DE102020134039A1 - Method for providing control data of an ophthalmic surgical laser of a treatment device for individual corneal correction of a plurality of interdependent segments of the cornea; Control device and treatment device - Google Patents

Method for providing control data of an ophthalmic surgical laser of a treatment device for individual corneal correction of a plurality of interdependent segments of the cornea; Control device and treatment device Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von Steuerdaten für eine Hornhautkorrektur in Abhängigkeit von einem extern bestimmten Korrekturwert. Um eine verbesserte, individualisierte Hornhautkorrektur mit höherer Robustheit zu ermöglichen, erfolgt ein Unterteilen (S2) eines Rohabbildes der Hornhaut in mehrere Segmente (22), ein Bestimmen (S3) eines Ist-Parametersatzes, wobei der Ist-Parametersatz jeweils zumindest einen Ist-Parameter für jedes der mehreren Segmente (22) beinhaltet, anhand des Rohabbildes der Hornhaut (30) sowie ein Bestimmen (S4) eines Soll-Parametersatzes, wobei der Soll-Parametersatz jeweils zumindest einen Soll-Parameter für jedes der mehreren Segmente (22) nach der Hornhautkorrektur beinhaltet. Dabei wird für ein primäres Segment (23) der Soll-Parameter in Abhängigkeit von Ist-Parameter des primären Segments (23) sowie dem Korrekturwert bestimmt wird und für zumindest ein sekundäres Segment (24, 25) der Soll-Parameter in Abhängigkeit von dem Soll-Parameter des primären Segments (23) bestimmt. Abhängig von einer Differenz zwischen dem Ist-Parametersatz und dem Soll-Parametersatz erfolgt ein Bereitstellen (S5) von Steuerdaten zum Steuern des augenchirurgischen Lasers (12).The invention relates to a method for providing control data for a corneal correction as a function of an externally determined correction value. In order to enable improved, individualized corneal correction with greater robustness, a raw image of the cornea is subdivided (S2) into several segments (22), and an actual parameter set is determined (S3), the actual parameter set each having at least one actual parameter for each of the multiple segments (22), based on the raw image of the cornea (30) and determining (S4) a target parameter set, wherein the target parameter set contains at least one target parameter for each of the multiple segments (22) after the Corneal correction included. The target parameter for a primary segment (23) is determined as a function of the actual parameter of the primary segment (23) and the correction value, and for at least one secondary segment (24, 25) the target parameter is determined as a function of the target -Parameters of the primary segment (23) determined. Depending on a difference between the actual parameter set and the desired parameter set, control data for controlling the eye surgery laser (12) are provided (S5).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von Steuerdaten eines augenchirurgischen Lasers einer Behandlungsvorrichtung für eine Hornhautkorrektur in Abhängigkeit von einem extern bestimmten Korrekturwert, wobei das Verfahren durch eine Steuereinrichtung durchgeführt wird. Die Erfindung betrifft außerdem die Steuereinrichtung, eine Behandlungsvorrichtung mit der Steuereinrichtung sowie ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium.The invention relates to a method for providing control data of an ophthalmic surgical laser of a treatment device for a cornea correction as a function of an externally determined correction value, the method being carried out by a control device. The invention also relates to the control device, a treatment device with the control device, and a computer program and a computer-readable medium.

Behandlungsvorrichtungen und Verfahren zur Steuerung von augenchirurgischen Lasern zur Korrektur einer optischen Fehlsichtigkeit und/oder krankhaft oder unnatürlich veränderten Bereichen einer Hornhaut, auch Kornea genannt, eines Patienten sind im Stand der Technik bekannt. Dabei können zum Beispiel ein gepulster Laster und eine Strahlfokussierungseinrichtung so ausgebildet sein, dass Laserpulse in einem innerhalb des organischen Gewebes gelegenen Fokus eine Photodisruption und/oder Photoablation bewirken, um ein Gewebe, insbesondere ein Gewebelentikel, aus der Hornhaut zu entfernen. Damit ein Übergang von dem entfernten Gewebe zu der Hornhaut nicht zu sprunghaft ist, beispielsweise zu steil, ist in den Randbereichen des zu entfernenden Gewebes üblicherweise ein Übergangsbereich („Transition Zone“) vorgesehen, der einen abgeflachten Übergang für das zu entfernende Gewebe in die Hornhaut bereitstellt.Treatment devices and methods for controlling eye surgery lasers for correcting an optical defect and/or areas of a patient's cornea, also called the cornea, that have been changed by a disease or are unnatural are known in the prior art. For example, a pulsed laser and a beam focusing device can be designed such that laser pulses cause photodisruption and/or photoablation in a focus located within the organic tissue in order to remove tissue, in particular a tissue lenticule, from the cornea. So that a transition from the removed tissue to the cornea is not too abrupt, for example too steep, a transition area (“transition zone”) is usually provided in the edge areas of the tissue to be removed, which provides a flattened transition for the tissue to be removed into the cornea provides.

Heutige Systeme und Verfahren ermöglichen dabei beispielsweise generische oder an den jeweils behandelten Patienten angepasste Behandlungsmethoden. Angepasste Behandlungsmethoden berücksichtigen beispielsweise topographische Informationen der Hornhaut des jeweiligen Patienten oder Informationen zu Abbildungsfehlern beziehungsweise Informationen zu Wellenfronten (bezogen auf in ein Auge des jeweiligen Patienten fallenden Lichtes). Den auf Messungen beruhenden Ansätzen ist dabei gemein, dass diese hinsichtlich der Korrektur einer Fehlsichtigkeit zwar gut funktionieren, jedoch eine hohe Abtragung großer Mengen an Gewebe aus der Hornhaut erfordern. Zudem sind die genannten Behandlungsmethoden abhängig von komplexen diagnostischen Geräten, welche häufig einen limitierten Dynamikumfang aufweisen und somit beispielweise keine Singularitäten an der Oberfläche der Hornhaut oder keine Bereiche mit starken Veränderungen der Krümmung messen können. Mit anderen Worten kann eine Auflösung, mit welcher die Hornhaut vermessen wird, zu gering sein, um davon ausgehend eine optimale Korrektur zu finden.Today's systems and procedures enable, for example, treatment methods that are generic or adapted to the patient being treated. Adapted treatment methods take into account, for example, topographical information on the patient's cornea or information on imaging errors or information on wavefronts (based on the light falling into an eye of the patient). The approaches based on measurements have in common that although they work well with regard to the correction of ametropia, they require large amounts of tissue to be removed from the cornea. In addition, the treatment methods mentioned are dependent on complex diagnostic devices, which often have a limited dynamic range and are therefore unable to measure, for example, singularities on the surface of the cornea or areas with major changes in curvature. In other words, a resolution with which the cornea is measured can be too low to find an optimal correction based on this.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte und individualisierte Hornhautkorrektur zu ermöglichen, welche eine höhere Robustheit gegenüber dem limitierten Dynamikumfang und/oder den beschriebenen Singularitäten aufweist.It is therefore the object of the present invention to enable an improved and individualized corneal correction which is more robust in relation to the limited dynamic range and/or the singularities described.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved according to the invention by the subject matter of the independent patent claims. Advantageous embodiments with expedient developments are the subject matter of the dependent claims.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, die Hornhaut beziehungsweise ein Rohabbild der Hornhaut in mehrere Segmente zu unterteilen, wobei die Hornhautkorrektur ausgehend von einem primären Segment geplant wird. Die Korrektur eines oder mehrerer sekundärer Segmente kann dann in Abhängigkeit von der Korrektur des zumindest einen primären Segments geplant werden. Die Erfindung beruht somit auf dem Gedanken, die Hornhautkorrektur schrittweise oder iterativ von dem zumindest einen primären Segment ausgehend zu planen.The invention is based on the idea of dividing the cornea or a raw image of the cornea into a number of segments, with the cornea correction being planned starting from a primary segment. The correction of one or more secondary segments can then be scheduled depending on the correction of the at least one primary segment. The invention is thus based on the idea of planning the corneal correction step by step or iteratively, starting from the at least one primary segment.

Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von Steuerdaten eines augenchirurgischen Lasers einer Behandlungsvorrichtung für eine Hornhautkorrektur in Abhängigkeit von einem extern bestimmten Korrekturwert, wobei das Verfahren die folgenden, durch eine Steuereinrichtung durchgeführten Schritte aufweist:

  • - Empfangen eines Rohabbildes einer Hornhaut von einer Sensoreinrichtung,
  • - Unterteilen des Rohabbildes der Hornhaut in mehrere Segmente,
  • - Bestimmen eines Ist-Parametersatzes, wobei der Ist-Parametersatz jeweils zumindest einen Ist-Parameter für jedes der mehreren Segmente beinhaltet, anhand des Rohabbildes der Hornhaut,
  • - Bestimmen eines Soll-Parametersatzes, wobei der Soll-Parametersatz jeweils zumindest einen Soll-Parameter für jedes der mehreren Segmente nach der Hornhautkorrektur beinhaltet, wobei
  • - für ein primäres Segment der mehreren Segmente der zumindest eine Soll-Parameter in Abhängigkeit von dem zumindest einen Ist-Parameter des primären Segments sowie dem Korrekturwert bestimmt wird und für zumindest ein sekundäres Segmnet der mehreren Segmente der zumindest eine Soll-Parameter in Abhängigkeit von dem zumindest einen Soll-Parameter des primären Segments bestimmt wird, und
  • - Bereitstellen von Steuerdaten zum Steuern des augenchirurgischen Lasers in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen dem Ist-Parametersatz und dem Soll-Parametersatz.
A first aspect of the present invention relates to a method for providing control data of an ophthalmic surgical laser of a treatment device for a cornea correction as a function of an externally determined correction value, the method having the following steps carried out by a control device:
  • - receiving a raw image of a cornea from a sensor device,
  • - dividing the raw image of the cornea into several segments,
  • - determining an actual parameter set, the actual parameter set containing at least one actual parameter for each of the multiple segments, based on the raw image of the cornea,
  • - Determining a target parameter set, the target parameter set each containing at least one target parameter for each of the plurality of segments after the corneal correction, wherein
  • - the at least one target parameter is determined for a primary segment of the plurality of segments as a function of the at least one actual parameter of the primary segment and the correction value, and for at least one secondary segment of the plurality of segments the at least one target parameter meter is determined as a function of the at least one target parameter of the primary segment, and
  • - Providing control data for controlling the ophthalmic surgical laser depending on a difference between the actual parameter set and the target parameter set.

Der Korrekturwert kann die für den Patienten beziehungsweise dessen Hornhaut gewünschte Korrektur charakterisieren. Beispielsweise kann der Korrekturwert von einer zuvor gemessenen Oberfläche der Hornhaut und/oder von einer zuvor bestimmten Fehlsichtigkeit abgeleitet werden. Die Fehlsichtigkeit kann beispielsweise im Rahmen einer sogenannten Refraktometrie, etwa bei einem Augenarzt, bestimmt worden sein. Somit kann der Korrekturwert von einem Ergebnis der Refraktometrie beziehungsweise von die Refraktometrie betreffenden Refraktometriedaten abgeleitet werden beziehungsweise abgeleitet sein. Beispielsweise wird als der Korrekturwert oder als Teil des Korrekturwerts eine gewünschte Veränderung einer Brechkraft der Hornhaut, gewünschte Veränderung einer Krümmung der Hornhaut, eine gewünschte Größe (beispielsweise Durchmesser oder Radius) einer optischen Zone und/oder eine gewünschte Position der optischen Zone bezogen auf die Hornhaut bestimmt. Die gewünschte Krümmung kann dabei in Form eines absoluten Wertes oder in Form eines relativen Wertes angegeben werden. Ein absoluter Wert kann dabei direkt angeben, welche Krümmung die Hornhaut im Bereich der optischen Zone nach vollendeter Behandlung, also nach der Hornhautkorrektur, aufweisen soll. Ein absoluter Wert der Krümmung kann beispielsweise direkt durch einen Krümmungsradius oder indirekt durch eine Brennweite oder eine Brechkraft angegeben werden. Ein relativer Wert der Krümmung kann beispielsweise analog durch einen Unterschied des Krümmungsradius oder durch einen Unterschied in der Brennweite oder Brechkraft angegeben werden. Dabei ist der Unterschied vorzugsweise jeweils auf den Zustand der Hornhaut vor der ersten Hornhautkorrektur oder nach der ersten Hornhautkorrektur bezogen. Selbstverständlich kann der Krümmung auch durch jede andere geeignete physikalische Größe ob absolut oder relativ zur momentanen Krümmung beschrieben werden.The correction value can characterize the correction desired for the patient or his cornea. For example, the correction value can be derived from a previously measured surface of the cornea and/or from a previously determined ametropia. The ametropia can, for example, have been determined as part of a so-called refractometry, for example by an ophthalmologist. The correction value can thus be derived from a result of the refractometry or from refractometry data relating to the refractometry. For example, as the correction value or as part of the correction value, a desired change in a refractive power of the cornea, a desired change in a curvature of the cornea, a desired size (e.g. diameter or radius) of an optical zone and/or a desired position of the optical zone in relation to the cornea definitely. The desired curvature can be given in the form of an absolute value or in the form of a relative value. An absolute value can directly indicate which curvature the cornea should have in the area of the optical zone after the treatment has been completed, i.e. after the corneal correction. An absolute value of the curvature can, for example, be specified directly by a radius of curvature or indirectly by a focal length or a refractive power. A relative value of the curvature can, for example, be indicated analogously by a difference in the radius of curvature or by a difference in the focal length or refractive power. In this case, the difference is preferably related to the state of the cornea before the first cornea correction or after the first cornea correction. Of course, the curvature can also be described by any other suitable physical variable, whether absolute or relative to the current curvature.

