DE102018118714A1

DE102018118714A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung einer Aperturblende in einer Intraokularlinse

Info

Publication number: DE102018118714A1
Application number: DE102018118714.9A
Authority: DE
Inventors: Holger Lubatschowski; Georg Gerten
Original assignee: Rowiak GmbH
Current assignee: Rowiak GmbH
Priority date: 2018-08-01
Filing date: 2018-08-01
Publication date: 2020-02-06
Also published as: CN112739296A; US20210311324A1; EP3829502A1; WO2020025616A1; CN112739296B

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von Vorrichtungen, die zur Korrektur oder Minderung von Fehlsichtigkeiten im Auge vorgesehen sind. Um eine Lösung vorzustellen, bei der gewünschten Verbesserungen der Sehfähigkeiten möglichst ohne Einschränkungen im Alltag erreicht werden und die auch in der Ausführung der Behandlung selbst möglichst wenig Risiko mit sich bringt wird, eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Aperturblende in einem Auge vorgeschlagen, mit einer Steuereinheit für eine Lasereinheit, wobei die Steuereinheit dazu ausgestaltet ist, die Lasereinheit für eine Erzeugung der Aperturblende in einer Linse des Auges zu steuern, wobei die Aperturblende zur Vergrößerung der Schärfentiefe des Auges dient und durch laserinduzierte Läsionen gebildet ist, die eine Lichttransmission durch einen eine Aperturöffnung umgebenden Aperturbereich der Linse verringern.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von Vorrichtungen, die zur Korrektur oder Minderung von Fehlsichtigkeiten im Auge vorgesehen sind, und insbesondere eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Aperturblende in einer (implantierten) Intraokularlinse (IOL) in einem Auge, mit der die Schärfentiefe des Auges vergrößert wird, was insbesondere für eine Verbesserung der Nah-Sehfähigkeit eines Auges nützlich ist, dem eine monofokale IOL implantiert wurde.
Eine Fehlsichtigkeit des (natürlichen) Auges wird im Allgemeinen durch eine Brille oder durch Kontaktlinsen behoben. Im Falle der Ametropie wird ein optisch im Unendlichen liegender Gegenstand bei entspanntem Ziliarmuskel (Fern-Akkommodation) nicht scharf auf die Netzhaut abbildet. Ist der Augapfel im Vergleich zur Gesamtbrechkraft von Augenhornhaut und Augenlinse zu lang, spricht man von Myopie (Kurzsichtigkeit). Eine Brille oder Kontaktlinse, die als Zerstreuungslinse wirkt, kann die Brechkraft so verringern, dass ein scharfes Bild auf der Netzhaut abgebildet wird. Im umgekehrten Fall der Hyperopie (Weitsichtigkeit) ist die Brechkraft der Augenmedien zu gering im Verhältnis zur Augapfel-Länge. Hier kann eine Sammellinse als Brille oder Kontaktlinse die Fehlsichtigkeit korrigieren. Liegt die Fehlsichtigkeit nur in einer Ebene vor, spricht man vom Astigmatismus (Stabsichtigkeit).
Entsprechende Zylinderlinsen können hier ebenfalls als Brille oder Kontaktlinse die Fehlsichtigkeit korrigieren.
Neben Brille oder Kontaktlinse als Korrekturhilfe gibt es chirurgische Verfahren, um die Fehlsichtigkeit des Auges zu korrigieren.
Zum einen lassen sich mit Lasern Teile der Augenhornhaut abtragen, womit die vordere Krümmung der Augenhornhaut so verändern wird, dass die sich die optische Brechkraft des Auges entsprechend ändert und (annähernd) Normalsichtigkeit (Emmetropie) erreicht wird. Ein Vorteil derartiger Laserverfahren (PRK: photorefraktive Keratektomie, LASIK: Laser-in-situ-Keratomileusis, LASEK: Laser-epitheliale Keratomileusis) ergibt sich durch die Flexibilität der zu erreichenden Korrektur. Irreguläre Homhautveränderungen lassen sich gezielt korrigieren, was mit Brille und Kontaktlinsen häufig nicht möglich ist.
Darüber hinaus lassen sich Implantate in die Hornhaut einbringen, die durch ihre optische Brechkraft oder durch ihre biomechanische Wirkung (etwa über eine Veränderung der Hornhautkrümmung) gezielt die Fehlsichtigkeit korrigieren sollen.
Ebenso lassen sich Intraokularlinsen in das Auge implantieren, um Fehlsichtigkeiten zu korrigieren. Diese können zusätzlich zur natürlichen Augenlinse wirken oder die natürliche Augenlinse ersetzen.
Die Katarakt (Grauer Star) ist eine altersbedingte Augenerkrankung bei der die natürliche Linse des Auges eintrübt und an Transparenz verliert. Derartig eingetrübte Linsen werden in der Regel chirurgisch aus dem Auge entfernt und durch ein künstliches Linsenimplantat (Intraokularlinse (IOL)) ersetzt. Derartige Operationen zählen zu den am meisten durchgeführten chirurgischen Eingriffen überhaupt.
Bei starken Kurz- oder Weitsichtigkeiten aber auch bei vollständigem Verlust der Akkommodationsfähigkeit kann auch eine noch klare, nicht eingetrübte Linse durch eine IOL ersetzt werden. In diesem Fall spricht man von einem refraktiven Linsenaustausch (RLA).
Nach Entfernen der natürlichen Linse kann sich das Auge nicht mehr auf verschiedene Sehdistanzen einstellen (akkommodieren). Meist wird die IOL so berechnet, dass in der Ferne ein optimales Sehen möglich ist. Zum Nah-Sehen (etwa Lesen) ist eine Lesebrille erforderlich. Sogenannte akkommodierende Intraokularlinsen, die wie die natürliche Linse auf einer gewünschten Entfernung das Bild auf der Netzhaut schart stellen sind Gegenstand der derzeitigen Forschung. Zufriedenstellende Ergebnisse sind jedoch noch nicht bekannt. Sogenannte multifokale Intraokularlinsen bieten die Möglichkeit, weitgehend ohne Brille auszukommen, indem sie zwei oder mehrere Foki erzeugen, so dass Gegenstände aus der Ferne, aus dem intermediären Bereich und aus der Nähe anteilig scharf auf der Netzhaut abgebildet werden. Der Nachteil dieser Linsen besteht darin, dass schwache Doppelbilder erzeugt werden und gemindertes Kontrastsehen in Kauf genommen werden muss. Ähnlich funktionieren IOLs mit erweiterter Schärfentiefe („extended depth of focus“ (EDOF)), die aufgrund ihrer äußeren Form und damit der Brechkraft einen langgestreckten Brennpunkt erzeugen, um die Schärfentiefe zu erhöhen.
Zu den Implantat-Lösungen gehört auch eine Gruppe von Implantaten, die das Prinzip der stenopäischen Lücke nutzbar machen (Lochblenden-Effekt). Die Lochblende reduziert störende Randstrahlen und vermindert dadurch sphärische Aberration bei der Bildgebung. Die Zerstreuungskreise auf der Netzhaut werden verkleinert und somit wird die Schärfentiefe bei der Bildgebung erhöht. Folglich erlangen ametrope Augen beim Blick durch eine Lochblende eine höhere Sehschärfe. Dieser Ansatz kann auch dazu verwendet werden, die Lesefähigkeit nach Implantation einer IOL zu ermöglichen oder zu verbessern, ohne eine Brille tragen zu müssen. Bei erhöhter Schärfentiefe ist man auch mit einem nicht-akkommodierendem Auge (etwa mit einer monofokalen IOL) in der Lage, Objekte in der Nähe und in der Ferne scharf zu erkennen.
