DE102015217849A1

DE102015217849A1 - Systems and methods for laser-assisted eye treatment

Info

Publication number: DE102015217849A1
Application number: DE102015217849.8A
Authority: DE
Inventors: Delbert Peter Andrews; Stefan Gräber; Julia Werth; Rubert Menapace; Michael Stefan Rill
Original assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Current assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Priority date: 2015-09-17
Filing date: 2015-09-17
Publication date: 2017-03-23

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Computerprogrammprodukt (100) zum Steuern einer lasergestützten Augenbehandlung, das dazu konfiguriert ist, eine Systemsteuerung (7) mit einer Routine zur Planung der Augenbehandlung zu kodieren. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein lasergestütztes Augenbehandlungssystem (1), das eine Laserbehandlungseinheit (2, 20, 21, 22, 23) und eine Systemsteuerung (7) umfasst, auf ein Verfahren zum Erzeugen von Steuerdaten für ein lasergestütztes Augenbehandlungssystem (1), auf ein Planungsverfahren für eine lasergestützte Augenbehandlung und auf ein Augenbehandlungsverfahren mittels eines Laserstrahls zum Behandeln eines Auges (E) eines Patienten. Das Problem, das von der Erfindung gelöst werden soll, ist das Bereitstellen von Systemen und Verfahren für eine schnelle lasergestützte Augenbehandlung eines Auges (E) eines Patienten, die die Sicherheit verbessern und das Risiko einer nicht-optimalen Augenbehandlung minimalisieren. Eine ungefährliche Augenbehandlungsplanung und eine Verkürzung der kritischen Phase der Augenbehandlung ist darin ein besonderes Ziel. Das Problem wird durch ein Computerprogrammprodukt (100) gelöst, das dazu konfiguriert ist, eine Systemsteuerung (7) durch eine Routine zur Planung der Augenbehandlung grundsätzlich basierend auf einer Anatomie eines Auges (E) des Patienten zu kodieren. Das Problem wird ferner durch ein lasergestütztes Augenbehandlungssystem (1) gelöst, wobei die Systemsteuerung (7) durch das Computerprogrammprodukt (100) kodiert ist, und durch ein Verfahren zum Erzeugen von Steuerdaten für ein lasergestütztes Augenbehandlungssystem (1) und ein Planungsverfahren für eine lasergestützte Augenbehandlung, die grundsätzlich auf einer Anatomie eines Auges (E) des Patienten basiert.The invention relates to a computer program product (100) for controlling a laser-assisted eye treatment configured to code a system controller (7) with a routine for planning eye treatment. The invention further relates to a laser-assisted eye treatment system (1) comprising a laser treatment unit (2, 20, 21, 22, 23) and a system controller (7) for a method for generating control data for a laser-assisted eye treatment system (1), to a laser assisted eye treatment planning method and to a laser beam eye treatment method for treating a patient's eye (E). The problem to be solved by the invention is to provide systems and methods for rapid laser-assisted eye treatment of a patient's eye (E) that improve safety and minimize the risk of non-optimal eye treatment. A safe eye treatment plan and a shortening of the critical phase of eye treatment is a special goal in this. The problem is solved by a computer program product (100) configured to code a system controller (7) through a routine for planning eye treatment basically based on an anatomy of an eye (E) of the patient. The problem is further solved by a laser-assisted eye treatment system (1), the system controller (7) being coded by the computer program product (100), and by a method for generating control data for a laser-assisted eye treatment system (1) and a laser-assisted eye treatment planning method which is basically based on an anatomy of an eye (E) of the patient.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Computerprogrammprodukt zum Steuern einer lasergestützten Augenbehandlung, das dazu konfiguriert ist, eine Systemsteuerung eines lasergestützten Augenbehandlungssystems mit einer Routine zur Planung der Augenbehandlung zu kodieren.The present invention relates to a computer program product for controlling a laser-assisted ophthalmic treatment configured to encode a system control of a laser-assisted ophthalmic system with an eye-care planning routine.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein lasergestütztes Augenbehandlungssystem, das eine Laserbehandlungseinheit und eine Systemsteuerung umfasst, auf ein Verfahren zum Erzeugen von Steuerdaten für ein lasergestütztes Augenbehandlungssystem, auf ein Planungsverfahren für eine lasergestützte Augenbehandlung und auf ein Augenbehandlungsverfahren mittels eines Laserstrahls zum Behandeln eines Auges eines Patienten.The invention further relates to a laser-assisted eye treatment system comprising a laser treatment unit and a system controller, to a method for generating control data for a laser-assisted eye treatment system, to a laser-assisted eye treatment planning method, and to a laser beam eye treatment method for treating a patient's eye ,

Lasersysteme werden weitverbreitet zur Unterstützung in der Charakterisierung und der Therapie in der modernen Augenchirurgie verwendet. Ein Laserstrahl, der für die Therapie verwendet wird, kann Gewebe eines Auges des Patienten oder ein anderes Material in einem Auge des Patienten durch Photodisruption „schneiden”, Gewebe durch Ablation entfernen oder Gewebe durch Wärmeeffekte modifizieren. Beispiele für die häufigste Anwendung von Lasersystemen in der Augenchirurgie beinhalten die Korrektur von Astigmatismus und die Kataraktchirurgie, bei denen gepulste Laserstrahlen, zumeist Femtosekunden-Laserstrahlen, angewendet werden.Laser systems are widely used for assistance in characterization and therapy in modern ophthalmic surgery. A laser beam used for therapy can "cut" tissue of a patient's eye or other material in an eye of the patient by photodisrupting, removing tissue by ablation, or modifying tissue by heat effects. Examples of the most common use of laser systems in ophthalmic surgery include the correction of astigmatism and cataract surgery, where pulsed laser beams, mostly femtosecond laser beams, are used.

Beim Verwenden dieser lasergestützten Augenbehandlungssysteme und -verfahren ist es sehr wichtig, gemäß einem sehr hohen Sicherheitsstandard zu arbeiten, da ein Schaden im Augengewebe infolge von Benutzerfehlern gewöhnlich nicht reversibel ist. Somit muss eine Augenoperation, die aus Therapiegründen Lasersequenzen umfasst, sehr genau geplant werden.In using these laser-assisted eye treatment systems and methods, it is very important to work to a very high safety standard, as damage to ocular tissue is usually not reversible due to user error. Thus, an eye operation that includes laser therapy for therapeutic reasons, must be planned very carefully.

Zur gleichen Zeit ist ein Arbeitsablauf für ein Augenchirurgiesystem, das Lasertherapiesequenzen einbezieht, sehr komplex. Insbesondere gibt es ausgeprägte Interaktionen zwischen der Bilderfassung des Auges in zwei Dimensionen, z. B. durch Video, und in drei Dimensionen, z. B. durch optische Kohärenztomographie (OCT), der Bestimmung der anatomischen Strukturen und der Planung der Laserschnitte.At the same time, a workflow for an ophthalmic surgery system incorporating laser therapy sequences is very complex. In particular, there are pronounced interactions between the image capture of the eye in two dimensions, e.g. By video, and in three dimensions, e.g. By optical coherence tomography (OCT), the determination of the anatomical structures and the planning of the laser cuts.

In Abhängigkeit von der notwendigen Therapie beeinflussen sich sowohl verschiedene Aspekte der anatomischen Struktur des Auges des Patienten als auch die Gesamtheit verschiedener Behandlungsmuster untereinander. Eine Modifikation, die in einem ersten Teil eines Behandlungsmusters eingeführt wurde, kann andere Teile eines Behandlungsmusters beeinflussen.Depending on the necessary therapy, both different aspects of the anatomical structure of the patient's eye and the totality of different treatment patterns influence one another. A modification introduced in a first part of a treatment pattern may affect other parts of a treatment pattern.

In der manuellen Augenchirurgie ist bekannt, dass ein Operateur bessere Ergebnisse erzielt, nachdem er tausende von chirurgischen Eingriffen ausgeführt hat, und somit eine große Erfahrung in dem komplexen System eines Auges entwickelt hat. Lasergestützte Augenbehandlungssysteme leisten daher eine große Hilfestellung beim Steuern des Eingriffs in dieses komplexe System. Eine Planung der Behandlung kann im Voraus durchgeführt werden und auf einem lasergestützten Augenbehandlungssystem ausgeführt werden, nachdem die möglichen Auswirkungen der geplanten Behandlung überprüft worden sind.In manual eye surgery, it is known that an operator achieves better results after performing thousands of surgical procedures, thus developing a great deal of experience in the complex system of an eye. Laser-assisted eye care systems therefore provide a great help in controlling the intervention in this complex system. Treatment planning can be performed in advance and performed on a laser-assisted eye care system after reviewing the potential effects of the planned treatment.

Viele Lasersysteme beinhalten eine Patientenschnittstelle zwischen den abschließenden Optiken des lasergestützten Augenbehandlungssystems und dem Auge des Patienten – eine Konfiguration, die häufig als Kopplung bezeichnet wird. Die Patientenschnittstelle stellt ein optisches Medium für den Laserstrahl bereit und fixiert das Auge des Patienten, üblicherweise mittels irgendeiner Art von Saugmechanismus, so dass keine Bewegung des Auges zwischen Bilderfassung und Laserbehandlung auftritt. Falls sie jedoch zu lange angebracht ist, kann die Saugwirkung die skleralen Gefäße des Auges potentiell schädigen oder intraokulare Druckspitzen verursachen. Aus diesem Grund ist es wichtig, die Kopplungsphase der Prozedur so schnell wie möglich zu vollziehen.Many laser systems include a patient interface between the final optics of the laser-assisted eye care system and the patient's eye - a configuration often referred to as coupling. The patient interface provides an optical medium for the laser beam and fixes the patient's eye, usually by some type of suction mechanism, so that no movement of the eye between image acquisition and laser treatment occurs. However, if too long, suction may potentially damage the scleral vessels of the eye or cause intraocular pressure spikes. For this reason, it is important to complete the coupling phase of the procedure as soon as possible.

EP 2 236 109 B1 offenbart ein System zum Definieren von Schnitten in einem Auge mit Hilfe von Laserpulsen durch Erzeugen einer geometrischen Referenz zu einem dreidimensionalen Augenmodell, unter Verwendung eines „Schnittflächeneditors”, um einen beabsichtigten Schnitt durch einen Benutzer, z. B. den Operateur, direkt zu definieren und/oder zu editieren, und um abschließend der Position des Schnittes relativ zu der erzeugten geometrischen Referenz zu bestimmen. Es ist daher ein System, das die größtmögliche Freiheit zur Planung einer derartigen Laserbehandlung gewährleistet und Modifikationen schnell einbezieht. Andererseits ist das Auffinden der besten Position eines Schnittes stark von der Erfahrung des Benutzers abhängig. Durch freies Definieren oder Editieren des beabsichtigten Schnittes riskiert der Benutzer, nicht alle Anforderungen und alle Aspekte des komplexen Systems für eine optimale Augenbehandlung zu berücksichtigen. Ferner benötigt diese direkte Definition der „Schnittflächen” Zeit während einer kritischen Phase der Augenbehandlung, die die Phase unmittelbar vor und während der lasergestützten Augenbehandlung ist, bei der das Auge gewöhnlich an das lasergestützte Augenbehandlungssystem angekoppelt ist. EP 2 236 109 B1 discloses a system for defining slices in an eye by means of laser pulses by generating a geometric reference to a three-dimensional eye model, using a "slice editor" to produce an intended slice by a user, e.g. As the surgeon to define and / or edit directly, and finally to determine the position of the cut relative to the generated geometric reference. It is therefore a system that ensures the greatest possible freedom to plan such a laser treatment and quickly incorporates modifications. On the other hand, finding the best position of a cut is heavily dependent on the experience of the user. By freely defining or editing the intended cut, the user does not risk all the requirements and all aspects of the complex system for optimal eye care consider. Further, this direct definition of the "cut surfaces" requires time during a critical phase of the eye treatment, which is the phase immediately before and during the laser-assisted eye treatment, in which the eye is usually coupled to the laser-assisted eye treatment system.

Das Problem, das von der vorliegenden Erfindung gelöst werden soll, ist daher das Bereitstellen von Systemen und Verfahren für eine schnelle lasergestützte Augenbehandlung eines Auges eines Patienten, die die Sicherheit verbessern und das Risiko einer nicht-optimalen Augenbehandlung verringern. Eine sichere Planung der Augenbehandlung und eine Verkürzung der kritischen Phase der Augenbehandlung ist darin ein besonderes Ziel.The problem to be solved by the present invention is therefore to provide systems and methods for rapid laser-assisted eye treatment of a patient's eye that improve safety and reduce the risk of non-optimal ocular treatment. A safe planning of the eye treatment and a shortening of the critical phase of the eye treatment is a special goal.

Das Problem wird durch ein Computerprogrammprodukt zum Steuern einer lasergestützten Augenbehandlung gelöst, das dazu konfiguriert ist, eine Systemsteuerung, die vorzugsweise eine Systemsteuerung eines lasergestützten Augenbehandlungssystems ist, mit einer Routine zur Planung der Augenbehandlung zu kodieren. Die Systemsteuerung könnte somit eine interne Steuerung sein, die ausschließlich dazu konfiguriert ist und verwendet wird, das lasergestützte Augenbehandlungssystem zu steuern oder konkreter, verschiedene Komponenten des lasergestützten Augenbehandlungssystems zu steuern. Alternativ dazu könnte die Systemsteuerung eine externe Steuereinrichtung oder eine Einheit sein, die eine interne und eine externe Steuereinrichtung umfasst, wobei die externe Steuereinrichtung dazu konfiguriert ist, mit dem lasergestützten Augenbehandlungssystem direkt oder indirekt zu kommunizieren. Die externe Steuereinrichtung könnte z. B. ein Personal Computer oder ein Server sein.The problem is solved by a computer program product for controlling a laser-assisted eye treatment that is configured to encode a system controller, which is preferably a system controller of a laser-assisted ophthalmic system, with a routine for planning eye treatment. The system controller could thus be an internal controller that is exclusively configured and used to control the laser-assisted ophthalmic system or, more specifically, to control various components of the laser-assisted ophthalmic system. Alternatively, the system controller could be an external controller or unit that includes internal and external controllers, the external controller being configured to communicate directly or indirectly with the laser-assisted eye-treatment system. The external control device could, for. As a personal computer or a server.

Die Systemsteuerung kann als eine aus einem Teil gefertigte Steuerung realisiert sein oder mehrere Teile umfassen, z. B. zum Steuern von verschiedenen Komponenten des lasergestützten Augenbehandlungssystems oder zum Steuern von verschiedenen Schritten der Routine.The system controller may be implemented as one-piece controller or may include multiple parts, e.g. To control various components of the laser-based eye care system or to control various steps in the routine.

