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Die Erfindung bezieht sich auf eine Messvorrichtung und ein Messverfahren zur Vorbereitung einer Laserbehandlung eines Auges, eine Planungseinrichtung zum Erzeugen von Steuerdaten für eine Behandlungsvorrichtung zur Laserbehandlung eines Auges, eine Behandlungsvorrichtung zur Laserbehandlung eines Auges sowie auf ein Computerprogrammprodukt.
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In der refraktiven Laserchirurgie ist das Behandlungsergebnis abhängig von der räumlich korrekten Applikation der Laserbehandlung an der Hornhaut. Eine Verdrehung oder ein Versatz der Laserbehandlung kann zu unerwünschten Behandlungsergebnissen führen. Der entscheidende Vorgabeparameter für die Laserbehandlung ist die subjektive Refraktion des zu behandelnden Auges. Die Lage von Kopf und/oder Auge während der Messung der subjektiven Refraktion entspricht aber nicht unbedingt deren Lage während der Laserbehandlung. Insbesondere eine Verdrehung von Kopf und/oder Auge kann nicht ausgeschlossen werden. Eine solche relative Verdrehung würde zu einer ungünstigen Behandlung bei Astigmatismus führen, da die Zylinderachse bei der Behandlung von der tatsächlichen Zylinderachse abweichen kann. Dies kann insbesondere bei hohen Zylinderwerten zu Unterkorrekturen oder zur Induktion von optischen Aberrationen führen. Daher ist für die Vorbereitung von Laserbehandlungen neben der Bestimmung der subjektiven Refraktion eine Augenregistrierung erforderlich.
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Eine herkömmliche monokulare subjektive Refraktion umfasst vier nacheinander durchgeführte Schritte: Bestimmung der Sphäre, Bestimmung der Zylinderachse, Bestimmung des Zylinders und Abgleich der Sphäre. Bei einer seit langem bekannten Bestimmung der subjektiven Refraktion eines Auges einer Person schaut diese auf eine Tafel mit Buchstaben und Zahlen verschiedener Größen. Dabei werden systematisch verschiedene Brillengläser vor die Augen gehalten und nach einer Verbesserung oder Verschlechterung des Sehempfindens gefragt. Es werden so lange verschiedene Brillengläser vorgehalten, bis die Person die Sehzeichen an der Tafel scharf sieht und somit eine optimale subjektive visuelle Wahrnehmung vorliegt. Durchgeführt wird diese Bestimmung der subjektiven Refraktion mit Hilfe einer Messbrille oder eines sogenannten Phoropters. Der Vorteil eines Phoropters ist, dass schnell zwischen verschiedenen Brillengläsern gewechselt werden kann, was manuell oder automatisch erfolgen kann.
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Ein Phoropter besitzt typischerweise zwei nebeneinander angeordnete, in Augenhöhe positionierbare Gehäuse. In jedem Gehäuse befinden sich eine oder mehrere hintereinander angeordnete Scheiben oder Räder, in oder auf denen die zum Ausgleich von Refraktionsfehlern benötigten sphärischen und zylindrischen Prüfgläser sowie Sondermedien, wie z.B. Filter, Blenden, und Kreuzzylinderlinsen, angeordnet sind. Die Person blickt durch Öffnungen im unteren Teil der beiden Gehäuse, und die Prüfgläser und Sondermedien werden vor den Öffnungen positioniert. Das Weiterschalten der Prüfgläser kann durch Handräder und Getriebe oder computergesteuert durch Motoren erfolgen. Bei handbedienten Phoroptern werden die Brechkräfte der in den Öffnungen befindlichen Prüfgläser auf Ziffernscheiben, welche durch Schrittschaltwerke gesteuert werden, angezeigt, bei elektrisch gesteuerten Phoroptern werden die Werte digital auf Displays oder Bildschirmen zur Anzeige gebracht. Elektrisch gesteuerte Phoropter, wie der digitale Phoropter VISUPHOR 500 von Carl Zeiss Meditec AG, bieten die Möglichkeit, in Datenverbundsystemen zu arbeiten und damit den Arbeitsablauf der Refraktionsbestimmung zu rationalisieren. Eine Steuereinrichtung oder ein Steuercomputer des Phoropters kann mit elektronisch arbeitenden Augenrefraktometern, Scheitelbrechwertmessern, Sehzeichenprojektoren und Patienten/Kunden-Datensystemen gekoppelt sein, um Werte einer objektiven Refraktion schnell und fehlerlos übernehmen und/oder um Steuerkommandos an Sehzeichenprojektoren und Ergebnisse der Bestimmung der subjektiven Refraktion an Datensysteme übermitteln zu können.
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Eine Registrierung der Augenposition, auch Augenregistrierung genannt, ist für eine zielgerichtete Führung des Laserstrahls bei einer Laserbehandlung erforderlich. Typischerweise erfolgt die Augenregistrierung an einem Untersuchungsgerät, wie einem Wellenfrontaberrometer, beispielsweise WASCA von Carl Zeiss Meditec AG, das mit einem Augenregistrierung-System versehen ist, beispielsweise OcuLign von Carl Zeiss Meditec AG, für die exakte Positionierung der Wellenfrontdaten. Das Augenregistrierungs-System nimmt zwei Bilder des Auges auf, eines bei der Wellenfrontmessung und eines kurz vor der Laserbehandlung. Dabei werden Details der Iris und des Limbus, d.h. des Übergangs zwischen Hornhaut und Lederhaut, identifiziert und die zwei Bilder in Übereinstimmung gebracht.