In einer Ausgestaltung eines solchen Ansatzes am natürlichen Augen wird ein ca. 5 µm dickes Kunststoff-Scheibchen mit einem offenen Innendurchmesser von ca. 1,6 mm und einem Außendurchmesser von 3,8 mm zentral in die Hornhaut des Auges eingesetzt. Operativ geschieht dies meist dadurch, dass mit einem Laser eine Tasche in die Hornhaut präpariert wird, in der das Implantat fixiert wird.
In einer weiteren Ausgestaltung wird eine künstliche Intraokularlinse (IOL) in das Auge implantiert. Die natürliche Linse wird dabei entfernt. Innerhalb der künstlichen Linse befindet sich ebenfalls eine Lochblende mit ca. 1,36 mm freiem Innendurchmesser und 3,23 mm Außendurchmesser, wie dies in den 2a und 2b illustriert ist, wobei das Referenzzeichen 2 die IOL und das Referenzzeichen 6 die Lochblende oder Apertur bezeichnet. Da künstliche Intraokularlinsen (IOL) im Allgemeinen und auch solche im speziellen, die mit einer Lochblende oder Apertur versehen sind, bekannt sind, kann hierauf eine eingehende Beschreibung der weiteren Einzelheiten verzichtet werden.
Schließlich kann der Lochblendeneffekt auch mit Hilfe einer Kontaktlinse nutzbar gemacht werden. Allerdings können sich Kontaktlinsen in der Regel auf der Augenhornhaut leicht bewegen. Die zentrale Öffnung wird dabei aus der Sehachse herausbewegt, so dass ein optimales Sehen beeinträchtigt wird.
Beispiele aus dem Stand der Technik, die sich auf eine Nutzbarmachung des Lochblendeneffektes beziehen, finden sich beispielsweise in US 4,955,904 , US 5,757,458 , US 5,980,040 , WO 2011/020078 A1 und US 2013/131795 A1 .
Die Illustrationen in den 1a und 1b sollen den Effekt der erhöhten Schärfentiefe durch Einbringen einer Lochblende 6 verdeutlichen. Eine im Auge 1 auf die Ferne optimierte IOL 2 bündelt einen parallel einfallenden Strahlengang aus der Ferne 3 mit kurzer Schärfentiefe 5a auf die Netzhaut des Auges 9 ab. Das Licht eines Gegenstandes aus der Nähe 4 wird mit ebenfalls kurzer Schärfentiefe 5b aufgrund zu geringer Brechkraft der IOL 2 hinter der Netzhaut 9 abgebildet.
Wird die Eingangsöffnung des einfallenden Lichtes 3 und 4 durch eine Apertur 6 eingeschränkt, erhöht sich der Schärfentiefe-Bereich 7 für die Abbildung bei geeigneter Dimensionierung der Apertur 6 so weit, dass sowohl für nahe Gegenstände 4 als auch für aus der Ferne einfallendes Licht 3 eine hinreichend scharfe Abbildung auf der Netzhaut 9 stattfindet.
Brillen können im Alltag beschädigt werden oder verloren gehen. Je nach Umgebung können sie verschmutzen oder beschlagen. Unregelmäßige Fehlsichtigkeiten, jenseits von Myopie, Hyperopie oder Astigmatismus können nur unzulänglich oder gar nicht korrigiert werden, was auch für Kontaktlinsen gilt, die zudem eine gewisse Geschicklichkeit beim Einsetzen und Herausnehmen erfordern.
Chirurgische Eingriffe mit dem Laser und die Verwendung von Implantaten bergen die Gefahren einer möglichen Infektion während und nach der OP und / oder einer Unverträglichkeit des Gewebes mit dem Implantat. Von dem Einsatz des Lochblenden-Implantats in der Augenhornhaut ist bekannt, dass die Nährstoffversorgung des Gewebes beeinträchtigt werden kann (Alio, Jorge L.; et al. (2013): Removability of a small aperture intracorneal inlay for presbyopia correction. In: Journal of refractive surgery 29 (8), S. 550-556).
Wie oben bereits angedeutet, gibt es aber durchaus auch Konstellationen bei denen derzeit kein Weg bekannt ist, der um den Einsatz eines Implantats unter gleichzeitiger Beibehaltung (oder Wiederherstellung) der Sehfähigkeit herumführt.
In der Regel werden IOLs in den noch verbleibenden Kapselsack der natürlichen Linse implantiert. Dabei kann es vorkommen, dass die Positionierung der IOL nicht optimal gelingt. Darüber hinaus kommt es vor, dass selbst bei guter Positionierung der IOL im postoperativen Verlauf der Kapselsack und die ihn haltenden Zonulafasern ihre Form ändern und dadurch die IOL in eine neue Position gebracht wird. Die bildgebenden Elemente des Auges (Hornhaut, Pupille, IOL, Makula) befinden sich dann nicht mehr auf einer Achse und die Bildqualität wird entsprechend eingeschränkt.
Mit Hilfe von sog. licht-adjustierbaren Kunstlinsen („light adjustable lenses“ (LAL)) versucht man postoperativ durch Beleuchtung mit etwa UV-Licht die Form und die Brechkraft der implantierten IOL zu verändern, um somit Refraktionsfehler und Positionierungsfehler nach einer Kataraktoperation zu korrigieren. Für diese Linse sind jedoch spezielle, auf UV-Licht reagierende Werkstoffe notwendig.
In einem anderen Verfahren lassen sich mittels ultrakurzer Pulse (eine) Veränderung(en) im Brechungsindex des IOL-Materials hervorrufen. So können ebenfalls nachträglich in der Linse optische Veränderungen durchgeführt werden. In einer typischen Ausführungsform werden konzentrische Ringstrukturen erzeugt, die nach dem Prinzip der diffraktiven Optik oder nach dem Prinzip der Fresnelschen Zonenplatte die Brechkraft der IOL teilweise oder ganz verändern.
Die Änderung des Brechungsindex mittels ultrakurzer Laserpulse kann teilweise an herkömmlichen IOL-Materialien durchgeführt werden. Grundlage liefert hier die nichtlineare Absorption (Multiphotonenabsorption) der Laserpulse in der transparenten IOL. Dadurch werden im Fokus des Laserlichts freie Elektronen erzeugt, die wiederum lokal chemische Reaktionen auslösen, welche direkt oder indirekt den optischen Brechungsindex des Materials verändert. Das Material bleibt insgesamt jedoch transparent und wird nicht zerstört.
Der Nachteil dieses Verfahrens ist es jedoch, dass die Positionierung des Laserfokus eine sehr hohe Genauigkeit voraussetzt. Insbesondere beim Erzeugen von diffraktiven Strukturen innerhalb der IOL sind Positioniergenauigkeiten in der Größenordnung der Wellenlänge des Lichtes notwendig. In einer implantierten Linse im Patientenauge stellt diese Anforderung eine große technische Herausforderung dar.
Detailliertere Beschreibungen zu den Ausführungsformen der Nutzbarmachung des nachträglichen Veränderns des Brechungsindex der implantierten IOL finden sich beispielsweise in US 6,905,641 , US 2016/074967 A1 , WO 2017/221068 A1 und US 2017/181 846 A1 .
