DE102022121079A1 - REFRACTIVE SURGICAL LASER SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING A DISTANCE BETWEEN A CONTACT LENS AND A PATIENT'S EYE - Google Patents
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Abstract
Bereitgestellt wird ein Verfahren (300) zum Ermitteln eines Abstands (1002) zwischen einem Kontaktglas (16) und einem Patientenauge (12). Das Verfahren (300) umfasst ein Erfassen (302) einer Bildinformation (700) einer optischen Reflexion des Kontaktglases (16) von einer Oberfläche des Patientenauges (12) durch das Kontaktglas (16), sowie ein Bestimmen (304) einer lateralen Ausdehnung der optischen Reflexion des Kontaktglases (16) senkrecht zu einer optischen Achse (1000) des Kontaktglases (16) in der Bildinformation (700). Zudem umfasst das Verfahren ein Bestimmen des Abstands (1002) zwischen dem Kontaktglas (16) und dem Patientenauge (12) entlang der optischen Achse (1000) des Kontaktglases (16) anhand der bestimmten lateralen Ausdehnung der optischen Reflexion des Kontaktglases (16) in der Bildinformation (700).A method (300) is provided for determining a distance (1002) between a contact lens (16) and a patient's eye (12). The method (300) includes detecting (302) image information (700) of an optical reflection of the contact glass (16) from a surface of the patient's eye (12) through the contact glass (16), as well as determining (304) a lateral extent of the optical Reflection of the contact glass (16) perpendicular to an optical axis (1000) of the contact glass (16) in the image information (700). The method also includes determining the distance (1002) between the contact glass (16) and the patient's eye (12) along the optical axis (1000) of the contact glass (16) based on the specific lateral extent of the optical reflection of the contact glass (16) in the Image information (700).
Description
Bereitgestellt werden ein Verfahren zum Ermitteln eines Abstands zwischen einem Kontaktglas und einem Patientenauge, ein Verfahren zum Ermitteln einer Geschwindigkeit eines Kontaktglases relativ zu einem Patientenauge, ein Verfahren zur Vorbereitung einer refraktiven chirurgischen Behandlung eines Patientenauges mittels eines Lasersystems, ein Verfahren zum zumindest teilweise automatisierten Andocken eines Kontaktglases an ein Patientenauge, eine Verwendung einer durch ein Kontaktglas erfassten Bildinformation einer optischen Reflexion des Kontaktglases von einer Oberfläche eines Patientenauges zum Ermitteln des Abstands zwischen dem Kontaktglas und dem Patientenauge, eine Steuereinheit, und refraktives chirurgisches Lasersystem mit einem Kontaktglas. Die Ausführungsformen liegen somit insbesondere auf dem Gebiet der refraktiven Chirurgie und der Lasersysteme für diesen Zweck.Provided are a method for determining a distance between a contact lens and a patient's eye, a method for determining a speed of a contact lens relative to a patient's eye, a method for preparing a refractive surgical treatment of a patient's eye using a laser system, a method for at least partially automated docking of a Contact glass to a patient's eye, a use of image information captured by a contact glass of an optical reflection of the contact glass from a surface of a patient's eye to determine the distance between the contact glass and the patient's eye, a control unit, and refractive surgical laser system with a contact glass. The embodiments are therefore particularly in the field of refractive surgery and laser systems for this purpose.
