DE102015005820B4

DE102015005820B4 - Verfahren zur Energiekalibrierung eines gepulsten Schneidlasers für die Augenchirurgie

Info

Publication number: DE102015005820B4
Application number: DE102015005820.7A
Authority: DE
Inventors: Sissimos Lemonis
Original assignee: Alcon Inc
Current assignee: Alcon Inc
Priority date: 2015-05-06
Filing date: 2015-05-06
Publication date: 2022-04-28
Anticipated expiration: 2035-05-07
Also published as: CN107530195A; JP6560440B2; AU2016257170B2; US10086470B2; EP3291779A1; CA2979547A1; JP2018517537A; EP3291779B1; CA2979547C; US20160325375A1; DE102015005820A1; KR101993911B1; KR20170128562A; WO2016178104A1; AU2016257170A1

Abstract

Verfahren zur Energiekalibrierung eines gepulsten Schneidlasers für die Augenchirurgie, umfassend:Beschießen (S1) eines Probenmaterials (40) mit mehreren Sätzen von Laserpulsen des Schneidlasers bei von Satz zu Satz unterschiedlicher Pulsenergie;Analysieren (S2) mindestens einer in dem Probenmaterial (40) infolge des Beschießens erzeugten visuell wahrnehmbaren Verfärbungsstruktur;Auswählen (S3) der Pulsenergie eines der Sätze auf Grundlage der Analyse; undFestlegen (S4) einer Behandlungs-Pulsenergie für den Schneidlaser auf Grundlage der ausgewählten Energie,wobei als Probenmaterial ein plattenartiges Materialstück verwendet wird und die Sätze jeweils in verschiedene Plattenbereiche des Materialstücks eingestrahlt werden.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein die Energiekalibrierung eines gepulsten Schneidlasers. Sie betrifft insbesondere die Energiekalibrierung eines gepulsten Schneidlasers für die Augenchirurgie, welcher geeignet ist zur lasertechnischen Erzeugung von Schnitten in Gewebe eines Auges, beispielsweise in einer humanen Kornea oder in Linsengewebe.
Hintergrund
Die Erzeugung von Schnitten in einem Auge ist bei einer Reihe verschiedener Operationsverfahren vonnöten. Um nur zwei Beispiele zu nennen, sind Schnitte in kornealem Gewebe im Rahmen einer sogenannten LASIK-Operation (LASIK: Laser insitu Keratomileusis) zur Präparation eines kornealen Deckelscheibchens (in der englischen Fachsprache häufig als Flap bezeichnet) oder im Rahmen einer intrakornealen Lentikelextraktion zur Separation eines kornealen Gewebevolumens, das anschließend aus der Kornea entnommen wird, erforderlich. In jüngerer Zeit sind Lasergeräte entwickelt worden, die eine lasertechnische Erzeugung solcher Schnitte ermöglichen.
Für die Erzeugung von Schnitten mittels fokussierter Laserstrahlung in transparentem oder transluzentem Material (transparent/transluzent für die Laserstrahlung) wird der physikalische Effekt des sogenannten laserinduzierten optischen Durchbruchs genutzt. Der Durchbruch führt zu einer Photodisruption des bestrahlten Gewebes im Bereich des Fokus der Laserstrahlung. Die Wechselwirkung der eingestrahlten Laserstrahlung mit dem bestrahlten Korneagewebe bewirkt eine lokale Verdampfung des Gewebes im Fokuspunkt. Um eine reproduzierbar gute Qualität des Schnitts zu gewährleisten, ist es notwendig, dass die Eigenschaften des Lasers in ausreichend kurzen Zeitabständen überprüft und gegebenenfalls neu eingestellt werden. Ein wichtiger Faktor hierbei ist die Pulsenergie des verwendeten gepulsten Schneidlasers. Um einen Schnitt guter Qualität zu gewährleisten, sollte die tatsächlich auf eine Schneideoberfläche eingestrahlte Energie bekannt sein und entsprechend angepasst werden können. Eine zu geringe Pulsenergie kann dazu führen, dass der Schnitt zu tief und/oder nicht ausreichend effizient ist. Eine zu hohe Pulsenergie kann zu einem nicht ausreichend tiefen und/oder zu breiten Schnitt und somit zur ungewollten Beschädigung von benachbartem Gewebe führen. Mit der Zeit kann die tatsächlich auf eine Schneideoberfläche eingestrahlte Pulsenergie von einer am Schneidlaser eingestellten Pulsenergie abweichen. Hierfür wird im Stand der Technik in regelmäßigen Zeitabständen eine Kalibrierung durchgeführt, wobei ein Energie-Messgerät (beispielsweise ein übliches Power-Meter) dazu verwendet wird kann, um die tatsächlich auf die Schneideoberfläche eingestrahlte Leistung bzw. Pulsenergie zu bestimmen und die am Schneidlaser eingestellte Pulsenergie entsprechend anzupassen.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass das Ergebnis der Photodisruption (wie beispielsweise die Größe der erzeugten Gasblasen) nicht lediglich von der eingestrahlten Energiemenge abhängt, sondern auch noch von anderen Faktoren beeinflusst wird, wie beispielsweise dem Strahldurchmesser, der Pulslänge, der Energiesteuerung des Geräts, usw. Das zu erwartende Schneideergebnis kann variieren, wenn sich einer der zuvor genannten Faktoren während der Herstellung (beispielsweise durch Serienstreuung) oder während der Verwendung des Schneidlasers ändert.
Das endgültige Schneideergebnis wird erreicht durch eine Kombination aus eingestrahlter Laser-Licht-Dosis und einer Platzierung von Pulsen, welche spiralförmig oder linear angeordnet sind. Der Schneideeffekt und die zugehörigen festgesetzten Einstellungen für die Anwendung auf humanes Korneagewebe sind hochgradig abhängig von jedem der zuvor genannten Faktoren. Eine Veränderung von irgendeinem der Faktoren wird den Schneidevorgang per se verändern. Üblicherweise wird die Dosis durch Verändern der Energie angepasst und falls dies nicht ausreichend ist, wird das Schneidemuster auf engere oder gestreutere Weise neu angeordnet. Dennoch kann die Gesamtdosis der eingestrahlten Laserstrahlen schwerwiegende Auswirkungen auf die Flap-Qualität haben oder korneale Reaktionen hervorrufen, wie beispielsweise Entzündung, DLK, Trübung, usw.
