DE102022103899A1

DE102022103899A1 - Behandlungsvorrichtung für eine Augenbehandlung, Verfahren, Computerprogramm und computerlesbares Medium

Info

Publication number: DE102022103899A1
Application number: DE102022103899.8A
Authority: DE
Inventors: Samuel Arba Mosquera; Shwetabh Verma
Original assignee: Schwind Eye Tech Solutions GmbH
Current assignee: Schwind Eye Tech Solutions GmbH
Priority date: 2022-02-18
Filing date: 2022-02-18
Publication date: 2023-08-24
Also published as: US20230263664A1; CN116616996A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Behandlungsvorrichtung (1) für eine Augenbehandlung, wenigstens aufweisend: zumindest eine Laserstrahlenquelle (2), eingerichtet zur Emission von Laserpulsen (3), zumindest eine Strahlenaustrittseinrichtung (4), die dazu eingerichtet ist, die jeweiligen Laserpulse (3), mit einem vorbestimmten Laserpulsquerschnittsprofil (5) auf jeweilige Auftreffpositionen (6) in einer Behandlungsfläche (7) eines vorgegebenen Behandlungsvolumens (8) eines zu behandelnden Auges (9) zu leiten, eine Steuereinrichtung (10), die dazu eingerichtet ist, Koordinaten (13) der jeweiligen Auftreffpositionen (6) in der Behandlungsfläche (7) nach zumindest zwei vorbestimmten Koordinatenermittlungsverfahren für das vorgegebene Behandlungsvolumen (8) und das vorbestimmte Laserpulsquerschnittsprofil (5) zu ermitteln. Die Steuereinrichtung (10) ist dazu eingerichtet, nach einem vorbestimmten Rauhigkeitermittlungsverfahren für die zumindest zwei Koordinatenermittlungsverfahren jeweilige zu erwartende, koordinatenermittlungsverfahrensabhängige Behandlungsrauhigkeiten des Behandlungsvolumens (8) zu ermitteln, das vorbestimmte Koordinatenermittlungsverfahren einer kleinsten zu erwartenden, koordinatenermittlungsverfahrensabhängigen Behandlungsrauhigkeit als einzustellendes Koordinatenermittlungsverfahren zu bestimmen, und die Koordinaten (13) der jeweiligen Auftreffpositionen (6) nach dem einzustellendem Koordinatenermittlungsverfahren in der zumindest einen Strahlenaustrittseinrichtung (4) einzustellen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Behandlungsvorrichtung für eine Augenbehandlung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Steuern der Behandlungsvorrichtung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 12, ein Computerprogramm gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 14 und ein computerlesbares Medium gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 15.
Behandlungsvorrichtungen und Verfahren zur Steuerung von ophthalmologischen Lasern zur Korrektur einer optischen Fehlsichtigkeit und/oder krankhaft oder unnatürlich veränderten Bereichen der Hornhaut (Kornea) sind im Stand der Technik bekannt. Dabei können zum Beispiel ein gepulster Laser und eine Strahlfokussierungseinrichtung so ausgebildet sein, dass Laserpulse in einem innerhalb des organischen Gewebes gelegenen Fokus eine Photodisruption und/oder Photoablation bewirken, um ein Gewebe, insbesondere ein Gewebelentikel, aus der Hornhaut zu entfernen.
Bei der Durchführung von Ablationsverfahren ist es gewünscht, dass eine Oberflächenrauhigkeit von Flächen eines aus dem Gewebe abgetragenen Volumens minimal ist. Die Oberflächenrauhigkeit eines mittels Laserpulsen abgetragenen Behandlungsvolumens wird durch mehrere Parameter der Laserbehandlung beeinflusst. Die Oberflächenrauhigkeit hängt beispielsweise von einem Laserpulsquerschnittsprofil der Laserpulse ab, welche zum Abtragen des Behandlungsvolumens verwendet werden. Das Laserpulsquerschnittsprofil beschreibt eine radiale Intensitätsverteilung der Bestrahlung der Laserpulse, ausgehend von einem Zentrum. Des Weiteren hängt die Oberflächenrauhigkeit von einem Muster ab, welches die Koordinaten der Auftreffpunkte der Laserpulse in einer Abtragungsfläche des Abtragungsvolumens bilden.
Die CN 1528256 A offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Laserpulsablation von Hornhautgewebe mit Schichtabtastung. In dem Verfahren werden durch die Vorrichtung Laserpulse erzeugt, wobei das Hornhautgewebe mit hoher Geschwindigkeit mit den Laserpulsen in zwei Richtungen abgetastet wird, um bestimmte Punkte auf dem Hornhautgewebe innerhalb eines eingestellten Aktionsbereichs gemäß einem durch ein Programm eingestellten Algorithmus zu erreichen.
In der Veröffentlichung Verma, S., Hesser, J., & Arba-Mosquera, S. (2017). Optimum laser beam characteristics for achieving smoother ablations in laser vision correction. Investigative ophthalmology & visual science, 58(4), 2021-2037. wurde ein Simulationsmodell für die Simulation eines Schuss-für-Schuss-Abtragsverfahrens entworfen. Die Auswirkungen von Laserstrahleigenschaften wie Super-Gauß-Ordnung, Abschneideradius, Spotgeometrie, Spotüberlappung und Gittergeometrie wurden auf ihren Einfluss auf eine Glätte des Abtrags getestet.
Die bekannten Verfahren ermöglichen eine Reduzierung der Oberflächenrauhigkeit von Flächen für bestimmte Behandlungsmethoden. Jedoch nimmt die Oberflächenrauhigkeit der Flächen abgetragener Behandlungsvolumina mit einer zunehmenden Abtragungstiefe weiterhin zu.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Behandlungsvorrichtung bereitzustellen, welche eine Abtragung von Behandlungsvolumen mit einer reduzierten Oberflächenrauhigkeit ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Behandlungsvorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1, das erfindungsgemäße Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 12, das erfindungsgemäße Computerprogramm gemäß den Merkmalen des Anspruchs 14 und das erfindungsgemäße computerlesbare Medium gemäß den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen jedes Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen der jeweils anderen Erfindungsaspekte anzusehen sind.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Behandlungsvorrichtung für eine Augenbehandlung. Es ist vorgesehen, dass die Behandlungsvorrichtung zumindest eine Laserstrahlenquelle aufweist, die zur Emission von Laserpulsen eingerichtet ist. Die Behandlungsvorrichtung weist zumindest eine Strahlenaustrittseinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, die jeweiligen Laserpulse mit einem vorbestimmten Laserpulsquerschnittsprofil auf jeweilige Auftreffpositionen in einer Behandlungsfläche eines vorgegebenen Behandlungsvolumens eines zu behandelnden Auges zu leiten.