Ein der vorliegenden Erfindung zugrundeliegendes Ziel ist es insbesondere, zu ermöglichen, die Schärfentiefe von implantierten IOLs zu vergrößern und damit die Lesefähigkeit des Auges wiederherzustellen oder zumindest zu verbessern. Es ist daneben oder darüber hinaus gewünscht, Sehfehler zu korrigieren, die durch Aberrationen, insbesondere in der Peripherie der optischen Achse des Auges, entstehen korrigieren, indem die Randstrahlen des ins Auge einfallenden Lichtes ausgeblendet werden. Hierbei sollen die Nachteile aus dem Stand der Technik ganz oder zumindest im Wesentlichen vermieden werden.
Es ist daher gewünscht, eine Lösung vorzustellen, bei der die gewünschten Verbesserungen der Sehfähigkeiten möglichst ohne zusätzliche Beschränkungen etwa hinsichtlich Materialauswahl und übermäßige, in der Praxis nur schwer zu erreichende Positionier- und Genauigkeitsanforderungen erreicht werden und die auch in der Ausführung der Behandlung selbst möglichst wenig Risiko mit sich bringt, wobei insbesondere keine weitere invasiven Handlungen (erneute Eröffnung des Auges, Einbringen von Stoffen (z.B. Farbstoffe, Pigmente) in das Auge) vorgenommen werden müssen.
Erfindungsgemäß wird nach einem ersten Aspekt eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Aperturblende in einer in ein Auge implantierten künstlichen Intraokularlinse mit einer Steuereinheit für eine Lasereinheit vorgesehen, wobei die Steuereinheit dazu ausgestaltet ist, die Lasereinheit für eine Erzeugung der Aperturblende in der Intraokularlinse zu steuern, wobei die Aperturblende zur Vergrößerung der Schärfentiefe des Auges dient und durch laserinduzierte Veränderung am Material der Intraokularlinse gebildet ist, die eine Lichttransmission durch einen eine Aperturöffnung umgebenden Aperturbereich der Intraokularlinse verringern, wobei die Steuereinheit dazu ausgestaltet ist, die Lasereinheit so zu steuern, dass die Erzeugung der Aperturblende von einer vorbestimmten Keimzone in der Intraokularlinse ausgeht.
Weitere Aspekte der Erfindung betreffen eine Intraokularlinse zur Implantierung in ein Auge mit einer vorbestimmten Keimzone in der Intraokularlinse, wobei die Keimzone für eine lineare Absorption von per Laser zugeführter Energie ausgestaltet ist, ein Verfahren zur Erzeugung von Steuerbefehlen für eine Lasereinheit zur Erzeugung einer Aperturblende in einer in ein Auge implantierten künstlichen Intraokularlinse, wobei die Steuerbefehle die Lasereinheit zu einer Erzeugung der Aperturblende in der Intraokularlinse veranlassen, wobei die Aperturblende zur Vergrößerung der Schärfentiefe des Auges dient und durch laserinduzierte Veränderung am Material der Intraokularlinse gebildet ist, die eine Lichttransmission durch einen eine Aperturöffnung umgebenden Aperturbereich der Intraokularlinse verringern, wobei die Steuerbefehle die Lasereinheit so zur Erzeugung der Aperturblende veranlassen, dass die Erzeugung der Aperturblende von einer vorbestimmten Keimzone in der Intraokularlinse ausgeht, ein Verfahren zur Erzeugung einer Aperturblende in einer in ein Auge implantierten künstlichen Intraokularlinse mit einem Steuern einer Lasereinheit für eine Erzeugung der Aperturblende in der Intraokularlinse, wobei die Aperturblende zur Vergrößerung der Schärfentiefe des Auges dient und durch laserinduzierte Veränderung am Material der Intraokularlinse gebildet ist, die eine Lichttransmission durch einen eine Aperturöffnung umgebenden Aperturbereich der Intraokularlinse verringern, wobei die Lasereinheit so gesteuert wird, dass die Erzeugung der Aperturblende von einer vorbestimmten Keimzone in der Intraokularlinse ausgeht, und ein Computerprogramm mit Programmmitteln, die eine erfindungsgemäße Vorrichtung dazu veranlassen, ein Verfahren zur Erzeugung einer Aperturblende in einer in ein Auge implantierten künstlichen Intraokularlinse auszuführen, wenn das Computerprogramm auf der Vorrichtung ausgeführt wird.
Die Erfindung sieht vor, eine Apertur (Lochblende) in einer im Auge bereits implantierten IOL zu schaffen. Die Apertur wird dabei erzeugt, ohne das Auge dabei chirurgisch zu eröffnen. Die bereits implantierte IOL kann aus beliebigem Material beschaffen sein, wie sie nach dem Stand der Technik derzeit implantiert werden oder vormals implantiert wurden. Ungeachtet dessen kann auch die Nutzung einer IOL vorgesehen sein, deren Material für das Erzeugen einer Apertur nach dem Einsetzen der IOL besonders geeignet ist.
Da die Erfindung eine Anbringung der Apertur in nichtinvasiver Form (in dem Sinne, dass nach dem Einbringen der IOL keine weitere Eröffnung des Auges vorgesehen ist) ermöglicht, wird für die Erzeugung der Apertur keine sterile Umgebung (Operations-Saal) benötigt. Es ist auch keine Stoffeinbringung (Farbstoffe, Pigmente) in das Auge vorgesehen, so dass auch in dieser Hinsicht keine Unverträglichkeiten oder dergleichen zu befürchten sind.
Vorzugsweise wird die Erzeugung der Apertur zu einem Zeitpunkt vorgesehen, zu dem sich das zuvor operierte Auge nach der Implantation einer IOL (wieder) stabilisiert hat. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die Positionierung der IOL stabil ist, wobei beispielsweise der Kapselsack, in dem sich die IOL befindet, und die angrenzenden Zonularfasern in ihrer Form stabil bleiben und sich die Positionierung der IOL nicht oder nur noch marginal verändert. Typischerweise ist dies drei Monate nach erfolgter Implantation der IOL der Fall.
Eine in ein stabiles Auge nachträglich und nichtinvasiv eingebrachte Apertur erlaubt zudem in vorteilhafter Weise, dass z.B. die Öffnung der Apertur (der zentrale, lichtdurchlässige Teil der Maske) in ihrer Größe den optischen Bedürfnissen angepasst werden kann. So kann durch die Größe der Öffnung ein optimales Verhältnis von für das Auge zusätzlich zu schaffender Schärfentiefe und der Menge an Licht, die die Netzhaut erreicht (Helligkeit), berechnet und realisiert werden.
Ein Teil des Hintergrunds der vorliegenden Erfindung findet sich in den folgenden Überlegungen.
Mit Hilfe insbesondere sogenannter „ultrakurzer“ Laserpulse ist es möglich, in ursprünglich transparenten Materialien über sogenannte Multiphotonenprozesse eine nichtlineare Absorption des Laserlichts hervorzurufen. Dabei wird das Material in seiner chemischen Eigenschaft - bei höheren Pulsenergien auch in seiner physikalischen Eigenschaft - permanent verändert. In den bereits bekannten und zuvor beschriebenen Prozessen zur Änderung des optischen Brechungsindex wird dieser nichtlineare Prozess nutzbar gemacht, wobei das bestrahlte Material allerdings transparent bleibt. In diesen vorgenannten Anwendungsbereichen bleibt der vom Laser bestrahlte Bereich also klar und trägt durch Brechkraftänderung refraktiv oder Streuung diffraktiv zur Bildgebung bei.
