörper 2 verbunden oder befindet sich in direktem Kontakt ihm und liegt mit der Referenzfläche R an einer Oberfläche des Testkörpers 2 an. Im Testkörper 2 ist der Testschnitt T1 eingebracht.
Die Kalibrationsanordnung 20 kann, je nach Definition, auch das Lasersystem 10 und/oder die Optik-Vorrichtung 30 oder jeweils zumindest eine Komponente davon umfassen. Das Lasersystem 10 kann, je nach Definition, auch die Optik-Vorrichtung 30 oder zumindest eine Komponente davon umfassen.
Die Steuerungsvorrichtung 40 steht in Verbindung mit dem Lasersystem 10 und/oder der Optik-Vorrichtung 30 und ist dazu eingerichtet, das Lasersystem 10 und die Optik-Vorrichtung 30 anzusteuern. Die Steuerungsvorrichtung 40 weist einen Datenspeicher 41 auf, in welchem Soll-Geometrien oder Soll-Positionen für Kalibrierschnitte hinterlegt sind. Die Steuerungsvorrichtung 40 weist eine Recheneinheit 42 auf. Die Steuerungsvorrichtung 40 ist eingerichtet, die relative Position des Lasersystems 10 zur Optik-Vorrichtung 30 sowie zum Kontaktglas 1 zu erfassen und bei einem Abgleichen von Ist- und Soll-Daten zu berücksichtigen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum relativen Kalibrieren ermöglicht unmittelbar vor einer Behandlung eine Kalibrierung der Position des Fokuspunktes speziell in Bezug auf Gewebebereiche, welche in einem nachfolgenden Behandlungsschritt bearbeitet, insbesondere entfernt werden sollen. Ein im betreffenden Gewebebereich eingebrachter Kalibrierschnitt wird auch im betreffenden Gewebebereich untersucht, wodurch eine hohe Genauigkeit der Kalibrierung sichergestellt werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Patienteninterface, insbesondere Kontaktglas
2: Testkörper, z. B. Plexiglaskugel
3: Auge
3.1: Linse
10: Lasersystem
11: Laser
12: Laserstrahl
20: Kalibrationsanordnung
30: Optik-Vorrichtung, insbesondere Tomographie-Vorrichtung, bevorzugt Optischer Kohärenztomograph
31: optische Messeinrichtung, insbesondere OCT-Laser
40: Steuerungsvorrichtung
41: Datenspeicher
42: Recheneinheit bzw. Computer
A: Gewebevorderseite, insbesondere Vorderseite der Augenlinse
b: Tiefe bzw. Axial-Abstand des vom Laserstrahl beschriebenen Kreises
B1: erster B-Scan
B2: zweiter B-Scan
B3: dritter Scan, insbesondere Ringscan
B3a: weiterer Ringscan
C: Geweberückseite, insbesondere Rückseite der Augenlinse
d: Lateral-Distanz zweier ermittelter Schnittpositionen zueinander
d1: Lateral-Abstand einer (ersten) Schnittposition zum Referenzpunkt
d2: Lateral-Abstand einer zweiten Schnittposition zum Referenzpunkt
H: Hilfsgeometrie, insbesondere Hilfslinie
K11: Position einer Referenzkoordinate des Lasers
K31: Position einer Referenzkoordinate der Messeinrichtung
L: Länge bzw. Durchmesser eines vom Laserstrahl eingebrachten Schnittes
M: Mittelpunkt des Testschnitts
P: Referenzpunkt
R: Referenzmarkierung oder -fläche
S1: (erster) Schnittpunkt zwischen Testschnitt und Hilfsgeometrie
S2: zweiter Schnittpunkt zwischen Testschnitt und Hilfsgeometrie
T1: Testschnitt in Testkörper zwecks absoluter Kalibrierung
T2: Kalibrierschnitt in Linse zwecks relativer Kalibrierung
z: Axial-Abstand des vom Laserstrahl beschriebenen Kreises

Claims

Steuerungsvorrichtung (40) zum relativen Kalibrieren der Position eines Fokuspunktes eines Laser (11) zum Einbringen von Schnitten in Gewebe, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung (40) eingerichtet ist zum – Erfassen der Ist-Geometrie oder der Ist-Position eines im Gewebe vorliegenden Kalibrierschnittes (T2); und – Kalibrieren der Position des Fokuspunktes basierend auf der Ist-Geometrie oder der Ist-Position des Kalibrierschnittes (T2).
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung (40) einen Datenspeicher (41) mit hinterlegten Soll-Geometriedaten oder Soll-Positionsdaten des Kalibierschnitts (T2) aufweist und eingerichtet ist, das Kalibrieren durch Abgleichen der Ist-Geometrie und/oder Ist-Position mit der Soll-Geometrie und/oder Soll-Position auszuführen.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung (40) eingerichtet ist, das Kalibrieren in Bezug auf spezifische Bereiche des Gewebes auszuführen.
Steuerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung (40) eingerichtet ist, das Kalibrieren in Bezug auf alle drei Raumrichtungen auszuführen.
Verfahren zum relativen Kalibrieren der Position eines Fokuspunktes eines Lasers (11) zum Einbringen von Schnitten in Gewebe, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte – Erfassen der Ist-Geometrie oder der Ist-Position eines Kalibrierschnittes (T2), welcher durch eine Verlagerung des Fokuspunktes erzeugbar ist; und – Kalibrieren der Position des Fokuspunktes basierend auf der Ist-Geometrie oder der Ist-Position des Kalibrierschnittes (T2); wobei der Kalibrierschnitt innerhalb des Gewebes durch Untersuchen des Gewebes erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kalibrieren ein Vergleichen der erfassten Ist-Geometrie und/oder Ist-Position mit einer Soll-Geometrie und/oder Soll-Position umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kalibrieren basierend auf der Ist-Position relativ zu einer Referenzfläche (R), insbesondere einer Referenzmarkierung oder Referenzfläche eines Patienteninterfaces, sowie basierend auf der Position des Lasers (11) relativ zu einer Optik-Vorrichtung (30) zum Untersuchen des Gewebes erfolgt.
Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gewebe und der Optik-Vorrichtung (30) ein Patienteninterface, insbesondere ein Kontaktglas (1) angeordnet wird und das Erfassen der Ist-Position und/oder Ist-Geometrie durch das Patienteninterface (1) hindurch erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersuchen ein Aufnehmen von mindestens zwei das Gewebe in unterschiedlichen Ebenen schneidenden Schnittbildern (B1, B2, B3) umfasst.
Computerprogrammprodukt mit einem Code, der eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9 auf einem Computer (42) auszuführen.