DE102020208679A1

DE102020208679A1 - UV-Laser basiertes System zur Fehlsichtigkeitskorrektur und Kontaktinterface

Info

Publication number: DE102020208679A1
Application number: DE102020208679.6A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Vogelsang; Dan Z. Reinstein; Wolfgang Kern; Christian Deutsch; Claus Goder
Original assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Current assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Priority date: 2020-05-24
Filing date: 2020-07-10
Publication date: 2021-11-25
Also published as: US20230210695A1; EP4157173A1; WO2021239601A1

Abstract

Die Erfindung betrifft Ultra Violet Laser (UVL) basierte Laser Vision Correction (LVC) Systeme (50), also Systeme zur Fehlsichtigkeitskorrektur mittels Laserstrahlung. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kontaktinterface (10) sowie ein Kontaktinterfacesystem (1) für ein solches UVL-LVC-System (50).Ihre Aufgabe ist es, zur Verhinderung von Augenbewegungen beim Einsatz von UVL-LVC-Systemen (50) eine Kopplung und Fixierung zwischen dem Patientenauge (110) und dem UVL-LVC-System (50) mittels eines Kontaktinterfaces (10) vorzuschlagen.Diese Aufgabe wird gelöst durch ein UVL-LVC-System (50) mit einer Grundeinheit (52) und einem Applikationsarm (55), das einen Kontaktinterface-Adapter (40) am Anwendungsteil (60) des Applikationsarms aufweist, an dem ein Kontaktinterface (10) fixierbar ist, mit dem ein Patientenauge (110) zum UVL-LVC-System fixiert werden kann. Des Weiteren wird sie gelöst durch ein Kontaktinterface (10) mit konischer Wandung (11) und Saugring (12), aber ohne Linsenelement, und bevorzugt mit einer Zugangsöffnung (14) bzw. mit einem entsprechenden Kontaktinterfacesystem (1) aus Kontaktinterface-Adapter (40) und Kontaktinterface (10).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Ultra Violet Laser (UVL) basierte Laser Vision Correction (LVC) Systeme, also Systeme zur Fehlsichtigkeitskorrektur mittels Laserstrahlung, wobei der entsprechend enthaltene Behandlungs-Laser im Ultraviolettbereich emittiert, wie beispielsweise Excimer-Laser oder Festkörperlaser mit Wellenlängen zwischen ca. 193nm und 213nm. Diese Systeme sind typischerweise gepulste Systeme, also nicht kontinuierliche Wellen emittierende Systeme. Derartige UVL-LVC-Systeme werden eingesetzt, um mittels Photoablation die Cornea eines Patientenauges von deren Oberfläche ausgehend zu bearbeiten, bzw. unter einer weggeklappten Oberfläche der Cornea des Patientenauges ein Volumen ausgehend von der freigelegten Fläche aus zu bearbeiten. Die Erfindung betrifft weiterhin entsprechende Verfahren für UVL-LVC-Systeme und ein Kontaktinterface für solche UVL-LVC-Systeme.
Gegenwärtig eingesetzte UVL-LVC-Systeme, wie beispielsweise die MEL-Systeme der Carl Zeiss Meditec AG, die Amaris-Systeme der Schwind eye-tech solutions GmbH oder die Micron-Systeme der Excelsius Medical GmbH sind seit langem erfolgreich genutzte System zur Fehlsichtigkeitskorrektur. Nichtsdestotrotz weisen sie eine Reihe von Unzulänglichkeiten bzw. Nachteilen auf, für die hier Lösungen aufgezeigt werden sollen.
Fast ausnahmslos ist in heutigen UVL-LVC-Systemen ein starres Laserstrahlführungssystem vorgesehen. Dies erleichtert zwar die sichere Laserstrahlführung, aber macht es nötig, den Patienten auf einer Patientenliege mittels dieser Patientenliege unterhalb einer festen Systemapertur in x,y,z Koordinate zu verschieben, bis das zur Behandlung vorgesehene Patientenauge korrekt zur optischen Achse des Systems positioniert ist. Eine Ausnahme bildet das in US 2013/0226157 A1 beschriebene System, in dem der an sich starre Laserarm als Ganzes über dem Patienten positioniert wird, jedoch in einer Art und Weise, dass nach wie vor die Positionierung des Patienten über die Patientenliege erforderlich ist. Letzteres erfordert jedoch aus Sicherheitsgründen häufig, dass die Patientenliegen elektrisch und/oder mechanisch mit der Lasergrundeinheit verbunden sind, was wiederum eine Systemzulassung erzwingt und einen großen Stellplatz erfordert.
Auch erfolgt in solchen UVL-LVC-Systemen eine übliche manuelle statische Ausrichtung des Auges bzgl. Zyclorotation, d.h. ohne automatische Korrektur mit Hilfe von Registrierdaten, durch Drehen des Patientenkopfes auf der Liege unter Sichtkontrolle. Dies ist in der Regel nicht sehr genau möglich und eine Drehung des Kopfes des Patienten während der Behandlung ist auch nicht ausgeschlossen, was kritisch ist für die Behandlungsergebnisse ist, wenn keine automatische Zyclorotationskorrektur erfolgt.
In einzelnen heutigen UVL-LVC-Systemen sind zudem Kontaktinterfaces zur Fixierung des Auges bekannt. Sie werden jedoch in solchen UVL-LVC-Systemen, wie beispielsweise in US 2013/0226157 A1 und US 9592156 B2 , beschrieben nur zur Stabilisierung des Auges implementiert, und übernehmen keine wirklich aktive Rolle. In vielen Systemen wird ganz ohne Kontaktinterfaces gearbeitet.
Mit der Einführung von spot-scanning UVL-LVC-Systemen wurden große Arbeitsabstände zwischen Laseraustritts-Apertur und Auge realisiert. Dies geschah auch vor dem Hintergrund der Verwendung von Mikrokeratomen, die mit dem Patienten auf dem Patientenbett des Systems verwendet wurden, um den LASIK Flap, also eine wegklappbare Öffnung der Cornea, zu schneiden. U.a. auch dadurch wurden große Arbeitsabstände gefordert. Später wurden Eye-Tracker zur Registrierung und Kompensation der Augenbewegungen eingeführt, und damit die Augenbewegungen während der Ablation kompensiert, da das Auge nicht fixiert ist. Auch das damit einhergehende optische System-Gesamtkonzept - welches bei den verschiedenen Systemen im Grunde sehr ähnlich ist - kann als ungünstig betrachtet werden.
In der Anwendung ergeben sich für das Eye-Tracking verschiedene Probleme. Insgesamt ist die Registrierungsgeschwindigkeit der Augenbewegung limitiert und die Einstellung der Scanner-Spiegel zur Korrektur der Pulskoordinate zeitlich endlich. Im Zusammenhang mit der Systemperformance ist die Reaktion auf die Augenbewegung („response time“) immer verzögert und damit niemals exakt. Bei heutigen, schnellen Eye-Tracker Systemen (ca. 1000 Hz Repetitionsrate) ist dies kein Problem für die lateral-Korrektur (x,y Verschiebung, „1. und 2. Eye-Tracking Dimension“). Allerdings reagiert das heute schnellste System bereits auf die Limitierungen, da die Eye-Tracker Geschwindigkeit sogar unter dem Limit für die Abtastfrequenz liegt. Basierend auf den vorhergehenden Bewegungs-Trajektorien wird sozusagen eine Prognose darüber gemacht, wohin das Auge sich bewegen wird („7. Eye-Tracking Dimension“). Dies ist natürlich eine grobe Vereinfachung, da Augen- Sakkaden/Nystagmen im weitesten Sinne statistischen Bewegungen des Auges entsprechen. Dies zeigt auch, dass mit heutiger Technologie eine Erhöhung der Repetitionsrate kaum sinnvoll ist, obwohl diese für bestimmte Applikationen und in bestimmten Ablationszeitfenstern interessant wäre (thermal controlled/mild ablation).
Des Weiteren ist ein rein laterales Tracking eine Limitierung, da die Rotation des Auges um die z-Achse („dynamische Zyclorotation“; 6. Eye-Tracking Dimension“) und die Rollbewegungen um die horizontale und vertikale Augenachse (3. und 4. Eye-Tracking Dimension“) berücksichtigt werden müssen. Schlussendlich kann auch der Abstand (z-Distanz) zur Laser-Austrittsapertur variieren, was durch entsprechendes Tracking ebenfalls kompensiert werden kann (6. Eye-Tracker Dimension). Trotz aller technischer Feinheiten und Korrekturmöglichkeiten sind diese Systeme jedoch nicht in der Lage, exakt auf die Augenposition zu reagieren: Die limitierte Güte der Registrierung und die Geschwindigkeit der Registrierung und Korrektur lassen dies nicht zu. Der Einfluss auf die refraktiven Ergebnisse ist im Normalfall sehr gering und kaum nachweisbar.
Im Zusammenhang mit dem Eye-Tracking ergeben sich aber bei unkooperativen Patienten, bei denen Fixationsinstabilität, Nervosität, kognitive Defizite oder Wahrnehmungsprobleme des Fixationstargets bestehen, weitere Probleme. Die Augenchirurgen müssen die Augen während der Ablation dann manuell mittels einer Klammer oder eines Schaumspatels fixieren, um eine Ablation überhaupt möglich zu machen. Dies kommt relativ häufig vor und das liegt daran, dass die Augenbewegung aus der sog. (limitierten) „Eye-Tracker Hotzone“ herausgeführt werden und das System dann stoppen muss.
In diesem Zusammenhang ist auch die Erzeugung prismatischer Fehler durch den Eye-Tracker zu nennen. Die Ablationsprofile werden nicht in der korrekten Ebene, d.h. nicht auf die Oberflächennormale, also senkrecht zur visuellen Achse, appliziert. Dies kann passieren, wenn der Patient bevorzugt in eine weitgehend feste, aber „falsche“ Richtung fixiert, also z.B. permanent in eine feste Richtung schaut, die nicht dem Zentrum der „Fixationswolke“ entspricht (während der Operation kann der Patient das Fixationstarget je nach Refraktionsdefizit und Behandlungsdauer nicht mehr scharf sehen).
Auch funktionieren Eye-Tracker nicht bei allen Augen wegen problematischer Augenfarbe und/oder mangelndem Kontrast. Ausfallraten des Eye-Trackers im Prozentbereich treten in der Praxis auf. Augenchirurgen bleibt dann nur die Entscheidung zwischen Abbruch der Operation oder Ausschalten des Eye-Trackers, was dann mit dem Risiko einer ungenauen Korrektur einhergeht.
Bei heutigen Systemen können nicht, oder nur sehr bedingt, konstante Umgebungsbedingungen über dem Operations-Situs eingestellt werden.
Es ist bekannt, dass der Einfluss variierender Umgebungsbedingungen, wie Luftfeuchtigkeit und damit einhergehende Änderungen im Hydrierungszustand der Cornea, die Zusammensetzung der Luft (bei Ausdünstungen z.B. von Lösungsmitteln) oder die Temperatur erheblich sein können auf die refraktiven Ergebnisse. Es ist auch bekannt, dass es von Vorteil ist, für die Erhaltung des Hydratationszustands der Hornhaut während der Ablation zu sorgen, bzw. deren Austrocknung zu vermeiden. Für die Hydrierung müssen zwei Effekte unterschiedenen werden: a) die physiologischen Unterschiede der Hydrierung der Hornhaut als Streuung zwischen verschiedenen Patienten, und b) die Erhaltung der Hydratation während der Ablation selber. Beide Einflüsse führen zu einer erhöhten Streuung des refraktiven Ergebnisses (über beispielsweise eine erhöhte Streuung in der Vorhersage „attempted vs. achieved“). In der Fachliteratur gibt es hier vielfältige Untersuchungen. Insbesondere der Einfluss der Hydration der Hornhaut ist demnach signifikant.
Ein weiterer, sehr wichtiger Einflussfaktor auf die refraktiven Ergebnisse hängt mit der Menge und Ansammlung von Ablationsprodukten („Debris“) über der ablatierten Hornhaut, also dem Operations-Situs, zusammen. Es ist hinlänglich bekannt, dass es zur Absorption und Streuung der eingestrahlten UV Ablationspulse im Debris kommt. Dadurch wird die effektive Pulse-Fluence, die den Ablationsprozess maßgeblich steuert, in unkontrollierter Art und Weise modifiziert. Dies kann zu erheblichen Fluence-Abweichungen in der Abfolge der Ablationspulse führen. Bei Myopie-Behandlungen ist z.B. die Gefahr für die Entstehung zentraler Aufsteilungen der Hornhaut post-operativ (central islands) gegeben. Heutige Systeme verfügen daher meistens über eine Absaugung oder kombinierte Luftzuführung und Absaugung für das Debris. Durch den großen Abstand der Zu- bzw. Abführungen ist aber eine wirklich effektive Entfernung des Debris in der Praxis nur bedingt machbar. Im Prinzip wäre hierzu ein Austausch des gesamten Luftvolumens über der behandelten Hornhaut zwischen aufeinanderfolgenden Pulsen bei 500 Hz bis 1000 Hz Pulsrepetitionsrate erforderlich. Im schlimmsten Fall kann es - vor allem bei nicht optimaler oder gerichteter Absaugung der Ablationsprodukte - zu „schiefen“ Ablationen und somit z.B. induziertem Koma oder SIA (surgically induced astigmatism) kommen.