Es wurde jedoch gefunden, dass die oben genannten Ziele erreicht werden können, wenn das Material der IOL so verändert wird, dass der vom Laser bestrahlte und beeinflusste Bereich sichtbares Licht absorbiert oder so stark streut, dass kaum noch Licht durch diesen Bereich hindurch zur Netzhaut gelangt, wobei vorzugsweise weniger als 20 % des einfallenden Lichtes transmittiert werden und die Netzhaut (9) des Auges erreichen
Die Umwandlung des Materials von Transparenz zu Intransparenz kann auf photochemischem Wege erfolgen oder indirekt durch thermische Einwirkung. Darüber hinaus kann der Umwandlungsprozess auch photo-disruptiv erfolgen. Damit ist gemeint, dass durch die Lasereinwirkung Risse oder ähnliche Veränderungen im Material entstehen, die sichtbares Licht stark streuen.
Als „ultrakurz“ bezeichnet man Pulse mit einer Dauer von weniger als einer Pikosekunde (10^-12s).
Derartige Disruptionsprozesse sind an sich z.B. im Zusammenhang mit dem Auge bekannt, etwa aus Anwendungen wie der refraktiven Hornhaut-Chirurgie, bei der die Laserpulse Schnitte in die Hornhaut setzen, um Gewebelappen (Flaps) zu erzeugen oder Gewebe zu entfernen. Ebenfalls ist bekannt, dass ultrakurze Laserpulse nahe oder kurz unterhalb der Disruptionsschwelle natürliches Gewebe photochemisch beeinflussen und insbesondere den optischen Brechungsindex verändern. Derartige Mechanismen wurden ebenfalls bereits verwendet, um Fehlsichtigkeiten des Auges zu beheben.
In diesen beschriebenen Fällen soll die Hornhaut des Auges nach dem Lasereingriff optisch klar bleiben. In wenigen Einzelfällen kann sich im postoperativen Verlauf eine Narbe in der Hornhaut bilden, die zu optischen Streuphänomenen führt. Dies ist jedoch unerwünscht und es wird herkömmlich versucht, derartige Situationen zu vermeiden.
Aus der Katarakt-Chirurgie ist bekannt, ultrakurze Pulse zur Fragmentierung der ergrauten Augenlinse zu verwenden und/oder die Kapsel der Augenlinse zu eröffnen.
Darüber hinaus ist bekannt, ultrakurze Pulse zur Behandlung der Altersweitsichtigkeit (Presbyopie) zu verwenden, indem die ultrakurzen Pulse das mit zunehmendem Alter hart gewordene Linsenmaterial zerschneiden und dadurch die Flexibilität und Verformbarkeit der Augenlinse wiederherstellen, um die Linse beim Akkommodationsprozess wieder verformen zu können. Auch hier ist es das Ziel, die Laserpulse so zu dosieren, dass nach dem Lasereingriff die Linse optisch klar bleibt, um unerwünschte Blendeffekte zu vermeiden.
Aus EP 2 231 084 B1 ist bekannt, dass man die Laserparameter so gestalten kann, dass an den durch die Laserpulse erzeugten und verbleibenden Läsionen in der Augenlinse einfallendes Licht gebeugt oder gestreut wird. Erzeugt man eine Vielzahl solcher Läsionen, kann man nach dem Prinzip der diffraktiven Optik bildformende Eigenschaften innerhalb der Augenlinse erzeugen. Mit Hilfe dieser bildformenden Eigenschaften kann man Sehfehler des Auges korrigieren.
In allen vorgenannten Anwendungsbereichen der Photodisruption am Auge bleibt der vom Laser bestrahlte Bereich entweder klar und ohne optische Wirkung oder er trägt durch Brechkraftänderung (refraktiv) oder Streuung (diffraktiv) zur Bildgebung bei. In der bekannten Katarakt-Chirurgie werden die vom Laser fragmentierten Linsenbestandteile operativ entfernt.
Es wurde im Rahmen der vorliegenden Erfindung realisiert, dass es möglich ist, die implantierte Intraokularlinse, insbesondere auch dann noch, wenn sie und das Auge sich nach dem Eingriff wieder stabilisiert haben, durch Lasereinwirkung gezielt und mit Blick auf die tatsächliche Situation im Auge dahingehend weiter anzupassen, dass ein bearbeiteter Bereich (ausreichend) intransparent wird, um ihn als Apertur zu verwenden. Bei entsprechender Programmierung des Laserstrahls lassen sich so beispielsweise Lochblenden in der implantierten Intraokularlinse erzeugen.
Diese lasergenerierte Apertur (Lochblende) kann dazu verwendet werden, nach dem Prinzip der stenopäischen Lücke (Lochblenden-Effekt) die Randstrahlen des einfallenden Lichtes abzublocken. In der Regel sind die Randstrahlen eines optischen Systems mit größeren Abbildungsfehlern (Aberrationen) behaftet. Das Ausblenden dieser Randstrahlen dient dazu, die Abbildungsqualität des Auges zu verbessern und insbesondere die Schärfentiefe des Auges zu vergrößern. Bei erhöhter Schärfentiefe ist man auch mit einem nicht-akkommodierendem (presbyopen) Auge in der Lage, Objekte in der Nähe und in der Ferne scharf zu erkennen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung eines Aspekts der Erfindung umfasst die Vorrichtung eine Ausrichtungseinheit zur Ausrichtung und/oder Fixierung des Auges und eine Lichtreizeinheit zur Lichtreizung des Auges, um eine Pupillenengstellung zu bewirken, wobei die Steuereinheit ausgestaltet ist, die Lasereinheit anhand der Pupillenengstellung zur Erstellung von Markierungen zu steuern, die die Aperturöffnung in lateraler und/oder axialer Richtung definieren.
Allgemein beziehen sich Angaben, wie „axial“ und „lateral“ auf die Sehachse des Auges, in dem die Apertur in der Intraokularlinse generiert wird. „Axial“ beschreibt demnach eine Richtung entlang der Sehachse, „lateral“ eine Richtung senkrecht zur Sehachse.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung eines Aspekts der Erfindung ist die Steuereinheit dazu ausgestaltet, die Lasereinheit für die Erzeugung der Aperturblende derart zu steuern, dass eine Lichttransmission durch den Aperturbereich der Linse auf 20 % oder weniger verringert wird.
Es wurde gefunden, dass für eine ausreichende Verbesserung der Sehleistung keine vollständige Unterdrückung der Transmission nötig ist und es ausreichend ist, die Lichttransmission bis einen verbleibenden Teil von 20 % oder weniger zu reduzieren. Auch wenn eine stärkere Unterdrückung der Transmission an sich von Vorteil ist und für sich genommen wünschenswert sein kann, ist der damit verbundene Aufwand in Einzelfall möglichweise zu groß, um noch durch den Zusatznutzen gerechtfertigt zu werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung eines Aspekts der Erfindung weist die Aperturblende laserinduzierte Veränderungen in mehreren Ebenen auf, die in axialer Richtung voneinander beabstandet sind. Mit anderen Worten ist die Steuereinheit so ausgestaltet, dass sie die Lasereinheit veranlassen kann, die laserinduzierten Läsionen in unterschiedlicher Tiefe (entlang der Sehachse des Auges) zu setzen.
Eine möglichst vollständige Unterdrückung einer Transmission von Licht durch den Aperturbereich kann besser erreicht werden, wenn sich die Aperturblende in axialer Richtung über mehr als eine einzelne Lage von Veränderungen erstreckt. Die Aperturblende kann dabei durch eine Vielzahl von Schichten mit Veränderungen aufgebaut sein, wobei hierbei die Schichten, insbesondere, wenn sie in sich jeweils eine mehr oder weniger regelmäßige Verteilung der Veränderungen aufweisen, lateral gegeneinander versetzt sind, etwa um jeweilige Bruchteile einer Periodizität der lateralen Verteilung der Veränderungen. Eine axiale Verteilung der Veränderungen, die in Form von Schichten oder dergleichen gegeben ist, ist allerdings nicht notwendig, und die Veränderungen können auch in dieser Hinsicht unregelmäßig, etwa zufällig oder zumindest quasi-zufällig angeordnet sein. Hier kann man im Extremfall jeder einzelnen Veränderung jeweils eine eigene Ebene zuordnen.