Die Behandlungsvorrichtung weist eine Steuereinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, die Koordinaten der jeweiligen Auftreffpositionen der Laserpulse in der Behandlungsfläche nach zumindest zwei vorbestimmten Koordinatenermittlungsverfahren für das vorgegebene Behandlungsvolumen und das vorbestimmte Laserpulsquerschnittsprofil zu ermitteln. Mit anderen Worten ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die Koordinaten bereitzustellen, auf welche die jeweiligen Laserpulse in der Behandlungsfläche des vorgegebenen Behandlungsvolumens geführt werden, um das vorgegebene Behandlungsvolumen abzutragen. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, die Koordinaten nach den zumindest zwei Koordinatenermittlungsverfahren in Abhängigkeit von dem vorgegebenen Laserpulsquerschnittsprofil durchzuführen. Die Koordinatenermittlungsverfahren sind derart ausgelegt, dass sie die Steuereinrichtung zur Bereitstellung der Koordinaten der jeweiligen Auftreffpositionen der Laserpulse in der Behandlungsfläche für das vorgegebene Laserpulsquerschnittsprofil anleiten. Die vorbestimmten Koordinatenermittlungsverfahren können beispielsweise jeweilige Muster und/oder Algorithmen beschreiben, welche eine Festlegung der Koordinaten für das Behandlungsvolumen vorgeben. Die Koordinaten, welche durch die jeweiligen Koordinatenermittlungsverfahren ermittelt sind, können sich voneinander unterscheiden, sodass durch die zumindest zwei Koordinatenermittlungsverfahren zumindest zwei jeweilige Koordinatensätze der Koordinaten bereitgestellt sein können.
Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, nach einem vorbestimmten Rauhigkeitsermittlungsverfahren für die zumindest zwei Koordinatenermittlungsverfahren, jeweilige für das vorgegebene Behandlungsvolumen zu erwartende koordinatenermittlungsverfahrensabhängige Behandlungsrauhigkeiten des Behandlungsvolumens zu ermitteln. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, für die zumindest zwei durch die jeweiligen Koordinatenermittlungsverfahren ermittelten Koordinatensätze nach dem vorbestimmten Rauhigkeitermittlungsverfahren zu ermitteln, welche Behandlungsrauhigkeit das Behandlungsvolumen aufweist, nachdem die Laserpulse auf die Koordinaten der jeweiligen Auftreffpositionen geführt wurden, um das Behandlungsvolumen abzutragen. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, Simulationen als das vorbestimmte Rauhigkeitermittlungsverfahren durchführen, welche den Abtrag des Behandlungsvolumens und eine sich ergebende Oberfläche des Behandlungsvolumens simulieren. Die Behandlungsrauhigkeit kann beispielsweise als Mittenrauhwert, quadratische Rauheit oder gemittelte Rautiefe der Oberflächen, welche das Behandlungsvolumen aufweist, angegeben sein.
Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, das Koordinatenermittlungsverfahren einer kleinsten zu erwartenden koordinatenermittlungsverfahrensabhängigen Behandlungsrauhigkeit als das einzustellende Koordinatenermittlungsverfahren zu bestimmen und die Koordinaten der jeweiligen Auftreffpositionen nach dem einzustellenden Koordinatenermittlungsverfahren in der zumindest einen Strahlenaustrittseinrichtung einzustellen. Mit anderen Worten ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die zu erwartenden koordinatenermittlungsverfahrensabhängigen Behandlungsrauhigkeiten, welche sich für die Koordinatensätze der jeweiligen Koordinatenermittlungsverfahren ergeben, miteinander zu vergleichen, um zu ermitteln welches der Koordinatenermittlungsverfahren zu Koordinaten führt, welche zu einer minimalen Behandlungsrauhigkeit des Behandlungsvolumens führen. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, die Koordinaten des Koordinatenermittlungsverfahrens der kleinsten zu erwartenden koordinatenermittlungsverfahrensabhängigen Behandlungsrauhigkeit in der zumindest einen Strahlenaustrittseinrichtung vor der Augenbehandlung einzustellen, um die Laserpulse auf die zugehörigen Koordinaten zu führen.
Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, das Rauhigkeitermittlungsverfahren vor der Durchführung des Ablationsverfahrens durchzuführen. Mit anderen Worten ist es vorgesehen dass durch die Steuereinrichtung vor der Durchführung der Augenbehandlung ermittelt wird, welches der zumindest zwei Koordinatenermittlungsverfahren eine Abtragung des Behandlungsvolumens mit der geringsten Oberflächenrauhigkeit ermöglicht. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, die nach dem einzustellendem Koordinatenermittlungsverfahren ermittelten Koordinaten in der Strahlenaustrittseinrichtung einzustellen, damit die Laserpulse bei der Durchführung der Augenbehandlung auf die mittels des einzustellendem Koordinatenermittlungsverfahren ermittelten Koordinaten geleitet werden. Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass vor der Durchführung der Augenbehandlung mittels einer Berechnung oder Simulation das passende, einzustellende Koordinatenermittlungsverfahren ermittelt wird.
Die Erfindung umfasst auch Weiterbildungen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, vor der Augenbehandlung nach einem vorbestimmten Profilermittlungsverfahren für zumindest zwei potentielle Laserpulsquerschnittsprofile der Laserpulse jeweilige für das vorgegebene Behandlungsvolumen zu erwartende profilabhängige Behandlungsrauhigkeiten des Behandlungsvolumens zu ermitteln. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass durch die Steuereinrichtung nach dem vorbestimmten Profilermittlungsverfahren ermittelt wird, zu welcher jeweiligen profilabhängigen Behandlungsrauhigkeit des Behandlungsvolumens die zumindest zwei potentiellen Laserpulsquerschnittsprofile der Laserpulse führen. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, das Laserpulsquerschnittsprofil einer kleinsten zu erwartenden profilabhängigen Behandlungsrauhigkeit als das vorbestimmte Laserpulsquerschnittsprofil der Laserpulse zu bestimmen und das vorbestimmte Laserpulsquerschnittsprofil in der zumindest einen Strahlenaustrittseinrichtung einzustellen. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, das Laserpulsquerschnittsprofil der Laserpulse zu ermitteln, welches zu einer minimalen profilabhängigen Behandlungsrauhigkeit des Behandlungsvolumens führt. Die profilabhängige Behandlungsrauhigkeit kann beispielsweise durch Simulationen ermittelt werden. Durch die Weiterbildung der Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass durch eine Wahl des geeignetsten Laserpulsquerschnittsprofils ein Anteil der Oberflächenrauhigkeit, welcher auf das Laserpulsquerschnittsprofil zurückzuführen ist, reduziert werden kann. Die Ermittlung des vorgegebenen Laserpulsquerschnittsprofils kann vor der Auswahl des Koordinatenermittlungsverfahrens erfolgen, sodass das geeignete Koordinatenermittlungsverfahren für das vorgesehene Laserpulsquerschnittsprofil erfolgen kann, für welches eine minimale profilabhängige Behandlungsrauhigkeit des Behandlungsvolumens ermittelt ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, vor der Augenbehandlung nach zumindest zwei vorbestimmten Jitterverfahren jeweilige variierte Koordinatensätze, umfassend variierte Koordinaten der jeweiligen Auftreffpositionen aus den Koordinaten zu ermitteln, wobei die variierten Koordinaten der variierten Koordinatensätze um jeweilige Jitterverschiebungen gegenüber den Koordinaten der Koordinatensätze der jeweiligen Auftreffpositionen in der Behandlungsfläche verschoben sind. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, nach einem vorbestimmten Jitterrauhigkeitsermittlungsverfahren für die jeweiligen variierten Koordinatensätze zu erwartende jitterabhängige Behandlungsrauhigkeiten des Behandlungsvolumens zu ermitteln und die Koordinaten durch die variierten Koordinaten des variierten Koordinatensatzes einer kleinsten zu erwartenden jitterabhängigen Behandlungsrauhigkeit zu ersetzen. