DE102022117349A1

DE102022117349A1 - Verfahren zum Bereitstellen von Steuerdaten für einen augenchirurgischen Laser sowie Behandlungsvorrichtung mit zumindest einem entsprechenden augenchirurgischen Laser

Info

Publication number: DE102022117349A1
Application number: DE102022117349.6A
Authority: DE
Inventors: Samuel Arba Mosquera; Tobias Kehrer
Original assignee: Schwind Eye Tech Solutions GmbH
Current assignee: Schwind Eye Tech Solutions GmbH
Priority date: 2022-07-12
Filing date: 2022-07-12
Publication date: 2024-01-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von Steuerdaten für einen augenchirurgischen Laser (18) einer Behandlungsvorrichtung. Der augenchirurgische Laser kann zum Beispiel zur Fehlsichtigkeitskorrektur eingesetzt werden. In dem Verfahren werden zunächst eine erste und eine zumindest zweite Schnittfläche (14, 16) in der Hornhaut (26) eines menschlichen oder tierischen Auges (30), bestimmt. Anschließend wird ein Inzisionsverlauf (17, 17') festgelegt. Dieser erstreckt sich ausgehend von der Außenseite der Hornhaut (26) zumindest zu einer der Schnittflächen (14, 16). Zwischen der Außenseite und der jeweiligen Schnittfläche (14, 16) weist der Inzisionsverlauf (17, 17') zumindest zwei oder mehrere Abschnitte (17a, 17b, 17c) mit verschiedenen Steigungswerten auf. Zudem wird der Inzisionsverlauf (17, 17') so gewählt, dass er in einen stumpfen Winkel in der jeweiligen Schnittfläche (14, 16) mündet. Anschließend werden Steuerdaten zum Steuern des augenchirurgischen Lasers (18) bereitgestellt, welche zumindest den festgelegten Inzisionsverlauf (17, 17') umfassen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von Steuerdaten für einen augenchirurgischen Laser einer Behandlungsvorrichtung. Der augenchirurgische Laser kann zum Beispiel dazu eingesetzt werden, eine Fehlsichtigkeitskorrektur an einem menschlichen oder tierischen Auge durchzuführen. Dabei kann der augenchirurgische Laser zum Beispiel dazu angesteuert werden, ein Hornhautvolumen aus einer Hornhaut (Kornea) mit vordefinierten Grenzflächen abzutrennen. Im Folgenden wird dieses Hornhautvolumen auch als Lentikel bezeichnet.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Steuern einer Behandlungsvorrichtung mit zumindest einem entsprechenden augenchirurgischen Laser, eine Steuereinrichtung zum Durchführen des jeweiligen Verfahrens, eine Behandlungsvorrichtung, ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium.
Behandlungsvorrichtungen und Verfahren zur Steuerung von Lasern, die beispielsweise zur Korrektur einer optischen Fehlsichtigkeit einer Hornhaut eingesetzt werden, sind im Stand der Technik an sich bekannt. Es kann zum Beispiel ein gepulster Laser und eine Strahlenfokussierungseinrichtung so ausgebildet sein, dass Laserstrahlpunkte in einem innerhalb eines Gewebes der Hornhaut gelegten Fokus an einer jeweils vorgegebenen Schnittfläche einen optischen Durchbruch, insbesondere eine Photodisruption zu bewirken. Zwei solche Schnittflächen können zum Beispiel einen zu entfernende Lentikel definieren oder begrenzen. Somit kann durch Bestrahlung des Gewebes mit dem Laser der Lentikel aus der Hornhaut abgetrennt werden.
Um den abgetrennten Lentikel anschließend aus dem Hornhautgewebe zu extrahieren, wird ausgehend von der Außenseite der Hornhaut ein Einschnitt durchgeführt. Ein solcher Einschnitt wird auch als Inzision bezeichnet. Mit der Inzision soll die jeweilige Schnittfläche, also die jeweilige Schnittebene, erreicht werden.
Mittels des Einschnitts soll die jeweilige Schnittfläche, also zum Beispiel die obere und untere Grenzfläche, die den Lentikel eingrenzen, erreicht werden. Es kann vorkommen, dass die jeweilige Schnittfläche vor dem Entfernen des Lentikels manuell nachbearbeitet oder nachgeschnitten wird, um sicherzustellen, dass die Laserbestrahlung erfolgreich war. So können zum Beispiel Geweberückstände oder Gewebebrücken, die bei der Bearbeitung durch den Laser zurückgeblieben sind, vom übrigen Hornhautgewebe abgetrennt werden. Dazu kann zum Beispiel ein medizinisches Instrument, insbesondere ein Schneidegerät, über die Inzision zu der jeweiligen Schnittfläche geführt und dann entlang der jeweiligen Schnittfläche geschnitten werden. Anschließend kann das abzutrennende Hornhautvolumen über die Inzision extrahiert werden.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Arten von Inzisionen bekannt. Zum Beispiel gibt es die Möglichkeit, nur genau eine Inzision für die Lentikelextraktion in die Hornhaut einzubringen. Dazu kann die Inzision zum Beispiel direkt von der Außenseite zu einem Schnittpunkt der den Lentikel begrenzenden Grenzflächen oder einer zu dem Schnittpunkt führenden Schnittfläche der Grenzflächen verlaufen.
Aus der US 2015/0057644 A1 ist ein augenchirurgisches Gerät bekannt, mittels welchem eine Inzision mit einem geraden Verlauf zum Extrahieren eines Lentikels realisiert ist.
Durch eine Inzision mit der Form einer Geraden kann die kürzeste Länge für den Schnitt an sich umgesetzt werden. Dadurch können sich aber zusätzliche Kanteneffekte ergeben, die zur Verschlechterung der Fehlsichtigkeit beitragen können. Zum Beispiel kann eine unnötig scharfe Kante zwischen der Inzision und der jeweiligen Grenzfläche mehr Manipulation bei der Extraktion des Lentikels durch ein medizinisches Personal erfordern. Dabei kann das umliegende Gewebe verletzt oder beschädigt oder dessen Form verändert werden. Es ergibt sich eine höhere Belastung für das Hornhautgewebe. Insgesamt können dadurch Irritationen erhöht und ein Heilungsprozess verzögert werden.
Alternativ können multiple, also mehrere Inzisionen, zum Beispiel eine Inzision für jede der Grenzflächen, in die Hornhaut eingebracht werden.
Die DE 10 2020 112 277 A1 offenbart zum Beispiel ein Verfahren zum Steuern eines augenchirurgischen Lasers, bei dem zwei verschiedene Inzisionen zum Extrahieren eines Lentikels in die Hornhaut eingebracht werden. Dabei weisen die Inzisionen einen gekrümmten Verlauf auf.
