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Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Behandlung eines Auges, insbesondere eines an Fehlsichtigkeit erkrankten Auges. Insbesondere betrifft die Erfindung ein System zur Behandlung eines an Keratokonus erkrankten Auges mit einem refraktiven Korrekturbedarf in Bezug auf eine refraktiv korrigierte Form (Zielgeometrie).
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Zur Behandlung eines an Keratokonus erkrankten Auges ist es bekannt, die degenerierte Augenhornhaut durch Kollagenquervernetzung zu stabilisieren.
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In der
US2008/0039769A1 wird ein Verfahren zur Behandlung eines an Keratokonus erkrankten Auges beschrieben, bei dem ein Stoff in das Auge eingebracht wird und durch Erwärmung des Stoffes eine Reaktion zur Stabilisierung der Augenhornhaut ausgelöst wird.
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In der
WO2011/138031A1 wird ein Verfahren zur Stabilisierung der Augenhornhaut beschrieben, bei dem eine Kollagenquervernetzung mit einem Femtosekundenlaser erreicht wird.
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Nachteilig an den beschriebenen Verfahren ist, dass zwar der Keratokonus durch Stabilisierung der Augenhornhaut behandelt, die Fehlsichtigkeit aber nicht behoben wird.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, die die Nachteile des Standes der Technik vermeidet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Danach wird die Aufgabe gelöst durch ein System zur Behandlung eines Auges - insbesondere eines an Keratokonus erkrankten Auges - mit einem refraktiven Korrekturbedarf in Bezug auf eine refraktiv korrigierte Form, umfassend eine Quervernetzungseinrichtung umfassend: eine Einrichtung zur Stabilisierung der Hornhaut des Auges durch Vernetzen der Kollagenfasern der Hornhaut und ein personalisiertes Patienteninterface, das eingerichtet ist, mit dem Auge in Kontakt gebracht zu werden, wobei das personalisierte Patienteninterface so geformt ist, dass es das (erkrankte) Auge bei Kontakt in eine erste vorbestimmte Form zwingt, die so gewählt ist, dass nach Behandlung durch die Quervernetzungseinrichtung und Abnahme des personalisierten Patienteninterfaces das Auge in der refraktiv korrigierten Form stabilisiert ist.
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Ein Auge mit einem refraktiven Korrekturbedarf in Bezug auf eine refraktiv korrigierte Form weist eine Geometrie auf, die dazu führt, dass Abbildungsfehler auftreten. Wenn das Auge die refraktiv korrigierte Form aufwiese, würde es nicht zu diesen Abbildungsfehlern kommen. Das Erreichen der refraktiv korrigierten Form ist daher das Ziel einer Behandlung, die auf die Korrektur der Abbildungsfehler zielt. Die refraktiv korrigierte Form wird daher auch Zielform bzw. Zielgeometrie genannt. Die Zielform kann auch eine Form sein, in der Abbildungsfehler reduziert werden, ohne dass diese komplett behoben wären.
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Das System zur Behandlung des Auges weist eine Einrichtung zur Stabilisierung der Hornhaut des Auges durch Vernetzen der Kollagenfasern der Hornhaut auf. Eine solche Einrichtung ist beispielsweise aus den zuvor erwähnten Dokumenten des Standes der Technik bekannt, insbesondere von den Erfindern Russmann oder Peymann unter Verwendung eines Lasers. Daneben können auch Einrichtungen zur Ausführung einer Riboflavin-Quervernetzung mit UVA-Licht genutzt werden. Durch eine solche Einrichtung zur Stabilisierung der Hornhaut des Auges wird durch Vernetzen der Kollagenfasern der Hornhaut die Hornhaut des Auges wieder lokal stabilisiert. Ein Keratokonus, bei dem die Hornhaut aufgrund der Schwächung immer dünner und spitzer wird, kann hiermit aufgehalten werden, da die Hornhaut nun wieder stabilisiert ist und eine weitergehende Deformation der Hornhaut für eine gewisse Zeit vermieden wird.
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Das System zur Behandlung des Auges weist weiterhin ein personalisiertes Patienteninterface auf. Ein Patienteninterface stellt die Schnittstelle zwischen der Einrichtung zur Stabilisierung der Hornhaut und dem Auge auf. Es können hierzu Kontaktgläser eingesetzt werden, durch die der Strahlengang der genutzten Lichtquellen geführt werden. Die Kontaktgläser können in Fassungen angeordnet sein. Diese Fassungen können bevorzugt mit der Einrichtung zur Stabilisierung der Hornhaut des Auges verbunden sein. Durch das Austauschen von Kontaktgläsern in der Fassung können durch den Einsatz von personalisierten Kontaktgläsern personalisierte Patienteninterface bereitgestellt werden.