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Bei den vorstehend beschriebenen Messungen der subjektiven Refraktion und der Augenregistrierung kann die Lage von Kopf und/oder Auge unterschiedlich sein. Dies hat zur Folge, dass das Referenzbild aus der Augenregistrierung nicht oder nicht mit ausreichender Präzision mit der Lage, insbesondere der Rotation, des Auges während der subjektiven Refraktion übereinstimmt.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Messvorrichtung und ein Messverfahren zur Vorbereitung einer Laserbehandlung eines Auges anzugeben, die eine Übereinstimmung der Position des zu messenden Auges während der subjektiven Refraktion und der Position des zu messenden Auges während der Augenregistrierung fördern.
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Die Erfindung ist in den unabhängigen Ansprüchen gekennzeichnet. Die abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte Weiterbildungen.
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Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zur Vorbereitung einer Laserbehandlung eines Auges, insbesondere einer Laserbehandlung zur refraktiven Korrektur eines Auges, mit einer Einrichtung zum Bestimmen einer subjektiven Refraktion eines Auges, wobei die Einrichtung zum Bestimmen der subjektiven Refraktion ein vor dem Auge positionierbares Gehäuse, das eine Öffnung enthält, aufweist, das Gehäuse eine Einrichtung zum Bereitstellen unterschiedlicher optischer Elemente für den subjektiven visuellen Ausgleich von Refraktionsfehlern in der Öffnung aufweist, und das Gehäuse mit einer Einrichtung zur Augenregistrierung des Auges durch die Öffnung versehen ist.
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Die Messvorrichtung ermöglicht sowohl eine Augenregistrierung als auch eine Bestimmung der subjektiven Refraktion. Die Augenregistrierung und die Bestimmung der subjektiven Refraktion können somit im unmittelbaren zeitlichen und räumlichen Zusammenhang durchgeführt werden. Dadurch wird eine optimale Übereinstimmung der Position, die das zu messende Auge während der subjektiven Refraktion einnimmt, und der Position, die das zu messende Auge während der Augenregistrierung einnimmt, erzielt. Es wird ermöglicht, dass die Bestimmung der subjektiven Refraktion und die Augenregistrierung, z.B. die Aufnahme eines Augen-Referenzbildes, bei gleicher Lage von Kopf und/oder Auge durchgeführt werden. Die Verwendung der so erhaltenen Registrierungsinformation bei der Laserbehandlung führt zu einer räumlich optimal ausgerichteten Laserapplikation an der Hornhaut. Die Messvorrichtung gestattet es ferner, die Augenregistrierung zu einem von einem Anwender gewählten Zeitpunkt der Bestimmung der subjektiven Refraktion vorzunehmen.
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Die Einrichtung zur Augenregistrierung kann zumindest teilweise zusammen mit den optischen Elementen in der Einrichtung zum Bereitstellen unterschiedlicher optischer Elemente vorgesehen sein und/oder auf gleiche Weise wie die optischen Elemente in der Öffnung positionierbar sein. Beispielsweise kann die Einrichtung zur Augenregistrierung zumindest teilweise auf einer Scheibe oder einem Rad eines Phoropters vorgesehen sein, auf der/dem zum Ausgleich von Refraktionsfehlern benötigte optische Elemente, wie sphärische und zylindrische Prüfgläser und/oder Sondermedien, z.B. Filter, Blenden, und Kreuzzylinderlinsen, angeordnet sind. Die Einrichtung zum Bereitstellen unterschiedlicher optischer Elemente kann manuell und/oder automatisch antreibbar ausgebildet sein. Für das manuelle Bereitstellen kann mindestens ein Drehknopf vorgesehen sein, mit dem ein Getriebe zum Verdrehen mindestens einer der Scheiben oder mindestens eines der Räder der Einrichtung zum Bereitstellen unterschiedlicher optischer Elemente bedient werden kann. Für das automatische Betreiben kann ein durch eine Steuereinrichtung und/oder einen Computer ansteuerbarer Antrieb, wie ein Servomotor, vorgesehen sein, mit dem das Getriebe zum Verdrehen mindestens einer der Scheiben oder mindestens eines der Räder der Einrichtung zum Bereitstellen unterschiedlicher optischer Elemente angetrieben werden kann. Die Einrichtung zur Augenregistrierung kann in dem Gehäuse vorgesehen sein.
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In einigen Ausführungsformen kann die Einrichtung zur Augenregistrierung eine Vorrichtung zum Aufnehmen eines oder mehrerer Bilder des vor der Öffnung positionierten Auges durch die Öffnung aufweisen. Die Bilder können Teile des Auges erfassen, insbesondere die Iris, Teile der Sklera und/oder den Limbus. Es kann ein Referenzbild des Auges erhalten werden. Die Vorrichtung zum Aufnehmen eines oder mehrerer Bilder kann eine Bildverarbeitungseinheit und/oder eine Bildanzeigeeinheit aufweisen. Die Bildaufnahmen ermöglichen eine Registrierung von anatomischen Referenzpunkten des Auges, z.B. von Irisstrukturen und/oder von skleralen Blutgefäßen, im räumlichen und zeitlichen Zusammenhang mit der Bestimmung der subjektiven Refraktion. Die aus der Registrierung erhaltenen anatomischen Referenzpunkte des Auges können für eine größtmögliche Unabhängigkeit von der Pupillengröße während der Laserbehandlung genutzt werden. Ferner kann eine Kompensation von Zyklorotation und Verschiebung des Pupillenzentrums während der Behandlung erreicht werden. Zudem wird eine Zentrierung der Laserbehandlung anhand des Limbus ermöglicht.
