DE102019115495A1

DE102019115495A1 - Method for controlling an ophthalmic laser and treatment device

Info

Publication number: DE102019115495A1
Application number: DE102019115495.2A
Authority: DE
Inventors: Samuel Arba-Mosquera; Nico Triefenbach
Original assignee: Schwind Eye Tech Solutions GmbH
Current assignee: Schwind Eye Tech Solutions GmbH
Priority date: 2019-06-07
Filing date: 2019-06-07
Publication date: 2020-12-10

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines augenchirurgischen Lasers (18) für die Abtrennung eines Volumenkörpers (12) mit einer vordefinierten posterioren Grenzfläche (14) und einer vordefinierten anterioren Grenzfläche (16) aus einer menschlichen oder tierischen Kornea (32), umfassend ein Steuern des Lasers (18) mittels einer Steuereinrichtung (20) derart, dass dieser gepulste Laserpulse in einem vordefinierten Muster in die Kornea (32) abgibt, wobei die Steuereinrichtung (20) den Laserstrahl (24) derart steuert, dass der Volumenkörper (12) mittels einer Wechselwirkung der einzelnen Laserpulse mit der Kornea (32) mittels Photodisruption in mindestens zwei Einzelkörper (38, 40, 42) zerteilt wird und die Gesamtheit der Einzelkörper (38, 40, 42) die posterioren und anterioren Grenzflächen (14, 16) des Volumenkörpers (12) mit umfassen. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Behandlungsvorrichtung (10) mit mindestens einem augenchirurgischen Laser (18) für die Abtrennung eines vordefinierten Hornhautvolumens (12) mit vordefinierten Grenzflächen (14, 16) eines menschlichen oder tierischen Auges mittels Photodisruption und mindestens einer Steuereinrichtung (20) für den oder die Laser (18), die ausgebildet ist, die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen.The present invention relates to a method for controlling an ophthalmic laser (18) for the separation of a solid (12) with a predefined posterior interface (14) and a predefined anterior interface (16) from a human or animal cornea (32), comprising a Controlling the laser (18) by means of a control device (20) in such a way that it emits pulsed laser pulses into the cornea (32) in a predefined pattern, the control device (20) controlling the laser beam (24) in such a way that the solid (12) is divided into at least two individual bodies (38, 40, 42) by means of an interaction of the individual laser pulses with the cornea (32) by means of photodisruption and the totality of the individual bodies (38, 40, 42) the posterior and anterior interfaces (14, 16) of the Include solid (12) with. The invention also relates to a treatment device (10) with at least one ophthalmic laser (18) for the separation of a predefined corneal volume (12) with predefined interfaces (14, 16) of a human or animal eye by means of photodisruption and at least one control device (20) for the or the laser (18) which is designed to carry out the steps of the method according to the invention.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Steuerung eines augenchirurgischen Lasers für die Abtrennung eines Volumenkörpers mit einer vordefinierten posterioren Grenzflächen und einer vordefinierten anterioren Grenzfläche aus einer menschlichen oder tierischen Kornea. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Behandlungsvorrichtung mit mindestens einem augenchirurgischen Laser für die Abtrennung eines vordefinierten Hornhautvolumens mit vordefinierten Grenzflächen eines menschlichen oder tierischen Auges mittels Photodisruption und mindestens einer Steuereinrichtung für den oder die Laser sowie ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium.The present invention relates to a method for controlling an ophthalmic laser for the separation of a solid with a predefined posterior boundary surface and a predefined anterior boundary surface from a human or animal cornea. The invention further relates to a treatment device with at least one ophthalmic laser for the separation of a predefined corneal volume with predefined interfaces of a human or animal eye by means of photodisruption and at least one control device for the laser or lasers as well as a computer program and a computer-readable medium.