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Das personalisierte Patienteninterface zwingt das Auge in eine erste vorbestimmte Form. Beispielsweise formt ein Kontaktglas bei Interaktion mit dem Auge das Auge in eine Form, die der Oberfläche des Kontaktglases bei Berührung mit dem Auge entspricht. Die Form des personalisierten Patenteninterfaces wird nun so gewählt, dass nach Behandlung durch die Quervernetzungseinrichtung und Abnahme des personalisierten Patienteninterfaces das Auge in der refraktiv korrigierten Form stabilisiert ist. Beispielsweise kann durch ein Kontaktglas die Hornhaut in eine Form gezwungen werden, die bereits der refraktiv korrigierten Form entspricht. Durch Stabilisierung der Hornhaut in dieser Form verharrt das stabilisierte Auge dann in dieser Zielform. Die erste vorbestimmte Form des personalisierten Patienteninterfaces und die refraktiv korrigierte Form entsprechen sich in diesem Fall.
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Durch die Stabilisierung des Auges durch lokales bzw. regionales Vernetzen der Kollagenfasern der Hornhaut kann es aber auch dazu kommen, dass nach Abnahme des personalisierten Patienteninterfaces das Auge nicht vollständig in der Form, in der es durch das Patienteninterface gezwungen war zu verharren, stabilisiert ist. Das Vernetzen der Kollagenfasern führt nur zu einer endlichen Versteifung der Kornea. In diesem Fall relaxiert das Auge in eine Form zwischen der ursprünglichen Form und der durch das Patienteninterface erzwungenen Form (zurück). Durch die Wahl einer ersten vorbestimmten Form, die diesen Grad der Relaxation nach Abnahme des Patienteninterfaces berücksichtigt, kann das Auge in dieser „überkompensierten“ Form durch Vernetzung der Hornhaut stabilisiert werden, und nach Abnahme des Patienteninterfaces relaxiert das Auge in die refraktiv korrigierte Form zurück.
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Durch dieses System kann damit ein Behandlungssystem bereitgestellt werden, bei dem die Stabilisierung der Hornhaut und eine erforderliche refraktive Korrektur in einem Schritt ausgeführt werden können.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Behandlungssystem vorgesehen, bei dem das personalisierte Patienteninterface ein personalisiertes Kontaktglas umfasst. Das Kontaktglas ist bevorzugt in einer Fassung einsetzbar. Das Kontaktglas mit seiner patienten-individuellen Wölbung bzw. Form ist in diesem Fall auch gleichzeitig die Koppelstelle für die Lichtquelle, insbesondere den Laser.
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Wenngleich verschiedenste Fertigungsverfahren denkbar sind, wird das Patienteninterface bevorzugt durch 3-D-Druck oder durch Schneiden mittels fs-Laser individuell hergestellt. Es kann auch durch Auswahl eines konfektionierten Patienteninterfaces personalisiert werden. Hierdurch können korrigierte Formen durch Auswahl der Radien der Kontaktgläser oder des Patienteninterface individualisiert werden.