Das Dokument EP 2 826 447 A2 offenbart ein Verfahren zum Anpassen einer Laserenergie, wobei Korneagewebe mit Probeschüssen eines Lasers beschossen wird.
Das Dokument US 2003/0189031 A1 offenbart ein Verfahren zum Erzeugen von Bildern innerhalb von transparenten Materialien durch eine Kombination von laserinduzierten Farbzentren und laserinduzierten Beschädigungen.
Zusammenfassung beispielhafter Ausführungsformen
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die zuvor genannten Probleme zu vermeiden und ein Verfahren zur Energiekalibrierung eines Schneidlasers bereitzustellen, welches möglichst viele Faktoren berücksichtigt, die zur Qualität eines erzeugten Schnitts beitragen.
Die obige Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Energiekalibrierung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Energiekalibrierung eines gepulsten Schneidlasers für die Augenchirurgie, umfassend: Beschießen eines Probenmaterials mit mehreren Sätzen von Laserpulsen des Schneidlasers bei von Satz zu Satz unterschiedlicher Pulsenergie; Analysieren mindestens einer in dem Probenmaterial infolge des Beschießens erzeugten visuell wahrnehmbaren Verfärbungsstruktur; Auswählen der Pulsenergie eines der Sätze auf Grundlage der Analyse; und Festlegen einer Behandlungs-Pulsenergie für den Schneidlaser auf Grundlage der ausgewählten Energie.
Das Beschießen eines Probenmaterials führt zu Photodisruption in dem Probenmaterial, wenn die verwendete Pulsenergie einen gewissen Schwellwert überschreitet. Die Photodisruption verursacht eine visuell wahrnehmbare Verfärbungsstruktur (beispielsweise eine Schwärzung) im Probenmaterial. Diese Verfärbungsstruktur kann beispielsweise visuell (mit dem Auge) oder mithilfe zumindest eines optischen Geräts detektiert werden. Während des Beschießens des Probenmaterials kann der Schneidlaser für jeden Satz an Laserpulsen ein bestimmtes, gleichbleibendes Muster abfahren (beispielsweise einen Kreis, eine Ellipse, eine Linie, ein Rechteck, etc.). Auf diese Weise können für jeden der Sätze von Laserpulsen, deren Pulsenergie über dem Schwellwert für den photodisruptiven Effekt im Probenmaterial liegt, jeweils eine visuell wahrnehmbare Verfärbungsstruktur erzeugt werden. Die Verfärbungsstrukturen können in Aufsicht im Wesentlichen dasselbe Muster aufweisen. Dies vereinfacht einen (optischen) Vergleich zwischen den verschiedenen Verfärbungsstrukturen und somit das Analysieren der mindestens einen Verfärbungsstruktur. Die unterschiedlichen Pulsenergien der mehreren Sätze von Laserpulsen können beispielsweise per Hand von einem Benutzer des Schneidlasers eingestellt werden oder durch eine Steuereinrichtung automatisch eingestellt werden. Die Behandlungs-Pulsenergie kann beispielweise so festgelegt werden, dass diese dem Produkt aus der ausgewählten Energie und einem bestimmten Faktor entspricht.
Das Probenmaterial kann transparent sein.
Das Probenmaterial kann beispielsweise transparent für das sichtbare optische Wellenlängenspektrum sein. Durch Bereitstellen eines transparenten Probenmaterials kann eine durch den Schneidlaser verursachte Verfärbungsstruktur visuell leicht wahrgenommen werden. Dies erleichtert den Schritt des Analysierens. Das transparente Probenmaterial kann beispielsweise PMMA sein oder umfassen.
Die Sätze können jeweils in verschiedene Bereiche des Probenmaterials eingestrahlt werden.
Das Probenmaterial kann beispielsweise eine Oberfläche aufweisen, wobei die verschiedenen Sätze in verschiedene Bereiche der Oberfläche eingestrahlt werden. Die Sätze können in den verschiedenen Bereichen jeweils eine Verfärbungsstruktur hinterlassen. Das Probenmaterial kann beispielsweise die Form eines Plättchens aufweisen. Das Probenmaterial kann plattenartig ausgestaltet sein.
Die verschiedenen Bereiche des Probenmaterials können durch sichtbare Markierungen voneinander abgegrenzt sein.
Die Abgrenzung kann beispielsweise durch Perforierung einer Oberfläche des Probenmaterials ausgestaltet sein. Hierdurch können die einzelnen Bereiche des Probenmaterials optisch einfach unterschieden werden, was die Analyse der mindestens einen Verfärbungsstruktur erleichtert.
Das Probenmaterial kann mit schriftlichen Angaben versehen sein, die für jeden der Bereiche in örtlicher Zuordnung eine Pulsenergie angeben.
Beispielsweise kann für jeden der verschiedenen Bereiche genau eine schriftliche Angabe für eine Pulsenergie vorgesehen sein. Die schriftliche Angabe kann beispielsweise in dem jeweiligen Bereich vorgesehen sein. Die jeweiligen Werte für die Pulsenergie können den am Schneidlaser eingestellten Energien für den Beschuss des jeweiligen Bereichs entsprechen.
Als Probenmaterial kann ein plattenartiges Materialstück aus beispielsweise PMMA verwendet werden und die Sätze können jeweils in verschiedene Plattenbereiche des Materialstücks eingestrahlt werden.
Das plattenartige Materialstück kann beispielsweise in Form einer Matrix in die verschiedenen Plattenbereiche unterteilt sein. Es kann für jeden der Sätze genau ein Plattenbereich vorgesehen sein, in den der jeweilige Satz von Laserpulsen eingestrahlt wird.
Jeder der Sätze kann einer nominellen geometrischen Figur entsprechen und die Pulsenergie eines solchen Satzes kann ausgewählt werden, bei dem eine die nominelle geometrische Figur vollständig repräsentierende Verfärbungsstruktur in dem Probenmaterial entsteht.
Bei der die nominelle geometrische Figur vollständig repräsentierenden Verfärbungsstruktur kann es sich beispielsweise um eine Verfärbungsstruktur mit einer durchgängigen Verfärbung handeln. Die nominelle geometrische Figur kann von dem Schneidlaser während dem Beschießen des jeweiligen Satzes abgefahren werden.
Die nominelle geometrische Figur kann eine Linienfigur sein oder umfassen.
Bei der die nominelle geometrische Figur vollständig repräsentierenden Verfärbungsstruktur kann es sich beispielsweise um eine Verfärbungsstruktur handeln, welche eine vollständig durchgängige Verfärbungslinie aufweist entlang der nominellen geometrischen Figur.