Bei Systemen, die zusätzlich Luft zuführen, besteht darüber hinaus die Gefahr der Dehydrierung der Hornhaut. Dies kann ebenfalls nur bedingt verhindert werden. Insgesamt kann der Operations-Situs durch die offene Anordnung in heutigen Systemen auch nicht vom restlichen operativen Umfeld entkoppelt werden (z.B. Raumluftströmungen).
Die sterile und sichere Ablage des Flaps ist von herausragender Wichtigkeit für eine LASIK Prozedur. Ein Flap ist typischerweise nur 100µm dick und nach dem LASIK Schnitt nur durch ein sehr schmales „Scharnier“, dem Hinge, an der Hornhaut befestigt. Die Erhaltung der Hydrierung des Flaps ist sehr wichtig aus pathologischen Gründen aber auch zum Erhalt der Form des Flaps, da dehydrierte Flaps innerhalb von Sekunden schrumpfen. Ein geschrumpfter Flap „passt“ nach der Behandlung nicht mehr gut in das stromale Bett (was natürlich auch der Formänderung der Stroma-Oberfläche durch die Ablation geschuldet ist), was wiederum zu postoperativen Komplikationen führen kann (z.B. „epithelial ingrowth“). Flaps sollten auch möglichst nicht gefaltet, gezogen oder anderweitig gestresst werden. Die früher verwendete „Calzone-Technik“ ist daher bei Experten heute kaum noch in Verwendung. Außerdem muss unbedingt vermieden werden, dass der Flap in möglicherweise nicht-sterilen Bereichen des Auges zu liegen kommt. Dies kann trotz der sterilen Vorbereitung des Auges z.B. durch Tränenfilm oder Kontakt zu nicht sterilen Teilen der Lider geschehen.
In Ermangelung einer in die heutigen Systeme integrierten Lösung schneiden sich Anwender teilweise selber Flap-Ablagen aus sterilen Schaumspateln (oder ähnlichem Material), die dann befeuchtet werden und als sichere und sterile Ablage für den empfindlichen Flap dienen. Es wird also eine Lösung gesucht, um diese Situation zu beenden.
Aufgrund der relativ großen Arbeitsabstände Δ von bestehenden UVL-LVC-Systemen gibt es dort kaum einen Unterschied in der Fokussierungsebene. Diese ULV-LVC-Systeme können daher als nahezu bildseitig telezentrisch angesehen werden. Bei üblichen UVL-LVC-Systemen treffen die Strahlen also unter einem erheblichen Winkel auf die Hornhaut auf, da der typische Krümmungsradius RC des menschlichen Auges bei etwa 7.86 mm liegt. Für diese Systeme ist auch der Arbeitsabstand Δ von typischerweise 250 mm relativ groß (eigentlich ist der Abstand der Geräteaustritts-Apertur-Kontur zum Auge gemeint, also nicht direkt die Größe Δ selber). Dies führt auch dazu, dass der optische Akzeptanzwinkel für die Rückführung von Hornhautreflexen in das optische System sehr gering ist, was zu zusätzlichen Einschränkungen heutiger Systeme führt.
Es werden nun die Nachteile der auf dem Markt befindlichen Systeme beschrieben, die sich weitgehend direkt aus den optischen Konzepten und der daraus resultierenden Geometrie der Ablation ergeben.
Durch den schrägen Einfall der Strahlen auf die Hornhaut kommt es bei allen bekannten Systemen zu Verlusten in der Fluence, also der Energiedichte des Laserpulses, die für die Ablation maßgeblich ist. Hier müssen besonders zwei Effekte berücksichtigt werden: Die Verluste aus Abweichungen des Pulse Ablations-Abdrucks („ablation footprint) durch die lokale Geometrie der Hornhaut am Ort des Ablations-Pulses („Geometriefaktor“) und die Fresnel-Verluste bei Einstrahlung von Licht an Grenzflächen mit unterschiedlichem Brechungsindex (Luft, Hornhaut), die durch die Fresnel-Gleichungen berechnet werden können. Diese Effekte sind hinlänglich bekannt und beschrieben.
Die Pulse Ablations-Form („Pulse ablation shape“; entspricht ablationswirksamer Fluenceverteilung des eingestrahlten Ablationslaser-Pulses auf einer Ebene senkrecht zur Einfallsrichtung) wird durch die Geometrie der Einstrahlung auf der Hornhaut verformt zum „Pulse ablation footprint on cornea“ und damit ändert sich die Fluence-Verteilung gegenüber der eingestrahlten „Pulse ablation shape“.
Die Fresnel-Verluste können mit Hilfe der Fresnel-Gleichungen unter Kenntnis der Brechungsindexe von Luft und Hornhaut (bzw. Stroma) und der Einfallswinkel berechnet werden. Zu berücksichtigen ist noch die Polarisation des Lichts.
Aufgrund des relativ großen Arbeitsabstands bekannter UVL-LVC-Systeme zum Patientenauge ist es schwierig bis unmöglich, Rückreflexe von der Hornhaut des Patientenauges zur Analyse zu nutzen, und macht in Folge auch eine Zentrierung schwierig. Der Einfluss ungenauer Zentrierung ist bekannt und vielfach in der Literatur diskutiert. Das „landläufige“ Argument, dass Zentrierungsfehler, also Abweichungen des Ablationszentrums von den Sollpositionen auf der Hornhaut, wie typischerweise durch den „Ophthalmie Pole“ für Zentrierung auf der visuellen Achse gegeben, die im Folgenden Dezentrierungen genannt werden, keinen Einfluss auf sphärische Korrekturen haben, ist physikalisch nur in bestimmten Fällen wie sphärische Korrekturen auf sphärischen Hornhäuten richtig. Dabei wird aber u.a. die Sehphysiologie nicht berücksichtigt. Dezentrierungen werden i.d.R. zu einer Verschiebung der physiologischen Sehachse führen. Das Auge wird bei der Verarbeitung des Seheindrucks im Gehirn durch die Augenmuskeln so „gedreht“, dass das Licht weiterhin in den Punkt des schärfsten Sehens fällt, was im Grunde den prismatischen Versatz kompensiert („tip/tilt“). Dies kann z.B. beim binokularen Sehen (Stereopsis) zu Problemen führen, die z.B. aus Untersuchungen zu schlecht zentrierten Brillengläsern bekannt sind.
Spätestens bei asphärischen Korrekturen auf ellipsotorischen Hornhäuten, was dem realen, tatsächlichen Szenario entspricht, führt eine Dezentrierung auch rein physikalisch zu einem Nichterreichen der angestrebten Korrektur.
Es braucht nicht weiter erörtert werden, dass Dezentrierungen einen erheblichen Einfluss auf die Ergebnisse von „Customized Ablation“ haben, da es dadurch zur Induktion höherer Aberrationen („Nachtsehprobleme“, etc.) und damit auch zum Einfluss auf das refraktive Ergebnis kommt. Eine möglichst exakte Zentrierung ist absolute Grundvoraussetzung für ein gutes Ergebnis bei Topographie- als auch bei Wellenfront-Korrekturen.
Aberrationen (oder optische Moden) koppeln unter Dezentrierung. Durch die Kopplung von Sphäre und Zylinder an Aberrationen höherer Ordnung (Coma, Sphärische Aberration, Astigmatismen höherer Ordnung), auch jene, die in natürlichen (asphärischen) Augen vorkommen, sind Dezentrierungen in realen Augen, aber auch bei rein sphäro-zylindrischen Korrekturen, kritisch. Z.B. koppelt Coma bei Dezentrierung an Astigmatismus und Defokus oder sphärische Aberration an Coma, Astigmatismus und Defokus. Es sollen hier einige Beispiele gegeben werden, die zunächst nur die Effekte für die primären Aberrationen (bis 4. Ordnung) aufzeigen. Die Berechnungen erfolgen aus der Koordinatentransformation von optischen Moden:

- eine Verschiebung von 0.25 µm mit Coma Z(3,1) um 0.3 mm führt zu ca. -1/8 D Defokus
- eine Verschiebung von 0.25 µm mit Coma Z(3,1) um 0.3 mm (horizontal/vertikal) führt zu 1/8 D Kardinal Astigmatismus (Z(2,2) / Z(2,-2))
- eine Verschiebung von 0.5 µm mit Coma Z(3,1) um 0.5 mm führt zu ca. -0.3 D Defokus
- eine Verschiebung von 0.4 µm mit Coma Z(3,1) um 0.5 mm (horizontal/vertikal) führt zu 0.3 D Kardinal Astigmatismus (Z(2,2) / Z(2,-2))
- eine Verschiebung von 0.6 µm mit Sphärischer Aberration Z(4,0) um 0.4 mm führt zu ca. -1/8 D Defokus
- eine Verschiebung von 0.6 µm mit Sphärischer Aberration Z(4,0) um 0.4 mm (horizontal/vertikal) führt zu ca. 1/8 D Kardinal Astigmatismus (Z(2,2) / Z(2,-2))

Bisher wurden nur Betrachtungen für optische Moden gemacht, welche sich in Ablationsprofilen in der optischen Zone manifestieren. Die Übergangszonen wurden noch nicht erwähnt. Dezentrierungen bedeuten in diesem Zusammenhang aber auch, dass Übergangszonen in die optisch aktive Zone hineinreichen können, insbesondere bei Hyperopie-Korrekturen. Dies führt dann zu Störungen („night vision complaints post surgery“, hier ist nicht Nachtmyopie gemeint) bei mesopischen bis skotopischen Lichtbedingungen und damit zur Patientenunzufriedenheit.
Pupillenzentrierungen (Zentrierung zum CSC, „Corneal Sighting Center“) lassen sich in der refraktiven Chirurgie mittels Augenverfolgungssystemen („Eye-Tracker“) als integrierter Pupillenerkennung gut und sicher bewerkstelligen. Allerdings ist diese Art der Zentrierung nicht die bevorzugte Wahl, da es in der Fachwelt mittlerweile unstrittig ist, dass eine Zentrierung zum Ophthalmic Pole (visuelle Achse, Coaxially Sighted Corneal Light Reflex, „CSCLR“, Bedingung, s.u.) korrekt wäre. Kleine und mittlere Myopie-Korrekturen sind hier erfahrungsgemäß sehr unkritisch. Schwieriger wird es bei größeren Astigmatismen und Myopie-Korrekturen und insbesondere Hyperopie-Korrekturen. Hyperope Augen sind nämlich typischerweise durch einen nicht zu vernachlässigbaren Winkel zwischen Pupillarachse und visueller Achse („angle kappa“) charakterisiert. Corneal Sighting Center und Ophthalmic Pole liegen hier nicht mehr ausreichend nah beieinander, was zu einem Unterschied zwischen „angle lambda“ und „angle kappa“ führt. Außerdem ist die Pupille und das Pupillenzentrum keine feste Markierung. Beides schwankt mit den Beleuchtungsverhältnissen.
Eine Zentrierung auf die visuelle Achse erfolgt bei heutigen Lasersystemen durch Suchen des ersten Purkinje-Reflexes des Fixationslasers („Target“). Unter Patientenfixation ist dann die empfohlene CSCLR Bedingung erfüllt, wenn der Purkinje Reflex in das Zentrum der System-Optik kommt und die optische Systemachse und die Sehachse koaxial werden. Durch die optische Geometrie heutiger Systeme, mit sehr kleiner Akzeptanzwinkel für den Eintritt des Reflexes in den optischen Strahlengang wie oben beschrieben, ist ein Finden dieses Reflexes nicht trivial. Dies wird bei weniger kooperativen Patienten, z.B. mit Fixationsschwäche noch erschwert, da der Reflex dann dauernd verschwindet. Darüber hinaus erschwert der „Parallaxenfehler“ des Operationsmikroskops, also unterschiedliche Richtungen für den Reflex im rechten und linken Beobachterauge durch binokulare Anordnung, eine korrekte Ausrichtung.