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Die Einrichtung zur Augenregistrierung kann einen zumindest teilweise in der Öffnung angeordneten Spiegel und eine in oder an dem Gehäuse angeordnete Kamera aufweisen, deren optischer Pfad, insbesondere deren optische Achse, auf den Spiegel ausgerichtet oder ausrichtbar ist. Der Spiegel kann dabei am Gehäuse angeordnet sein. Die Einrichtung zur Augenregistrierung kann eine Kamera aufweisen, die in oder an der Einrichtung zum Bereitstellen unterschiedlicher optischer Elemente vorgesehen und mittels dieser zumindest teilweise in der Öffnung positionierbar ist. Die Einrichtung zur Augenregistrierung kann eine Kamera aufweisen, die am Gehäuse zumindest teilweise in der Öffnung angeordnet ist. Die Kamera kann in der Öffnung derart angeordnet sein, dass die unterschiedlichen optischen Elemente benachbart zur Kamera bereitgestellt werden. In diesen Abwandlungen kann während der Augenregistrierung eine freie Sicht auf Sehzeichen für die Bestimmung der subjektiven Refraktion ermöglicht werden. Ferner kann in diesen Abwandlungen die Kamera eine Miniaturkamera sein.
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Die Einrichtung zur Augenregistrierung kann eine Vorrichtung zur Beleuchtung des vor der Öffnung positionierten Auges, insbesondere zur Beleuchtung der Iris des Auges, aufweisen. Die Vorrichtung zur Beleuchtung kann zum Anpassen der Beleuchtungsstärke, z.B. durch den Anwender, ausgebildet sein. Die Einrichtung zur Augenregistrierung kann ferner eine Vorrichtung zum manuellen oder automatischen und/oder einmaligen oder mehrmaligen Auslösen der Augenregistrierung, insbesondere des Aufnehmens des Bildes, aufweisen. So kann die Augenregistrierung, z.B. die Aufnahme eines Referenzbildes, unmittelbar an der Einrichtung zum Bestimmen der subjektiven Refraktion, z.B. an einem Phoropter, zu einem oder mehreren vom Anwender festgelegten oder automatisch vorbestimmten Zeitpunkten der Bestimmung der subjektiven Refraktion stattfinden. Dabei können ein oder mehrere Zeitpunkte gewählt werden, die die optimale subjektive visuelle Wahrnehmung repräsentieren. Ferner kann eine mit der Einrichtung zur Augenregistrierung datenleitend verbundene Vorrichtung zur Analyse der Augenregistrierung, insbesondere der Bildqualität des aufgenommenen Bildes des Auges, und/oder zum Auswählen eines Referenzbildes für die Laserbehandlung und/oder zum Registrieren von anatomischen Referenzpunkten für die Laserbehandlung vorgesehen sein. Beispielsweise kann das Bild mit der besten Schärfe und/oder Beleuchtung ausgewählt werden. Die Analyse der Augenregistrierung und/oder die Analyse der Bildqualität des aufgenommenen Bildes des Auges und/oder das Auswählen eines Referenzbildes und/oder das Registrieren von anatomischen Referenzpunkten können automatisch erfolgen.
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In einer weiteren Ausführungsform kann die Messvorrichtung zur Vorbereitung einer Laserbehandlung eines Auges mindestens ein Element aufweisen, ausgewählt aus einer Speichereinheit für mit der Messvorrichtung erhaltene Daten, einer Steuereinrichtung und einer Schnittstelle zum Übertragen von mit der Messvorrichtung erhaltenen Daten. Die mit der Messvorrichtung erhaltenen Daten können Messdaten der Einrichtung zum Bestimmen der subjektiven Refraktion, Bilddaten der Einrichtung zur Augenregistrierung und/oder Analysedaten der Vorrichtung zur Analyse der Augenregistrierung beinhalten.
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Eine Ausführungsform betrifft eine Verwendung einer Messvorrichtung nach einer der vorstehenden Ausführungsformen zur Vorbereitung einer Laserbehandlung eines Auges.
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Eine Ausführungsform betrifft eine Planungseinrichtung zum Erzeugen von Steuerdaten für eine Behandlungsvorrichtung zur Laserbehandlung, insbesondere zur refraktiven Laserbehandlung, eines Auges, wobei die Behandlungsvorrichtung eine Lasereinrichtung zur Modifikation der Hornhaut des Auges durch Einstrahlen eines Laserstrahls aufweist; wobei die Planungseinrichtung ausgebildet ist, Steuerdaten für die Lasereinrichtung der Behandlungsvorrichtung zu bestimmen; wobei die Planungseinrichtung eine Schnittstelle zum Empfangen von Daten, die erhalten sind mit der Messvorrichtung zur Vorbereitung einer Laserbehandlung eines Auges gemäß einer der Ausführungsformen aufweist, und wobei die Planungseinrichtung ausgebildet ist, die über die Schnittstelle empfangenen Daten der Messvorrichtung zum Erzeugen der Steuerdaten für die Behandlungsvorrichtung zu verwenden. Die Planungseinrichtung kann über die Schnittstelle zum Empfangen von Daten mit der Messvorrichtung zur Vorbereitung einer Laserbehandlung eines Auges gemäß einer der Ausführungsformen datenleitend verbunden sein. Die Planungseinrichtung kann eine Schnittstelle zum Übertragen von erzeugten Steuerdaten aufweisen. Die Behandlungsvorrichtung kann eine Behandlungsvorrichtung gemäß Ausführungsformen sein.
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Eine weitere Ausführungsform betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von Steuerdaten für eine Behandlungsvorrichtung zur Laserbehandlung eines Auges, insbesondere unter Verwendung der Planungseinrichtung der vorstehenden Ausführungsform. Dabei werden unter Verwendung von Daten, die mit der Messvorrichtung zur Vorbereitung einer Laserbehandlung eines Auges gemäß einer der Ausführungsformen erhalten sind, Steuerdaten für die Lasereinrichtung berechnet. Eine Ausführungsform gibt ein Computerprogrammprodukt mit einem oder mehreren Programmcodes an, die bei Ausführung auf einem Computer das Verfahren zum Erzeugen der Steuerdaten gemäß der vorstehenden Ausführungsform ausführen. Die Planungseinrichtung von Ausführungsformen kann als Computer ausgebildet sein.