Die Routine zur Planung der Augenbehandlung kann hochgradig automatisiert sein und nur einen resultierenden Augenbehandlungsplan präsentieren, der durch den Operateur zu bestätigen ist, z. B. ein Behandlungsmuster, eine Sequenz von Behandlungsmustern, insbesondere die Position von Schnitten usw. Alternativ dazu kann die Routine manuelle Schritte umfassen, um dem Operateur die Möglichkeit zu geben, zwischen alternativen klinischen Zielen und idealen anatomischen Strukturen auszuwählen, um Charakterisierungsdaten und resultierende tatsächliche anatomische Strukturen oder die Korrektur von Verformungseffekten zu bestätigen.The eye-care planning routine may be highly automated and present only a resulting eye-treatment plan to be confirmed by the surgeon, e.g. Alternatively, the routine may include manual steps to allow the surgeon to choose between alternative clinical targets and ideal anatomical structures, characterization data and resulting actual anatomical structures Structures or to correct the deformation effects.

Vorzugsweise beinhaltet die Routine ebenfalls das Ausführen der Augenbehandlung durch einen Laserstrahl, der vorzugsweise ein gepulster Laserstrahl ist, nachdem sie durch einen Operateur oder einen anderen Benutzer bestätigt wurde.Preferably, the routine also includes performing eye treatment by a laser beam, which is preferably a pulsed laser beam, after being confirmed by an operator or other user.

Gemäß der Erfindung basiert die Planung der lasergestützten Augenbehandlung für ein Auge eines individuellen Patienten, im Sinne des erfindungsgemäßen Computerprogrammproduktes zum Kodieren der Systemsteuerung, sowie die Routine zur Planung der Augenbehandlung, sobald sie in der Systemsteuerung eines lasergestützten Augenbehandlungssystems kodiert ist, grundsätzlich auf einer Anatomie eines Auges des Patienten. Alle klinischen Ziele und Behandlungsmuster, z. B. Schnittmuster, werden in Bezug auf anatomische Strukturen definiert.According to the invention, the planning of the laser-assisted eye treatment for an eye of an individual patient, in the sense of the inventive computer program product for coding the control system, and the routine for planning the eye treatment, once encoded in the system control of a laser-assisted eye treatment system, are based on an anatomy of an eye Eye of the patient. All clinical goals and treatment patterns, eg. As patterns are defined in terms of anatomical structures.

Die Planung der Laserbehandlung wird daher nicht direkt durch Entwerfen, Editieren oder Bewegen der Behandlungsmuster im absoluten Raum, z. B. innerhalb des Zielgewebes auf einem Bild des Auges auf der graphischen Benutzeroberfläche, durchgeführt. Die Planung wird stattdessen immer in Bezug auf die anatomischen Strukturen des Auges des Patienten durchgeführt.The planning of the laser treatment is therefore not directly by designing, editing or moving the treatment pattern in absolute space, z. Within the target tissue on an image of the eye on the graphical user interface. Instead, planning is always done in relation to the anatomical structures of the patient's eye.

Die tatsächlichen anatomischen Strukturen können zum Erhalten eines optimalen Ergebnisses einer Augenbehandlung, z. B. für eine Kataraktoperation, nicht ignoriert werden, es ist daher sicher, ein Augenbehandlungsmuster mit Bezug auf diese konkrete Anatomie zu definieren.The actual anatomical structures may be used to obtain an optimal result of eye treatment, e.g. For cataract surgery, it is therefore safe to define an eye treatment pattern with reference to that particular anatomy.

Am Wichtigsten ist es weiterhin, dass eine Planung der Augenbehandlung, die ausschließlich auf der Anatomie basiert, die kritische Phase der lasergestützten Augenbehandlung erheblich verkürzt: Unter Verwendung eines virtuellen Modellauges und/oder von Daten, die auf der Basis einer externen Charakterisierung des Auges des Patienten vor der Behandlung erlangt wurden, kann die Planungsphase vor dem Eintritt in die kritische Phase der Augenbehandlung durchgeführt werden.Most importantly, eye-care planning based solely on anatomy significantly shortens the critical phase of laser-assisted eye treatment: using a virtual model eye and / or data based on an external characterization of the patient's eye prior to treatment, the planning phase can be performed prior to entering the critical phase of eye care.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Computerprogrammprodukt ferner dazu konfiguriert, die Systemsteuerung durch eine Routine für eine Planung der Augenbehandlung grundsätzlich in Bezug auf ein klinisches Ziel und auf eine ideale anatomische Struktur des Auges des Patienten, z. B. mittels eines virtuellen Modellauges, zu kodieren. Das Computerprogrammprodukt ist ferner dazu konfiguriert, die Systemsteuerung für eine Neuabbildung und eine Revision der Augenbehandlung grundsätzlich in Bezug auf eine detektierte tatsächliche anatomische Struktur des Auges des Patienten zu kodieren. In a preferred embodiment, the computer program product is further configured to generally control the system controller through a routine for eye treatment planning with respect to a clinical target and to an ideal anatomical structure of the patient's eye, e.g. B. by means of a virtual model eye to encode. The computer program product is further configured to generally encode the system controller for remapping and revising the eye treatment with respect to a detected actual anatomical structure of the patient's eye.

In den meisten Fällen einer lasergestützten Augenbehandlung wird das Auge des Patienten an das lasergestützte Augenbehandlungssystem angekoppelt, um seine Position zu einem fokussierten Laserstrahl festzulegen. Es muss garantiert werden, dass sich das Auge während der Laserbehandlung oder zwischen der Charakterisierung des Auges und der Laserbehandlung nicht bewegt. Die Kopplung des Auges an ein Augenbehandlungssystem wird allgemein durch Anwenden eines Vakuums oder einer anderen anziehenden Kraft zwischen dem Auge und einem Kopplungsmittel, z. B. einer Patientenschnittstelle, durchgeführt. Dies führt zu einer Verformung des Auges des Patienten, die während der Laserbehandlung aufrechterhalten wird. Es ist daher üblich, die Charakterisierung des Auges des Patienten vorzunehmen, während das lasergestützte Augenbehandlungssystem an das Auge angekoppelt ist. Nach der Kopplung an das Auge des Patienten wird die Charakterisierung vorgenommen, z. B. mittels einer Kombination von Draufsichtsbilderfassung, wie etwa Videobilderfassung, und sektionaler Bilderfassung wie etwa OCT, Ultraschall oder Scheimpflug-Abbildung. Auf der Basis dieser Bilder wird die Bestimmung der individuellen Anatomie des Patienten entweder automatisch durch Bildanalyse oder manuell durch Abstimmen von graphischen Überlagerungen auf die anatomischen Oberflächen, die in den Bildern sichtbar sind, durchgeführt. Diese anatomischen Strukturen werden sich von den anatomischen Modellstrukturen, die in der Planung der Laserbehandlung verwendet werden, aufgrund von individuellen Abweichungen des menschlichen Auges und durch die Kopplungsvorrichtung verursachten Verformungen unterscheiden.In most cases of laser-assisted eye treatment, the patient's eye is coupled to the laser-assisted eye treatment system to establish its position to a focused laser beam. It must be guaranteed that the eye does not move during the laser treatment or between the characterization of the eye and the laser treatment. The coupling of the eye to an eye care system is generally accomplished by applying a vacuum or other attractive force between the eye and a coupling agent, e.g. B. a patient interface performed. This leads to a deformation of the eye of the patient, which is maintained during the laser treatment. It is therefore common practice to characterize the patient's eye while the laser-assisted eye care system is coupled to the eye. After coupling to the patient's eye, characterization is performed, e.g. By means of a combination of top view image capture, such as video capture, and sectional capture such as OCT, ultrasound, or Scheimpflug imaging. Based on these images, determination of the individual anatomy of the patient is performed either automatically by image analysis or manually by adjusting graphic overlays on the anatomical surfaces visible in the images. These anatomical structures will differ from the anatomical model structures used in laser treatment planning due to individual deviations of the human eye and deformations caused by the coupling device.

Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt ist dazu konfiguriert, ein Neuabbilden des geplanten Laserbehandlungsmusters des Auges des Patienten, ausgehend von der Modellanatomie und/oder einer externen Charakterisierung vor der Behandlung, zu der nun definierten tatsächlichen Anatomie zu ermöglichen. Es ist ferner dazu konfiguriert, eine Revision der geplanten Behandlung und falls nötig ein Modifizieren in Bezug auf die tatsächlichen anatomischen Strukturen zu ermöglichen. Schließlich ist das Computerprogrammprodukt dazu konfiguriert, die Systemsteuerung zu kodieren, eine gewünschte Laserbehandlung in dem Geweberaum des Auges des Patienten vorzunehmen.The computer program product according to the invention is configured to allow a remapping of the planned laser treatment pattern of the patient's eye, based on the model anatomy and / or an external characterization prior to treatment, to the now defined actual anatomy. It is also configured to allow a revision of the planned treatment and, if necessary, a modification with respect to the actual anatomical structures. Finally, the computer program product is configured to code the system controller to perform a desired laser treatment in the tissue space of the patient's eye.

Durch den Einsatz dieser Erfindung werden keine Planungsschritte während der kritischen Kopplungsphase der Prozedur benötigt. Korrekturen an der ursprünglichen Planung können bei der Revision durchgeführt werden, falls die Augenbehandlungsmuster auf eine Art und Weise definiert sind, dass sie nicht auf die Anatomie des Patienten abgebildet werden können, oder falls sich die Kombination von Mustern untereinander auf eine unerwünschte Weise beeinflussen.By using this invention, no planning steps are needed during the critical coupling phase of the procedure. Corrections to the original design may be made in the revision if the eye treatment patterns are defined in such a way that they can not be imaged on the anatomy of the patient, or if the combination of patterns influence one another in an undesirable manner.

In einer weiteren Ausführungsform dieser Erfindung kann die Planung auf der Basis einer externen Charakterisierung des Auges des Patienten vor der Behandlung durchgeführt werden, was immer noch ermöglicht, dass die Planung vor der Kopplung an das Auge des Patienten vorgenommen wird. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Darstellung der anatomischen Strukturen näher zu der des Auges nach der Kopplung ist und somit potentiell genauer ist.In another embodiment of this invention, the planning may be performed based on an external characterization of the patient's eye prior to the treatment, which still allows the planning to be made prior to coupling to the patient's eye. This embodiment has the advantage that the representation of the anatomical structures is closer to that of the eye after the coupling and thus potentially more accurate.

Es ist vorteilhaft, wenn das Computerprogrammprodukt ferner dazu konfiguriert ist, die Systemsteuerung durch eine Routine zum Korrigieren der Planung der Augenbehandlung durch Sekundäreffekte zu kodieren. Diese Sekundäreffekte können insbesondere Effekte umfassen, die sich auf eine Kopplung des Auges des Patienten an das lasergestützte Augenbehandlungssystem beziehen, und/oder Effekte, die sich auf eine Interaktion zwischen verschiedenen Behandlungsmustern und/oder auf Bewegungen beziehen, und/oder Effekte, die sich auf eine individuelle Abweichung des Auges des Patienten beziehen.It is advantageous if the computer program product is further configured to code the system controller through a routine for correcting the planning of the eye treatment by secondary effects. In particular, these secondary effects may include effects related to coupling the patient's eye to the laser-based eye care system, and / or effects related to an interaction between different treatment patterns and / or movements, and / or effects arising refer to an individual deviation of the eye of the patient.

Falls das Behandlungsmuster einer Laserbehandlung des Auges aus verschiedenen Teilen besteht, z. B., falls verschiedene Schnitte ausgeführt werden müssen, haben diese verschiedenen Teile des Behandlungsmusters einen Einfluss aufeinander. Insbesondere, falls sich die verschiedenen Teile des Behandlungsmusters auf verschiedene Probleme des Auges beziehen, muss ein Einfluss dieser verschiedenen Teile des Behandlungsmusters überprüft und falls nötig korrigiert werden.If the treatment pattern of a laser treatment of the eye consists of different parts, for. For example, if different cuts need to be made, these different parts of the treatment pattern will affect each other. In particular, if the different parts of the treatment pattern relate to different problems of the eye, an influence of these different parts of the treatment pattern must be checked and corrected if necessary.

Eine spezielle Ausführungsform des Computerprogrammproduktes ist in verschiedene Sektionen unterteilt, die verschiedene Funktionen des Programms repräsentieren. Es umfasst:

– Eine Sektion zum Speichern von Daten von mindestens einer idealen anatomischen Struktur. Vorzugsweise wird eine Vielzahl von idealen anatomischen Strukturen gespeichert, und es ist möglich, daraus eine gemäß der Art des Auges des Patienten und der beabsichtigten Behandlung auszuwählen.
– Eine Sektion zum Speichern von mindestens einem klinischen Ziel. Vorzugsweise wird eine Vielzahl von klinischen Zielen gespeichert, und es ist möglich, daraus eines gemäß der Art des Auges des Patienten und der beabsichtigten Behandlung auszuwählen. Diese klinischen Ziele könnten dimensionale Werte sein, z. B. ein Öffnungsdurchmesser, eine Rastergröße, eine Tiefe, ein Sicherheitsabstand usw. Klinische Ziele sind nur indirekt von den anatomischen Strukturen abhängig: Ein Öffnungsdurchmesser könnte abhängig von einem Durchmesser eines Auges ausgewählt werden. Ein Sicherheitsabstand kann sogar eine Konstante sein, bezieht sich aber immer auf eine anatomische Struktur. Nichtsdestoweniger können diese klinischen Ziele in einer Planungsphase vor dem Eintritt in die kritische Phase der Augenbehandlung definiert werden.
– Eine Sektion zum Speichern von Standardbehandlungsmustern und zum Anpassen derselben gemäß einer ausgewählten Art eines Auges des Patienten.
– Eine Sektion zum Behandeln und Speichern von eingehenden Charakterisierungsdaten zum Bestimmen von tatsächlichen anatomischen Strukturen eines Auges des Patienten.
– Eine Sektion zum Erzeugen eines individuellen Behandlungsmusters, beginnend mit einem Standardbehandlungsmuster, das sich auf ein virtuelles Augenmodell bezieht, und zum Anpassen desselben gemäß der tatsächlichen anatomischen Strukturen des Auges des Patienten.
– Vorzugsweise eine Sektion zum Korrigieren des individuellen Behandlungsmusters durch Sekundäreffekte, z. B. Effekte, die sich auf eine Kopplung des Auges des Patienten an das lasergestützte Augenbehandlungssystem beziehen, und/oder Effekte, die sich auf eine Interaktion zwischen verschiedenen Behandlungsmustern beziehen, und/oder Effekte, die sich auf Bewegungen beziehen, und/oder Effekte, die sich auf eine individuelle Abweichung des Auges des Patienten beziehen. Das Korrigieren kann beginnend mit dem gegebenen individuellen Behandlungsmuster erreicht werden. Alternativ dazu kann die Korrektur schon während der Erzeugung des individuellen Behandlungsmusters berücksichtigt werden.