Bei einem refraktiven chirurgischen Eingriff unter Verwendung eines Femtosekundenlasers oder eines Excimerlasers oder eines Festkörperlasers muss der Benutzer, etwa der Arzt, herkömmlicherweise zu Beginn der Laserbehandlung ein Kontaktglas des Lasersystems an das Auge des Patienten andocken. Dies dient einer korrekten Zentrierung des Lasersystems relativ zum Patientenauge, welche für einen Erfolg des refraktiven chirurgischen Eingriffs erforderlich ist. Dabei kann der Benutzer mittels eines Joysticks den Abstand des Kontaktglases zum Patientenauge entlang der optischen Achse des Kontaktglases (als z-Koordinate bezeichnet) und die laterale Lage in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse des Kontaktglases (als xy-Koordinaten bezeichnet) kontrollieren. Die xy-Position kann dabei über eine Detektion und Markierung der Pupillenmitte oder über ein Positionierziel relativ zur Pupillenmitte automatisiert identifiziert werden und mittels eines Computers und eines Anzeigeelements dem Benutzer angezeigt werden, um den Benutzer des Lasersystems bei der Festlegung der xy-Position des Kontaktglases zu unterstützen. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in der Druckschrift
Eine geeignete Wahl der Position und Geschwindigkeit des Kontaktglases in z-Richtung, d.h. entlang der optischen Achse, beim Andocken erfordert jedoch herkömmlicherweise ein hohes Maß an Geschick und Erfahrung des Benutzers.However, a suitable choice of the position and speed of the contact glass in the z-direction, i.e. along the optical axis, during docking conventionally requires a high degree of skill and experience on the part of the user.
Zwar sind im Stand der Technik Verfahren bekannt, um einen Abstand zwischen einem Lasersystem und dem Patientenauge zu bestimmen, allerdings sind diese nicht ohne weiteres mit einem Kontaktglas kombinierbar. Beispielsweise ist in der Druckschrift
Es besteht somit die Aufgabe, ein Verfahren und ein Lasersystem bereitzustellen, welche die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile überwinden.The task is therefore to provide a method and a laser system which overcome the disadvantages inherent in the prior art.
Die Aufgabe wird gelöst durch Verfahren, eine Verwendung, eine Steuereinheit und ein refraktives chirurgisches Lasersystem mit den Merkmalen der jeweiligen unabhängigen Ansprüche. Optionale Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen und in der Beschreibung angegeben.The task is solved by a method, a use, a control unit and a refractive surgical laser system with the features of the respective independent claims. Optional refinements are specified in the subclaims and in the description.
Bereitgestellt wird ein Verfahren zum Ermitteln eines Abstands zwischen einem Kontaktglas und einem Patientenauge. Das Verfahren umfasst ein Erfassen einer Bildinformation einer optischen Reflexion des Kontaktglases von einer Oberfläche des Patientenauges durch das Kontaktglas und ein Bestimmen einer lateralen Ausdehnung der optischen Reflexion des Kontaktglases senkrecht zu einer optischen Achse des Kontaktglases in der Bildinformation. Ferner umfasst das Verfahren ein Bestimmen des Abstands zwischen dem Kontaktglas und dem Patientenauge entlang der optischen Achse des Kontaktglases anhand der bestimmten lateralen Ausdehnung der optischen Reflexion des Kontaktglases in der Bildinformation.A method is provided for determining a distance between a contact lens and a patient's eye. The method includes capturing image information of an optical reflection of the contact glass from a surface of the patient's eye through the contact glass and determining a lateral extent of the optical reflection of the contact glass perpendicular to an optical axis of the contact glass in the image information. Furthermore, the method includes determining the distance between the contact glass and the patient's eye along the optical axis of the contact glass based on the specific lateral extent of the optical reflection of the contact glass in the image information.
Ferner wird ein Verfahren zum Ermitteln einer Geschwindigkeit eines Kontaktglases relativ zu einem Patientenauge bereitgestellt. Das Verfahren umfasst ein Ermitteln eines Abstands zwischen dem Kontaktglas und dem Patientenauge mittels eines Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche zu einem ersten Zeitpunkt und zu einem zweiten Zeitpunkt. Zudem umfasst das Verfahren ein Ermitteln einer Zeitdauer zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt, sowie ein Bestimmen der Geschwindigkeit des Kontaktglases relativ zum Patientenauge entlang der optischen Achse des Kontaktglases anhand der ermittelten Abstände des Kontaktglases vom Patientenauge und der ermittelten Zeitdauer.Furthermore, a method for determining a speed of a contact lens relative to a patient's eye is provided. The method includes determining a distance between the contact lens and the patient's eye by means of a method according to one of the preceding claims at a first time and at a second time. In addition, the method includes determining a time period between the first time and the second time, as well as determining the speed of the contact glass relative to the patient's eye along the optical axis of the contact glass based on the determined distances of the contact glass from the patient's eye and the determined time period.