Vorrichtungen und Verfahren zur Steuerung eines photoablativen ophthalmologischen Lasers sind bekannt. So beschreibt die EP 1 628 606 B1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum präzisen Bearbeiten eines organischen Gewebes mittels eines Lasers, wobei ein gepulster Laser und eine Strahlfokusierungseinrichtung so ausgebildet sind, dass die Laserstrahlpulse in einem innerhalb des organischen Materials gelegenen Fokus eine Photodisruption des Gewebes bewirken. Nachteilig an diesen bekannten Verfahren und Vorrichtungen ist jedoch, dass bei den bekannten photodisruptiven Verfahren und Vorrichtungen versucht wird, den Volumenkörper im Ganzen über eine Inzision aus dem den Volumenkörper umgebenden Gewebe zu entfernen. Dies kann insbesondere bei entsprechend großen Volumenkörpern zu Schwierigkeiten bei der Extraktion aus dem umliegenden Gewebe, bis zu einer Schädigung des umliegenden Gewebes, führen. Aber auch bei kleineren Volumenkörpern kann es zu Problemen kommen, da diese unter Umständen beim Herausnehmen mittels einer medizinischen Zange oder eines medizinischen Hakens reißen können. In diesem Fall muss die Zange oder der Haken mindestens ein zweites Mal über die Inzision eingeführt werden. Damit erhöht sich aber nachteiligerweise die für den operativen Eingriff benötigte Zeit.Devices and methods for controlling a photoablative ophthalmic laser are known. So describes the EP 1 628 606 B1 a method and a device for precise processing of an organic tissue by means of a laser, wherein a pulsed laser and a beam focusing device are designed so that the laser beam pulses cause a photodisruption of the tissue in a focus located within the organic material. A disadvantage of these known methods and devices, however, is that in the known photodisruptive methods and devices an attempt is made to remove the volume body as a whole from the tissue surrounding the volume body via an incision. In particular with correspondingly large solid bodies, this can lead to difficulties in extraction from the surrounding tissue, up to and including damage to the surrounding tissue. But problems can also arise with smaller solid objects, as they can tear when they are removed with medical pliers or a medical hook. In this case, the forceps or hook must be inserted through the incision at least a second time. However, this disadvantageously increases the time required for the surgical intervention.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Behandlungsvorrichtung zur Steuerung eines augenchirurgischen Lasers für die Abtrennung eines Volumenkörpers mit vordefinierten Grenzflächen aus einer menschlichen oder tierischen Kornea bereitzustellen, mit denen die Nachteile des Standes der Technik überwunden werden.It is therefore the object of the present invention to provide a method and a treatment device for controlling an ophthalmic laser for the separation of a solid with predefined interfaces from a human or animal cornea, with which the disadvantages of the prior art are overcome.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein gattungsgemäßes Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1, eine gattungsgemäße Behandlungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 14 sowie ein Computerprogramm gemäß den Merkmalen des Anspruchs 19 und ein computerlesbares Medium gemäß den Merkmalen des Anspruchs 20.A generic method according to the features of claim 1, a generic treatment device with the features of claim 14 and a computer program according to the features of claim 19 and a computer-readable medium according to the features of claim 20 serve to achieve this object.

Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens als vorteilhafte Ausgestaltungen der Behandlungsvorrichtung, des Computerprogramms und des computerlesbaren Mediums und umgekehrt anzusehen sind.Advantageous configurations with expedient developments of the invention are specified in the respective subclaims, with advantageous configurations of the method being regarded as advantageous configurations of the treatment device, the computer program and the computer-readable medium, and vice versa.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines augenchirurgischen Lasers für die Abtrennung eines Volumenkörpers mit einer vordefinierten posterioren Grenzfläche und einer vordefinierten anterioren Grenzfläche aus einer menschlichen oder tierischen Kornea, umfassend ein Steuern des Lasers mittels einer Steuereinrichtung derart, dass dieser gepulste Laserpulse in einem vordefinierten Muster in die Kornea/Hornhaut abgibt, wobei die Steuereinrichtung den Laserstrahl derart steuert, dass der Volumenkörper mittels einer Wechselwirkung der einzelnen Laserpulse mit der Kornea mittels Photodisruption in mindestens zwei Einzelkörper zerteilt wird und die Gesamtheit der Einzelkörper die posterioren und anterioren Grenzflächen des Volumenkörpers mit umfassen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, den Volumenkörper noch vor dessen Extraktion aus der Kornea, insbesondere der Stroma der Kornea, zu zerkleinern, so dass auch große Volumenkörper ohne Weiteres aus der Kornea über mindestens eine, in dem den Volumenkörper umgebenden Gewebe der Kornea erzeugte Öffnung, entfernt werden können. Eine Beschädigung des den Volumenkörper umgebenden Gewebes wird zuverlässig verhindert. Zudem besteht die Möglichkeit, dass die vereinzelten Volumenkörper mittels Absaugung und/oder Spülung aus der Kornea entfernt werden. Eine derartige Vorgehensweise schont das den Volumenkörper umgebenden Gewebe. Des Weiteren kann der Laserstrahl derart gesteuert werden, dass eine vordefinierte oder zufällige Aufteilung des Volumenkörpers in die Einzelkörper erfolgt. Auch eine Aufteilung des Volumenkörpers in eine Vielzahl von Einzelkörpern ist denkbar. Die Grenzflächen des abzutrennenden Volumenkörpers werden üblicherweise ebenfalls durch das vordefinierte Abgabemuster der laserpulse definiert sind, wobei die Grenzflächen des Volumenkörpers wiederum mittels einer Wechselwirkung der einzelnen Laserpulse mit der Kornea mittels Photodisruption erzeugt werden.A first aspect of the invention relates to a method for controlling an ophthalmic laser for the separation of a solid with a predefined posterior interface and a predefined anterior interface from a human or animal cornea, comprising controlling the laser by means of a control device in such a way that it emits pulsed laser pulses emits a predefined pattern into the cornea / cornea, the control device controlling the laser beam in such a way that the volume body is divided into at least two individual bodies by means of an interaction of the individual laser pulses with the cornea by means of photodisruption and the totality of the individual bodies is the posterior and anterior interfaces of the volume body with include. The method according to the invention makes it possible to comminute the volume body before it is extracted from the cornea, in particular the stroma of the cornea, so that even large volume bodies are easily produced from the cornea via at least one tissue of the cornea surrounding the volume body Opening, can be removed. Damage to the tissue surrounding the solid is reliably prevented. There is also the option of removing the isolated solid bodies from the cornea by means of suction and / or irrigation. Such an approach protects the tissue surrounding the solid. Furthermore, the laser beam can be controlled in such a way that a predefined or random division of the volume body into the individual bodies takes place. A division of the volume body into a plurality of individual bodies is also conceivable. The interfaces of the volume body to be separated are usually also defined by the predefined delivery pattern of the laser pulses, the interfaces of the volume body in turn being generated by means of an interaction of the individual laser pulses with the cornea by means of photodisruption.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Laser derart gesteuert werden, dass mindestens ein Schnitt oder mindestens eine Öffnung in einem vordefinierten Winkel und mit einer vordefinierten Geometrie in der Kornea erzeugt wird, wobei der Schnitt oder die Öffnung eine Grenzfläche des Volumenkörpers schneidet und bis zu einer Oberfläche der Kornea ausgebildet ist, sodass der Volumenkörper über den Schnitt oder die Öffnung aus der Kornea entfernbar ist. Der Volumenkörper kann dabei insgesamt lentikelartig ausgebildet sein, wodurch ein Entfernen der Einzelkörper über den genannten Schnitt oder die genannte Öffnung vereinfacht wird. Der Schnitt beziehungsweise die genannte Öffnung kann aber auch mechanisch, beispielweise mittels eines chirurgischen Messers, erzeugt werden.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the laser can be controlled in such a way that at least one cut or at least one opening is created in the cornea at a predefined angle and with a predefined geometry, the cut or opening being an interface of the solid cuts and is formed up to a surface of the cornea, so that the solid can be removed from the cornea via the cut or the opening. The volume body can be designed overall in the manner of a lenticle, which makes it easier to remove the individual bodies via the aforementioned cut or the aforementioned opening. The cut or said opening can, however, also be produced mechanically, for example by means of a surgical knife.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das vordefinierte Muster anhand eines oder mehrerer Steuerdatensätze definiert, wobei der oder die Steuerdatensätze Steuerdaten zur Positionierung und/oder zur Fokussierung einzelner Laserpulse in der Kornea umfassen. Die Ermittlung der Steuerdatensätze ist bekannt und ergeben sich insbesondere aus der topografischen und/oder pachymetrischen Vermessung der zu behandelnden Kornea sowie der Art der zu korrigierenden Fehlsichtigkeit. Insbesondere werden die Steuerdatensätze zumindest durch ein Bereitstellen von topographischen und/oder pachymetrischen und/oder morphologischen Daten der unbehandelten Kornea und ein Bereitstellen von topographischen und/oder pachymetrischen und/oder morphologischen Daten des zu entfernenden Volumenkörpers innerhalb der Kornea, erzeugt. Dabei ist der abzutrennende Volumenkörper derart ausgebildet, dass durch die Entfernung des Volumenkörpers zudem eine refraktive Korrektur des Auges erfolgt. Bei den genannten Fehlsichtigkeiten des Auges kann es sich um Myopie, Hyperopie, Presbyopie, Astigmatismus oder auch andere Fehlsichtigkeiten des Auges handeln. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass der krankhaft veränderte Bereich innerhalb der Kornea eine Trübung und/oder eine Narbe ist.In further advantageous refinements of the method according to the invention, the predefined pattern is defined on the basis of one or more control data sets, the control data set or sets comprising control data for positioning and / or for focusing individual laser pulses in the cornea. The determination of the control data records is known and results in particular from the topographical and / or pachymetric measurement of the cornea to be treated and the type of ametropia to be corrected. In particular, the control data records are generated at least by providing topographical and / or pachymetric and / or morphological data of the untreated cornea and providing topographical and / or pachymetric and / or morphological data of the volume to be removed within the cornea. The volume body to be separated is designed such that the removal of the volume body also results in a refractive correction of the eye. The aforementioned ametropia of the eye can be myopia, hyperopia, presbyopia, astigmatism or other ametropia of the eye. Furthermore, there is the possibility that the pathologically changed area within the cornea is a cloudiness and / or a scar.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Steuereinrichtung derart ausgebildet, dass der Laser Laserpulse in einem Wellenlängenbereich zwischen 300 nm und 1400 nm, vorzugsweise zwischen 900 nm und 1200 nm, bei einer jeweiligen Pulsdauer zwischen 1 fs und 1 ns, vorzugsweise zwischen 10 fs und 10 ps, und einer Wiederholungsfrequenz größer 10 KHz, vorzugsweise zwischen 3 MHz und 100 MHz, abgibt. Derartige Laser werden bereits für photodisruptive Verfahren in der Augenchirurgie verwendet. So beschreibt beispielsweise die EP 2 211 803 B1 einen entsprechenden Femtosekundenlaser, der zur Herstellung eines so genannten Lentikels, das heißt eines linsenartigen Volumenkörpers, innerhalb der Kornea verwendet wird. Das so hergestellte Lentikel wird anschließend über einen Schnitt in der Kornea aus dieser entnommen. Die Verwendung von photodisruptiven Lasern bei dem erfindungsgemäßen Verfahren weist zudem den Vorteil auf, dass die Bestrahlung der Kornea nicht in einem Wellenlängenbereich unter 300 nm erfolgen muss. Dieser Bereich wird in der Lasertechnik unter dem Begriff „tiefes Ultraviolett“ subsumiert. Dadurch wird vorteilhafterweise vermieden, dass durch diese sehr kurzwelligen und energiereichen Strahlen eine unbeabsichtigte Schädigung der Kornea erfolgt. Photodisruptive Laser der hier verwendeten Art bringen üblicherweise gepulste Laserstrahlung mit einer Pulsdauer zwischen 1 fs und 1 ns in das Korneagewebe ein. Dadurch kann die für den optischen Durchbruch notwendige Leistungsdichte des jeweiligen Laserpulses räumlich eng begrenzt werden, so dass eine hohe Schnittgenauigkeit bei der Erzeugung der Grenzflächen gewährleistet ist. Des Weiteren kann eine Pulsenergie der Laserpulse kleiner 100 nJ pro Puls, vorzugsweise kleiner 80 nJ pro Puls verwendet werden. Die Verwendung von relativ niedrigen Pulsenergien in Verbindung mit den genannten hohen Pulswiederholungsraten gewährleistet exakte und für das Korneagewebe relativ schonende Schnitte und Pulsmusterabfolgen.In further advantageous refinements of the method according to the invention, the control device is designed such that the laser generates laser pulses in a wavelength range between 300 nm and 1400 nm, preferably between 900 nm and 1200 nm, with a respective pulse duration between 1 fs and 1 ns, preferably between 10 fs and 10 ps, and a repetition frequency greater than 10 KHz, preferably between 3 MHz and 100 MHz. Such lasers are already used for photodisruptive procedures in eye surgery. For example, the EP 2 211 803 B1 a corresponding femtosecond laser, which is used to produce a so-called lenticle, i.e. a lens-like volume body, inside the cornea. The lenticle produced in this way is then removed from the cornea via an incision. The use of photodisruptive lasers in the method according to the invention also has the advantage that the cornea does not have to be irradiated in a wavelength range below 300 nm. In laser technology, this area is subsumed under the term “deep ultraviolet”. This advantageously prevents these very short-wave and high-energy rays from causing unintentional damage to the cornea. Photodisruptive lasers of the type used here usually introduce pulsed laser radiation with a pulse duration between 1 fs and 1 ns into the corneal tissue. As a result, the power density of the respective laser pulse that is necessary for the optical breakthrough can be spatially narrowly limited, so that a high cutting accuracy is guaranteed when the interfaces are generated. Furthermore, a pulse energy of the laser pulses of less than 100 nJ per pulse, preferably less than 80 nJ per pulse can be used. The use of relatively low pulse energies in connection with the above-mentioned high pulse repetition rates ensures exact cuts and pulse pattern sequences that are relatively gentle on the corneal tissue.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Oberfläche der Kornea eine natürliche Oberfläche des Auges oder eine mittels Abtragen oder Verschieben einer obersten Hornhautschicht und/oder mittels Herstellung einer Hornhautklappe künstlich erzeugte Oberfläche des Auges. Damit ist das erfindungsgemäße Verfahren für eine Vielzahl von phototherapeutischen Verfahren verwendbar.In further advantageous embodiments of the method according to the invention, the surface of the cornea is a natural surface of the eye or a surface of the eye artificially created by removing or moving a top corneal layer and / or by producing a corneal flap. The method according to the invention can thus be used for a large number of phototherapeutic methods.

Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Behandlungsvorrichtung mit mindestens einem augenchirurgischen Laser für die Abtrennung eines vordefinierten Hornhautvolumens mit vordefinierten Grenzflächen eines menschlichen oder tierischen Auges mittels Photodisruption und mindestens einer Steuereinrichtung für den oder die Laser, die ausgebildet ist, die Schritte des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auszuführen. Die erfindungsgemäße Behandlungsvorrichtung ermöglicht es, dass die bei der Verwendung üblicher ablativer Behandlungsvorrichtungen auftretenden Nachteile zuverlässig vermieden werden.A second aspect of the present invention relates to a treatment device with at least one eye surgery laser for the separation of a predefined corneal volume with predefined interfaces of a human or animal eye by means of photodisruption and at least one control device for the laser or lasers, which is designed to carry out the steps of the method according to perform first aspect of the invention. The treatment device according to the invention enables the disadvantages that occur when using conventional ablative treatment devices to be reliably avoided.

Dabei ist der Laser geeignet, Laserpulse in einem Wellenlängenbereich zwischen 300 nm und 1400 nm, vorzugsweise zwischen 900 nm und 1200 nm, bei einer jeweiligen Pulsdauer zwischen 1 fs und 1 ns, vorzugsweise zwischen 10 fs und 10 ps, und einer Wiederholungsfrequenz größer 10 KHz, vorzugsweise zwischen 3 MHz und 100 MHz, abzugeben. Des Weiteren kann eine Pulsenergie der Laserpulse kleiner 100 nJ pro Puls, vorzugsweise kleiner 80 nJ pro Puls verwendet werden. Die Verwendung von relativ niedrigen Pulsenergien in Verbindung mit den genannten hohen Pulswiederholungsraten gewährleistet exakte und für das Korneagewebe relativ schonende Schnitte und Pulsmusterabfolgen.The laser is suitable for laser pulses in a wavelength range between 300 nm and 1400 nm, preferably between 900 nm and 1200 nm, with a respective pulse duration between 1 fs and 1 ns, preferably between 10 fs and 10 ps, and a repetition frequency greater than 10 KHz , preferably between 3 MHz and 100 MHz. Furthermore, a pulse energy of the laser pulses of less than 100 nJ per pulse, preferably less than 80 nJ per pulse can be used. The use of relatively low pulse energies in connection with the above-mentioned high pulse repetition rates ensures exact cuts and pulse pattern sequences that are relatively gentle on the corneal tissue.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung umfasst die Steuereinrichtung mindestens eine Speichereinrichtung zur zumindest temporären Speicherung von mindestens einem Steuerdatensatz, wobei der oder die Steuerdatensätze Steuerdaten zur Positionierung und/oder zur Fokussierung einzelner Laserpulse in der Hornhaut/Kornea umfassen; und mindestens eine Strahleneinrichtung zur Strahlführung und/oder Strahlformung und/oder Strahlablenkung und/oder Strahlfokussierung eines Laserstrahls des Lasers aufweist. Die genannten Steuerdatensätze werden dabei üblicherweise anhand einer gemessenen Topografie und/oder Pachymetrie und/oder Morphologie der zu behandelnden Kornea und der Art der zu korrigierenden Fehlsichtigkeit, erzeugt.In further advantageous refinements of the treatment device according to the invention, the control device comprises at least one memory device for the at least temporary storage of at least one control data set, the control data set (s) comprising control data for positioning and / or for focusing individual laser pulses in the cornea; and has at least one beam device for beam guidance and / or beam shaping and / or beam deflection and / or beam focusing of a laser beam of the laser. The control data sets mentioned are usually generated on the basis of a measured topography and / or pachymetry and / or morphology of the cornea to be treated and the type of ametropia to be corrected.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung umfasst diese zudem mindestens eine Absaug- und/oder eine Spülvorrichtung zum Entfernen der Einzelkörper des Volumenkörpers aus der Kornea, insbesondere aus dem Stroma. Über die Absaug- und/oder eine Spülvorrichtung ist ein einfaches und rasches Entfernen aller Einzelkörper des Volumenkörpers aus der Kornea möglich.In a further advantageous embodiment of the treatment device according to the invention, it also includes at least one suction and / or rinsing device for removing the individual bodies of the solid from the cornea, in particular from the stroma. A simple and quick removal of all individual bodies of the volume body from the cornea is possible via the suction device and / or a rinsing device.

Weitere Merkmale und deren Vorteile sind den Beschreibungen des ersten Erfindungsaspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen jedes Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des jeweils anderen Erfindungsaspekts anzusehen sind.Further features and their advantages can be found in the descriptions of the first aspect of the invention, with advantageous configurations of each aspect of the invention to be viewed as advantageous configurations of the other aspect of the invention.

Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass die Behandlungsvorrichtung gemäß dem zweiten Erfindungsaspekt die Verfahrensschritte gemäß dem ersten Erfindungsaspekt ausführt. Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm gemäß dem dritten Erfindungsaspekt gespeichert ist. Weitere Merkmale und deren Vorteile sind den Beschreibungen des ersten und zweiten Erfindungsaspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen jedes Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des jeweils anderen Erfindungsaspekts anzusehen sind.A third aspect of the invention relates to a computer program comprising commands which cause the treatment device according to the second aspect of the invention to carry out the method steps according to the first aspect of the invention. A fourth aspect of the invention relates to a computer-readable medium on which the computer program according to the third aspect of the invention is stored. Further features and their advantages can be found in the descriptions of the first and second aspect of the invention, with advantageous configurations of each aspect of the invention being regarded as advantageous configurations of the respective other aspect of the invention.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Figur und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen. Dabei zeigt die Figur eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung.Further features of the invention emerge from the claims, the figure and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description, as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures, can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations, without falling within the scope of the invention leave. There are thus also embodiments of the invention to be considered as encompassed and disclosed, which are not explicitly shown and explained in the figures, but emerge from the explained embodiments and can be generated by separate combinations of features. Designs and combinations of features are also to be regarded as disclosed, which therefore do not have all the features of an originally formulated independent claim. In addition, designs and combinations of features, in particular through the statements set out above, are to be regarded as disclosed which go beyond the combinations of features set forth in the back references of the claims or differ from them. The figure shows a schematic representation of a treatment device according to the invention.

Die Behandlungsvorrichtung 10 umfasst einen augenchirurgischen Laser 18 für die Abtrennung eines vordefinierten Hornhautvolumens beziehungsweise Volumenkörpers 12 mit jeweils einer vordefinierten posterioren und anterioren Grenzfläche 14, 16 aus einer Hornhaut/Kornea 32 eines menschlichen oder tierischen Auges mittels Photodisruption. Man erkennt, dass neben dem Laser 18 eine Steuereinrichtung 20 für den Laser 18 ausgebildet ist, sodass dieser gepulste Laserpulse in einem vordefinierten Muster in die Hornhaut abgibt, wobei die Grenzflächen 14, 16 des abzutrennenden Volumenkörpers 12 durch das vordefinierte Muster mittels Photodisruption erzeugt werden. Die Grenzflächen 14, 16 bilden in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen lentikelartigen Volumenkörper 12 aus, wobei die Ausgestaltung und Position des Volumenkörpers 12 derart gewählt ist, dass es nach der Herausnahme des Volumenkörpers 12 aus der Kornea 32, insbesondere aus dem Stroma, zu einer gewünschten refraktiven Veränderung zur Behebung einer Fehlsichtigkeit kommt. Des Weiteren ist aus der Figur erkennbar, dass der durch den Laser 18 erzeugte Laserstrahl 24 mittels einer Strahleinrichtung 22, nämlich einer Strahlablenkungsvorrichtung, wie zum Beispiel einem Scanner, in Richtung einer Oberfläche 26 der Hornhaut 32 abgelenkt wird.The treatment device 10 includes an ophthalmic laser 18th for the separation of a predefined corneal volume or solid 12th each with a predefined posterior and anterior interface 14th , 16 from a cornea 32 of a human or animal eye by means of photodisruption. You can see that next to the laser 18th a control device 20th for the laser 18th is designed so that it emits pulsed laser pulses into the cornea in a predefined pattern, the interfaces 14th , 16 of the solid to be separated 12th generated by the predefined pattern using photodisruption. The interfaces 14th , 16 form a lenticle-like volume body in the illustrated embodiment 12th off, with the design and position of the solid 12th is chosen such that it is after the removal of the solid 12th from the cornea 32 , in particular from the stroma, leads to a desired refractive change to correct an ametropia. It can also be seen from the figure that the laser 18th generated laser beam 24 by means of a jet device 22nd , namely a beam deflection device, such as a scanner, towards a surface 26th the cornea 32 is distracted.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Oberfläche 26 durch ein Anlegen des Auges an eine zumindest in zentralen Bereichen transparente, d.h. lichtdurchlässige Anlageplatte eines sogenannten Patienteninterfaces (nicht dargestellt) geformt. Mit Hilfe des Patienteninterfaces erfolgt die Ankopplung des Auges an den Laser 18 beziehungsweise die Behandlungsvorrichtung 10. Die Strahlablenkvorrichtung 22 wird ebenfalls durch die Steuereinrichtung 20 gesteuert, um das genannte vordefinierte Muster innerhalb der Hornhaut 32 zu erzeugen. Des Weiteren erkennt man, dass eine Übergangszone 34 ausgebildet ist, welche die Grenzflächen 14, 16 miteinander verbindet, so dass keine Gewebebrücken in diesem Zwischenbereich entstehen können, die eine mögliche Abtrennung des Volumenkörpers 12 aus der Kornea 32 erschweren beziehungsweise sogar verhindern.In the illustrated embodiment, the surface 26th by placing the eye on a contact plate of a so-called patient interface (not shown) that is transparent, ie translucent, at least in central areas. The eye is coupled to the laser using the patient interface 18th or the treatment device 10 . The beam deflector 22nd is also controlled by the control device 20th controlled to said predefined pattern within the cornea 32 to create. Furthermore you can see that a transition zone 34 is formed, which the interfaces 14th , 16 connects with each other, so that no tissue bridges can arise in this intermediate area, which would cause a possible separation of the solid 12th from the cornea 32 make it difficult or even prevent it.

