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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Lasers einer Laservorrichtung. Ferner betrifft die Erfindung eine Laservorrichtung, ein Computerprogramm sowie ein computerlesbares Medium.
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Trübungen und Narben innerhalb der Hornhaut, welche auch als Kornea bezeichnet wird, die durch Entzündungen, Verletzungen oder angeborene Erkrankungen entstehen können, beeinträchtigen das Sehvermögen. Insbesondere für den Fall, dass diese krankhaften und/oder unnatürlich veränderten Bereiche der Hornhaut in der Sehachse des Auges liegen, wird eine klare Sicht erheblich gestört. Ferner können auch weitere Sehstörungen, wie beispielsweise eine verminderte Sehschärfe oder Hornhautkrümmungen, das Sehvermögen beeinträchtigen. Hierzu sind aus dem Stand der Technik unterschiedliche Laserverfahren mittels entsprechenden Laservorrichtungen gegeben, welche einen Volumenkörper aus der Hornhaut abtrennen und so die Sicht für einen Patienten verbessern können. Beispielsweise sind hierzu photodisruptive und ablative Verfahren bekannt, welche über Laserpulse entsprechende Grenzflächen erzeugen und dadurch beispielsweise einen Volumenkörper aus der Hornhaut entfernt werden kann, wodurch der verletzte oder krankhafte Bereich derart verändert werden kann, so dass die Sicht wieder verbessert ist.
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Ferner sind aus dem Stand der Technik bereits Verfahren bekannt, bei welchen ein fokussierter Femtosekundenlaser mit niedriger Energie und hoher Wiederholungsrate eingesetzt wird, um einen Brechungsindex transparenter Materialien und Gewebe, wie beispielsweise eine Hornhaut, Linse, Kontaktlinsen und künstliche Augenlinsen, auf nichtchirurgische Weise zu verändern und so deren Lichtbrechungseigenschaften zu verändern. Dieses Verfahren wird insbesondere auch als LIRIC (Laser-Induced Refractive Index Change) bezeichnet. In lebenden Geweben löst das Verfahren keine Wundheilung oder Narbenbildung aus.
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Gemäß den bekannten LIRIC-Verfahren werden zylindrische beziehungsweise spiralförmige Pfade genutzt, um die phasenverschachtelten optischen Korrekturen bereitzustellen. Das Ergebnis der Behandlung ist dabei abhängig von der Geschwindigkeit der Abgabe der Laserpulse, wobei hierbei aus dem Stand der Technik eine gleichbleibende Geschwindigkeit vorgegeben wird. Insbesondere bei den konzentrischen Pfaden ist dies jedoch schwierig zu lösen, da insbesondere in Abhängigkeit der Position der Laserpulse dann beispielsweise im Zentrum des Kreispfades die Lasergeschwindigkeit nicht mehr gehalten werden kann oder am Rande des Behandlungsbereichs entsprechende Korrekturen aufgrund von Limitationen der Laservorrichtung bezüglich der Energiebereitstellung ebenfalls nicht mehr durchführbar sind.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren, eine Laservorrichtung, ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium zu schaffen, mittels welchen die Nachteile des Stands der Technik überwunden werden und insbesondere eine verbesserte Behandlung eines Polymermaterials, insbesondere einer Kornea, realisiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, eine Laservorrichtung, ein Computerprogramm sowie ein computerlesbares Medium gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens als vorteilhafte Ausgestaltungen der Laservorrichtung, des Computerprogramms und des computerlesbares Mediums und umgekehrt anzusehen sind.