Eine automatische Zentrierung gemäß CSCLR durch Purkinje-Reflex gibt es in heutigen Systemen nicht und ist auch nicht in Aussicht, bedingt durch die o.g. „unvorteilhafte“ optische Geometrie heutiger Systeme. Das ist mutmaßlich einer der Gründe, warum die Pupillenzentrierung trotz der mit ihr einhergehenden Probleme heute von vielen Anwendern bevorzugt wird, da diese im Unterschied zur CSCLR Zentrierung mittels Purkinje-Reflex sicher und automatisch durch die Systeme vollzogen wird.
Eine manuelle Zentrierung auf den Vertex, der i.d.R. Bezugszentrum für die Topographie darstellt, durch Eingabe von Verschiebungskoordinaten wird häufig für Topographie-geführte Korrekturen eingesetzt, aber auch bei sphäro-zylindrischen Standardkorrekturen. Letzteres ist möglich, da für normale Augen die Positionen des CV („corneal Vertex“, also der Durchstoßpunkt der keratometrischen Achse auf der Hornhaut unter Patientenfixation) mit dem Ophthalmic Pole, also der visuellen Achse, ausreichend nah beieinander liegen. Dies wiederum liegt daran, dass der Krümmungsmittelpunkt der Hornhaut etwa mit dem zweiten bildseitigen optischen Knotenpunkt des Auges zusammenfällt (vergleiche Gullstrand, Liou-Brennan Augenmodelle). Eine automatische Zentrierung zum Vertex findet man heute nicht. Häufig verschiebt der Anwender das Behandlungszentrum manuell nur basierend auf dem visuellen Vergleich zu einer Topographiemessung. Oder er gibt Verschiebungskoordinaten in das System ein, die i.d.R. in Bezug zur Pupillenmitte (CSC) gegeben sind und die z.B. einer Topographie-Messung entnommen werden. In beiden Fällen ist das Problem, dass der Pupillendurchmesser während der Topographie-Messung nicht mit dem Pupillendurchmesser unter dem Laser aufgrund der Beleuchtungsunterschiede übereinstimmt. Durch die häufig auftretende Verschiebung des Pupillenzentrums mit der Pupillengröße kommt es dann zu nicht optimaler Zentrierung, da der Hornhaut-Vertex nicht korrekt bestimmt ist.
Heutige UVL-LVC-Systeme bieten keine Methode der tomographischen Ausrichtung der Vorderkammer und der tomographischen Zentrierung an. Dies kann wichtig werden, z.B. bei Hornhaut-Irregularitäten (z.B. bedingt durch Traumen oder kurzzeitige Schwellungen der Hornhautoberfläche durch Blasen nach Femtosekunden-Laser Flap Generierung), die dazu führen, dass der Hornhaut-Vertex und/oder der Purkinje-Reflex nicht korrekt gefunden wird oder anders ausgedrückt, eine Position als Vertex identifiziert wird, die nicht der normalen physiologischen Vertex-Position entspricht. Die reine „Oberflächeninformation“ der Hornhaut ist dann nicht oder nicht hinreichend gut geeignet für eine Bestimmung der optimalen Zentrierung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, Vorrichtungen und ein Verfahren zu beschreiben, die die oben genannten Probleme gegenwärtig eingesetzter UVL-LVC-Systeme adressieren. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, zur Verhinderung von Augenbewegungen beim Einsatz von UVL-LVC-Systemen, auch bei schnellen UVL-LVC-Systemen, eine Kopplung und Fixierung zwischen dem Patientenauge und dem UVL-LVC-System mittels eines Kontaktinterfaces vorzuschlagen. Dieses Kontaktinterface soll dabei die oben beschriebenen spezifischen Probleme eines UVL-LVC-Systems, die aus der Anwendung zur Ablation einer Hornhaut eines Patientenauges heraus entstehen und in tatsächlich in hohen Stückzahlen verkauften UVL-LVC-Systemen nach dem Stand der Technik mehrheitlich zu einer Lösung ohne Nutzung eines Kontaktinterfaces geführt haben, lösen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein UV-Laser basiertes System zur Fehlsichtigkeitskorrektur (UVL-LVC-System), ein Kontaktinterface und ein Kontaktinterfacesystem wie im Folgenden beschrieben.
Die Erfindung ist in den unabhängigen Ansprüchen definiert. Die abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte Weiterbildungen.
Ein erfindungsgemäßes UV-Laser basiertes System zur Fehlsichtigkeitskorrektur (ULV-LVC-System) umfasst neben einer Grundeinheit einen Applikationsarm mit einem Anwendungsteil an seinem distalen Ende mit einer Laseraustritts-Apertur, durch den ein Behandlungslaserstrahl aus dem UVL-LVC-System austritt, um die Hornhaut eines Patientenauges zu bearbeiten. Dies erfolgt mittels eines Kontaktinterfaces mit dem das Patientenauge an das UVL-LVC-System, und insbesondere an die Laseraustritts-Apertur für den Behandlungslaserstrahl im Anwendungsteil am distalen Ende des Applikationsarms gekoppelt, und in der Regel fixiert wird.
Hierzu ist auf dem Anwendungsteil ein Kontaktinterface-Adapter angeordnet, dessen Achse koaxial verläuft zur optischen Achse des Anwendungsteils an dessen Laseraustritts-Apertur. Der Kontaktinterface-Adapter ist eingerichtet, ein Kontaktinterface aufzunehmen.
Das UVL-LVC-System umfasst weiterhin eine UV-Laserquelle, die eine bevorzugt gepulste Laserstrahlung im UV-Bereich emittiert. Dies kann beispielsweise ein Excimer-Laser oder ein Festkörperlaser mit Wellenlängen zwischen ca. 193nm und 213nm sein. Des Weiteren umfasst das UVL-LVC-System ein Scansystem zum mindestens lateralen Scannen der Laserstrahlung in x- und y- Richtung sowie bevorzugt auch zum Scannen in z-Richtung, sowie eine Abbildungsoptik für die Fokussierung (zumindest bezüglich ihrer lateralen Ausdehnung) der bevorzugt gepulsten Laserstrahlung auf die Hornhaut (Kornea) eines Patientenauges. Dies führt zu einem Prozess der Photoablation der Hornhaut.
Eine Fokussierung der Laserstrahlung bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Laserstrahlung bezüglich ihrer lateralen Ausdehnung durch eine entsprechende Optik stark begrenzt wird, so dass ein Querschnitt durch diese Laserstrahlung an einem Ort, an dem sich im Einsatzfall des Patientenauge befinden würde, sehr gering ist, ja gar einen Punkt zusammenfällt. In z-Richtung, also parallel zur Laserstrahlung, kann sich dieser „Fokus“ jedoch über einen weiten Bereich erstrecken. Hier ist eine punktgenaue Fokussierung in der Regel nicht nötig, da entsprechende UV-Laser auf einer Oberfläche eines zu bearbeitenden Augengewebes wirken, und nicht etwa das Gewebe durchdringen, um erst in tiefer liegenden Schichten aktiv zu werden: Augengewebe wird also „von oben, also von der Kornea-Oberfläche, nach unten (weiter ins Auge hinein) abgetragen - wobei für bestimmte Behandlungen dazu erst einmal ein Flapschnitt durchgeführt wird, mit dem Gewebe, hier also der obere Teil der Hornhaut des Patientenauges, der nicht behandelt werden soll und nach der Behandlung wieder auf den behandelten Teil abgelegt werden soll, so abgetrennt wird, dass dieser Flap zur Seite geklappt werden kann. Dies erfolgt in vielen Fällen manuell, kann aber auch mit einem anderen Laser, wie beispielsweise einem Femtosekundenlaser, erwirkt werden.
Nicht zuletzt umfasst das UVL-LVC-System eine Steuereinheit zum Steuern aller Einheiten dieses Systems, insbesondere der UV-Laserquelle, des Scansystems sowie beweglicher Teile der Abbildungsoptik, des Weiteren auch zum Steuern beweglicher Teile des Applikationsarms, sowie der Positionierung des Kontaktinterfaces. Die Steuereinheit kann als eine zentrale Steuereinheit ausgebildet sein, oder aber sich aus mehreren Teileinheiten zusammensetzen, die miteinander in Verbindung stehen. Auch eine spezielle Planungseinheit zur Operationsplanung kann Teil der Steuereinheit sein.
Dabei ist der Kontaktinterface-Adapter eingerichtet, ein Kontaktinterface so aufzunehmen, dass das Kontaktinterface zum Kontaktinterface-Adapter beliebig drehbar und fixierbar ist.
Idealerweise ist dabei der Kontaktinterface-Adapter schwimmend im Anwendungsteil des Applikationsarms, der bevorzugt ein artikulierter Arm ist, gelagert. Dadurch können während der Kopplung eines Patientenauges an das UVL-LVC-System mittels eines Kontaktinterfaces Momente hoher Druckbelastung abgefangen werden.
Des Weiteren sollen hier einige weiter Aspekte des erfindungsgemäßen UVL-LVC-Systems mit einem Applikationsarm beschrieben werden.
Der Applikationsarm ist bevorzugt so ausgestaltet, dass eine Verkippung gegenüber der horizontalen Ausrichtung des Handstücks nicht möglich ist. Er arbeitet hierfür nach dem SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) -Prinzip. Das System ist bezüglich möglichen Verkippungen also starr aufgebaut. Die Ausrichtung des Auges ist hier entscheidend. Diese ergibt sich aus der Zentrierung des Patientenauges unter dem Kontaktinterface bis zum Moment des Ansaugens.
Der Applikationsarm des UVL-LVC-Systems ist also bevorzugt ein artikulierter Arm, der jedoch im Wesentlichen nur in x-y-Richtung bewegt werden kann, dies aber mit allen Freiheiten bzgl. seiner lateralen Bewegung.
Um den Druck entsprechend nachverfolgen zu können, im Notfall aber auch bevorzugt automatische, ggf. auch manuelle, Gegenmaßnahmen einleiten zu können weist ein bevorzugtes erfindungsgemäßes UVL-LVC-System einen Drucksensor und/oder einen Wegaufnehmer zwischen dem Kontaktinterface-Adapter und dem Anwendungsteil auf.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn das erfindungsgemäße UVL-LVC-System eine Abbildungsoptik umfasst, die eine Mikroskop-Optik für die Fokussierung der bevorzugt gepulsten Laserstrahlung auf die Hornhaut eines Patientenauges aufweist, deren optische Öffnung so gestaltet ist, dass ein Akzeptanzwinkel für durch das UVL-LVC-System erfassbare Rückreflexe χ_Max von größer 15°, bevorzugt größer 25° und besonders bevorzugt von größer oder gleich 37° erreichbar ist. Ein Konzept eines UVL-LVC-Systems, in dem das Patientenauge - um Augenbewegungen und Fehlausrichtungen des Patientenauges während der Behandlung wirksam entgegenzuwirken - mittels eines Kontaktinterfaces an das UVL-LVC-System fixiert ist, arbeitet vorteilhafterweise mit einem geringeren Anstand zwischen dem Patientenauge und der Laseraustrittsapertur des UVL-LVC-Systems. Deswegen sind derartige Öffnungswinkel bevorzugt, damit eine entsprechende Sichtbarkeit über den gesamten zu behandelnden Bereich der Hornhaut des Patientenauges besteht.
Aus den genannten Gründen ist es von Vorteil, wenn die optische Öffnung des erfindungsgemäßen UVL-LVC-Systems größer 50mm, bevorzugt sogar größer oder gleich 60mm und ein Arbeitsabstand des UVL-LVC-Systems kleiner 50mm, bevorzugt sogar kleiner oder gleich 40mm ist.
Um die Optik des erfindungsgemäßen UVL-LVC-Systems vor Verunreinigungen zu schützen, weist eine bevorzugte Ausführungsform des UVL-LVC-Systems des Weiteren ein transparentes Schutzelement, insbesondere ein Schutzglas, hinter der Laseraustritts-Apertur des Anwendungsteils des Applikationsarms auf.
Ein erfindungsgemäßes Kontaktinterface zur Positionierung und Fixierung eines Patientenauges an ein UVL-LVC-System, weist eine konische Wandung und einen Saugring zum Ansaugen an ein Patientenauge mittels Unterdrucks auf, umfasst jedoch kein optisches Element, insbesondere kein Linsenelement. Kontaktinterfaces, wie sie für Arbeiten mit Lasern, die mittels Photodisruption Gewebe trennen (also beispielsweise Femtosekundenlaser), genutzt werden und hierfür ein Kontaktglas aufweisen, das auf einer weiten Oberfläche der Hornhaut des Patientenauges in der Region aufgesetzt wird, die bearbeitet werden soll, wären hier hinderlich: Die UVL-LVC-Laserbearbeitung soll schließlich mittels Photoablation an einer Oberfläche der Hornhaut oder aber auf einer Fläche, die nach Wegklappen eines Flaps wie oben beschrieben eine zu bearbeitende (Ober-)Fläche bildet, erfolgen. Das Kontaktinterface ist deshalb so gestaltet, dass diese zu bearbeitende Oberfläche frei und zugänglich bleibt. Die Ansaugung an das Patientenauge erfolgt deshalb nur über einen Saugring, also mithin über einen durchgehenden oder aber segmentartig unterbrochenen umlaufenden „Kanal“.