Das Rohabbild der Hornhaut kann beispielsweise aus einer entsprechenden Sensoreinrichtung der Behandlungsvorrichtung abgerufen beziehungsweise empfangen werden. Insbesondere kann das Rohabbild der Hornhaut eine Oberfläche der Hornhaut charakterisieren beziehungsweise abbilden. Mit anderen Worten kann es sich bei dem Rohabbild um ein digitales Abbild der Oberfläche der Hornhaut handeln. Die Sensoreinrichtung kann dabei Teil der Behandlungsvorrichtung sein, am Ort der Behandlungsvorrichtung aufgestellt sein oder räumlich getrennt von der Behandlungsvorrichtung angeordnet sein.The raw image of the cornea can be retrieved or received, for example, from a corresponding sensor device of the treatment device. In particular, the raw image of the cornea can characterize or depict a surface of the cornea. In other words, the raw image can be a digital image of the surface of the cornea. The sensor device can be part of the treatment device, set up at the location of the treatment device or spatially separated from the treatment device.

Das Rohabbild der Hornhaut wird in die mehreren Segmente unterteilt. Dabei wird zumindest eines der mehreren Segmente als primäres Segment bestimmt. Zumindest eines der mehreren Segmente wird als sekundäres Segment bestimmt. Dabei kann ein jeweiliges der mehreren Segmente entweder ein primäres oder ein sekundäres Segment sein. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem primären Segment beziehungsweise den primären Segmenten sowie dem sekundären Segment beziehungsweise den sekundären Segmenten jeweils um unterschiedliche der mehreren Segmente. Das Unterteilen der Hornhaut beziehungsweise des Rohabbildes der Hornhaut in die mehreren Segmente kann durch Bestimmen von Segmentgrenzen in dem Rohabbild erfolgen. Mit anderen Worten können Segmentgrenzen in dem Rohabbild erzeugt werden, durch welche die mehreren Segmente voneinander getrennt sind. Das Unterteilen in die mehreren Segmente kann dabei entsprechend einer vorbestimmten Vorschrift erfolgen. Durch die vorbestimmte Vorschrift kann eine der resultierenden Unterteilung zugrundeliegende Geometrie vorgegeben sein.The raw image of the cornea is divided into the multiple segments. At least one of the multiple segments is determined as the primary segment. At least one of the multiple segments is designated as a secondary segment. Each of the plurality of segments can be either a primary or a secondary segment. In other words, the primary segment or the primary segments and the secondary segment or the secondary segments are each different from the plurality of segments. The subdivision of the cornea or the raw image of the cornea into the plurality of segments can take place by determining segment boundaries in the raw image. In other words, segment boundaries can be generated in the raw image, by which the multiple segments are separated from one another. In this case, the subdivision into the plurality of segments can take place in accordance with a predetermined rule. A geometry on which the resulting subdivision is based can be predetermined by the predetermined rule.

Der Ist-Parametersatz eine kann eine Form beziehungsweise Oberfläche der Hornhaut in einem Ist-Zustand beschreiben, also insbesondere angeben oder parametrisieren. Hierzu setzt sich der Ist-Parametersatz aus mehreren Ist-Parameter zusammen. Dabei betrifft jeder der Ist-Parameter insbesondere genau ein Segment. Für jedes der mehreren Segmente kann der zumindest eine jeweilige Ist-Parameter bestimmt werden. Mit anderen Worten können für jedes der mehreren Segmente einer oder mehrere Ist-Parameter bestimmt werden. Die jeweiligen Ist-Parameter der mehreren Segmente können gemeinsam den Ist-Parametersatz bilden. Mit anderen Worten wird der Ist-Parametersatz durch Bestimmen der jeweiligen Ist-Parameter bestimmt. Der Ist-Parametersatz charakterisiert oder beschreibt insbesondere die Oberfläche oder eine Form der Hornhaut. Dabei bezieht sich der Ist-Parametersatz auf einen Zustand der Hornhaut auf einen Zeitpunkt vor Beginn der Hornhautkorrektur, als einem Ist-Zustand während der Planung der Hornhautkorrektur.The actual parameter set can describe a shape or surface of the cornea in an actual state, ie in particular specify or parameterize it. For this purpose, the actual parameter set is composed of several actual parameters. In this case, each of the actual parameters relates in particular to exactly one segment. The at least one respective actual parameter can be determined for each of the plurality of segments. In other words, one or more actual parameters can be determined for each of the multiple segments. The respective actual parameters of the multiple segments can together form the actual parameter set. In other words, the actual parameter set is determined by determining the respective actual parameters. The actual parameter set characterizes or describes in particular the surface or a shape of the cornea. In this case, the actual parameter set relates to a condition of the cornea at a point in time before the start of the cornea correction, as an actual condition during the planning of the cornea correction.

Der Soll-Parametersatz kann die Form beziehungsweise die Oberfläche der Hornhaut in einem gewünschten Soll-Zustand beschreiben, also insbesondere angeben oder parametrisieren. Hierzu setzt sich der Soll-Parametersatz aus mehreren Soll-Parameter zusammen. Dabei betrifft jeder der Soll-Parameter insbesondere genau ein Segment. Dabei wird für das zumindest eine primäre Segment der jeweilige Soll-Parameter in Abhängigkeit von dem zumindest einen Ist-Parameter des primären Segments sowie dem Korrekturwert bestimmt. Für das zumindest eine sekundäre Segment wird der zumindest eine Soll-Parameter in Abhängigkeit von dem zumindest einen Soll-Parameter des primären Segments bestimmt. Mit anderen Worten erfolgt das Bestimmen des Soll-Parameters nur für das zumindest eine primäre Segment in Abhängigkeit von dem Korrekturwert. Der Korrekturwert wird dabei beispielsweise genutzt, um aus dem zumindest einen Ist-Parameter des primären Segments den zumindest einen Soll-Parameter des primären Segments abzuleiten.The target parameter set can describe the shape or the surface of the cornea in a desired target state, that is to say in particular specify or parameterize it. For this purpose, the setpoint parameter set is composed of several setpoint parameters. In this case, each of the target parameters relates in particular to precisely one segment. In this case, for the at least one primary segment, the respective target parameter is determined as a function of the at least one actual parameter of the primary segment and the correction worth determined. For the at least one secondary segment, the at least one target parameter is determined as a function of the at least one target parameter of the primary segment. In other words, the target parameter is determined only for the at least one primary segment as a function of the correction value. The correction value is used, for example, to derive the at least one target parameter of the primary segment from the at least one actual parameter of the primary segment.

Für die übrigen Segmente, nämlich insbesondere das zumindest eine sekundäre Segment, erfolgt das Bestimmen des jeweiligen zumindest einen Soll-Parameters dann in Abhängigkeit von dem Soll-Parameter des zumindest einen primären Segments. Das Bestimmen des zumindest einen Soll-Parameters des zumindest einen sekundären Elements kann beispielsweise in Abhängigkeit von dem zumindest einen Soll-Parameter des primären Segments und einem vorbestimmten Parameter, welcher einen Unterschied zwischen den jeweiligen Soll-Parametern des zumindest einen primären Segments und des zumindest einen sekundären Segments vorgibt. Mit anderen Worten kann ausgehend von dem Soll-Parameter des zumindest einen primären Segments der zumindest eine Soll-Parameter des zumindest einen sekundären Segments derart bestimmt werden, dass dieser um den vorbestimmten Parameter von dem Soll-Parameter des zumindest einen primären Segments abweicht. Bei dem vorbestimmten Parameter kann es sich beispielsweise um einen Glättungsparameter handeln, der im Folgenden noch genauer ausgeführt ist.For the remaining segments, namely in particular the at least one secondary segment, the respective at least one target parameter is then determined as a function of the target parameter of the at least one primary segment. The at least one target parameter of the at least one secondary element can be determined, for example, as a function of the at least one target parameter of the primary segment and a predetermined parameter that represents a difference between the respective target parameters of the at least one primary segment and the at least one secondary segment. In other words, based on the target parameter of the at least one primary segment, the at least one target parameter of the at least one secondary segment can be determined in such a way that it deviates from the target parameter of the at least one primary segment by the predetermined parameter. The predetermined parameter can be a smoothing parameter, for example, which is explained in more detail below.

Abhängig von der Differenz zwischen dem Ist-Parametersatz und dem Soll-Parametersatz kann dann eine Steuerung des augenchirurgischen Lasers erfolgen. Im Allgemeinen werden entsprechende Steuerdaten zum Steuern des augenchirurgischen Lasers bereitgestellt, wobei die Steuerdaten abhängig von der Differenz zwischen dem Ist-Parametersatz und dem Soll-Parametersatz sind. Dabei kann der Ist-Parametersatz des Ist-Zustand der Hornhaut und der Soll-Parametersatz den Soll-Zustand der Hornhaut betreffen. Insbesondere ergibt sich aus der genannten Differenz eine notwendige Ablation von Gewebe der Hornhaut beziehungsweise von Gewebe des Auges. Durch eine entsprechende Ablation von Gewebe kann vorgesehen sein, dass die Hornhaut zumindest bereichsweise eine Formgebung, wie durch den Soll-Parametersatz parametrisiert beziehungsweise vorgegeben ist, erhält.Depending on the difference between the actual parameter set and the target parameter set, the eye surgery laser can then be controlled. In general, corresponding control data for controlling the eye surgery laser are provided, with the control data being dependent on the difference between the actual parameter set and the target parameter set. The actual parameter set can relate to the actual state of the cornea and the target parameter set can relate to the target state of the cornea. In particular, the difference mentioned results in a necessary ablation of tissue of the cornea or of tissue of the eye. A corresponding ablation of tissue can provide that the cornea is given a shape, at least in regions, as is parameterized or specified by the set of parameters.

Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass als Ist-Parameter und als Soll-Parameter jeweils eine Krümmung, vorzugsweise in radialer Richtung, für das entsprechende Segment bestimmt wird. Mit anderen Worten wird als Ist-Parameter und/oder als Soll-Parameter ein jeweiliger Wert für die Krümmung der Segmente angegeben. Beispielsweise kann für die mehreren Segmente, insbesondere das zumindest eine primäre Segment und/oder das zumindest eine sekundäre Segment, ein jeweiliger Wert für eine Ist-Krümmung und/oder ein jeweiliger Wert für eine Soll-Krümmung als Ist-Parameter beziehungsweise Soll-Parameter bestimmt werden. Der jeweilige Ist-Parameter beziehungsweise die jeweilige Ist-Krümmung eines jeweiligen Segments kann dabei insbesondere zumindest einen Wert für eine gemessene Krümmung der Hornhaut in dem entsprechenden Segment angeben. Der Soll-Parameter beziehungsweise die Soll-Krümmung kann zumindest einen Wert für eine nach der Hornhautkorrektur gewünschte Krümmung der Hornhaut angeben. Die Soll-Krümmung für das zumindest eine primäre Segment kann dann in Abhängigkeit von dem Korrekturwert und der Ist-Krümmung des zumindest einen Primärsegments bestimmt werden. Die Krümmung des Soll-Parameters für das zumindest eine sekundäre Segment kann in Abhängigkeit von der Soll-Krümmung des zumindest einen Primärsegments bestimmt werden. Allgemein kann durch eine Bestimmung jeweiliger Parameter für die Krümmung das Auge beziehungsweise eine Oberfläche der Hornhaut besonders gut charakterisiert werden.According to a development, it is provided that a curvature, preferably in the radial direction, is determined for the corresponding segment as the actual parameter and as the target parameter. In other words, a respective value for the curvature of the segments is specified as the actual parameter and/or as the target parameter. For example, a respective value for an actual curvature and/or a respective value for a target curvature can be determined as an actual parameter or target parameter for the multiple segments, in particular the at least one primary segment and/or the at least one secondary segment will. The respective actual parameter or the respective actual curvature of a respective segment can specify at least one value for a measured curvature of the cornea in the corresponding segment. The target parameter or the target curvature can specify at least one value for a desired curvature of the cornea after the cornea correction. The target curvature for the at least one primary segment can then be determined as a function of the correction value and the actual curvature of the at least one primary segment. The curvature of the target parameter for the at least one secondary segment can be determined as a function of the target curvature of the at least one primary segment. In general, the eye or a surface of the cornea can be characterized particularly well by determining the respective parameters for the curvature.