Aus der DE 10 2007 019 813 A1 ist zudem eine Vorrichtung zum Erzeugen von Schnittflächen in der Hornhaut eines Auges zur Fehlsichtigkeitskorrektur bekannt. Dabei werden zwei voneinander beabstandete Öffnungsschnitte in die Hornhaut eingebracht und zum Lentikel geführt. Die Öffnungsschnitte tragen dabei zur Korrektur der Fehlsichtigkeit des Auges bei.
Durch multiple Inzisionen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, ergibt sich im Vergleich zu der einzelnen Inzision eine zusätzliche Belastung des Gewebes der Hornhaut. Dies kann zu mehr Irritationen und einem verlängerten Heilungsprozess für den Patienten führen. Zudem ist die Chance, einen zu einer Fehlsichtigkeit beitragenden Effekt einzubringen, erhöht.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei der Nutzung eines augenchirurgischen Lasers zur Fehlsichtigkeit beitragende Effekte zu reduzieren, und insbesondere ein Invasivitätsmaß zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Patentansprüchen angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen eines unabhängigen Patentanspruchs sind als vorteilhafte Ausgestaltungen für die übrigen unabhängigen Patentansprüche anzusehen, und umgekehrt.
Anstatt, wie im Stand der Technik, eine Inzision durchzuführen, die in einer harten Kante an der jeweiligen Schnittfläche endet, basiert die Erfindung auf der Idee, einen weichen Übergang von der Inzision zu der jeweiligen Schnittfläche zu schaffen. Hierdurch kann eine Führung für medizinisches Personal beim Schneiden der jeweiligen Schnittfläche präzisiert werden. Eine operative Manipulation des Hornhautgewebes wird deutlich verkürzt und ist dadurch weniger invasiv als die Methodik aus dem Stand der Technik.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von Steuerdaten für einen augenchirurgischen oder ophthalmologischen Laser einer Behandlungsvorrichtung. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte, die mittels einer Steuereinrichtung ausführbar sind: Zunächst wird zumindest eine Schnittfläche als Schnittebenen in einer Kornea (Hornhaut) eines menschlichen oder tierischen Auges bestimmt. Vorzugsweise werden zumindest zwei Schnittflächen, zum Beispiel eine erste und zumindest eine zweite Schnittfläche festgelegt. Die jeweilige Schnittflächen können ausgehend von einer Außenseite der Kornea in verschiedenen Ebenen entlang der optischen Achse des Auges liegen. Alternativ können die Schnittflächen zum Beispiel in der gleichen Ebene entlang der optischen Achse, also insbesondere nebeneinander angeordnet sein Die jeweiligen Schnittflächen können zum Beispiel in bekannter Weise Grenzflächen ausbilden, die einen Lentikel eingrenzen oder die Lentikelgeometrie definieren. Das heißt, die Schnittflächen können einen oder mehrere Schnittpunkte und/oder eine Schnittebene aufweisen Die erste Schnittfläche kann zum Beispiel eine sogenannte posteriore Grenzfläche ausbilden und die zweite Grenzfläche kann eine sogenannte anteriore Grenzfläche ausbilden.
Anschließend wird, insbesondere zumindest ein Inzisionsverlauf festgelegt. Der Inzisionsverlauf erstreckt sich ausgehend von der Außenseite, also einer an eine Umgebung angrenzenden Oberfläche der Kornea zumindest zu der zumindest einen Schnittfläche. Der Inzisionsverlauf weist zwischen der Außenseite und der jeweiligen Schnittfläche zumindest zwei Abschnitte mit verschiedenen Steigungswerten auf. Vorzugsweise weisen jeweils zwei benachbarte Abschnitte unterschiedliche Steigungen auf. Das heißt, die (benachbarten) Abschnitte verlaufen in verschiedene Richtungen. Die verschiedenen Steigungswerte ergeben sich insbesondere in einer zweidimensionalen Betrachtung des Inzisionsverlaufs.
Zudem endet oder mündet der Inzisionsverlauf in einen stumpfen Winkel in der jeweiligen Schnittfläche. Das heißt, die jeweilige Schnittfläche und der Inzisionsverlauf schließen einen stumpfen Winkel ein. Anders ausgedrückt, ist zumindest einer der Abschnitte des Inzisionsverlauf relativ zu der jeweiligen Schnittfläche in einem stumpfen Winkel an die jeweiligen Schnittfläche angebunden.
Schließlich werden in dem Verfahren Steuerdaten zum Steuern des augenchirurgischen Lasers bereitgestellt, welche zumindest den festgelegten Inzisionsverlauf umfassen. Insbesondere können die Steuerdaten eine Geometrie und Position des Inzisionsverlaufs, also eine dreidimensionale Beschreibung des Inzisionsverlaufs, umfassen. Natürlich können die Steuerdaten zusätzlich oder alternativ auch die jeweils festgelegte Schnittfläche, also die Geometrie und Position der jeweiligen Schnittfläche, im Volumen der Hornhaut umfassen.
Die Steuerdaten können zudem einen jeweiligen Datensatz zur Positionierung und/oder zur Fokussierung einzelner Laserpulse in der Hornhaut umfassen. Der Datensatz der Steuerdaten kann zum Beispiel Koordinatenwerte im dreidimensionalen Raum als Bestrahlungspunkte oder Bestrahlungsflächen für den Augenlaser umfassen. Die Bestrahlungspunkte bilden in ihrer Gesamtheit den Schnittverlauf nach. Der Schnittverlauf kann den Inzisionsverlauf und die jeweilige Schnittfläche umfassen. Zum Abtrennen von Gewebe wird der Laserstrahl im Volumen der Hornhaut auf die Bestrahlungspunkte fokussiert. Das heißt, eine Energie des Laserstrahls, die zum Abtrennen benötigt wird, wird auf einen jeweiligen Koordinatenpunkt in einer gewünschten Ebene im Volumen der Hornhaut abgegeben. So können die jeweiligen Schnittfläche und/oder der Inzisionsverlauf nachgefahren oder bestrahlt werden. Die Koordinatenwerte können Koordinaten in einem passenden Koordinatensystem (kartesisch, polar, zylindrisch) beschrieben werden.
In den Steuerdaten kann zusätzlich oder alternativ ein jeweiliger Datensatz zum Einstellen mindestens einer Strahleinrichtung zur Strahlführung und/oder Strahlformung und/oder Strahlablenkung und/oder Strahlfokussierung eines Laserstrahls des jeweiligen Lasers umfasst sein.