Die konische Wandung eines besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Kontaktinterface weist zudem eine Zugangsöffnung aufweist, die einen Zugang zum Patientenauge während dessen Fixierung an einem UVL-LVC-System ermöglicht. Damit ist sowohl vor einer Behandlung mit dem UVL-LVC-System als auch nach einer solchen Behandlung eine manuelle Manipulation (beispielsweise Vorbereiten und Wegklappen eines Flaps vor und Zurückklappen eines Flaps nach der Behandlung) in einfacher Weise im fixierten Zustand des Patientenauges möglich, also ohne dass das Patientenauge von UVL-LVC-System getrennt sein muss.
Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung in der das erfindungsgemäßen Kontaktinterfaces eine Zugangsöffnung, jedoch zudem auch ein Abdeckelement zur reversiblen Verschließbarkeit der Zugangsöffnung aufweist. Soll eine manuelle Manipulation des Patientenauges erfolgen, befindet sich das Abdeckelement in einer solchen Stellung, dass die Zugangsöffnung hierfür freigegeben wird. Soll jedoch die Behandlung mit dem UVL-LVC-System erfolgen, do befindet sich das Abdeckelement in einer Stellung, in der es die Zugangsöffnung abdeckt. Dadurch können besonders homogene Prozessbedingungen erreicht werden, weil die Zugangsöffnung dann keine eventuelle Störung der Gasflüsse darstellt.
In einer solchen bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kontaktinterface ist das Abdeckelement, bevorzugt mittels einer Klip-Mechanik, rotierbar auf einer Außenseite der konischen Wandung derart angeordnet, dass die Zugangsöffnung durch Drehen des Abdeckelements in einen ersten Zustand zumindest weitestgehend abgedeckt ist bzw. in einen zweiten Zustand weitestgehend geöffnet ist.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kontaktinterfaces weist an seinem dem Patientenauge zugewandten Ende eine Flap-Ablage auf. Diese gestattet eine kontrollierte Auflage des oben erwähnten, für eine Behandlung zur Seite zu klappenden Flaps, so dass dieses nicht mehr ungeordnet abgelegt werden muss: Ungeordnetes Ablegen bzw. „zur Seite wegklappen“ birgt die Gefahr eines Reißens und führt ggf. beim Zurückklappen nach der Behandlung zu Problemen bei der Abdeckung des behandelten Bereichs.
In einer weiteren vorteilhalten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Kontaktinterface des Weiteren eine Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung auf, die vorzugsweise im konstanten Abstand zur konischen Wandung des Kontaktinterfaces verläuft und eingerichtet ist, auf einem Kontaktinterface-Adapter des UVL-LVC-Systems fixiert zu werden. Eine solche Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung schützt den Kontaktinterface-Adapter, der ja fest (bevorzugt schwimmend) an einer Austrittsapertur des Anwendungsteils eines Applikationsarmes des im UVL-LVC-System angeordnet ist, vor der Ablagerung von während der Behandlung entstehenden Abprodukten. Die Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung wird - als Teil des Kontaktinterfaces, aber nur optional fest mit der konischen Wandung dieses Kontaktinterfaces verbunden - dann nach jeder Behandlung entsorgt, ist also ein sogenanntes „Disposable“, also ein zur Einmalnutzung gedachtes Teil.
Bevorzugt ist es wiederum, wenn in einem erfindungsgemäßen Kontaktinterface mit Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung, diese Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung mit der konischen Wandung des Kontaktinterfaces an deren oberer dem Patientenauge abgewandten Seite über Randelemente miteinander verklebt ist. In diesem Fall muss dann nur ein Teil manipuliert werden, wenn das Patientenauge am UVL-LVC-System fixiert werden soll, was beispielsweise eine Manipulation mit nur einer Hand ermöglicht.
Alternativ kann jedoch auch mit zwei voneinander getrennten Teilen gearbeitet werden, die erst zur Fixierung des Patientenauges am UVL-LVC-System miteinander in Kontakt gebracht werden und dann beispielsweise mittels eines Vakuums bzw. Unterdrucks zwischen entsprechenden Randelementen der konischen Wandung und der Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung zusammengehalten werden.
Ein erfindungsgemäßes Kontaktinterfacesystem zur Positionierung und Fixierung eines Patientenauges an ein UVL-LVC-System umfasst einen Kontaktinterface-Adapter und ein oben beschriebenes erfindungsgemäßes,
wobei der Kontaktinterface-Adapter auf einem Anwendungsteil des Applikationsarms des UVL-LVC-Systems mit einer Laseraustritts-Apertur so anordenbar ist, dass dessen Achse koaxial verläuft zur optischen Achse des Anwendungsteils an dessen Laseraustritts-Apertur, und das Kontaktinterface auf ein Patientenauge aufsetzbar und dort fixierbar ist und das Kontaktinterface zum Kontaktinterface-Adapter beliebig drehbar und fixierbar ist.
Bevorzugt weist ein solches erfindungsgemäßes Kontaktinterfacesystem einen Anschluss zur Verbindung mit einer Pumpe zur Erzeugung des Unterdrucks im Saugring zur Fixierung an Patientenauge auf, der am Kontaktinterface angeordnet ist, und des Weiteren einen Anschluss zur Absaugung von Luft oder einem anderen Gas aus seinem Innenraum, der bevorzugt am Kontaktinterface angeordnet ist.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn das erfindungsgemäße Kontaktinterfacesystem einen Anschluss zur Verbindung mit einer Pumpe zur Erzeugung des Unterdrucks zur Fixierung des Kontaktinterfaces am Kontaktinterface-Adapter aufweist, der bevorzugt am Kontaktinterface-Adapter angeordnet ist, oder aber ein mechanisches Dreh- und Fixiersystem zum Drehen und Fixieren des Kontaktinterfaces auf dem Kontaktinterface-Adapter aufweist. Dies gewährleistet einfache Verbindungen zwischen Kontaktinterface und Kontaktinterface-Adapter zwecks Fixierung des Kontaktinterface am Kontaktinterface-Adapter.
Auch ist es günstig, wenn das erfindungsgemäße Kontaktinterfacesystem einen Anschluss zur Zuführung von Luft oder einem anderen Gas aufweist, der bevorzugt am Kontaktinterface-Adapter angeordnet ist, wobei diese Zuführung vorzugsweise eingerichtet ist, dabei eine Reinigung, Sterilisierung, Kühlung und/oder Hydrierung der Luft oder des anderen Gases zu gewährleisten.
Des Weiteren ist es günstig, wenn das erfindungsgemäße Kontaktinterfacesystem ein Kontaktinterface mit einer ersten konischen Wandung und mit einem ersten oberen und einen ersten unteren Durchmesser aufweist, und einen Kontaktinterface-Adapter mit einer zweiten konischen Wandung mit einem zweiten oberen und einem zweiten unteren Durchmesser aufweist, die kleiner als die ersten Durchmesser sind, derart dass beide Wandungen im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Dabei ist eine Zuführung oder Absaugung der Luft oder des anderen Gases zentral durch die zweite konische Wandung des Kontaktinterface-Adapters und eine Absaugung oder Zuführung der Luft oder des anderen Gases zwischen erster und zweiter konischer Wandung eingerichtet, und zwar bevorzugt so, dass ein zykloidischer Strömungsverlauf entsteht, wenn das Kontaktinterface an UVL-LVC-System und Patientenauge fixiert ist.
Erfolgt die Zuführung der Luft oder des anderen Gases also zentral, dann wird dieses von oben in den vom Kontaktinterface-Adapter gebildeten Konus zugeführt, was die Laser-Austrittsapertur und insbesondere die Optik vor Ablagerungen von Prozess-Abprodukten schützt, da sie durch die Richtung des Gasflusses von der Optik wegbewegt und zwischen dem der ersten und der zweiten konischen Wandung abgesaugt werden. Wird der Gasfluss in die andere Richtung gewählt, so besteht eine gewisse Gefahr der Ablagerung von Prozess-Abprodukten, der dann durch andere Mittel (s.u.) entgegengewirkt werden muss. Jedoch ist eine entsprechende Feuchtigkeitsregulierung des Patientenauges in diesem Fall einfacher.
In beiden Fällen ist dabei beabsichtigt im Inneren des Kontaktinterface-Adapters eine Art Mini-Zylon zu erzeugen, durch den die Prozess-Abprodukte effektiv entfernt werden können.
Bevorzugt ist dabei ein erfindungsgemäßes Kontaktinterfacesystem, insbesondere eines Kontaktinterfacesystems, in dessen Inneren ein Mini-Zyklon erzeugt werden soll, dessen Zuführung der Luft oder eines anderen Gases eine Druckbeaufschlagung von größer 10mbar, bevorzugt jedoch von größer 20mbar aufweist.
Eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kontaktinterfacesystems enthält zwei einander gegenüberliegende und im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Kontaktinterfaces verlaufende Kammertrennwände zwischen der konischen Wandung und der Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung oder dem Kontaktinterface-Adapter enthält, die den Raum zwischen der konischen Wandung und der Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung oder dem Kontaktinterface-Adapter in zwei Kammern teilen, wobei die erste Kammer einen Anschluss zur Zuführung von Luft oder einem anderen Gas und die zweite Kammer einen Anschluss zur Absaugung von Luft oder einem anderen Gas aufweist, und wobei vorzugsweise die Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung oder der Kontaktinterface-Adapter zumindest über einen Teil ihrer bzw. seiner Fläche Perforationen aufweist. Durch ein solches System sind Luft- bzw. Gasströme möglich, die sich im Wesentlichen (zumindest zentral über der zu bearbeitenden Hornhaut des Patientenauges) parallel zur Oberfläche des Patientenauges bewegen, wobei der ersten Kammer eine Einlassfunktion und der zweiten Kammer eine Auslassfunktion zukommt. Durch entsprechende Perforationen (je nach Ausführungsform) in der Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung oder im Kontaktinterface-Adapter lassen sich der Luft- bzw. Gasströme weiter parallelisieren bzw. homogenisieren.
Besonders bevorzugt sind in einem solchen erfindungsgemäßen Kontaktinterfacesystem, in dem parallele Luft- bzw. Gasströme hergestellt werden sollen, Perforationen auf der Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung oder dem Kontaktinterface-Adapter in Anzahl und Durchmesser so angepasst, dass der Luft- bzw. Gasstrom im Kontaktinterfacesystem modellierbar ist, insbesondere stärkere und schwächere Luftstrom-Bereiche aufweist.
Dabei ist es in einem solchen erfindungsgemäßen Kontaktinterfacesystem besonders günstig, wenn in einer augennächsten Zone Strömungsgeschwindigkeiten senkrecht zur Plume-Ausbreitung, also zur Ausbreitung der Abluftfahne, größer 2,5m/s, vorzugsweise größer 5m/s und besonders bevorzugt größer als 10m/s ermöglichbar sind. Dies dient in dieser Variante einer effektiven Abführung von Prozess-Abprodukten.
In einer besonderen Ausgestaltung weist das erfindungsgemäße Kontaktinterfacesystem weiterhin ein transparentes Schutzelement für die Geräteoptik, insbesondere ein Schutzglas, auf, das im Kontaktinterface-Adapter so angeordnet ist, dass die vom UVL-LVC-System ausgesendete Laserstrahlung hindernisfrei hindurchtreten kann. Ein solches transparentes Schutzelement bietet einen zusätzlichen Schutz vor Ablagerungen von Prozess-Abprodukten an der Optik des UVL-LVC-Systems, insbesondere an seinem letzten optischen Element.
Ein erfindungsgemäßes UVL-LVC-System wie oben beschrieben ist insbesondere eingerichtet, ein ebenfalls oben beschriebenes erfindungsgemäßes Kontaktinterface aufzunehmen und/oder es weist ein oben beschriebenes Kontaktinterfacesystem auf.