Insbesondere ist vorgesehen, dass als Ist-Parameter des Ist-Parameterdatensatzes für jedes der Segmente genau zwei jeweilige Werte für die Krümmung der Hornhaut bestimmt werden. Mit anderen Worten kann der Ist-Parameter für ein jeweiliges der mehreren Segmente genau zwei Werte für die Krümmung der Hornhaut in dem entsprechenden Segment beinhalten. Hierzu können für jedes Segment die genau zwei jeweiligen Werte für die Krümmung der Hornhaut bestimmt werden. Somit kann die Ist-Krümmung jedes der Segmente durch jeweils zwei Werte für die Krümmung charakterisiert werden. Somit ist durch die Ist-Parameter beziehungsweise den Ist-Parametersatz die Krümmung jedes der Segmente durch genau zwei Werte charakterisiert, das heißt beschrieben beziehungsweise angegeben.In particular, it is provided that exactly two respective values for the curvature of the cornea are determined as actual parameters of the actual parameter data set for each of the segments. In other words, the actual parameter for each of the multiple segments can contain exactly two values for the curvature of the cornea in the corresponding segment. For this purpose, exactly two respective values for the curvature of the cornea can be determined for each segment. Thus, the actual curvature of each of the segments can be characterized by two values for the curvature. Thus, the curvature of each of the segments is characterized by exactly two values by the actual parameters or the actual parameter set, that is to say they are described or indicated.

Insbesondere können die genau zwei jeweiligen Werte für die Krümmung, welche für ein jeweiliges der Segmente als Ist-Parameter beziehungsweise als Teil des Ist-Parametersatzes bestimmt werden, eine maximale Krümmung und eine minimale Krümmung innerhalb des entsprechenden Segments angeben. Mit anderen Worten kann eine erster der genau zwei jeweiligen Werte für die Krümmung die maximale Krümmung der Hornhaut innerhalb des jeweiligen Segments angeben. Ein zweiter der genau zwei jeweiligen Werte für die Krümmung kann die minimale Krümmung der Hornhaut in dem jeweiligen Segment angeben beziehungsweise charakterisieren. Dabei wird der jeweilige Wert für die maximale Krümmung beziehungsweise die minimale Krümmung insbesondere jeweils entlang eines Durchmessers der Hornhaut gemessen beziehungsweise bestimmt. Somit ist durch die Ist-Parameter beziehungsweise den Ist-Parametersatz die minimale und die maximale Krümmung jedes der Segmente charakterisiert, das heißt beschrieben beziehungsweise angegeben.In particular, the precisely two respective values for the curvature, which are determined for each of the segments as actual parameters or as part of the actual parameter set, can specify a maximum curvature and a minimum curvature within the corresponding segment. In other words, a first of the exactly two respective values for the curvature can indicate the maximum curvature of the cornea within the respective segment. A second of the exactly two respective ones Values for the curvature can indicate or characterize the minimum curvature of the cornea in the respective segment. The respective value for the maximum curvature or the minimum curvature is measured or determined in particular along a diameter of the cornea. Thus, the minimum and maximum curvature of each of the segments is characterized by the actual parameters or the actual parameter set, that is to say they are described or specified.

Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Krümmung und/oder den Werten für die Krümmung jeweils ein Winkel, insbesondere ein azimutaler Winkel, als weiterer Ist-Parameter zugeordnet wird. Durch den Winkel beziehungsweise den jeweiligen Winkel kann eine Achse beziehungsweise ein Durchmesser definiert werden, auf welchen sich die Krümmung beziehungsweise der jeweilige Wert für die Krümmung bezieht. Somit kann angegeben werden, unter welchen Winkeln die Hornhaut in dem jeweiligen Segment welche Krümmung aufweist. In weiterer Ausgestaltung kann angegeben werden beziehungsweise durch den weiteren Ist-Parameter, also den Winkel, definiert werden, unter welchem Winkel beziehungsweise unter welchem Durchmesser die Hornhaut in dem jeweiligen Segment die maximale und/oder die minimale Krümmung aufweist. Somit ist der maximalen Krümmung und/oder der minimalen Krümmung in dem jeweiligen Segment eine jeweilige Achse beziehungsweise ein jeweiliger Winkel zugeordnet. Vorteil hierbei ist, dass durch ein entsprechendes Paar an Ist-Parametern, nämlich der Krümmung und dem jeweils zugeordneten Winkel, eine besonders einfache, aber besonders aussagekräftige Parametrisierung der Oberfläche der Hornhaut ermöglicht ist. Daraus resultierend lässt sich auch auf besonders einfache Weise und mit verringerten Anforderungen an eine Genauigkeit der Messung der Oberfläche der Hornhaut eine besonders vorteilhafte, individualisierte Hornhautkorrektur bestimmen.According to a development, it is provided that the curvature and/or the values for the curvature are assigned an angle, in particular an azimuthal angle, as a further actual parameter. The angle or the respective angle can be used to define an axis or a diameter to which the curvature or the respective value for the curvature relates. It can thus be specified at which angles the cornea has which curvature in the respective segment. In a further embodiment, it can be specified or defined by the further actual parameter, ie the angle, at which angle or at which diameter the cornea in the respective segment has the maximum and/or the minimum curvature. A respective axis or a respective angle is thus assigned to the maximum curvature and/or the minimum curvature in the respective segment. The advantage here is that a particularly simple but particularly meaningful parameterization of the surface of the cornea is made possible by a corresponding pair of actual parameters, namely the curvature and the associated angle. As a result, a particularly advantageous, individualized corneal correction can also be determined in a particularly simple manner and with reduced demands on the accuracy of the measurement of the surface of the cornea.

Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine Form der Hornhaut in dem Ist-Parametersatz und/oder dem Soll-Parametersatz ausschließlich durch die Krümmung und/oder die Werte für die Krümmung der jeweiligen Segmente sowie optional den jeweils zugeordneten Winkeln parametrisiert ist. Mit anderen Worten kann beispielsweise sein, dass die Form der Hornhaut in dem Ist-Parametersatz und/oder dem Soll-Parametersatz ausschließlich durch die Krümmung beziehungsweise die Werte für die Krümmung in den jeweiligen Segmenten parametrisiert wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Form der Hornhaut in dem Ist-Parametersatz und/oder dem Soll-Parametersatz ausschließlich durch die Krümmung beziehungsweise die Werte für die Krümmung sowie die jeweils zugeordneten Winkel parametrisiert wird. A further development provides that a shape of the cornea in the actual parameter set and/or the target parameter set is parameterized exclusively by the curvature and/or the values for the curvature of the respective segments and optionally the respectively assigned angles. In other words, it can be the case, for example, that the shape of the cornea in the actual parameter set and/or the target parameter set is parameterized exclusively by the curvature or the values for the curvature in the respective segments. Alternatively, it can be provided that the shape of the cornea in the actual parameter set and/or the target parameter set is parameterized exclusively by the curvature or the values for the curvature and the respectively assigned angle.

Durch eine derartige Fokussierung auf die genannten Ist-Parameter und/oder Soll-Parameter kann eine hinreichend genaue und stabile Parametrisierung der Oberfläche der Hornhaut durchgeführt werden. Auf der anderen Seite werden kleinteilige Merkmale, nicht auflösbare Singularitäten und dergleichen vermieden, was einerseits zu einer geringeren Ablationstiefe und andererseits zu verringerten Ungenauigkeiten führt.A sufficiently precise and stable parameterization of the surface of the cornea can be carried out by such a focus on the mentioned actual parameters and/or desired parameters. On the other hand, small-scale features, non-resolvable singularities and the like are avoided, which on the one hand leads to a lower ablation depth and on the other hand to reduced inaccuracies.

Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass eines der mehreren Segmente, insbesondere das primäre Segment, die Form eines Kreises aufweist und die übrigen Segmente jeweils die Form eines Kreisringes aufweisen. Insbesondere ist genau ein primäres Segment vorgesehen, welches kreisförmig ausgebildet ist. Die übrigen Segmente können jeweils die Form des Kreisringes aufweisen, wobei sich die einzelnen Segmente insbesondere nicht überschneiden. Auf diese Weise können die mehreren Segmente einen jeweils ansteigenden Radius aufweisen, wobei die einzelnen Segmente durch die Segmentgrenzen voneinander getrennt sind. Die Segmentgrenzen können jeweils hinsichtlich ihres Radius äquidistant zueinander angeordnet sein. Eine derartige Formgebung der Segmente hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt. Auf diese Weise kann das Bestimmen der Soll-Parameter fortlaufend von innen nach außen bezüglich der Hornhaut des Auges erfolgen. Insbesondere ist vorgesehen, dass die inneren Segmente jeweils radial-symmetrisch um ein optisches Zentrum des Auges beziehungsweise der Hornhaut herum angeordnet sind.According to a development, it is provided that one of the several segments, in particular the primary segment, has the shape of a circle and the other segments each have the shape of a circular ring. In particular, exactly one primary segment is provided, which is of circular design. The remaining segments can each have the shape of a circular ring, with the individual segments not overlapping in particular. In this way, the plurality of segments can each have an increasing radius, with the individual segments being separated from one another by the segment boundaries. The segment boundaries can each be arranged equidistantly from one another in terms of their radius. Such a shape of the segments has proven to be particularly advantageous. In this way, the target parameters can be determined continuously from the inside out with respect to the cornea of the eye. In particular, it is provided that the inner segments are each arranged radially symmetrically around an optical center of the eye or the cornea.

Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Bestimmen des zumindest einen Soll-Parameters des zumindest einen sekundären Segments zusätzlich in Abhängigkeit von dem Glättungsparameter erfolgt, wobei der Glättungsparameter einen Wert für die Differenz einer Krümmung des primären Segments und des zumindest einen sekundären Segments vorgibt. Insbesondere handelt es sich bei dem Glättungsparameter um den oben beschriebenen vorbestimmten Parameter. In weiterer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Bestimmen des zumindest einen Soll-Parameters des zumindest einen sekundären Segments ausschließlich in Abhängigkeit von dem Glättungswert sowie dem zumindest einen Soll-Parameter des primären Segments erfolgt. Mit anderen Worten wird der Soll-Parameter für das sekundäre Segment derart festgelegt, dass dieser eine Krümmung repräsentiert, welche um eine vorbestimmte Differenz, nämlich wie durch den Glättungsparameter vorgegeben, von der Krümmung des primären Segments abweicht. Auf diese Weise ergibt sich eine fortlaufende Veränderung der Krümmung über die Segmente.According to one development, the at least one target parameter of the at least one secondary segment is also determined as a function of the smoothing parameter, with the smoothing parameter specifying a value for the difference in curvature of the primary segment and the at least one secondary segment. In particular, the smoothing parameter is the predetermined parameter described above. In a further refinement, it can be provided that the at least one target parameter of the at least one secondary segment is determined exclusively as a function of the smoothing value and the at least one target parameter of the primary segment. In other words, the target parameter for the secondary segment is set to represent a curvature that is increased by a predetermined difference, namely, as through given the smoothing parameter, deviates from the curvature of the primary segment. In this way, there is a continuous change in curvature across the segments.

Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Bestimmen des zumindest einen Soll-Parameters zumindest eines tertiären der mehreren Segmente in Abhängigkeit von dem zumindest einen Soll-Parameter des sekundären Segments und optional dem Glättungsparameter erfolgt. Mit anderen Worten kann der Soll-Parameter des zumindest einen tertiären Segments ausschließlich in Abhängigkeit von dem zumindest einen Soll-Parameter des zumindest einen sekundären Segments oder ausschließlich in Abhängigkeit von dem zumindest einen Soll-Parameter des zumindest einen sekundären Segments zusammen mit dem Glättungsparameter bestimmt werden. Selbstverständlich kann dies weiter fortgesetzt werden für quartäre, quintiere, sextäre und so weiter Segmente. Auf diese Weise wird der Gedanke der Erfindung weitergebildet, die Form der Hornhaut durch die jeweiligen Soll-Parameter der Segmente ausgehend von dem primären Segment fortlaufend anzupassen, sodass sich ausgehend von dem primären Segment eine ausgeglichene Oberfläche ergibt. Insbesondere erfolgt das entlang mehrerer Ringe beziehungsweise Kreisringe von innen nach außen.According to one development, it is provided that the at least one target parameter of at least one tertiary of the plurality of segments is determined as a function of the at least one target parameter of the secondary segment and optionally the smoothing parameter. In other words, the target parameter of the at least one tertiary segment can be determined exclusively as a function of the at least one target parameter of the at least one secondary segment or exclusively as a function of the at least one target parameter of the at least one secondary segment together with the smoothing parameter . Of course, this can be continued further for quaternary, fifth, sixth, and so on segments. In this way, the idea of the invention is further developed, the shape of the cornea is continuously adapted by the respective target parameters of the segments, starting from the primary segment, so that starting from the primary segment, a balanced surface results. In particular, this takes place along a number of rings or circular rings from the inside to the outside.