Insgesamt geht es also darum, eine nicht gerade oder nicht lineare Inzision vorzugeben, die durch den stumpfen Winkel insbesondere sanft in der jeweiligen Schnittfläche mündet oder an diese angrenzt. Insgesamt können dadurch zur Fehlsichtigkeit beitragende Effekte durch den Einschnitt in der Hornhaut vermieden werden. Zudem ist die Methodik weniger invasiv, so dass ein Invasivitätsmaß der Operation für den Patienten reduziert ist. Irritationen können vermieden und der Heilungsprozess kann insgesamt beschleunigt werden.
Die Schnittfläche können eine vorgegebene Position und/oder geometrische Beschreibung im Volumen der Kornea umfassen. Diese kann zum Beispiel aus Fehlsichtigkeitsdaten berechnet werden. Die hierzu verwendeten Berechnungsmethoden sind an sich bekannt. Zur Entfernung eines Lentikels kann beispielsweise eine zu korrigierende Brechkraft beziehungsweise ein Dioptrie-Wert vorgegeben sein, mittels dem dann der zu entfernende Lentikel bestimmt werden kann. Insbesondere das „Zusammenfallen“ beziehungsweise Schließen der Hornhaut nach Entfernung des Lentikels ergibt dabei die gewünschte Korrektur.
Vorzugsweise wird vorliegend genau ein Inzisionsverlauf zum Erreichen beider Schnittflächen vorgegeben. Das heißt, die erste und die zumindest zweite Schnittfläche sind bevorzugt über eine Schnittstelle miteinander verbunden. Alternativ kann vorliegend zumindest ein Inzisionsverlauf, insbesondere zwei oder mehrere Inzisionsverläufe, vorgegeben sein. Jeder der Inzisionsverläufe kann dabei genau zu einer der jeweiligen Schnittflächen führen.
Der jeweilige Inzisionsverlauf beschreibt vorliegend zweidimensional betrachtet im Wesentlichen eine Strecke oder einen Streckenabschnitt. An einem Ende ist der Inzisionsverlauf durch einen Schnittpunkt mit der jeweiligen Grenzfläche begrenzt Am anderen Ende ist der Inzisionsverlauf durch einen Schnittpunkt mit der Außenseite, also einer Oberfläche der Hornhaut, die insbesondere der Umgebung zugewandt ist, begrenzt.
Um die gewünschte Form des Inzisionsverlaufs zu realisieren, kann der Inzisionsverlauf aus mindestens zwei, also zwei oder mehreren, miteinander verbundenen Abschnitten oder Segmenten zusammengesetzt sein. Die jeweiligen Abschnitte weisen verschiedene Steigungswerte oder Steigungen auf. Mit der Steigung ist vorliegend ein Maß für die Steilheit des Abschnitts gemeint. Die Steigung kann auch als Maß für die Richtung oder Orientierung des Abschnitts relativ zu der Außenseite oder der jeweiligen Schnittfläche als Referenzfläche oder Referenzebene verstanden werden. Der Steigungswert kann somit die Richtung für einen Richtungsvektor angeben, der den jeweiligen Abschnitt mathematisch oder geometrisch beschreibt. Bezogen auf einen gemeinsamen Startpunkt oder Ursprung, beispielsweise einem Schnittpunkt an der Oberfläche oder der jeweiligen Schnittfläche, verlaufen die Richtungsvektoren der zumindest zwei Abschnitte in verschiedene Richtungen.
Dadurch ist der Inzisionsverlauf insgesamt keine Gerade. Stattdessen kann der Inzisionsverlauf einen gekrümmten Verlauf oder Kurvenverlauf beschreiben oder aus zwei oder mehreren Geraden als Abschnitte zusammengesetzt sein. Auf mögliche Formen oder Geometrien des Inzisionsverlaufs wird im späteren Verlauf noch näher eingegangen.
Derjenige Abschnitt des Inzisionsverlaufs, der in dem Schnittpunkt mit der Schnittfläche endet, schließt, wie zuvor erwähnt, den stumpfen Winkel mit der Schnittfläche ein. Ein stumpfer Winkel ist vorliegend insbesondere ein Winkel, der größer als 90° ist und vorzugsweise höchstens 180° beträgt. Vorzugsweise kann der Winkel zum Beispiel größer oder gleich 120°, besonders bevorzugt größer oder gleich 140°, insbesondere größere gleich 160° sein.
Vorliegend ist der stumpfe Winkel immer derjenige Winkel, der durch den Inzisionsverlauf und die der Außenseite der Hornhaut zugewandte Seite oder Außenlinie der jeweiligen Schnittfläche eingeschlossen ist. Bilden die Schnittfläche zum Beispiel Grenzflächen eines Lentikels aus, wie er eingangs erwähnt wurde, kann der stumpfe Winkel zum Beispiel durch die Kontur des Lentikels relativ zu dem Inzisionsverlauf vorgegeben sein.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen.
In den folgenden Ausführungsformen geht es darum, welche konkreten Formen der Inzisionsverlauf annehmen kann. Dabei wird der Inzisionsverlauf insbesondere als zweidimensionaler Funktionsgraph, also dessen Verlauf in einem Querschnitt axial zur also entlang der optischen Achse des Auges betrachtet.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Inzisionsverlauf ausgehend von der jeweiligen Schnittfläche zumindest abschnittsweise einen Verlauf auf, der eine Tangente an die jeweilige Schnittfläche ausbildet. Das heißt, der Inzisionsverlauf mündet in einer Tangente in der jeweiligen Schnittfläche. Der stumpfe Winkel beträgt somit in etwa 180°. Es ergibt sich ein tangentialer Zugang von der Außenseite zum Bearbeiten der jeweiligen Schnittfläche. Somit kann ein besonders sanfter Übergang zwischen Inzision und Schnittfläche realisiert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Inzisionsverlauf zumindest eine, vorzugsweise genau eine, lokale Extremstelle auf. Somit kann der Inzisionsverlauf zum Beispiel eine U-Form oder V-Form aufweisen. Die Inzision kann zum Beispiel einen parabolischen Verlauf aufweisen. Die lokale Extremstelle kann sich in dem Schnittpunkt zwischen den zumindest zwei Abschnitten ergeben. Die lokale Extremstelle kann zum Beispiel ein lokales oder globales Maximum oder Minimum sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Inzisionsverlauf zumindest einen, vorzugsweise genau einen, Wendepunkt. Somit kann der Inzisionsverlauf zum Beispiel eine S-Form oder Blitzform aufweisen. Mit dem Wendepunkt ist vorliegend ein Wendepunkt im mathematischen Sinne gemeint. Das heißt, der Inzisionsverlauf umfasst einen Bogenwechsel. Somit verändert sich der Krümmungsverlauf des Funktionsgraphen, der den Inzisionsverlauf beschreibt. Zum Beispiel kann sich der Krümmungsverlauf von rechts nach links oder umgekehrt verändern.