Es ist zu bemerken, dass die einzelnen laserinduzierten Veränderungen - zumindest soweit sie in einer Ebene anordnet sind - nicht notwendigerweise noch voneinander separierbar sein müssen, wobei auch eine mehr oder weniger durchgehende Veränderung in Form von aneinander angrenzenden oder ineinander übergehenden Bereichen möglich ist.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung eines Aspekts der Erfindung weist die Vorrichtung die Lasereinheit für die Erzeugung der Aperturblende in der in das Auge implantierten Intraokularlinse auf.
Die Lasereinheit ist nicht notwendigerweise mit der Steuereinheit in einer einzigen Vorrichtung integriert, Steuereinheit und Lasereinheit können also auch getrennt voneinander vorgesehen werden, um erst bei der eigentlichen Erzeugung der Aperturblende miteinander zu kooperieren.
In einer bevorzugten Variante der obigen Ausgestaltung umfasst die Lasereinheit eine Puls-Lasereinheit mit einem Pulslaser zurAbgabe von Laserpulsen, einer Fokussiereinheit zur Fokussierung der Laserpulse und einer Richteinheit zur Ausrichtung der Laserpulse, wobei der Pulslaser insbesondere zur Abgabe von Laserpulsen mit einer Pulsdauer im Bereich von 10.000 bis 10 fs, vorzugsweise von 800 bis 100 fs, besonders bevorzugt von 350 bis 150 fs, mit einer Pulsenergie im Bereich von 100 µJ bis 1 nJ, vorzugsweise von 1 µJ bis 10 nJ, besonders bevorzugt von 500 nJ bis 10 nJ, in einem Wellenlängenbereich vom 400 bis 1.400 nm, vorzugsweise von 600 bis 1.200 nm, besonders bevorzugt von 800 bis 1.100 nm und mit einer Repetitionsrate in einem Bereich von 1 kHz bis 100 MHz, vorzugsweise von 10 kHz bis 10 MHz, besonders bevorzugt von 100 kHz bis 5 MHz ausgestaltet ist, ganz besonders bevorzugt mit einer Pulsdauer von 150 fs, einer Pulsenergie in einem Bereich von 10 nJ bis 200 nJ, einer Wellenlänge im Bereich von 700 bis 1.100 nm und einer Repetitionsrate in einem Bereich von 100 kHz bis 10 MHz.
Einerseits können die Laserpulse dazu verwendet werden, die gewünschte Veränderung in der Intraokularlinse insgesamt zur Erzeugung der Apertur zu bewirken. Auf der anderen Seite kann die Steuereinheit auch dazu ausgestaltet ist, die Lasereinheit für eine Erzeugung der vorbestimmten Keimzone mit Laserpulsen zu steuern, wobei die Keimzone durch eine permanente Änderung des Materials in der Intraokularlinse infolge nichtlinearer Absorption einer Vielzahl von Laserpulsen gebildet wird.
Insbesondere kann die Wirkung, die zur Materialumwandlung führt, kumulativ bewirkt werden, so dass die gewünschte lokale Intransparenz erst nach einer Vielzahl von Laserpulsen eintritt. Aufgrund von nichtlinearer Reaktionen verbleibt bei jedem applizierten Laserpuls eine kleine Menge an Wärme in dem bestrahlten Fokusvolumen, welches zu einer entsprechenden lokalen Temperaturerhöhung führt. Zunächst einmal muss diese Temperaturerhöhung keine bleibende Wirkung auf die optischen Eigenschaften das Material haben. Je nach spezifischer Wärmekapazität des bestrahlten Materials und je nach seinen Wärmeleitungseigenschaften wird sich die Temperatur des bestrahlten Materials mehr oder weniger erhöhen, wenn ein zweiter Puls und weitere Pulse an gleicher Stelle oder in unmittelbarer räumlicher und zeitlicher Nähe appliziert werden.
Die räumliche und zeitliche Nähe des zweiten und der folgenden Laserpulse kann nun so gestaltet werden, dass lokal eine Temperaturerhöhung erfolgt, die eine permanente Änderung des Materials zur Folge hat. Diese Änderung kann eine Karbonisierung sein oder auch eine andere chemische Reaktion, die eine Verdunklung oder Einfärbung des bestrahlten Materials erwirkt und damit eine Absorption oder eine starke Streuung des sichtbaren Lichts erwirkt.
Soweit sich auch dem Zusammenhang nichts anderes ergibt, können die Begriffe Verdunkelungszone, Einfärbung oder Karbonisierungszone als Synonym verstanden werden.
Setzt man viele dieser, jeweils durch eine Vielzahl von Laserpulsen erzeugten Verdunklungszonen aneinander, entsteht eine Fläche, die als Aperturblende für sichtbares Licht genutzt werden kann. Die Verdunklungszonen können pulsweise durch einzelne Laserpulse erzeugt werden. Indem mehrere Laserpulse dicht nebeneinander gesetzt werden, lässt sich eine kontinuierliche Fläche von Verdunkelung erzeugen. Die Pulse können sich dabei in ihrem Fokusvolumen überlappen oder - insbesondere falls sich die Wärmeeinflusszone und damit die Verdunkelung über das Fokusvolumen hinaus erstreckt - in größeren Abständen als das Fokusvolumen platziert werden.
Das Aneinandersetzen der Verdunklungszonen kann, wie schon oben erwähnt, lateral in einer Ebene geschehen. Es können aber auch mehrere Ebenen erzeugt werden, falls die gewünschte Abschwächung des einfallenden, sichtbareren Lichtes in einer Ebene nicht ausreicht und noch zu viel Licht die Verdunkelungszonen transmittiert.
In einer anderen bevorzugten Variante der obigen Ausgestaltung, die mit der obigen Variante kombiniert werden kann, umfasst die Lasereinheit eine Lasereinheit für einen kontinuierlichen Laserstrahl mit einer Laserquelle zur Erzeugung eines Laserstrahls, einer Fokussiereinheit zur Fokussierung des Laserstrahls und einer Richteinheit zur Ausrichtung des Laserstrahls, wobei die Laserquelle insbesondere zur Erzeugung eines Laserstrahls mit einer Leistung im Bereich von 0,1 mW bis 100 W, vorzugsweise von 10 mW bis 10 W, besonders bevorzugt von 10 mW bis 1 W, in einem Wellenlängenbereich vom 400 bis 1.400 nm, vorzugsweise von 600 bis 1.200 nm, besonders bevorzugt von 800 bis 1.100 nm ausgestaltet ist, ganz besonders bevorzugt einer Leistung in einem Bereich von 10 mW bis 500 mW bei einer Wellenlänge im Bereich von 800 bis 1.100 nm.