Die vorliegende Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen erläutert werden. Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung der Geometrie am Auge, wenn der Patient in eine falsche Richtung fixiert;
2 ein Beispiel eines prinzipiellen Aufbaus eines erfindungsgemäßen UVL-LVC-Systems mit einem Applikationsarm;
3 einen vergrößerten Ausschnitt des erfindungsgemäßen UVL-LVC-Systems: Anwendungsteil am distalen Ende des Applikationsarms mit Kontaktinterface
4 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kontaktinterfacesystems;
5 einen Kontaktinterface-Adapter integriert an der Laseraustritts-Apertur des Anwendungsteils des UVL-LVC-Systems;
6 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kontaktinterfacesystems mit Anschlüssen für die Zuführung oder Absaugung von Luft oder Gasen;
7 ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kontaktinterfacesystems aus Kontaktinterface-Adapter und Kontaktinterface mit Anschlüssen für Schlauchleitungen und zugeordneter Funktion;
8 ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kontaktinterfacesystems aus Kontaktinterface-Adapter und Kontaktinterface mit einer Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung;
9 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kontaktinterfaces mit einer Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung und einem Abdeckelement;
10 Einzelteile des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Kontaktinterfaces mit einer Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung und einem Abdeckelement;
11a und 11b ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kontaktinterfacesystems mit einem Abdeckelement in geöffnetem und in geschlossenem Zustand auf einem Patientenauge;
12 die Darstellung einer Gasdynamik mit zykloidischen Strömungsverlauf in einem sechsten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kontaktinterfacesystems;
13a und 13b die Darstellung einer Gasdynamik mit zykloidischen Strömungsverlauf in einem siebten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kontaktinterfacesystems; und
14a und 14b die Darstellung einer alternativen Gasdynamik mit zur Hornhaut des Patientenauges parallelem Strömungsverlauf in einem achten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kontaktinterfacesystems;

In 1 ist eine schematische Darstellung der Geometrie am Auge 110 gezeigt, wenn der Patient in eine „falsche“ Richtung fixiert. Im gezeigten Beispiel schaut das Auge 110 des Patienten nicht auf das Zentrum einer Fixationswolke 120. In diesem Fall wird ein Ablationsprofil 150 nicht korrekt entlang der notwendigen Behandlungsachse appliziert z.B. entlang einer visuellen Achse 130 (auch „visual axis“ genannt). Die visuelle Achse 130 ist definiert durch den Ophthalmic Pole OP und Fixation des Patienten. Damit wird das Ablationsprofil 150 nicht normal zur visuellen Achse 130 appliziert. Die Verhältnisse sind in 1 stark übertrieben dargestellt. In 1 sind weiterhin eine Fovea 140 des Auges, eine Augenlinse 145, ein Scanner 160 (drehbar; dargestellt durch gebogenen Pfeil) des UVL-LVC-Systems zur lateralen Ablenkung von Laserstrahlung 170, eine Symmetrieachse 180 des Auges 110 und eine optische Achse 190 des UVL-LVC-Systems gezeigt.
Durch die „falsche“ Fixation des Patientenauges 110 wird ein Ablationsprofil 150 nicht in der korrekten Ebene (d.h. nicht auf die Oberflächennormale, also senkrecht zur visuellen Achse 130) appliziert. Dies kann passieren, wenn der Patient bevorzugt in eine weitgehend feste, aber „falsche“ Richtung fixiert, also z.B. permanent in eine feste Richtung schaut, die nicht dem Zentrum der „Fixationswolke“ 120 entspricht. Dies kann auftreten, wenn der Patient während der Operation das Fixationstarget je nach Refraktionsdefizit und Behandlungsdauer nicht mehr scharf sehen kann. Durch die falsche Fixation ergibt sich ein prismatischer Korrekturfehler (Tip/Tilt).
Die 2 zeigt ein Beispiel eines prinzipiellen Aufbaus eines erfindungsgemäßen UVL-LVC-Systems 50 mit einem Applikationsarm 55, der hier ein artikulierter Arm ist mit drei Drehgelenken DG1, DG2, DG3 in Scara-Anordnung für die x,y Bewegung. Die Höhenverstellung (z) des artikulierten (Laser-)Arms erfolgt über eine Verstellung des gesamten Lasersystems (Spindel, Scherentisch, ...) und wird hier nicht gezeigt. Am distalen Ende des artikulierten Arms befindet sich das Anwendungsteil 60 mit Laseraustritts-Apertur 65.
Der Laserkopf für den hier verwendeten Ablationslaser, Stromversorgungen, etc. sind in der mobilen Lasergrundeinheit untergebracht. Von der Laserquelle ausgehend wird der Behandlungs-Laserstrahl über Umlenkspielgel u.a. in den Drehgelenken DG1 bis DG3 (mittels einer geeigneten Optik) bis zum Patientenauge 110 geführt.
Das Aufsetzen des am Anwendungsteil 60 (Applikationsteil) angebrachten Kontaktinterfaces 10 auf das Patientenauge 110 soll des Weiteren z.B. durch eine horizontalen Streifenprojektion (z.B. durch Scannen eines geeigneten Lasers) unterstützt werden. Das Anwendungsteil 60 mit dem Kontaktinterface 10 kann unter Kontrolle des projizierten Streifens durch Drehen des Anwendungsteils 60 selbst (Drehgelenk DG3) am Patientenauge 110 - z.B. den Lidwinkeln - ausgerichtet werden, um eine statische Zyclorotation des Patienteauges 110 zum System 50 zu vermeiden. Dies ist ein Vorteil verglichen mit allen UVL-LVC-Systemen 50 nach dem Stand der Technik. Eine Zykorotationskorrektur und die Vermeidung der Gefahr des Drehens des Kopfes des Patienten während der Behandlung erfolgt im erfindungsgemäßen UVL-LVC-System 50 durch Kopplung und Fixierung des Patientenauges 110 am Kontaktinterface 10.
Bevorzugt werden Registrierdaten von Diagnosegeräten verwendet, die eine automatische Zyklorotationskorrektur ermöglichen. Dazu wird ein nach Kontaktinterface-Adaption gewonnenes Referenzbild verwendet, welches mit den Registrierdaten der Diagnose verglichen wird, um damit, ähnlich wie in anderen Systemen zur UV-Laser basierten Fehlsichtigkeitskorrektur, eine Transformation der Pulskoordinaten zur Kompensation der Zyclorotation zu errechnen.
Die 3 einen vergrößerten Ausschnitt des erfindungsgemäßen UVL-LVC-Systems 50 mit einem Anwendungsteil 60 am distalen Ende des Applikationsarms 55 mit Kontaktinterface 10 mit Bedieneinheiten für die Höheneinstellung (z), Beleuchtungen, Steuerelementen für das Kontaktinterface 10 (für die Absaugung der Ablationsprodukte, die Ansaugung des Patientenauges, etc.). Die Bedienelemente sind nicht vollständig dargestellt. Ein Display 62 für eine einfache Darstellung und Bedienung ist eine optionale Komponente. Das Kontaktinterface 10 selbst wird durch den Anwender (Chirurgen) über ein entsprechendes Interface adaptiert.
Für die Anwendung des erfindungsgemäßen UVL-LVC-Systems 50 ist das Kontaktinterface 10 von entscheidender Bedeutung. Damit werden mehrere Probleme gelöst bzw. Verbesserungen gegenüber UVL-LVC-Systemen nach dem Stand der Technik realisiert.
Zunächst sollen die prinzipiellen Aspekte des Kontaktinterfaces 10 und des gesamten Kontaktinterfacesystems 1 des erfindungsgemäßen UVL-LVC-Systems kurz erläutert werden, siehe dazu die 4, die ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kontaktinterfacesystems 1 zeigt.
Das Kontaktinterface 10 ist in konischer Form aufgebaut, es weist eine konische Wandung 11 auf. Es wird direkt unter dem optischen Austritt, der sogenannten Laseraustritts-Apertur 65, des Anwendungsteils 60 über einen Kontaktinterface-Adapter 40 vom Anwender adaptiert und fixiert.
Vorzugsweise wird dazu das eigentliche Kontaktinterface 10 als steriles Verbrauchteil („Disposable“) bevorzugt aus einem biokompatiblen Kunststoff (blau dargestellter Teil) genutzt. Dieses wird vor der Behandlung vom Anwender am Kontaktinterface-Adapter 40 des Anwendungsteils 60 des erfindungsgemäßen UVL-LVC-Systems 50 befestigt. Das Kontaktinterface 10 ist mit einen Saugring 12 ausgestattet, so dass bei Unterdruck die Fixierung des Patientenauges 110 realisiert wird. Ein LASIK-Flap kann auf einer dafür vorgesehenen Flap.Ablage 15 abgelegt werden.
Das Kontaktinterface 10 bleibt dabei zur Festlegung der Flap-Hinge-Position drehbar. Der Saugring 12 ermöglicht die feste Verbindung des Kontaktinterfaces 10 mit dem Patientenauge 110 und ein möglicher LASIK Flap kann auf der Flap-Ablage 15 positioniert werden.
Die Flapmanipulation (Lösen, Umklappen) erfolgt über eine Zugangsöffnung 14 im Kontaktinterface 10, die den Zugang für Instrumente ermöglicht.
Die Höhe des Kontaktinterfaces 10 liegt bevorzugt im Bereich vom ca. 20 bis 40 mm (entspricht dem Augenabstand des Patientenauges 110 zum Kontaktinterface-Adapter 40). Sie ergibt sich aus dem optischen Gesamtkonzept des erfindungsgemäßen UVL-LVC-Systems 50 mit einem geringen Arbeitsabstand zum Patientenauge 110.
In diesem Zusammenhang ist auch die Induktion prismatischer Fehler durch den Eye-Tracker zu nennen (siehe 1). Die Ablationsprofile werden nicht in der korrekten Ebene, d.h. nicht auf die Oberflächennormale, also senkrecht zur visuellen Achse, appliziert. Dies kann passieren, wenn der Patient mit seinem Auge 110 bevorzugt in eine weitgehend feste, aber „falsche“ Richtung fixiert, also z.B. permanent in eine feste Richtung schaut, die nicht dem Zentrum der „Fixationswolke“ 120 entspricht (während der Operation kann der Patient das Fixationstarget je nach Refraktionsdefizit und Behandlungsdauer nicht mehr scharf sehen).
Dies gestaltet sich anders, wenn das Patientenauge 110 am erfindungsgemäßen UVL-LVC-System 50 durch das Kontaktinterface 10 fixiert wird. Damit treten keine Augenbewegungen mehr auf, und es entfällt insbesondere die Notwendigkeit eines Eye-Trackers (bzw. im Vergleich zu heutigen Systemen damit auch die erforderliche dynamische Zylcorotationskorrektur). Dabei können Probleme bei einem moderaten Verrutschen („slippage“) des Kontaktinterfaces 10, die z.B. mit einer fehlerhaften Korrektur (Verschiebung des Behandlungszentrums, Zyclorotation des Patientenauges 110 etc.) einhergehen würden, bei erfindungsgemäßen UVL-LVC-Systemen 50 im Unterschied zu Systemen nach dem Stand der Technik sogar kompensiert werden.
Des Weiteren werden durch das erfindungsgemäße Kontaktinterface 10 im Zusammenspiel mit dem erfindungsgemäßen UVL-LVC-System 50 die oben beschrieben durch die Umgebungsbedingungen erzeugten Probleme entweder beseitigt oder die Folgen zumindest abgemildert, da ein direkter Luftstrom auf das Auge und damit Dehydrierung vermieden, Debris (also die Prozess-Abprodukte) effektiv und kontrolliert entfernt und hydrierte, temperierte und gereinigte Luft zugeführt werden kann. Durch das konische Kontaktinterface 10 (Disposable) wird der Operations-Situs dabei von den Umgebungsbedingungen im Operationsumfeld zusätzlich weitgehend abgeschirmt (z.B. von gerichteten Luftströmungen bedingt durch Klimageräte in den Operationssälen). Optional kann das Kontaktinterface 10 auch als Lidsperrer ausgestaltet sein und/oder eine integrierte Tränenfilmabsaugung zur Unterstützung einer konstanten Hydrierung umfassen.
In Summe führt dies zu verbesserten refraktiven Ergebnissen, die sich insbesondere in einer Verringerung der Streuung bei der Vorhersehbarkeit („attempted vs. achieved“) zeigen. Außerdem ermöglicht das erfindungsgemäße Kontaktinterface 10, und damit die Augenfixierung, auch ganz neue Möglichkeiten der Autozentrierung.
Und nicht zuletzt bietet die Flap-Ablage 15 eine integrierte Lösung eines allgemeinen Anwender-Problems: In Ermangelung einer in die heutigen UVL-LVC-Systeme 50 integrierten Lösung schneiden sich Anwender teilweise selber Flap-Ablagen aus sterilen Schaumspateln (oder ähnlichem Material), die dann befeuchtet werden und als sichere und sterile Ablage für den empfindlichen Flap dienen. Diese können jedoch verrutschen bzw. müssen anderweitig gehalten werden. Hier kommt die Flap-Ablage 15 zum Einsatz, die am dem Patientenauge 110 zugewandten Ende des Kontaktinterfaces, bevorzugt unter der Zugangsöffnung 14 fest angeordnet ist. Eine solche Flap-Ablage 15 schließt die beschriebene Lücke in Ablauf einer LASIK Behandlung effektiv und sicher.