Dazu kann der Inzisionsverlauf mehr als zwei, zum Beispiel drei Abschnitte aufweisen. Von diesen Abschnitten weisen jeweils die zwei benachbarten oder aneinander angrenzenden einen unterschiedlichen Steigungswert auf. Entsprechend kann der Inzisionsverlauf zum Beispiel aus drei zusammengesetzten oder verbundenen Geraden gebildet sein. Alternativ kann ein gerader Abschnitt mit einem parabelförmigen Abschnitt verbunden sein. Alternativ kann die Inzision beispielweise ein kubischer Verlauf aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Inzisionsverlauf mittels einer parabolischen und kubischen Funktion beschrieben. Die Inzision umfasst somit einen Kurvenverlauf oder gekrümmten Verlauf. Ein Funktionsgraph, der den Inzisionsverlauf beschreibt, kann somit mittels eines Polynoms zweiten Grades oder dritten Grades beschrieben werden. Der Inzisionsverlauf kann somit eine Parabelform oder kubische Form, also eine U-Form oder S-Form aufweisen. Durch den gekrümmten Verlauf der Inzision ergibt sich ein besonders geschmeidiger Übergang ohne harte Kanten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform verläuft der Inzisionsverlauf ausgehend von der Außenseite zumindest abschnittsweise im Wesentlichen senkrecht zu einer Oberfläche der Kornea, also der Außenseite. Das heißt, ein Abschnitt des Inzisionsverlaufs, der mit der Außenseite verbunden ist, kann in etwa in einem 90° Winkel zu der Außenseite verlaufen. Dadurch kann sichergestellt werden, dass eine möglichst geringe Fläche von Gewebestrukturen, sogenannten Fibrillen, aus denen die Hornhaut bekannterweise aufgebaut ist, durch den Einschnitt verletzt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird zum Festlegen des Inzisionsverlaufs ein Verlaufsprofil mit einem minimalen Flächeninhalt berechnet. Das heißt, es kann bezüglich der zwei- und/oder dreidimensionalen Geometrie der Inzision diejenige Geometrie des Inzisionsverlaufs gewählt werden, durch die sich die geringste Fläche unter der Kurve ergibt. Der minimale Flächeninhalt der Inzision lässt sich zum Beispiel mittels sogenannter Variationsrechnung bestimmen. Aufgrund der üblichen, an sich bekannten Geometrie eines menschlichen oder tierischen Auges weist die Inzision mit minimalem Flächeninhalt in der Regel einen kubischen Verlauf auf.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass möglichst wenig Fläche des Gewebes der Hornhaut durch den Einschnitt verletzt wird. Dadurch ist der Eingriff weniger invasiv, und potentielle Fehlsichtigkeitseffekte können weiter reduziert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform verläuft der Inzisionsverlauf zumindest abschnittsweise vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu einer von mehreren parallel zur Außenseite verlaufenden Gewebeschichten der Kornea. Besonders bevorzugt kann der Inzisionsverlauf in dem Abschnitt zwischen zwei benachbarten solcher Gewebeschichten verlaufen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass eine möglichst geringe Fläche der Gewebeschichten, also der Fibrillen, durch den Einschnitt beschädigt wird. Das Invasivitätsmaß des Eingriffs kann reduziert sein.
Der Verlauf oder die Struktur der Gewebeschichten kann aufgrund der bekannten Geometrie und dem Aufbau der Kornea abgeschätzt oder beispielsweise mittels vorbekannter bildgebender Verfahren oder Standardmethoden gemessen werden. Daraus kann zum Beispiel modelliert werden, wie die Schichten im Volumen der Kornea verlaufen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Inzisionsverlauf in einem Schnittpunkt der ersten und der zumindest zweiten Schnittfläche enden. Das heißt, die Inzision kann dort durchgeführt werden, wo die obere und untere Schnittebene, also die zumindest zwei Schnittflächen, zusammenlaufen. Somit kann über eine Inzision auf beide Schnittfläche zugegriffen werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Laser dazu geeignet, Laserpulse in einem Wellenlängenbereich zwischen 300 nm und 1400 nm, vorzugsweise zwischen 900 nm und 1200 nm, bei einer jeweiligen Pulsdauer zwischen 1 fs und 1 ns, vorzugsweise zwischen 10 fs und 10 ps, und einer Wiederholungsfrequenz größer 10 Kilohertz (KHz), vorzugsweise zwischen 100 KHz und 100 Megahertz (MHz), abzugeben. Die Verwendung von solchen Lasern bei dem erfindungsgemäßen Verfahren weist zudem den Vorteil auf, dass die Bestrahlung der Kornea nicht in einem Wellenlängenbereich unter 300 nm erfolgen muss. Dieser Bereich wird in der Lasertechnik unter dem Begriff „tiefes Ultraviolett“ subsumiert. Dadurch wird vorteilhafterweise vermieden, dass durch diese sehr kurzwelligen und energiereichen Strahlen eine unbeabsichtigte Schädigung der Kornea erfolgt. Photodisruptive und/oder ablative Laser der hier verwendeten Art bringen üblicherweise gepulste Laserstrahlung mit einer Pulsdauer zwischen 1 fs und 1 ns in das Korneagewebe ein. Solche Laser sind unter der Bezeichnung Nanosekunden-Laser, Pikosekunden-Laser oder Femtosekunden-Laser bekannt. Dadurch kann die für den optischen Durchbruch notwendige Leistungsdichte des jeweiligen Laserpulses räumlich eng begrenzt werden, so dass eine hohe Schnittgenauigkeit bei der Erzeugung der Schnittflächen ermöglicht wird. Als Wellenlängenbereich kann insbesondere auch der Bereich zwischen 700 nm und 780 nm gewählt werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Behandlungsvorrichtung. Das Verfahren umfasst dabei die Verfahrensschritte zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wie es zuvor beschrieben wurde. Des Weiteren umfasst das Verfahren zum Steuern der Behandlungsvorrichtung noch den Schritt des Übertragens der bereitgestellten Steuerdaten an zumindest einen augenchirurgischen oder ophthalmologischen Laser der Behandlungsvorrichtung.