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Eine andere Ausführungsform gibt eine Behandlungsvorrichtung zur Laserbehandlung, insbesondere zur refraktiven Laserbehandlung, eines Auges an, mit einer Lasereinrichtung zur Modifikation der Hornhaut des Auges durch Einstrahlen eines Laserstrahls; wobei die Behandlungsvorrichtung mindestens ein Element aufweist, ausgewählt aus einer Messvorrichtung zur Vorbereitung einer Laserbehandlung eines Auges gemäß einer der Ausführungsformen und einer Planungseinrichtung zum Erzeugen von Steuerdaten für eine Behandlungsvorrichtung zur Laserbehandlung gemäß einer der Ausführungsformen. Die Lasereinrichtung, die Messvorrichtung, die Planungseinrichtung und/oder eine zentrale Steuereinrichtung der Behandlungsvorrichtung können drahtgebunden oder drahtlos datenleitend miteinander verbunden sein, insbesondere über Schnittstellen. Die Behandlungsvorrichtung kann eine oder mehrere Schnittstellen zum Empfangen von Daten, z.B. von Steuerdaten der Planungseinrichtung von Ausführungsformen und/oder von Daten, die erhalten sind mit der Messvorrichtung von Ausführungsformen, aufweisen.
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Eine zusätzliche Ausführungsform betriff ein Verfahren zur Laserbehandlung eines Auges, insbesondere zur refraktiven Laserbehandlung, insbesondere unter Verwendung einer Behandlungsvorrichtung gemäß der vorstehenden Ausführungsformen, wobei die Hornhaut eines Auges durch Einstrahlen eines Laserstrahls modifiziert wird unter Verwendung von Daten, die mit der Messvorrichtung zur Vorbereitung einer Laserbehandlung eines Auges gemäß einer der Ausführungsformen erhalten sind oder werden. Eine weitere Ausführungsform betrifft ein Computerprogrammprodukt, umfassend mindestens einen Programmcode, der bewirkt, dass die Behandlungsvorrichtung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen die Schritte des Verfahrens zur Laserbehandlung gemäß der vorstehenden Ausführungsform ausführt, insbesondere wenn der Programmcode in eine Speichereinheit der Behandlungsvorrichtung geladen wird.
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Eine weitere Ausführungsform betrifft ein Messverfahren zur Vorbereitung einer Laserbehandlung eines Auges, insbesondere einer Laserbehandlung zur refraktiven Korrektur eines Auges, wobei zusammen mit einem Bereitstellen unterschiedlicher optischer Elemente für den subjektiven visuellen Ausgleich von Refraktionsfehlern eine Augenregistrierung eines Auges durchgeführt wird. Insbesondere kann die Augenregistrierung im unmittelbaren zeitlichen und räumlichen Zusammenhang mit dem Bereitstellen unterschiedlicher optischer Elemente für den subjektiven visuellen Ausgleich von Refraktionsfehlern, z.B. während oder unmittelbar nach der Bestimmung der subjektiven Refraktion, erfolgen.
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Das Messverfahren kann unter Verwendung einer Messvorrichtung zur Vorbereitung einer Laserbehandlung eines Auges nach einer der vorstehenden Ausführungsformen durchgeführt werden. Die Augenregistrierung des Auges kann durch die Öffnung erfolgen. Somit kann die Augenregistrierung in der gleichen Position des Auges wie bei der Bestimmung der subjektiven Refraktion erfolgen.
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Die Augenregistrierung kann ferner durch Aufnehmen eines oder mehrerer Bilder des vor der Öffnung positionierten Auges erfolgen.
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Die Augenregistrierung kann mittels eines zumindest teilweise in der Öffnung angeordneten Spiegels und einer im oder am Gehäuse angeordneten Kamera erfolgen, wobei der optische Pfad, insbesondere die optische Achse, der Kamera auf den Spiegel ausgerichtet ist oder wird. Die Augenregistrierung kann mit einer Kamera erfolgen, die in oder an der Einrichtung zum Bereitstellen unterschiedlicher optischer Elemente vorgesehen und mittels dieser zumindest teilweise in der Öffnung positioniert wird. Die Augenregistrierung kann mittels einer Kamera erfolgen, die am Gehäuse zumindest teilweise in der Öffnung angeordnet ist. Das vor der Öffnung positionierte Auge, insbesondere die Iris des Auges, kann beleuchtet werden. Die Augenregistrierung, insbesondere das Aufnehmen des Bildes, kann ferner manuell oder automatisch und/oder einmalig oder mehrmalig ausgelöst werden.
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Des Weiteren kann die Bildqualität des aufgenommenen Bildes des Auges analysiert werden. Ferner können ein Referenzbild für die Laserbehandlung ausgewählt werden und/oder anatomische Referenzpunkte für die Laserbehandlung registriert werden. Diese Schritte können jeweils automatisch erfolgen.
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Eine weitere Ausführungsform betrifft ein Computerprogrammprodukt, umfassend mindestens einen Programmcode, der bewirkt, dass die Messvorrichtung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen und Abwandlungen und/oder die Behandlungsvorrichtung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen und Abwandlungen die Schritte des Messverfahrens gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen und Abwandlungen ausführt, insbesondere wenn der Programmcode in eine Speichereinheit der Messvorrichtung und/oder der Behandlungsvorrichtung geladen wird.
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In allen Ausführungsformen kann die Laserbehandlung eines Auges eine refraktive Laserbehandlung des Auges sein.