Der Ist-Parametersatz kann beziehungsweise der oder die Ist-Parameter können den Zustand und/oder die Oberfläche der Hornhaut betreffen. Beispielsweise wird als Teil des Ist-Parametersatzes eine gemessene Krümmung der Hornhaut, bestimmt. Die gemessene Krümmung kann dabei beispielsweise in Form eines absoluten Wertes angegeben werden. Ein absoluter Wert kann dabei direkt angeben, welche Krümmung die Hornhaut im Bereich der optischen Zone vor begonnener oder vollendeter Behandlung, also beispielsweise vor der ersten Hornhautkorrektur oder nach der ersten jedoch vor der zweiten Hornhautkorrektur, aufweist. Ein absoluter Wert der Krümmung kann beispielsweise direkt durch einen Krümmungsradius oder indirekt durch eine Brennweite oder eine Brechkraft angegeben werden. Ein relativer Wert der Krümmung kann beispielsweise analog durch einen Unterschied des Krümmungsradius oder durch einen Unterschied in der Brennweite oder Brechkraft angegeben werden. Dabei ist der Unterschied vorzugsweise jeweils auf den Zustand der Hornhaut vor der ersten Hornhautkorrektur oder nach der ersten Hornhautkorrektur bezogen. Selbstverständlich kann der Krümmung auch durch jede andere geeignete physikalische Größe ob absolut oder relativ zur momentanen Krümmung beschrieben werden.The actual parameter set or the actual parameter(s) can relate to the condition and/or the surface of the cornea. For example, a measured curvature of the cornea is determined as part of the actual parameter set. The measured curvature can be given in the form of an absolute value, for example. An absolute value can directly indicate the curvature of the cornea in the area of the optical zone before the treatment has started or has been completed, for example before the first cornea correction or after the first but before the second cornea correction. An absolute value of the curvature can, for example, be specified directly by a radius of curvature or indirectly by a focal length or a refractive power. A relative value of the curvature can, for example, be indicated analogously by a difference in the radius of curvature or by a difference in the focal length or refractive power. In this case, the difference is preferably related to the state of the cornea before the first cornea correction or after the first cornea correction. Of course, the curvature can also be described by any other suitable physical variable, whether absolute or relative to the current curvature.

Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, eines der oben beschriebenen Verfahren durchzuführen. Es ergeben sich die oben aufgeführten Vorteile. Die Steuereinrichtung kann zum Beispiel als Steuerchip, Steuergerät oder Anwenderprogramm („App“) ausgestaltet sein. Die Steuereinrichtung kann vorzugsweise eine Prozessoreinrichtung aufweisen und/oder einen Datenspeicher. Unter einer Prozessoreinrichtung wird ein Gerät oder eine Gerätekomponente zur elektronischen Datenverarbeitung verstanden. Die Prozessoreinrichtung kann zum Beispiel mindestens einen Mikrocontroller und/oder mindestens einen Mikroprozessor aufweisen. Auf dem optionalen Datenspeicher kann vorzugsweise ein Programmcode zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens abgelegt sein. Der Programmcode kann dann dazu ausgelegt sein, bei Ausführung durch die Prozessoreinrichtung die Steuereinrichtung dazu zu veranlassen, eine der oben beschriebenen Ausführungsformen eines oder beider erfindungsgemäßer Verfahren durchzuführen.A second aspect of the present invention relates to a control device that is set up to carry out one of the methods described above. The advantages listed above result. The control device can be designed, for example, as a control chip, control device or user program (“app”). The control device can preferably have a processor device and/or a data memory. A processor device is understood to mean a device or a device component for electronic data processing. The processor device can have at least one microcontroller and/or at least one microprocessor, for example. A program code for carrying out the method according to the invention can preferably be stored on the optional data memory. The program code can then be designed to cause the control device, when executed by the processor device, to carry out one of the above-described embodiments of one or both methods according to the invention.

Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Behandlungsvorrichtung mit mindestens einem augenchirurgischen Laser für die Abtrennung eines durch die Steuerdaten vordefinierten Gewebes, insbesondere eines Hornhautvolumens mit vordefinierten Grenzflächen eines menschlichen oder tierischen Auges mittels Photodisruption und/oder Photoablation, 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 reduziert oder sogar vermieden werden.A third aspect of the present invention relates to a treatment device with at least one ophthalmic surgical laser for the separation of a tissue predefined by the control data, in particular a corneal volume with predefined boundary surfaces of a human or animal eye by means of photodisruption and/or photoablation, and at least one control device for the or the Laser adapted to carry out the steps of the method according to the first aspect of the invention. The treatment device according to the invention makes it possible for the disadvantages that occur when using conventional ablative treatment devices to be reliably reduced or even avoided.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung kann der Laser dazu geeignet sein, Laserpulse in einem Wellenlängenbereich zwischen 300 nm und 1400 nm, vorzugsweise zwischen 700 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 Kilohertz (KHz), vorzugsweise zwischen 100 KHz und 100 Megahertz (MHz), abzugeben. Ein solcher Femtosekundenlaser ist zur Entfernung von Gewebe innerhalb der Kornea besonders gut geeignet. Die Verwendung von photodisruptiven und/oder photoablativen 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 ermöglicht wird. Als Wellenlängenbereich kann insbesondere auch der Bereich zwischen 700 nm und 780 nm gewählt werden.In a further advantageous embodiment of the treatment device according to the invention, the laser can be suitable for laser pulses in a wavelength range between 300 nm and 1400 nm, preferably between 700 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 kilohertz (KHz), preferably between 100 KHz and 100 megahertz (MHz). Such a femtosecond laser is particularly well suited for removing tissue within the cornea. The use of photodisruptive and/or photoablative 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 range is subsumed under the term "deep ultraviolet". This is advantageous avoids unintentional damage to the cornea caused by these very short-wave and high-energy rays. 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, which is necessary for the optical breakthrough, can be narrowly limited spatially, so that a high level of cutting accuracy is made possible when producing the interfaces. In particular, the range between 700 nm and 780 nm can also be selected as the wavelength range.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung kann die Steuereinrichtung mindestens eine Speichereinrichtung zur zumindest temporären Speicherung von mindestens einem Steuerdatensatz aufweisen, wobei der oder die Steuerdatensätze Steuerdaten zur Positionierung und/oder zur Fokussierung einzelner Laserpulse in der Hornhaut beziehungsweise Kornea umfassen; und kann mindestens eine Strahleinrichtung zur Strahlführung und/oder Strahlformung und/oder Strahlablenkung und/oder Strahlfokussierung eines Laserstrahls des Lasers aufweisen. Der genannte Steuerdatensatz umfasst dabei die in dem Verfahren bestimmten Steuerdaten zur Entfernung des Gewebes.In further advantageous configurations of the treatment device according to the invention, the control device can have at least one storage 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 or cornea; and can have 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. Said control data set includes the control data determined in the method for removing the tissue.

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 being to be regarded as advantageous configurations of the respective other aspect of the invention.

Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass die Behandlungsvorrichtung gemäß dem vierten Erfindungsaspekt die Verfahrensschritte gemäß dem ersten Erfindungsaspekt und/oder die Verfahrensschritte gemäß dem zweiten Erfindungsaspekt ausführt.A fourth aspect of the invention relates to a computer program comprising instructions which cause the treatment device according to the fourth aspect of the invention to carry out the method steps according to the first aspect of the invention and/or the method steps according to the second aspect of the invention.

Ein fünfter Aspekt der Erfindung betrifft ein computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm gemäß dem vierten Erfindungsaspekt gespeichert ist. Weitere Merkmale und deren Vorteile sind den Beschreibungen des ersten bis vierten Erfindungsaspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen jedes Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des jeweils anderen Erfindungsaspekts anzusehen sind.A fifth aspect of the invention relates to a computer-readable medium on which the computer program according to the fourth aspect of the invention is stored. Further features and their advantages can be found in the descriptions of the first to fourth aspects of the invention, advantageous refinements of each aspect of the invention being to be regarded as advantageous refinements of the other aspect of the invention in each case.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren 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 zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
  • 2 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
  • 3 ein beispielhaftes schematisches Abbild einer krankhaften und zu korrigierenden Hornhaut; und
  • 4 ein beispielhaftes schematisches Abbild einer gesunden Hornhaut mit einer durch eine Korrektur anzustrebenden Form.
Further features of the invention result from the claims, the figures 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 combination specified in each case, but also in other combinations, without going beyond the scope of the invention leaving. The invention is therefore also to be considered to include and disclose embodiments that are not explicitly shown and explained in the figures, but that result from the explained embodiments and can be generated by separate combinations of features. Versions 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. Furthermore, embodiments and combinations of features, in particular through the embodiments presented above, are to be regarded as disclosed which go beyond or deviate from the combinations of features presented in the back references of the claims. show:
  • 1 a schematic representation of a treatment device according to the invention according to an exemplary embodiment;
  • 2 a flow chart of a method according to the invention according to an exemplary embodiment;
  • 3 an exemplary schematic image of a diseased cornea to be corrected; and
  • 4 an exemplary schematic image of a healthy cornea with a shape to be aimed for by a correction.

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Behandlungsvorrichtung 10 mit einem augenchirurgischen Laser 12 für die Entfernung eines Gewebes 14 eines menschlichen oder tierischen Auges 16 mittels Photodisruption und/oder Photoablation. Das Gewebe 14 kann beispielsweise einen Lentikel oder auch Volumenkörper darstellen, der mit dem augenchirurgischen Laser 12 aus einer Hornhaut des Auges 16 zur Korrektur von einer Fehlsichtigkeit herausgetrennt werden kann. Eine zu entfernende Geometrie des Gewebes 14, also eine Gewebeentfernungsgeometrie 14, kann durch eine Steuereinrichtung 18 bereitgestellt werden, insbesondere in Form von Steuerdaten, sodass der Laser 12 gepulste Laserpulse in einem durch die Steuerdaten vordefinierten Muster in die Hornhaut (Kornea) des Auges 16 abgibt, um das Gewebe 14 zu entfernen. Alternativ kann die Steuereinrichtung 18 eine in Bezug auf die Behandlungsvorrichtung 10 externe Steuereinrichtung 18 sein.the 1 shows a schematic representation of a treatment device 10 with an ophthalmic surgical laser 12 for the removal of tissue 14 of a human or animal eye 16 by means of photodisruption and/or photoablation. The tissue 14 can represent, for example, a lenticle or also a volume body, which can be separated from a cornea of the eye 16 with the ophthalmic surgical laser 12 in order to correct ametropia. A geometry of the tissue 14 to be removed, i.e. a tissue removal geometry 14, can be provided by a control device 18, in particular in the form of control data, so that the laser 12 emits pulsed laser pulses in a pattern predefined by the control data into the cornea of the eye 16 to ent the tissue 14 distant. Alternatively, the control device 18 can be a control device 18 that is external to the treatment device 10 .

Des Weiteren zeigt die 1, dass der durch den Laser 12 erzeugte Laserstrahl 19 mittels einer Strahlablenkeinrichtung 22, nämlich einer Strahlablenkvorrichtung wie zum Beispiel einem Rotationsscanner, in Richtung des Auges 16 abgelenkt werden kann, um das Gewebe 14 zu entfernen. Die Strahlablenkvorrichtung 22 kann ebenfalls durch die Steuereinrichtung 18 gesteuert werden, um das Gewebe 14 zu entfernen.Furthermore, the 1 that the laser beam 19 generated by the laser 12 can be deflected in the direction of the eye 16 by means of a beam deflection device 22, namely a beam deflection device such as a rotary scanner, in order to remove the tissue 14. The beam deflector 22 can also be controlled by the controller 18 to remove the tissue 14 .

Bei dem dargestellten Laser 12 kann es sich vorzugsweise um einen photodisruptiven und/oder photoablativen Laser handeln, der ausgebildet ist, Laserpulse in einem Wellenlängenbereich zwischen 300 Nanometern und 1400 Nanometern, vorzugsweise zwischen 700 Nanometern und 1200 Nanometern, bei einer jeweiligen Pulsdauer zwischen 1 Femtosekunde und 1 Nanosekunde, vorzugsweise zwischen 10 Femtosekunden und 10 Pikosekunden, und einer Wiederholungsfrequenz größer 10 Kilohertz, vorzugsweise zwischen 100 Kilohertz und 100 Megahertz, abzugeben. Die Steuereinrichtung 18 weist optional zudem eine Speichereinrichtung (nicht dargestellt) zur zumindest temporären Speicherung von zumindest einem Steuerdatensatz auf, wobei der oder die Steuerdatensätze Steuerdaten zur Positionierung und/oder zur Fokussierung einzelner Laserpulse in der Kornea umfassen. Die Positionsdaten und/oder Fokussierungsdaten der einzelnen Laserpulse, das heißt, die Gewebeentfernungsgeometrie 14, wird anhand des nachfolgend beschriebenen Verfahrens ermittelt.The laser 12 shown can preferably be a photodisruptive and/or photoablative laser that is designed to emit laser pulses in a wavelength range between 300 nanometers and 1400 nanometers, preferably between 700 nanometers and 1200 nanometers, with a respective pulse duration of between 1 femtosecond and 1 nanosecond, preferably between 10 femtoseconds and 10 picoseconds, and a repetition frequency greater than 10 kilohertz, preferably between 100 kilohertz and 100 megahertz. The control device 18 optionally also has a storage device (not shown) for at least temporarily storing at least one control data record, the control data record(s) including control data for positioning and/or focusing individual laser pulses in the cornea. The position data and/or focusing data of the individual laser pulses, ie the tissue removal geometry 14, is determined using the method described below.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines Verfahrens zum Bereitstellen von Steuerdaten des augenchirurgischen Lasers 12 der Behandlungsvorrichtung 10. Dabei werden die Steuerdaten des augenchirurgischen Lasers 12 der Behandlungsvorrichtung 10 für eine Hornhautkorrektur in Abhängigkeit von einem extern bestimmten Korrekturwert bestimmt. Anhand der Steuerdaten ist somit die Hornhautkorrektur durchführbar. Mit anderen Worten führt der augenchirurgische Laser 12 beziehungsweise die Behandlungsvorrichtung 10 bei einer Steuerung gemäß der mittels des Verfahren erzeugten Steuerdaten die entsprechende, in Abhängigkeit von dem Korrekturwert bestimmte Hornhautkorrektur durch. 2 shows a flow chart of an exemplary embodiment of a method for providing control data of the ophthalmic surgical laser 12 of the treatment device 10. The control data of the ophthalmic surgical laser 12 of the treatment device 10 for a corneal correction are determined depending on an externally determined correction value. The cornea correction can thus be carried out on the basis of the control data. In other words, the ophthalmic surgical laser 12 or the treatment device 10 carries out the corresponding corneal correction determined as a function of the correction value when controlled according to the control data generated by means of the method.