Die Linienfigur kann ringartig geschlossen sein.
Die Linienfigur kann beispielsweise einen Kreis, eine Ellipse oder ein Rechteck umfassen und/oder darstellen.
Es kann die Pulsenergie des Satzes mit niedrigster Pulsenergie ausgewählt werden, bei der eine die nominelle geometrische Figur vollständig repräsentierende Verfärbungsstruktur in dem Probenmaterial entsteht.
Es kann die Pulsenergie eines solchen Satzes ausgewählt werden, bei dem nadelartige Verfärbungsstrukturen, die in dem Probenmaterial als Folge des Beschusses mit dem Satz entstehen, mindestens eine bestimmte Größenbedingung erfüllen.
Die nadelartigen Verfärbungen können in dem Probematerial so ausgerichtet sein, dass sich eine Längsachse der nadelartigen Verfärbungsstrukturen entlang einer Einstrahlrichtung des Schneidlasers erstreckt. Die Größenbedingung der nadelartigen Verfärbungsstrukturen kann beispielsweise visuell bestimmt werden. Es kann sich bei der Größenbedingung beispielsweise um einen Mindestdurchmesser, um eine Mindestlänge oder um eine Kombination der beiden Kriterien handeln.
Eine Größenbedingung kann sein, dass eine Nadellänge der nadelartigen Verfärbungsstrukturen mindestens eine gegebene Referenzlänge beträgt.
Das Analysieren der mindestens einen Verfärbungsstruktur kann das Messen von Nadellängen der nadelartigen Verfärbungsstrukturen umfassen. Die Nadellängen können beispielsweise visuell gemessen werden. Wenn es sich bei dem Probenmaterial um ein plattenartiges Probenmaterial handelt, können die nadelartigen Verfärbungsstrukturen beispielsweise entlang einer Dicke-Richtung des plattenartigen Probenmaterials ausgerichtet sein und die nadelartigen Verfärbungsstrukturen können bei Betrachtung eines Querschnitts des plattenartigen Probenmaterial analysiert werden.
Eine Größenbedingung kann sein, dass zumindest eine Teilanzahl der nadelartigen Verfärbungsstrukturen jeweils eine Nadellänge besitzt, die mindestens eine gegebene Referenzlänge beträgt.
Bei der Teilanzahl kann es sich um eine zuvor festgelegte Anzahl handeln. Durch Betrachten einer Teilanzahl können zufällige Extremwerte der Nadellängen unberücksichtigt bleiben. Dies kann die Zuverlässigkeit der Analyse erhöhen.
Das Verfahren kann ferner optisches Erfassen der mindestens einen Verfärbungsstruktur unter Verwendung einer Kamera umfassen.
Bei der Kamera kann es sich um eine digitale Kamera handeln. Die Kamera kann beispielsweise einen CCD- oder CMOS-Sensor aufweisen zum Detektieren eines Bilds der Verfärbungsstruktur. Der Kamera kann eine Vergrößerungsvorrichtung vorgeschaltet sein. Bei der Vergrößerungsvorrichtung kann es sich beispielsweise um eine Kombination aus Sammellinsen und/oder Zerstreuungslinsen handeln. Die Kamera kann mit einer Auswertevorrichtung verbunden sein. Die Auswertevorrichtung kann Teil einer Steuereinrichtung des Schneidlasers sein. Es kann ferner eine Lichtquelle zur Beleuchtung des Probenmaterials und der Verfärbungsstruktur vorgesehen sein. Die Lichtquelle kann dazu eingerichtet sein, lediglich Licht in einem definierten Frequenzband zu emittieren und/oder nacheinander Licht in unterschiedlichen definierten Frequenzbändern zu emittieren. Hierfür kann zumindest ein entsprechender Filter vorgesehen sein.
Das Verfahren kann ferner Anzeigen eines die mindestens eine Verfärbungsstruktur darstellenden Kamerabilds auf einem Bildschirm umfassen.
Der Bildschirm kann so ausgestaltet sein, dass er von einem Benutzer des Schneidlasers betrachtet werden kann. Das Kamerabild kann durch software-basierte optische Filter bearbeitet worden sein. Das Kamerabild kann einen vergrößerten Bereich der Verfärbungsstruktur umfassen. Das Kamerabild kann ferner eine maßstabsgetreue Längenskala umfassen, zum Messen einer Ausdehnung der Verfärbungsstruktur in mindestens eine Dimension.
Das Analysieren kann eine softwaregestützte Auswertung eines die mindestens eine Verfärbungsstruktur darstellenden Kamerabilds umfassen.
Die softwaregestützte Auswertung kann beispielsweise mithilfe einer Steuereinrichtung des Schneidlasers ausgeführt werden. Die softwaregestützte Auswertung kann das Messen einer Ausdehnung der Verfärbungsstruktur in mindestens eine Dimension umfassen. Die softwaregestützte Auswertung kann ein Vergleichen der Verfärbungsstruktur mit einer Referenzstruktur umfassen.
Die Laserpulse können eine Pulsdauer im Bereich von Atto-, Femto- oder Pikosekunden besitzen.
Das Verfahren kann ferner umfassen: Bestimmen einer gemessenen Pulsenergie des Schneidlasers mithilfe eines Energie-Messgeräts; und Anpassen einer Skala eines am Schneidlaser als aktuelle Energie angezeigten Energiewerts auf Grundlage der gemessenen Pulsenergie, so dass anschließend der am Schneidlaser als aktuelle Energie angezeigte Energiewert einer tatsächlichen Pulsenergie entspricht.
Die Pulsenergie des Schneidlasers kann beispielsweise durch ein handelsübliches Power-Meter gemessen werden, dessen Sensor sich entweder im Hauptstrahlengang des Schneidlasers (beispielsweise am Ort des Probenmaterials) oder in einem durch einen Strahlteiler abgezweigten Strahlgang befindet. Die gemessene Pulsenergie des Schneidlasers entspricht zum Zeitpunkt des Messens der tatsächlichen Pulsenergie des Schneidlasers. Durch das Anpassen der Skala kann eine Energiekalibrierung erreicht werden. Der als aktuelle Energie angezeigte Energiewert kann ein Energiewert sein, der einem Benutzer des Schneidlasers angezeigt wird, beispielsweise während der Benutzer einen aktuell als Pulsenergie am Schneidlaser eingestellten Energiewert einstellt. Durch das Anpassen der Skala kann erreicht werden, dass einem Benutzer des Schneidlasers ein korrekter Energiewert angezeigt wird, welcher der tatsächlichen Pulsenergie entspricht. Es können beispielsweise für mehrere als Pulsenergie am Schneidlaser eingestellte Energiewerte jeweils eine gemessene Pulsenergie bestimmt werden. Die Anpassung kann auf Grundlage der mehreren gemessenen Pulsenergiewerte durchgeführt werden. Somit kann durch eine Kalibrierung der Pulsenergie erreicht werden, dass die auf eine Probe eingestrahlte Energie des Schneidlasers bekannt ist.