Durch das erfindungsgemäße Kontaktinterface 10, das erfindungsgemäße UVL-LVC-System 50 und das erfindungsgemäße Kontaktinterfacesystem 1 werden die erläuterten Nachteile gelöst. Wie oben bereits erläutert, besteht das Kontaktinterfacesystem 1 bevorzugt aus zwei Komponenten: Ein an der Laseraustritts-Apertur 65 des Anwendungsteils 60 fest (schwimmend) montierter Kontaktinterface-Adapter 40 und ein vorzugsweise konisch ausgelegtes eigentliches Kontaktinterface 10 („Disposable“, Verbrauchsmaterial, neu für jeden Patienten). Das Kontaktinterface 10 ist vorzugsweise aus geeignetem biokompatiblem Material hergestellt, da es in direkten Kontakt mit dem Patientenauge 110 kommt. Bevorzugt kommt ein entsprechend transparenter Kunststoff zum Einsatz. Der Kontaktinterface-Adapter 40 hingegen kann aus einem oder mehreren Materialien hergestellt werden wie beispielsweise Metall, Kunststoff oder Teflon.
Ein wichtiges Merkmal des Kontaktinterfaces 10 ist die Zugangsöffnung 14 für die Flapmanipulation in seiner Wandung 11. Diese Zugangsöffnung 14 ist so ausgelegt, dass ein Lösen und Umklappen („lifting“) des Flaps mit Instrumenten ermöglicht wird. Dadurch ist es möglich, die Schritte der Flapmanipulation auch nach Aufsetzen und Ansaugen des Kontaktinterfaces 10 auf das Patientenauge 110 durchzuführen. Dennoch wird durch den weitgehend geschlossenen Konus des Patienteninterfaces 10 der Bereich über dem Operations-Situs von der Umgebung des Operationsumfelds effektiv abgeschirmt (und damit z.B. Vorzugströmungen im Operationsbereich durch Klimaanlagen unterbunden). In einer Ausgestaltung des Kontaktinterfaces 10 ist die Zugangsöffnung 14 reversibel verschließbar, siehe unten.
Die 5 zeigt einen Kontaktinterface-Adapter 40 integriert an der Laseraustritts-Apertur 65 des Anwendungsteils 60 des UVL-LVC-Systems 50. Der Kontaktinterface-Adapter 50 ist ähnlich konisch aufgebaut wie das Kontaktinterface 10. Es sind aber auch Variationen möglich. Selbstredend ist der Kontaktinterface-Adapter 40 zentriert zur definierten optischen Achse 190 der Laseraustritts-Apertur 65 des Anwendungsteils 60 befestigt.
Ein wichtiges Merkmal dieser Anordnung ist, dass der Kontaktinterface-Adapter 40 „schwimmend“ am Anwendungsteil 60 montiert ist. Dies ist erforderlich, damit das Kontaktinterface 10 beim Auflegen auf das Patientenauge 110 nicht starr ist, sondern dem Auflagedruck nachgeben und nach „oben“ in positive z-Richtung ausweichen kann. Die Ausweichbewegung wird bevorzugt durch Wegaufnehmer gemessen und ebenfalls bevorzugt ist noch ein Drucksensor implementiert (Sicherheitskonzept). Die Signale von Wegaufnehmer und Drucksensor werden dem Regelsystem des erfindungsgemäßen UVL-LVC-Systems 50 zugeführt, also in der Steuereinheit des erfindungsgemäßen ULV-LVC-Systems 50 verarbeitet. Bei Überschreiten bestimmter Grenzwerte, wird ein weiteres Absenken des Applikationsarms 55, hier des artikulierten Arms, des erfindungsgemäßen UVL-LVC-Systems 50, also eine Höhenverstellung in z-Richtung, unterbrochen bzw. das System geringfügig nach oben verfahren. Im Fall eines angesaugten Patientenauges 110 wird dabei auch automatisch der Unterdruck für den Saugring 12 aufgehoben, so dass sich das Kontaktinterface 10 vom Patientenauge 110 löst.
In der 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kontaktinterfacesystems 1 mit Anschlüssen 25 für die Zuführung oder Absaugung von Luft oder Gasen dargestellt. Dabei sind die Anschlüsse 25 des Kontaktinterfacesystems 1, also des Kontaktinterface-Adapters 40 und des Kontaktinterfaces 20 näher beschrieben. Für den Kontaktinterface-Adapter 40 wie auch für das Kontaktinterface 10 gibt es in diesem Ausführungsbeispiel jeweils zwei Schlauchanschlüsse.
Für den Kontaktinterface-Adapter 40 sind das „Z1“ und „A1“. Die zu diesen Anschlüssen 25 gehörigen Schläuche (nicht gezeigt) werden aus geeignetem Material hergestellt und verlaufen bevorzugt innerhalb des Anwendungsteils 60 und von dort in den Applikationsarm 55, also den artikulierten Arm, und schließlich in die Grundeinheit 52 des erfindungsgemäßen UVL-LVC-Systems 50, die im Übrigen mobil ausgestaltet ist, d.h., das UVL-LVC-System 50 ist - hier mittels Rädern bzw. Rollen - in einfacher Art und Weise deplatzierbar.
Für das Kontaktinterface 10 sind es die Schlauchanschlüsse 25 „A2“ und „A3“. Die daran anzuschließenden Schläuche (nicht gezeigt) sind vorzugsweise aus biegsamem und geeignetem Material, welches biokompatibel sein sollte. Diese Schläuche laufen vom Kontaktinterface 10 weg und zwar außerhalb des Anwendungsteils 60 im Patientenbereich.
Die Schläuche sind zusammen mit dem Kontaktinterface 10 selbst bevorzugt Teil eines „Disposable Kits“ für den Anwender und werden voll konfiguriert in einem Blister pro Patientenauge 110 geliefert. Die Gegenseite der Schlauchenden sind mit entsprechenden Adaptern versehen und vorzugsweise zum Anschluss an die Grundeinheit 52 des erfindungsgemäßen UVL-LVC-Systems 50 vorgesehen (nicht gezeigt). Die mit den Schlauchanschlüssen (und Schläuchen) verbunden Funktionsmerkmale werden anhand von 6 und 7 Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden.näher erklärt.
Zusammengefasst sind also folgende Anschlüsse vorgesehen:

Z1: Zuführung von Luft
A1: Ansaugung des Kontaktinterfaces 10 an den Kontaktinterface-Adapter 40
A2: Ansaugung für Unterdruck des Saugrings 12 zur Fixierung an Patientenauge 110
A3: Absaugung im Compartment zwischen Kontaktinterface-Adapter 40 und Kontaktinterface 10 („Zwischenraum“)

Der in 6 mit „Z1“ bezeichnete Anschluss 25 ist also für die Zuführung von Luft ausgelegt. Bevorzugt wird diese Luft gereinigt, sterilisiert, gekühlt und/oder hydriert. Die Luft wird über den zugehörigen Schlauch (siehe oben) entsprechend vorbereitet aus der Grundeinheit 52 des erfindungsgemäßen UVL-LVC-Systems 50 unter Druck zugeführt. Diese Luft strömt unter Druck in den „Einströmkanal“, siehe 7, ein. Die Einströmung wird gasdynamisch beispielsweise so gestaltet, dass sich ein zykloidisches Wirbelfeld („mini Zyklon“, siehe 12 und 13b) ergibt in dessen Zentrum sich die Pupille des zu behandelnden Patientenauges 110 befindet. Damit soll erreicht werden, dass sich der Debris, also die Prozessabprodukte, genauer die Ablations(ab)produkte, möglichst schnell und effektiv vom Ablationszentrum in die Peripherie begibt. In einer Ausführungsvariante wird anstelle von Luft ein anderes Gas einer gewünschten Zusammensetzung zugeführt.
Die 7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kontaktinterfacesystems 1 aus Kontaktinterface-Adapter 40 und Kontaktinterface 10 mit Anschlüssen 25 für Schlauchleitungen und zugeordneter Funktion, und zwar:

A1: Ansaugung des Kontaktinterfaces 10 an den Kontaktinterface-Adapter 40 durch Erzeugung von Unterdruck im rotationssymmetrischen Bereich U1, der das Kontaktinterface 10 hält;
A2: Ansaugung für den Unterdruck des Saugrings 12 und damit Erzeugung des Unterdrucks U2 für die Fixation des Patientenauges 110;
U3: Unterdruck im „Compartment“ für die Absaugung von Debris.

Über den zugehörigen Schlauch wird am Anschluss 25 „A1“ ein Unterdruck durch eine geeignete Pumpe in der Grundeinheit 52 des erfindungsgemäßen UVL-LVC-Systems 50 erzeugt. Über den Anschluss 25 „A1“ erfolgt dadurch eine Luftabsaugung, die beim Aufsetzen (bzw. Aufschieben) des Kontaktinterfaces 10 auf den Kontaktinterface-Adapter 40 zum Unterdruck „U1“ vermittelt wird. Diese Vermittlung entsteht durch einen selbstzentrierenden Formschluss zwischen dem Kontaktinterface 10 und dem Kontaktinterface-Adapter 40, welcher entsprechend konstruktiv ausgelegt ist. Der Unterdruck wird dabei rotationsymmetrisch vermittelt, über die gesamte Rundung des Kontaktinterfaces 10. Ein besonderes Merkmal ist es, dass sich das Kontaktinterface 10 bei und nach der Ansaugung gegenüber dem Kontaktinterface-Adapter 40, und damit dem Anwendungsteil 60, verdrehen lässt. Dadurch kann der Anwender die Position der Flap-Ablage 15 entsprechend den Erfordernissen des beispielsweise im Vorfeld erzeugten Flaps („hinge-position“) ausrichten.
Am Anschluss 25 „A2“ liegt ein Unterdruck an, der über den zugehörigen Schlauch (siehe oben) durch eine geeignete Pumpe in der Grundeinheit 52 des erfindungsgemäßen UVL-LVC-Systems 50 erzeugt wird. Diese Pumpe kann in einer Variante dieselbe sein, die den Unterdruck an „A1“ erzeugt. Der Unterdruck „U2“ wird über den Anschluss 25 „A2“ vermittelt und führt zur Ansaugung des Saugrings 12 auf dem Patientenauge 110. Der Unterdruck am Anschluss 25 „A2“ wird in einer Variante durch den Anwender gesteuert, in einer anderen Variante wird er bei einer Autozentrierung auch automatisch durch die Steuereinheit des erfindungsgemäßen UVL-LVC-Systems 50 gesteuert, wenn der Saugring 12 auf dem Patientenauge 110 liegt. Hierdurch wird nun eine feste Verbindung des Patientenauges 110 zum Anwendungsteil 60 und damit letztlich zum erfindungsgemäßen UVL-LVC-System 50 geschaffen. Eine bevorzugte Ausgestaltung des Saugrings 12 ist eingerichtet, eine Ansaugung auf der transparenten Hornhaut 111 und/oder im Übergangsbereich Hornhaut 111 zu Sklera (Limbus) zu realisieren. In einer Ausgestaltung ist eine zusätzliche, unterstützende Ansaugung auf der Sklera vorgesehen. Der Saugring 12 umfasst in einer weiteren Ausgestaltung Stützfacetten gegenüber dem Patientenauge 110, enthält also eine Reihe einzelner „Sauglöcher“ anstatt verbundene einer durchgehenden „Saugrinne“.
Ein wichtiges Element ist die bereits oben erwähnte Flap-Ablage 15. Diese ist zur sicheren und sterilen Ablage des LASIK Flap gedacht. Der Flap wird nach dem Lösen durch den Anwender in bekannter Weise umgelegt und auf der Flap-Ablage 15 sicher deponiert. Die Flap-Ablage 15 ist dazu vorzugsweise mit einer weichen und sterilen Schaumschicht ausgestattet, die vom Anwender befeuchtet werden kann. Die o.g. Drehbarkeit des Kontaktinterfaces 10 gegen den Kontaktinterface-Adapter 40 erlaubt es, die Flap-Ablage 15 korrekt zur aktuellen Hinge-Position des Flaps auszurichten.
Um die Drehbarkeit des Kontaktinterfaces 10 und damit die Ausrichtbarkeit der Öffnung wie auch der Flap-Ablage 15 vor Beginn der Operation, also der Fehlsichtigkeitskorrektur durch die UV-Laser-Behandlung, noch einfacher zu gewährleisten, wird in einer Ausführungsform das Kontaktinterface 10 nicht durch den Unterdruck auf den Kontaktinterface-Adapter 40 gehalten, sondern auf den Kontaktinterface-Adapter 40 geschoben und mechanisch am Kontaktinterface-Adapter 40 in der gewünschten Position fixiert (z.B. durch eine Kugelrastung).
Die 8 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kontaktinterfacesystems 1 aus Kontaktinterface-Adapter 40 und Kontaktinterface 10 mit einer Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung 30.
Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel der 7 wird hier ein Unterdruck zur Absaugung der Debris in einem Zwischenraum (Compartment) zwischen der konischen Wandung 11 des Kontaktinterfaces 10 und der Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung 30 erzeugt. Diese Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung 30, die direkt auf die konische Wandung 41 des Kontaktinterface-Adapters 40 gesetzt wird, ist Teil des einmalgenutzten Kontaktinterfaces 10, wird also für jede Behandlung eines Patientenauges 110 durch ein neues ersetzt und danach entsorgt. Auf diese Art und Weise wird verhindert, dass sich Prozess-Abprodukte während des Absaugens auf der konischen Wandung 41 des Kontaktinterface-Adapters 40 absetzen können - letzteres wird ja nicht nach jeder Behandlung eines Patientenauges 110 ausgetauscht und müsste ansonsten ggf. gereinigt werden.
Zudem wird in diesem Ausführungsbeispiel ein Abdeckelement 20 zum Verschließen der Zugangsöffnung 14 in der konischen Wandung 11 des Kontaktinterfaces 10 während einer Behandlung des Patientenauges 110 mit dem UVL-LVC-System 50 gezeigt, die in ähnlicher Form natürlich auch auf einem Kontaktinterfacesystem 1 wie in der 7 gezeigt genutzt werden kann - dieses Abdeckelement 20 ist nicht vom Vorhandensein einer Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung 30 abhängig.
Alle anderen Teile und Funktionen entsprechen jedoch denen des Ausführungsbeispiels der 7.
Die 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kontaktinterfaces 10 mit einer Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung 30 und einem Abdeckelement 20. In der 10 sind dann die Einzelteile des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Kontaktinterfaces 10 mit einer Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung 30 und einem Abdeckelement 20 dargestellt.
Das Kontaktinterface 10 ist hier als ein dreiteiliges Einwegprodukt geplant, wobei zwei Teile - das Kontaktinterface und die Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung 40 - miteinander verklebt werden (blaue Teile) über das Randelement 13 der konischen Wandung 11 des Kontaktinterfaces 10 und das Randelement 41 der Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung 40, und ein Teil - das Abdeckelement 20 - über eine Klips-Mechanik befestigt wird (graues Teil). Dieses Abdeckelement 20 dient zum Verschließen der Zugangsöffnung 14 in der konischen Wandung 11 des Kontaktinterfaces 10 während der Behandlung eines Patientenauges 110 mit dem UVL-LVC-System 50.
Die konische Wandung 11 des Kontaktinterfaces 10 und die Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung 40 bilden also ein doppelwandiges Konzept eines Kontaktinterfaces 10 zum Schutz des Kontaktinterface-Adapters 40 vor einer Ablagerung von Prozess-Abprodukten während des Absaugens.
Zum Schutz der Geräteoptik ist in diesem Zusammenhang optional des Weiteren ein Schutzglas vorgesehen, welches sich an der Andocke-Stelle zum Kontaktinterface 10 befindet. Dieses (teure) Schutzglas ist Teil des Anwendungsteils 60 (an der Laseraustritts-Apertur 65 befindlich) und wird regelmäßig durch den Service gereinigt oder ggf. ausgetauscht.
In der 11a und 11b ist ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kontaktinterfacesystems 1 mit einem Abdeckelement 20 in geöffnetem und in geschlossenem Zustand auf einem Patientenauge 110 dargestellt (Die hier nicht beschriebenen Teile und Funktionen entsprechen denen der vorangegangenen Beispiele).
In geöffnetem Zustand, wie in der 11a gezeigt, gibt das Abdeckelement 20, das durch Rotation an der Außenseite der konischen Wandung 11 des Kontaktinterfaces 10 in eine zweite Stellung gebracht wurde, eine Zugangsöffnung 14 in der konischen Wandung 11 des Kontaktinterfaces 10 frei und die Hornhaut 111 des zu behandelten Patientenauges 110 kann durch den Chirurgen manipuliert werden, ohne dass das Kontaktinterface 10 vom Patientenauge 110 gelöst werden muss. Insbesondere kann dabei ein Flap in der Hornhautoberfläche geöffnet und auf der Flap-Ablage 15 abgelegt werden.
Im geschlossenen Zustand wie in der 11b dargestellt, deckt das Abdeckelement 20, das durch Rotation an der Außenseite der konischen Wandung 11 des Kontaktinterfaces 10 in eine erste Stellung gebracht wurde, die Zugangsöffnung 14 in der konischen Wandung 11 des Kontaktinterfaces 10 ab. Damit kann die Hornhaut 111 des Patientenauges 110 mittels des UVL-LVC-Systems 50 in homogener Art und Weise bearbeitet werden.
In der 12 ist die Darstellung einer Gasdynamik mit zykloidischen Strömungsverlauf („mini-Zyklon“) in einem sechstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kontaktinterfacesystems 1 skizziert.
Ein besonderes Merkmal an der Gasdynamik ist die Tastasche, dass sich das „Auge des Zyklons“ über dem Pupillenbereich des Patientenauges 110 befindet, so dass in diesem Bereich der Hornhaut 111 des Patientenauges 110 wenig Luftströmung vorliegt, die dieselbe austrocknen könnte. Diese Luft wird über den Unterdruck „U3“ (siehe 7) im „Compartment“ zwischen dem Kontaktinterface 10 und dem Kontaktinterface-Adapter 40 effektiv entfernt. Die Anordnung ist dreidimensional und somit erstreckt sich das Compartment über den gesamten Zwischenraum zwischen Kontaktinterface-Adapter 40 und Kontaktinterface 10 (bzw. bei einem Einsatz eines Kontaktinterfacesystems 1 wie in den 8 bis 10 gezeigt zwischen Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung 30 und Kontaktinterface 10). Die über den Anschluss 25 „A3“ vermittelte Absaugung, die zum Unterdruck „U3“ führt, dient zur Entfernung der mit Debris verunreinigten Luft. Die abgesaugte Luft wird über die Schläuche (siehe oben) zur Grundeinheit 52 des erfindungsgemäßen UVL-LVC-Systems 50 geführt und dort zur Vermeidung einer Biogefährdung in der Umwelt in geeigneter Weise gefiltert.
Die Richtung der Luftströmung kann in einer weiteren Ausführung auch in umgekehrter Richtung ausgestaltet werden. D. h. der Einlass der Luftströmung ist nahe am Patientenauge 110 angeordnet, die Absaugung am zum Objektiv zugewandten Ende des Kontaktelementes 10. Diese Ausführung ist in drei wesentlichen Aspekten vorteilhaft: Erstens wird ein beabsichtigter Hydratations- und Kühlungseffekt der Hornhaut 111 des Patientenauges 110 durch die kontrollierte Zuluft direkter erreicht, da sich das zu kontrollierende Gewebe nah am Einlass befindet. Außerdem wird so die kinetische Energie der Plume-Partikel verwendet, um den Abraum der Ablation (also die Prozess-Abprodukte) in Richtung der Strömung weiter zu transportieren, die Partikel müssen nicht erst verlangsamt werden, bevor sie in Richtung Auslass transportiert werden.
Drittens werden diese Ablationsprodukte nicht mehr in Richtung der Hornhaut 111 des Patientenauges 110 transportiert, wo sie sich wieder anlagern könnten.
In den 13a und 13b ist eine Gasdynamik mit zykloidischen Strömungsverlauf in einem siebten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kontaktinterfacesystems 1 aus Kontaktinterface-Adapter 40 und Kontaktinterface 10 mit einer Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung 30 dargestellt.
Durch entsprechende Pfeile werden die wesentlichen Zuführungen und Abführungen von Luft oder Gas, sowie deren Verläufe innerhalb des Kontaktinterfacesystems 1 gezeigt, sowie die zugehörigen Druckverhältnisse.
S1 bezeichnet die Zuführung von gereinigter, gekühlter und hydradierter Luft oder Gas durch einen Anschluss 25 am Kontaktinterface-Adapter 40 ins Innere des Kontaktinterfacesystems 1. Durch einen leichten Überdruck S2 im Inneren des Kontaktinterfacesystems (und in Zusammenarbeit mit der Absaugung S5) wird im Inneren des Kontaktinterfacesystems 1 ein „Mini-Zyklons“ S3 erzeugt, der sich von oben auf die Hornhaut 111 des Patientenauges 110 zubewegt. Im Zwischenraum („Compartment“) zwischen konischer Wandung 11 des Kontaktinterfaces 10 und Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung 30, die direkt auf dem Konus des Kontaktinterface-Adapters 40 aufliegt, wird ein leichter Unterdurck und damit ein leichtes Vakuum S4 durch die Absaugung von warmer und verunreinigter Luft oder Gas (Debris) S5 erzeugt. Diese Absaugung und damit der Abtransport der Prozess-Abprodukte erfolgt also über einen quasi rotationssymmetrischen Raum zwischen konischer Wandung 11 des Kontaktinterfaces 10 und Kontaktinterface-Adapter 40 bzw. der auf dem Kontaktinterface-Adapter 40 aufliegenden Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung 30. Im Ergebnis führt dies am Ort des Behandlungsgeschehens S6 zu stabilen Temperatur-, Druck-, Luft- bzw. Gasreinheits- und Feuchtigkeitsverhältnissen auf der Hornhaut 111 des Patientenauges 110. Durch den Mini-Zyklon werden dabei die Prozess-Abprodukte (Debris) durch die zentrifugalen Drehbewegungen nach Außen gedrückt, wo sie über den oben beschriebenen Zwischenraum abgesaugt werden.
Durch einen solchen Strömungsverlauf wird das wichtige Gleichgewicht zwischen Luft- bzw. Gaszuführung und Absaugung hergestellt und die Verhinderung eines Verlusts von Luft oder Gas durch die Zugangsöffnung 14 in der konischen Wandung 11 des Kontaktinterfaces 10, die während der Bearbeitung des Patientenauges 110 durch das UVL-LVC-System 50 in diesem Ausführungsbeispiel fast vollständig durch ein Abdeckelement 20 verschlossen ist, effektiv garantiert, und zugleich werden die Prozess-Abprodukte (Debris) effektiv abtransportiert.
In den 14a und 14b ist eine alternative Gasdynamik mit zur Hornhaut 111 des Patientenauges 110 parallelem Strömungsverlauf in einem achten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kontaktinterfacesystems 1 dargestellt, wobei die 14a dies in einer Seitenansicht (SA) und die 14b in einer Ansicht von oben (AO) zeigt.
In der Ansicht von Oben ist dabei ein doppelwandigen Trichter für eine Umsetzung einer horizontalen laminaren Strömung zu erkennen, der zwischen der konischen Wandung 11 des Kontaktinterface 10 und der Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung 30 oder dem Kontaktinterface-Adapter 40 gebildet wird. Zwischen beiden befindet sich zwei bevorzugt über die gesamte Höhe des Kontaktinterface 10 verlaufende Kammertrennwände 35, die an sich gegenüberliegenden Seiten des doppelwandigen Trichters angeordnet sind. Dadurch werden zwei Kammern 37 gebildet, von denen die eine zum Einströmen und die andere zum Absaugen von Luft oder einem anderen Gas durch entsprechende Anschlüsse 25 an den Kammern 37 eingesetzt wird.
In diesem Ausführungsbeispiel eines Kontaktinterfacesystems 1 wird also ein laminar senkrecht zur optischen Achse 190 durchströmter Trichter gebildet. Die Luft wird über eine Zuleitung 25 in den doppelwandigen Trichter gebracht. Dieser doppelwandige Trichter weist auf seiner Innenseite, also bevorzugt in der Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwand, sofern eine solche eingesetzt wird (mit einem entsprechend angepassten, i.d.R. wesentlich kürzerem Kontaktinterface-Adapter) oder aber im Kontaktinterface-Adapter 40 bevorzugt zumindest über einen Teil dieser Flächen in geeigneten Abständen Perforationen 36 auf. Die Kammertrennwände 35 trennen den Trichter in zwei symmetrische Hälften - also in zwei Kammern 37 - auf. In der ersten Kammer 37, über die die Luft oder das Gas einströmt, wird ein Überdruck aufgebaut, in der zweiten, gegenüberliegenden Kammer 37 wird ein Unterdruck erzeugt. Durch Wahl der Perforationsgröße und die Abstände der Perforationen 36 lässt sich ein gleichmäßiges Strömungsmuster erzeugen.
Vorteil einer solchen Ausführung ist ein laminarer Luftstrom, der den Abtrag effektiv abtransportiert, ohne Zonen mit Partikelansammlung in Wirbeln zu generieren. Der Abtransport geschieht im Wesentlichen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Plume und der Ausbreitungsrichtung des Ablationslasers, womit Verschmutzungen schnell und effizient aus der Ablationszone abtransportiert werden.