Das jeweilige Verfahren kann zumindest einen zusätzlichen Schritt umfassen, der genau dann ausgeführt wird, wenn ein Anwendungsfall oder eine Anwendungssituation eintritt, die hier nicht explizit beschrieben wurde. Der Schritt kann zum Beispiel die Ausgabe einer Fehlermeldung und/oder die Ausgabe einer Aufforderung zur Eingabe einer Nutzerrückmeldung umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass eine Standardeinstellung und/oder ein vorbestimmter Initialzustand eingestellt wird.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung, die ausgebildet ist, die Schritte zumindest einer Ausführungsform eines oder beider der zuvor beschriebenen Verfahren durchzuführen. Dazu kann die Steuereinrichtung eine Recheneinheit zur elektronischen Datenverarbeitung, wie zum Beispiel einen Prozessor aufweisen. Die Recheneinheit kann zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen Mikroprozessor umfassen. Die Recheneinheit kann als integrierter Schaltkreis und/oder Mikrochip ausgeführt sein. Des Weiteren kann die Steuereinrichtung einen (elektronischen) Datenspeicher oder eine Speichereinheit umfassen. Auf dem Datenspeicher kann Programmcode gespeichert sein, durch welchen die Schritte der jeweiligen Ausführungsform des jeweiligen Verfahrens kodiert sind. Der Programmcode kann die Steuerdaten für den jeweiligen Laser umfassen. Der Programmcode kann mittels der Recheneinheit ausgeführt werden, wodurch die Steuereinrichtung veranlasst wird, die jeweilige Ausführungsform auszuführen. Die Steuereinrichtung kann als Steuerchip oder Steuergerät ausgebildet sein. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise von einem Computer oder Computerverbund umfasst sein.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Behandlungsvorrichtung mit zumindest einem augenchirurgischen oder ophthalmologischen Laser und einer Steuereinrichtung, die ausgebildet ist, die Schritte zumindest einer Ausführungsform eines oder beider der zuvor beschriebenen Verfahren durchzuführen. Der jeweilige Laser kann dazu ausgebildet sein, eine oder mehrere vordefinierte Schnittflächen in der Hornhaut, insbesondere ein vordefiniertes Hornhautvolumen mit vordefinierten Grenzflächen eines menschlichen oder tierischen Auges mittels optischem Durchbruch zumindest teilweise abzutrennen, insbesondere mittels Photodisruption zumindest teilweise abzutrennen und/oder Hornhautschichten mittels Ablation abzutragen und/oder eine laserinduzierte Brechungsindexänderung in der Hornhaut und/oder der Augenlinse zu bewirken.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm. Das Computerprogramm umfasst Befehle, die beispielsweise einen Programmcode ausbilden. Der Programmcode kann einen zumindest einen Steuerdatensatz mit den jeweiligen Steuerdaten für den jeweiligen Laser umfassen. Bei Ausführen des Programmcodes mittels eines Computers oder eines Computerverbunds, wird dieser veranlasst, das zuvor beschriebene Verfahren oder zumindest eine Ausführungsform davon auszuführen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein computerlesbares Medium (Speichermedium), auf dem das vorgenannte Computerprogramm bzw. dessen Befehle gespeichert sind. Zum Ausführen des Computerprogramms kann ein Computer oder ein Computerverbund auf das computerlesbare Medium zugreifen und dessen Inhalt auslesen. Das Speichermedium ist beispielweis als ein Datenspeicher, insbesondere zumindest teilweise als ein flüchtiger oder nicht-flüchtiger Datenspeicher ausgebildet. Ein nicht-flüchtiger Datenspeicher kann ein Flash-Speicher und/oder ein SSD (solid state drive) und/oder eine Festplatte sein. Ein flüchtiger Datenspeicher kann ein RAM (random access memory) sein. Die Befehle können zum Beispiel als Quellcode einer Programmiersprache und/oder als Assembler und/oder als Binärcode vorliegen.
Weitere Merkmale und Vorteile eines der beschriebenen Aspekte der Erfindung können sich aus den Weiterbildungen eines anderen der Aspekte der Erfindung ergeben. Die Merkmale der Ausführungsformen der Erfindung können somit in beliebiger Kombination miteinander vorliegen, sofern sie nicht explizit als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.
Im Folgenden sind zusätzliche Merkmale und Vorteile der Einfindung anhand der Figur(en) in Form von vorteilhaften Ausführungsbeispielen beschrieben. Die Merkmale oder Merkmalskombinationen der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele können in beliebiger Kombination miteinander und/oder den Merkmalen der Ausführungsformen vorliegen. Das heißt, die Merkmale der Ausführungsbeispiele können die Merkmale der Ausführungsformen ergänzen und/oder ersetzen und umgekehrt. Es sind somit auch Ausgestaltungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den Ausführungsbeispielen und/oder Ausführungsformen hervorgehen und erzeugbar sind. Somit sind auch Ausgestaltungen als offenbart anzusehen, die nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten Anspruchs aufweisen oder über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.
Dabei zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer Behandlungsvorrichtung für eine Fehlsichtigkeitskorrektur eines menschlichen oder tierischen Auges gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
2 eine schematische Darstellung eines Inzisionsverlaufs in ein Volumen einer Hornhaut gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform;
3 eine schematische Darstellung eines Inzisionsverlaufs in ein Volumen der Hornhaut gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform;
4 eine schematische Darstellung eines Inzisionsverlaufs in ein Volumen einer Hornhaut gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform;
5 eine schematische Darstellung eines Inzisionsverlaufs in ein Volumen einer Hornhaut gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform;
6 ein schematisches Verfahrensablaufdiagramm zum Bereitstellen von Steuerdaten zum Steuern der Behandlungsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Behandlungsvorrichtung 10 mit einem augenchirurgischen Laser 18 für die Abtrennung eines durch Steuerdaten definierten Lentikels 12 aus einer Hornhaut (Kornea) 26 beispielsweise mittels Photodisruption und/oder Ablation. Dadurch kann zum Beispiel eine Fehlsichtigkeit korrigiert werden.
Die Figuren zeigen die Hornhaut 26 in einem Querschnitt, also einer Seitenansicht, in einer Ebene die axial zur optischen Achse des Auges verläuft. Die Hornhaut 26 ist in Richtung einer optischen Achse durch eine anteriore Hornhautfläche 30 und eine posteriore Hornhautfläche 32 begrenzt. Zur Abtrennung des Lentikels 12 sind in den Steuerdaten eine posteriore oder erste Grenzfläche 14 und eine anteriore oder zweite Grenzfläche 16 des Lentikels 12 vorgegeben, auf denen eine Kavitationsblasenbahn zur Abtrennung des Lentikels 12 aus der Hornhaut 26 erzeugt werden kann. Diese Grenzflächen 14, 16 bilden Schnittflächen, entlang derer ein Schnitt zur Abtrennung des Lentikels 12 durchgeführt werden kann. Man erkennt, dass neben dem Laser 18 eine Steuereinrichtung 20 für den Laser 18 ausgebildet sein kann, sodass dieser gepulste Laserpulse beispielsweise in einem vordefinierten Muster zur Erzeugung der Grenzflächen 14, 16 abgeben kann. Alternativ kann die Steuereinrichtung 20 eine in Bezug auf die Behandlungsvorrichtung 10 externe Steuereinrichtung 20 sein.