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Lasers einer Laservorrichtung. Es erfolgt das Erzeugen einer Vielzahl von ersten Laserpulsen mit einer ersten Energiedichte innerhalb eines vorgegebenen Energiebereichs und unterhalb eines Photodisruptionsregimes eines Polymermaterials eines Bereichs eines optischen Elements. Es wird ein Kernbereich des Bereichs mit den ersten Laserpulsen bestrahlt, wobei sich in Abhängigkeit davon ein refraktiver Brechungsindex des Polymermaterials an jedem mit den ersten Laserpulsen bestrahlten Bestrahlungspunkt verändert. Es wird eine Vielzahl von ersten Bestrahlungslinien innerhalb des Kernbereichs mittels einer Vielzahl von Bestrahlungspunkten erzeugt und es wird dadurch eine erste optische Korrektur im Kernbereich erzeugt. Es erfolgt das Erzeugen einer Vielzahl von zweiten Laserpulsen mit einer zweiten Energiedichte innerhalb des Energiebereichs und unterhalb eines Photodisruptionsregimes des Polymermaterials des Bereichs des optischen Elements, wobei die zweite Energiedichte unterschiedlich zur ersten Energiedichte ist. Es wird der Randbereich des Bereichs mit den zweiten Laserpulsen bestrahlt, welcher den Kernbereich zumindest bereichsweise umringt, wobei sich in Abhängigkeit davon der refraktive Brechungsindex des Polymermaterials an jedem der mit den zweiten Laserpulsen bestrahlten Bestrahlungspunkte verändert. Es wird eine Vielzahl von zweiten Bestrahlungslinien innerhalb des Randbereichs mittels der Vielzahl von Bestrahlungspunkten erzeugt und dadurch erfolgt ein Erzeugen einer zur ersten optischen Korrektur unterschiedlichen zweiten optischen Korrektur im Randbereich.
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Insbesondere ist somit vorgeschlagen, dass der zu behandelnde Bereich in den Kernbereich und in den Randbereich eingeteilt wird. Im Kernbereich erfolgt das Bestrahlen mit der ersten Energiedichte und in dem Randbereich mit der zweiten Energiedichte. Unter Energiedichte ist insbesondere die Energiedosis zu verstehen, das heißt beispielsweise die Energie pro Flächeneinheit. Dies kann also die Energie eines Laserpulses pro Fläche sein, aber auch die Energie mehrerer Pulse innerhalb eines „Scanteils“ pro Fläche des Scanweges, also der Betsrahlunslinie. Insbesondere kann die Energiedichte auch als Leistungsdichte angesehen werden, das heißt Energie pro Zeiteinheit und pro Flächeneinheit. Ferner kann als Energiedichte auch die sogenannte „Fluenz“ angesehen werden, das heißt Energie pro Volumeneinheit. Die Energiedichte kann dabei über die Dichte der Bestrahlungslinien, die sogenannte (interline distance) beschrieben werden oder auch über die Dichte der Bestrahlungspunkte innerhalb der Linien, also die Dichte der Bestrahlungspunkte, welche auch als interspot distance bezeichnet wird, beschrieben werden. Ferner kann auch die Energie der ausgesendeten Laserpulse für unterschiedliche Linien unter Energiedichte verstanden werden.
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Der Energiebereich beschreibt einen Bereich, bei welchem die Energie durch einen Nutzer der Laservorrichtung eingestellt werden kann und das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist. Insbesondere ist der Energiebereich durch die Energie für das Photodisruptionsregime, also ab welcher Energie Photodisruptionsblasen, welche auch als Kavitationsblasen bezeichnet werden können, entstehen, nach oben begrenzt und durch diejenige Energie nach unten begrenzt, bei welcher sich noch der refraktive Brechungsindex im Polymermaterial verändert. Der Energiebereich ist somit insbesondere vom Polymermaterial selbst abhängig.
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Bei dem Polymermaterial handelt es sich insbesondere um eine menschliche oder tierische Kornea und/oder eine Linse eines Auges. Es sei doch ferner an dieser Stelle auch erwähnt, dass auch bei künstlichen Kontaktlinsen oder künstlichen Intraokularlinsen das Verfahren angewendet werden kann. Insbesondere handelt es sich somit bei dem Polymermaterial beispielsweise um ein Biopolymermaterial, das in einer Zelle eines Lebewesens synthetisiert wird, beispielsweise in Form von Polysaccharide, Proteinen, Nukleinsäuren oder dergleichen. Ferner können jedoch auch künstliche Polymermaterialien, wie beispielsweise Collagen, entsprechend mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verändert werden. Beispielsweise kann dann unter Biopolymermaterial die Kornea beziehungsweise die Linse des Auges betrachtet werden, während unter Collagen beispielsweise Kontaktlinsen oder Intraokularlinsen angesehen werden können.