Es ist möglich, die oben diskutierten ultrakurzen Laserpulse durch längere Laserpulse oder sogar durch einen kontinuierlichen Laserstrahl zu ersetzen, nachdem in einem ersten, hinreichend großen Areal zuvor von ultrakurzen Laserpulsen Verdunkelungszonen eingebracht wurden. Die vom ultrakurzen Laserpulsen eingebrachten Verdunkelungszonen können als Keimzone für weitere Verdunklungsprozesse durch Laserenergiezufuhr verwendet werden. In der Folge kann der notwendige Energieeintrag (im Wesentlichen Eintrag von Wärmeenergie) auch durch lineare Absorption an den bereits vorhandenen Verdunkelungszonen erfolgen. Es muss keine nichtlineare Absorption mehr stattfinden. Der Verdunkelungs-Effekt erfolgt im Wesentlichen mit der Geschwindigkeit der Wärmeausbreitung. Die Trajektorie zur Vervollständigung der Apertur kann beispielsweise eine Spirale beschreiben, wobei auch andere Spuren möglich sind.
Anstelle oder zusätzlich zum Erzeugen der Keimzone durch ultrakurze Laserpulse kann die Intraokularlinse selbst vor der Implantation mit einer Keimzone versehen werden, etwa mit einem kleinen, stark absorbierenden Areal dotiert werden (beispielsweise Graphit). Dieses Areal ist vorteilhafterweise klein genug, dass es den Sehprozess nicht merklich stört, da die Intraokularlinse in der Nähe der Hauptebene des abbildenden Systems Auge liegt. Vorzugsweise wird dieses kleine Areal so platziert, dass es nach der Implantation bei Normalstellung der Pupille (also nicht unter Mydriasis / Weitstellung der Pupille) hinter der Pupille liegt und nicht in der Sehachse des Auges liegt. Das dotierte Areal kann als Keimzone für weitere Verdunklungsprozesse durch Laserenergiezufuhr verwendet werden, so dass der notwendige Energieeintrag (im Wesentlichen Eintrag von Wärmeenergie) durch lineare Absorption an den bereits vorhandenen Verdunkelungszonen erfolgen kann. Es muss keine nichtlineare Absorption mehr stattfinden. Die Lasereinwirkung muss nicht notwendigerweise mehr gepulst sein. Stattdessen kann eine kontinuierliche Lasereinwirkung stattfinden. Der Verdunkelungs-Effekt erfolgt im Wesentlichen mit der Geschwindigkeit der Wärmeausbreitung.
Das erfindungsgemäße Computerprogramm kann auf einem geeigneten Speichermedium, etwa einem optischen Speichermedium oder einem nicht-flüchtigen elektronischen Speichermedium, vorgesehen, gespeichert und/oder vertrieben werden. Es kann auch zusammen mit oder als Teil einer Hardware-Komponente bereitgestellt werden. Das Computerprogramm kann auch auf andere Weise bereitgestellt werden, etwa über das Internet oder über drahtgebundene oder drahtlose Telekommunikationsmittel.
Merkmale vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung sind insbesondere in den Unteransprüchen definiert, wobei weitere vorteilhafte Merkmale, Ausführungen und Ausgestaltungen für den Fachmann zudem aus den obigen Erläuterung und der folgenden Diskussion zu entnehmen sind.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen weiter illustriert und erläutert. Hierbei zeigt

1 schematische Darstellungen zur Erläuterungen der Schärfentiefe und des Effekts einer erhöhten Schärfentiefe mittels einer Lochblende,
2 schematische Darstellungen einer Intraokularlinse mit einer Apertur,
3 schematische Darstellung zur Erläuterungen eines Temperatureintrags in Intraokularlinsenmaterial,
4 schematische Darstellungen zum Vergleich einer Transmission jeweils mit einer einlagigen Anordnung von Veränderungen und einer mehrschichtigen Anordnung von Veränderungen,
5 schematische Darstellung zur Illustration des Ablaufs der Erzeugung einer Apertur in der implantierten Intraokularlinse, und
6 schematische Darstellungen zur Erläuterung von Abläufen bei der Erstellung einer erfindungsgemäßen Aperturblende mit vorheriger Markierung.

In den beiliegenden Zeichnungen sowie den Erläuterungen zu diesen Zeichnungen sind einander entsprechende bzw. in Beziehung stehende Elemente - soweit zweckdienlich - mit jeweils entsprechenden oder ähnlichen Bezugszeichen gekennzeichnet, auch wenn sie in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen zu finden sind.
Wie bereits oben diskutiert, wird anhand von 1a und 1b der Effekt der erhöhten Schärfentiefe mittels Lochblende deutlich. Eine im Auge 1 auf die Ferne optimierte IOL 2 bündelt einen parallel einfallenden Strahlengang aus der Ferne 3 mit kurzer Schärfentiefe 5a auf die Netzhaut des Auges 9 ab. Das Licht eines Gegenstandes aus der Nähe 4 wird mit ebenfalls kurzer Schärfentiefe 5b aufgrund zu geringer Brechkraft der IOL 2 hinter der Netzhaut 9 abgebildet.
Wird die Eingangsöffnung des einfallenden Lichtes 3 und 4 durch eine Apertur 6 eingeschränkt, erhöht sich der Schärfentiefe-Bereich 7 für die Abbildung vorzugsweise so weit, dass sowohl für nahe Gegenstände 4 als auch für aus der Ferne einfallendes Licht 3 eine hinreichend scharfe Abbildung auf der Netzhaut 9 stattfindet.
2 zeigt schematische Darstellungen einer Intraokularlinse 2 mit einer Apertur 6, wobei 2a ein Beispiel einer Ausgestaltung einer lasererzeugten Apertur 6 innerhalb einer IOL 2 im Querschnitt und 2b ein Beispiel einer Ausgestaltung einer lasererzeugten Apertur 6 innerhalb einer IOL 2 in Draufsicht zeigt.
3 zeigt schematische Darstellung zur Erläuterungen eines Temperatureintrags in Intraokularlinsenmaterial.
Mit Vorsehen eines geeigneten Laserpulses 11 kann eine Verdunklungszone 10 im Material der Intraokularlinse 2 bewirkt werden, wie es in 3a illustriert ist. Werden, entsprechend der Illustration von 3b mehrere Laserpulse 11 dicht nebeneinandergesetzt, lässt sich eine kontinuierliche Fläche von Verdunkelung erzeugen. Die Pulse können sich dabei in ihrem Fokusvolumen überlappen. Erstreckt sich die vom Laserpuls 11 erzeugte Wärmeeinflusszone und damit die Verdunkelung 10 über das Fokusvolumen hinaus, können die Laserpulse 11 in größeren Abständen als das Fokusvolumen platziert werden, wie es in 3c illustriert ist.
4 zeigt schematische Darstellungen zum Vergleich einer Transmission jeweils mit einer einlagigen Anordnung von Veränderungen und einer mehrschichtigen Anordnung von Veränderungen. Eine einlagige Anordnung von Verdunklungszonen (oder allgemeiner Veränderungen) 10 innerhalb der Intraokularlinse 2 kann, wie in diesem Beispiel, dazu führen, dass einfallendes Licht 12 vorwiegend in alle Richtungen gestreut oder absorbiert wird. Selbst bei sehr dichter lateraler Anordnung der Veränderungen 10 kann es vorkommen, dass ein noch immer erheblicher Teil des einfallenden Lichtes vorwärts gestreut (13) wird und somit die Netzhaut erreichen kann. Im Gegensatz dazu vermindern, wie in 4b illustriert, mehrere Schichten lateral dicht gepackter Veränderungen 10 sehr weitgehend die Wahrscheinlichkeit, dass Photonen in Richtung Netzhaut gestreut werden.