Das Verfahren kann ferner umfassen: Bestimmen eines Verhältnisses zwischen einem bekannten Referenzenergiewert für die Erzeugung einer gewünschten Verfärbungsstruktur und der ausgewählten Energie; Bestimmen einer effektiven Energie als Produkt aus einem aktuell als Pulsenergie am Schneidlaser eingestellten Energiewert und dem Verhältnis; und Darstellen der effektiven Energie einem Benutzer des Schneidlasers, wobei der Schritt des Festlegens auf Grundlage der effektiven Energie erfolgt.
Bei dem Referenzenergiewert kann es sich beispielsweise um eine Pulsenergie handeln, von der bekannt ist, dass diese zuvor zuverlässig zu einer ausreichenden Verfärbungsstruktur in einem vergleichbaren Probenmaterial geführt hat. Bei dem aktuell als Pulsenergie am Schneidlaser eingestellten Energiewert kann es sich beispielsweise um eine tatsächliche Pulsenergie des Schneidlasers handeln. Diese kann zuvor beispielsweise durch Kalibrieren mit einem Energie-Messgerät bestimmt worden sein. Die effektive Energie kann dem Benutzer beispielsweise gleichzeitig mit dem aktuell eingestellten Energiewert angezeigt werden. Die effektive Energie kann dem Benutzer beispielsweise angezeigt werden, während dieser die Pulsenergie des Schneidlasers verändert. Der Schritt des Festlegens kann beispielsweise so auf Grundlage der effektiven Energie erfolgen, dass eine vorbestimmte effektive Energie als Behandlungs-Pulsenergie ausgewählt wird. Durch Darstellen der effektiven Energie kann gewährleistet werden, dass einem Benutzer des Schneidlasers immer eine Energieskala (effektive Energie) angezeigt wird, bei der die Einstellung auf denselben effektiven Energiewert zu einem vergleichbaren Schneideergebnis bzw. einer vergleichbaren Photodisruption in einem Probenmaterial oder der humanen Kornea führt. Mit anderen Worten kann dem Benutzer des Schneidlasers eine Energie (effektive Energie) angezeigt werden, die Rückschlüsse auf das zu erwartende Ergebnis der Photodisruption zulässt.
Figurenliste
Ergänzende Merkmale, Vorteile und Bestandteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung der beigefügten Zeichnungen zu entnehmen, in welchen:

1 eine schematische Blockdarstellung einer Einrichtung zur Laserbearbeitung eines humanen Auges aus dem Stand der Technik zeigt;
2 ein Flussdiagramm für ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt;
3A eine schematische Aufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Probenmaterials zeigt, welches für ein erfindungsgemäßes Verfahren verwendet werden kann; und
3B eine beispielhafte Seitenansicht von Verfärbungsstruktur-Nadeln in einem Probenmaterial zeigt.

Detaillierte Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
1 zeigt in einer Blockdarstellung eine beispielhafte Einrichtung aus dem Stand der Technik, welche allgemein mit 10 bezeichnet ist, zur Laserbearbeitung eines humanen Auges 12. Dabei umfasst die Einrichtung 10 eine Steuereinrichtung 14, eine Laseranordnung 16, und einen Patientenadapter 17. Bei der Einrichtung 10 handelt es sich um ein Beispiel für einen gepulsten Schneidlaser, welcher durch das erfindungsgemäße Verfahren kalibriert werden kann.
Die Laseranordnung 16 umfasst eine Laserquelle 18, welche einen Laserstrahl 20 mit Pulsdauern beispielsweise im Femtosekundenbereich erzeugt. Der Laserstrahl 20 weist eine geeignete Wellenlänge zur Erzeugung eines laserinduzierten optischen Durchbruchs im Korneagewebe des Auges 12 auf. Der Laserstrahl 20 kann eine Wellenlänge im Bereich von 300 nm (Nanometer) bis 1900 nm, z. B. eine Wellenlänge im Bereich vom 300 nm bis 650 nm, 650 nm bis 1050 nm, 1050 nm bis 1250 nm oder 1100 nm bis 1900 nm, aufweisen. Der Laserstrahl 20 kann ferner einen Fokusdurchmesser von 5 µm oder weniger aufweisen.
In Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls 20 (durch die Pfeile in 1 gekennzeichnet) hinter der Laserquelle 18 sind eine Strahlaufweitungsoptik 22, eine Scannereinrichtung 24, ein Spiegel 26 und ein Fokussierobjektiv 28 angeordnet. Die Strahlaufweitungsoptik 22 dient zur Vergrößerung des Durchmessers des von der Laserquelle 18 erzeugten Laserstrahls 20. Im gezeigten Beispiel handelt es sich bei der Strahlaufweitungsoptik 22 um ein Galilei-Teleskop, welches eine konkave Linse (Linse mit negativer Brechkraft) und eine in Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls 20 hinter der konkaven Linse angeordnete konvexe Linse (Linse mit positiver Brechkraft) umfasst. Dabei kann es sich um eine plan-konkave Linse und eine plan-konvexe Linse handeln, deren plane Seiten einander zugewandt angeordnet sind. In einem anderen Beispiel kann die Strahlaufweitungsoptik alternativ zum Galilei-Teleskop beispielsweise ein Kepler-Teleskop umfassen, welches zwei konvexe Linsen aufweist.