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Bei dem optischen Element kann es dann beispielsweise um ein Auge beziehungsweise um einen Glaskörper handeln. Der Bereich wiederum beschreibt denjenigen Bereich innerhalb des Polymermaterials, welcher beispielsweise den krankhaften und/oder zu behandelnden Bereich umfasst.
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Insbesondere sind somit die Laserpulse mit der vordefinierten Energie beziehungsweise Energiedichte derart erzeugt, dass diese unterhalb des Photodisruptionsregimes erzeugt werden, was bedeutet, dass keine Photodisruptionsblasen innerhalb der Kornea erzeugt werden, wodurch lediglich der refraktive Brechungsindex innerhalb der Bestrahlungspunkte verändert wird, wodurch wiederum nach der Behandlung Lichtstrahlen im Bereich anders gebrochen werden als zuvor, was zu einer Korrektur am optischen Element führt.
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Ferner ist somit bevorzugt vorgesehen, dass innerhalb des Bereichs ein sogenanntes phase-wrapping (Phasen-Umhüllen) durchgeführt wird. Insbesondere wird beim sogenannten phase-wrapping eine technische Grenze, insbesondere im Randbereich, welcher auch als Peripherie bezeichnet werden kann, erreicht, bei dem die Auflösung der Laservorrichtung keine „feineren“ Bestrahlungslinien mehr ermöglichen kann. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass eine progressive Abnahme des Bestrahlungslinienprofils, insbesondere im Randbereich, durchgeführt werden kann, wobei dies insbesondere in einer sogenannten Übergangszone durchgeführt werden kann. Mit dem Verfahren kann auch eine presbyopische Korrektur, also eine Korrektur der Alterssichtigkeit, durchgeführt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform wird eine optische zweite Korrektur im Randbereich geringer erzeugt als die optische erste Korrektur. Insbesondere ist somit vorgesehen, dass unterschiedliche Korrekturen im Randbereich und im Kernbereich durchgeführt werden. Beispielsweise ist es bedingt durch die Limitation der Laservorrichtung nicht mehr ermöglicht im Randbereich die entsprechende Korrektur, wie im Kernbereich, durchzuführen. Insbesondere ist es nun jedoch ermöglicht, dass im Randbereich eine geringere Korrektur durchgeführt wird, was zu einer Verbesserung beispielsweise des Sehens führen kann. Bevorzugt unterscheiden sich somit die Werte der Korrekturen in Ihrer Größenordnung, jedoch nicht in Ihrem Vorzeichen. Beispielsweise können die erste Korrektur bei fünf Dioptrien und die zweite Korrektur bei weniger als fünf Dioptrien, beispielsweise bei vier Dioptrien oder bei zwei Dioptrien liegen. Dies ist rein beispielhaft und keinesfalls als abschließend anzusehen.
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Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die ersten Bestrahlungslinien und/oder die zweiten Bestrahlungslinien im Wesentlichen ringförmig im Bereich erzeugt werden. Insbesondere kann somit eine Art Fresnel-Linse bereitgestellt werden, wobei sowohl die ersten Bestrahlungslinien im Kernbereich als auch die zweiten Bestrahlungslinien im Randbereich somit ringförmig ausgebildet sind.