Wenn, wie im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen, möglichst wenig Licht durch den Aperturbereich (der die Aperturöffnung umgibt) hindurchtreten soll, sind die Veränderungen lateral möglichst dicht anzuordnen. Wenn die Veränderungen möglicherweise zum Teil das Licht nicht absorbieren, sondern lediglich streuen, kann es dennoch, selbst bei sehr dichter lateraler Anordnung der Veränderungen, dazu kommen, dass ein Teil des einfallenden Lichtes vorwärts gestreut und somit die Netzhaut erreicht (4a). Die gestreuten Photonen, die die Netzhaut erreichen, tragen nicht zur Bildentstehung bei und werden als störend empfunden. Insbesondere das Kontrastsehen wird dadurch negativ beeinflusst.
Erzeugt man hingegen auch in axialer Richtung mehrere Schichten lateral dicht gepackter Veränderungen, so wird die Wahrscheinlichkeit, dass Photonen in Richtung Netzhaut gestreut werden, zunehmend geringer. Ab einer bestimmten Dicke bzw. Anzahl hintereinanderliegender Schichten ist auch ohne weitere besondere Maßnahmen hinsichtlich der Ausgestaltungen der Veränderungen selbst die Menge an transmittiertem Licht so gering, dass der Kontrast bei der Bildentstehung auf der Netzhaut nur unwesentlich oder akzeptabel verringert wird (4b).
Schon aus Gründen der Einheit geschieht ein Aneinandersetzen von Verdunklungszonen 10 vorzugweise lateral in einer Ebene. Falls die gewünschte Abschwächung des einfallenden, sichtbareren Lichtes 12 durch die Erzeugung einer Ebene von Verdunkelungszonen noch nicht ausreicht und noch zu viel Licht die Verdunkelungszonen transmittiert 13, können mehrere Ebenen übereinander erzeugt werden.
5 zeigt schematische Darstellung zur Illustration des Ablaufs der Erzeugung einer Apertur in der implantierten Intraokularlinse.
5a zeigt eine (implantierte) Intraokularlinse 2 mit einer Keimzone 14. Es ist im Rahmen der Erfindung einerseits möglich, dass diese Keimzone 14 durch einen, wenige oder auch viele ultrakurze Laserpulse infolge nichtlineare Absorption erzeugt wird, wobei andererseits die Keimzone, etwa durch Dotieren mit Graphit oder dergleichen, bereits in der Intraokularlinse vor der Implantierung vorgesehen ist. Diese Ansätze können auch kombiniert werden, wobei es ebenso möglich ist, dass die Keimzone vor der Implantierung bereits durch Laserwirkung erzeugt wird.
Anschließend an die in 5a gezeigte Situation können, wie es in 5b angedeutet ist, in der Folge längere Laserpulse 15 oder sogar kontinuierliche Laserstrahlung die Verdunkelungszone als Keimzelle verwenden, um durch lineare Absorption das Material weiter aufzuheizen und beispielsweise durch Beschreibung einer spiralförmigen Trajektorie 16 eine Apertur 6 erzeugen, die in 5c fertig beschrieben illustriert ist.
6 zeigt schematische Darstellungen zur Erläuterung von Abläufen bei der Erstellung einer erfindungsgemäßen Aperturblende mit vorheriger Markierung.
Bei verengter Pupille (Miosis) können mit Hilfe des Laserstrahls 27 ein oder mehrere Orientierungspunkte 22a, 22b in die Intraokularlinse 2 gelasert werden, wie es in 6a gezeigt ist. Beispielsweise können dies zwei Ringe sein, die die hintere (22a) und vordere Position (22b) der Apertur-Öffnung andeuten. Die laterale Position der Markierungen wird dabei durch den inneren Rand der Iris 24 begrenzt. 6b zeigt die gleiche Situation wie in 6a aus der Sicht des Operateurs (Draufsicht)
6c zeigt, dass bei weiter Pupillenstellung (Mydriasis), ohne dass die Iris 24 den Strahlengang des Lasers 27 abschattet, die vollständige Apertur 6 in die Intraokularlinse 2 gelasert werden kann. Dabei helfen die zuvor gesetzten Markierungen 22a, 22b, die Apertur entsprechend zu zentrieren und entlang der Sehachse 23 zu orientieren. 6d zeigt die gleiche Situation wie in 6c aus der Sicht des Operateurs (Draufsicht).
Die lasergenerierte Apertur kann zur Sehachse des Auges zentriert und orientiert werden. Beispielsweise ist vor von Vorteil, das Zentrum der Apertur in die Mitte zwischen dem Pupillenzentrum und dem sog. ersten Purkinje-Reflex zu positionieren. Wenn die Pupille bei der Laseranwendung medikamentös erweitert werden muss (Mydriasis), ist es vorteilhaft, wenn zunächst bei enger Pupille eine Markierung auf der Hornhautoberfläche, beispielsweise durch Farbe, angebracht wird.
Eine vorteilhafte Positionierung ergibt sich durch die Zentrierung und Orientierung an der Iris 24 bei verengter Pupille (Miosis). Nachdem das Patientenauge auf die Laserapparatur ausgerichtet wurde und ggf. fixiert wurde, beispielsweise durch ein übliches sog. Patienten-Interface, wird das Auge durch vergleichsweise helles Licht gereizt. Folglich adaptiert das Auge durch eine Pupillenengstellung (Miosis). In dieser Situation können vom Laser 27 ein oder mehrere Orientierungspunkte 22a, 22b in die Linse 2 gelasert werden, beispielsweise zwei Ringe, die die hintere und vordere Position der Apertur-Öffnung andeuten (6a, 6b). Die Positionierung kann durch übliche Bildgebung, beispielsweise Optische Kohärenztomographie (OCT) unterstützt werden.
Nach erfolgter Markierung wird der Lichtreiz entfernt. Vorzugsweise wird das Auge, bzw. werden beide Patientenaugen maximaler Dunkelheit überlassen. Folglich wird das Auge erneut die Lichtsituation adaptieren und die Pupille weitstellen (Mydriasis). In dieser Situation kann nun, ohne dass die Iris 24 den Strahlengang des Lasers abschattet, die vollständige Apertur 6 in die Linse 2 gelasert werden. Dabei helfen die zuvor gesetzten Markierungen 22a, 22b, die Apertur entsprechend zu zentrieren und entlang der Sehachse 23 zu orientieren. Reicht die natürliche Mydriasis nicht aus, um die Iris 24 vollständig aus dem Strahlengang des Lasers 27 zu bewegen kann die Mydriasis medikamentös erweitert werden. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass nach dem Lasereingriff, bei hellem Tageslicht, die natürlicherweise eng adaptierte Pupille mit der Öffnung der lasergenerierten Apertur übereinstimmt.
Auch wenn in den Figuren verschiedene Aspekte oder Merkmale der Erfindung jeweils in Kombination gezeigt sind, ist für den Fachmann - soweit nicht anders angegeben - ersichtlich, dass die dargestellten und diskutieren Kombinationen nicht die einzig möglichen sind. Insbesondere können einander entsprechende Einheiten oder Merkmalskomplexe aus unterschiedlichen Ausführungsbeispielen miteinander ausgetauscht werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass die in der IOL zu erzeugende Maske/Apertur nicht notwendigerweise eine kreisrunde Apertur sein muss. Vielmehr lässt sich die Form derApertur dem zu korrigierenden Sehfehler anpassen. Liegt beispielsweise ein Astigmatismus als Sehfehler vor, kann in der Achse, in der der Astigmatismus vorliegt, die Apertur in ihrer Öffnung kleiner gestaltet werden als in der Achse, in der kein Sehfehler vorliegt.