A specific embodiment of the computer program product is divided into several sections representing different functions of the program. It includes:

A section for storing data of at least one ideal anatomical structure. Preferably, a plurality of ideal anatomical structures are stored and it is possible to select one therefrom according to the nature of the patient's eye and the intended treatment.
- A section for storing at least one clinical target. Preferably, a plurality of clinical targets are stored, and it is possible to select one from them according to the type of the patient's eye and the intended treatment. These clinical goals could be dimensional values, e.g. An opening diameter, a grid size, a depth, a safety distance, etc. Clinical targets are only indirectly dependent on the anatomical structures: an aperture diameter could be selected depending on a diameter of an eye. A safety distance may even be a constant, but always refers to an anatomical structure. Nonetheless, these clinical goals can be defined in a planning phase prior to entering the critical phase of eye care.
A section for storing standard treatment patterns and for fitting them according to a selected type of eye of the patient.
A section for treating and storing incoming characterization data for determining actual anatomical structures of an eye of the patient.
A section for generating an individual treatment pattern starting with a standard treatment pattern related to a virtual eye model and for fitting it according to the actual anatomical structures of the patient's eye.
Preferably a section for correcting the individual treatment pattern by secondary effects, e.g. B. Effects relating to a coupling of the patient's eye to the laser-based eye treatment system, and / or effects relating to an interaction between different treatment patterns, and / or effects related to movements, and / or effects, which relate to an individual deviation of the eye of the patient. The correction can be achieved beginning with the given individual treatment pattern. Alternatively, the correction may already be taken into account during the generation of the individual treatment pattern.

Vorzugsweise ist das Computerprogrammprodukt in einem der folgenden Zustände verfügbar:

– Es kann in einer Speichersektion der Systemsteuerung gespeichert sein;
– Es kann auf einer Speichervorrichtung gespeichert sein und dazu konfiguriert sein, über einen internen und/oder externen Kommunikationspfad an die Systemsteuerung kommuniziert zu werden. Um einige Beispiele zu geben, könnte eine derartige Speichervorrichtung ein internes oder externes Festplattenlaufwerk, ein Memory Stick, eine CD oder vergleichbare Einrichtungen sein.

Preferably, the computer program product is available in one of the following states:

It may be stored in a memory section of the system controller;
It may be stored on a storage device and configured to be communicated to the system controller via an internal and / or external communication path. To give some examples, such a storage device could be an internal or external hard disk drive, a memory stick, a CD or similar devices.

Ein interner oder externer Kommunikationspfad können Kabelverbindungen, eine kabellose Verbindung, Intranet oder Internet sein. Ein lasergestütztes Augenbehandlungssystem kann einen Kommunikations-Port umfassen, um eine Übertragung von einer externen Speichereinrichtung an eine interne Systemsteuerung des lasergestützten Augenbehandlungssystems zu ermöglichen.An internal or external communication path can be cable connections, a wireless connection, intranet or Internet. A laser-assisted eye care system may include a communication port to facilitate transmission from an external storage device to an internal system controller of the laser-assisted eye care system.

Weitere zwischengeschaltete Speichermittel können für eine Übertragung zwischen einer externen Speichereinrichtung und einer Speichersektion der Systemsteuerung verwendet werden.Other intermediate storage means may be used for transfer between an external storage device and a storage section of the system controller.

Das Problem wird ferner durch ein lasergestütztes Augenbehandlungssystem zum Ausführen eines Augenbehandlungsarbeitsablaufes gelöst. Eine Augenbehandlung, die einen Laserstrahl verwendet, ist ein übliches Verfahren in der Ophthalmologie: Der Laserstrahl kann verwendet werden, um das Augengewebe oder ein künstliches Augenmaterial, wie eine Intraokularlinse (IOL), durch Photodisruption zu „schneiden”. Er kann ebenfalls verwendet werden, um Augengewebe zusammen zu „kleben” oder einfach, um das Augengewebe durch Koagulation zu modifizieren. Ferner kann er verwendet werden, um die Form eines Teils des Auges durch Laserablation zu modifizieren.The problem is further solved by a laser-assisted eye treatment system for carrying out an eye treatment procedure. An eye treatment using a laser beam is a common method in ophthalmology: The laser beam can be used to "cut" the eye tissue or an artificial eye material such as an intraocular lens (IOL) by photodisruption. It can also be used to "glue" ocular tissue together, or simply to coagulate the ocular tissue. Further, it can be used to modify the shape of a part of the eye by laser ablation.

Vorzugsweise wird das lasergestützte Augenbehandlungssystem für die Kataraktchirurgie sowie für Refraktionskorrekturen verwendet. Allgemein benötigt eine Augenbehandlung, die einen Laserstrahl verwendet, einen komplexen Arbeitsablauf, der an einem Auge des Patienten auszuführen ist.Preferably, the laser-assisted eye treatment system is used for cataract surgery as well as for refractive corrections. Generally, eye treatment using a laser beam requires a complex workflow to be performed on an eye of the patient.

Das lasergestützte Augenbehandlungssystem umfasst eine Laserbehandlungseinheit mit einer Laserquelle. Vorzugsweise erzeugt die Laserquelle einen gepulsten Laserstrahl. Weiterhin vorzugsweise wird der gepulste Laserstrahl durch eine Femtosekunden-Laserquelle erzeugt. Insbesondere wird eine infrarote Femtosekunden-Laserquelle eingesetzt. Es ist auch möglich, eine Picosekunden-Laserquelle zu verwenden. Der Laserstrahl kann dann zu einem Laserapplikator geführt werden, der zweckmäßigerweise Teil der Laserbehandlungseinheit ist.The laser-assisted eye treatment system includes a laser treatment unit with a laser source. Preferably, the laser source generates a pulsed laser beam. Further preferably, the pulsed laser beam is generated by a femtosecond laser source. In particular, an infrared femtosecond laser source is used. It is also possible to use a picosecond laser source. The laser beam can then be guided to a laser applicator, which is expediently part of the laser treatment unit.

Die Laserbehandlungseinheit umfasst ferner Fokussieroptiken und ein dreidimensionales Fokusverschiebungssystem. Durch Verwenden der Fokussieroptiken kann der Laserstrahl auf eine Stelle im zu behandelnden Auge fokussiert werden. Der Fokus des Laserstrahls kann durch ein dreidimensionales Fokusverschiebungssystem verschoben werden. Ein derartiges dreidimensionales Fokusverschiebungssystem umfasst vorzugsweise Scanner, die es ermöglichen, den Fokus des gepulsten Laserstrahls innerhalb eines dreidimensionalen Behandlungsvolumens zu verschieben. The laser treatment unit further comprises focusing optics and a three-dimensional focus shifting system. By using the focusing optics, the laser beam can be focused on a spot in the eye to be treated. The focus of the laser beam can be shifted by a three-dimensional focus shift system. Such a three-dimensional focus-shifting system preferably comprises scanners, which make it possible to shift the focus of the pulsed laser beam within a three-dimensional treatment volume.

Zu guter Letzt umfasst das lasergestützte Augenbehandlungssystem eine Systemsteuerung, die dazu konfiguriert ist, das lasergestützte Augenbehandlungssystem zu steuern, z. B. gemäß einem kodierten Augenbehandlungsarbeitsablauf. Die Steuerung kann als eine aus einem einzigen Teil gefertigte Steuerung realisiert sein oder mehrere Teile umfassen.Finally, the laser-assisted eye care system includes a system controller configured to control the laser-assisted eye care system, e.g. B. according to a coded eye treatment workflow. The controller may be realized as a one-piece controller or may comprise multiple parts.

Die Systemsteuerung ist mit der Laserbehandlungseinheit sowie mit anderen Einheiten, die von dem lasergestützten Augenbehandlungssystem umfasst sein können, über einen Kommunikationspfad wirksam gekoppelt.The system controller is operably coupled to the laser treatment unit as well as other units that may be included in the laser-assisted eye care system via a communication path.

Falls die Steuerung mehrere Teile umfasst, können sich diese Teile physisch an sehr verschiedenen Stellen befinden, d. h. direkt an dem Merkmal des Augenbehandlungssystems angebracht, das durch dieses Teil der Steuerung gesteuert wird. Der Kommunikationspfad stellt ebenfalls die Kommunikation zwischen den mehreren Teilen und einer Bedienerkonsole bereit.If the control comprises several parts, these parts may be physically located in very different places, i. H. directly attached to the feature of the eye care system which is controlled by this part of the control. The communication path also provides communication between the multiple parts and an operator console.

Gemäß der Erfindung ist die Systemsteuerung durch das Computerprogrammprodukt zum Steuern einer oben beschriebenen lasergestützten Augenbehandlung kodiert. Das Computerprogrammprodukt ist dazu konfiguriert, eine Systemsteuerung eines lasergestützten Augenbehandlungssystems mit eine Routine zur Planung der Augenbehandlung zu kodieren, so dass es grundsätzlich auf einer Anatomie eines Auges des Patienten basiert.According to the invention, the system controller is coded by the computer program product for controlling a laser-assisted eye treatment as described above. The computer program product is configured to encode a system control of a laser-assisted eye care system with an eye care planning routine so that it is basically based on an anatomy of an eye of the patient.

Es gibt hierbei keine „direkte Planung” der Augenbehandlung. Es ist nicht möglich, ein Behandlungsmuster direkt zu entwerfen, zu editieren oder zu verschieben, da es als sicher angesehen wird, ein Augenbehandlungsmuster mit Bezug auf die konkrete Anatomie, vorzugsweise korrigiert durch Sekundäreffekte wie Interaktionen während der Augenbehandlung, zu definieren: Das Beziehen des Behandlungsmusters gänzlich auf die Anatomie eines Auges des Patienten vermeidet resultierende zusätzliche Fehler, die auftreten können, falls der Operateur oder ein anderer Benutzer die Möglichkeit hat, ein Behandlungsmuster, insbesondere ein Schnittmuster, frei zu editieren. Ferner ermöglicht es, die Zeit der kritischen Phase der Augenbehandlung zu verkürzen, da die Planung vor dem Eintritt in die kritische Phase durchgeführt werden kann.There is no "direct planning" of eye care. It is not possible to directly design, edit or move a treatment pattern as it is considered safe to define an eye treatment pattern with respect to the specific anatomy, preferably corrected by secondary effects such as interactions during eye treatment: Obtaining the treatment pattern entirely on the anatomy of an eye of the patient avoids resulting additional errors that may occur if the surgeon or other user has the opportunity to freely edit a treatment pattern, particularly a cutting pattern. It also makes it possible to shorten the time of the critical phase of eye treatment, since the planning can be carried out before entering the critical phase.

Vorzugsweise ist die Systemsteuerung durch das Computerprogrammprodukt so kodiert, dass eine Planung der Augenbehandlung grundsätzlich in Bezug auf ein klinisches Ziel und auf eine ideale anatomische Struktur des Auges des Patienten durchgeführt wird. Eine Neuabbildung und eine Revision der Augenbehandlung wird ferner grundsätzlich in Bezug auf eine detektierte tatsächliche anatomische Struktur des Auges des Patienten durchgeführt. Diese detektierte tatsächliche anatomische Struktur wird durch interne Charakterisierungsdaten erhalten, die erzielt werden, sobald ein Augenbehandlungsarbeitsablauf, der das lasergestützte Augenbehandlungssystem verwendet, gestartet wird.Preferably, the system controller is coded by the computer program product such that a planning of the eye treatment is basically performed with respect to a clinical target and to an ideal anatomical structure of the patient's eye. Remapping and revision of the eye treatment is also generally performed with respect to a detected actual anatomical structure of the patient's eye. This detected actual anatomical structure is obtained by internal characterization data obtained as soon as an eye treatment workflow using the laser-assisted eye treatment system is started.

Selbst wenn die internen Charakterisierungsdaten während der kritischen Phase der Behandlung erhalten werden, ist diese kritische Phase der Augenbehandlung im Vergleich zum Stand der Technik verkürzt: Im Stand der Technik erstellt der Operateur das Behandlungsmuster während der kritischen Phase durch Definieren eines beabsichtigten Schnittes innerhalb eines Bildes der tatsächlichen Strukturen des Auges des Patienten. In der vorliegenden Erfindung wird ein Augenbehandlungsmuster schon vor der kritischen Phase geplant und während der kritischen Phase nur rezensiert.Even if the internal characterization data is obtained during the critical phase of the treatment, this critical phase of eye treatment is shortened compared to the prior art: In the prior art, the surgeon creates the treatment pattern during the critical phase by defining an intended slice within an image actual structures of the patient's eye. In the present invention, an eye treatment pattern is planned before the critical phase and only reviewed during the critical phase.

Ferner kann die Systemsteuerung so kodiert sein, dass die Planung der Augenbehandlung durch Sekundäreffekte korrigiert wird, z. B. bezogen auf eine Kopplung des Auges des Patienten an das lasergestützte Augenbehandlungssystem und/oder auf eine Interaktion zwischen verschiedenen Behandlungsmustern und/oder auf Bewegungen des Auges und/oder auf eine individuelle Abweichung des Auges des Patienten.Further, the system controller may be coded to correct the planning of the eye treatment by secondary effects, e.g. B. based on a coupling of the patient's eye to the laser-assisted eye treatment system and / or an interaction between different treatment patterns and / or movements of the eye and / or on an individual deviation of the eye of the patient.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das lasergestützte Augenbehandlungssystem ferner eine Charakterisierungseinheit. Anderenfalls kann eine Standby-Charakterisierungseinheit anstatt einer Charakterisierungseinheit, die in dem lasergestützten Augenbehandlungssystem umfasst ist, verwendet werden.In a preferred embodiment, the laser-assisted eye treatment system further comprises a characterization unit. Otherwise, a standby characterization unit may be used instead of a characterization unit included in the laser-assisted eye care system.

Die Charakterisierungseinheit kann ein dreidimensionales Bilderfassungs- und/oder Messsystem umfassen, insbesondere ein optisches Kohärenztomographie(OCT)-System, ein Ultraschallsystem, eine Scheimpflug-Kamera oder ein Röntgensystem. Dieses System kann mit einem Video- oder einem anderen optischen Bilderfassungssystem, das eine 2D-Draufsicht des Auges erstellt, wie ein Operationsmikroskop, kombiniert werden. The characterization unit may comprise a three-dimensional image acquisition and / or measurement system, in particular an optical coherence tomography (OCT) system, an ultrasound system, a Scheimpflug camera or an X-ray system. This system can be combined with a video or other optical imaging system that creates a 2D top view of the eye, such as a surgical microscope.

In einer bevorzugten Ausführungsform eines derartigen lasergestützten Augenbehandlungssystems umfasst die Charakterisierungseinheit eine Beobachtungseinheit, die eine kontinuierliche Beobachtung des Augenbehandlungsprozesses ermöglicht. Zweckmäßigerweise umfasst eine derartige Beobachtungseinheit ein Operationsmikroskopsystem.In a preferred embodiment of such a laser-assisted eye treatment system, the characterization unit comprises an observation unit which allows a continuous observation of the eye treatment process. Conveniently, such a viewing unit comprises a surgical microscope system.