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Weiterhin vorteilhaft ist, wenn die ersten Bestrahlungslinien und/oder die zweiten Bestrahlungslinien konzentrisch zueinander erzeugt sind. Insbesondere bilden somit die ersten Bestrahlungslinien und/oder die zweiten Bestrahlungslinien konzentrische Kreise zueinander. Insbesondere weisen die konzentrischen Kreise im Kernbereich einen geringeren Radius auf als die konzentrischen Kreise im Randbereich. Somit kann eine zuverlässige Korrektur des Polymermaterials realisiert werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform wird ein Übergang von dem Kernbereich zu dem Randbereich in Abhängigkeit von zumindest einem die Laservorrichtung limitierenden Parameter vorgegeben. Insbesondere, wenn die Laservorrichtung bezüglich der potentiell erreichbaren Energiedichte, insbesondere bezüglich der auszusendenden Laserpulse, beziehungsweise Bestrahlunsgpunktabstände, ein entsprechendes Limit erreicht hat, so wird in den Randbereich übergegangen, um dort mit einer geringeren Energiedichte eine weitere Korrektur durchzuführen. Somit kann im Randbereich auch noch eine entsprechende Korrektur durchgeführt werden, was zu einer Verbesserung der Sichteinschränkung führen kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform wird der Randbereich als Übergangszone von dem zu behandelnden Bereich zu einem nicht zu behandelnden Bereich genutzt. Die Übergangszone kann auch als Transition-Zone (TZ) bezeichnet werden. Somit lässt sich ein verbesserter Übergang zwischen dem zu behandelnden Bereich und dem nicht zu behandelnden Bereich erzeugen, wodurch eine Verbesserung der Sehschwäche realisiert werden kann.
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Weiterhin vorteilhaft ist, wenn im Kernbereich eine vordefinierte Korrektur des optischen Elements durchgeführt wird. Insbesondere kann die vordefinierte Korrektur beispielsweise aufgrund von pachymetrischen Daten des Auges vorgegeben werden. Die vordefinierte Korrektur ermöglicht insbesondere die verbesserte Sehfähigkeit. Im Randbereich kann dann wiederum eine Art Übergangsbereich geschaffen werden, welche nicht die vordefinierte Korrektur aufweist, jedoch dennoch eine Verbesserung der Sehschärfe auch im Randbereich und somit einen verbesserten Übergang zum nicht zu behandelnden Bereich realisieren kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform wird zumindest die erste Energiedichte in Abhängigkeit von dem jeweiligen Abstand der Bestrahlungspunkte zueinander und/oder in Abhängigkeit von jeweiligen Abständen der ersten Bestrahlungslinien zueinander und/oder in Abhängigkeit von einer Laserpulsenergie der jeweiligen Laserpulse eingestellt. Insbesondere ist somit die Energiedichte nicht nur abhängig von einem Einzelpuls, sondern kann in Abhängigkeit der Energiedosis betrachtet werden, also die Energie pro Flächeneinheit. Somit kann die Energie eines Laserpulses pro Fläche, aber auch die Energie von mehreren Pulsen innerhalb der Fläche die Energiedichte beeinflussen. Ferner kann auch die Energie, mit welchem die Laserpulse erzeugt werden, entsprechend die Energiedichte beeinflussen. Des Weiteren kann auch die Energiedichte als eine Art Leistungsdichte verstanden werden, das heißt die Energie pro Zeiteinheit und pro Flächeneinheit. Ferner kann die Energiedichte auch als sogenannte Fluenz, das heißt die Energie pro Volumeneinheit verstanden werden. Somit kann auf unterschiedlichen Arten und Weisen die Energiedichte beeinflusst werden.
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Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn mittels des Verfahrens eine Axiconform des optischen Bereichs erzeugt wird. Dadurch kann beispielsweise ein spezieller, konisch ausgebildeter Bereich erzeugt werden. Axicons sind konische Linsen, welche ein ringförmiges Strahlprofil erzeugen. Ein Axicon bildet eine Punktquelle auf eine Linie entlang der optischen Achse ab, oder transformiert einen Laserstrahl in einen Ring, wodurch optische Korrekturen im Bereich durchgeführt werden können. Die Axiconform kann beispielsweise auf Basis von unterschiedlichen Höhen der Bestrahlungslinien erzeugt werden. Beispielsweise kann eine Höhe der Bestrahlungslinien vom Zentrum des Kernbereichs hin zum Randbereich abnehmen.