Die Scannereinrichtung 24 ist ausgebildet, die Position eines Fokus des Laserstrahls 20 (Strahlungsfokus) in transversaler Richtung und in longitudinaler Richtung zu steuern. Dabei beschreibt die transversale Richtung die Richtung quer zur Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls 20 (als x-y-Ebene gekennzeichnet) und die longitudinale Richtung beschreibt die Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls 20 (als z-Richtung gekennzeichnet). Die Scannereinrichtung 24 kann zur transversalen Ablenkung des Laserstrahls 20 beispielsweise ein Paar galvanometrisch betätigter Ablenkspiegel umfassen, welche um zueinander senkrechte Achsen kippbar sind. Alternativ oder ergänzend hierzu kann die Scannereinrichtung 24 einen elektrooptischen Kristall oder andere, zur transversalen Ablenkung des Laserstrahls 20 geeignete Komponenten aufweisen. Die Scannereinrichtung 24 kann ferner eine longitudinal verstellbare oder brechkraftvariable Linse oder einen deformierbaren Spiegel umfassen, um die Divergenz des Laserstrahls 20 und folglich die longitudinale Ausrichtung des Strahlungsfokus zu beeinflussen. Im gezeigten Beispiel sind die Komponenten zur Steuerung der transversalen Ausrichtung und longitudinalen Ausrichtung des Strahlungsfokus als integrales Bauteil dargestellt. In einem anderen Beispiel können die Komponenten in getrennter Weise entlang der Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls 20 angeordnet sein. So kann beispielsweise ein einstellbarer Spiegel in Ausbreitungsrichtung vor der Strahlaufweitungsoptik 22 zur Steuerung der longitudinalen Ausrichtung des Strahlungsfokus angeordnet sein.
Bei dem Spiegel 26 handelt es sich um einen unbeweglichen Umlenkspiegel, welcher ausgebildet ist, den Laserstrahl 20 in Richtung des Fokussierobjektivs 28 zu lenken. Ergänzend oder alternativ hierzu können weitere optische Spiegel und/oder optische Elemente zur Ablenkung und Beugung des Laserstrahls 20 im Strahlengang angeordnet sein.
Das Fokussierobjektiv 28 ist ausgebildet, den Laserstrahl 20 auf den zu bearbeitenden Bereich der Kornea des Auges 12 zu fokussieren. Dabei kann es sich bei dem Fokussierobjektiv 28 beispielsweise um ein F-Theta-Objektiv handeln. Das Fokussierobjektiv 28 ist lösbar mit dem Patientenadapter 17 gekoppelt. Der Patientenadapter 17 umfasst eine konische Trägerhülse 30, welche mit dem Fokussierobjektiv 28 über eine (nicht dargestellte) Koppelformation in Verbindung steht, und ein Kontaktelement 32, welches an der dem Auge 12 zugewandten schmaleren Unterseite der Trägerhülse 30 angebracht ist. Dabei kann das Kontaktelement 32 unlösbar (z.B. durch Verkleben) oder lösbar (z.B. durch Verschrauben) an der Trägerhülse 30 angebracht sein. Das Kontaktelement 32 weist eine dem Auge 12 zugewandte Unterseite auf, welche als Anlagefläche 34 gekennzeichnet ist. Die Anlagefläche 34 ist im gezeigten Beispiel als Planfläche ausgeführt. Bei der Laserbearbeitung des Auges 12 wird das Kontaktelement 32 derart gegen das Auge 12 gedrückt oder das Auge 12 durch Unterdruck an die Anlagefläche 34 angesaugt, dass zumindest der zu bearbeitende Bereich der Kornea des Auges 12 eingeebnet wird.
Die Steuereinrichtung 14 umfasst einen Speicher 36, in welchem mindestens ein Steuerprogramm 38 mit Programminstruktionen gespeichert ist. Die Laserquelle 18 und die Scannereinrichtung 24 werden von der Steuereinrichtung 14 nach Maßgabe der Programminstruktionen gesteuert. Dabei beinhaltet das Steuerprogramm 38 Programminstruktionen, welche bei Ausführung durch die Steuereinrichtung 14 eine Bewegung des Strahlungsfokus in Raum und Zeit derart bewirken, dass in der Kornea des zu behandelnden Auges 12 eine Schnittfigur erzeugt wird.
2 zeigt ein Flussdiagramm für ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Energiekalibrierung eines gepulsten Schneidlasers für die Augenchirurgie. Bei dem gepulsten Schneidlaser kann es sich beispielsweise um die in 1 gezeigte Einrichtung 10 handeln.
Das Verfahren zur Energiekalibrierung eines gepulsten Schneidlasers für die Augenchirurgie umfasst zumindest die folgenden Schritte S1-S4:

Beschießen S1 eines Probenmaterials mit mehreren Sätzen von Laserpulsen des Schneidlasers bei von Satz zu Satz unterschiedlicher Pulsenergie;
Analysieren S2 mindestens einer in dem Probenmaterial infolge des Beschießens erzeugten visuell wahrnehmbaren Verfärbungsstruktur;
Auswählen S3 der Pulsenergie eines der Sätze auf Grundlage der Analyse; und
Festlegen S4 einer Behandlungs-Pulsenergie für den Schneidlaser auf Grundlage der ausgewählten Energie.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel werden die oben genannten Schritte S1, S2, S3 und S4 in dieser Reihenfolge durchgeführt.
3A zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Probenmaterials 40, welches sichtbar (beispielsweise durch Bedrucken oder Perforieren) in mehrere Bereiche 42a-42f unterteilt ist. Die einzelnen Bereiche 42a-42f sind durch sichtbare Markierungen voneinander abgegrenzt. Jeder der Bereiche 42a-42f ist durch eine schriftliche Angabe eines nominellen Energiewerts gekennzeichnet (0,25 µJ, 0,30 µJ, 0,35 µJ, usw.). 3A zeigt das Probenmaterial 40 in Aufsicht, so dass die Zeichenebene parallel zur x-y-Ebene ist, wenn das Probenmaterial 40 mit dem Schneidlaser der 1 verwendet wird. Bei dem Probenmaterial 40 kann es sich gemäß einem Ausführungsbeispiel um ein dünnes Plättchen aus PMMA handeln.
Das Verfahren zur Energiekalibrierung des gepulsten Schneidlasers wird gemäß einem Ausführungsbeispiel mithilfe des Probenmaterials 40 so durchgeführt, dass zunächst ein erster Energiewert für die Pulsenergie (beispielsweise 0,25 µJ) an einer Einstellvorrichtung des Schneidlasers eingestellt wird.
Optional kann die Einstellvorrichtung zuvor so mithilfe eines Energie-Messgeräts kalibriert werden, dass ein am Schneidlaser eingestellter Energiewert einem von dem Energie-Messgerät gemessenen Energiewert entspricht. Die Kalibrierung kann nötig sein, da sich der Schneidlaser mit der Zeit dekalibrieren kann, so dass ein am Schneidlaser eingestellter und angezeigter Energiewert nicht mehr der tatsächlichen Pulsenergie entspricht. Durch die Kalibrierung kann erreicht werden, dass dem Benutzer beispielsweise während des Einstellens eines Energiewerts immer die tatsächliche Pulsenergie des Schneidlasers angezeigt wird.