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass die Steuereinrichtung zur Durchführung der zumindest zwei Jitterverfahren eingerichtet ist. Die zumindest zwei Jitterverfahren können jeweilige Jitterverschiebungen der Koordinaten der jeweiligen Auftreffpositionen vorgeben. Die Jitterverschiebungen können plan in der Behandlungsfläche liegen und periodische und/oder zufällige Anteile umfassen. Dadurch sind die variierten Koordinaten von den ursprünglichen Koordinaten der Auftreffpositionen um die jeweiligen Jitterverschiebungen in der Behandlungsfläche verschoben. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, die durch die jeweiligen Jitterverfahren erzeugten variierten Koordinatensätze, welche die variierten Koordinaten umfassen, nach dem vorbestimmten Jitterrauhigkeitsermittlungsverfahren auszuwerten, wobei für die jeweiligen variierten Koordinatensätze jeweilige jitterabhängige Behandlungsrauhigkeiten ermittelt werden. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, zu ermitteln welcher der variierten Koordinatensätze zu einer minimalen jitterabhängigen Behandlungsrauhigkeit des Behandlungsvolumens führt. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, das Jitterverfahren, welches zu der minimalen jitterabhängigen Behandlungsrauhigkeit führt, zur Durchführung des Augenbehandlungsverfahrens anzuwenden. Zumindest eines der Jitterverfahren kann vorsehen, dass keine Jitterverschiebungen erfolgen. Dadurch kann die Steuereinrichtung ermitteln, ob eine Variation der Koordinaten die Rauhigkeit beeinflusst und von einer Variation der Koordinaten absehen, wenn für das Jitterverfahren, welches keine Jitterverschiebungen vorsieht, zu der minimalen jitterabhängigen Behandlungsrauhigkeit des Behandlungsvolumens führt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die zumindest zwei vorbestimmten Koordinatenermittlungsverfahren zumindest ein vorgegebenes Ditheringverfahren umfassen. Das Ditheringverfahren kann beispielsweise eine jeweilige Ditheringmatrix vorgeben. Die Ditheringmatrix ist auch als Indexmatrix, Bayermatrix oder Threshold Map bekannt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die zumindest zwei vorbestimmten Koordinatenermittlungsverfahren zumindest eines der folgenden vorbestimmten Ditheringverfahren umfassen: Floyd-Steinberg, Thresholding, Random dithering, Ordered dithering, Bayer matrix, Minimized average error, Stucki dithering, Burkes dithering, Sierra dithering, Two-row Sierra, Filter Lite, Atkinson dithering, oder Gradient-based error-diffusion dithering. Mit anderen Worten ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, zumindest eines der vorgenannten Ditheringverfahren als Koordinatenermittlungsverfahren zur Ermittlung der Koordinaten der jeweiligen Auftreffpositionen der Laserpulse in der Behandlungsfläche anzuwenden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die zumindest zwei potentiellen Laserpulsquerschnittsprofile zumindest ein Gaußquerschnittsprofil umfassen. Mit anderen Worten handelt es sich bei zumindest einem der Laserpulsquerschnittsprofile um ein Laserpulsquerschnittsprofil, das eine Gaußverteilung einer Intensität des Laserpulses über den Querschnitt beschreibt. Mit weiteren anderen Worten ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die Strahlenaustrittseinrichtung zur Erzeugung eines Laserpulses anzusteuern, welcher das Gaußquerschnittsprofil aufweist.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor dass die zumindest zwei potentiellen Laserpulsquerschnittsprofile zumindest ein Pinholequerschnittsprofil umfassen. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass zumindest eines der zwei Laserpulsquerschnittsprofile auf eine vorbestimmte Pinholebreite beschnitten ist. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass bei zumindest einem Laserpulsquerschnittsprofil eine Profilbreite auf eine Pinholebreite beschränkt ist. Dabei kann ein Verlauf des Profils ab einem vorbestimmten Abstand eine Intensität eines Werts von 0 aufweisen. Mit weiteren anderen Worten ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die Strahlenaustrittseinrichtung zur Erzeugung eines Laserpulses anzusteuern, welcher ein Laserpulsquerschnittsprofil aufweist, das zumindest in einer Richtung auf eine Pinholebreite beschränkt ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die zumindest zwei potentiellen Laserpulsquerschnittsprofile verschiedene Halbwertsbreiten aufweisen. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass sich die zumindest zwei Laserpulsquerschnittsprofile in ihren Halbwertsbreiten voneinander unterscheiden. Mit weiteren anderen Worten ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die Strahlenaustrittseinrichtung zur Ausgabe von Laserpulsen anzusteuern, deren Laserpulsquerschnittsprofile sich in ihrer Halbwertsbreite voneinander unterscheiden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass sich die zumindest zwei potentiellen Laserpulsquerschnittsprofile in ihren maximalen Bestrahlungen voneinander unterscheiden. Mit anderen Worten ist es vorgesehen dass die zumindest zwei Laserpulsquerschnittsprofile verschiedene maximale Bestrahlungen aufweisen. Mit weiteren anderen Worten ist es vorgesehen, dass sich die Bestrahlungen (radiant exposure) der zumindest zwei Laserpulsquerschnittsprofile in ihren Maximalwerten voneinander unterscheiden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die zumindest zwei Jitterverfahren zumindest ein zufallsbasiertes Jitterverfahren umfassen. Mit anderen Worten ist zumindest eines der Jitterverfahren ein zufallsbasiertes Jitterverfahren. Das zufallsbasierte Jitterverfahren kann auch als Random Jitter bezeichnet werden. Das zufallsbasierte Jitterverfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die erzeugten Jitterverschiebungen eine Normalverteilung aufweisen. Mit weiteren anderen Worten ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, zumindest ein zufallsbasiertes Jitterverfahren zur Generierung der Jitterverschiebungen der Koordinaten der jeweiligen Auftreffpositionen der Laserpulse in der Behandlungsfläche anzuwenden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die zumindest zwei Jitterverfahren zumindest ein deterministisches Jitterverfahren umfassen. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass zumindest eines der Jitterverfahren ein deterministisches Jitterverfahren zur Erzeugung deterministischer Jitterverschiebungen ist. Das deterministische Jitterverfahren kann beispielsweise Jitterverschiebungen generieren, welche einen periodischen Anteil umfassen. Mit weiteren anderen Worten ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, zumindest ein deterministisches Jitterverfahren zur Generierung der Jitterverschiebungen der Koordinaten der jeweiligen Auftreffpositionen der Laserpulse in der Behandlungsfläche anzuwenden.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Behandlungsvorrichtung durch eine Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet das Verfahren zum Steuern einer Behandlungsvorrichtung durchzuführen. Die Steuereinrichtung kann zum Beispiel als Steuerchip, Steuergerät oder Anwenderprogramm („App“) ausgestaltet sein. Die Steuereinrichtung kann vorzugsweise eine Prozessoreinrichtung aufweisen und/oder einen Datenspeicher. Unter einer Prozessoreinrichtung wird ein Gerät oder eine Gerätekomponente zur elektronischen Datenverarbeitung verstanden. Die Prozessoreinrichtung kann zum Beispiel mindestens einen Mikrocontroller und/oder mindestens einen Mikroprozessor aufweisen. Auf dem optionalen Datenspeicher und/oder einem computerlesbaren Medium kann vorzugsweise ein Computerprogramm zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens abgelegt sein. Das Computerprogramm kann dann dazu ausgelegt sein, bei Ausführung durch die Prozessoreinrichtung die Steuereinrichtung dazu zu veranlassen, eine der oben beschriebenen Ausführungsformen eines oder beider erfindungsgemäßer Verfahren durchzuführen.
Die Steuereinrichtung ist zur Steuerung der Behandlungsvorrichtung eingerichtet. Das Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte.