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Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn für die Erzeugung der zweiten optischen Korrektur zumindest eine Höhe der zweiten Bestrahlungslinie unterschiedlich erzeugt wird als die Höhe der ersten Bestrahlungslinie und/oder ein Abstand zwischen den zweiten Bestrahlungslinien unterschiedlich erzeugt wird als ein Abstand der ersten Bestrahlungslinien und/oder die Laserpulse mit einem geringeren vordefinierten zweiten Energie für die zweiten Bestrahlungslinien erzeugt werden als die Laserpulse mit der vordefinierten ersten Energie für die ersten Bestrahlungslinien. Insbesondere kann somit mit unterschiedlichen Interspot-Distanzen, Interline-Distanzen sowie unterschiedlichen Energiedichten der Laserpulse selbst eine optische Korrektur durchgeführt werden. Ferner kann auch eine entsprechende Höhe der Bestrahlungslinien unterschiedlich sein. Somit können unterschiedliche optische Korrekturen im Kernbereich und im Randbereich durchgeführt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform werden im Randbereich von einem inneren Rand, welche dem Kernbereich zugewandt ist, zu einem äußeren Rand, welcher dem Kernbereich abgewandt ist, unterschiedliche zweite Korrekturen erzeugt. Insbesondere sind die unterschiedlichen zweiten Korrekturen abhängig von entsprechenden Limitierungen der Laservorrichtung. Insbesondere kann somit eine Übergangszone geschaffen werden, welche unterschiedliche zweite Korrekturen aufweist, sodass ein fließender Übergang vom Kernbereich zum äußersten Rand des Randbereichs erzeugt werden kann, wodurch eine verbesserte optische Korrektur realisiert werden kann.
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Nochmals vorteilhaft wird am äußeren Rand des Randbereichs eine geringere Korrektur erzeugt als am inneren Rand des Randbereichs. Somit kann ein fließender Übergang vom Kernbereich über den Randbereich hin zum nicht behandelnden Bereich erzeugt werden.
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Es hat sich weiter als vorteilhaft erwiesen, wenn die Laserpulse in einem Wellenlängenbereich zwischen 200 nm und 2 µm, insbesondere zwischen 400 nm und 1450 nm, bei einer jeweiligen Pulsdauer zwischen 1 fs und 1 ps, insbesondere zwischen 10 fs und 100 fs, und einer Wiederholungsfrequenz größer 10 kHz, insbesondere zwischen 1 MHz und 100 MHz, abgegeben werden. Insbesondere können dadurch unterhalb des Photodisruptionsregimes die Laserpulse erzeugt werden, was lediglich zu einer Veränderung des refraktiven Brechungsindex führt. Dadurch können, ohne einen invasiven Eingriff in die Kornea durchzuführen, zuverlässig das Verfahren und insbesondere die Veränderung des refraktiven Index durchgeführt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform werden beim Steuern des Lasers topografische und/oder pachymetrische und/oder morphologische Daten des optischen Elements, insbesondere des Auges, insbesondere der Kornea und/oder der Linse, berücksichtigt. Insbesondere können diese Daten beispielsweise bereits vor einer Behandlung bestimmt werden. Auf Basis dieser Daten können dann zuverlässig die Behandlung durchgeführt werden.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Laservorrichtung mit zumindest einem augenchirurgischen Laser und mit zumindest einer Steuereinrichtung für den oder die Laser, die ausgebildet ist, die Schritte des Verfahrens nach dem ersten Aspekt durchzuführen.