Die Charakterisierungseinheit wird benutzt, um Strukturen des Auges des Patienten abzubilden und kann vor dem Start der Augenbehandlung mittels des Laserstrahls angewendet werden. Während der Augenbehandlung kann sie ebenfalls zum Steuern ihres Verlaufs oder nach der Augenbehandlung zum Überprüfen der Ergebnisse verwendet werden. Die Charakterisierungseinheit wird vorzugsweise zum Messen von Daten eines Auges des Patienten verwendet, aber auch, um einen Überblick der Strukturen und der Platzierung der Augenbehandlung zu ermöglichen.The characterization unit is used to image structures of the patient's eye and can be applied by laser beam before starting the eye treatment. During eye treatment, it can also be used to control its course or after eye treatment to check the results. The characterization unit is preferably used for measuring data of an eye of the patient, but also to allow an overview of the structures and the placement of the eye treatment.

Mit Hilfe einer Charakterisierungseinheit, die in dem lasergestützten Augenbehandlungssystem umfasst ist, führt eine automatische Mustererzeugung für die Behandlung, insbesondere eine automatische Mustererzeugung von Schnitten, basierend auf der Bestimmung der tatsächlichen Anatomie des Auges des Patienten, die unmittelbar vor der automatischen Mustererzeugung detektiert wurde, zu einem sehr zuverlässigen Behandlungsmuster für eine direkt folgende Ausführung der Laserbehandlung.With the aid of a characterization unit included in the laser-assisted eye treatment system, automatic pattern generation for the treatment, in particular automatic pattern generation of cuts, based on the determination of the actual anatomy of the patient's eye, which was detected immediately prior to the automatic pattern generation, results a very reliable treatment pattern for a direct subsequent execution of the laser treatment.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des lasergestützten Augenbehandlungssystems ist ein Augenbehandlungsarbeitsablauf, der mehrere Arbeitsschritte umfasst, in die Systemsteuerung kodiert:

– Planen der Behandlung, was grundsätzlich in Bezug auf klinische Ziele und auf ideale anatomische Strukturen eines virtuellen Modellauges durchgeführt wird;
– Bestimmen der Anatomie des Auges des Patienten, vorzugsweise unter Verwendung der Daten, die durch eine Charakterisierungseinheit, die in dem lasergestützten Augenbehandlungssystem umfasst ist, erhalten wurden;
– Neuabbilden und Revision der Behandlungsplanung in Bezug auf die tatsächliche anatomische Struktur des Auges des Patienten.
– Ausführen der Laserbehandlung gemäß der rezensierten Behandlungsplanung.

In a further preferred embodiment of the laser-assisted eye treatment system, an eye treatment workflow, which comprises several steps, is coded in the system control:

- planning treatment, which is basically done in terms of clinical goals and ideal anatomical structures of a virtual model eye;
Determining the anatomy of the patient's eye, preferably using the data obtained by a characterization unit included in the laser-assisted eye treatment system;
- Re-mapping and revising treatment planning in relation to the actual anatomical structure of the patient's eye.
- Perform the laser treatment according to the reviewed treatment plan.

Vorzugsweise umfasst das lasergestützte Augenbehandlungssystem ferner eine Kopplungseinheit, die zum Aufbau einer definierten Beziehung zwischen dem lasergestützten Augenbehandlungssystem und einem zu behandelnden Auge des Patienten eingerichtet ist. Eine derartige Kopplungseinheit kann ein Verwenden einer flüssigkeitsgefüllten Patientenschnittstelle oder eines einfachen Kontaktglases beinhalten.Preferably, the laser-assisted eye treatment system further comprises a coupling unit adapted to establish a defined relationship between the laser-assisted eye treatment system and a patient's eye to be treated. Such a coupling unit may include using a liquid-filled patient interface or a simple contact glass.

In diesem Fall umfasst der Augenbehandlungsarbeitsablauf, der in der Systemsteuerung kodiert ist, vorzugsweise einen Arbeitsschritt der Kopplung des Auges des Patienten an das lasergestützte Augenbehandlungssystem, bevor der Arbeitsschritt des Definierens der Anatomie ausgeführt wird.In this case, the eye care workflow encoded in the system controller preferably includes a step of coupling the patient's eye to the laser-assisted eye care system prior to performing the anatomy defining step.

Der Arbeitsablauf, der in der Systemsteuerung des lasergestützten Augenbehandlungssystems kodiert ist und klare und wohldefinierte Arbeitsschritte umfasst, hilft, die Augenbehandlung eindeutig zu strukturieren.The workflow, which is coded in the system control of the laser-assisted eye care system and includes clear and well-defined work steps, helps to clearly structure the eye treatment.

Falls die Laserbehandlung des Auges des Patienten durchgeführt wird, um Laserschnitte auszuführen, was der häufigste Fall ist, wird die räumliche Positionsplanung der Laserschnitte in der „Behandlung planen”-Phase grundsätzlich in Bezug auf klinische Ziele und auf ideale anatomische Strukturen durchgeführt.If the laser treatment of the patient's eye is performed to perform laser cuts, which is the most common case, spatial position planning of the laser cuts in the "plan treatment" phase is basically performed with respect to clinical targets and ideal anatomical structures.

In der kritischen Phase, allgemein nach der Kopplung Ankoppeln des Auges des Patienten an das lasergestützte Augenbehandlungssystem, wird eine Bilderfassung des Auges des Patienten vorgenommen. Der Operateur muss dann nur die Detektion der anatomischen Strukturen überprüfen und korrigieren. Die absolute räumliche Position der Schnitte wird dann automatisch relativ zu diesen anatomischen Strukturen berechnet.In the critical phase, generally after coupling the patient's eye to the laser-assisted eye care system, an image acquisition of the patient's eye is made. The surgeon then only has to check and correct the detection of the anatomical structures. The absolute spatial position of the incisions is then automatically calculated relative to these anatomical structures.

In der Prüfphase kann der Operateur die absolute Position der Schnitte ansehen und bestätigen. Falls Korrekturen benötigt werden, kann der Operateur die Detektion der anatomischen Oberflächen oder Parameter, die die Schnitte in Bezug auf die anatomischen Strukturen definieren, korrigieren. Es ist nicht möglich, die absolute Position der Laserschnitte direkt zu manipulieren.During the test phase, the surgeon can view and confirm the absolute position of the cuts. If corrections are needed, the surgeon can use the detection of anatomical surfaces or Correct parameters that define the cuts relative to the anatomical structures. It is not possible to directly manipulate the absolute position of the laser cuts.

In einer bevorzugten Ausführungsform des lasergestützten Augenbehandlungssystems umfasst die Systemsteuerung vordefinierte Einstellungen. Diese vordefinierten Einstellungen können kategorisiert sein.In a preferred embodiment of the laser-assisted eye care system, the system controller includes predefined settings. These predefined settings can be categorized.

Die vordefinierten Einstellungen können in Form von Nachschlagetabellen gegeben sein, durch die der Operateur oder ein Assistent scrollen kann und die am besten geeignete Einstellung auswählen kann.The predefined settings may be in the form of look-up tables that allow the operator or an assistant to scroll and select the most appropriate setting.

Es ist weiterhin von Vorteil, wenn die vordefinierten Einstellungen kategorisiert sind. Eine mögliche Kategorisierung würde z. B. die Folgende sein: feststehende Informationen, operateurabhängige Informationen, patientengruppenabhängige Informationen, patientenspezifische Informationen. Um ein Beispiel für patientengruppenabhängige Informationen zu geben, kann es verschiedene auszuwählende Stufen von Kataraktendichten geben.It is also advantageous if the predefined settings are categorized. A possible categorization would z. These may include: fixed information, operator-dependent information, patient-group-related information, patient-specific information. To give an example of patient group dependent information, there may be several levels of cataract density to select.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst das lasergestützte Augenbehandlungssystem eine erste Bedienerkonsole, die eingerichtet ist, eine erste graphische Benutzeroberfläche (GUI) anzuzeigen, die durch die Systemsteuerung bereitgestellt wird und dazu konfiguriert ist, für den Augenbehandlungsarbeitsablauf benötigte Informationen zu kommunizieren.In another embodiment, the laser-assisted eye care system includes a first operator console configured to display a first graphical user interface (GUI) provided by the system controller and configured to communicate information needed for the eye care workflow.

Die graphische Benutzeroberfläche ermöglicht dem Benutzer, mit dem lasergestützten Augenbehandlungssystem auf sehr verschiedene Arten und Weisen zu interagieren, z. B. durch Eingeben von Daten, Anzeigen von Daten, Bildern und Graphiken, aber auch durch graphische Icons und visuelle Indikatoren. Die Handlungen in einer GUI können durch direkte Manipulation der graphischen Elemente ausgeführt werden und bieten somit die Möglichkeit, sowohl Graphiken als auch textbasierte Informationen und Daten auf der Bedienerkonsolenanzeige anzuzeigen.The graphical user interface allows the user to interact with the laser-assisted eye care system in a variety of ways, e.g. By entering data, displaying data, images and graphics, but also by graphical icons and visual indicators. The actions in a GUI can be performed by directly manipulating the graphical elements, thus providing the ability to display both graphics and text-based information and data on the operator panel display.

In einem lasergestützten Augenbehandlungssystem müssen viele für den Augenbehandlungsarbeitsablauf benötigte Informationen dem System entweder von äußeren oder von internen Einheiten des Systems „gegeben werden”, um einen reibungslosen Arbeitsablauf möglich zu machen. Selbst wenn benötigte Informationen schon von dem System vorgeschlagen werden, muss die Richtigkeit der Daten in den meisten Fällen bestätigt werden. Zu diesem Zweck wird eine graphische Benutzeroberfläche als ein allgemeines „Kommunikationsmittel” mit dem System angewendet. Die graphische Benutzeroberfläche ist ein multifunktionales Kommunikationsmittel, das beispielsweise dazu fähig ist, Systembetriebsparameter einzustellen, Benutzereingaben zu verarbeiten, gesammelte Informationen, wie etwa Bilder, Diagramme und Daten von charakterisierten Strukturen, anzuzeigen und Repräsentationen von geplanten oder vorgeschlagenen Eingriffen anzuzeigen und zu modifizieren.In a laser-assisted eye care system, many information required for the eye care workflow must be "given" to the system by either external or internal units of the system to enable a smooth workflow. Even if required information is already proposed by the system, the accuracy of the data must be confirmed in most cases. For this purpose, a graphical user interface is used as a general "means of communication" with the system. The graphical user interface is a multi-functional communication tool capable of, for example, setting system operating parameters, processing user inputs, displaying collected information such as images, diagrams and data of characterized structures, and displaying and modifying representations of planned or proposed interventions.

Die Informationen, die die graphische Benutzeroberfläche, oder allgemeiner die Systemsteuerung über die graphische Benutzeroberfläche, konfiguriert ist, zu kommunizieren, sind abhängig von einer Auswahl eines Augenbehandlungsprozesses definiert.The information that the graphical user interface, or more generally the system control via the graphical user interface, is configured to communicate with is defined depending on a selection of an eye care process.

Vorzugsweise umfasst das lasergestützte Augenbehandlungssystem ferner eine zweite Bedienerkonsole, die eingerichtet ist, eine zweite graphische Benutzeroberfläche anzuzeigen, die durch die Systemsteuerung bereitgestellt wird und dazu konfiguriert ist, eine Teilmenge von Informationen aus einem Gesamtsatz von für den Augenbehandlungsarbeitsablauf benötigten Informationen zu kommunizieren.Preferably, the laser-assisted eye care system further comprises a second operator console configured to display a second graphical user interface provided by the system controller and configured to communicate a subset of information from a set of information needed for the eye care workflow.

In diesem Fall ist die erste graphische Benutzeroberfläche dazu konfiguriert, eine erste Teilmenge von Informationen zu kommunizieren, und die zweite graphische Benutzeroberfläche ist dazu konfiguriert, eine zweite Teilmenge von Informationen aus dem Gesamtsatz von für den Arbeitsablauf benötigten Informationen zu kommunizieren, wobei die erste und die zweite Teilmenge von Informationen nicht überschneidende oder teilweise überschneidende Teilmengen sind.In this case, the first graphical user interface is configured to communicate a first subset of information, and the second graphical user interface is configured to communicate a second subset of information from the entire set of information needed for the workflow, the first and second second subset of information are non-overlapping or partially overlapping subsets.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des lasergestützten Augenbehandlungssystems ist die Teilmenge von Informationen, die die zweite graphische Benutzeroberfläche konfiguriert ist, zu kommunizieren, abhängig von einer Auswahl eines Augenbehandlungsprozesses definiert. Um ein Beispiel zu geben: Falls das lasergestützte Augenbehandlungssystem nur für eine kataraktbedingte Behandlung verwendet werden soll (d. h. Laser-Kapsulotomie und Fragmentierung), wird die Teilmenge von Informationen, die auf der zweiten graphischen Benutzeroberfläche angezeigt werden, eingeschränkter sein, als wenn das lasergestützte Augenbehandlungssystem für eine Kataraktoperation kombiniert mit einer Korrektur eines Astigmatismus verwendet werden würde. Die Zugriffsbeschränkung bzgl. der Kommunikation von Informationen der zweiten graphischen Benutzeroberfläche ist somit abhängig von der Operationswahl.In a further advantageous embodiment of the laser-assisted eye care system, the subset of information that the second graphical user interface is configured to communicate with is defined depending on a selection of an eye care process. To give an example, if the laser-assisted eye treatment system is to be used only for cataract treatment (ie, laser capsulotomy and fragmentation), the subset of information displayed on the second graphical user interface will be more limited than if the laser-assisted eye care system for cataract surgery combined with correction of astigmatism would be used. The access restriction with respect to the communication of information of the second graphical user interface is thus dependent on the operation choice.

Für eine einfache Bedienung ist es ferner sehr vorteilhaft, wenn die zweite graphische Benutzeroberfläche des lasergestützten Augenbehandlungssystems und insbesondere ihre zweite Bedienerkonsole dem Operateur, der zum Durchführen von Mikrochirurgie positioniert ist, zugänglich ist. Die Zugänglichkeit in der mikrochirurgischen Position bedeutet somit, dass die zweite Bedienerkonsole, die eingerichtet ist, die zweite graphische Benutzeroberfläche anzuzeigen, neben dem Behandlungsbereich angeordnet ist, d. h. weniger als 0,5 m vom Operationsbereich entfernt, vorzugsweise weniger als 0,3 m vom Operationsbereich entfernt.For ease of operation, it is also very advantageous if the second graphical user interface of the laser-assisted eye treatment system and in particular its second operator console is accessible to the surgeon who is positioned to perform microsurgery. The accessibility in the microsurgical position thus means that the second operator console, which is adapted to display the second graphical user interface, is located adjacent to the treatment area, i. H. less than 0.5m from the surgical field, preferably less than 0.3m from the surgical field.