Dabei weist das Verfahren beispielhaft die folgenden, durch die Steuereinrichtung 18 durchgeführten Schritte auf:

  • S1: Empfangen eines Rohabbildes der Hornhaut 30 von einer Sensoreinrichtung,
  • S2: Unterteilen des Rohabbildes der Hornhaut 30 in mehrere Segmente 22,
  • S3: Bestimmen eines Ist-Parametersatzes, wobei der Ist-Parametersatz jeweils zumindest einen Ist-Parameter für jedes der mehreren Segmente 22 beinhaltet, anhand des Rohabbildes der Hornhaut 30,
  • S4: Bestimmen eines Soll-Parametersatzes, wobei der Soll-Parametersatz jeweils zumindest einen Soll-Parameter für jedes der mehreren Segmente 22 nach der Hornhautkorrektur beinhaltet, wobei für ein primäres Segment 23 der mehreren Segmente 22 der zumindest eine Soll-Parameter in Abhängigkeit von dem zumindest einen Ist-Parameter des primären Segments 23 sowie dem Korrekturwert bestimmt wird und für zumindest ein sekundäres Segment 24, 25 der mehreren Segmente 22 der zumindest eine Soll-Parameter in Abhängigkeit von dem zumindest einen Soll-Parameter des primären Segments 23 bestimmt wird, und
  • S5: Bereitstellen von Steuerdaten zum Steuern des augenchirurgischen Lasers 12 in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen dem Ist-Parametersatz und dem Soll-Parametersatz.
The method has the following steps, for example, which are carried out by the control device 18:
  • S1: receiving a raw image of the cornea 30 from a sensor device,
  • S2: subdividing the raw image of the cornea 30 into several segments 22,
  • S3: determining an actual parameter set, the actual parameter set containing at least one actual parameter for each of the plurality of segments 22, based on the raw image of the cornea 30,
  • S4: Determining a target parameter set, with the target parameter set containing at least one target parameter for each of the multiple segments 22 after the corneal correction, with the at least one target parameter for a primary segment 23 of the multiple segments 22 depending on the at least one actual parameter of primary segment 23 and the correction value is determined and for at least one secondary segment 24, 25 of the plurality of segments 22 the at least one target parameter is determined as a function of the at least one target parameter of primary segment 23, and
  • S5: Provision of control data for controlling the ophthalmic surgical laser 12 depending on a difference between the actual parameter set and the target parameter set.

Im Folgenden werden die einzelnen Schritte sowie das zugrunde liegende Verfahren noch genauer erläutert.The individual steps and the underlying process are explained in more detail below.

Individuell an einen jeweiligen Patienten beziehungsweise dessen Hornhaut angepasste wellenfrontgeführte (auch als „wavefront-guided“ bezeichnet) Behandlungen werden häufig zur Behandlung, insbesondere zur Korrigieren eines Brechungsfehlers einer Hornhaut genutzt, beispielweise im Rahmen einer Nachbehandlung einer bereits erfolgten Hornhautkorrektur. Derartige Behandlungen haben sich als wirksam erwiesen, um Aberrationen niederer-/ und höherer Ordnung zu reduzieren und/oder die optische Zone zu erweitern und/oder subjektive Berichte über unerwünschte Aberrationsfolgen wie Reflexionen (sogenannte „glares“) und der Wahrnehmung von Lichthöfen (sogenannte „halos“) zu verbessern. Aufgrund der Einschränkungen entsprechender Sensoren für die wellenfrontgeführte Vermessung des Auges 16 beziehungsweise der Hornhaut (auch als Wellenfrontsensoren oder im Englischen als „wavefront sensors“ bezeichnet) bei der präzisen Messung großer Krümmung, großer Aberrationen und Singularitäten, können bei einer Behandlung mittels einer solchen wellenfrontgeführten Behandlung andere Fehler auftreten. Vorliegend ist daher ein einfacher und kostengünstiger (nicht wellenfrontgeführten) Algorithmus gezeigt, um die optische Zone („OZ“) zu korrigieren und den Brechungsfehler mit minimaler Gewebeentfernung zu korrigieren. Aufgrund ihrer gewebeschonenden Eigenschaften kann diese Methode insbesondere bei Patienten mit kritischer Resthornhautdicke vorteilhaft anwendbar sein. Auf der Grundlage einer zonalen Rekonstruktion der Topographie für mehrere Segmente erfolgt eine Bestimmung einer jeweiligen Zielkrümmung für die verschiedenen Segmente beziehungsweise Zonen. Eine Nettoablationskarte für die Hornhautkorrektur kann aus einer aktuellen und der Zielkrümmung berechnet werden und eignet sich zur Korrektur niederwertiger refraktiver Komponenten und höherwertiger Aberrationskomponenten gleichermaßen in einem Verfahren. Die Ergebnisse von Simulationen zur Beurteilung des Verfahrens zeigen eine minimale Gewebeentfernung. Diese Methode ermöglicht dementsprechend eine Verbesserung der visuellen Ergebnisse in der Behandlung von Extremfällen und stellt daher eine unkomplizierte und kostengünstige Alternative zu wellenfrontgeführten Behandlungen dar.Wavefront-guided (also referred to as “wavefront-guided”) treatments individually adapted to a patient or their cornea are often used for treatment, in particular for correcting a refractive error of a cornea, for example as part of a follow-up treatment of a cornea correction that has already taken place. Such treatments have been found to be effective in reducing lower and higher order aberrations and/or expanding the optical zone and/or subjective reports of undesirable aberration consequences such as reflections (so-called "glares") and the perception of halos (so-called "halos") to improve. Due to the limitations of corresponding sensors for the wavefront-guided measurement of the eye 16 or the cornea (also referred to as wavefront sensors or in English as "wavefront sensors") in the precise measurement of large curvatures, large aberrations and singularities, in a treatment using such a wavefront-guided treatment other errors occur. is present therefore, a simple and inexpensive (non-wavefront-guided) algorithm is shown to correct the optical zone ("OZ") and correct the refractive error with minimal tissue removal. Due to its tissue-friendly properties, this method can be used to advantage, especially in patients with a critical residual corneal thickness. A respective target curvature for the different segments or zones is determined on the basis of a zonal reconstruction of the topography for a plurality of segments. A net ablation map for corneal correction can be calculated from a current and the target curvature and is suitable for correcting low-order refractive components and high-order aberration components alike in one procedure. The results of simulations evaluating the procedure show minimal tissue removal. Accordingly, this method enables an improvement in the visual results in the treatment of extreme cases and therefore represents an uncomplicated and cost-effective alternative to wavefront-guided treatments.

Aberrometrietechniken, bei welchen die Wellenfront des Auges 16 individuell bestimmt werden kann, eröffneten neue Möglichkeiten für individuell angepasste wellenfrontgeführte Behandlungen, indem sie die refraktive Behandlung auf Aberrationen höherer Ordnung (HOA) wie Koma und Dreiblatt ausdehnten. Eine solche individualisierte Behandlung zielt darauf ab, nicht nur das Sehvermögen (basierend auf den Snellen-Tests) zu verbessern, sondern auch die Qualität des Sehvermögens (d.h. die Sehschärfe, gemessen als Kontrastempfindlichkeit und Feinsehen).Aberrometry techniques, in which the wavefront of the eye 16 can be individually determined, opened up new possibilities for customized wavefront-guided treatments by extending refractive treatment to higher-order aberrations (HOA) such as coma and trefoil. Such individualized treatment aims to improve not only vision (based on Snellen tests) but also the quality of vision (i.e. visual acuity measured as contrast sensitivity and fine vision).

Das vorliegende Verfahren basiert unter anderem darauf, die Korrektur für die Krümmung der Hornhaut zonal, also für die Segmente jeweils einzeln, zu bestimmen. Ziel dabei ist es, die wichtigsten Komponenten des Sehvermögens mit minimaler Gewebeabtragung zu verbessern und die Aberrationen höherer Ordnung in einen Normalzustand zu bringen. Hierzu sieht der vorliegende Ansatz vor, die Nettoablationskarte auf der Grundlage der aktuellen zonalen Krümmungen (Ist-Parametersatz) der Topographie und der Zielkrümmungen (Soll-Parametersatz) zu bestimmen. Auf der Grundlage der jeweiligen Parameter, also der Ist-Parameter und der Soll-Parameter, jedes Segments erfolgt die Bestimmung der Nettoablationskarte.The present method is based, among other things, on determining the correction for the curvature of the cornea zonally, ie individually for each segment. The aim is to improve the most important components of vision with minimal tissue ablation and to normalize the higher-order aberrations. For this purpose, the present approach provides for determining the net ablation map on the basis of the current zonal curvatures (actual parameter set) of the topography and the target curvatures (target parameter set). The net ablation map is determined on the basis of the respective parameters, ie the actual parameters and the target parameters, of each segment.

Dies ist beispielhaft in der 2 dargestellt. In 2 ist beispielhaft einer Hornhaut 30 eines menschlichen Auges 16 dargestellt. Dabei ist die Hornhaut 30 in mehrere Segmente 22 unterteilt. Die Segmente 22 sind im vorliegenden Beispiel radialsymmetrisch. Ein erstes Segment 23 ist beispielhaft kreisförmig um einen Mittelpunkt 28 der Hornhaut 30 angeordnet. Ein zweites Segment 24 und ein drittes Segment 25 sind beispielhaft kreisringförmig um einen Mittelpunkt der Hornhaut 30 angeordnet. Das erste Segment 23 weist dabei reinbeispielhaft einen Radius von 3mm auf. Das zweite Segment 24 weist dabei reinbeispielhaft einen inneren Radius von 3mm und einen äußeren Radius von 5mm auf. Das dritte Segment 25 weist dabei reinbeispielhaft einen inneren Radius von 5mm und einen äußeren Radius von 7mm auf.This is exemplified in the 2 shown. In 2 a cornea 30 of a human eye 16 is shown as an example. In this case, the cornea 30 is divided into several segments 22 . The segments 22 are radially symmetrical in the present example. A first segment 23 is arranged, for example, in a circle around a center point 28 of the cornea 30 . A second segment 24 and a third segment 25 are arranged, for example, in the shape of a circular ring around a center point of the cornea 30 . The first segment 23 has a radius of 3 mm purely by way of example. The second segment 24 has, purely by way of example, an inner radius of 3 mm and an outer radius of 5 mm. The third segment 25 has, purely by way of example, an inner radius of 5 mm and an outer radius of 7 mm.

Der Ist-Parametersatz kann als Beschreibung, insbesondere als Charakterisierung beziehungsweise Rekonstruktion, der Topographie der Hornhaut 30 aufgefasst werden. Mit anderen Worten kann der Ist-Parametersatz die Oberfläche der Hornhaut 30 in einem Ist-Zustand beschreiben oder wiedergeben. Dabei kann durch die Beschränkung auf die Ist-Parameter des Ist-Parametersatzes eine Vereinfachung erfolgen. Die Oberfläche der Hornhaut 30 wird somit vereinfacht durch den Ist-Parametersatz beziehungsweise die Ist-Parameter charakterisiert beziehungsweise beschrieben. Die ist die Hornhaut 30 in dem Ist-Parametersatz beispielsweise ausschließlich anhand jeweiligere (zonaler) Krümmungen der Segmente 22 charakterisiert. Dabei geben die Ist-Parameter einen jeweiligen Wert für die Krümmung der Hornhaut 30 in einem jeweiligen der Segmente 22 an.The actual parameter set can be understood as a description, in particular as a characterization or reconstruction, of the topography of the cornea 30 . In other words, the actual parameter set can describe or reproduce the surface of the cornea 30 in an actual state. A simplification can result from the restriction to the actual parameters of the actual parameter set. The surface of the cornea 30 is thus characterized or described in a simplified manner by the actual parameter set or the actual parameters. The cornea 30 in the actual parameter set is characterized, for example, exclusively on the basis of the respective (zonal) curvatures of the segments 22 . The actual parameters indicate a respective value for the curvature of the cornea 30 in a respective one of the segments 22 .