In Implementierungen der Erfindung können jeweils einzelne Komponenten, z.B. ein Prozessor, ganz oder teilweise die Funktionen verschiedener in den Ansprüchen genannter Elemente übernehmen. Abläufe oder Vorgänge wie beispielsweise Steuerungen, Berechnungen, Erfassungen oder ähnliches können als Programmmittel eines Computerprogramms und/oder als spezielle Hardwarekomponenten implementiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

US 4955904 [0015]
US 5757458 [0015]
US 5980040 [0015]
WO 2011/020078 A1 [0015]
US 2013131795 A1 [0015]
US 6905641 [0026]
US 2016074967 A1 [0026]
WO 2017/221068 A1 [0026]
US 2017181846 A1 [0026]
EP 2231084 B1 [0044]

Claims

Vorrichtung zur Erzeugung einer Aperturblende in einer in ein Auge implantierten künstlichen Intraokularlinse, mit: einer Steuereinheit für eine Lasereinheit, wobei die Steuereinheit dazu ausgestaltet ist, die Lasereinheit für eine Erzeugung der Aperturblende in der Intraokularlinse zu steuern, wobei die Aperturblende zur Vergrößerung der Schärfentiefe des Auges dient und durch laserinduzierte Veränderung am Material der Intraokularlinse gebildet ist, die eine Lichttransmission durch einen eine Aperturöffnung umgebenden Aperturbereich der Intraokularlinse verringern, wobei die Steuereinheit dazu ausgestaltet ist, die Lasereinheit so zu steuern, dass die Erzeugung der Aperturblende von einer vorbestimmten Keimzone in der Intraokularlinse ausgeht.
Vorrichtung nach einem Anspruch 1, ferner mit: einer Ausrichtungseinheit zur Ausrichtung und/oder Fixierung des Auges und einer Lichtreizeinheit zur Lichtreizung des Auges, um eine Pupillenengstellung zu bewirken, wobei die Steuereinheit ausgestaltet ist, die Lasereinheit anhand der Pupillenengstellung zur Erstellung von Markierungen zu steuern, die die Aperturöffnung in lateraler und/oder axialer Richtung definieren.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit dazu ausgestaltet ist, die Lasereinheit für die Erzeugung der Aperturblende derart zu steuern, dass eine Lichttransmission durch den Aperturbereich der Intraokularlinse auf 20 % oder weniger verringert wird.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Aperturblende laserinduzierte Veränderungen in mehreren Ebenen aufweist, die in axialer Richtung voneinander beabstandet sind.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit der Lasereinheit für die Erzeugung der Aperturblende in der in das Auge implantierten Intraokularlinse.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Lasereinheit eine Puls-Lasereinheit mit einem Pulslaser zur Abgabe von Laserpulsen, einer Fokussiereinheit zur Fokussierung der Laserpulse und einer Richteinheit zur Ausrichtung der Laserpulse umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Pulslaser zur Abgabe von Laserpulsen mit einer Pulsdauer im Bereich von 10.000 bis 10 fs, vorzugsweise von 800 bis 100 fs, besonders bevorzugt von 350 bis 150 fs, mit einer Pulsenergie im Bereich von 100 µJ bis 1 nJ, vorzugsweise von 1 µJ bis 10 nJ, besonders bevorzugt von 500 nJ bis 10 nJ, in einem Wellenlängenbereich vom 400 bis 1.400 nm, vorzugsweise von 600 bis 1.200 nm, besonders bevorzugt von 800 bis 1.100 nm und mit einer Repetitionsrate in einem Bereich von 1 kHz bis 100 MHz, vorzugsweise von 10 kHz bis 10 MHz, besonders bevorzugt von 100 kHz bis 5 MHz ausgestaltet ist, ganz besonders bevorzugt mit einer Pulsdauer von 150 fs, einer Pulsenergie in einem Bereich von 10 nJ bis 200 nJ, einer Wellenlänge im Bereich von 700 bis 1.100 nm und einer Repetitionsrate in einem Bereich von 100 kHz bis 10 MHz.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Lasereinheit eine Lasereinheit für einen kontinuierlichen Laserstrahl mit einer Laserquelle zur Erzeugung eines Laserstrahls, einer Fokussiereinheit zur Fokussierung des Laserstrahls und einer Richteinheit zur Ausrichtung des Laserstrahls umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Laserquelle zur Erzeugung eines Laserstrahls mit einer Leistung im Bereich von 0,1 mW bis 100 W, vorzugsweise von 10 mW bis 10 W, besonders bevorzugt von 10 mW bis 1 W, in einem Wellenlängenbereich vom 400 bis 1.400 nm, vorzugsweise von 600 bis 1.200 nm, besonders bevorzugt von 800 bis 1.100 nm ausgestaltet ist, ganz besonders bevorzugt einer Leistung in einem Bereich von 10 mW bis 500 mW bei einer Wellenlänge im Bereich von 800 bis 1.100 nm.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit dazu ausgestaltet ist, die Lasereinheit für eine Erzeugung der vorbestimmten Keimzone mit Laserpulsen zu steuern, wobei die Keimzone durch eine permanente Änderung des Materials in der Intraokularlinse infolge nichtlinearer Absorption einer Vielzahl von Laserpulsen gebildet wird.
Intraokularlinse zur Implantierung in ein Auge, mit: einer vorbestimmten Keimzone in der Intraokularlinse, wobei die Keimzone für eine lineare Absorption von per Laser zugeführter Energie ausgestaltet ist.
Intraokularlinse nach Anspruch 11, wobei die Keimzone von der Sehachse der Intraokularlinse beabstandet ist, wobei die Keimzone vorzugweise in einem Bereich der Intraokularlinse vorgesehen ist, der bei implantierter Intraokularlinse bei einer Normalstellung der Pupille hinter der Pupille liegt.
Verfahren zur Erzeugung von Steuerbefehlen für eine Lasereinheit zur Erzeugung einer Aperturblende in einer in ein Auge implantierten künstlichen Intraokularlinse, wobei die Steuerbefehle die Lasereinheit zu einer Erzeugung der Aperturblende in der Intraokularlinse veranlassen, wobei die Aperturblende zur Vergrößerung der Schärfentiefe des Auges dient und durch laserinduzierte Veränderung am Material der Intraokularlinse gebildet ist, die eine Lichttransmission durch einen eine Aperturöffnung umgebenden Aperturbereich der Intraokularlinse verringern, wobei die Steuerbefehle die Lasereinheit so zur Erzeugung der Aperturblende veranlassen, dass die Erzeugung der Aperturblende von einer vorbestimmten Keimzone in der Intraokularlinse ausgeht.
Verfahren zur Erzeugung einer Aperturblende in einer in ein Auge implantierten künstlichen Intraokularlinse, mit: Steuern einer Lasereinheit für eine Erzeugung der Aperturblende in der Intraokularlinse, wobei die Aperturblende zur Vergrößerung der Schärfentiefe des Auges dient und durch laserinduzierte Veränderung am Material der Intraokularlinse gebildet ist, die eine Lichttransmission durch einen eine Aperturöffnung umgebenden Aperturbereich der Intraokularlinse verringern, wobei die Lasereinheit so gesteuert wird, dass die Erzeugung der Aperturblende von einer vorbestimmten Keimzone in der Intraokularlinse ausgeht.
Computerprogramm mit Programmmitteln, die eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dazu veranlassen, ein Verfahren zur Erzeugung einer Aperturblende in einer in ein Auge implantierten künstlichen Intraokularlinse auszuführen, wenn das Computerprogramm auf der Vorrichtung ausgeführt wird.