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Mit dem Messverfahren zur Vorbereitung einer Laserbehandlung eines Auges können die gleichen Vorteile, Betriebsmodi und Funktionen realisiert werden, wie mit den Ausführungsformen und Abwandlungen der Messvorrichtung zur Vorbereitung einer Laserbehandlung eines Auges, insbesondere mit gleichlautenden und/oder analogen Merkmalen. Gleiches gilt für die Planungseinrichtung zum Erzeugen von Steuerdaten für eine Behandlungsvorrichtung zur Laserbehandlung eines Auges von Ausführungsformen und für die Behandlungsvorrichtung zur Laserbehandlung eines Auges von Ausführungsformen, sowie für das Verfahren zum Erzeugen von Steuerdaten von Ausführungsformen und das Verfahren zur Laserbehandlung eines Auges von Ausführungsformen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die ebenfalls erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, näher erläutert. Diese Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und sind nicht als einschränkend auszulegen. Beispielsweise ist eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit einer Vielzahl von Elementen oder Komponenten nicht dahingehend auszulegen, dass alle diese Elemente oder Komponenten zur Implementierung notwendig sind. Vielmehr können andere Ausführungsbeispiele auch alternative Elemente und Komponenten, weniger Elemente oder Komponenten oder zusätzliche Elemente oder Komponenten enthalten. Elemente oder Komponenten verschiedener Ausführungsbespiele können miteinander kombiniert werden, sofern nichts anderes angegeben ist. Modifikationen und Abwandlungen, welche für eines der Ausführungsbeispiele beschrieben werden, können auch auf andere Ausführungsbeispiele anwendbar sein. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden gleiche oder einander entsprechende Elemente in verschiedenen Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht mehrmals erläutert. Von den Figuren zeigen:
- 1 schematisch ein erstes Beispiel einer Messvorrichtung zur Vorbereitung einer Laserbehandlung eines Auges;
- 2 schematisch ein zweites Beispiel einer Messvorrichtung zur Vorbereitung einer Laserbehandlung eines Auges;
- 3a schematisch ein drittes Beispiel einer Messvorrichtung zur Vorbereitung einer Laserbehandlung eines Auges;
- 3b schematisch eine Abwandlung des dritten Beispiels;
- 4 schematisch ein Beispiel eines Messverfahrens zur Vorbereitung einer Laserbehandlung eines Auges;.
- 5 schematisch ein Beispiel einer Planungseinrichtung zum Erzeugen von Steuerdaten für eine Behandlungsvorrichtung zur Laserbehandlung eines Auges; und
- 6 schematisch ein Beispiel einer Behandlungsvorrichtung zur Laserbehandlung eines Auges.
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Die Formulierung „eine Augenregistrierung eines Auges wird zusammen mit einem Bereitstellen unterschiedlicher optischer Elemente für den subjektiven visuellen Ausgleich von Refraktionsfehlern durchgeführt“ ist vorliegend zu verstehen als „eine Augenregistrierung wird im zeitlichen und räumlichen Zusammenhang mit einem Bereitstellen unterschiedlicher optischer Elemente für den subjektiven visuellen Ausgleich von Refraktionsfehlern durchgeführt“, z.B. während oder unmittelbar nach einem automatischen Bereitstellen unterschiedlicher optischer Elemente für den subjektiven visuellen Ausgleich von Refraktionsfehlern. Ferner umfasst die Formulierung „die Einrichtung zum Bestimmen der subjektiven Refraktion weist ein vor dem Auge positionierbares Gehäuse, das eine Öffnung enthält, auf“ auch eine Einrichtung mit zwei derartigen Gehäusen, die nebeneinander jeweils vor einem Auge einer Person positionierbar sind. Die Begriffe „Messung“ und „messen“ und begriffliche Abwandlungen davon beinhalten vorliegend ein Sammeln von Daten, die Messdaten und/oder Bilddaten, z.B. Daten von anatomischen Referenzpunkten des Auges anhand eines Referenzbildes, und/oder Analysedaten beinhalten. Die Daten beinhalten Messdaten der subjektiven Refraktion, z.B. Angaben der Person, deren Auge gemessen wird, über ihre visuelle Wahrnehmung, Bilddaten der Augenregistrierung und/oder Analysedaten der Vorrichtung zur Analyse der Augenregistrierung. Unter dem Begriff „Öffnung“ kann eine Durchgangsöffnung des Gehäuses oder ein Fenster im Gehäuse verstanden werden, durch die oder das mit dem zu messenden Auge durch das Gehäuse hindurch geblickt werden kann.
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1 zeigt als ein erstes Beispiel eine Messvorrichtung 10 zur Vorbereitung einer Laserbehandlung eines Auges, insbesondere einer Laserbehandlung zur refraktiven Korrektur eines Auges. Die Messvorrichtung 10 besitzt eine Einrichtung 12 zum Bestimmen einer subjektiven Refraktion mit zwei nebeneinander angeordneten, in Augenhöhe und im Augenabstand positionierbaren Gehäusen 14. Zur Positionierung der Gehäuse 14 in Augenhöhe ist die Messvorrichtung mit einem höhenverstellbaren Gestell (nicht gezeigt) versehen. Zur Positionierung im Augenabstand sind die Gehäuse 14 gegeneinander verschwenkbar. Die Gehäuse 14 weisen jeweils eine Öffnung 16 auf, vor der das zu messende Auge gehalten werden kann. Vorliegend handelt es sich bei der Messvorrichtung 10 um einen Phoropter. In anderen Beispielen enthält die Einrichtung 12 zum Bestimmen der subjektiven Refraktion lediglich ein Gehäuse 14, das in Augenhöhe eines zu messenden Auges positionierbar ist.