Zweckmäßigerweise umfasst die Bedienerkonsole der zweiten graphischen Benutzeroberfläche des lasergestützten Augenbehandlungssystems einen kleinen Bildschirm, z. B. vorzugsweise kleiner als oder gleich 13''. Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Bedienerkonsole der zweiten graphischen Benutzeroberfläche neben der Charakterisierungseinheit und/oder einem Laserapplikator der Laserbehandlungseinheit befestigt ist.Conveniently, the operator console of the second graphical user interface of the laser-assisted ophthalmic system includes a small screen, e.g. B. preferably less than or equal to 13 ''. Furthermore, it is advantageous if the operator console of the second graphical user interface is attached next to the characterization unit and / or a laser applicator of the laser treatment unit.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Bedienerkonsole, die eingerichtet ist, die zweite graphische Benutzeroberfläche des lasergestützten Augenbehandlungssystems anzuzeigen, zum Verwenden durch einen Operateur in einer sterilen Umgebung ausgelegt. Vorzugsweise ist die zweite Bedienerkonsole eine Touchscreen-Bedienerkonsole. Eine Touchscreen-Tafel ist einfacher zu säubern und vor Kontaminierung zu schützen im Vergleich zu z. B. einer Tastatur oder einer Maus. Für eine sterile Operation kann die zweite Bedienerkonsole durch ein steriles Abdecktuch oder unter Verwendung eines sterilen Stifts betrieben werden.In a preferred embodiment, the second operator console, configured to display the second graphical user interface of the laser-assisted ophthalmic system, is adapted for use by a surgeon in a sterile environment. Preferably, the second operator console is a touchscreen operator console. A touchscreen panel is easier to clean and protect against contamination compared to eg. As a keyboard or a mouse. For a sterile operation, the second operator console can be operated through a sterile drape or using a sterile pen.

Da es nicht notwendig ist, dass die erste Bedienerkonsole so platziert ist, dass sie für den Operateur sichtbar ist, kann in dem Fall, dass eine erste und eine zweite Bedienerkonsole wie beschrieben angewendet werden, die erste Bedienerkonsole, die eingerichtet ist, die erste graphische Benutzeroberfläche anzuzeigen, einen großen Bildschirm umfassen. Sie kann ebenfalls entfernt von der mikrochirurgischen Position platziert sein.Since it is not necessary for the first operator console to be located so that it is visible to the operator, in the event that a first and a second operator console are used as described, the first operator console that is set up may be the first graphical user interface Display interface, include a large screen. It can also be placed away from the microsurgical position.

Vorzugsweise ist die Größe des ersten Bedienerkonsolenbildschirms größer als oder gleich 22'', um sicherzustellen, dass alle während z. B. der Vorbereitungsschritte notwendigen Informationen auf dem Bildschirm auf eine übersichtliche Art und Weise kommuniziert werden.Preferably, the size of the first operator panel screen is greater than or equal to 22 ", to ensure that all of them are displayed during e.g. B. the preparation steps necessary information on the screen in a clear way to be communicated.

Entferntes Platzieren der ersten Bedienerkonsole, die eingerichtet ist, die erste graphische Benutzeroberfläche anzuzeigen, kann verlangen, dass sie durch eine Netzwerkverbindung zugänglich gemacht wird. Ein Fernzugriff zu der ersten graphischen Benutzeroberfläche kann gewährt werden, um z. B. in der Lage zu sein, eine Laserbehandlung des Auges auch von außerhalb des Operationssaales zu planen.Remote placement of the first operator console configured to display the first graphical user interface may require that it be made accessible through a network connection. Remote access to the first graphical user interface can be granted to e.g. B. to be able to plan a laser treatment of the eye from outside the operating room.

Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform des lasergestützten Augenbehandlungssystems sind die erste graphische Benutzeroberfläche der ersten Bedienerkonsole und/oder die zweite graphische Benutzeroberfläche der zweiten Bedienerkonsole dazu konfiguriert, zusammengesetzte Bilder (Composite-Bilder) anzuzeigen. Zusammengesetzte Bilder können Darstellungen von gemessenen Augenstrukturen und/oder Darstellungen von der erzeugten Oberfläche sein, die auf den Darstellungen der geplanten Augenbehandlung überlagert werden, um z. B. den Erfolg der Laserbehandlung des Auges im Vergleich zu der geplanten Augenbehandlung festzustellen.In another useful embodiment of the laser-assisted eye care system, the first graphical user interface of the first operator console and / or the second graphical user interface of the second operator console are configured to display composite images. Composite images may be representations of measured eye structures and / or representations of the generated surface superimposed on the images of the planned eye treatment, e.g. B. determine the success of the laser treatment of the eye compared to the planned eye treatment.

Es wird ferner bevorzugt, wenn auch verschiedene Kategorien von zusammengesetzten Bildern periodisch überlagert werden, um eine bessere Sicht auf die Auswirkungen des Lasers zu haben.It is further preferred that also different categories of composite images be periodically overlaid to have a better view of the effects of the laser.

Diese graphische Benutzeroberfläche und diese Gestaltung des Arbeitsablaufs gewährleisten eine hohe Effizienz, insbesondere während der kritischen Kopplungsphase der Prozedur, und verringern das Risiko von Fehlern.This graphical user interface and workflow design ensure high efficiency, especially during the critical coupling phase of the procedure, and reduce the risk of errors.

Das Problem wird ferner durch ein Verfahren zum Erzeugen von Steuerdaten für ein lasergestütztes Augenbehandlungssystem gelöst. Erzeugen von Steuerdaten für ein lasergestütztes Augenbehandlungssystem bedeutet Bestimmen aller Daten, die nötig sind, eine spezifische Behandlung eines Auges des Patienten durch das lasergestützte Augenbehandlungssystem zu steuern.The problem is further solved by a method for generating control data for a laser-assisted eye treatment system. Generating control data for a laser-assisted eye care system involves determining all the data necessary to control a specific treatment of a patient's eye through the laser-assisted eye care system.

Die Steuerdaten für das lasergestützte Augenbehandlungssystem umfassen ein Augenbehandlungsmuster. Ein derartiges Augenbehandlungsmuster beinhaltet alle Informationen über die Position oder die Positionen, an denen eine Augenbehandlung ausgeführt werden muss, aber es kann auch Informationen über Laserparameter für jede konkrete Position beinhalten, wie z. B. Strahlintensität des Laserstrahls oder Pulswiederholungsrate, wenn ein gepulster Laserstrahl verwendet wird.The control data for the laser-based ophthalmic system includes an eye treatment pattern. Such an eye-care pattern contains all the information about the position or positions at which eye treatment must be performed, but it may also contain information about Laser parameters for each specific position include such. B. Beam intensity of the laser beam or pulse repetition rate when a pulsed laser beam is used.

Gemäß der Erfindung wird das Augenbehandlungsmuster grundlegend basierend auf der Bestimmung einer Anatomie des Auges des Patienten geplant und somit die jeweiligen Steuerdaten erzeugt. Es ist nicht möglich, das Augenbehandlungsmuster direkt zu modifizieren, z. B. durch ein direktes Bereitstellen von Informationen für eine gewünschte Position des Augenbehandlungsmusters.According to the invention, the eye treatment pattern is basically planned based on the determination of an anatomy of the patient's eye, and thus the respective control data is generated. It is not possible to directly modify the eye care pattern, e.g. By directly providing information for a desired position of the eye treatment pattern.

Das Augenbehandlungsmuster ist immer ein Ergebnis der konkreten Anatomie eines Auges des Patienten, das vorzugsweise durch Sekundäreffekte, wie Interaktionen zwischen verschiedenen Behandlungsmustern oder Verformungen während der Augenbehandlung, korrigiert ist.The eye treatment pattern is always a result of the specific anatomy of an eye of the patient, which is preferably corrected by secondary effects, such as interactions between different treatment patterns or deformations during eye treatment.

In dem häufigsten Fall einer Augenbehandlungsmustererzeugung basiert eine automatische Mustererzeugung von Schnitten in ein Augengewebe des Auges des Patienten durch Photodisruption, die durch einen gepulsten Laserstrahl herbeigeführt wird, auf der Bestimmung der Anatomie des Auges.In the most common case of eye treatment pattern generation, automatic pattern generation of slices in an eye tissue of the patient's eye is based on the determination of the anatomy of the eye by photodisruption induced by a pulsed laser beam.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens zum Erzeugen von Steuerdaten wird ein Augenbehandlungsmuster grundsätzlich in Bezug auf ein klinisches Ziel und eine ideale anatomische Struktur, z. B. unter Verwendung eines virtuellen Modellauges, geplant. Dieses Augenbehandlungsmuster wird grundsätzlich in Bezug auf eine detektierte tatsächliche anatomische Struktur nach der Bestimmung der Anatomie des Auges des Patienten neu abgebildet und geprüft, was modifizieren einschließen kann.In an advantageous embodiment of the method for generating control data, an eye treatment pattern is basically related to a clinical target and an ideal anatomical structure, e.g. B. using a virtual model eye planned. This eye treatment pattern is basically remapped and checked with respect to a detected actual anatomical structure after determining the anatomy of the patient's eye, which may include modifying.

Die Bestimmung der Anatomie des Auges des Patienten kann basierend auf einer Charakterisierung des Auges des Patienten vor der Augenbehandlung oder während einer Augenbehandlung durchgeführt werden.The determination of the anatomy of the patient's eye can be made based on a characterization of the patient's eye before eye treatment or during eye treatment.

Alternativ dazu wird ein Augenbehandlungsmuster basierend auf einer beliebigen Anatomie eines Auges nach dem Bestimmen der Anatomie des Auges des Patienten grundsätzlich in Bezug auf eine detektierte tatsächliche anatomische Struktur neu abgebildet und geprüft.Alternatively, an eye treatment pattern based on any anatomy of an eye, after determining the anatomy of the patient's eye, is basically remapped and examined with respect to a detected actual anatomical structure.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zum Erzeugen von Steuerdaten wird das Augenbehandlungsmuster durch Effekte, die sich auf eine Kopplung des Auges des Patienten an das lasergestützte Augenbehandlungssystem beziehen, und/oder durch Effekte, die sich auf Interaktionen zwischen verschiedenen Behandlungsmustern und/oder auf Bewegungen des Auges und/oder auf eine individuelle Abweichung des Auges des Patienten beziehen, korrigiert.In a further embodiment of the method for generating control data, the eye treatment pattern is characterized by effects relating to a coupling of the patient's eye to the laser-assisted eye treatment system and / or effects due to interactions between different treatment patterns and / or movements of the patient Eye and / or refer to an individual deviation of the patient's eye, corrected.

Die Kopplung des Auges des Patienten an ein lasergestütztes Augenbehandlungssystem führt zu einem Druck auf das Auge des Patienten und somit aufgrund dieses Drucks zu einer Verformung der anatomischen Struktur des Auges des Patienten. Da das Auge häufig behandelt wird, während es an das lasergestützte Augenbehandlungssystem angekoppelt ist, ist es sehr vorteilhaft, diese Verformung für die Erzeugung der Steuerdaten und insbesondere zur Planung des Augenbehandlungsmusters direkt zu berücksichtigen.The coupling of the patient's eye to a laser-assisted eye-treatment system results in a pressure on the patient's eye and thus, due to this pressure, a deformation of the anatomical structure of the patient's eye. Since the eye is treated frequently while it is coupled to the laser-assisted eye-treatment system, it is very advantageous to directly consider this deformation for the generation of the control data and in particular for the planning of the eye-treatment pattern.

Andererseits kann ein erstes Augenbehandlungsmuster einen Einfluss auf ein zweites Augenbehandlungsmuster haben, da die Ausführung des ersten Augenbehandlungsmusters, insbesondere bei Schnitten, die tatsächliche anatomische Struktur des Auges beeinflusst und für das zweite Augenbehandlungsmuster in Betracht gezogen werden muss und umgekehrt.On the other hand, a first eye treatment pattern may have an influence on a second eye treatment pattern, since the execution of the first eye treatment pattern, especially for cuts, must influence the actual anatomical structure of the eye and be considered for the second eye treatment pattern, and vice versa.

Das Auge des Patienten kann ebenfalls eine individuelle Abweichung aufweisen. Ferner sollten Bewegungen des Auges des Patienten – falls sie nicht verhindert werden – in Betracht gezogen werden.The patient's eye may also have an individual deviation. Furthermore, movements of the patient's eye should be considered, if they are not prevented.

Vorzugsweise wird das Verfahren zum Erzeugen von Steuerdaten zum Steuern eines lasergestützten Augenbehandlungssystems wie oben beschrieben mittels der erzeugten Steuerdaten verwendet.Preferably, the method is used to generate control data for controlling a laser-assisted eye treatment system as described above using the generated control data.

Das Problem wird ferner durch ein Planungsverfahren für eine lasergestützte Augenbehandlung eines Auges des Patienten gelöst. Ein Planungsverfahren für eine lasergestützte Augenbehandlung eines Auges des Patienten umfasst alle Vorbereitungsschritte einer lasergestützten Augenbehandlung vor dem Starten der lasergestützten Augenbehandlung selbst.The problem is further solved by a planning method for a laser-assisted eye treatment of a patient's eye. A laser eye surgery procedure for a patient's eye involves all the steps of preparing a laser-assisted eye treatment before starting the laser-assisted eye treatment itself.

Gemäß der Erfindung wird die Augenbehandlung grundlegend basierend auf der Bestimmung einer Anatomie des Auges des Patienten geplant.According to the invention, the eye treatment is basically planned based on the determination of an anatomy of the patient's eye.

Planen der Augenbehandlung grundlegend basierend auf der Bestimmung einer Anatomie des Auges des Patienten bedeutet, dass es keine „direkte Planung” der Augenbehandlung gibt, da es nicht möglich ist, ein Augenbehandlungsmuster z. B. auf einer graphischen Benutzeroberfläche eines lasergestützten Augenbehandlungssystems direkt zu entwerfen, zu editieren oder zu bewegen, oder eine Position eines Augenbehandlungsmusters manuell direkt einzugeben. Die Augenbehandlung und insbesondere das Augenbehandlungsmuster ist daher immer ein Ergebnis der konkreten Anatomie eines Auges des Patienten, das vorzugsweise durch Sekundäreffekte, wie Interaktionen, individuelle Abweichung, Bewegungen oder Verformungen während der Augenbehandlung, korrigiert ist. Zum Editieren des Augenbehandlungsmusters muss die Anatomie des Auges geprüft werden. Planning the eye treatment basically based on the determination of an anatomy of the patient's eye means that there is no "direct planning" of the eye treatment since it is not possible to have an eye treatment pattern e.g. For example, to directly design, edit, or move on a graphical user interface of a laser-assisted ophthalmic system, or to manually enter a position of an ophthalmic treatment pattern directly. The eye treatment, and in particular the eye treatment pattern, is therefore always a result of the specific anatomy of an eye of the patient, which is preferably corrected by secondary effects such as interactions, individual deviation, movements or deformations during the eye treatment. To edit the eye treatment pattern, the anatomy of the eye must be checked.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Planungsverfahrens wird eine Planung der Augenbehandlung grundsätzlich in Bezug auf ein klinisches Ziel und auf eine ideale anatomische Struktur eines virtuellen Modellauges durchgeführt. Die Planung der Augenbehandlung wird nach der Bestimmung der tatsächlichen Anatomie des Auges des Patienten grundsätzlich in Bezug auf eine detektierte tatsächliche anatomische Struktur neu abgebildet und geprüft bzw. rezensiert.In a preferred embodiment of the planning method, a planning of the eye treatment is basically carried out with respect to a clinical goal and to an ideal anatomical structure of a virtual model eye. The planning of the eye treatment is, after the determination of the actual anatomy of the patient's eye, fundamentally remapped and checked or reviewed with respect to a detected actual anatomical structure.