Bei dem dargestellten Laser 18 handelt es sich um einen photodisruptiven Laser der ausgebildet ist, Laserpulse in einem Wellenlängenbereich zwischen 300 nm und 1400 nm, vorzugsweise zwischen 900 nm und 1200 nm, bei einer jeweiligen Pulsdauer zwischen 1 fs und 1 ns, vorzugsweise zwischen 10 fs und 10 ps, und einer Wiederholungsfrequenz größer 10 KHz, vorzugsweise zwischen 3MHz und 100 MHz, abzugeben. Der der Laser 18 ist zudem geeignet, Laserpulse mit einer Pulsenergie kleiner 100 nJ pro Puls, vorzugsweise kleiner 80 nJ oder kleiner 65 nJ pro Puls abzugeben.With the laser shown 18th it is a photodisruptive laser which is designed to generate laser pulses in a wavelength range between 300 nm and 1400 nm, preferably between 900 nm and 1200 nm, with a respective pulse duration between 1 fs and 1 ns, preferably between 10 fs and 10 ps, and a repetition frequency greater than 10 KHz, preferably between 3MHz and 100 MHz. That the laser 18th is also suitable for emitting laser pulses with a pulse energy of less than 100 nJ per pulse, preferably less than 80 nJ or less than 65 nJ per pulse.

Die Steuereinrichtung 20 weist zudem eine Speichereinrichtung (nicht dargestellt) zur zumindest temporären Speicherung von mindestens einem Steuerdatensatz auf, wobei der oder die Steuerdatensätze Steuerdaten zur Positionierung und/oder zur Fokussierung einzelner Laserpulse in der Hornhaut umfassen. Die Positionsdaten und/oder Fokussierungsdaten der einzelnen Laserpulse werden anhand einer zuvor gemessenen Topografie und/oder Pachymetrie und//oder der Morphologie der Hornhaut 32 und der gewünschten refraktiven Korrektur erzeugt.The control device 20th also has a memory device (not shown) for at least temporary storage of at least one control data set, the control data set or sets comprising control data for positioning and / or for focusing individual laser pulses in the cornea. The position data and / or focusing data of the individual laser pulses are based on a previously measured topography and / or pachymetry and / or the morphology of the cornea 32 and the desired refractive correction.

Des Weiteren ist aus der Figur der prinzipielle Ablauf der Erzeugung des abzutrennenden Volumenkörpers 12 gemäß einer Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens erkennbar. Man erkennt, dass mittels des gepulsten Laserstrahls 24, der über die Strahlablenkvorrichtung 22 in Richtung der Hornhaut beziehungsweise in Richtung der Oberfläche 26 der Hornhaut gelenkt wird, die Grenzflächen 14, 16 erzeugt werden. Die posteriore und die anteriore Grenzfläche 14, 16 bilden dabei insgesamt den lentikelartigen Volumenkörper 12 aus. Des Weiteren erzeugt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Laser 18 weitere Schnitte 44, 46, die den Volumenkörper 12 in Einzelkörper 38, 40, 42 aufspalten beziehungsweise zerteilen. Über einen weiteren mittels des Lasers 18 erzeugten Schnitt 36, der in einem vordefinierten Winkel und mit einer vordefinierten Geometrie den Volumenkörper 12 schneidet und bis zu der Oberfläche 26 der Hornhaut ausgebildet ist, können die Einzelkörper 38, 40, 42, die in ihrer Gesamtheit die Grenzflächen 14, 16 mit umfassen, über den Schnitt 36 aus der Hornhaut 32, insbesondere dem Stroma, entfernt werden.Furthermore, the figure shows the basic sequence of generating the volume body to be separated 12th recognizable according to one embodiment of the present method. It can be seen that by means of the pulsed laser beam 24 passing through the beam deflector 22nd towards the cornea or towards the surface 26th the cornea is directed, the interfaces 14th , 16 be generated. The posterior and anterior interfaces 14th , 16 thereby overall form the lenticle-like volume body 12th out. Furthermore, in the exemplary embodiment shown, the laser generates 18th more cuts 44 , 46 that are the solid 12th in single body 38 , 40 , 42 split or split. Another by means of the laser 18th generated cut 36 that forms the solid at a predefined angle and with a predefined geometry 12th cuts and down to the surface 26th the cornea is formed, the individual bodies 38 , 40 , 42 which in their entirety are the interfaces 14th , 16 with embrace over the cut 36 from the cornea 32 especially the stroma.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 1628606 B1 [0002]
EP 2211803 B1 [0009]