Des Weiteren zeigt die 1, dass der durch den Laser 18 erzeugte Laserstrahl 24 mittels einer Strahleinrichtung 22, nämlich einer Strahlablenkungsvorrichtung, wie zum Beispiel einem Rotationscanner, in Richtung der Hornhaut 26 abgelenkt wird. Die Strahlablenkvorrichtung 22 wird ebenfalls durch die Steuereinrichtung 20 gesteuert, um die Grenzflächen 14, 16, vorzugsweise auch Inzisionen oder Einschnitte, entlang von vorgegebenen Inzisionsverläufen zu erzeugen.
Bei dem dargestellten Laser 18 kann es sich vorzugsweise um einen photodisruptiven und/oder ablativen Laser handeln, der ausgebildet ist, Laserpulse in einem Wellenlängenbereich zwischen 300 nm und 1400 nm, vorzugsweise zwischen 700 nm und 1200 nm, bei einer jeweiligen Pulsdauer zwischen 1 fs und 1 ns, vorzugsweise zwischen 10 fs und 10 ps, und einer Wiederholungsfrequenz größer 10 KHz, vorzugsweise zwischen 100 KHz und 100 MHz, abzugeben. Die Steuereinrichtung 20 weist optional zudem eine Speichereinrichtung (nicht dargestellt) zur zumindest temporären Speicherung von mindestens einem Steuerdatensatz auf, wobei der oder die Steuerdatensätze Steuerdaten zur Positionierung und/oder zur Fokussierung einzelner Laserpulse in der Kornea umfassen. Die Positionsdaten und/oder Fokussierungsdaten der einzelnen Laserpulse, das heißt, die Lentikelgeometrie des abzutrennenden Lentikels 12, wird anhand vorbestimmter Steuerdaten erzeugt, insbesondere aus einer zuvor gemessenen Topografie und/oder Pachymetrie und/oder der Morphologie der Hornhaut oder der zu erzeugenden optischen Fehlsichtigkeitskorrektur.
Zum Feststellen von Fehlsichtigkeitsdaten, die zum Beispiel einen Wert in Dioptrien angeben können, können geeignete Untersuchungsdaten zum Beschreiben der Fehlsichtigkeit durch die Steuereinrichtung 20 von einem Datenserver empfangen werden oder die Untersuchungsdaten können direkt in die Steuereinrichtung 20 eingegeben werden.
Die Planung der zu erreichenden Korrektur und damit die Geometrie des zu entfernenden Lentikels 12 wird üblicherweise nach Standardmethoden durchgeführt, wobei eine Brechkraftkorrektur und/oder ein Lentikeldurchmesser geplant wird, und sich daraus dann die anteriore und posteriore Grenzfläche 14, 16 des Lentikels 12 ergeben.
Um den abgetrennten Lentikel 12 aus dem Volumen der Hornhaut 26 zu entfernen, kann durch den Laser 18, wie zuvor beschrieben, eine Inzision oder ein Einschnitt mit einem vorgegebenen Inzisionsverlauf durchgeführt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist genau eine Inzision 15 vorgesehen. Der Inzisionsverlauf 17, also die Geometrie und Position der Inzision, kann ebenfalls in den Steuerdaten umfasst sein.
Vorzugsweise verläuft die Inzision 15 von einer Schnittstelle 31 mit der Außenseite, also der anterioren Hornhautoberfläche 30 zu einer Schnittstelle oder einem Schnittpunkt 13, in dem die obere Schnittebene und die untere Schnittebene, also die erste und zweite Grenzfläche 14, 16, zusammenlaufen (siehe 1). Alternativ kann die Inzision 15 in einer Schnittstelle 13` mit einer der Grenzflächen, vorliegend zum Beispiel der ersten Grenzfläche 14, enden (siehe 2 bis 5). Ausgehend von der Schnittstelle 13` kann die jeweilige Grenzfläche zum Beispiel in Richtung des Schnittpunkts 13 verlaufen. Dadurch können beide Grenzflächen 14, 16 über einen einzigen Einschnitt erreicht werden.
Um die Invasivität des Eingriffs durch die Inzision 15 nicht noch weiter zu erhöhen und zur Fehlsichtigkeit beitragende Effekte einzubringen, ist die Form der Inzision 15 von besonderer Bedeutung. Vorliegend weist die Inzision 15 beispielsweise einen nicht geraden oder nicht linearen Inzisionsverlauf 17 auf. Das heißt, der Inzisionsverlauf 17 kann zumindest zwei Abschnitte, das heißt zwei oder mehrere Abschnitte, mit verschiedenen Steigungswerten oder Steigungen aufweisen. Die Abschnitte verlaufen somit in verschiedene Richtungen zum Beispiel ausgehend von der Hornhautoberfläche 30 als Ausgangspunkt oder Referenzebene.
Zudem endet oder mündet der Inzisionsverlauf 17 in einem stumpfen Winkel in dem Schnittpunkt 13 zu der jeweiligen Grenzfläche, im Folgenden beispielsweise der ersten Grenzfläche 14. Der Winkel, in dem der Inzisionsverlauf 17 an die jeweiligen Grenzfläche 14, 16 anschließt, wird im Folgenden auch als Angrenzwinkel α bezeichnet. Der Angrenzwinkel α ist vorzugsweise wie folgt definiert: 90° < α ≤ 180°. Ein Winkel, in dem der Inzisionsverlauf an die Außenseite angrenzt, wird im Vergleich dazu im Folgenden als Eintrittswinkel Φ bezeichnet. Der Eintrittswinkel Φ beträgt vorzugsweise in etwa 90°.
Die 2 bis 5 zeigen verschiedene vorteilhafte Ausführungsbeispiele für eine Geometrie des Inzisionsverlaufs 17. Zur besseren Übersicht ist in den 2 bis 5 dabei nur der in 1 gezeigte Ausschnitt A der Hornhaut 26 dargestellt. Die in den 2 bis 5 gezeigten Geometrien oder Längenverhältnisse der Inzisionsverläufe beziehungsweise deren Abschnitte sind insbesondere nur als Beispiele anzusehen. Je nach Bedarf können natürlich auch andere Längenverhältnisse oder Mischformen der vorgenannten gezeigten Formen für den jeweiligen Inzisionsverlauf gewählt werden. Insbesondere kann sich der Inzisionsverlauf zum Beispiel in Abhängigkeit von einer Struktur oder dem Aufbau der Hornhaut, insbesondere deren Gewebeschichten oder Fibrillen ergeben. Die Struktur kann zum Beispiel durch die vorgenannten Messmethoden bekannt sein.
Die 2 und 3 zeigen eine mehrteilige Inzision. Das heißt, der Inzisionsverlauf 17 ist aus mehreren Segmenten oder Abschnitten zusammengesetzt, die als Geraden, also im Wesentlichen gerade Streckenabschnitte, ausgebildet sind.