Außerdem wird ein Verfahren zur Vorbereitung einer refraktiven chirurgischen Behandlung eines Patientenauges mittels eines Lasersystems bereitgestellt. Das Verfahren umfasst ein Ermitteln eines Abstands zwischen einem Kontaktglas des Lasersystems und dem Patientenauge gemäß einem offenbarungsgemäßen Verfahren, sowie ein Ausgeben einer Information betreffend den ermittelten Abstand an einen Benutzer des Lasersystems.In addition, a method for preparing a refractive surgical treatment of a patient's eye using a laser system is provided. The method includes determining a distance between a contact lens of the laser system and the patient's eye according to a method according to the disclosure, as well as outputting information regarding the determined distance to a user of the laser system.
In einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum zumindest teilweise automatisierten Andocken eines Kontaktglases an ein Patientenauge bereitgestellt. Das Verfahren umfasst ein wiederholtes Ermitteln eines Abstands zwischen dem Kontaktglas und dem Patientenauge entlang der optischen Achse des Kontaktglases mittels eines offenbarungsgemäßen Verfahrens. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Verfahren ein wiederholtes Ermitteln einer Geschwindigkeit des Kontaktglases relativ zum Patientenauge mittels eines offenbarungsgemäßen Verfahrens. Zudem umfasst das Verfahren ein Annähern des Kontaktglases an das Patientenauge entlang der optischen Achse des Kontaktglases und ein Regeln des Abstands zwischen dem Kontaktglas und dem Patientenauge und/oder Regeln der Geschwindigkeit des Kontaktglases relativ zum Patientenauge anhand des wiederholt ermittelten Abstands zwischen dem Kontaktglas und dem Patientenauge und/oder anhand der wiederholt ermittelten Geschwindigkeit des Kontaktglases relativ zum Patientenauge.In a further aspect, a method for at least partially automated docking of a contact lens to a patient's eye is provided. The method includes repeatedly determining a distance between the contact lens and the patient's eye along the optical axis of the contact lens using a method according to the disclosure. Alternatively or additionally, the method includes repeatedly determining a speed of the contact glass relative to the patient's eye using a method according to the disclosure. In addition, the method includes approaching the contact lens to the patient's eye along the optical axis of the contact lens and regulating the distance between the contact lens and the patient's eye and / or regulating the speed of the contact lens relative to the patient's eye based on the repeatedly determined distance between the contact lens and the patient's eye and/or based on the repeatedly determined speed of the contact lens relative to the patient's eye.
In einem weiteren Aspekt wird eine Verwendung einer durch ein Kontaktglas erfassten Bildinformation einer optischen Reflexion des Kontaktglases von einer Oberfläche eines Patientenauges zum Ermitteln des Abstands zwischen dem Kontaktglas und dem Patientenauge entlang der optischen Achse des Kontaktglases und/oder zum Ermitteln einer Geschwindigkeit des Kontaktglases relativ zum Patientenauge entlang der optischen Achse des Kontaktglases bereitgestellt.In a further aspect, image information recorded by a contact glass of an optical reflection of the contact glass from a surface of a patient's eye is used to determine the distance between the contact glass and the patient's eye along the optical axis of the contact glass and / or to determine a speed of the contact glass relative to the Patient eye provided along the optical axis of the contact lens.