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Bevorzugt ist die Laservorrichtung als Rotationsscanner ausgebildet und weist hierzu beispielsweise eine Strahlablenkeinrichtung auf. Die Laservorrichtung ist ferner bevorzugt als augenchirurgische Behandlungsvorrichtung ausgebildet.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Laservorrichtung weist die Laservorrichtung eine Speichereinrichtung zur zumindest temporären Speicherung von zumindest einem Steuerdatensatz auf, wobei der oder die Steuerdatensätze Steuerdaten einzelner Laserpulse auf oder in dem optischen Element umfassen und mindestens eine Strahlablenkeinrichtung zur Strahlführung und/oder Strahlformung und/oder Strahlablenkung und/oder Strahlfokussierung eines Laserstrahls des Lasers umfasst. Die genannten Steuerdatensätze werden dabei üblicherweise anhand einer gemessenen Topographie und/oder Pachymetrie und/oder Morphologie des zu behandelnden optischen Elements, insbesondere der zu behandelnden Kornea oder Linse des krankhaft und/oder unnatürlich veränderten Bereichs innerhalb des optischen Elements erzeugt.
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Es kann dabei vorgesehen sein, dass die Laservorrichtung eine einzige Speichereinrichtung und eine einzige Steuereinrichtung aufweist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass unterschiedliche Speichereinrichtungen und Steuereinrichtungen innerhalb der Laservorrichtung ausgebildet sind, um eine entsprechende Steuerung des Lasers durchzuführen.
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Weitere Merkmale und deren Vorteile sind den Beschreibungen des ersten Erfindungsaspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des jeweils anderen Erfindungsaspekts anzusehen sind.
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Ein dritter Aspekt betrifft ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass die Laservorrichtung gemäß dem zweiten Erfindungsaspekt die Verfahrensschritte gemäß dem ersten Erfindungsaspekt ausführt. Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm gemäß dem dritten Erfindungsaspekt gespeichert ist.
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Weitere Merkmale und deren Vorteile sind den Beschreibungen des ersten und zweiten Erfindungsaspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen jedes Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des jeweils anderen Erfindungsaspekts anzusehen sind.
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Weitere Merkmale ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.
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Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Laservorrichtung;
- 2 eine schematische Draufsicht auf ein optisches Element; und
- 3 eine schematische Schnittansicht auf ein optisches Element.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Laservorrichtung 10 mit einem Laser 12 für beispielsweise die Behandlung eines Patienten, insbesondere für die Behandlung eines Auges 14 eines Patienten, wobei das Auge 14 nachfolgend auch als optisches Element bezeichnet wird. Die Laservorrichtung 10 ist somit vorliegend als augenchirurgische Behandlungsvorrichtung ausgebildet. Man erkennt, dass neben dem Laser 12 eine Steuereinrichtung 18 für den Laser 12 ausgebildet ist. Diese Ausgestaltungsform mit einer Steuereinrichtung 18 ist rein beispielhaft anzusehen. Es kann vorgesehen sein, dass die Laservorrichtung 10 auch eine Vielzahl, insbesondere mehr als zwei, Steuereinrichtungen 18 aufweist. Die Steuereinrichtung 18 kann beispielsweise gepulste Laserpulse 40 (s. 2) in einem vordefinierten Muster in das Auge 14 abgeben, beispielsweise in einen Bereich 16, wobei die Position des Bereichs 16 in diesem Ausführungsbeispiel derart gewählt ist, dass ein krankhafter und/oder unnatürlich veränderter Bereich innerhalb eines Stroma des Auges 14 umschlossen wird. Bei dem Bereich 16 handelt es sich somit um einen zu behandelnden Bereich 16.
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Des Weiteren erkennt man, dass der durch den Laser 12 erzeugte Laserstrahl 22 mittels einer Strahlablenkeinrichtung 24, wie zum Beispiel einem Scanner, insbesondere einem sogenannten Rotationsscanner, in Richtung des Auges 14 abgelenkt wird. Die Strahlablenkeinrichtung 24 wird ebenfalls durch die Steuereinrichtung 18 gesteuert, um beispielsweise Bestrahlungslinien 34, 38 (s. 2) zu erzeugen. Die Strahlablenkeinrichtung 24 kann beispielsweise einen oder auch zwei Spiegel aufweisen, welche zum Ablenken des auftreffenden Laserstrahls 22 ausgebildet sind.