Insbesondere ist vorgesehen, dass als Ist-Parameter des Ist-Parameterdatensatzes für jedes der Segmente 22 genau zwei jeweilige Werte für die Krümmung der Hornhaut 30 angegeben beziehungsweise bestimmt werden. Mit anderen Worten können die Ist-Parameter für jedes der Segmente 22 jeweils genau zwei Werte angeben, welche die Krümmung der Hornhaut 30 in dem entsprechenden Segment betreffen, also insbesondere angeben oder beschreiben. Hierzu können für jedes Segment 22 die genau zwei jeweiligen Werte für die Krümmung der Hornhaut 30 bestimmt werden. Somit kann die Ist-Krümmung jedes der Segmente 22 durch jeweils zwei Werte für die Krümmung charakterisiert werden. Insbesondere können die genau zwei jeweiligen Werte für die Krümmung, welche für ein jeweiliges der Segmente 22 als Ist-Parameter beziehungsweise als Teil des Ist-Parametersatzes bestimmt werden, eine maximale Krümmung und eine minimale Krümmung innerhalb des entsprechenden Segments 22 angeben. Mit anderen Worten kann eine erster der genau zwei jeweiligen Werte für die Krümmung die maximale Krümmung der Hornhaut 30 innerhalb des jeweiligen Segments 22 angeben. Ein zweiter der genau zwei jeweiligen Werte für die Krümmung kann die minimale Krümmung der Hornhaut 30 in dem jeweiligen Segment 22 angeben beziehungsweise charakterisieren. Somit ist durch die Ist-Parameter beziehungsweise den Ist-Parametersatz die minimale und die maximale Krümmung jedes der Segmente 22 charakterisiert.In particular, it is provided that exactly two respective values for the curvature of the cornea 30 are specified or determined as actual parameters of the actual parameter data set for each of the segments 22 . In other words, the actual parameters for each of the segments 22 can in each case specify exactly two values which relate to the curvature of the cornea 30 in the corresponding segment, that is to say in particular specify or describe it. For this purpose, exactly two respective values for the curvature of the cornea 30 can be determined for each segment 22 . Thus, the actual curvature of each of the segments 22 can be characterized by two values for the curvature. In particular, the precisely two respective values for the curvature, which are determined for each of the segments 22 as actual parameters or as part of the actual parameter set, can indicate a maximum curvature and a minimum curvature within the corresponding segment 22 . In other words, a first of the exactly two respective values for the curvature can indicate the maximum curvature of the cornea 30 within the respective segment 22. A second of the exactly two respective values for the curvature can indicate the minimum curvature of the cornea 30 in the respective segment 22, respectively characterize. The minimum and maximum curvature of each of the segments 22 is thus characterized by the actual parameters or the actual parameter set.

Vorliegend ist der Krümmung beziehungsweise den Werten für die Krümmung jeweils zusätzlich ein Winkel, insbesondere ein azimutaler Winkel, beziehungsweise eine Winkelangabe, insbesondere eines azimutalen Winkels, als weiterer Ist-Parameter zugeordnet. Durch den Winkel beziehungsweise die jeweilige Winkelangabe kann eine Achse beziehungsweise ein Durchmesser definiert werden, auf welchen sich die Krümmung beziehungsweise der jeweilige Wert für die Krümmung bezieht. Somit kann angegeben werden, unter welchen Winkeln die Hornhaut 30 in dem jeweiligen Segment welche Krümmung aufweist. Insbesondere kann angegeben werden beziehungsweise durch den weiteren Ist-Parameter, also den Winkel, definiert werden, unter welchem Winkel beziehungsweise unter welchem Durchmesser die Hornhaut 30 in dem jeweiligen Segment die maximale und/oder die minimale Krümmung aufweist. Somit ist der maximalen Krümmung und/oder der minimalen Krümmung in dem jeweiligen Segment eine jeweilige Achse beziehungsweise ein jeweiliger Winkel zugeordnet. Vorteil hierbei ist, dass durch ein entsprechendes Paar an Ist-Parametern, nämlich der Krümmung und dem jeweils zugeordneten Winkel, eine besonders einfache, aber besonders aussagekräftige Parametrisierung der Oberfläche der Hornhaut 30 ermöglicht ist. Daraus resultierend lässt sich auch auf besonders einfache Weise und mit verringerten Anforderungen an eine Genauigkeit der Messung der Oberfläche der Hornhaut 30 eine besonders vorteilhafte, individualisierte Hornhautkorrektur bestimmen. Die jeweiligen Ist-Parameter eines jeweiligen Segments 22 können somit zumindest eine Ist-Krümmung und optional zumindest einen Ist-Winkel beinhalten.In the present case, an angle, in particular an azimuthal angle, or an angle specification, in particular an azimuthal angle, is additionally assigned to the curvature or the values for the curvature as a further actual parameter. The angle or the respective angular specification can be used to define an axis or a diameter to which the curvature or the respective value for the curvature relates. It can thus be specified at which angles the cornea 30 has which curvature in the respective segment. In particular, it can be specified or defined by the further actual parameter, ie the angle, at which angle or at which diameter the cornea 30 has the maximum and/or the minimum curvature in the respective segment. A respective axis or a respective angle is thus assigned to the maximum curvature and/or the minimum curvature in the respective segment. The advantage here is that a particularly simple but particularly meaningful parameterization of the surface of the cornea 30 is made possible by a corresponding pair of actual parameters, namely the curvature and the associated angle. As a result of this, a particularly advantageous, individualized cornea correction can also be determined in a particularly simple manner and with reduced demands on the accuracy of the measurement of the surface of the cornea 30 . The respective actual parameters of a respective segment 22 can thus contain at least one actual curvature and optionally at least one actual angle.

3 und 4 zeigen zwei unterschiedliche Beispiele mit unterschiedlich geformten Hornhäuten. Dabei zeigt 4 eine normal geformte, gesunde Hornhaut 30. Die Hornhaut 30 aus 4 (normale Hornhaut 30) weist eine subtile Abflachung von dem ersten Segment 23 (3mm-Scheibe) bis zum dritten Segment 25 (7mm-Kreisscheibe) (diese bleibt im Allgemeinen unter 1 D der Abflachung). 4 (normale Hornhaut 30) zeigt außerdem eine subtile Zunahme eines Astigmatismus von dem ersten Segment 23 (3mm-Scheibe) bis zum dritten Segment 25 (7mm-Kreisscheibe) (dieser bleibt im Allgemeinen unter 1 D erhöhter Torizität). Bei der Hornhaut 30 aus 4 (normale Hornhaut 30) ist die Achse für die maximale Krümmung tendenziell für alle Zonen nahe der Vertikalen(90 Grad bzw. 270 Grad - Achse). Außerdem ist bei der Hornhaut 30 aus 4 (normale Hornhaut 30) ist die Achse für die minimale Krümmung tendenziell für alle Zonen nahe der Horizontalen (180 Grad bzw. 0 Grad - Achse). Bei der Hornhaut 30 aus 4 (normale Hornhaut 30) liegt somit beispielhaft der Winkel zwischen den Achsen der maximalen Krümmung und der minimalen Krümmung für alle Segmente 22 bei etwa 90 Grad. 3 and 4 show two different examples with differently shaped corneas. while showing 4 a normally shaped, healthy cornea 30. The cornea 30 off 4 (normal cornea 30) has a subtle flattening from the first segment 23 (3mm disk) to the third segment 25 (7mm circular disk) (this generally stays below 1D of flattening). 4 (normal cornea 30) also shows a subtle increase in astigmatism from the first segment 23 (3mm disc) to the third segment 25 (7mm disc) (this generally remains below 1D increased toricity). At the cornea 30 off 4 (normal cornea 30), the axis for maximum curvature tends to be near vertical for all zones (90 degree and 270 degree axis, respectively). In addition, the cornea is 30 off 4 (normal cornea 30) the axis of minimum curvature tends to be near horizontal for all zones (180 degree and 0 degree axis respectively). At the cornea 30 off 4 (normal cornea 30), for example, the angle between the axes of maximum curvature and minimum curvature for all segments 22 is around 90 degrees.

Bezogen auf 3, welche eine zu korrigierende Hornhaut 30 zeigt, wird die Zielkrümmung als Soll-Parameter für das erste Segment 23 (3mm-Scheibe) entweder durch die durchschnittliche Ist-Krümmung (als Teil der Ist-Parameter des ersten Segments 23) des ersten Segments 23 (links 45,86D) und die Defokussierungskomponente der Refraktion bestimmt (z.B. -1D; was in diesem Fall 44,97D ergeben würde (also rund 45D), da die Differenz nicht linear ist und den Scheitelabstand und die Brechungsindizes der Hornhaut 30 und des Topographen berücksichtigen soll). Die Defokussierungskomponente der Refraktion ist vorliegend der extern bestimmte Korrekturwert. Aus beiden Krümmung würden sich ausgehend von dem Korrekturwert folgende Soll-Parameter für Krümmung und Winkel des ersten Segments 23 ergeben: 45,35D (Krümmung) bei 106Grad und 44,59D (Krümmung) bei 16Grad.Related to 3 , which shows a cornea 30 to be corrected, the target curvature as a target parameter for the first segment 23 (3mm disc) is either determined by the average actual curvature (as part of the actual parameters of the first segment 23) of the first segment 23 ( left 45.86D) and the defocus component of the refraction determined (e.g. -1D; which in this case would give 44.97D (ie around 45D) since the difference is non-linear and takes into account the vertex distance and the refractive indices of the cornea 30 and the topographer target). In the present case, the defocusing component of the refraction is the externally determined correction value. Starting from the correction value, the following target parameters for curvature and angle of the first segment 23 would result from the two curvatures: 45.35D (curvature) at 106 degrees and 44.59D (curvature) at 16 degrees.

Von der normalen Hornhautprogression (welche ja aus 3B bekannt ist) würde für das zweite Segment 24 ausgehend vom ersten Segment 23 dann eine etwas flachere Krümmung folgen, beispielsweise -0,25D Differenz in der Krümmung, also beispielhaft 44,75D Krümmung und für das dritte Segment 25 weitere -0,5D Differenz in der Krümmung; also beispielhaft 44,25D Krümmung. Allgemein wird die Soll-Krümmung beziehungsweise der Soll-Parameter für das zweite Segment 24 abhängig von der Soll-Krümmung beziehungsweise dem Soll-Parameter des ersten Segments 23 sowie einem Glättungsparameter bestimmt. Der Glättungsparameter beschreibt, also definiert oder gibt an, die Differenz in der Krümmung relativ zu dem ersten Segments 23. Somit kann die Soll-Krümmung als Soll-Parameter des zweiten Segments 24 beispielsweise anhand eines ersten Werts des Glättungsparameters, beispielsweise durch Subtraktion oder Addition, von der Soll-Krümmung als Soll-Parameter des ersten Segments 23 abgeleitet werden. Im obigen Beispiel gibt der Glättungsparameter beispielhaft eine Differenz der jeweiligen Soll-Krümmung des ersten Segments 23 und des zweiten Segments 24 von -0,25D vor. Somit kann die Soll-Krümmung als Soll-Parameter des dritten Segments 25 beispielsweise anhand eines zweiten Werts des Glättungsparameters, beispielsweise durch Subtraktion oder Addition, von der Soll-Krümmung als Soll-Parameter des ersten Segments 23 und/oder von der der Soll-Krümmung als Soll-Parameter des zweiten Segments 24 abgeleitet werden. Im obigen Beispiel gibt der Glättungsparameter beispielhaft eine Differenz der jeweiligen Soll-Krümmung des zweiten Segments 24 und des dritten Segments 25 von -0,5D vor. Alternativ oder zusätzlich kann der Glättungsparameter im obigen Beispiel beispielhaft eine Differenz der jeweiligen Soll-Krümmung des ersten Segments 23 und des dritten Segments 25 von -0,75D vergeben.From the normal corneal progression (which yes from 3B known) would then follow for the second segment 24, starting from the first segment 23, a somewhat flatter curvature, for example -0.25D difference in curvature, i.e. for example 44.75D curvature and for the third segment 25 a further -0.5D difference in the curvature i.e. 44.25D curvature as an example. In general, the target curvature or the target parameter for the second segment 24 is determined as a function of the target curvature or the target parameter of the first segment 23 and a smoothing parameter. The smoothing parameter describes, i.e. defines or indicates, the difference in the curvature relative to the first segment 23. The target curvature can thus be determined as the target parameter of the second segment 24, for example using a first value of the smoothing parameter, for example by subtraction or addition be derived from the target curvature as a target parameter of the first segment 23. In the above example, the smoothing parameter specifies a difference of -0.25D in the respective target curvature of the first segment 23 and the second segment 24, for example. Thus, the target curvature as a target parameter of the third segment 25 can be calculated, for example, using a second value of the smoothing parameter, for example by subtraction or addition, from the target curvature as a target parameter of the first segment 23 and/or from that of the target curvature be derived as target parameters of the second segment 24. In the example above, the smoothing parameter gives a difference in the respective desired curvature of the second segment 24 and the third segment 25 of -0.5D. As an alternative or in addition, the smoothing parameter in the above example can assign a difference of −0.75D between the respective setpoint curvature of the first segment 23 and the third segment 25 .