In einem weiteren Aspekt wird ein refraktives chirurgisches Lasersystem mit einem Kontaktglas bereitgestellt. Das Lasersystem umfasst eine Bilderfassungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, eine Bildinformation einer optischen Reflexion des Kontaktglases von einer Oberfläche des Patientenauges durch das Kontaktglas zu erfassen. Zudem umfasst das Lasersystem eine Steuereinheit, welche dazu eingerichtet ist, eine laterale Ausdehnung der optischen Reflexion des Kontaktglases senkrecht zu einer optischen Achse des Kontaktglases in der Bildinformation zu ermitteln und einen Abstand zwischen dem Kontaktglas und dem Patientenauge entlang der optischen Achse des Kontaktglases anhand der bestimmten lateralen Ausdehnung der optischen Reflexion des Kontaktglases in der Bildinformation zu bestimmen.In a further aspect, a refractive surgical laser system with a contact lens is provided. The laser system includes an image capture unit which is set up to capture image information of an optical reflection of the contact glass from a surface of the patient's eye through the contact glass. In addition, the laser system includes a control unit which is set up to determine a lateral extent of the optical reflection of the contact glass perpendicular to an optical axis of the contact glass in the image information and to determine a distance between the contact glass and the patient's eye along the optical axis of the contact glass based on the determined to determine the lateral extent of the optical reflection of the contact glass in the image information.
In einem weiteren Aspekt wird ein therapeutisches und/oder diagnostisches System bereitgestellt. Das therapeutische und/oder diagnostische System kann dazu eingerichtet sein, mittels eines Kontaktglases an ein Patientenauge zu koppeln. Das System umfasst dabei eine Bilderfassungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, eine Bildinformation einer optischen Reflexion des Kontaktglases von einer Oberfläche des Patientenauges durch das Kontaktglas zu erfassen. Zudem umfasst das System eine Steuereinheit, welche dazu eingerichtet ist, eine laterale Ausdehnung der optischen Reflexion des Kontaktglases senkrecht zu einer optischen Achse des Kontaktglases in der Bildinformation zu ermitteln und einen Abstand zwischen dem Kontaktglas und dem Patientenauge entlang der optischen Achse des Kontaktglases anhand der bestimmten lateralen Ausdehnung der optischen Reflexion des Kontaktglases in der Bildinformation zu bestimmen.In a further aspect, a therapeutic and/or diagnostic system is provided. The therapeutic and/or diagnostic system can be set up to be coupled to a patient's eye using a contact lens. The system includes an image capture unit which is set up to capture image information of an optical reflection of the contact glass from a surface of the patient's eye through the contact glass. In addition, the system includes a control unit which is set up to determine a lateral extent of the optical reflection of the contact glass perpendicular to an optical axis of the contact glass in the image information and to determine a distance between the contact glass and the patient's eye along the optical axis of the contact glass based on the determined to determine the lateral extent of the optical reflection of the contact glass in the image information.
Ein Kontaktglas ist dabei ein Kontaktelement, welches zum Fixieren des Patientenauges an das Lasersystem für die Durchführung einer refraktiven chirurgischen Behandlung dient. Das Kontaktglas muss dabei nicht zwingend aus Glas gefertigt sein, sondern kann auch aus einem anderen geeigneten Material gefertigt sein. Das Kontaktglas kann insbesondere aus einem für die Laserstrahlung transparenten Material ausgebildet sein. Außerdem kann das Kontaktglas derart ausgebildet sein, dass die Erfassung der Bildinformationen von der optischen Reflexion des Kontaktglases von einer Oberfläche des Patientenauges zumindest teilweise durch das Kontaktglas transmittiert wird.A contact lens is a contact element that is used to fix the patient's eye to the laser system for carrying out a refractive surgical treatment. The contact glass does not necessarily have to be made of glass, but can also be made of another suitable material. The contact glass can in particular be made of a material that is transparent to the laser radiation. In addition, the contact glass can be designed such that the acquisition of the image information from the optical reflection of the contact glass from a surface of the patient's eye is at least partially transmitted through the contact glass.