Die Bestimmung der Anatomie des Auges des Patienten kann basierend auf den Daten einer Charakterisierung des Auges des Patienten vor der Augenbehandlung oder während einer Augenbehandlung durchgeführt werden.The determination of the anatomy of the patient's eye can be made based on the data of a characterization of the patient's eye before eye treatment or during eye treatment.

Alternativ dazu wird dann eine Planung der Augenbehandlung basierend auf einer beliebigen Anatomie eines Auges nach dem Bestimmen der Anatomie des Auges des Patienten grundsätzlich in Bezug auf eine detektierte tatsächliche anatomische Struktur neu abgebildet und geprüft bzw. rezensiert.Alternatively, then, planning of the eye treatment based on any anatomy of an eye after determining the anatomy of the patient's eye is basically re-imaged and reviewed with respect to a detected actual anatomical structure.

Vorzugsweise wird die Planung der Augenbehandlung in Bezug auf ein ideales anatomisches Modell des Auges gestartet und ein Schritt der Bestimmung einer Anatomie des Auges des Patienten wird von einer automatischen Mustererzeugung des Augenbehandlungsmusters gefolgt, z. B. im Fall der Kataraktchirurgie sind dies Schnitte, die auf der Bestimmung der Anatomie des Auges basieren. Falls der Operateur glaubt, dass er oder sie das Behandlungsmuster korrigieren sollte, wird er oder sie dies durch Korrigieren der Bestimmung der Anatomie durchführen. Der Operateur verschiebt somit nicht die Position eines Behandlungsmusters, z. B. eines Schnittes, sondern greift immer bei der Bestimmung der Anatomie ein, was automatisch die Position des Behandlungsmusters bestimmt. Falls der Operateur zufriedengestellt ist, genehmigt er lediglich das vorgeschlagene erzeugte Muster der Augenbehandlung.Preferably, the planning of the eye treatment is started with respect to an ideal anatomical model of the eye, and a step of determining an anatomy of the patient's eye is followed by an automatic pattern generation of the eye treatment pattern, e.g. In the case of cataract surgery, for example, these are incisions based on the determination of the anatomy of the eye. If the operator believes that he or she should correct the treatment pattern, he or she will do so by correcting the anatomy determination. The surgeon thus does not shift the position of a treatment pattern, e.g. As a section, but always intervenes in the determination of the anatomy, which automatically determines the position of the treatment pattern. If the surgeon is satisfied, he merely approves the proposed generated pattern of eye treatment.

Während der Revision der Planung wird die Planung der Augenbehandlung – wenn nötig – gemäß den Ergebnissen der Bestimmung der Anatomie des Auges des Patienten angepasst.During the revision of the planning, the planning of the eye treatment is adjusted, if necessary, according to the results of the determination of the anatomy of the patient's eye.

In einer weiteren Ausführungsform des Planungsverfahrens wird die Planung der Augenbehandlung durch Sekundäreffekte korrigiert, z. B. Effekte, die sich auf eine Kopplung des Auges des Patienten an das lasergestützte Augenbehandlungssystem, auf Interaktionen zwischen verschiedenen Behandlungsmustern, individuelle Abweichung und/oder Bewegungen beziehen.In a further embodiment of the planning method, the planning of the eye treatment is corrected by secondary effects, e.g. B. Effects related to a coupling of the patient's eye to the laser-based eye care system, to interactions between different treatment patterns, individual deviation and / or movements.

Das Problem wird ferner durch ein Augenbehandlungsverfahren gelöst, das einen Laserstrahl, vorzugsweise einen gepulsten Laserstrahl, zum Behandeln eines Auges des Patienten verwendet.The problem is further solved by an eye treatment method which uses a laser beam, preferably a pulsed laser beam, to treat an eye of the patient.

Ein Augenbehandlungsverfahren wie vorliegend verstanden ist ein Verfahren zum Behandeln von Augengewebe, was zum Beispiel die Cornea, den Limbus, die Pupille oder die Linse, einschließlich der Linsenkapselmembran, umfassen kann. Es kann auch ein anderes Material sein, einschließlich eines künstlichen Materials in einem Auge des Patienten.An ophthalmic treatment method, as understood herein, is a method of treating ocular tissue, which may include, for example, the cornea, the limbus, the pupil, or the lens, including the lens capsule membrane. It may also be another material, including an artificial material in an eye of the patient.

Ein Augenbehandlungsverfahren unter Verwendung eines Laserstrahls kann zu einem Schneideeffekt führen, z. B. durch Photodisruption unter Verwendung eines fokussierten gepulsten Laserstrahls. Es kann zu einem „Klebe”-Effekt oder einer anderen Modifikation des Augengewebes durch Koagulation führen. Ferner kann es zu einem Formgebungseffekt durch Verwenden von Laserablation führen.An ophthalmic procedure using a laser beam can result in a cutting effect, e.g. By photodisruption using a focused pulsed laser beam. It can lead to an "adhesive" effect or other modification of the eye tissue through coagulation. Further, it may result in a shaping effect by using laser ablation.

Gemäß der Erfindung umfasst das Augenbehandlungsverfahren ein wie oben beschriebenes Planungsverfahren. Dies bedeutet, dass das Augenbehandlungsverfahren ein Planungsverfahren umfasst, in dem die Augenbehandlung grundlegend basierend auf der Bestimmung einer Anatomie des Auges des Patienten geplant wird.According to the invention, the eye treatment method comprises a planning method as described above. That is, the ophthalmic treatment method includes a planning method in which the eye treatment is basically planned based on the determination of an anatomy of the patient's eye.

Dieses Augenbehandlungsverfahren vermeidet resultierende zusätzliche Fehler, die auftreten können, wenn der Operateur oder ein anderer Benutzer die Möglichkeit hat, frei in eine Augenbehandlung durch freies Editieren eines Augenbehandlungsmusters, insbesondere eines Schnittmusters, einzugreifen. This eye treatment procedure avoids resulting additional errors that may occur when the surgeon or other user has the opportunity to freely intervene in an eye treatment by freely editing an eye treatment pattern, particularly a pattern.

Vorzugsweise macht das Augenbehandlungsverfahren Gebrauch von einem wie oben beschriebenen lasergestützten Augenbehandlungssystem.Preferably, the ophthalmic procedure uses a laser-assisted ophthalmic system as described above.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform folgt das Augenbehandlungsverfahren, das einen Laserstrahl zum Behandeln eines Auges des Patienten verwendet, einem Arbeitsablauf, der die folgenden Arbeitsschritte umfasst:

– Auswählen eines Patienten,
– Planen der Augenbehandlung mittels eines virtuellen Modellauges,
– Bestimmung einer Anatomie des Auges des Patienten,
– Neuabbilden und Revision der Planung der Laserbehandlung und
– Anwenden einer Laserbehandlung am Auge.

In another preferred embodiment, the ophthalmic treatment method using a laser beam to treat an eye of the patient follows a workflow comprising the following operations:

Selecting a patient,
Planing the eye treatment by means of a virtual model eye,
Determination of an anatomy of the patient's eye,
- remapping and revising the planning of laser treatment and
- Apply a laser treatment on the eye.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Augenbehandlungsverfahrens umfasst der Arbeitsablauf ferner die Arbeitsschritte der Kopplung des Auges des Patienten an ein lasergestütztes Augenbehandlungssystem, vorzugsweise vor der Bestimmung einer Anatomie des Auges des Patienten, und des Abkoppelns des Auges des Patienten von dem lasergestützten Augenbehandlungssystem, vorzugsweise nach der Laserbehandlung.In an advantageous embodiment of the eye treatment method, the workflow further comprises the steps of coupling the patient's eye to a laser-assisted eye treatment system, preferably prior to determining an anatomy of the patient's eye, and uncoupling the patient's eye from the laser-assisted eye treatment system, preferably after the laser treatment ,

Die Kopplung des Auges des Patienten an das lasergestützte Augenbehandlungssystem ist der Startpunkt einer kritischen Phase der Augenbehandlung wegen der potentiellen Schäden, die an dem Auge während dieser Phase verursacht werden können. Es ist offensichtlich, dass ein Vornehmen der Augenbehandlungsplanung an einem virtuellen Modellauge, das in einer speziellen Ausführungsform sogar schon mittels Charakterisierungsdaten des Auges des Patienten, die durch eine separate externe Charakterisierungssession vor der Behandlung erlangt wurden, verfeinert wurde, diese kritische Phase der Augenbehandlung erheblich verkürzt.The coupling of the patient's eye to the laser-assisted eye treatment system is the starting point of a critical phase of eye treatment because of the potential damage that can be caused to the eye during this phase. It is obvious that making eye treatment planning on a virtual model eye, which in a particular embodiment has been refined even using characterization data of the patient's eye obtained through a separate external characterization session prior to the treatment, significantly shortens this critical phase of eye treatment ,

Die Aufgabe, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und ihrer Betriebsmodi sowie vorteilhafte Kombinationen von verschiedenen Merkmalen werden durch Betrachten der folgenden ausführlichen Beschreibung und der Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen offensichtlicher.The object, features and advantages of the present invention and its modes of operation as well as advantageous combinations of various features will become more apparent upon consideration of the following detailed description and embodiments with reference to the accompanying drawings.

Die 1 gibt einen Überblick über eine Ausführungsform des Computerprogrammproduktes gemäß der Erfindung.The 1 gives an overview of an embodiment of the computer program product according to the invention.

Die 2 stellt ein Schema verschiedener Merkmale und ihre Beziehung zueinander einer Ausführungsform des lasergestützten Augenbehandlungssystems dar.The 2 FIG. 12 illustrates a schematic of various features and their relationship to one another of an embodiment of the laser-assisted ophthalmic system. FIG.

Die 3 ist eine detaillierte Ansicht eines Bedienerkonsolenbildschirms eines lasergestützten Augenbehandlungssystems, der eine graphische Benutzeroberfläche anzeigt, die Arbeitsschritte eines kodierten Arbeitsablaufes anzeigt. Die Tabelle 1 veranschaulicht die Abhängigkeit von Schnittparametern von den anatomischen Parametern verschiedener Schnittarten.The 3 Figure 4 is a detailed view of an operator console screen of a laser-assisted eye care system displaying a graphical user interface that displays operations of a coded workflow. Table 1 illustrates the dependence of cutting parameters on the anatomical parameters of different types of cuts.

Die 4a–4d stellen ein erstes Beispiel für ein Planungsverfahren für eine lasergestützte Augenbehandlung und zum Erzeugen von Steuerdaten für ein lasergestütztes Augenbehandlungssystem dar.The 4a - 4d illustrate a first example of a laser assisted eye treatment planning method and control data for a laser-assisted ophthalmic system.

Die 5a–5c stellen ein zweites Beispiel für ein Planungsverfahren für eine lasergestützte Augenbehandlung und zum Erzeugen von Steuerdaten für ein lasergestütztes Augenbehandlungssystem dar.The 5a - 5c illustrate a second example of a laser assisted eye treatment planning method and control data for a laser-assisted ophthalmic system.

Die 1 gibt einen Überblick über eine Ausführungsform des Computerprogrammproduktes gemäß der Erfindung. Sie veranschaulicht die Interaktionen zwischen verschiedenen Sektionen des Computerprogrammproduktes.The 1 gives an overview of an embodiment of the computer program product according to the invention. It illustrates the interactions between different sections of the computer program product.

Es gibt Sektionen zum Speichern von Daten von idealen anatomischen Strukturen, z. B. der anatomischen Strukturen eines virtuellen Modellauges, und von klinischen Zielen. Nach dem Auswählen der geeignetsten Struktur und/oder des geeignetsten Ziels unter diesen Daten werden die ausgewählten Daten verwendet, um ein Standardbehandlungsmuster in einer entsprechenden Sektion anzupassen.There are sections for storing data of ideal anatomical structures, e.g. Anatomical structures of a virtual model eye, and clinical targets. After selecting the most appropriate structure and / or destination among these data, the selected data is used to adjust a standard treatment pattern in a corresponding section.

Unter Verwendung von eingehenden oder detektierten Charakterisierungsdaten werden die tatsächlichen anatomischen Strukturen in einer weiteren Sektion bestimmt. Mit Hilfe dieser bestimmten tatsächlichen anatomischen Strukturen und des angepassten Standardbehandlungsmusters wird ein individuelles Behandlungsmuster in der folgenden Sektion erzeugt. Using incoming or detected characterization data, the actual anatomical structures are determined in another section. With the help of these particular actual anatomical structures and the adapted standard treatment pattern, an individual treatment pattern is generated in the following section.

Das Standardbehandlungsmuster oder das erzeugte individuelle Behandlungsmuster kann ferner durch Sekundäreffekte in einer optionalen Sektion korrigiert werden. Beispiele für derartige Sekundäreffekte sind Effekte, die sich auf eine Kopplung des Auges des Patienten an das lasergestützte Augenbehandlungssystem, auf Interaktionen zwischen verschiedenen Behandlungsmustern, auf eine individuelle Abweichung und/oder auf Bewegungen des Auges des Patienten beziehen.The standard treatment pattern or the generated individual treatment pattern may also be corrected by secondary effects in an optional section. Examples of such secondary effects are effects related to coupling the patient's eye to the laser-assisted eye care system, to interactions between different treatment patterns, to individual deviation and / or to movements of the patient's eye.

Die 2 stellt ein Schema eines Beispiels eines lasergestützten Augenbehandlungssystems 1 gemäß der Erfindung dar, wobei es insbesondere seine Substruktur und verschiedenen Merkmale und die Beziehung zwischen den verschiedenen Merkmalen erläutert.The 2 FIG. 12 is a schematic of an example of a laser-assisted eye treatment system. FIG 1 according to the invention, particularly explaining its substructure and various features and the relationship between the various features.