In einem Schritt erfolgt vor der Durchführung der Behandlung ein Ermitteln von Koordinaten jeweiliger Auftreffpositionen in einer Behandlungsfläche für ein vorgegebenes Behandlungsvolumen und ein vorbestimmtes Laserpulsquerschnittsprofil nach einem vorbestimmten Koordinatenermittlungsverfahren. Mit anderen Worten ist es vorgesehen dass durch die Steuereinrichtung die Koordinaten ermittelt werden, welche die jeweiligen Auftreffpositionen des Laserpulses in der Behandlungsfläche für das vorgegebene Behandlungsvolumen aufweisen. Die Ermittlung der Koordinaten erfolgt unter Berücksichtigung des vorbestimmten Laserpulsquerschnittsprofils, welches die Laserpulse aufweisen. Die Ermittlung der Koordinaten der jeweiligen Auftreffpositionen erfolgt nach dem vorbestimmten Koordinatenermittlungsverfahren, welches beispielsweise eine Ditheringmatrix vorgibt, um die Koordinaten der Auftreffpositionen der Laserpulse in der Behandlungsfläche zu bestimmen.
In einem weiteren Schritt erfolgt ein Ermitteln jeweiliger für das vorgegebene Behandlungsvolumen zu erwartender, koordinatenermittlungsverfahrensabhängige Behandlungsrauhigkeiten des Behandlungsvolumens nach einem vorbestimmten Rauhigkeitrermittlungsverfahren für die zumindest zwei Koordinatenermittlungsverfahren.
Anschließend erfolgt ein Bestimmen des Koordinatenermittlungsverfahrens einer kleinsten zu erwartenden, koordinatenermittlungsverfahrensabhängigen Behandlungsrauhigkeit als das vorbestimmte Koordinatenermittlungsverfahren. Mit anderen Worten wird das Koordinatenermittlungsverfahren ermittelt, das Koordinaten erzeugt, welche zu der kleinsten zu erwartenden, koordinatenermittlungsverfahrensabhängigen Behandlungsrauhigkeit führen.
In einem weiteren Schritt erfolgt eine Ansteuerung der Strahlenaustrittseinrichtung durch die Steuereinrichtung. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass die Strahlenaustrittseinrichtung durch die Steuereinrichtung angesteuert wird, wodurch die Laserpulse auf die jeweiligen Auftreffpositionen in der Behandlungsfläche geführt werden. Das Einstellen der Koordinaten in der Strahlenaustrittseinrichtung kann sequenziell erfolgen, sodass die Strahlenaustrittseinrichtung nach Abgabe eines jeweiligen der Pulse auf die jeweiligen Auftreffpositionen nacheinander eingestellt werden kann.
Weitere Merkmale und deren Vorteile sind den Beschreibungen des ersten Erfindungsaspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen jedes Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des jeweils anderen Erfindungsaspekts anzusehen sind.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Verfahren zumindest die folgenden Schritte umfasst. Ein Ermitteln der jeweiligen für das vorgegebene Behandlungsvolumen zu erwartenden profilabhängigen Behandlungsrauhigkeit des Behandlungsvolumens für die zumindest zwei potentiellen Laserpulsquerschnittsprofile nach dem vorbestimmten Profilermittlungsverfahren durch die Steuereinrichtung. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass durch die Steuereinrichtung vor der Durchführung des Behandlungsverfahrens ermittelt wird, zu welcher profilabhängigen Behandlungsrauhigkeit die Verwendung der jeweiligen zumindest zwei Laserpulsquerschnittsprofile der Laserpulse führt. In einem weiteren Schritt ist es vorgesehen, dass durch die Steuereinrichtung das Laserpulsquerschnittsprofil ermittelt wird, für welches sich die kleinste zu erwartende profilabhängige Behandlungsrauhigkeit ergibt. Dieses Laserpulsquerschnittsprofil wird als das vorbestimmte Laserpulsquerschnittsprofil für das Behandlungsverfahren eingestellt. Mit anderen Worten wird das Laserpulsquerschnittsprofil, welches zu der minimalen profilabhängigen Behandlungsrauhigkeit führt zur Durchführung der Behandlung ermittelt und in der Strahlenaustrittseinrichtung eingestellt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Verfahren zumindest die folgenden Schritte umfasst. Ein Ermitteln jeweiliger variierter Koordinatensätze, umfassend variierte Koordinaten der Koordinaten nach zumindest zwei Jitterverfahren durch die Steuereinrichtung, wobei die variierten Koordinaten der variierten Koordinatensätze um jeweilige Jitterverschiebungen in der Behandlungsfläche gegenüber den Koordinaten in der Behandlungsfläche verschoben sind. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass vor der Durchführung des Behandlungsverfahrens die Koordinaten des Koordinatensatzes, gemäß der zumindest zwei Jitterverfahren variiert wird, um die variierten Koordinaten der variierten Koordinatensätze zu generieren. Es erfolgt ein Ermitteln der jeweiligen für das vorgegebene Behandlungsvolumen zu erwartenden jitterabhängigen Behandlungsrauhigkeiten des Behandlungsvolumens für die Koordinatensätze nach dem vorbestimmten Jitterrauhigkeitsermittlungsverfahren. Mit anderen Worten werden die jitterabhängigen Behandlungsrauhigkeiten für die jeweiligen variierten Koordinatensätze ermittelt. Dadurch kann ermittelt werden, zu welcher jitterabhängigen Behandlungsrauhigkeit eine Anwendung der jeweiligen Jitterverfahren führen würde. In einem weiteren Schritt ist es vorgesehen, dass die Koordinaten durch die variierten Koordinaten des Koordinatensatzes der kleinsten zu erwartenden jitterabhängigen Behandlungsrauhigkeit ersetzt werden.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass eine Steuereinrichtung die Verfahrensschritte gemäß dem zweiten Erfindungsaspekt ausführt.
Weitere Merkmale und deren Vorteile sind den Beschreibungen des ersten und des zweiten Erfindungsaspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen jedes Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des jeweils anderen Erfindungsaspekts anzusehen sind.
Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm gemäß dem dritten Erfindungsaspekt gespeichert ist.
Weitere Merkmale und deren Vorteile sind den Beschreibungen des ersten des zweiten und des dritten Erfindungsaspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen jedes Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des jeweils anderen Erfindungsaspekts anzusehen sind.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen. Dabei zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer Behandlungsvorrichtung für eine Augenbehandlung;
2 eine schematische Darstellung von zwei Mustern;
3 eine schematische Darstellung einer Verschiebung der Koordinaten um Jitterverschiebungen;
4 eine schematische Darstellung möglicher Laserpulsquerschnittsprofile; und
5 eine schematische Darstellung eines Ablaufs eines Verfahrens zum Steuern der Behandlungsvorrichtung.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Behandlungsvorrichtung für eine Augenbehandlung. Die Behandlungsvorrichtung 1 weist zumindest eine Laserstrahlenquelle 2 auf, welche dazu eingerichtet sein kann, Laserpulse 3 zu emittieren. Die Behandlungsvorrichtung 1 kann zusätzlich zumindest eine Strahlenaustrittseinrichtung 4 aufweisen, welche dazu eingerichtet sein kann, die jeweiligen Laserpulse 3 mit einem vorbestimmten Laserpulsquerschnittsprofil 5 auf jeweilige Auftreffpositionen 6 auf eine Behandlungsfläche 7 eines vorgegebenen Behandlungsvolumens 8 eines zu behandelnden Auges 9 zu führen. Die Behandlungsvorrichtung 1 kann eine Steuereinrichtung 10 aufweisen, die dazu eingerichtet sein kann, die Strahlenaustrittseinrichtung 4 und die Laserstrahlenquelle 2 zum Abtragen des Behandlungsvolumens 8 anzusteuern. Es kann vorgesehen sein, dass das Abtragen des Behandlungsvolumens 8 bevorzugt derart erfolgt, dass Seitenflächen 11 des Behandlungsvolumens 8 und eine Grundfläche 12 des Behandlungsvolumens 8 eine minimale Oberflächenrauhigkeit aufweisen. Die Oberflächenrauhigkeit der Seitenflächen 11 des Behandlungsvolumens 8 und die Oberflächenrauhigkeit der Grundfläche 12 des Behandlungsvolumens 8 können als Behandlungsrauhigkeit des Behandlungsvolumens 8 zusammengefasst sein. Die Behandlungsrauhigkeit des Behandlungsvolumens 8 kann von mehreren Faktoren abhängen. Um die Behandlungsrauhigkeit des Behandlungsvolumens 8 insgesamt minimieren zu können, kann es daher erforderlich sein, die einzelnen Parameter, welche die Oberflächenrauhigkeit beeinflussen, individuell zu optimieren.