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Jedes Gehäuse 14 enthält eine Einrichtung, mit der unterschiedliche optische Elemente 20 für den subjektiven visuellen Ausgleich von Refraktionsfehlern in der jeweiligen Öffnung 16 bereitgestellt werden können. Im vorliegenden Beispiel ist die Einrichtung zum Bereitstellen unterschiedlicher optischer Elemente als eine Scheibe 18 mit kreisförmigen Umfang ausgebildet, die innerhalb des Gehäuses 14 manuell gedreht werden kann. Mehrere optische Elemente 20 sind auf einem Kreis verteilt in der Scheibe 18 vorgesehen und derart angeordnet, dass sie durch Verdrehen der Scheibe 18 in der Öffnung 16 positionierbar sind. Die optischen Elemente 20 sind zum Ausgleich von Refraktionsfehlern benötigte sphärische und/oder zylindrische Prüfgläser, z.B. Linsen, und/oder Sondermedien, z.B. Filter, Blenden, und Kreuzzylinderlinsen.
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In jedem Gehäuse 14 ist eine Einrichtung zur Augenregistrierung eines Auges vorgesehen. Vorliegend ist die Einrichtung zur Augenregistrierung als eine Miniaturkamera 30 ausgebildet. Das Objektiv und der Sensor der Miniaturkamera 30 sind im vorliegenden Beispiel so ausgebildet, dass das gesamte Auge des Patienten erfasst wird und eine scharfe Abbildung bei gewünschter Positionierung des Auges am Phoropter in einem Hornhaut-Scheitel-Abstand (HSA) gegeben ist. Der Fokus des Objektivs befindet sich in etwa in einem Abstand von 10 bis 20 mm, bei einer typischen HSA von 12 bis 16 mm. Technisch wird dies im vorliegenden Beispiel durch einen Fix-Fokus mit einer hohen Tiefenschärfe oder einen Autofokus realisiert. Für die Auflösung der Kamera wird vorliegend ein 2MP-Sensor (MP Megapixel) verwendet. Dadurch ermöglicht die Auflösung der Kamera eine zuverlässige Erkennung der nötigen IrisStrukturen und der skleralen Gefäße. Die Miniaturkamera 30 ist auf der Scheibe 18, d.h. auf der Einrichtung zum Bereitstellen unterschiedlicher optischer Elemente, auf dem Kreis zwischen den optischen Elementen 20 vorgesehen. Die Miniaturkamera 30 ist mittels der Scheibe 18 in der Öffnung 16 positionierbar. Die Miniaturkamera 30 dient zum Aufnehmen eines oder mehrerer Bilder des vor der Öffnung 16 positionierten Auges durch die Öffnung 16. Hierfür ist die Miniaturkamera 30 auf der Scheibe 18 derart ausgerichtet, dass ihr optischer Pfad im Wesentlichen senkrecht zu einer Ebene der Öffnung 16 verläuft.
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Unter Verwendung der Messvorrichtung 10 werden Messungen zur Vorbereitung einer Laserbehandlung eines Auges vorgenommen. Dabei wird eine subjektive Refraktion eines oder beider Augen einer Person bestimmt, d.h. gemessen, und eine Augenregistrierung durchgeführt. Durch manuelles Verstellen der Scheibe 18 werden für ein Auge der Person unterschiedliche optische Elemente 20 in der betreffenden Öffnung 16 positioniert. Mittels Angaben der Person über ihre resultierende visuelle Wahrnehmung wird die subjektive Refraktion des Auges bestimmt. Die Bestimmung der subjektiven Refraktion umfasst die Schritte Bestimmen der Sphäre, Bestimmen der Zylinderachse, Bestimmen des Zylinders und Abgleichen der Sphäre. Zu einem oder mehreren von einem Anwender, z.B. dem Bediener der Messvorrichtung 10 und/oder der Person, deren Auge gemessen wird, festgelegten Zeitpunkten der Bestimmung der subjektiven Refraktion wird die Augenregistrierung vorgenommen. Dadurch findet die Augenregistrierung bei gleicher Lage von Kopf und/oder Auge wie die subjektive Refraktion statt. Beispielweise wird für die Augenregistrierung ein Zeitpunkt gewählt, an dem die optimale visuelle Wahrnehmung der Person im Rahmen der subjektiven Refraktion festgestellt wird. Im vorliegenden Beispiel wird die Augenregistrierung unmittelbar nach Abschluss der subjektiven Refraktion durchgeführt. Die Augenregistrierung erfolgt durch manuelles Verstellen der Scheibe 18 und Positionieren der Miniaturkamera 30 in der Öffnung 16 und Aufnehmen eines oder mehrerer Bilder des vor der Öffnung positionierten Auges mittels der Miniaturkamera 30. Die Aufnahmen der Kamera 30 werden durch den Anwender, z.B. über eine Fernbedienung, ausgelöst. Ferner kann der Kamera 30 eine Bildverarbeitungseinheit und eine Bildanzeigeeinheit (beide nicht gezeigt) datenleitend zugeordnet sein.
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Die Messvorrichtung 10 weist optional als eine Vorrichtung zur Beleuchtung des vor der Öffnung positionierten Auges eine Lichtquelle (nicht gezeigt in 1) auf. Diese ist auf dem Gehäuse 14 neben der Öffnung 16 angeordnet und ermöglicht im ersten Beispiel die Beleuchtung des zu messenden Auges, z.B. der Iris. Die Beleuchtungsstärke kann an der Lichtquelle anpassbar sein. Mit der Lichtquelle wird eine standardisierte Beleuchtung des Auges zum Zeitpunkt der Aufnahme ermöglicht. Als die Lichtquelle können Infrarot-Leuchtdioden eingesetzt werden, die mit diffusem Licht eine möglichst gleichmäßige und der Empfindlichkeit der Kamera angepasste Beleuchtung des Auges ermöglichen.