Ein lasergestütztes Augenbehandlungssystem 1 ist dazu konfiguriert, einen Augenbehandlungsarbeitsablauf auszuführen. Es umfasst eine Laserbehandlungseinheit 2, die eine Laserkonsole 20, ein Laserführungssystem 21, einen Laserapplikator 22 und einen Laser-Fußschalter 23 beinhaltet. Die Laserkonsole 20 umfasst ebenfalls die Laserquelle, d. h. sie erzeugt einen gepulsten Laserstrahl. Für das Beispiel von 2 umfasst sie eine Femtosekunden-Laserquelle, die einen gepulsten Femtosekunden-Laserstrahl erzeugt.A laser-assisted eye treatment system 1 is configured to perform an eye care workflow. It includes a laser treatment unit 2 holding a laser console 20 , a laser guidance system 21 , a laser applicator 22 and a laser footswitch 23 includes. The laser console 20 also includes the laser source, ie it generates a pulsed laser beam. For the example of 2 it includes a femtosecond laser source that generates a pulsed femtosecond laser beam.

Das Laserführungssystem 21 lenkt den Laserstrahl auf eine flexible Art und Weise ab. Es ist beweglich, um den Laserapplikator 22 zu platzieren, der an dem anderweitigen Ende des Laserführungssystems 21, an der erforderlichen Stelle über einem Auge E des Patienten, folgt. Der Patient, in 2 nicht dargestellt, kann auf einem Operationsbett in einer horizontalen Position neben dem lasergestützten Augenbehandlungssystem 1 platziert sein. Das flexible Laserführungssystem 21, das eine Verschiebung des Laserapplikators 22 innerhalb eines dreidimensionalen Raumes in drei Richtungen ermöglicht, wird dann zum Einstellen betätigt, um den Laserapplikator 22 genau über dem Auge E des Patienten zu positionieren. Alternativ dazu kann der Patient in der Position direkt unter dem Laserapplikator 22 platziert werden.The laser guidance system 21 deflects the laser beam in a flexible manner. It is movable to the laser applicator 22 to place at the other end of the laser guidance system 21 , at the required location over an eye E of the patient, follows. The patient, in 2 not shown, can be placed on a surgical bed in a horizontal position next to the laser-assisted eye treatment system 1 be placed. The flexible laser guidance system 21 That is a shift of the laser applicator 22 within a three-dimensional space in three directions is then actuated to adjust to the laser applicator 22 to position exactly above the eye E of the patient. Alternatively, the patient may be in the position just below the laser applicator 22 to be placed.

Um den Laserstrahl zu einem Auge E zu fokussieren, umfasst der Laserapplikator 22 der Laserbehandlungseinheit 2 eine Fokussieroptik (in 2 nicht dargestellt). Die Laserbehandlungseinheit 2 umfasst ferner ein dreidimensionales Fokusverschiebungssystem – für das Beispiel von 2 ist es Teil des Laserführungssystems 21 und/oder des Laserapplikators 22. Es wird durch ein x-y-Scannersystem und ein zusätzliches z-Scannersystem realisiert (in 2 nicht dargestellt).To focus the laser beam to an eye E, the laser applicator comprises 22 the laser treatment unit 2 a focusing optics (in 2 not shown). The laser treatment unit 2 further comprises a three-dimensional focus shift system - for the example of 2 it is part of the laser guidance system 21 and / or the laser applicator 22 , It is realized by an xy scanner system and an additional z-scanner system (in 2 not shown).

Mittels einer Patientenschnittstelle 6 kann dann das Auge des Patienten an das lasergestützte Augenbehandlungssystem 1 gekoppelt werden.By means of a patient interface 6 Then the patient's eye can contact the laser-assisted eye care system 1 be coupled.

Der Laser-Fußschalter 23 des Beispiels wird verwendet, um das Auslösen des gepulsten Laserstrahls zu beherrschen. Insbesondere in einem Notfall ist eine derartige zusätzliche Benutzeroberfläche sehr nützlich, da sie den kürzesten Weg bietet, den Laserstrahl zu unterbrechen.The laser footswitch 23 of the example is used to control the triggering of the pulsed laser beam. Especially in an emergency, such an additional user interface is very useful because it provides the shortest path to interrupt the laser beam.

Das lasergestützte Augenbehandlungssystem 1 umfasst ferner eine Charakterisierungseinheit 3. Für das vorliegende Beispiel umfasst die Charakterisierungseinheit 3 ein Operationsmikroskopsystem 30 und ein OCT(optisches Kohärenztomographie)-System 31, in 2 nicht ausführlich gezeigt, die eine permanente und ausführliche Beobachtung des zu behandelnden Augenbereichs ermöglichen. Insbesondere stellt das OCT-System 31 die Abbildung des Auges E des Patienten bereit, die zum Detektieren der anatomischen Strukturen des Auges E notwendig ist.The laser-assisted eye treatment system 1 further comprises a characterization unit 3 , For the present example, the characterization unit comprises 3 a surgical microscope system 30 and an OCT (Optical Coherence Tomography) system 31 , in 2 not shown in detail, which allow a permanent and detailed observation of the eye area to be treated. In particular, the OCT system provides 31 the image of the eye E of the patient, which is necessary to detect the anatomical structures of the eye E.

Eine Systemsteuerung 7 ist dazu konfiguriert, das lasergestützte Augenbehandlungssystem 1 zu steuern. Die Systemsteuerung 7 ist mit den jeweiligen Merkmalen des lasergestützten Augenbehandlungssystems 1 über Kommunikationspfade 8 gekoppelt. Die Systemsteuerung 7 umfasst eine Speichersektion, in der ein Computerprogrammprodukt 100 gespeichert ist, das dazu konfiguriert ist, eine Systemsteuerung 7 vorzugsweise eines lasergestützten Augenbehandlungssystems 1 durch eine Routine zur Planung der Augenbehandlung, die grundlegend auf einer Anatomie eines Auges E des Patienten basiert, zu kodieren.A system control 7 is configured to use the laser-assisted eye treatment system 1 to control. The system control 7 is consistent with the particular features of the laser-assisted eye care system 1 via communication paths 8th coupled. The system control 7 comprises a memory section in which a computer program product 100 that is configured to a system controller 7 preferably a laser-assisted eye treatment system 1 is coded by a routine for planning eye treatment based fundamentally on an anatomy of a patient's eye E.

Das Computerprogrammprodukt 100 ist ferner dazu konfiguriert, die Systemsteuerung 7 durch eine Routine für eine Planung der Augenbehandlung grundsätzlich in Bezug auf ein klinisches Ziel und auf eine ideale anatomische Struktur und für eine neu abgebildete und geprüfte Planung der Augenbehandlung grundsätzlich in Bezug auf eine detektierte tatsächliche anatomische Struktur des Auges E des Patienten zu kodieren.The computer program product 100 is also configured to control the system 7 through a routine eye care planning routine, with respect to a clinical goal and ideal anatomical structure, and for a newly designed and tested ophthalmology planning basically with respect to a detected actual anatomical structure of the patient's eye E.

Wenn das Auge E des Patienten an das lasergestützte Augenbehandlungssystem 1 angekoppelt wird, ist das Computerprogrammprodukt 100 ferner dazu konfiguriert, die Systemsteuerung 7 durch eine Routine zum Korrigieren der Planung der Augenbehandlung durch Effekte, die sich auf eine Kopplung des Auges E des Patienten an das lasergestützte Augenbehandlungssystem 1 beziehen, zu kodieren.When the patient's eye E to the laser-assisted eye treatment system 1 is the computer program product 100 also configured to the Control Panel 7 through a routine for correcting the planning of eye treatment by effects, based on a coupling of the patient's eye E to the laser-assisted eye treatment system 1 relate to encode.

Ferner ist das Computerprogrammprodukt 100 dazu konfiguriert, die Systemsteuerung 7 durch eine Routine zum Korrigieren der Planung der Augenbehandlung durch Effekte, die sich auf eine Interaktion zwischen verschiedenen Behandlungsmustern, auf eine individuelle Abweichung oder auf die Bewegungen des Auges des Patienten beziehen, zu kodieren.Further, the computer program product 100 configured to the Control Panel 7 by a routine for correcting the planning of eye treatment by effects related to an interaction between different treatment patterns, to an individual deviation or to the movements of the eye of the patient.

Das lasergestützte Augenbehandlungssystem 1 umfasst ferner eine erste Bedienerkonsole 4, die eine erste graphische Benutzeroberfläche 41 anzeigt, die von der Systemsteuerung 7 über einen Kommunikationspfad 8 bereitgestellt wird.The laser-assisted eye treatment system 1 also includes a first operator console 4 , which is a first graphical user interface 41 indicates that from the Control Panel 7 via a communication path 8th provided.

Das lasergestützte Augenbehandlungssystem 1 umfasst ferner eine zweite Bedienerkonsole 5, die eine zweite graphische Benutzeroberfläche anzeigt, die von der Systemsteuerung 7 für diese zweite Bedienerkonsole 5 bereitgestellt ist. Diese zweite graphische Benutzeroberfläche 51 ist dazu konfiguriert, eine Teilmenge von Informationen aus einem Gesamtsatz von für den Augenbehandlungsarbeitsablauf benötigten Informationen zu kommunizieren, insbesondere, um eine Teilmenge zu kommunizieren, die während der kritischen Arbeitsschritte der Augenbehandlung unter Verwendung des gepulsten Femtosekunden-Laserstrahls zum Schneiden von Augengewebe diesbezüglich verwendet wird. Die zweite Bedienerkonsole 5, die die zweite graphische Benutzeroberfläche 51 anzeigt, ist in der Nähe der mikrochirurgischen Arbeitsstelle angeordnet und somit dem Operateur, der die Laserbehandlung des Auges E des Patienten ausführt, leicht zugänglich.The laser-assisted eye treatment system 1 further includes a second operator console 5 which displays a second graphical user interface provided by the Control Panel 7 for this second operator console 5 is provided. This second graphical user interface 51 is configured to communicate a subset of information from a set of information needed for the eye care workflow, in particular to communicate a subset used during the critical eye treatment procedures using the pulsed femtosecond laser beam to cut eye tissue therefor. The second operator console 5 which is the second graphical user interface 51 is located in the vicinity of the microsurgical workstation and thus easily accessible to the surgeon who performs the laser treatment of the patient's eye E.

Der Operateur kann somit die zweite graphische Benutzeroberfläche, die die Informationen der Teilmenge auf eine deutliche und strukturierte Art und Weise anzeigt, verwenden, um die Ergebnisse der Detektion der anatomischen Strukturen des Auges E zu überprüfen, die durch die Bilderfassung des Auges E des Patienten mithilfe des OCT-Systems 31 geliefert werden, und um die vorgeschlagenen Behandlungsmuster zu überprüfen, die grundsätzlich basierend auf der detektierten Anatomie durch die Routine geplant werden, mit der die Systemsteuerung 7 durch das Computerprogrammprodukt 100 kodiert wurde. Der Operateur kann ferner eingreifen, wenn er durch Prüfen der detektierten anatomischen Strukturen des Auges E erwägt, dass eine Modifikation benötigt wird.The operator may thus use the second graphical user interface, which displays the information of the subset in a clear and structured manner, to verify the results of the detection of the anatomical structures of the eye E using the image capture of the patient's eye E. of the OCT system 31 and to review the proposed treatment patterns, which are basically planned based on the anatomy detected by the routine with which the system control 7 through the computer program product 100 was coded. The surgeon may further intervene by considering, by examining the detected anatomical structures of the eye E, that a modification is needed.

Sobald das vorgeschlagene Behandlungsmuster bestätigt ist, startet der Operateur die Laserbehandlung des Auges unter Verwendung dieses Behandlungsmusters, das grundsätzlich auf den tatsächlichen anatomischen Strukturen des Auges E des Patienten basiert.Once the proposed treatment pattern is confirmed, the operator initiates the laser treatment of the eye using this treatment pattern, which is basically based on the actual anatomical structures of the patient's eye E.

Die 3 ist eine ausführliche Ansicht einer graphischen Benutzeroberfläche, insbesondere einer zweiten graphischen Benutzeroberfläche 51 eines zweiten Bedienerkonsolenbildschirms 5 eines lasergestützten Augenbehandlungssystems. Sie veranschaulicht die Anordnung von Bildern in einem Ein- und Ausblendemodus auf dieser zweiten graphischen Benutzeroberfläche des zweiten Bedienerkonsolenbildschirms 5, die einem Arbeitsablauf für die lasergestützte Augenbehandlung folgt, der in dem lasergestützten Augenbehandlungssystem kodiert ist und verschiedene Arbeitsschritte umfasst, insbesondere die Arbeitsschritte:

– Behandlung planen
– Kopplung
– Anatomie bestimmen
– (Neuabbilden und) Revision
– Laserbehandlung

The 3 is a detailed view of a graphical user interface, in particular a second graphical user interface 51 a second operator panel screen 5 a laser-assisted eye treatment system. It illustrates the arrangement of images in a fade-in and fade-out mode on this second graphical user interface of the second operator panel screen 5 which follows a laser-assisted eye treatment workflow coded in the laser-assisted eye-treatment system and comprises various work steps, in particular the steps of:

- plan treatment
- Coupling
- Determine anatomy
- (remapping and) revision
- Laser treatment

Die 3 veranschaulicht ebenfalls die Anwendung des lasergestützten Augenbehandlungsverfahrens zum Erzeugen von Laserschnitten in einem Augengewebe eines Auges des Patienten.The 3 also illustrates the use of the laser-assisted ophthalmic procedure to produce laser cuts in an eye tissue of an eye of the patient.

Als ein Teil des lasergestützten Augenbehandlungsverfahrens, aber alternativ dazu auch als ein unabhängiges Verfahren zur Erzeugung von Steuerdaten und/oder als ein unabhängiges Planungsverfahren für eine lasergestützte Augenbehandlung eines Auges des Patienten, umfasst es die folgenden Schritte:

– Die räumliche Positionsplanung der Laserschnitte wird in einem „Behandlung planen”-Schritt grundsätzlich auf klinischen Zielen basierend und in Bezug auf ideale anatomische Strukturen durchgeführt, die den in der Tabelle 1 gegebenen Beziehungen folgen.
– Nach der Kopplung eines Auges des Patienten an das lasergestützte Augenbehandlungssystem, wird eine Bilderfassung des Auges des Patienten vorgenommen, um die Anatomie des Auges des Patienten zu bestimmen. Die detektierten Daten können überprüft und korrigiert werden, dann wird die Detektion von anatomischen Strukturen bestätigt. Bei diesem Beispiel wird die Anatomie durch Scans einer optischen Kohärenztomographie(OCT)-Einheit definiert, wobei die OCT-Einheit Teil des lasergestützten Augenbehandlungssystems ist.