Nochmals verallgemeinert kann der Soll-Parameter eines sekundären Segments, hier dem zweiten Segment 24, (ausschließlich) von dem Glättungsparameter sowie von dem Soll-Parameter eines primären Segments, hier dem ersten Segment 23, abgeleitet werden. Analog kann der Soll-Parameter eines tertiären Segments, hier dem dritten Segment 25, (ausschließlich) von dem Glättungsparameter sowie von dem Soll-Parameter eines primären Segments, hier dem ersten Segment 23, abgeleitet werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Soll-Parameter des tertiären Segments, hier dem dritten Segment 25, (ausschließlich) von dem Glättungsparameter sowie von dem Soll-Parameter des sekundären Segments, hier dem zweiten Segment 24, abgeleitet werden.Generalized again, the target parameter of a secondary segment, here the second segment 24, can be derived (exclusively) from the smoothing parameter and from the target parameter of a primary segment, here the first segment 23. Analogously, the target parameter of a tertiary segment, here the third segment 25, can be derived (exclusively) from the smoothing parameter and from the target parameter of a primary segment, here the first segment 23. Alternatively or additionally, the target parameter of the tertiary segment, here the third segment 25, can be derived (exclusively) from the smoothing parameter and from the target parameter of the secondary segment, here the second segment 24.

Ausgehend von der normalen Hornhautprogression würden wir dann eine leichte Zunahme der Hornhauttorizität für das zweite Segment 24 etwa von 0,25D; 1D cyl und das dritte Segment 25 etwa von weiteren 0,5D; 1,5D cyl. Für die Soll-Krümmungen ergeben sich 45,22D bei 106 Grad (minimale Krümmung) und 44,22D (maximale Krümmung) bei 16 Grad für das zweite Segment 24 und 44,97D bei 106 Grad (minimale Krümmung) und 43,47D (maximale Krümmung) bei 16 Grad für das dritte Segment 25.Assuming normal corneal progression, we would then see a slight increase in corneal toricity for the second segment 24 of approximately 0.25D; 1D cyl and the third segment 25 about another 0.5D; 1.5D cyl. The target curvatures are 45.22D at 106 degrees (minimum curvature) and 44.22D (maximum curvature) at 16 degrees for the second segment 24 and 44.97D at 106 degrees (minimum curvature) and 43.47D (maximum curvature) at 16 degrees for the third segment 25.

In weiterer Ausgestaltung können von der normalen Hornhaut 30 ausgehend die Achsen nicht unter unverändertem Winkel, hier also 106//16 Grad, sondern bei 90//0 Grad vorgegeben werden. Somit können als zusätzliche Soll-Parameter den oben beschriebenen Krümmungen jeweils eine Achse bzw. ein Winkel von 90 (minimale Krümmung) oder 0 Grad (maximale Krümmung) zugeordnet werden.In a further embodiment, starting from the normal cornea 30, the axes cannot be specified at an unchanged angle, ie here 106//16 degrees, but at 90//0 degrees. An axis or an angle of 90 degrees (minimum curvature) or 0 degrees (maximum curvature) can thus be assigned to the curvatures described above as additional target parameters.

Zusammengefasst können eine genaue Kugel und ein Zylinder der Refraktion bestimmt werden, um die Soll-Krümmungen des ersten Segments 23 zu bestimmen. Ausgehend von der Soll-Krümmungen des ersten Segments 23 können unter Annäherung eines normalen Verlaufs (vorgegeben durch den Glättungsparameter) die Soll-Krümmungen des zweiten Segments 24 sowie des dritten Segments 25 eindeutig bestimmt werden.In summary, an accurate sphere and cylinder of refraction can be determined to determine the desired curvatures of the first segment 23 . Starting from the target curvatures of the first segment 23, the target curvatures of the second segment 24 and the third segment 25 can be clearly determined by approximating a normal curve (specified by the smoothing parameter).

Ausgehend von einem Unterschied zwischen einer durch den Ist-Parametersatz parametrisierten Oberfläche sowie einer durch den Soll-Parametersatz parametrisierten Oberfläche kann eine Menge an abzutragendem Gewebe bestimmt werden. Beispielswiese kann eine Nettoablationskarte durch Subtraktion zwischen der durch den Ist-Parametersatz parametrisierten Oberfläche sowie einer durch den Soll-Parametersatz parametrisierten Oberfläche erzeugt werden. Insbesondere wird die durch den Soll-Parametersatz parametrisierten Oberfläche sowie einer durch den Ist-Parametersatz parametrisierten Oberfläche subtrahiert.A quantity of tissue to be removed can be determined on the basis of a difference between a surface parameterized by the actual parameter set and a surface parameterized by the target parameter set. For example, a net ablation map can be generated by subtraction between the surface parameterized by the actual parameter set and a surface parameterized by the target parameter set. In particular, the surface parameterized by the setpoint parameter set and a surface parameterized by the actual parameter set are subtracted.

Dabei handelt es sich um Kugel- und Zylinderwerte, so dass die Kontinuität zwischen den Segmenten 22 nicht zwangsläufig gegeben ist. Natürliche Bewegungen sowie Unsicherheiten im technischen System können zu Lücken oder Überschneidungen zwischen den Segmenten 22 führen. Um dies zu vermeiden, bietet das vorliegende Verfahren auch eine Alternativlösung, die wie folgt aussieht:

  • Wie bereits beschrieben werden ausgehend von dem extern bestimmten Korrekturwert sowie den Ist-Parametern des ersten Segments 23 die Soll-Parameter des ersten Segments 23 bestimmt. Ausgehend von den Soll-Parameter des ersten Segments 23 sowie dem Glättungsparameter, welcher anhand eines natürlichen Verlauf des Krümmung und Torizität vorgegeben sein kann, werden die Soll-Parameter des zweiten Segments 24 sowie es dritten Segments 25 bestimmt.
These are sphere and cylinder values, so that the continuity between the segments 22 is not necessarily given. Natural movements and uncertainties in the technical system can lead to gaps or overlaps between the segments 22. To avoid this, the present method also offers an alternative solution, which looks like this:
  • As already described, the target parameters of the first segment 23 are determined on the basis of the externally determined correction value and the actual parameters of the first segment 23 . The target parameters of the second segment 24 and the third segment 25 are determined on the basis of the target parameters of the first segment 23 and the smoothing parameter, which can be specified using a natural course of the curvature and toricity.

Die der weiteren Ausgestaltung zugrunde liegende Idee ist, diese jeweiligen Parameter (Ist-Parameter und/oder Soll-Parameter) für mehrere, beispielsweise drei, kreisförmige Segmente unterschiedlicher Radien zu bestimmen. Die kreisförmigen Segmente können dann überlappen und insbesondere übereinander gestapelt (zusammengezählt) die erforderlichen zonalen Krümmungsveränderungen ergeben. Daraus können die jeweiligen Parameter, insbesondere Soll-Parameter, für ein nicht-überlappendes kreisförmiges erstes Segment 23 und zwei nicht-überlappende kreisringförmige Segmente 24, und 25 abgeleitet werden. Der Soll-Parametersatz beziehungsweise die Soll-Parameter für nicht-überlappende Segmente 23, 24, 25 können dementsprechend aus analogen Parametern überlappender Segmente abgeleitet werden.The idea on which the further embodiment is based is to determine these respective parameters (actual parameters and/or target parameters) for a plurality of, for example three, circular segments of different radii. The circular segments can then overlap and, in particular, stacked one on top of the other (added together) to produce the required zonal changes in curvature. The respective parameters, in particular target parameters, for a non-overlapping circular first segment 23 and two non-overlapping annular segments 24 and 25 can be derived from this. The target parameter set or the target parameters for non-overlapping segments 23, 24, 25 can accordingly be derived from analogous parameters of overlapping segments.

Für nicht-überlappende Segmente 23, 24, 25 gilt: Kr u ¨ mmungsver a ¨ nderunge ( n ) = Ist Parameter ( n ) Soll Parameter ( n )

Figure DE102020134039A1_0001
For non-overlapping segments 23, 24, 25: kr and ¨ mming a ¨ changes ( n ) = is parameter ( n ) Should parameter ( n )
Figure DE102020134039A1_0001

Für überlappende Segmente gilt: Gesamte Kr u ¨ mmungsver a ¨ nderung = Summe der Kr u ¨ mmungsver a ¨ nderungen der u ¨ berlappenden Segmente

Figure DE102020134039A1_0002
For overlapping segments: total kr and ¨ mming a ¨ change = sum of kr and ¨ mming a ¨ changes of and ¨ overlapping segments
Figure DE102020134039A1_0002

In diesem Fall addieren sich innerhalb des ersten kreisförmigen Segments (beispielhaft mit 3mm Durchmesser) somit die Soll-Parameter des ersten kreisförmigen Segments, des zweiten kreisförmigen Segments (beispielhaft mit 5mm Durchmesser) sowie des dritten kreisförmigen Segments (beispielhaft mit 7mm Durchmesser), da sich hier alle kreisförmigen Segmente überlappen. Der Parameter Tx steht hier für beispielsweise für denjenigen Teil der gewünschte Krümmungsänderung, welcher auf dem Soll-Parameter des entsprechenden Segments basiert: Gesamte Kr u ¨ mmungsver a ¨ nderung ( erstes Segment ) = Tx ( erstes Segment ) + Tx ( zweites Segment ) + Tx ( drittes Segment )

Figure DE102020134039A1_0003
In this case, the target parameters of the first circular segment, the second circular segment (example with 5mm diameter) and the third circular segment (example with 7mm diameter) add up within the first circular segment (example with 3mm diameter), since here all circular segments overlap. The parameter Tx stands for, for example, that part of the desired change in curvature which is based on the target parameter of the corresponding segment: total kr and ¨ mming a ¨ change ( first segment ) = tx ( first segment ) + tx ( second segment ) + tx ( third segment )
Figure DE102020134039A1_0003

Der Ist-Parameter des kreisförmigen dritten Segments (beispielhaft 7mm Durchmesser) subtrahiert um die Soll-Parameter des kreisförmigen dritten Segments ergibt die Krümmungsveränderung des kreisförmigen dritten Segments und den Parameter Tx (drittes Segment): Tx ( drittes Segment ) = Kr u ¨ mmungsver a ¨ nderungen ( drittes Segment ) = Ist Parameter ( drittes Segment ) Soll Parameter ( drittes Segment )

Figure DE102020134039A1_0004
The actual parameter of the circular third segment (example 7mm diameter) subtracted by the target parameters of the circular third segment results in the change in curvature of the circular third segment and the parameter Tx (third segment): tx ( third segment ) = kr and ¨ mming a ¨ changes ( third segment ) = is parameter ( third segment ) Should parameter ( third segment )
Figure DE102020134039A1_0004

Der Ist-Parameter des kreisförmigen zweiten Segments (beispielhaft mit 5mm Durchmesser) subtrahiert um den Soll-Parameter des kreisförmigen zweiten Segments sowie den Parameter Tx (drittes Segment)ergibt eine Krümmungsänderung des kreisförmigen zweiten Segments: Tx ( zweites Segment ) = Kr u ¨ mmungsver a ¨ nderungen ( zweites Segment ) Tx ( drittes Segment ) = Ist Parameter ( zweites Segment ) Soll Parameter ( zweites Segment ) Tx ( drittes Segment )

Figure DE102020134039A1_0005
The actual parameter of the circular second segment (example with 5mm diameter) subtracted by the target parameter of the circular second segment and the parameter Tx (third segment) results in a change in curvature of the circular second segment: tx ( second segment ) = kr and ¨ mming a ¨ changes ( second segment ) tx ( third segment ) = is parameter ( second segment ) Should parameter ( second segment ) tx ( third segment )
Figure DE102020134039A1_0005

Für das erste Segment gilt analog: Tx ( erstes Segment ) = Ist Parameter ( erstes Segment ) Soll Parameter ( erstes Segment ) Tx ( zweites Segment ) Tx ( drittes Segment ) = Gesamte Kr u ¨ mmungsver a ¨ nderung ( erstes Segment ) Tx ( zweites Segment ) Tx ( drittes Segment )

Figure DE102020134039A1_0006
The same applies to the first segment: tx ( first segment ) = is parameter ( first segment ) Should parameter ( first segment ) tx ( second segment ) tx ( third segment ) = entire kr and ¨ mming a ¨ change ( first segment ) tx ( second segment ) tx ( third segment )
Figure DE102020134039A1_0006

Selbstverständlich ist die Nutzung dreier Segmente 22 rein in allen Anwendungsbeispielen rein beispielhaft zu verstehen. Das Verfahren kann genauso mit mehr oder weniger als drei Segmente 22 genutzt werden. Auch die jeweilige Größe der Segmente 22 ist in allen Anwendungsbeispielen rein beispielhaft zu verstehen. Die Segmente 22 können jeweils eine beliebige und/oder unterschiedliche Größe aufweisen. Ebenso ist es nicht notwendig (obwohl es vorteilhaft ist), dass die Segmente 22 konzentrisch sind. Es ist jedoch besonders vorteilhaft, wenn die größeren Segmente 22 die inneren Segmente 22 vollständig umschließen.Of course, the use of three segments 22 is to be understood purely as an example in all application examples. The method can be used with more or less than three segments 22 as well. The respective size of the segments 22 is also to be understood purely as an example in all application examples. The segments 22 can each have any desired and/or different size. Likewise, it is not necessary (although advantageous) that the segments 22 be concentric. However, it is particularly advantageous if the larger segments 22 completely enclose the inner segments 22 .