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Besonders bevorzugt wird dabei ein Standardsatz von Kontaktgläsern eingesetzt, der in Abhängigkeit der zu erreichenden Korrekturen für beliebige Augen einsetzbar ist und auf diese Weise durch Auswahl der einzelnen Kontaktgläser mit unterschiedlichen Radien aus diesem Satz individualisiert werden kann. Auf diese Weise ist eine einfache Lösung für die Individualisierung des Patienteninterfaces bereitgestellt worden.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst das personalisierte Patienteninterface eine Ansaugeinrichtung. Hierdurch ist es möglich, die Luft, die zwischen dem Auge und dem Patienteninterface verbleibt, zu entfernen. Dadurch wird erreicht, dass das Auge nochmals genauer in die durch das Patienteninterface vorgegebene Form gezwungen wird.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst die Quervernetzungseinrichtung eine Laservorrichtung mit mindestens einem Laser und einem Behandlungsstrahlengang. Bevorzugt umfasst die Quervernetzungseinrichtung auch eine Einrichtung zum Scannen (x-y-Richtung) und zur Fokusverstellung (z-Richtung) des Lasers, so dass der Laser bzw. der Behandlungsstrahlengang im gesamten Auge, insbesondere in der gesamten Hornhaut des Auges, bewegbar und fokussierbar ist. Hierdurch ist es möglich, die Quervernetzung mit einem Laser durch das Kontaktglas an dem fixierten Auge auszuführen. Der Behandlungsstrahlengang geht dabei durch das Kontaktglas hindurch.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Laservorrichtung so ausgebildet, dass der Laserstrahl der Laservorrichtung in der Hornhaut des Auges einen Wellenlängenbereich zwischen 200 nm bis 2000 nm, insbesondere 200 nm bis 400 nm aufweist. Besonders bevorzugt ist die Laservorrichtung so ausgebildet, dass der Laserstrahl der Laservorrichtung in der Hornhaut des Auges einen Wellenlängenbereich zwischen 260 nm und 310 nm oder ein ganzzahliges Vielfaches davon umfasst. Die Anregung kann hierbei entweder mit einer Wellenlänge erfolgen, wenn hierbei eine Multiphotonenanregung bewirkt wird, oder bei einer 2-Wellenlängenanregung wird eine erste Wellenlänge von 260 nm bis 310 nm gewählt und eine zweite Wellenlänge, die nur ausreichen muss, das Molekül zu ionisieren. Als Laser werden bevorzugt fs-Laser oder ps-Laser eingesetzt.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Laservorrichtung so ausgebildet, dass durch den Laser zwei disjunkte Wellenlängenbereiche pulsweise emittierbar sind und der Behandlungsstrahlengang eine Verzögerungsstrecke für den längerwelligen der beiden Wellenlängenbereiche zur Erzeugung eines zeitlichen Versatzes zwischen den Pulsen auf der Hornhaut des Auges aufweist, insbesondere einen zeitlichen Pulsabstand von weniger als 10 ps, vorzugsweise weniger als 2 ps.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist eine Korrektureinrichtung vorgesehen, die eine Steuereinrichtung umfasst, die eingerichtet ist, einen Ist-Wert der Form des Auges zu ermitteln und mit einem Soll-Wert für die refraktiv korrigierte Form des Auges zu vergleichen und eingerichtet ist, die Behandlung durch die Quervernetzungseinrichtung so lange fortzusetzen, bis die gewünschte refraktiv korrigierte Form des Auges erreicht ist.
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Der Ist-Wert der Form des Auges ist die Form, die das Auge im Zeitpunkt der Messung aufweist, während der Soll-Wert der refraktiv korrigierten Form entspricht, die das Auge nach der Behandlung einnehmen soll. Bevorzugt wird der Ist-Wert in einer Messung ermittelt, bei der das Patienteninterface vom Auge abgenommen ist. So kann iterativ das Behandlungsergebnis erreicht werden und in beliebiger Genauigkeit das Erreichen des Behandlungsziels überprüft werden.
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Bevorzugt erfolgt die Behandlung durch die Quervernetzungseinrichtung ortsaufgelöst moduliert. Hierbei wird bevorzugt der Grad der applizierten Quervernetzung in Abhängigkeit vom Ort auf und in der Hornhaut gesteuert. Hierdurch können unterschiedliche Orte in dem Auge durch die Quervernetzungseinrichtung unterschiedlich stark quervernetzt werden, wodurch eine nochmals stabilere refraktiv korrigierte Form des Auges erreicht werden kann.
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Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung und/oder Bereitstellung eines personalisierten Patienteninterfaces wobei folgende Schritte vorgesehen sind:
- - Erfassen des refraktiven Korrekturbedarfs des Auges und einer refraktiv korrigierten Form als Zielgeometrie der Behandlung;
- - Bestimmen einer ersten vorbestimmten Form, die nach der zu erwartenden Relaxation des Auges nach der Behandlung durch die Quervernetzungseinrichtung dazu führt, dass das Auge in die refraktiv korrigierte Form relaxiert;
- - Herstellung und/oder Bereitstellung eines personalisierten Patienteninterfaces (20) mit der ersten vorbestimmten Form.
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Auf diese Weise ist es möglich, ein personalisiertes Patienteninterface herzustellen bzw. bereitzustellen, das in einem erfindungsgemäßen System zur Behandlung des Auges eingesetzt werden kann.