As part of the laser-assisted eye treatment method, but alternatively as an independent method for generating control data and / or as an independent planning method for a laser-assisted eye treatment of a patient's eye, it comprises the following steps:

Spatial position planning of the laser cuts is basically performed in a "plan treatment" step based on clinical goals and with respect to ideal anatomical structures that follow the relationships given in Table 1.
After coupling a patient's eye to the laser-assisted eye care system, an image acquisition of the patient's eye is made to determine the anatomy of the patient's eye. The detected data can be checked and corrected, then the detection of anatomical structures is confirmed. In this example, anatomy is defined by scans of an optical coherence tomography (OCT) unit, where the OCT unit is part of the laser-assisted eye treatment system.

Alternativ dazu können die anatomischen Strukturen des Auges des Patienten vor der lasergestützten Augenbehandlung bestimmt werden, wobei die detektierten Daten für die Berechnung verwendet werden können.

– Die absolute räumliche Position der Schnitte wird dann automatisch relativ zu diesen anatomischen Strukturen berechnet. In der Prüfphase kann der Operateur die absolute räumliche Position der Schnitte ansehen und bestätigen. Falls Korrekturen benötigt werden, kann der Operateur die Detektion der anatomischen Oberflächen oder Parameter, die die Schnitte in Bezug auf die anatomischen Strukturen definieren, korrigieren. Es ist nicht möglich, die absolute Position der Laserschnitte direkt zu manipulieren.

Alternatively, the anatomical structures of the patient's eye may be determined prior to laser-assisted eye treatment, where the detected data may be used for the calculation.

The absolute spatial position of the incisions is then automatically calculated relative to these anatomical structures. During the test phase, the surgeon can view and confirm the absolute spatial position of the sections. If corrections are needed, the surgeon may correct the detection of the anatomical surfaces or parameters that define the cuts relative to the anatomical structures. It is not possible to directly manipulate the absolute position of the laser cuts.

Tabelle 1 veranschaulicht die Abhängigkeit von Augenbehandlungsparametern, insbesondere der Schnittparameter, von den anatomischen Parametern und von klinischen Zielen für verschiedene Schnittarten.Table 1 illustrates the dependency of eye care parameters, in particular the cutting parameters, anatomical parameters and clinical goals for different types of cuts.

Alle Schnittparameter basieren mindestens auf einem der Folgenden:

– einem klinischen Ziel,
– einer Position relativ zu einer anatomischen Struktur,
– einer Position relativ zu einem oder mehreren anderen Schnitten.

All cutting parameters are based on at least one of the following:

- a clinical objective,
A position relative to an anatomical structure,
A position relative to one or more other sections.

Die 4a–4d stellen ein erstes Beispiel für ein Planungsverfahren für eine lasergestützte Augenbehandlung und zum Erzeugen von Steuerdaten für ein lasergestütztes Augenbehandlungssystem dar: Sie veranschaulichen die Planung einer Kapsulotomie durch eine lasergestützte Augenbehandlung mithilfe einer graphischen Benutzeroberfläche 51 einer Bedienerkonsole 5 eines lasergestützten Augenbehandlungssystems 1.The 4a - 4d These are a first example of a laser-assisted eye treatment planning process and control data for a laser-assisted eye treatment system. They illustrate the planning of a capsulotomy using laser-assisted eye treatment using a graphical user interface 51 an operator panel 5 a laser-assisted eye treatment system 1 ,

An Position 401 von 4a ist der Durchmesser der Kapsulotomie ein durch den Operateur bestimmtes klinisches Ziel. An Position 402 kann die Kapsulotomie zum Limbus, zur Pupille oder zur Linsenform zentriert werden.At position 401 from 4a the diameter of the capsulotomy is a clinical target determined by the surgeon. At position 402 The capsulotomy may be centered on the limbus, pupil or lens mold.

Nach der Bilderfassung, z. B. durch das OCT-System 31, bestätigt und korrigiert der Operateur die Detektion der vorderen Kapselmembran an Position 403 von 4b.After the image capture, z. By the OCT system 31 , the surgeon confirms and corrects the detection of the anterior capsule membrane at position 403 from 4b ,

An Position 404 von 4c wird eine abschließende Korrektur auf der Basis eines kreisförmigen Scans der vorderen Kapselmembran durchgeführt, um Oberflächenunregelmäßigkeiten zu berücksichtigen.At position 404 from 4c a final correction is made on the basis of a circular scan of the anterior capsule membrane to account for surface irregularities.

An Position 405 von 4d wird die absolute räumliche Position der Kapsulotomie in dem abschließenden Prüfbildschirm dargestellt.At position 405 from 4d the absolute spatial position of the capsulotomy is displayed in the final test screen.

Die 5a–5c stellen ein zweites Beispiel für ein Planungsverfahren für eine lasergestützte Augenbehandlung und zum Erzeugen von Steuerdaten für ein lasergestütztes Augenbehandlungssystem dar: Sie veranschaulichen die Planung einer Linsenfragmentierung durch eine lasergestützte Augenbehandlung mithilfe einer graphischen Benutzeroberfläche 51 einer Bedienerkonsole 5 eines lasergestützten Augenbehandlungssystems 1.The 5a - 5c Figure 2 illustrates a second example of a laser assisted eye treatment planning method and control data for a laser-assisted ophthalmic system. They illustrate the planning of lens fragmentation by laser-assisted ophthalmology using a graphical user interface 51 an operator panel 5 a laser-assisted eye treatment system 1 ,

An Position 501 von 5a wird der Durchmesser der Linsenfragmentierung durch den Operateur ausgewählt. Der Durchmesser der Fragmentierung ist ein klinisches Ziel: Klinische Ziele sind nur indirekt von den anatomischen Strukturen abhängig. Der Durchmesser muss sich innerhalb der Sicherheitszonen befinden, um die Kapselmembranen nicht zu beschädigen. Die Linsenfragmentierung wird dann automatisch zur Kapsulotomie zentriert. Das an Position 502 gewählte Muster ist ein klinisches Ziel.At position 501 from 5a the diameter of the lens fragmentation is selected by the surgeon. The diameter of the fragmentation is a clinical goal: Clinical targets are only indirectly dependent on the anatomical structures. The diameter must be within the safety zones so as not to damage the capsule membranes. The lens fragmentation is then automatically centered for capsulotomy. The at position 502 chosen pattern is a clinical target.

An Position 503 werden die vordere und die hintere Schnitttiefe und somit die Behandlungstiefe durch die Sicherheitszonen relativ zu der vorderen und der hinteren Kapselmembran bestimmt.At position 503 For example, the anterior and posterior depths of cut, and thus the depth of treatment, are determined by the safety zones relative to the anterior and posterior capsule membranes.

Nach der Kopplung muss der Operateur die Bestimmung der Anatomie nur korrigieren und bestätigen, wie in Position 504 von 5b dargestellt ist. After the coupling, the surgeon only needs to correct and confirm the determination of the anatomy, as in position 504 from 5b is shown.

An Position 505 von 5c wird die absolute räumliche Position der Linsenfragmentierung in dem abschließenden Prüfbildschirm dargestellt.At position 505 from 5c the absolute spatial position of the lens fragmentation is displayed in the final test screen.

Die oben erwähnten und in mehreren Ausführungsformen erläuterten Merkmale der Erfindung sind nicht nur in Kombinationen anwendbar, die in den Ausführungsbeispielen erläuterten wurden, sondern auch in anderen Kombinationen oder alleine, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu überschreiten.The above-mentioned and explained in several embodiments features of the invention are applicable not only in combinations that have been explained in the embodiments, but also in other combinations or alone, without exceeding the scope of the present invention.

Ein Merkmal, das sich auf das System bezieht und dafür beschrieben ist, ist in Analogie in dem relevanten Verfahren anwendbar, während Verfahrensmerkmale als funktionelle Merkmale des entsprechend beschriebenen Systems eingesetzt werden können. Schnittart Parameter In Abhängigkeit zu Kapsulotomie Zentrierung Pupille, Limbus der Linsenform Durchmesser klinischem Ziel Schnitttiefe Position und Unregelmäßigkeit der vorderen Kapselmembran Laterale Sicherheitszone Iris Linsenfragmetierung Muster klinischem Ziel Durchmesser klinischem Plan oder Sicherheitszone zu Pupille Laterale Sicherheitszone Iris Vordere Sicherheitszone vorderer Kapselmembran Hintere Sicherheitszone hinterer Kapselmembran Primärer Zugangsschnitt und Parazentesen Axialer Winkel klinischem Ziel Radiale Position Limbus Breite klinischem Ziel Form Breite Schnitttiefe klinischem Ziel Bogenförmige (Ein)schnitte Bogenmittelpunkt Limbus Bogenradius klinischem Ziel Bogenlänge (in Grad) klinischem Ziel Bogenwinkelposition klinischem Ziel Tab. 1 A feature related to and described for the system is analogously applicable in the relevant method, while process features may be employed as functional features of the system described accordingly. Cut parameter Depending on capsulotomy centering Pupil, limbus of the lens form diameter clinical goal cutting depth Position and irregularity of the anterior capsule membrane Lateral safety zone iris Linsenfragmetierung template clinical goal diameter clinical plan or safety zone to pupil Lateral safety zone iris Front security zone front capsule membrane Rear security zone rear capsule membrane Primary access incision and paracentesis Axial angle clinical goal Radial position limbo width clinical goal shape width cutting depth clinical goal Arched cuts Arc center limbo arc radius clinical goal Arc length (in degrees) clinical goal Arc angle position clinical goal Tab. 1

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2236109 B1 [0009]

Claims

Computer program product ( 100 ) for controlling a laser-assisted eye treatment, characterized in that it is configured to provide a system control ( 7 ), preferably a laser-assisted eye treatment system ( 1 ), with a routine for planning the eye treatment, which is basically based on an anatomy of an eye (E) of the patient to encode.

Computer program product ( 100 ) according to claim 1, characterized in that it is further configured to control the system controller ( 7 ) by a routine for planning the eye treatment basically with respect to a clinical target and to an ideal anatomical structure and for remapping and checking the eye treatment basically with respect to a detected actual anatomical structure of the patient's eye (E).

Computer program product ( 100 ) according to claim 1 or 2, characterized in that it is further configured to control the system controller ( 7 ) by a routine for correcting the planning of the eye treatment by secondary effects, in particular effects, which are based on a coupling of the patient's eye (E) to the laser-based eye treatment system ( 1 ), and / or effects related to an interaction between different treatment patterns, and / or effects related to movements, and / or effects related to an individual deviation.

Computer program product ( 100 ) according to any one of claims 1 to 3, comprising a section for storing data of at least one ideal anatomical structure, a section for storing at least one clinical target, a section for storing and adjusting standard treatment patterns, a section for treating and storing incoming Characterization data for determining actual anatomical structures, a section for generating an individual treatment pattern, and preferably a section for correcting the standard treatment pattern or the individual treatment pattern by secondary effects.

Computer program product ( 100 ) according to one of claims 1 to 4, which is available in one of the following states: - stored in a memory section of the system controller ( 7 ); Stored on a storage device and configured to communicate via an internal and / or external communication path ( 8th ) to the control panel ( 7 ) to be communicated.

Laser-assisted eye treatment system ( 1 ) for performing an eye treatment workflow, comprising: - a laser treatment unit ( 2 . 20 . 21 . 22 . 23 ) with a laser source, which generates a laser beam, preferably a pulsed laser beam, a focusing optics and a three-dimensional focus shifting system, - a system controller ( 7 ) configured to provide the laser-assisted eye care system ( 1 ), characterized in that the system control ( 7 ) by the computer program product ( 100 ) is encoded according to one of claims 1 to 5.

Laser-assisted eye treatment system ( 1 ) according to claim 6, further comprising a characterization unit ( 3 ) full.

Laser-assisted eye treatment system ( 1 ) according to claim 6 or 7, characterized in that an eye treatment work flow into the system control ( 7 ) comprising the following steps: - planning the treatment - determination of the anatomy of the eye (E) of the patient - revision of the planning - laser treatment according to the planning.

Laser-assisted eye treatment system ( 1 ) according to one of claims 6 to 8, further comprising a coupling unit ( 6 ) for establishing a defined relationship between the laser-based eye care system ( 1 ) and an eye to be treated (E) of the patient, and in the system control ( 7 ) encoded eye treatment workflow, preferably a step of the Coupling of the patient's eye (E) to the laser-assisted eye treatment system ( 1 ) prior to the step of determining the anatomy.

Laser-assisted eye treatment system ( 1 ) according to one of claims 6 to 9, wherein the system controller ( 7 ) includes predefined settings, wherein the predefined settings are preferably categorized.

Laser-assisted eye treatment system ( 1 ) according to any one of claims 6 to 10, further comprising a first operator console ( 4 ), which is set up, a first graphical user interface ( 41 ) displayed by the Control Panel ( 7 ) and is configured to communicate information needed for the eye care workflow, and preferably a second operator console ( 5 ) arranged to set up a second graphical user interface ( 51 ) displayed by the Control Panel ( 7 ) and configured to communicate a subset of information from a total set of information needed for the eye care workflow.

Laser-assisted eye treatment system ( 1 ) according to one of claims 6 to 11, wherein the first graphical user interface ( 41 ) of the first operator console ( 4 ) and / or the second graphical user interface ( 51 ) of the second operator console ( 5 ) are configured to display composite images, and wherein different categories of the composite images are preferably periodically overlaid.

Method for generating control data for a laser-assisted eye treatment system ( 1 ), wherein the control data comprises an eye treatment pattern, wherein the eye treatment pattern is fundamentally scheduled based on the determination of an anatomy of the patient's eye (E).

The method for generating control data of claim 13, wherein an eye treatment pattern is basically scheduled with respect to a clinical target and an ideal anatomical structure, and / or the eye treatment pattern is fundamentally new with respect to a detected actual anatomical structure after determining the anatomy of the patient's eye is shown and checked.

A method for generating control data according to claim 13 or 14, wherein the eye treatment pattern is corrected by secondary effects, preferably based on a coupling of the patient's eye (E) to the laser-assisted eye treatment system ( 1 ) and / or on interactions between different treatment patterns and / or on an individual deviation and / or on movements of the eye (E) of the patient.

A method of generating control data according to any one of claims 13 to 15, for controlling a laser-assisted ophthalmic system ( 1 ) according to one of claims 6 to 12 is used.

A method of laser assisted eye treatment of a patient's eye (E), wherein the eye treatment is basically scheduled based on the determination of an anatomy of the patient's eye (E).

A planning method according to claim 17, wherein a planning of the eye treatment with respect to a clinical target and an ideal anatomical structure is performed and / or the planning of the eye treatment after the determination of the anatomy of the eye (E) of the patient basically with respect to a detected actual anatomical structure is remapped and checked.

A planning method according to claim 17 or 18, which corrects the planning of the eye treatment by secondary effects, which is preferably based on a coupling of the patient's eye (E) to the laser-assisted eye treatment system ( 1 ) and / or on interactions between different treatment patterns and / or on an individual deviation and / or on movements of the eye (E) of the patient.

An eye treatment method using a laser beam to treat an eye (E) of the patient and comprising a planning method according to any one of claims 17 to 19.