Eine Bildinformation kann dabei eine Abbildung umfassen, welche beispielsweise eine Reflexion an einer Oberfläche des Patientenauges umfasst. Dabei kann die konvexe Oberfläche des Patientenauges als konvexer Spiegel genutzt werden, um Bildinformationen von einer Unterseite des Kontaktglases, d.h. von jener Seite des Kontaktglases, welche dem Patientenauge zugewandt ist, durch das Kontaktglas hindurch zu erfassen. Dabei muss nicht zwingend ein Fokussieren, d.h. ein Scharfstellen der Abbildung erfolgen. Vielmehr kann es ausreichend sein, wenn in den Bildinformationen Umrisse des Kontaktglases oder eines Teils des Kontaktglases erkennbar sind, um dessen laterale Ausdehnung in den Bildinformationen zu bestimmen. Mit anderen Worten kann eine optische Reflexion des Kontaktglases von einer Oberfläche des Patientenauges eine Abbildung der Unterseite des Kontaktglases über eine konvexe Oberfläche des Patientenauges umfassen, wobei die Bilderfassung durch das Kontaktglas hindurch erfolgt. Die Bildinformation kann sodann in Form von elektronischen Bilddaten vorlegen, welche optional mittels computergestützter Bildauswertung ausgewertet werden können, um die laterale Ausdehnung des Kontaktglases in den Bildinformationen zu bestimmen.Image information can include an image which, for example, includes a reflection on a surface of the patient's eye. The convex surface of the patient's eye can be used as a convex mirror in order to capture image information from an underside of the contact glass, i.e. from that side of the contact glass that faces the patient's eye, through the contact glass. Focusing, i.e. sharpening the image, does not necessarily have to take place. Rather, it may be sufficient if outlines of the contact glass or part of the contact glass are visible in the image information in order to determine its lateral extent in the image information. In other words, an optical reflection of the contact glass from a surface of the patient's eye can include an image of the underside of the contact glass via a convex surface of the patient's eye, with the image capture taking place through the contact glass. The image information can then be presented in the form of electronic image data, which can optionally be evaluated using computer-aided image evaluation in order to determine the lateral extent of the contact glass in the image information.
Die laterale Ausdehnung der optischen Reflexion des Kontaktglases in der Bildinformation ist dabei ein Maß für den einen Winkelbereich und/oder Raumbereich, den die Reflexion des Kontaktglases in den ermittelten Bildinformationen einnimmt. Dies erfordert nicht zwingend, dass daraus die tatsächliche, physikalische laterale Ausdehnung des Kontaktglases eindeutig bestimmbar sein muss. Vielmehr kann es ausreichend sein, wenn sich die bestimmte laterale Ausdehnung der optischen Reflexion des Kontaktglases in der Bildinformation mit dem Abstand zwischen dem Kontaktglas und dem Patientenauge in vorbestimmter Weise ändert und sich entsprechend aus der lateralen Ausdehnung der optischen Reflexion des Kontaktglases in der Bildinformation eine qualitative und/oder quantitative Information über den Abstand gewinnen lässt.The lateral extent of the optical reflection of the contact glass in the image information is a measure of the one angular range and/or spatial area that the reflection of the contact glass occupies in the determined image information. This does not necessarily require that this be the case The actual, physical lateral extent of the contact glass must be clearly determinable. Rather, it may be sufficient if the specific lateral extent of the optical reflection of the contact glass in the image information changes in a predetermined manner with the distance between the contact glass and the patient's eye and if the lateral extent of the optical reflection of the contact glass in the image information corresponds to a qualitative one and/or quantitative information about the distance can be obtained.
Der Abstand zwischen dem Kontaktglas und dem Patientenauge kann dabei ein Abstand zwischen einer dem Patientenauge zugewandten Unterseite des Kontaktglases und der Hornhaut des Patientenauges darstellen. Die Unterseite des Kontaktglases kann dabei dazu angepasst und dafür vorgesehen sein, beim Andocken in mechanischen Kontakt mit dem Patientenauge zu treten und dieses für die refraktive chirurgische Behandlung zu fixieren.The distance between the contact glass and the patient's eye can represent a distance between an underside of the contact glass facing the patient's eye and the cornea of the patient's eye. The underside of the contact glass can be adapted and intended to come into mechanical contact with the patient's eye during docking and to fix it for the refractive surgical treatment.