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Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Behandlung eines Auges, insbesondere eines an Keratokonus oder anderen Fehlsichtigkeiten erkrankten Auges mit einem refraktiven Korrekturbedarf in Bezug auf eine refraktiv korrigierte Form umfassend die Schritte:
- - Aufsetzen eines personalisierten Patienteninterfaces auf das Auge, so dass das Auge in einer ersten vorbestimmten Form entsprechend der Oberfläche des personalisierten Patienteninterfaces fixiert wird;
- - Vernetzen der Kollagenfasern der Hornhaut durch eine Quervernetzungseinrichtung während das Auge in der ersten vorbestimmten Form entsprechend der Oberfläche des personalisierten Patienteninterfaces fixiert bleibt;
- - Abnahme des personalisierten Patienteninterfaces vom Auge, so dass das Auge in der refraktiv korrigierten Form stabilisiert ist bzw. in eine refraktiv korrigierte Form relaxiert.
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Durch das Aufsetzen des Patienteninterfaces, insbesondere eines erfindungsgemäß hergestellten Patienteninterfaces, auf das Auge wird das Auge in die durch das Interface vorgegebene Form gezwungen. Die nachfolgende Quervernetzung der Hornhaut in dieser vorgegebenen Form führt dazu, dass einerseits die Hornhaut stabilisiert wird, und andererseits diese Stabilisierung zu einer refraktiven Korrektur des Auges führt, da die Form, in der die Hornhaut stabilisiert wird, bereits eine refraktive Korrektur aufweist. Diese vorbestimmte Form des Patienteninterfaces kann damit bevorzugt eine refraktiv überkorrigierte Form darstellen, aus der heraus das Auge nach Abnahme des Patienteninterfaces in die refraktiv korrigierte Form relaxiert. Wenn der Korrekturbedarf nicht besonders hoch war bzw. die Vernetzung zur ausreichenden Stabilisierung führt, können die Form des Patienteninterfaces und die Zielform bereits identisch sein. Es ist bevorzugt auch möglich, dass durch regional unterschiedlich starke Vernetzung die refraktiv korrigierte Form auch hierdurch beeinflusst wird. So ist es möglich, durch regional unterschiedlich starke Vernetzung eine Stabilisierung zu erreichen, die dazu führt, dass das behandelte Auge nach Abnahme des Interfaces in eine refraktiv korrigierte Form relaxiert, die durch die regional unterschiedlich starke Vernetzung mitbestimmt wird. Bevorzugt ist ein Steuergerät vorgesehen, das regional unterschiedlich starke Vernetzungen erzeugen kann.
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Bei einem weiteren Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Behandlung eines Auges sind vorab folgende Schritte vorgesehen:
- - Erfassen des refraktiven Korrekturbedarfs des Auges und einer refraktiv korrigierten Form als Zielgeometrie der Behandlung;
- - Bestimmen einer ersten vorbestimmten Form, die nach der zu erwartenden Relaxation des Auges nach der Behandlung durch die Quervernetzungseinrichtung dazu führt, dass das Auge in die refraktiv korrigierte Form relaxiert;
- - Herstellung und/oder Bereitstellung eines personalisierten Patienteninterfaces mit der ersten vorbestimmten Form.
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Hierdurch ist es möglich, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem einerseits eine Stabilisierung der Hornhaut erreicht werden kann und gleichzeitig eine erkannte refraktive Korrektur durchgeführt werden kann.
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Bei einem weiteren Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Behandlung eines Auges sind anschließend folgende Schritte vorgesehen:
- - Überprüfung des Grades, zu dem die refraktiv korrigierte Form erreicht ist;
- - Wiederholung des Behandlungsverfahrens, bis die gewünschte refraktiv korrigierte Form erreicht ist.
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Hierdurch ist eine iterative Vorgehensweise ermöglicht, bei der die spezifischen Wirkungen und Effekte der Vernetzung bei einem individuellen Patienten berücksichtigt werden können und nach Überprüfung des eingetretenen Effekts und Vergleichs mit dem antizipierten Effekt in einem oder mehreren folgenden Behandlungsschritten eine individuell noch wirksamere Behandlung durchgeführt werden kann.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nun anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Behandlungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 2a-c eine Abfolge schematischer Ansichten eines personalisierten Patienteninterfaces gemäß der vorliegenden Erfindung und
- 3 eine schematische Ansicht eines personalisierten Patienteninterfaces gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem refraktiv überkorrigierten Kontaktglas.
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1 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Behandlungssystems 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Behandlungssystem 10 weist eine Einrichtung 12 zur Stabilisierung der Hornhaut des Auges durch Vernetzen der Kollagenfasern der Hornhaut eines Auges auf mit einem Laser 15 und einem Auslass für den Behandlungsstrahlengang 16. Daneben ist ein personalisiertes Patienteninterface 20 dargestellt, das aus einem Kontaktglas 26 besteht, das in einer Fassung 25 angeordnet ist. Es ist schematisch eine Ansaugeinrichtung 28 dargestellt, die vorgesehen ist, um Luft zwischen dem Kontaktglas 26 und dem Auge zu entfernen.