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2 zeigt als ein zweites Beispiel eine Messvorrichtung 100 zur Vorbereitung einer Laserbehandlung eines Auges. An jedem Gehäuse 14 der Messvorrichtung 100 sind als die Einrichtung zur Augenregistrierung eines Auges statt der Miniaturkamera 30 ein in der Öffnung 16 permanent angeordneter Spiegel 32 und eine auf der Außenseite des Gehäuses 14 permanent angeordnete Kamera 33 vorgesehen. Die Kamera 33 kann auch innerhalb des Gehäuses 14 vorgesehen sein. Der optische Pfad der Kamera 33 ist auf den Spiegel 32 gerichtet, während der Spiegel 32 auf die Position des zu messenden Auges vor dem Gehäuse 14 ausgerichtet ist. Die Öffnung 16 besitzt im vorliegenden Beispiel eine Größe und/oder Form, die es ermöglicht, die optischen Elemente 20 in der Öffnung 16 neben dem Spiegel 32 zu positionieren. Dadurch wird der Person während der Augenregistrierung eine freie Sicht auf Sehzeichen für die Bestimmung der subjektiven Refraktion ermöglicht. Neben der Öffnung 16 ist eine Lichtquelle 40 vorgesehen, die wie die optionale Lichtquelle des ersten Beispiels ausgebildet ist. Die Kamera 33 ist wie die Miniaturkamera 30 des ersten Beispiels ausgebildet.
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In einer Abwandlung des zweiten Beispiels ist die Kamera 33 am Gehäuse in der Öffnung 16 anstelle des Spiegels 32 angeordnet. Es ist in dieser Abwandlung somit kein Spiegel vorhanden. Die Kamera 33 ist in der Öffnung 16 derart vorgesehen, dass die unterschiedlichen optischen Elemente 20 benachbart zur Kamera 33 bereitgestellt werden können.
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In einer weiteren Abwandlung des zweiten Beispiels ist die Kamera 33 im Infrarotbereich, z.B. in einem Wellenlängenbereich von 800 bis 1000 nm empfindlich und weist einen Filter auf, der nur Infrarotlicht durchlässt und sichtbares Licht herausfiltert. Ferner ist die Lichtquelle 40 neben der Öffnung 16 eine Lichtquelle, die im Wellenlängenbereich der Kamera 33 Infrarotlicht aussendet, beispielsweise Infrarot-Leuchtdioden. Durch die Infrarotbeleuchtung hat das Umgebungslicht, das durch die Öffnung 16 auf das Auge trifft, weniger Einfluss auf die Bildqualität, und die Person, deren Auge gemessen wird, nimmt das Infrarotlicht nicht als störend wahr. In einer zusätzlichen Modifikation dieser Abwandlung ist der Spiegel 32 transparent für sichtbares Licht und reflektierend nur für Infrarotlicht. Zusammen mit der Infrarotkamera 33 und der Infrarotbeleuchtung fördert dies eine freie Sicht des Patienten durch die Öffnung 16 bei gleichzeitiger Aufnahme eines Kamerabilds.
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Unter Verwendung der Messvorrichtung 100 wird eine subjektive Refraktion bestimmt und eine Augenregistrierung durchgeführt. Durch manuelles Verstellen der Scheibe 18 werden für jedes zu messende Auge unterschiedliche optische Elemente 20 in der Öffnung 16 bereitgestellt. Mit der Kamera 33 wird über den Spiegel 32 zu einem oder mehreren beliebigen Zeitpunkten während der Bestimmung der subjektiven Refraktion die Augenregistrierung vorgenommen. Dabei werden ein oder mehrere Bilder des vor der Öffnung positionierten, durch die Lichtquelle 40 beleuchteten Auges aufgenommen. Beim Auslösen der Kamera 33 werden automatisch mehrere Bilder aufgenommen. Mit einer Bildverarbeitungseinheit und/oder einer Bildanzeigeeinheit (beide nicht gezeigt), die der Kamera 33 datenleitend zugeordnet sind, werden unter Berücksichtigung der spiegelbildlichen Aufnahme ein oder mehrere Bilder des Auges bereitgestellt.
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3a zeigt als ein drittes Beispiel eine Messvorrichtung 200 zur Vorbereitung einer Laserbehandlung eines Auges. Die Messvorrichtung 200 ist ausgebildet wie die Messvorrichtung 10, enthält jedoch zusätzlich eine Steuereinrichtung 210, die datenleitend mit einem ansteuerbaren Antrieb (nicht gezeigt), z.B. einem Servomotor, der Scheibe 18 verbunden ist und diesen ansteuert. Ferner ist eine Vorrichtung 220 zum manuellen Auslösen der Einrichtung zur Augenregistrierung vorgesehen und mit der Steuereinrichtung 210 datenleitend verbunden. Die Vorrichtung 220 ist im vorliegenden Beispiel als ein mit der Steuereinrichtung 210 datenleitend verbundener Druckknopf ausgebildet.. Die Steuereinrichtung 210 ist ferner datenleitend mit der Kamera 30 und einer Bildverarbeitungseinheit und einer Bildanzeigeeinheit (beide nicht gezeigt), die der Kamera 30 zugeordneten sind, verbunden. Die Bildverarbeitungseinheit kann in der Steuereinrichtung 210 enthalten sein. Die datenleitenden Verbindungen sind drahtgebunden oder drahtlos ausgestaltet.