Die Vorbereitung einer refraktiven chirurgischen Behandlung eines Patientenauges mittels eines Lasersystems kann dabei das Herbeiführen eines Zustands umfassen, welcher für die Durchführung der Behandlung erforderlich ist. Insbesondere kann die Vorbereitung das Andocken des Kontaktglases an das Patientenauge umfassen.The preparation of a refractive surgical treatment of a patient's eye using a laser system can include bringing about a condition that is necessary for carrying out the treatment. In particular, the preparation can include docking the contact lens to the patient's eye.
Dass manche Verfahrensschritte wiederholt durchgeführt werden, kann dabei bedeuten, dass diese Verfahrensschritte mehrmals durchgeführt werden. Die Durchführung kann dabei in regelmäßigen und/oder unregelmäßigen Zeitabständen erfolgen. Insbesondere kann die Durchführung fortlaufend erfolgen, etwa mehrmals pro Sekunde, sodass stets eine aktuelle Information über den Abstand und/oder die Geschwindigkeit des Kontaktglases relativ zum Patientenauge bereitgestellt werden kann.The fact that some process steps are carried out repeatedly can mean that these process steps are carried out several times. The implementation can take place at regular and/or irregular intervals. In particular, the implementation can take place continuously, for example several times per second, so that current information about the distance and/or the speed of the contact lens relative to the patient's eye can always be provided.
Ein refraktives chirurgisches Lasersystem kann dabei ein solches Lasersystem sein, welches für die Durchführung einer refraktiven chirurgischen Behandlung eines Patientenauges verwendbar ist. Optional kann ein solches Lasersystem als Femtosekundenlasersystem ausgebildet sein. Optional kann das Lasersystem dazu geeignet sein, ein Verfahren zur Entfernung eines Lentikels aus einem Patientenauge gemäß einem SMILE Verfahren durchzuführen. SMILE bedeutet dabei Small Incision Lenticle Extracaction. Optional kann das Lasersystem als ein Excimerlasersystem oder ein Festkörperlasersystem ausgebildet oder ein solches umfassen. Dabei kann das Lasersystem dazu ausgelegt sein, mittels einer Ablation eines Teils Hornhaut die refraktive Wirkung des Patientenauges zu ändern.A refractive surgical laser system can be a laser system that can be used to carry out refractive surgical treatment on a patient's eye. Optionally, such a laser system can be designed as a femtosecond laser system. Optionally, the laser system can be suitable for carrying out a procedure for removing a lenticule from a patient's eye according to a SMILE procedure. SMILE stands for Small Incision Lenticle Extraction. Optionally, the laser system can be designed as or include an excimer laser system or a solid-state laser system. The laser system can be designed to change the refractive effect of the patient's eye by ablating part of the cornea.
Dass das Verfahren zum Andocken zumindest teilweise automatisiert erfolgt, bedeutet dabei, dass das Verfahren teilweise automatisiert oder vollständig automatisiert durchführbar sein kann. Bei vollständig automatisierter Durchführung kann das Verfahren optional ohne weiteres Zutun des Benutzers vom Lasersystem durchgeführt werden, wobei der Benutzer optional stets die Möglichkeit des Eingreifens haben kann, um auf Wunsch Änderungen vorzunehmen und/oder das Andocken zu stoppen. Bei teilweise automatisierter Durchführung kann das Andocken zumindest teilweise durch das Lasersystem durchgeführt werden und ein Zutun des Benutzers involvieren. Beispielsweise kann das Durchführen einer Bewegung des Kontaktglases durch eine andauernde Eingabe des Benutzers angesteuert werden, die Wahl der Geschwindigkeit und ein Beenden der Bewegung aber vom Lasersystem veranlasst werden.The fact that the docking process is at least partially automated means that the process can be carried out in a partially automated or completely automated manner. If carried out completely automatically, the method can optionally be carried out by the laser system without any further action on the part of the user, whereby the user can always optionally have the option of intervening in order to make changes and/or stop the docking if desired. If carried out in a partially automated manner, the docking can be carried out at least partially by the laser system and involve user intervention. For example, carrying out a movement of the contact glass can be controlled by a continuous input from the user, but the choice of speed and termination of the movement can be initiated by the laser system.