In der 2 umfasst der Inzisionsverlauf 17 beispielhaft drei solcher Abschnitte 17a, 17b, 17c. Die Abschnitte 17a, 17b, 17c sind in dem Ausführungsbeispiel in 2 dabei so zusammengesetzt, dass sich ein U-förmiger Verlauf des Inzisionsverlaufs 17 ergibt. Der Inzisionsverlauf 17 umfasst dadurch insbesondere keinen Bogenwechsel. Ausgehend von der Schnittstelle 13' verläuft der Krümmungsverlauf des Inzisionsverlaufs 17 somit vorliegend nach links.
Der Abschnitt 17a ist an einem Ende mit der Schnittstelle 31 der anterioren Hornhautoberfläche 30 verbunden. Dabei verläuft der Abschnitt 17a im Wesentlichen senkrecht zu einer Ebene, die die anteriore Hornhautoberfläche 30 im Bereich der Schnittstelle 31 umfasst. Das heißt, der Eintrittswinkel Φ beträgt im Wesentlichen 90°. Durch einen solchen Eintrittswinkel Φ ergibt sich der Vorteil, dass eine möglichst geringe Fläche von Gewebestrukturen, den sogenannten Fibrillen, aus denen die Hornhaut 26 zusammengesetzt ist, verletzt werden.
Der Abschnitt 17c ist mit einem Ende mit der ersten Grenzfläche 14 verbunden. Der Angrenzwinkel α beträgt dabei insbesondere mehr als 90°. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der Angrenzwinkel α zum Beispiel in etwa 160° betragen.
Mit ihrem jeweiligen anderen Ende sind die Abschnitte 17a und 17b über den Abschnitt 17c miteinander verbunden.
3 zeigt ebenfalls einen dreiteiligen Aufbau aus den geraden Abschnitten 17a, 17b und 17c des Inzisionsverlaufs 17. Dabei sind die Abschnitte 17a, 17b und 17c jedoch im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel in 2 in einer S-Form oder Blitzform zusammengesetzt. Das heißt, es ergibt sich ein Bogenwechsel in dem Inzisionsverlauf 17. Die Inzision 15 verläuft vorliegend beispielsweise ausgehend von der Schnittstelle 13` zwischen Abschnitt 17c und 17b zuerst in einer Linkskurve. Von Abschnitt 17b in Abschnitt 17a geht die Inzision 15 in eine Rechtskurve über. Der Abschnitt 17b umfasst oder bildet einen Wendepunkt oder eine Wendestelle für den Inzisionsverlauf 17 aus, also den Punkt in dem der Bogenwechsel stattfindet.
In 3 beträgt der Angrenzwinkel α beispielhaft 120°. Der Eintrittswinkel Φ beträgt zum Beispiel weiterhin im Wesentlichen 90°.
Eine Möglichkeit, die Gefahr einer Gewebeverletzung im Vergleich zu den Ausführungsbeispielen in 2 und 3 weiter zu minimieren, besteht darin, den Verlauf der Inzision 15 zu glätten. Die 4 und 5 zeigen entsprechende Ausführungsbeispiele für einen geglätteten oder sanften Inzisionsverlauf 17 (smooth incision). Das heißt, anstelle der geraden Abschnitte 17a, 17b, 17c umfasst die Inzision 15 eine Kurvenform oder einen gekrümmten Verlauf. Somit kann die Inzision aus einer Vielzahl von, vorzugsweise unendlich vielen Punkten oder Abschnitten zusammengesetzt sein, die jeweils unterschiedliche Steigungen zumindest zu dem jeweils benachbarten Abschnitt aufweisen.
4 zeigt dazu analog zu 2 einen U-förmigen Verlauf der Inzision 15. Der Inzisionsverlauf 17 kann in dem Ausführungsbeispiel in 4 zum Beispiel mittels einer parabolischen Funktion, also durch ein Polynom zweiten Grades, beschrieben sein. Um einen besonders sanften Übergang zwischen der jeweiligen Grenzfläche und dem Inzisionsverlauf 17 zu realisieren, beträgt der Angrenzwinkel α in etwa 180°. Das heißt, der Inzisionsverlauf 17 bildet im Schnittpunkt 13' eine Tangente an die Grenzfläche 14 aus. Somit ergibt sich ein tangentialer Zugang zu der Grenzfläche 14, und die Gefahr einer Gewebeverletzung beim Eingreifen über den Einschnitt kann weiter reduziert werden.
In 4 ist ein weiterer beispielhafter Inzisionsverlauf 17' gezeigt, der ebenfalls eine U-Form oder Parabelform beschreibt. Im Vergleich zu dem Inzisionsverlauf 17 ist der Inzisionsverlauf 17` in die entgegengesetzte Richtung gekrümmt. Ausgehend von den Schnittstellen 31, 13' verläuft der Inzisionsverlauf 17 zu einer Extremstelle 19, die ein lokales Maximum des Inzisionsverlaufs 17 beschreibt, beispielsweise weg von der optischen Achse des Auges. Im Gegensatz dazu verläuft der Inzisionsverlauf 17` ausgehend von den Schnittstellen 31, 13' zu einer Extremstelle 19', die ein lokales Maximum des Inzisionsverlaufs 17' beschreibt, beispielsweise hin zu der optischen Achse des Auges.
Durch den unterschiedlichen Verlauf weist der Inzisionsverlauf 17' einen Angrenzwinkel α' auf, der spitzer ist als der Angrenzwinkel α. Zum Beispiel kann der Angrenzwinkel α' kleiner als 120°, vorzugsweise kleiner als 100° sein. Entsprechend dazu ist der Eintrittswinkel Φ' des Inzisionsverlaufs 17' größer als der Eintrittswinkel Φ des Inzisionsverlaufs 17. Zum Beispiel kann der Eintrittswinkel Φ' ein stumpfer Winkel sein, und beispielsweise zwischen 100° und 140° liegen.
Der Inzisionsverlauf 17' kann ein Verlaufsprofil der Inzision 15 beschreiben, die einen minimalen Flächeninhalt aufweist. Trotz der härteren Kante im Übergang des Inzisionsverlaufs 17' zu der Grenzfläche 14 können dadurch die Invasivität und die Gefahr der Gewebeverletzung reduziert werden, denn es wird insgesamt weniger Gewebe durch den Einschnitt verletzt. Wie die Länge und insbesondere die Fläche eines Funktionsgraphen, also insbesondere des Inzisionsverlaufs 17 berechnet werden können, ist an sich bekannt. Um den minimalen Flächeninhalt der Inzision 15 zu berechnen, kann zum Beispiel die sogenannte Variationsrechnung genutzt werden. Diese kann zum Beispiel unter Verwendung der bekannten Euler-Lagrange-Gleichung gelöst werden.