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Unter Verwendung der Messvorrichtung 200 werden eine Bestimmung einer subjektiven Refraktion und eine Augenregistrierung durchgeführt. Durch Verstellen der Scheibe 18 mittels der Steuereinrichtung 210 werden für jedes zu messende Auge unterschiedliche optische Elemente 20 in der Öffnung 16 bereitgestellt. Mit der Kamera 30 wird zu einem oder mehreren beliebigen Zeitpunkten während des Bereitstellens der optischen Elemente 20 die Augenregistrierung vorgenommen, wobei ein oder mehrere Bilder des vor der Öffnung positionierten Auges mit der Kamera 30 aufgenommen werden. Dabei wird die Augenregistrierung manuell mit dem Druckknopf 220 initiiert, beispielsweise durch die Person, deren Auge gemessen wird. Dies bewirkt, dass die Kamera 30 in der Öffnung 16 positioniert und ausgelöst wird. Die aufgenommenen Bilder des Auges werden in einer Speichereinheit (nicht gezeigt) der Messvorrichtung 200 gespeichert und auf der Bildanzeigeeinheit dargestellt. Die Speichereinheit kann in die Steuereinrichtung 210 integriert sein. Der Bediener der Messvorrichtung 200 kann das Bild mit der besten Schärfe und/oder Beleuchtung auswählen. Der Bediener oder die Person, deren Auge gemessen wird, kann die Bildaufnahme beliebig wiederholen, bis ein geeignetes Bild vorliegt. Gemäß einem weiteren Beispiel werden mittels der Steuereinrichtung 210 beim Auslösen der Kamera 30 automatisch mehrere Bilder aufgenommen.
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4 zeigt ein Beispiel für ein Messverfahren zur Vorbereitung einer Laserbehandlung eines Auges unter Verwendung einer Abwandlung der Messvorrichtung 200. Mittels der Steuereinrichtung 210 der Messvorrichtung 200 werden in einem Schritt S1 unterschiedliche optische Elemente 20 für den subjektiven visuellen Ausgleich von Refraktionsfehlern automatisch bereitgestellt und in einem Schritt S2 die Augenregistrierung zu vorbestimmten Zeitpunkten der Bestimmung der subjektiven Refraktion automatisch initiiert. Dabei wird im Schritt S1 die Scheibe 18 mittels der Steuereinrichtung 210 automatisch verstellt und die unterschiedlichen optischen Elemente 20 werden in der Öffnung 16 präsentiert. Die Angaben der Person über ihre resultierende visuelle Wahrnehmung können mittels einer Eingabevorrichtung (nicht gezeigt) der Steuereinrichtung 210 eingegeben und gespeichert werden. Im Schritt S2 wird die Kamera 30 zu den vorbestimmten Zeitpunkten mittels der Steuereinrichtung 210 ausgelöst.
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Gemäß einer in 3b dargestellten Abwandlung des dritten Beispiels enthält die Steuereinrichtung 210 der Messvorrichtung 200 eine mit der Einrichtung zur Augenregistrierung datenleitend verbundene Vorrichtung 60 zur Analyse der Augenregistrierung, insbesondere der Bildqualität des aufgenommenen Bildes des Auges, und/oder zum Auswählen eines Referenzbildes für die Laserbehandlung, oder ist als solche ausgebildet. Im Betrieb erfolgen automatisch mittels der Steuereinrichtung 210 und/oder der Vorrichtung 60 die Analyse der Bildqualität des aufgenommenen Bildes des Auges und/oder das Auswählen eines Referenzbildes. Diese Schritte können in den Schritt S2 der 4 integriert sein. In der Abwandlung des dritten Beispiels weist die Messvorrichtung 200 eine Speichereinheit 225 für mit der Messvorrichtung erhaltene Daten und für Angaben der Person über ihre visuelle Wahrnehmung und eine Schnittstelle 230 zum Übertragen von mit der Messvorrichtung erhaltenen Daten auf.
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Die Messvorrichtung 100 des zweiten Beispiels kann auf die gleiche Art wie die Messvorrichtung 200 des dritten Beispiels modifiziert sein. Z.B. kann die Messvorrichtung 100 mit der Steuereinrichtung 210 und/oder der Vorrichtung 220 zum manuellen Auslösen der Augenregistrierung ausgestattet und auf entsprechende Weise betreibbar sein.
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5 zeigt schematisch ein Beispiel einer Planungseinrichtung 300 zum Erzeugen von Steuerdaten für eine Behandlungsvorrichtung zur Laserbehandlung, insbesondere zur refraktiven Laserbehandlung, eines Auges. Ein Beispiel einer Behandlungsvorrichtung 400 zur Laserbehandlung, das in 6 schematisch dargestellt ist, weist eine Lasereinrichtung 410 zur Modifikation der Hornhaut des Auges durch Einstrahlen eines Laserstrahls 412 auf.
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Die Planungseinrichtung 300 ist ausgebildet, Steuerdaten für die Lasereinrichtung 410 der Behandlungsvorrichtung 400 zu bestimmen. Wie 5 zeigt, weist die Planungseinrichtung 300 eine Schnittstelle 310 zum Empfangen von Daten auf, die erhalten sind mit beispielsweise der Messvorrichtung 200 des dritten Beispiels. An der Schnittstelle 310 können die Daten eingegeben werden und/oder die Schnittstelle 310 kann mit der Messvorrichtung 200 datenleitend verbunden sein. Diese Daten werden von der Planungseinrichtung 300 für die Erzeugung der Steuerdaten genutzt. Ferner besitzt die Planungseinrichtung 300 eine Schnittstelle 320 zum Übertragen von erzeugten Steuerdaten, mit der die Steuerdaten beispielsweise an die Behandlungsvorrichtung 400 zur Laserbehandlung übertragen werden können.
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Die Behandlungsvorrichtung 400 zur Laserbehandlung eines Auges beinhaltet im Beispiel der 6 die Messvorrichtung 200 des dritten Beispiels und die Planungseinrichtung 300 zum Erzeugen von Steuerdaten. Die Messvorrichtung 200 und die Planungseinrichtung 300 sowie die Lasereinrichtung 410 und die Planungseinrichtung 300, sind beispielsweise über eine zentrale Steuereinrichtung (nicht gezeigt) der Behandlungsvorrichtung 400 und über die Schnittstellen 230, 310, 320 drahtlos oder drahtgebunden datenleitend miteinander verbunden.