Die Oberflächenrauhigkeit kann von dem Laserpulsquerschnittsprofil 5 der Laserpulse 3 abhängen. Durch die Wahl des vorbestimmten Laserpulsquerschnittsprofils 5 ist es somit möglich, die Behandlungsrauhigkeit zu reduzieren. Die Steuereinrichtung 10 kann dazu eingerichtet sein, vor der Augenbehandlung nach einem vorbestimmten Profilermittlungsverfahren für zumindest zwei potentielle Laserpulsquerschnittsprofile 5 der Laserpulse 3 jeweilige für das vorgegebene Behandlungsvolumen 8 zu erwartende, profilabhängige Behandlungsrauhigkeiten des Behandlungsvolumens 8 zu ermitteln. Mit anderen Worten können in der Steuereinrichtung 10 zumindest zwei Laserpulsquerschnittsprofile 5 gespeichert sein, welche die durch die Behandlungsvorrichtung 1 erzeugten Laserpulse 3 aufweisen können. Die Laserpulsquerschnittsprofile 5 können beispielsweise ein Gaußprofil umfassen. Die Laserpulsquerschnittsprofile 5 können eine Intensitätsverteilung der jeweiligen Laserpulse 3 über einen Radius der Laserpulse 3 beschreiben. In Abhängigkeit von den Laserpulsquerschnittsprofile 5 der jeweiligen Laserpulse 3 können sich jeweilige Behandlungsrauhigkeiten des Behandlungsvolumens 8 ergeben. Die Steuereinrichtung 10 kann dazu eingerichtet sein, nach dem vorbestimmten Profilermittlungsverfahren für die zumindest zwei potentiellen Laserpulsquerschnittsprofile 5 der Laserpulse 3, jeweilige für das vorgegebene Behandlungsvolumen 8 zu erwartende profilabhängige Behandlungsrauhigkeiten des Behandlungsvolumens 8 zu ermitteln. Mit anderen Worten kann die Steuereinrichtung 10 dazu eingerichtet sein, nach dem vorbestimmten Profilermittlungsverfahren für die zumindest zwei potentiellen Laserpulsquerschnittsprofile 5 die jeweiligen profilabhängigen Behandlungsrauhigkeiten des Behandlungsvolumens 8 zu ermitteln, welche sich bei der Wahl des jeweiligen Laserpulsquerschnittsprofile 5 ergeben würden. Die Steuereinrichtung 10 kann dazu eingerichtet sein, das Laserpulsquerschnittsprofil 5 der kleinsten zu erwartenden profilabhängigen Behandlungsrauhigkeit als das vorbestimmte Laserpulsquerschnittsprofil 5 zu ermitteln und das vorbestimmte Laserpulsquerschnittsprofile 5 in der zumindest einen Strahlenaustrittseinrichtung 4 während des Behandlungsverfahrens einzustellen.
Mögliche der Laserpulsquerschnittsprofile 5 sind in 4 gezeigt. Diese können sich in ihren maximalen Bestrahlungen 14, ihren Verläufen, und/oder ihren Halbwertsbreiten 18 voneinander unterscheiden. Es kann vorgesehen sein, dass die Laserpulsquerschnittsprofile 5 durch eine Blende seitlich beschränkt sein können. Dadurch können Randbereiche, welche außerhalb eines gewählten Abstands zu Zentrum liegen, entfernt werden. Folglich können die Laserpulsquerschnittsprofile 5 auf eine Pinholebreite 19 beschränkt sein.
Die Steuereinrichtung 10 kann dazu eingerichtet sein, die Koordinaten 13 der jeweiligen Auftreffpositionen 6 der Laserpulse 3 in der Behandlungsfläche 7 nach zumindest zwei vorbestimmten Koordinatenermittlungsverfahren für das vorgegebene Behandlungsvolumen 8 und das vorbestimmte Laserpulsquerschnittsprofil 5 zu ermitteln. Die zumindest zwei Koordinatenermittlungsverfahren können Matrizen umfassen, welche eine Ermittlung der Koordinaten 13 der jeweiligen Auftreffpositionen 6 in der Behandlungsfläche 7 ermöglichen können. Die Koordinatenermittlungsverfahren können beispielsweise die folgenden Verfahren umfassen: Floyd-Steinberg, Thresholding, Random dithering, Ordered dithering, Bayer matrix, Minimized average error, Stucki dithering, Burkes dithering, Sierra dithering, Two-row Sierra, Filter Lite, Atkinson dithering, oder Gradient-based error-diffusion dithering.
Durch die jeweiligen Koordinatenermittlungsverfahren können unterschiedliche Koordinatensätze der jeweiligen Koordinaten 13 der Auftreffpositionen 6 in der Behandlungsfläche 7 ermittelt werden. Die koordinatenermittlungsverfahrensabhängigen Behandlungsrauhigkeiten, die daraus für das Behandlungsvolumen 8 resultieren, können sich voneinander unterscheiden. Es kann somit erforderlich sein, die durch die Wahl des Koordinatenermittlungsverfahrens beeinflusste Behandlungsrauhigkeit zu minimieren.
Es kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung 10 dazu eingerichtet ist, vor der Durchführung des Behandlungsverfahrens nach einem vorbestimmten Ditheringrauhigkeitsermittlungsverfahren, die für die zumindest zwei Koordinatenermittlungsverfahren für das vorgegebene Behandlungsvolumen 8 zu erwartenden koordinatenermittlungsverfahrensabhängigen Behandlungsrauhigkeiten des Behandlungsvolumens 8 zu ermitteln. Mit anderen Worten ist die Steuereinrichtung 10 dazu eingerichtet, zu ermitteln, welche koordinatenermittlungsverfahrensabhängige Behandlungsrauhigkeiten sich für die jeweiligen Koordinatenermittlungsverfahren bei einer Durchführung der Behandlung ergeben würden. Die Steuereinrichtung 10 kann dazu eingerichtet sein, die koordinatenermittlungsverfahrensabhängigen Behandlungsrauhigkeiten der jeweiligen Koordinatenermittlungsverfahren miteinander zu vergleichen und das Koordinatenermittlungsverfahren einer kleinsten zu erwartenden koordinatenermittlungsverfahrensabhängigen Behandlungsrauhigkeit als das vorbestimmte Koordinatenermittlungsverfahren zu bestimmen. Dies bedeutet, dass während des Behandlungsverfahrens die Koordinaten 13 der jeweiligen Auftreffpositionen 6 nach dem vorbestimmten Koordinatenermittlungsverfahren in der zumindest einen Strahlenaustrittseinrichtung 4 durch die Steuereinrichtung 10 eingestellt werden.