5 zeigt analog zu 3 einen Inzisionsverlauf mit einer S-Form. Dabei kann der Inzisionsverlauf 17 mittels einer kubischen Funktion, also einem Polynom dritten Grades, beschrieben sein. Die Form des Inzisionsverlaufs 17 ist so gewählt, dass der Eintrittswinkel Φ 90° beträgt. Durch die S-Form ergibt sich somit ein Angrenzwinkel α, der in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in etwa 120° beträgt.
5 zeigt auch eine alternative Ausgestaltung des Inzisionsverlaufs 17`, bei dem der Inzisionsverlauf 17`, wie zuvor zu 4 beschrieben, tangential in dem Schnittpunkt 13` mündet oder endet. Die Form des Inzisionsverlaufs 17` im Vergleich zu dem Inzisionsverlauf 17 ist unverändert. Dadurch ergibt sich jedoch eine Schnittstelle 31' mit der anterioren Hornhautoberfläche 30, die im Vergleich zu der Schnittstelle 31 weiter entfernt von der optischen Achse liegt. Somit ist der Eintrittswinkel Φ' ein stumpfer Winkel. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der Eintrittswinkel Φ' zum Beispiel in etwa 120° betragen.
6 zeigt nun noch in einem schematischen Verfahrensablaufdiagramm ein beispielhaftes Verfahren zum Bereitstellen von Steuerdaten für den in 1 gezeigten augenchirurgischen Laser 18 der Behandlungsvorrichtung 10. Mittels der Steuerdaten können dabei, wie zuvor beschrieben, der Inzisionsverlauf 17, 17', aber zum Beispiel auch die Grenzflächen 14, 16, vorgegeben sein.
In dem Verfahren werden in einem Schritt S1 zunächst die erste und zweite Grenzfläche 14, 16 als Schnittflächen oder Schnittebenen in der Hornhaut 26 bestimmt. Dann wird der Inzisionsverlauf 17, 17', wie er zuvor beschrieben wurde, festgelegt. Dabei wird der Inzisionsverlauf zum Beispiel so berechnet, dass sich die zumindest zwei Abschnitte 17a, 17b, 17c mit den verschiedenen Steigungswerten ergeben und der Inzisionsverlauf 17, 17' in einem stumpfen Winkel in der jeweiligen Grenzfläche 14, 16 endet oder mündet.
In einem Schritt S3 werden schließlich die Steuerdaten zum Steuern des augenchirurgischen Lasers 18 bereitgestellt. Diese umfassen zumindest den festgelegten Inzisionsverlauf.
Insgesamt zeigen die Ausführungsbeispiele eine nicht gerade oder nicht lineare Inzision als Zugang zu einer oder mehreren Ebenen, also den Grenzflächen 14, 16, innerhalb der Hornhaut 26.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 20150057644 A1 [0007]
DE 102020112277 A1 [0010]
DE 102007019813 A1 [0011]

Claims

Verfahren zum Bereitstellen von Steuerdaten für einen augenchirurgischen Laser (18) einer Behandlungsvorrichtung (10), wobei das Verfahren die folgenden, durch eine Steuereinrichtung (20) durchgeführten Schritte aufweist: - Bestimmen zumindest einer Schnittfläche (14, 16) in einer Kornea (26) eines menschlichen oder tierischen Auges (30), - Festlegen eines Inzisionsverlaufs (17, 17') , welcher sich ausgehend von einer Außenseite der Kornea (26) zumindest zu einer der Schnittflächen (14, 16) erstreckt, wobei der Inzisionsverlauf (17, 17') zwischen der Außenseite und der jeweiligen Schnittfläche (14, 16) zumindest zwei Abschnitte (17a, 17b, 17c) mit verschiedenen Steigungswerten aufweist, und wobei der Inzisionsverlauf (17, 17') in einen stumpfen Winkel in der jeweiligen Schnittfläche (14, 16) endet, - Bereitstellen von Steuerdaten zum Steuern des augenchirurgischen Lasers (18), welche mindestens den festgelegten Inzisionsverlauf (17, 17') umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Inzisionsverlauf (17, 17') ausgehend von der jeweiligen Schnittfläche (14, 16) zumindest abschnittsweise einen Verlauf aufweist, der eine Tangente an die jeweilige Schnittfläche (14, 16) ausbildet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Inzisionsverlauf (17, 17') zumindest eine lokale Extremstelle (19, 19') umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Inzisionsverlauf (17, 17') zumindest einen Wendepunkt umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Inzisionsverlauf (17, 17') mittels einer parabolischen oder kubischen Funktion beschrieben ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Inzisionsverlauf (17, 17') ausgehend von der Außenseite zumindest abschnittsweise im Wesentlichen senkrecht zu einer Oberfläche der Kornea (26) verläuft.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zum Festlegen des Inzisionsverlaufs (17, 17') ein Verlaufsprofil mit einem minimalen Flächeninhalt berechnet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Inzisionsverlauf (17, 17') zumindest abschnittsweise vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu einer von mehreren parallel zur Außenseite verlaufenden Gewebeschichten der Kornea (26) verläuft.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Inzisionsverlauf (17, 17') in einem Schnittpunkt (13) einer ersten und einer zumindest zweiten Schnittfläche (14, 16) endet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Laser (18) durch Bereitstellen der Steuerdaten mittels der Steuereinrichtung (20) zum Abgeben von Laserpulsen in einem Wellenlängenbereich zwischen 300 nm und 1400 nm, vorzugsweise zwischen 700 nm und 1200 nm, bei einer jeweiligen Pulsdauer zwischen 1 fs und 1 ns, vorzugsweise zwischen 10 fs und 10 ps, und einer Wiederholungsfrequenz größer 10 KHz, vorzugsweise zwischen 100 KHz und 100 MHz, angesteuert wird.
Verfahren zum Steuern einer Behandlungsvorrichtung (10), wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: - die Verfahrensschritte eines Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und - Übertragen der bereitgestellten Steuerdaten an einen jeweiligen augenchirurgischen Laser (18) der Behandlungsvorrichtung (10).
Steuereinrichtung (20), die dazu eingerichtet ist, ein jeweiliges Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
Behandlungsvorrichtung (10) mit mindestens einem augenchirurgischen Laser (18) für das Einbringen vordefinierter Schnittflächen (14, 16) in eine Kornea (26) eines menschlichen oder tierischen Auges (30) mittels optischem Durchbruch, insbesondere mittels Photodisruption und/oder Ablation und mindestens einer Steuereinrichtung (20) nach Anspruch 12.
Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass die Behandlungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 13 ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und/oder ein Verfahren nach Anspruch 11 ausführt.
Computerlesbares Medium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 14 gespeichert ist.