Dies kann durch Anpassung einer Skala eines am Schneidelaser als aktuelle Energie angezeigten Energiewerts erfolgen. Zum Messen der Energie wird ein Sensor des Energie-Messgeräts (beispielsweise ein handelsübliches Power-Meter) entweder im Hauptstrahlengang des Schneidlasers oder in einem durch einen Strahlteiler (mit bekanntem Teilungsverhältnis) abgezweigten Nebenstrahlengang angeordnet.
Als nächstes wird das Probenmaterial 40 von oben (in der Darstellung der 3A senkrecht zur Zeichenebene) mit dem Schneidlaser bestrahlt, wobei die Pulsenergie des Schneidlasers auf den ersten Energiewert eingestellt ist. Hierbei wird von dem Schneidlaser in dem Bereich 42a, welcher mit der entsprechenden Energie gekennzeichnet ist, eine bestimmte nominelle geometrische Figur abgefahren (beispielsweise eine Linie, eine Wellenlinie, ein Kreis, ein Rechteck, eine Ellipse, etc.). Die nominelle geometrische Figur kann beispielsweise eine Linienfigur sein, die ringartig geschlossen sein kann (Kreis, Rechteck, Ellipse, etc.). Die nominelle geometrische Figur kann auch mindestens einen mäanderförmigen Bereich aufweisen. Abhängig von der Pulsenergie des Schneidlasers und von anderen Eigenschaften wie beispielsweise der Pulsdauer, der Strahlaufweitung im Fokuspunkt bzw. der Lage des Fokuspunkts relativ zu dem Probenmaterial 40, kommt es bei der ersten Energie bereits zu einer Photodisruption und zu einer Verfärbung im Probenmaterial 40. Die in einem jeweiligen Bereich des Probenmaterials 40 bei einer bestimmten Pulsenergie erzeugte Verfärbung wird im Folgenden als Verfärbungsstruktur bezeichnet. Es kann sein, dass bei der geringen ersten eingestellten Energie entweder noch überhaupt keine Verfärbungsstruktur erzeugt wird, oder dass diese nicht durchgängig ist, so dass das die Verfärbungsstruktur im Vergleich zu der nominellen geometrischen Figur Lücken aufweist.
Als nächstes wird die Pulsenergie des Schneidlasers auf einen zweiten Energiewert eingestellt (beispielsweise 0,30 µJ) und ein zweiter Bereich 42b des Probenmaterials 40 mit dieser Energie und demselben Muster wie zuvor abgefahren. Sukzessive werden so die weiteren Bereiche 42c-f des Probenmaterials 40 jeweils mit Sätzen von Laserpulsen einer entsprechenden Pulsenergie bestrahlt, wobei das Bestrahlungsmuster für jeden der Bereiche 42a-f gleich bleibt.
Alternativ kann beispielsweise lediglich ein großes Muster abgefahren werden, wobei die Pulsenergie des Schneidlasers während dem Abfahren des Musters stufenweise erhöht wird. Ferner ist die Reihenfolge der eingestellten Energien beliebig und es kann beispielsweise auch mit einer hohen Energie begonnen werden, wobei diese im Laufe des Verfahrens stufenweise verringert wird.
Als nächstes werden die in dem Probenmaterial 40 infolge des Beschießens erzeugten visuell wahrnehmbaren Verfärbungsstrukturen analysiert. Die Mehrzahl der Verfärbungsstrukturen setzt sich zusammen aus den einzelnen Verfärbungsstrukturen der verschiedenen Bereiche 42a-f und umfasst somit mindestens eine Verfärbungsstruktur. Die Analyse kann beispielsweise mit dem bloßen Auge durchgeführt werden oder mit dem Auge und einem optischen Hilfsmittel, wie beispielsweise einem Mikroskop oder einer Lupe. Für die Analyse kann aber beispielsweise auch eine Kamera mit entsprechender Vergrößerungsoptik verwendet werden. Findet die Analyse in Aufsicht statt, so kann beispielsweise analysiert werden, welche der Verfärbungsstrukturen ausreichend durchgängig sind und welche nicht (wenn diese beispielsweise Lücken oder eine zu dünne Verfärbung aufweisen). Hierfür können die erzeugten Verfärbungsstrukturen mit der nominellen geometrischen Figur verglichen werden. Es kann beispielsweise bestimmt werden, welche der Verfärbungsstrukturen der nominellen geometrischen Figur entsprechen und welche Lücken bzw. eine nicht vollständige Verfärbung aufweisen.
Wie in 3B gezeigt, kann die Analyse alternativ oder zusätzlich in Seitenansicht des Probenmaterials 40 durchgeführt werden. 3B zeigt eine Seitenansicht des Probenmaterials 40, beispielsweise des in 3A dargestellten Probenmaterials 40. Wenn eine Analyse in Seitenansicht durchgeführt wird, kann es von Vorteil sein, ein Probenmaterial lediglich in einem Randbereich des Probenmaterials zu beschießen. So können die Verfärbungsstrukturen in Seitenansicht betrachtet werden, ohne dass zuvor das Probenmaterial zerschnitten oder zerbrochen werden muss. Hierfür kann als Probenmaterial beispielsweise ein Polygon verwendet werden, dessen Seitenkanten vom Schneidlaser mit unterschiedlichen Pulsenergien beschossen werden.
Wie in 3B dargestellt ist, hat die gepulste Laserstrahlung durch Photodisruption eine Mehrzahl an nadelartigen Verfärbungsstrukturen (Verfärbungsstruktur-Nadeln) in dem Probenmaterial 40 hinterlassen. Die nadelartigen Verfärbungsstrukturen sind in dem Probenmaterial 40 entlang der Einstrahlungsrichtung des Schneidlasers orientiert (z-Richtung in der 1), wobei ihre Länge I entlang dieser Einstrahlungsrichtung je nach verwendeter Pulsenergie und Strahlqualität (Durchmesser bzw. Pulsdauer) des Schneidlasers variiert.