Eine Möglichkeit einer Beeinflussung der Behandlungsrauhigkeit besteht in einer Anpassung der Koordinaten 13 der Auftreffpositionen 6 zu variierten Koordinaten 15 der Auftreffpositionen 6 mittels so genannter Jitterverfahren. Jitterverfahren können Jitterverschiebungen 16 von den Koordinaten 13 zu den variierten Koordinaten 15 generieren, welche zufallsbasiert nach sogenannten Random-Jitterverfahren oder deterministisch nach sogenannten deterministic-Jitterverfahren erfolgen können. Die Steuereinrichtung 10 kann dazu eingerichtet sein, vor der Augenbehandlung nach zumindest zwei Jitterverfahren, jeweilige variierte Koordinatensätze umfassend die variierten Koordinaten 15 der jeweiligen Auftreffpositionen 6 aus den Koordinaten 13 zu generieren, wobei die variierten Koordinaten 15 um jeweilige Jitterverschiebungen 16 gegenüber den Koordinaten 13 in der Behandlungsfläche 7 verschoben sind. Die Steuereinrichtung 10 kann dazu eingerichtet sein, nach dem vorbestimmten Jitterrauhigkeitsermittlungsverfahren für die jeweiligen Koordinatensätze jeweilige zu erwartende jitterabhängige Behandlungsrauhigkeiten des Behandlungsvolumens 8 zu ermitteln und die Koordinaten 13 durch die variierten Koordinaten 15 des Koordinatensatzes einer kleinsten zu erwartenden jitterabhängigen Behandlungsrauhigkeit zu ersetzen. Mit anderen Worten kann die Steuereinrichtung 10 dazu eingerichtet sein, für die jeweiligen Jitterverfahren die jitterabhängigen Behandlungsrauhigkeiten zu ermitteln, welche sich für die jeweiligen Jitterverfahren ergeben würden. Das Jitterverfahren, welches zu einer kleinsten zu erwartenden jitterabhängigen Behandlungsrauhigkeit führen würde, wird herangezogen um die Koordinaten 13 durch die variierten Koordinaten 15 zu ersetzen.
Es kann vorgesehen sein, dass der Abtrag des vorgegebene Behandlungsvolumens 8 schichtweise erfolgen kann, wobei sich untereinander angeordneten Schichten 17 des Behandlungsvolumens 8 in ihrem vorbestimmten Laserpulsquerschnittsprofil 5 dem gewählten Koordinatenermittlungsverfahren und/oder dem gewählten Jitterverfahren voneinander unterscheiden können. Dadurch können beispielsweise Oberflächenrauhigkeiten in der Grundfläche 12 des Behandlungsvolumens 8 reduziert werden. Ebenso ist es möglich, tiefenabhängige Effekte in unterschiedlichen Tiefen des Behandlungsvolumens 8 gesondert zu berücksichtigen.
Ein Computerprogramm 23 kann Befehle umfassen, die bewirken, dass die Behandlungsvorrichtung 1, beispielsweise durch die Steuereinrichtung 10 angesteuert, ein Verfahren zur Augenbehandlung durchführt. Das Computerprogramm 23 kann auf einem computerlesbaren Medium, beispielsweise einer Festplatte, einem USB-Stick oder einer CD gespeichert sein.
2 zeigt eine schematische Darstellung von zwei Mustern. Die zwei Muster 20 zeigen jeweilige Verteilungen von Schnitttiefen 21 in µm in der Behandlungsfläche 7, welche sich bei einem Abtrag des Behandlungsvolumens 8 ergeben können. Die Behandlungsfläche 7 kann in einer X-Y Ebene liegen. Die Muster 20 können sich aufgrund der Positionen 13 ergeben, welche nach jeweiligen der Ditherverfahren generiert ermittelt sind. Die Positionen 13 können für das identische Laserpulsquerschnittsprofil 5 durch zwei unterschiedliche der Koordinatenermittlungsverfahren ermittelt sein. In Abhängigkeit des gewählten Koordinatenermittlungsverfahrens können sich die Oberflächenrauheiten der Seitenflächen 11 und/oder der Grundfläche 12 des Behandlungsvolumens 8 voneinander unterscheiden.
3 zeigt eine schematische Darstellung einer Verschiebung von Koordinaten um Jitterverschiebungen. Das jeweilige Jitterverfahren kann vorgeben, um welche Jitterverschiebungen 16 die variierten Koordinaten 15 der Auftreffpunkte 6 gegenüber den Koordinaten 13 der Auftreffpunkte 6 verschoben werden. Das Jitterverfahren kann beispielsweise ein Random-Jitterverfahren sein, welches eine Verschiebung der Koordinaten 13 zu den variierten Koordinaten 15 um zufallsbasierte Werte vorgeben kann. Es kann auch ein deterministisches Jitterverfahren vorgegeben sein, welches beispielsweise periodische Jitterverschiebungen 16 über benachbarte Auftreffpunkte 6 vorgeben kann.
4 zeigt mögliche Laserpulsquerschnittsprofile. Dargestellt ist der radiale Verlauf 22 der Einstrahlung H (radiant exposure) über den radialen Querschnitt R der Laserquerschnittsprofile. Die Laserpulsquerschnittsprofile 5 können sich in ihren Verläufen 22, ihren maximalen Bestrahlungen 14 und/oder ihren Halbwertsbreiten 18 voneinander unterscheiden. Es kann vorgesehen sein, dass Laserpulsquerschnittsprofile 5 durch eine Blende geführt werden, um sie auf eine Pinholebreite 19 zu begrenzen.
5 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufs eines Verfahrens zum Steuern der Behandlungsvorrichtung.
In einem ersten Schritt S1 kann der Steuereinrichtung 10 ein abzutragendes Behandlungsvolumen 8, welches eine Behandlungsfläche 7 eines Auges 9 umfasst, vorgegeben werden. Mit anderen Worten kann die Steuereinrichtung 10 ein durch die Behandlungsvorrichtung 1 zu behandelndes Behandlungsvolumen 8 empfangen.
Es kann vorgesehen sein das in einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens Parameter zur Durchführung des Behandlungsverfahrens durch die Steuereinrichtung 10 ermittelt werden. Die Ermittlung kann mehrere Teilschritte umfassen, welche parallel oder sequenziell durchgeführt werden können.
In dem zweiten Schritt S2 kann durch die Steuereinrichtung 10 ein Koordinatenermittlungsverfahren und/oder ein Jitterverfahren und/oder ein Laserpulsquerschnittsprofil 5 ermittelt werden, welche zu einer minimalen Behandlungsrauhigkeit des Behandlungsvolumens 8 führen können. Die Ermittlung des vorgegebenen Koordinatenermittlungsverfahrens, die Ermittlung des vorgegebenen Laserpulsquerschnittsprofils 5 und/oder die Ermittlung des vorgegebenen Jitterverfahrens können parallel oder sequenziell erfolgen.
In einem Teilschritt A1 des Schrittes S2 können durch die Steuereinrichtung 10 zumindest zwei der Laserpulsquerschnittsprofile 5, welche die durch die Behandlungsvorrichtung 1 ausgegebenen Laserpulse 3 aufweisen können, aus einem Speicher abgerufen werden.