Der Bereich des Instrumentenzugangs, also die Zugangsöffnung 14 in der konischen Wandung 11 des Kontaktinterfaces 10 soll in dieser Ausführung im Bereich einer der Kammertrennwände 35 liegen, also zwischen Zu- und Ableitung, da hier das Strömungsfeld näherungsweise tangential zur Trichterwand fließt und die Abdeckung des Instrumentenzuganges kaum Verwirbelungen einträgt.
In einer weiteren Ausführungsvariante ist die Zahl und der Durchmesser der Perforationen 36 angepasst, um in bestimmten Arealen einen stärkeren Luftstrom zu realisieren. Diese Areale sind vorzugsweise angepasst auf die Ausbreitung des Plumes, so dass Ansammlungen von Prozess-Abprodukten effizient vermieden werden, oder alternativ oder ergänzend im Bereich der Hornhautoberfläche des Patientenauges 110 die Gewebetemperaturen und die Hydratation mittels der Zuluft zu steuern.
Ganz allgemein ist zu den Strömungsverhältnissen und Druckverläufen zu sagen, dass in der Ablationszone die Strömungsgeschwindigkeit senkrecht zur Plume-Ausbreitung größer 2,5m/s, vorzugsweise 5m/s und besonders bevorzugt größer als 10m/s betragen sollte.
Der Volumenstrom sollte im Bereich 2,5 bis 10l/s (entspricht 10 m/s) liegen. In der Ausführung als laminar horizontal durchströmter Trichter bedeutet dies eine Druckbeaufschlagung von 10 bis 20 mBar in der Zuleitung, in Ausführungen, in denen ein „Mini-Zyklon“ erzeugt werden soll, sollte die Druckbeaufschlagung noch höher sein, da in diesen Ausführungsformen mehr Reibung erzeugt wird.
Wegen des zu erwartenden Druckverlusts über den Verlauf von Rohrleitungen werden ggf. Rohre bzw. Zuleitungen mit Durchmessern von ca > 20mm eingesetzt, um die Luft zu transportieren.
Die vorstehend genannten und in verschiedenen Ausführungsbeispielen erläuterten Merkmale der Erfindung sind dabei nicht nur in den beispielhaft angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder allein einsetzbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Eine auf Verfahrensmerkmale bezogene Beschreibung einer Vorrichtung gilt bezüglich dieser Merkmale analog für das entsprechende Verfahren, während Verfahrensmerkmale entsprechend funktionelle Merkmale der beschriebenen Vorrichtung darstellen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2013/0226157 A1 [0003, 0005]
US 9592156 B2 [0005]

Claims

UV-Laser basiertes System zur Fehlsichtigkeitskorrektur (UVL-LVC-System) (50), das eine Grundeinheit (52) und einen Applikationsarm (55) aufweist, an dessen distalem Ende ein Anwendungsteil (60) mit einer Laseraustritts-Apertur (65) angeordnet ist, umfassend - eine UV-Laserquelle, die eine bevorzugt gepulste Laserstrahlung emittiert, - ein Scansystem zum lateralen Scannen der Laserstrahlung in x- und y- Richtung sowie bevorzugt auch senkrecht dazu in z-Richtung, - eine Steuereinheit, - eine Abbildungsoptik für die Fokussierung der bevorzugt gepulsten Laserstrahlung auf die Hornhaut (111) eines Patientenauges (110), wobei auf dem Anwendungsteil (60) ein Kontaktinterface-Adapter (40) angeordnet ist, dessen Achse koaxial verläuft zur optischen Achse des Anwendungsteils (60) an dessen Laseraustritts-Apertur (65), und der Kontaktinterface-Adapter (40) eingerichtet ist, ein Kontaktinterface (10) so aufzunehmen, dass das Kontaktinterface (10) zum Kontaktinterface-Adapter (40) beliebig drehbar und fixierbar ist.
UVL-LVC-System (50) nach Anspruch 1, dessen Kontaktinterface-Adapter (40) schwimmend im Anwendungsteil (60) des Applikationsarms (55), bevorzugt ein artikulierter Arm, gelagert ist.
UVL-LVC-System (50) nach Anspruch 1 oder 2, das einen Drucksensor und/oder einen Wegaufnehmer zwischen dem Kontaktinterface-Adapter (40) und dem Anwendungsteil (60) aufweist.
UVL-LVC-System (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das eine Abbildungsoptik umfasst, die eine Mikroskop-Optik für die Fokussierung der bevorzugt gepulsten Laserstrahlung auf die Hornhaut eines Patientenauges (110) aufweist, deren optische Öffnung so gestaltet ist, dass ein Akzeptanzwinkel für durch das UVL-LVC-System (50) erfassbare Rückreflexe χ_Max von größer 15°, bevorzugt größer 25° und besonders bevorzugt von größer oder gleich 37° erreichbar ist.
UVL-LVC-System (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, deren optische Öffnung größer 50mm, bevorzugt größer oder gleich 60mm und dessen Arbeitsabstand kleiner 50mm, bevorzugt kleiner oder gleich 40mm ist.
UVL-LVC-System (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das des Weiteren ein transparentes Schutzelement (66), insbesondere ein Schutzglas, hinter der Laseraustritts-Apertur (65) des Anwendungsteils (60) des Applikationsarms (55) aufweist.
Kontaktinterface (10) zur Positionierung und Fixierung eines Patientenauges an ein UVL-LVC-System (50), das eine konische Wandung (11) und einen Saugring (12) zum Ansaugen an ein Patientenauge (110) mittels Unterdrucks aufweist, jedoch kein optisches Element, insbesondere kein Linsenelement umfasst.
Kontaktinterface (10) nach Anspruch 7, dessen konische Wandung (11) eine Zugangsöffnung (14) aufweist, die einen Zugang zum Patientenauge (110) während dessen Fixierung an einem UVL-LVC-System (50) ermöglicht.
Kontaktinterface (10) nach Anspruch 8, das ein Abdeckelement (20) zur reversiblen Verschließbarkeit der Zugangsöffnung (14) aufweist.
Kontaktinterface (10) nach Anspruch 9, dessen Abdeckelement (20), bevorzugt mittels einer Klip-Mechanik, rotierbar auf einer Außenseite der konischen Wandung (11) derart angeordnet ist, dass die Zugangsöffnung (14) durch Drehen des Abdeckelements (20) in einen ersten Zustand zumindest weitestgehend abgedeckt ist bzw. in einen zweiten Zustand weitestgehend geöffnet ist.
Kontaktinterface (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, das an seinem dem Patientenauge (110) zugewandten Ende eine Flap-Ablage (15) aufweist.
Kontaktinterface (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, das des Weiteren eine Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung (30) aufweist, die vorzugsweise im konstanten Abstand zur konischen Wandung (11) des Kontaktinterfaces (10) verläuft und eingerichtet ist, auf einem Kontaktinterface-Adapter (40) des UVL-LVC-Systems (50) fixiert zu werden.
Kontaktinterface (10) nach Anspruch 14, dessen Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung (30) mit der konischen Wandung (11) des Kontaktinterfaces (10) an deren oberer dem Patientenauge (110) abgewandten Seite über Randelemente (13, 33) miteinander verklebt ist.
Kontaktinterfacesystem (1) zur Positionierung und Fixierung eines Patientenauges (110) an ein UVL-LVC-System (50), das einen Kontaktinterface-Adapter (40) und ein Kontaktinterface (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 13 umfasst, wobei der Kontaktinterface-Adapter (40) auf einem Anwendungsteil (60) des Applikationsarmes (55) des UVL-LVC-Systems (50) mit einer Laseraustritts-Apertur (65) so anordenbar ist, dass dessen Achse koaxial verläuft zur optischen Achse (61) des Anwendungsteils (60) an dessen Laseraustritts-Apertur (65), das Kontaktinterface (10) auf ein Patientenauge (110) aufsetzbar und dort fixierbar ist, und das Kontaktinterface (10) zum Kontaktinterface-Adapter (40) beliebig drehbar und fixierbar ist.
Kontaktinterfacesystem (1) nach Anspruch 14, - das einen Anschluss (25) zur Verbindung mit einer Pumpe zur Erzeugung des Unterdrucks im Saugring (12) zur Fixierung an Patientenauge (110) aufweist, der am Kontaktinterface (10) angeordnet ist, und - das einen Anschluss (25) zur Absaugung von Luft oder einem anderen Gas aus seinem Innenraum aufweist, der bevorzugt am Kontaktinterface (10) angeordnet ist.
Kontaktinterfacesystem (1) nach Anspruch 14 oder 15, - das einen Anschluss (25) zur Verbindung mit einer Pumpe zur Erzeugung des Unterdrucks zur Fixierung des Kontaktinterfaces (10) am Kontaktinterface-Adapter (40) aufweist, der bevorzugt am Kontaktinterface-Adapter (40) angeordnet ist, oder - ein mechanisches Dreh- und Fixiersystem zum Drehen und Fixieren des Kontaktinterfaces (10) auf dem Kontaktinterface-Adapter (40) aufweist.
Kontaktinterfacesystem (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, - das einen Anschluss (25) zur Zuführung von Luft oder einem anderen Gas aufweist, der bevorzugt am Kontaktinterface-Adapter (40) angeordnet ist, wobei diese Zuführung vorzugsweise eingerichtet ist, dabei eine Reinigung, Sterilisierung, Kühlung und/oder Hydrierung der Luft oder des anderen Gases zu gewährleisten.
Kontaktinterfacesystem (1) nach Anspruch 16 oder 17, - dessen Kontaktinterface (10) eine erste konische Wandung (11) mit einem ersten oberen und einen ersten unteren Durchmesser aufweist, und dessen Kontaktinterface-Adapter (40) eine zweite konische Wandung (41) mit einem zweiten oberen und einem zweiten unteren Durchmesser aufweist, die kleiner als die ersten Durchmesser sind, so dass beide Wandungen (11, 41) im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, - wobei eine Zuführung oder Absaugung der Luft oder des anderen Gases zentral durch die zweite konische Wandung (41) des Kontaktinterface-Adapters (40) und eine Absaugung oder Zuführung der Luft oder des anderen Gases zwischen erster (11) und zweiter (41) konischer Wandung eingerichtet ist, und bevorzugt so eingerichtet ist, dass ein zykloidischer Strömungsverlauf entsteht, wenn das Kontaktinterface (10) an UVL-LVC-System (50) und Patientenauge (110) fixiert ist.
Kontaktinterfacesystem (1) nach Anspruch 18, dessen Zuführung der Luft oder eines anderen Gases eine Druckbeaufschlagung von größer 10mbar, bevorzugt jedoch von größer 20mbar aufweist.
Kontaktinterfacesystem (1) nach Anspruch 16 oder 17, das zwei einander gegenüberliegende und im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Kontaktinterfaces (10) verlaufende Kammertrennwände (35) zwischen der konischen Wandung (11) und der Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung (30) oder dem Kontaktinterface-Adapter (40) enthält, die den Raum zwischen der konischen Wandung (11) und der Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung (30) oder dem Kontaktinterface-Adapter (40) in zwei Kammern (37) teilen, wobei die erste Kammer einen Anschluss zur Zuführung von Luft oder einem anderen Gas und die zweite Kammer einen Anschluss zur Absaugung von Luft oder einem anderen Gas aufweist, und wobei vorzugsweise die Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung (30) oder der Kontaktinterface-Adapter (40) zumindest über einen Teil ihrer bzw. seiner Fläche Perforationen (36) aufweist.
Kontaktinterfacesystem (1) nach Anspruch 20, dessen Perforationen (36) auf der Kontaktinterface-Adapter-Zwischenwandung (30) oder dem Kontaktinterface-Adapter (40) in Anzahl und Durchmesser so angepasst sind, dass der Luftstrom im Kontaktinterfacesystem (1) modellierbar ist, insbesondere stärkere und schwächere Luftstrom-Bereiche aufweist.
Kontaktinterfacesystem (1) nach Anspruch 20 oder 21, in dem in einer augennächsten Zone Strömungsgeschwindigkeiten senkrecht zur Plume-Ausbreitung größer 2,5m/s, vorzugsweise größer 5m/s und besonders bevorzugt größer als 10m/s ermöglichbar sind.
Kontaktinterfacesystem (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 22, das weiterhin ein transparentes Schutzelement (66) für die Geräteoptik, insbesondere ein Schutzglas, aufweist, das im Kontaktinterface-Adapter (40) so angeordnet ist, dass die vom UVL-LVC-System (50) ausgesendete Laserstrahlung hindernisfrei hindurchtreten kann.
UVL-LVC-System (50), nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das eingerichtet ist, ein Kontaktinterface (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 13 aufzunehmen und/oder ein Kontaktinterfacesystem (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 23 aufweist.