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Nach Aufsetzen des Kontaktglases 26 auf ein Auge (nicht dargestellt) kann über die Ansaugeinrichtung 28 Luft zwischen dem Auge und der Oberfläche des Kontaktglases abgesaugt werden und dadurch das Auge an die durch die Oberfläche des Kontaktglases 26 vorgegebene Form angepasst werden. Das so in dieser Form fixierte Auge kann dann über die Einrichtung 12 zur Stabilisierung der Hornhaut des Auges durch Vernetzen der Kollagenfasern der Hornhaut eines Auges durch den Laser 15 behandelt werden.
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2a-c zeigt eine Abfolge schematischer Ansichten eines personalisierten Patienteninterfaces gemäß der vorliegenden Erfindung. In 2 a ist zwischen der Behandlungseinrichtung mit einer Einrichtung 12 zur Stabilisierung der Hornhaut des Auges 5 ein personalisiertes Patienteninterface 20 in Form eines Kontaktglases 26 in einer Fassung 25 vorgesehen. Das Auge 5 weist eine deformierte Hornhaut auf.
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In 2 b wird das Kontaktglas 26 auf das Auge 5 aufgesetzt. Hierdurch nimmt das Auge 5 die Form an, die durch die Oberfläche des Kontaktglases 26 vorgegeben ist. Das in dieser Form fixierte Auge 5 wird dann mit der Einrichtung 12 zur Stabilisierung der Hornhaut behandelt und durch Vernetzen der Kollagenfasern der Hornhaut des Auges 5 behandelt und stabilisiert.
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In 2 c ist gezeigt, wie das Patienteninterface 20 wieder vom Auge 5 abgenommen ist. Das Auge 5 ist nun stabilisiert in der Form, die durch die Oberfläche des Kontaktglases 26 vorgegeben war und weist damit eine refraktiv korrigierte Form auf. Das Auge 5 hat nun eine stabilisierte Hornhaut durch Vernetzen der Kollagenfasern der Hornhaut des Auges sowie eine refraktiv verbesserte Form aufgrund der Vorgabe durch die Form des Kontaktglases 26.
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In 3 ist eine schematische Ansicht eines personalisierten Patienteninterfaces gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem refraktiv überkorrigierten Kontaktglas 26 abgebildet. Das Kontaktglas 26 weist einen Radius auf, der größer ist als die Zielform des Auges 5. Bei der Stabilisierung der Hornhaut ist berücksichtigt worden, dass nach Abnahme des Kontaktglases die nur teilweise versteifte Hornhaut in eine Form relaxiert, die der eingezeichneten Kontur im Auge 5 entspricht. Gestrichelt ist dargestellt, wie die Geometrie des Kontaktglases gewählt war. Der Unterschied zwischen der Geometrie des Kontaktglases und der refraktiv korrigierten Form des Auges 5, wie es die durchgezeichnete Kontur darstellt, kommt dadurch zustande, dass das Auge 5 nach Abnahme des Kontaktglases 26 in diese Zielgeometrie relaxiert ist und die Kontur des Kontaktglases 26 war so gewählt, dass diese relaxierte Zielgeometrie als refraktiv korrigierte Form des Auges 5 auch erreicht wird.
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Mit dem erfindungsgemäßen System und Verfahren ist eine Möglichkeit bereitgestellt worden, eine Stabilisierung der Hornhaut durch Vernetzen der Kollagenfasern der Hornhaut zu erreichen während gleichzeitig eine refraktive Korrektur vorgenommen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Behandlungssystem für ein (an Keratokonus erkranktes) Auge
- 5
- Auge
- 10
- Quervernetzungseinrichtung
- 12
- Einrichtung zur Stabilisierung der Hornhaut des Auges durch Vernetzen der Kollagenfasern der Hornhaut
- 14
- Laservorrichtung
- 15
- Laser
- 16
- Behandlungsstrahlengang
- 17
- Korrektureinrichtung
- 18
- Steuereinrichtung
- 20
- personalisiertes Patienteninterface
- 25
- Fassung
- 26
- Kontaktglas
- 28
- Ansaugeinrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2008/0039769 A1 [0003]
- WO 2011/138031 A1 [0004]