In einem Teilschritt A2 des Schrittes S2 können durch die Steuereinrichtung 10 nach einem vorbestimmten Profilermittlungsverfahren für die zumindest zwei Laserpulsquerschnittsprofile 5 der Laserpulse 3, jeweilige für das vorgegebene Behandlungsvolumen 8 zu erwartende profilabhängige Behandlungsrauhigkeiten des Behandlungsvolumens 8 ermittelt werden.
In einem Teilschritt A3 des Schrittes S2 kann durch die Steuereinrichtung 10 das der zumindest zwei Laserpulsquerschnittsprofile 5 als das vorbestimmte Laserpulsquerschnittsprofil 5 ermittelt werden, das eine kleinste zu erwartende profilabhängige Behandlungsrauhigkeit aufweist.
In einem Teilschritt B1 des Schrittes S2 kann die Steuereinrichtung 10 ein Ermitteln der Koordinaten 13 der jeweiligen Auftreffpositionen 6 in der Behandlungsfläche 7 für das vorgegebene Behandlungsvolumen 8 und das vorbestimmte Laserpulsquerschnittsprofil 5 nach den jeweiligen Koordinatenermittlungsverfahren ermitteln. Mit anderen Worten werden die Koordinaten 13 der jeweiligen Auftreffpositionen 6 durch die Steuereinrichtung 10 nach zumindest zwei unterschiedlichen Koordinatenermittlungsverfahren für die Behandlungsfläche 7 ermittelt.
In einem Teilschritt B2 des Schrittes S2 können nach einem vorbestimmten Rauhigkeitermittlungsverfahren für die zumindest zwei Koordinatenermittlungsverfahren jeweilige für das vorgegebene Behandlungsvolumen 8 zu erwartende koordinatenermittlungsverfahrensabhängige Behandlungsrauhigkeiten des Behandlungsvolumens 8 ermittelt werden. Die koordinatenermittlungsverfahrensabhängigen Behandlungsrauhigkeiten können beispielsweise mittels Simulationen oder mathematischer Methoden ermittelt werden.
In einem Teilschritt B3 des Schrittes S2 kann das Koordinatenermittlungsverfahren ermittelt werden, das zu der kleinsten koordinatenermittlungsverfahrensabhängigen Behandlungsrauhigkeit führt. Dieses Koordinatenermittlungsverfahren kann als das vorbestimmte Koordinatenermittlungsverfahren zu Durchführung der Augenbehandlung durch die Steuereinrichtung 10 verwendet werden.
In einem Teilschritt C1 des Schrittes S2 kann vorgesehen sein, dass die Koordinaten 13 der Auftreffpositionen 6 durch die Steuereinrichtung 10 nach zumindest zwei Jitterverfahren zu variierten Koordinaten 15 transformiert werden, wobei die variierten Koordinaten 15 um Jitterverschiebungen 16 von den Koordinaten 13 verschoben sein können.
In einem Teilschritt C2 des Schrittes S2 können durch die Steuereinrichtung 10 nach einem vorbestimmten Jitterrauhigkeitsermittlungsverfahren für die jeweiligen Jitterverfahren jeweilige zu erwartende jitterabhängige Behandlungsrauhigkeiten des Behandlungsvolumens 8 ermittelt werden.
In einem Teilschritt C3 des Schrittes S2 kann es vorgesehen sein, dass die Koordinaten 13 durch die variierten Koordinaten 13 des Jitterverfahrens einer kleinsten zu erwartenden jitterabhängigen Behandlungsrauhigkeit ersetzt werden.
Durch die Ermittlung des Koordinatenermittlungsverfahrens, des Jitterverfahrens und des Laserpulsquerschnittsprofils 5 vor der Behandlung, welche jeweils zu einer kleinsten Behandlungsrauhigkeit des Behandlungsvolumens 8 führen, kann eine minimale Behandlungsrauhigkeit des Behandlungsvolumens 8 durch die Behandlung erreicht werden.
Die Verfahrensschritte können für unterschiedliche Schichten 17 des Behandlungsvolumens 8 wiederholt werden. Die Schichten 17 können Teilvolumina des Behandlungsvolumens 8 sein, welche bezüglich einer Tiefe untereinander oder nebeneinander angeordnet sein können.
In einem Verfahrensschritt S3 kann das Behandlungsverfahren durchgeführt werden, wobei die Behandlungsvorrichtung 1 durch die Steuereinrichtung 10 angesteuert werden kann, damit die Behandlungsvorrichtung 1 die Laserpulse zur Behandlung das Behandlungsvolumens 8 ausgibt.
Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil dass vor der Durchführung der Augenbehandlung die Werte ermittelt werden welche zu einer minimalen Rauhigkeit führen.
Bezugszeichenliste

1: Behandlungsvorrichtung
2: Laserstrahlenquelle
3: Laserpulse
4: Strahlenaustrittseinrichtung
5: Laserpulsquerschnittsprofil
6: Auftreffpositionen
7: Behandlungsfläche
8: Behandlungsvolumen
9: Auge
10: Steuereinrichtung
11: Seitenfläche
12: Grundfläche
13: Koordinaten
14: Maximale Bestrahlung
15: Variierte Koordinaten
16: Jitterverschiebung
17: Schichten
18: Halbwertsbreite
19: Pinholebreite
20: Muster
21: Schnitttiefe
22: Verlauf eines Laserpulsquerschnittsprofils
23: Computerprogramm
24: Computerlesbares Medium
S1-S3: Verfahrensschritte
A1-A3: Teilverfahrensschritte
B1-B3: Teilverfahrensschritte
C1-C3: Teilverfahrensschritte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

CN 1528256 A [0004]

Claims

Behandlungsvorrichtung (1) für eine Augenbehandlung, wenigstens aufweisend: - zumindest eine Laserstrahlenquelle (2), eingerichtet zur Emission von Laserpulsen (3), - zumindest eine Strahlenaustrittseinrichtung (4), die dazu eingerichtet ist, die jeweiligen Laserpulse (3), mit einem vorbestimmten Laserpulsquerschnittsprofil (5) auf jeweilige Auftreffpositionen (6) in einer Behandlungsfläche (7) eines vorgegebenen Behandlungsvolumens (8) eines zu behandelnden Auges (9) zu leiten, - eine Steuereinrichtung (10), die dazu eingerichtet ist, Koordinaten (13) der jeweiligen Auftreffpositionen (6) in der Behandlungsfläche (7) nach zumindest zwei vorbestimmten Koordinatenermittlungsverfahren für das vorgegebene Behandlungsvolumen (8) und das vorbestimmte Laserpulsquerschnittsprofil (5) zu ermitteln, - nach einem vorbestimmten Rauhigkeitermittlungsverfahren für die zumindest zwei vorbestimmten Koordinatenermittlungsverfahren jeweilige für das vorgegebene Behandlungsvolumen (8) zu erwartende, koordinatenermittlungsverfahrensabhängige Behandlungsrauhigkeiten des Behandlungsvolumens (8) zu ermitteln, - das vorbestimmte Koordinatenermittlungsverfahren einer kleinsten zu erwartenden, koordinatenermittlungsverfahrensabhängigen Behandlungsrauhigkeit als einzustellendes Koordinatenermittlungsverfahren zu bestimmen, und - die Koordinaten (13) der jeweiligen Auftreffpositionen (6) nach dem einzustellenden Koordinatenermittlungsverfahren in der zumindest einen Strahlenaustrittseinrichtung (4) einzustellen.
Behandlungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - die Steuereinrichtung (10) dazu eingerichtet ist, vor der Augenbehandlung nach einem vorbestimmten Profilermittlungsverfahren für zumindest zwei potentielle Laserpulsquerschnittsprofile (5) der Laserpulse (3) jeweilige für das vorgegebene Behandlungsvolumen (8) zu erwartende, profilabhängige Behandlungsrauhigkeiten des Behandlungsvolumens (8) zu ermitteln, - das potentielle Laserpulsquerschnittsprofil (5) einer kleinsten zu erwartenden, profilabhängigen Behandlungsrauhigkeit als das vorbestimmte Laserpulsquerschnittsprofil (5) zu bestimmen, und - das vorbestimmte Laserpulsquerschnittsprofil (5) in der zumindest einen Strahlenaustrittseinrichtung (4) einzustellen.
Behandlungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass - die Steuereinrichtung (10) dazu eingerichtet ist, vor der Augenbehandlung nach zumindest zwei vorbestimmten Jitterverfahren , jeweilige Koordinatensätze, umfassend variierte Koordinaten (15) der jeweiligen Auftreffpositionen (6), aus den Koordinaten (13) zu ermitteln, wobei die variierten Koordinaten (15) der Koordinatensätze um jeweilige Jitterverschiebungen (16) gegenüber den Koordinaten (13) in der Behandlungsfläche (7) verschoben sind, - nach einem vorbestimmten Jitterrauhigkeitsermittlungsverfahren für die jeweiligen Koordinatensätze jeweilige zu erwartende, jitterabhängige Behandlungsrauhigkeiten des Behandlungsvolumens (8) zu ermitteln, und - die Koordinaten (13) durch die variierten Koordinaten (15) des Koordinatensatzes einer kleinsten zu erwartenden, jitterabhängigen Behandlungsrauhigkeit zu ersetzen.
Behandlungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei vorbestimmten Koordinatenermittlungsverfahren zumindest ein vorgegebenes Ditheringverfahren umfassen.
Behandlungsvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei vorbestimmten Koordinatenermittlungsverfahren zumindest eines der folgenden vorbestimmten Ditheringverfahren umfassen: Floyd-Steinberg, Thresholding, Random dithering, Ordered dithering, Bayer matrix, Minimized average error, Stucki dithering, Burkes dithering, Sierra dithering, Two-row Sierra, Filter Lite, Atkinson dithering, oder Gradient-based error-diffusion dithering.
Behandlungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2 oder nach einem der Ansprüche 3 bis 5 mit Rückbezug auf Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei potentiellen Laserpulsquerschnittsprofile (5) zumindest ein Gaussquerschnittsprofil umfassen.
Behandlungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2 oder nach einem der Ansprüche 3 bis 6 mit Rückbezug auf Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei potentiellen Laserpulsquerschnittsprofile (5) zumindest ein Pinholequerschnittsprofil umfassen.
Behandlungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2 oder nach einem der Ansprüche 3 bis 7 mit Rückbezug auf Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei potentiellen Laserpulsquerschnittsprofile (5) verschiedene Halbwertsbreiten (18) aufweisen.
Behandlungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2 oder nach einem der Ansprüche 3 bis 8 mit Rückbezug auf Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei potentiellen Laserpulsquerschnittsprofile (5) verschiedene maximale Bestrahlungen (14) aufweisen.
Behandlungsvorrichtung (1) nach Anspruch 3 oder nach einem der Ansprüche 4 bis 9 mit Rückbezug auf Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei vorbestimmten Jitterverfahren zumindest ein zufallsbasiertes Jitterverfahren umfassen.
Behandlungsvorrichtung (1) nach Anspruch 3 oder nach einem der Ansprüche 4 bis 10 mit Rückbezug auf Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei vorbestimmten Jitterverfahren zumindest ein deterministisches Jitterverfahren umfassen.
Verfahren zum Steuern einer Behandlungsvorrichtung (1) durch eine Steuereinrichtung (10), die zur Steuerung der Behandlungsvorrichtung (1) eingerichtet ist, umfassend zumindest die Schritte: - Ermitteln von Koordinaten (13) jeweiliger Auftreffpositionen (6) in einer Behandlungsfläche (7) für ein vorgegebenes Behandlungsvolumen (8) und ein vorbestimmtes Laserpulsquerschnittsprofil (5) nach zumindest zwei vorbestimmten Koordinatenermittlungsverfahren, - Ermitteln jeweiliger für das vorgegebene Behandlungsvolumen (8) zu erwartende, koordinatenermittlungsverfahrensabhängige Behandlungsrauhigkeiten des Behandlungsvolumens (8) nach einem vorbestimmten Rauhigkeitrermittlungsverfahren für die zumindest zwei vorbestimmten Koordinatenermittlungsverfahren, - Bestimmen des vorbestimmten Koordinatenermittlungsverfahrens einer kleinsten zu erwartenden, koordinatenermittlungsverfahrensabhängigen Behandlungsrauhigkeit als ein einzustellendes Koordinatenermittlungsverfahren, und - Einstellen der Koordinaten (13) der jeweiligen Auftreffpositionen (6) des einzustellenden Koordinatenermittlungsverfahrens in der Strahlenaustrittseinrichtung (4).
Verfahren zum Steuern der Behandlungsvorrichtung (1) nach Anspruch 12, umfassend die weiteren Schritte: - Ermitteln der jeweiligen für das vorgegebene Behandlungsvolumen (8) zu erwartenden, profilabhängigen Behandlungsrauhigkeiten des Behandlungsvolumens (8) für die zumindest zwei potentiellen Laserpulsquerschnittsprofile (5) der Laserpulse (3) nach dem vorbestimmten Profilermittlungsverfahren, - Bestimmen des Laserpulsquerschnittsprofils (5) der kleinsten zu erwartenden, profilabhängigen Behandlungsrauhigkeit als das vorbestimmte Laserpulsquerschnittsprofil (5), und - Einstellen des vorbestimmten Laserpulsquerschnittsprofils (5) in der zumindest einen Strahlenaustrittseinrichtung (4), und/oder die weiteren Schritte: - Ermitteln jeweiliger Koordinatensätze, umfassend variierte Koordinaten (15) aus den Koordinaten (13) nach den zumindest zwei vorbestimmten Jitterverfahren, wobei die variierten Koordinaten (15) der Koordinatensätze um jeweilige Jitterverschiebungen (16) in der Behandlungsfläche (7) gegenüber den Koordinaten (13) in der Behandlungsfläche (7) verschoben sind, - Ermitteln der jeweiligen für das vorgegebene Behandlungsvolumen (8) zu erwartenden, jitterabhängigen Behandlungsrauhigkeiten des Behandlungsvolumens (8) für die jeweiligen Koordinatensätze nach dem vorbestimmten Jitterrauhigkeitsermittlungsverfahren, und - Ersetzen der Koordinaten (13) durch die variierten Koordinaten (15) des Koordinatensatzes der kleinsten zu erwartenden, jitterabhängigen Behandlungsrauhigkeit.
Computerprogramm (23), umfassend Befehle, die bewirken, dass eine Steuereinrichtung (10) die Verfahrensschritte nach dem Anspruch 12 oder 13 ausführt.
Computerlesbares Medium (24), auf dem das Computerprogramm (23) nach Anspruch 14 gespeichert ist.