Claims

A method for controlling an ophthalmic laser (18) for the separation of at least one solid body (12), each with a predefined posterior interface (14) and a predefined anterior interface (16) from a human or animal cornea (32), comprising: - Controlling the laser (18) by means of a control device (20) in such a way that it emits pulsed laser pulses into the cornea (32) in a predefined pattern, the control device (20) controlling the laser beam (24) in such a way that the solid (12 ) is divided into at least two individual bodies (38, 40, 42) by means of an interaction of the individual laser pulses with the cornea (32) by means of photodisruption and the entirety of the individual bodies (38, 40, 42) the posterior and anterior interfaces (14, 16) of the solid (12) include.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the volume body (12) is designed in the manner of a lenticle.

Method according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the laser (18) is controlled in such a way that at least one cut (36) or at least one opening is generated in the cornea (32) at a predefined angle and / or with a predefined geometry, the cut (36 ) or the opening intersects a boundary surface (14, 16) of the volume body (12) and is formed up to a surface (26) of the cornea (32) so that the individual bodies (38, 40, 42) of the volume body (12) over the cut (36) or opening are removable from the cornea (32).

Method according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that at least one cut or at least one opening in the cornea (32) is produced mechanically, the cut (36) or the opening intersecting a boundary surface (14, 16) of the solid (12) and up to a surface ( 26) of the cornea (32) is formed so that the individual bodies (38, 40, 42) of the volume body (12) can be removed from the cornea (32) via the cut (36) or the opening.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the individual bodies (38, 40, 42) are removed from the cornea (32) by means of suction and / or irrigation.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the laser beam (24) is controlled in such a way that a predefined or random division of the volume body (12) into the individual bodies (38, 40, 42) takes place.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the laser beam (24) is controlled in such a way that the volume body (12) is divided into a plurality of individual bodies (38, 40, 42).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method comprises the provision of control data or control data records for positioning and / or for focusing individual laser pulses in the cornea (32).

Procedure according to Claim 8 characterized in that the control data or control data sets are generated at least by providing topographical and / or pachymetric and / or morphological data of the untreated cornea (32).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the volume body (12) to be separated is furthermore designed such that the removal of the volume body (12) in its entirety results in a correction of an ametropia of the eye.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control device (20) is designed such that the laser (18) laser pulses in a wavelength range between 300 nm and 1400 nm, preferably between 900 nm and 1200 nm, with a respective pulse duration between 1 fs and 1 ns, preferably between 10 fs and 10 ps, and a repetition frequency greater than 10 KHz, preferably between 3 MHz and 100 MHz.

Procedure according to Claim 11 , characterized in that a pulse energy of the laser pulses of less than 100 nJ per pulse, preferably less than 80 nJ per pulse, is used.

Method according to one of the Claims 3 to 12th , characterized in that the surface (26) of the cornea (32) is a natural surface of the eye or a surface of the eye artificially created by removing or moving a top corneal layer and / or by producing a corneal flap.

Treatment device (10) with at least one ophthalmic laser (18) for the separation of a corneal volume (12) with predefined interfaces (14, 16) of a human or animal eye by means of photodisruption and at least one control device (20) for the laser or lasers (18) that is designed to carry out the steps of the method according to one of the Claims 1 to 12th execute.

Treatment device according to Claim 14 , characterized in that the laser (18) is suitable for laser pulses in a wavelength range between 300 nm and 1400 nm, preferably between 900 nm and 1200 nm, with a respective pulse duration between 1 fs and 1 ns, preferably between 10 fs and 10 ps, and a repetition frequency greater than 10 KHz, preferably between 3 MHz and 100 MHz.

Treatment device according to Claim 15 , characterized in that the laser (18) is suitable for emitting laser pulses with a pulse energy of less than 100 nJ per pulse, preferably less than 80 nJ per pulse.

Treatment device according to one of the Claims 14 to 16 characterized in that the control device (20) has at least one memory device for at least temporarily storing at least one control data set, the control data set or sets comprising control data for positioning and / or for focusing individual laser pulses in the cornea (32); and - at least one beam device (22) for beam guidance and / or beam shaping and / or beam deflection and / or beam focusing of a laser beam (24) of the laser (18).

Treatment device according to one of the Claims 14 to 17th , characterized in that it comprises at least one suction and / or rinsing device for removing the individual bodies (38, 40, 42) from the cornea (32).

Computer program, comprising instructions which cause the treatment device (10) according to one of the Claims 14 to 18th the process steps according to one of the Claims 1 to 12th executes.

Computer-readable medium on which the computer program is based Claim 19 is stored.