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Bei dem dargestellten Laser 12 handelt es sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel um einen Laser 12, der die Laserpulse 40 in einem Wellenlängenbereich zwischen 200 nm und 2 µm, insbesondere zwischen 400 nm und 1450 nm, bei einer jeweiligen Pulsdauer zwischen 1 fs und 1 ps, insbesondere zwischen 10 fs und 100 fs, und einer Wiederholungsfrequenz größer 10 kHz, insbesondere zwischen 1 MHz und 100 MHz, abgigbt. Insbesondere können dadurch unterhalb des Photodisruptionsregimes die Laserpulse 40 erzeugt werden, was lediglich zu einer Veränderung des refraktiven Brechungsindex führt. Dadurch können, ohne einen invasiven Eingriff in beispielsweise eine Kornea durchzuführen, zuverlässig das Verfahren und insbesondere die Veränderung des refraktiven Brechungsindex durchgeführt werden.
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Die Steuereinrichtung 18 weist zudem eine Speichereinrichtung 28 zur zumindest temporären Speicherung von zumindest einem Steuerdatensatz auf, wobei der oder die Steuerdatensätze Steuerdaten zur Positionierung und/oder zur Fokussierung einzelner Laserpulse 34 in oder auf dem Auge 14 umfassen. Die Positionsdaten und/oder Fokussierungsdaten der einzelnen Laserpulse 40 werden anhand einer zuvor gemessenen Topographie und/oder Pachymetrie und/oder der Morphologie des Auges 14 und dem beispielsweise krankhaften und/oder unnatürlich veränderten Bereich innerhalb der Stroma des Auges 14 erzeugt.
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2 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Auge 14. Insbesondere zeigt die 2 den Bereich 16, welcher zu behandeln ist, sowie einen nicht zu behandelnden Bereich 20. Der zu behandelnde Bereich 16 ist in einen Kernbereich 30 aufgeteilt, welcher durch eine erste Bestrahlungslinie 34 begrenzt ist, sowie in einen Randbereich 36, welcher an einem äußeren Rand durch eine zweite Bestrahlungslinie 38 begrenzt ist sowie am inneren Rand durch die erste Bestrahlungslinie 34 begrenzt ist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass eine Vielzahl von ersten Laserpulsen 40 mit einer ersten Energiedichte 42 innerhalb eines vorgegebenen Energiebereichs und unterhalb eines Photodisruptionsregimes eines Polymermaterials 26 des Bereichs 16 des optischen Elements erzeugt werden. Es erfolgt ein Bestrahlen des Kernbereichs 30 mit den ersten Laserpulsen 40, wobei sich in Abhängigkeit davon ein refraktiver Brechungsindex des Polymermaterials 26 an jedem mit den ersten Laserpulsen 40 bestrahlten Bestrahlungspunkt verändert. Es wird eine Vielzahl von ersten Bestrahlungslinien 34 innerhalb des Kernbereichs 30 mittels einer Vielzahl von Bestrahlungspunkten erzeugt, wodurch eine erste optische Korrektur 44 (s. 3) im Kernbereich 30 erzeugt wird. Es erfolgt das Erzeugen einer Vielzahl von zweiten Laserpulsen 40 mit einer zweiten Energiedichte 46 innerhalb des Energiebereichs und unterhalb eines Photodisruptionsregimes des Polymermaterials 26 des Bereichs 16 des optischen Elements, wobei die zweite Energiedichte 46 unterschiedlich zur ersten Energiedichte 42 ist. Der Randbereich 36 wird mit den zweiten Laserpulsen 40 bestrahlt, wobei der Randbereich 36 den Kernbereich 30 zumindest bereichsweise umringt, und wobei sich in Abhängigkeit davon der refraktive Brechungsindex des Polymermaterials 26 an jedem mit den zweiten Laserpulsen 40 bestrahlten Bestrahlungspunkt verändert. Es wird eine Vielzahl von zweiten Bestrahlungslinien 38 innerhalb des Randbereichs 36 erzeugt, wodurch eine zur ersten optischen Korrektur 44 unterschiedliche zweite Korrektur 48 im Randbereich 36 erzeugt wird.