Vorliegend kommen einfache parabolische Profile zum für die Parametrisierung der Oberflächen (paraxiale Approximation der Munnerlynn-Profile) zum Einsatz, aber das vorliegende Verfahren ist mit anderen Profilen für die Parametrisierung der Oberflächen (asphärisch oder wellenfrontoptimiert) ebenso anwendbar.Here, simple parabolic profiles are used for the parameterization of the surfaces (paraxial approximation of the Munnerlynn profiles), but the present method can also be used with other profiles for the parameterization of the surfaces (aspheric or wavefront-optimized).

Eine Übergangszone für die Gesamtbehandlung könnte (und sollte) einbezogen werden. Wenn jedoch auch eine Übergangszone für die kleineren Teile der Ablation einbezogen wird, ist deren Brechungseffekt bei der Berechnung der größeren Zonen ebenfalls zu berücksichtigen. Aus diesem Grund ziehen wir es vor, keine Übergangszone für die inneren Komponenten vorzusehen und nur eine Übergangszone vom äußersten Segment 22, vorliegend dem dritten Segment 25, hin zur unbehandelten Hornhaut 30 anzuwenden.A transition zone for overall treatment could (and should) be included. However, if a transition zone is also included for the smaller parts of the ablation, its refractive effect must also be taken into account when calculating the larger zones. For this reason we prefer not to provide a transition zone for the inner components and to use only a transition zone from the outermost segment 22, here the third segment 25, to the untreated cornea 30.

Unter- oder Überkorrekturen sind häufige Probleme bei refraktiven Verfahren. Auch eine Dezentrierung aufgrund menschlicher oder mechanischer Fehler lässt sich auf subklinischer Ebene nicht vermeiden. Augen mit dezentrierten Ablationen zeigen ein signifikant höheres Ausmaß an induzierten Aberrationen und schlechtere Fernsicht als Augen mit gut zentrierten Ablationen. Kleinere optische Zonen, die bei refraktiven Verfahren erreicht werden, führen zu postoperativen Problemen wie Nachtsichtstörungen, verminderter Kontrastempfindlichkeit und Geisterbildern. In solchen Fällen wird häufig eine wellenfrontgeführte Nachbehandlung durchgeführt. Kritische Resthornhautdicke und ungenaue Wellenfrontmessung stellen jedoch in Extremfällen eine Einschränkung dar. Die Verbesserung der Wellenfront-Sensortechniken ist die ideale Lösung für solche Extremfälle. Dieses Problem wird durch das vorliegende Verfahren angegangen, mit einem völlig neuen, einfachen und leicht zu implementierenden alternativen Ansatz, der das Gewebe schont und sich auf die Vergrößerung der optischen Zone bei gleichzeitiger Entfernung von Restaberrationen niederer und höherer Ordnung konzentriert.Under- or over-correction are common problems with refractive procedures. Also, decentration due to human or mechanical error cannot be avoided at the sub-clinical level. Eyes with decentered ablations show a significantly higher degree of induced aberrations and poorer distance vision than eyes with well-centered ablations. Smaller optical zones, which are reached during refractive procedures, lead to postoperative problems such as impaired night vision, reduced contrast sensitivity and ghosting. In such cases, wavefront-guided post-treatment is often performed. However, critical residual corneal thickness and inaccurate wavefront measurement represent a limitation in extreme cases. Improving wavefront sensor technology is the ideal solution for such extreme cases. This problem is addressed by the present method, with a completely new, simple and easy to implement alternative approach that is tissue-sparing and focuses on increasing the optical zone while removing lower and higher order residual aberrations.

Diese Methode eignet sich möglicherweise besonders für Überkorrekturen, da Topographen und Aberrometer die optischen Systeme für solche Fälle aufgrund des starken Gradienten zwischen myopen und hyperopen Bereichen möglicherweise nicht korrekt rekonstruieren. Die einzige Voraussetzung für die Anwendung dieses Verfahrens ist, dass nur eine einzige gute postoperative Topographie, die mit einem beliebigen Topographen aufgenommen wurde, ein ausreichender Ausgangspunkt sein kann.This method may be particularly useful for overcorrections, as topographers and aberrometers may not correctly reconstruct the optical systems for such cases due to the strong gradient between myopic and hyperopic areas. The only requirement for using this method is that only a single good postoperative topography, taken with any topographer, can be a sufficient starting point.

Die vorgestellte Methode kann als einsatzbereite Alternative zu wellenfrontgeführten Behandlungen mit ihren inhärenten Vorteilen und Einschränkungen dienen.The presented method can serve as a ready-to-use alternative to wavefront-guided treatments with their inherent advantages and limitations.

BezugszeichenlisteReference List

1010
Behandlungsvorrichtungtreatment device
1212
Laserlaser
1414
Gewebetissue
1616
AugeEye
1717
Strahlablenkeinrichtungbeam deflection device
1818
Steuereinrichtungcontrol device
1919
Laserstrahllaser beam
2222
Segmentesegments
2323
erstes Segmentfirst segment
2424
zweites Segmentsecond segment
2525
drittes Segmentthird segment
2828
MittelpunktFocus
3030
Hornhautcornea

Claims (15)

Verfahren zum Bereitstellen von Steuerdaten eines augenchirurgischen Lasers (12) einer Behandlungsvorrichtung (10) für eine Hornhautkorrektur in Abhängigkeit von einem extern bestimmten Korrekturwert, wobei das Verfahren die folgenden, durch eine Steuereinrichtung (18) durchgeführten Schritte aufweist: - Empfangen (S1) eines Rohabbildes einer Hornhaut (30) von einer Sensoreinrichtung, - Unterteilen (S2) des Rohabbildes der Hornhaut in mehrere Segmente (22), - Bestimmen (S3) eines Ist-Parametersatzes, wobei der Ist-Parametersatz jeweils zumindest einen Ist-Parameter für jedes der mehreren Segmente (22) beinhaltet, anhand des Rohabbildes der Hornhaut (30), - Bestimmen (S4) eines Soll-Parametersatzes, wobei der Soll-Parametersatz jeweils zumindest einen Soll-Parameter für jedes der mehreren Segmente (22) nach der Hornhautkorrektur beinhaltet, wobei - für ein primäres (23) der mehreren Segmente (22) der zumindest eine Soll-Parameter in Abhängigkeit von dem zumindest einen Ist-Parameter des primären Segments (23) sowie dem Korrekturwert bestimmt wird und für zumindest ein sekundäres (24, 25) der mehreren Segmente (22) der zumindest eine Soll-Parameter in Abhängigkeit von dem zumindest einen Soll-Parameter des primären Segments (23) bestimmt wird, und - Bereitstellen (S5) von Steuerdaten zum Steuern des augenchirurgischen Lasers (12) in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen dem Ist-Parametersatz und dem Soll-Parametersatz.Method for providing control data of an ophthalmic surgical laser (12) of a treatment device (10) for a cornea correction depending on an externally determined correction value, the method having the following steps carried out by a control device (18): - Receiving (S1) a raw image a cornea (30) from a sensor device, - subdividing (S2) the raw image of the cornea into a plurality of segments (22), - determining (S3) an actual parameter set, the actual parameter set having at least one actual parameter for each of the plurality segments (22), based on the raw image of the cornea (30), - determining (S4) a target parameter set, the target parameter set containing at least one target parameter for each of the multiple segments (22) after the cornea correction, wherein - For a primary (23) of the plurality of segments (22), the at least one target parameter depending on the at least one actual parameter of the primary segment (23) and the correction value is determined and for at least one secondary (24, 25) of the plurality of segments (22) the at least one target parameter is determined as a function of the at least one target parameter of the primary segment (23), and - Providing (S5) control data for controlling the ophthalmic surgical laser (12) depending on a difference between the actual parameter set and the target parameter set. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Ist-Parameter und als Soll-Parameter jeweils eine Krümmung, vorzugsweise jeweils in radialer Richtung, für das entsprechende Segment (22) bestimmt wird.procedure after claim 1 , characterized in that a curvature, preferably in the radial direction, is determined for the corresponding segment (22) as the actual parameter and as the target parameter. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Ist-Parameter des Ist-Parameterdatensatzes für jedes der Segmente (22) genau zwei jeweilige Werte für eine Krümmung der Hornhaut bestimmt werden.procedure after claim 1 or 2 , characterized in that exactly two respective values for a curvature of the cornea are determined as actual parameters of the actual parameter data set for each of the segments (22). Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die genau zwei jeweiligen Werte für die Krümmung, welche für ein jeweiliges der Segmente (22) als Ist-Parameter bestimmt werden, eine maximale Krümmung und eine minimale Krümmung innerhalb des entsprechenden Segments (22) angeben.procedure after claim 3 , characterized in that the exactly two respective values for the curvature, which are determined as actual parameters for a respective one of the segments (22), indicate a maximum curvature and a minimum curvature within the corresponding segment (22). Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmung und/oder den Werten für die Krümmung jeweils ein Winkel, insbesondere ein azimutaler Winkel, als weiterer Ist-Parameter zugeordnet wird.Procedure according to one of claims 2 until 4 , characterized in that the curvature and/or the values for the curvature are each assigned an angle, in particular an azimuthal angle, as a further actual parameter. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Form der Hornhaut (30) in dem Ist-Parametersatz und/oder dem Soll-Parametersatz ausschließlich anhand der Krümmung und/oder den Werten für die Krümmung der jeweiligen Segmente (22) sowie optional anhand den jeweils zugeordneten Winkeln parametrisiert wird.Procedure according to one of claims 2 until 5 , characterized in that a shape of the cornea (30) in the actual parameter set and/or the target parameter set is parameterized exclusively based on the curvature and/or the values for the curvature of the respective segments (22) and optionally based on the respectively assigned angles becomes. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der mehreren Segmente (22), insbesondere das primäre Segment (23), die Form eines Kreises aufweist und die übrigen Segmente (24, 25) jeweils die Form eines Kreisringes aufweisen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that one of the several segments (22), in particular the primary segment (23), has the shape of a circle and the remaining segments (24, 25) each have the shape of a circular ring. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen des zumindest einen Soll-Parameters des zumindest einen sekundären Segments (24, 25) zusätzlich in Abhängigkeit von einem Glättungsparameter erfolgt, wobei der Glättungsparameter einen Wert für die Differenz einer Krümmung des primären Segments (23) und des zumindest einen sekundären Segments (24, 25) vorgibt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one target parameter of the at least one secondary segment (24, 25) is also determined as a function of a smoothing parameter, the smoothing parameter being a value for the difference in curvature of the primary segment (23) and the at least one secondary segment (24, 25). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen des zumindest einen Soll-Parameters zumindest eines tertiären der mehreren Segmente (25) in Abhängigkeit von dem zumindest einen Soll-Parameter des sekundären Segments (24) und optional dem Glättungsparameter erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one target parameter of at least one tertiary of the plurality of segments (25) is determined as a function of the at least one target parameter of the secondary segment (24) and optionally the smoothing parameter. Steuereinrichtung (18), die dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.Control device (18) which is designed to carry out a method according to one of the preceding claims. Behandlungsvorrichtung (10) mit mindestens einem augenchirurgischen Laser (12) zum Durchführen einer Hornhautkorrektur an einer Hornhaut (30) mit einer Steuereinrichtung (18) nach Anspruch 10.Treatment device (10) with at least one eye surgery laser (12) for performing a corneal correction on a cornea (30) with a control device (18). claim 10 . Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser (12) dazu ausgebildet ist, Laserpulse in einem Wellenlängenbereich zwischen 300 nm und 1400 nm, vorzugsweise zwischen 700 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 100 KHz und 100 MHz, abzugeben.treatment device claim 11 , characterized in that the laser (12) is designed to emit laser pulses in a wavelength range between 300 nm and 1400 nm, preferably between 700 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 100 KHz and 100 MHz. Behandlungsvorrichtung (10) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung - mindestens eine Speichereinrichtung zur zumindest temporären Speicherung von mindestens einem Steuerdatensatz aufweist, wobei der oder die Steuerdatensätze Steuerdaten zur Positionierung und/oder Fokussierung einzelner Laserpulse in der Hornhaut (30) umfassen; und - mindestens eine Strahleinrichtung (22) zur Strahlführung und/oder Strahlformung und/oder Strahlablenkung und/oder Strahlfokussierung eines Laserstrahls (24) des Lasers umfasst.Treatment device (10) after claim 11 or 12 , characterized in that the control device - has at least one storage device for the at least temporary storage of at least one control data record, the control data record(s) comprising control data for positioning and/or focusing individual laser pulses in the cornea (30); 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. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass die Behandlungsvorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13 ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausführt.Computer program comprising instructions that cause the treatment device (10) according to any one of Claims 11 until 13 a method according to one of Claims 1 until 9 executes Computerlesbares Medium, auf welchem das Computerprogramm nach Anspruch 14 gespeichert ist.Computer-readable medium on which the computer program Claim 14 is saved.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20010041884A1 (en) 1996-11-25 2001-11-15 Frey Rudolph W. Method for determining and correcting vision
EP3275410A1 (en) 2015-03-24 2018-01-31 Jin Young Park Machine-readable medium, keratotomy system, and keratotomy method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010041884A1 (en) 1996-11-25 2001-11-15 Frey Rudolph W. Method for determining and correcting vision
EP3275410A1 (en) 2015-03-24 2018-01-31 Jin Young Park Machine-readable medium, keratotomy system, and keratotomy method

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