Für eine bestimmte Pulsenergie haben die nadelartigen Verfärbungsstrukturen eine charakteristische Länge I, welche bei zunehmender Pulsenergie zunimmt. Die Länge I der nadelartigen Verfärbungsstrukturen kann beispielsweise visuell (mit dem Auge eines Benutzers) mit einer geeigneten Vergrößerungsvorrichtung (z. B. Mikroskop, Lupe, etc.) und einer entsprechenden Skala bestimmt werden. Es kann aber beispielsweise auch lediglich verglichen werden, ob die Länge I der nadelartigen Verfärbungsstrukturen eine bestimmte Referenzlänge überschreitet oder nicht. Ferner kann verglichen werden, ob die Länge I der nadelartigen Verfärbungsstrukturen eine bestimmte Referenzlänge unterschreitet oder nicht. Um einzelne Extremwerte der Länge auszugleichen kann analysiert werden, ob eine bestimmte Teilanzahl der nadelartigen Verfärbungsstrukturen jeweils eine Nadellänge besitzt, die mindestens eine gegebene Referenzlänge beträgt.
Die erreichte (gemessene) Länge I kann auch mit einer Solllänge verglichen werden, die dem gewünschten Photodisruptionsergebnis entspricht. Die Anzeige einer effektiven Energie (siehe unten) kann dann auf Grundlage dieses Vergleichs erfolgen.
Sowohl die Analyse in Aufsicht, als auch die Analyse in Seitenansicht kann mithilfe einer computergesteuerten Analysevorrichtung durchgeführt werden, wobei beispielsweise ein CCD-Sensor oder CMOS-Sensor einer Kamera ein Bild der Verfärbungsstruktur aufzeichnet, welches computergestützt (und ggf. vollautomatisch) ausgewertet wird. Ferner kann eine Lichtquelle zur Beleuchtung des Probenmaterials und der Verfärbungsstruktur vorgesehen sein. Die Lichtquelle kann dazu eingerichtet sein, beispielsweise durch das Vorsehen entsprechender Filter, lediglich Licht eines bestimmten Frequenzbands zu emittieren und/oder nacheinander Licht unterschiedlicher Frequenzbänder zu emittieren.
Als nächstes wird die Pulsenergie eines der Sätze auf Grundlage der vorherigen Analyse ausgewählt. Beispielsweise kann die Pulsenergie ausgewählt werden, welche der niedrigsten eingestellten Energie entspricht, die zu einer vollständigen (durchgängigen) sichtbaren Verfärbungsstruktur in dem Probenmaterial 40 geführt hat. Hierzu können die erzeugten Verfärbungsstrukturen mit einer Referenzstruktur (der nominellen geometrischen Figur) verglichen werden. Alternativ kann die Pulsenergie ausgewählt werden, welche der niedrigsten eingestellten Energie entspricht, die zu einer Verfärbungsstruktur mit nadelartigen Verfärbungsstrukturen geführt hat, deren Länge I eine gewisse Referenzlänge überschreiten. Die beiden Auswahlmethoden können auch kombiniert werden, so dass die Pulsenergie ausgewählt wird, welche der niedrigsten eingestellten Energie entspricht, die zu einer vollständigen (durchgängigen) sichtbaren Verfärbungsstruktur in dem Probenmaterial 40 mit nadelartigen Verfärbungsstrukturen geführt hat, deren Länge I eine gewisse Referenzlänge überschreitet. Die Auswahl kann beispielsweise „per Hand“ oder durch einen Computer bzw. eine Steuereinrichtung des Schneidlasers getroffen werden.
Als nächstes wird eine Behandlungs-Pulsenergie für den Schneidlaser auf Grundlage der ausgewählten Energie festgelegt. Die Behandlungs-Pulsenergie kann beispielweise so festgelegt werden, dass diese dem Produkt aus der ausgewählten Energie und einem bestimmten Faktor entspricht. Wenn z. B. bekannt ist, dass eine geeignete Behandlungs-Pulsenergie doppelt so hoch ist, wie die ausgewählte Energie, die im Probenmaterial 40 zu einer zuverlässigen sichtbaren Verfärbungsstruktur führt, so beträgt der Faktor beispielsweise Zwei. Der Faktor kann aber auch kleiner Eins sein oder die Behandlungs-Pulsenergie kann so festgelegt werden, dass ein konstanter Energie-Offset zwischen ausgewählter Energie und Behandlungs-Pulsenergie besteht.
Um die Auswahl der Behandlungs-Pulsenergie zu erleichtern, kann dem Benutzer des Schneidlasers zusätzlich wie folgt eine effektive Energie angezeigt werden. Hierbei wird ein Faktor berechnet, welcher das Verhältnis zwischen einer bekannten Referenzenergie für die Erzeugung einer gewünschten Verfärbungsstruktur und der ausgewählten Energie darstellt. Bei der bekannten Referenzenergie kann es sich um eine Pulsenergie des Schneidlasers handeln, von der bekannt ist, dass sie unter üblichen Bedingungen zu einem ausreichenden Grad an Photodisruption bzw. zu einer durchgängigen sichtbaren Verfärbungsstruktur in dem Probenplättchen führt. Weicht die ausgewählte Energie stark von dieser Referenzenergie ab, ist dies ein Zeichen dafür, dass keine üblichen Bedingungen herrschen und beispielsweise der Schneidestrahl stark defokussiert ist. Bei der bekannten Referenzenergie kann es sich aber beispielsweise auch um einen dimensionslosen Wert, wie beispielsweise Eins handeln.
Weiterhin wird eine effektive Energie bestimmt, welche dem Produkt aus einem aktuell am Schneidlaser eingestellten Energiewert und dem zuvor berechneten Faktor entspricht. Die effektive Energie wird dem Benutzer des Schneidlasers dargestellt, so dass ihm eine Energieskala bereitgestellt wird, die das tatsächliche Schneidverhalten des Schneidlasers berücksichtigt.
Der Schritt des Festlegens der Behandlungs-Pulsenergie erfolgt auf Grundlage dieser effektiven Energie. Die Darstellung der effektiven Energie kann beispielsweise gleichzeitig zu einer Darstellung der eingestellten Energie erfolgen, z. B. währen ein Benutzer des Schneidlasers die Pulsenergie des Schneidlasers ändert. Anhand der dargestellten effektiven Energie kann sich der Benutzer des Schneidlasers sicher sein, dass eine bestimmte effektive Energie immer zu einem reproduzierbaren Schneideergebnis an der humanen Kornea führt. Mit anderen Worten erlaubt die angezeigte effektive Energie Rückschlüsse auf das zu erwartende Ergebnis der Photodisruption.