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Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die zweite optische Korrektur 48 im Randbereich 36 geringer erzeugt wird als die optische erste Korrektur 44 im Kernbereich 30. Ferner ist insbesondere gezeigt, dass die ersten Bestrahlungslinien 34 und/oder die zweiten Bestrahlungslinien 38 im Wesentlichen ringförmig im Bereich 16 erzeugt werden, wobei dabei insbesondere vorgesehen ist, dass die ersten Bestrahlungslinien 34 und/oder die zweiten Bestrahlungslinien 38 konzentrisch zueinander erzeugt werden.
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Ferner ist insbesondere vorgesehen, dass zumindest im Kernbereich 30 eine vordefinierte Korrektur des optischen Elements, insbesondere des Auges 14, durchgeführt wird. Ferner zeigt die 2, dass im Randbereich 36 von einem inneren Rand, welcher vorliegend durch die erste Bestrahlungslinie 34 begrenzt ist, und welcher dem Kernbereich 30 zugewandt ist, zu einem äußeren Rand, welcher vorliegend durch die zweite Bestrahlungslinie 38 begrenzt ist, und dem Kernbereich 30 abgewandt ist, unterschiedliche zweite Korrekturen 48 erzeugt werden. Insbesondere kann dabei am äußeren Rand des Randbereichs 36 eine geringere Korrektur erzeugt werden als am inneren Rand des Randbereichs 36.
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3 zeigt eine schematische Seitenansicht beziehungsweise Schnittansicht des Bereichs 16. Vorliegend ist insbesondere eine Art Schnittansicht des in 2 gezeigten Bereichs 16 gezeigt.
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Die 3 zeigt, dass ein Übergang von dem Kernbereich 30 zu dem Randbereich 36 in Abhängigkeit von zumindest einem die Laservorrichtung 10 limitierenden Parameter vorgegeben wird. Insbesondere, wenn die Laservorrichtung 10 bezüglich der Energiedichte 42, 46 ein entsprechendes Limit erreicht hat, so wird in den Randbereich 36 übergegangen, um dort mit einer geringeren Energiedichte 42, 46 eine weitere Korrektur, insbesondere die zweite optische Korrektur 48 durchzuführen. Somit kann im Randbereich 36 auch noch eine entsprechende Korrektur durchgeführt werden, was zu einer Verbesserung der Sichteinschränkung führen kann.
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Es kann dabei vorgesehen sein, dass beispielsweise der Randbereich 36 als Übergangszone von dem zu behandelnden Bereich 16 zu dem nicht zu behandelnden Bereich 20 genutzt wird.
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Ferner zeigt die 3, dass zumindest die erste Energiedichte 42 in Abhängigkeit vom jeweiligen Abstand der Bestrahlungspunkte zueinander und/oder in Abhängigkeit von jeweiligen Abständen der ersten Bestrahlungslinien 34 zueinander und/oder in Abhängigkeit von einer Laserpulsenergie der jeweiligen Laserpulse 40 eingestellt wird. Ferner kann für die Erzeugung der zweiten optischen Korrektur 48 zumindest eine Höhe der zweiten Bestrahlungslinie 38 unterschiedlich erzeugt werden als die Höhe der ersten Bestrahlungslinie 34 und/oder ein Abstand zwischen den zweiten Bestrahlungslinien 38 unterschiedlich erzeugt werden als ein Abstand der ersten Bestrahlungslinie 34 und/oder die Laserpulse 40 mit einer geringeren vordefinierten zweiten Energie für die zweiten Bestrahlungslinien 38 erzeugt werden als die Laserpulse 40 mit der vordefinierten ersten Energie für die ersten Bestrahlungslinien 34.
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Die 3 zeigt insbesondere, dass die Höhen der ersten Bestrahlungslinie 34 und der zweiten Bestrahlungslinie 38 im Wesentlichen gleich sind. Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass mittels des Verfahrens eine Axiconform des optischen Bereichs 16 erzeugt wird.