Im Folgenden wird ein kurzes Beispiel für das oben geschilderte Verfahren beschrieben. Das in 3A dargestellte Probenmaterial kann verwendet werden, um dessen Bereiche jeweils mit den darauf gekennzeichneten nominellen Energiewerten zu beschießen. Die Analyse der Verfärbungsstrukturen ergibt nun beispielsweise, dass in den Bereichen 42a-d Verfärbungsstrukturen vorliegen, die nicht der nominellen geometrischen Figur entsprechen, da diese Lücken aufweisen. Die Bereiche 42e und 42f weisen aber jeweils eine Verfärbungsstruktur auf, welche der nominellen geometrischen Figur entspricht. Als ausgewählte Energiewert wird die Energie ausgewählt, die die geringste Energie ist, die zu einer Verfärbungsstruktur geführt hat, welche der nominellen geometrischen Figur entspricht. In diesem Beispiel entspricht die ausgewählte Energie somit 0,45 µJ des Bereichs 42e.
Es kann beispielsweise aber durch vorherige Untersuchungen bekannt sein, dass unter gewissen Normalbedingungen (z. B. bei ideal fokussiertem Laserstrahl) bereits bei 0,35 µJ eine ausreichende Verfärbungsstruktur in einem vergleichbaren Probenmaterial (beispielsweise PMMA) erzeugt wird. Somit beträgt die Referenzenergie 0,35 µJ. Als Verhältnis zwischen dem bekannten Referenzenergiewert und der ausgewählten Energie wird somit 0,35 µJ / 0,45 µJ = 0,77 berechnet.
Mit dem Faktor 0,77 wird nun der aktuell am Schneidlaser eingestellte Energiewert multipliziert, um die effektive Energie zu Berechnen. Ist beispielsweise die Energie 0,45 µJ eingestellt, so wird als effektiver Energiewert 0,45 µJ * 0,77 = 0,35 µJ angezeigt. Die Auswahl der Behandlungs-Pulsenergie kann somit auf Grundlage der effektiven Energie erfolgen, da diese die realen Bedingungen des Schneidlasers (z. B. Fokus, etc.) berücksichtigt.
Bei der Energiekalibrierung gemäß der vorliegenden Erfindung handelt es sich somit um eine Kalibrierung, welche nicht nur die Pulsenergie eines Schneidlasers berücksichtigt, sondern - da tatsächliche Verfärbungen in einem Probenmaterial analysiert werden - auch andere Faktoren berücksichtigt, welche zur Qualität des durchgeführten Schnitts bzw. zum Grad der Photodisruption beitragen.

Claims

Verfahren zur Energiekalibrierung eines gepulsten Schneidlasers für die Augenchirurgie, umfassend: Beschießen (S1) eines Probenmaterials (40) mit mehreren Sätzen von Laserpulsen des Schneidlasers bei von Satz zu Satz unterschiedlicher Pulsenergie; Analysieren (S2) mindestens einer in dem Probenmaterial (40) infolge des Beschießens erzeugten visuell wahrnehmbaren Verfärbungsstruktur; Auswählen (S3) der Pulsenergie eines der Sätze auf Grundlage der Analyse; und Festlegen (S4) einer Behandlungs-Pulsenergie für den Schneidlaser auf Grundlage der ausgewählten Energie, wobei als Probenmaterial ein plattenartiges Materialstück verwendet wird und die Sätze jeweils in verschiedene Plattenbereiche des Materialstücks eingestrahlt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Probenmaterial transparent ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die verschiedenen Bereiche des Probenmaterials durch sichtbare Markierungen voneinander abgegrenzt sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Probenmaterial mit schriftlichen Angaben versehen ist, die für jeden der Bereiche in örtlicher Zuordnung eine Pulsenergie angeben.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das plattenartige Materialstück ein plattenartiges Materialstück aus PMMA ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei jeder der Sätze einer nominellen geometrischen Figur entspricht und die Pulsenergie eines solchen Satzes ausgewählt wird, bei dem eine die nominelle geometrische Figur vollständig repräsentierende Verfärbungsstruktur in dem Probenmaterial entsteht.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die nominelle geometrische Figur eine Linienfigur ist oder umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Linienfigur ringartig geschlossen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Pulsenergie des Satzes mit niedrigster Pulsenergie ausgewählt wird, bei der eine die nominelle geometrische Figur vollständig repräsentierende Verfärbungsstruktur in dem Probenmaterial entsteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Pulsenergie eines solchen Satzes ausgewählt wird, bei dem nadelartige Verfärbungsstrukturen, die in dem Probenmaterial als Folge des Beschusses mit dem Satz entstehen, mindestens eine bestimmte Größenbedingung erfüllen.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei eine Größenbedingung ist, dass eine Nadellänge der nadelartigen Verfärbungsstrukturen mindestens eine gegebene Referenzlänge beträgt.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei eine Größenbedingung ist, dass zumindest eine Teilanzahl der nadelartigen Verfärbungsstrukturen jeweils eine Nadellänge besitzt, die mindestens eine gegebene Referenzlänge beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, ferner umfassend: optisches Erfassen der mindestens einen Verfärbungsstruktur unter Verwendung einer Kamera.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend: Anzeigen eines die mindestens eine Verfärbungsstruktur darstellenden Kamerabilds auf einem Bildschirm.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei das Analysieren eine softwaregestützte Auswertung eines die mindestens eine Verfärbungsstruktur darstellenden Kamerabilds umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Laserpulse eine Pulsdauer im Bereich von Atto-, Femto- oder Pikosekunden besitzen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, ferner umfassend: Bestimmen einer gemessenen Pulsenergie des Schneidlasers mithilfe eines Energie-Messgeräts; und Anpassen einer Skala eines am Schneidlaser als aktuelle Energie angezeigten Energiewerts auf Grundlage der gemessenen Pulsenergie, so dass anschließend der am Schneidlaser als aktuelle Energie angezeigte Energiewert einer tatsächlichen Pulsenergie entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, ferner umfassend: Bestimmen eines Verhältnisses zwischen einem bekannten Referenzenergiewert für die Erzeugung einer gewünschten Verfärbungsstruktur und der ausgewählten Energie; Bestimmen einer effektiven Energie als Produkt aus einem aktuell als Pulsenergie am Schneidlaser eingestellten Energiewert und dem Verhältnis; und Darstellen der effektiven Energie einem Benutzer des Schneidlasers, wobei der Schritt des Festlegens auf Grundlage der effektiven Energie erfolgt.