Eine Oberfläche des Patientenauges kann dabei durch eine Oberfläche der Hornhaut und/oder eines Feuchtigkeitsfilms auf der Hornhaut gebildet werden. Diese bieten den Vorteil, dass eine besonders lichtstarke Reflexion erzeugt werden kann. Alternativ oder zusätzlich können jedoch auch Reflexionen an anderen Grenzschichten im Patientenauge verwendet werden, wie etwa Purkinje-Reflexe höherer Ordnung.A surface of the patient's eye can be formed by a surface of the cornea and/or a moisture film on the cornea. These offer the advantage that a particularly bright reflection can be generated. Alternatively or additionally, however, reflections at other boundary layers in the patient's eye can also be used, such as higher-order Purkinje reflections.
Bei den oben-genannten Verfahren kann es sich um computer-implementierte Verfahren handeln, d.h. einer, mehrere oder alle Schritte der Verfahrens können von einer Vorrichtung zur Datenverarbeitung bzw. einem Computer ausgeführt werden.The above-mentioned methods can be computer-implemented methods, i.e. one, several or all steps of the method can be carried out by a data processing device or a computer.
Die Offenbarung bietet den Vorteil, dass ein Andocken des Kontaktglases des Lasersystems teilweise oder vollständig automatisiert erfolgen kann und/oder einem Benutzer des Lasersystems Unterstützung beim Annähern des Kontaktglases und/oder beim Andocken des Kontaktglases an das Patientenauge geboten werden kann. Da das korrekte Andocken des Kontaktglases an das Patientenauge von großer Bedeutung für die korrekte Durchführung eines refraktiven chirurgischen Eingriffs am Patientenauge ist, kann dadurch die Zuverlässigkeit des Verfahrens erhöht und ein Risiko einer Fehlbehandlung durch fehlerhaftes Andocken reduziert werden.The disclosure offers the advantage that docking of the contact lens of the laser system can be partially or completely automated and/or a user of the laser system can be offered support when approaching the contact lens and/or when docking the contact lens to the patient's eye. Since the correct docking of the contact lens to the patient's eye is of great importance for the correct implementation of a refractive surgical procedure on the patient's eye, the reliability of the procedure can be increased and the risk of incorrect treatment due to incorrect docking can be reduced.
Ferner bietet die Offenbarung den Vorteil, dass die Anforderungen an das Geschick und/oder die Erfahrung und/oder das Training des Benutzers des Lasersystems reduziert werden können. Somit kann der erforderliche Aufwand für das Anlernen des Benutzers zur korrekten Bedienung des Lasersystem reduziert werden.Furthermore, the disclosure offers the advantage that the requirements for the skill and/or experience and/or training of the user of the laser system can be reduced. This means that the effort required to train the user to correctly operate the laser system can be reduced.
Ferner bietet die Offenbarung den Vorteil, dass durch die bereitgestellte Unterstützung beim Andocken des Kontaktglases an das Patientenauge oder gar ein automatisiertes Andocken die erforderliche Zeitdauer für das Andocken und entsprechend die erforderliche Zeitdauer für die gesamte Behandlung verkürzt werden können. Dadurch kann die Belastung für den Patienten reduziert werden. Außerdem kann dadurch die Produktivität des Lasersystems erhöht werden, da in gleicher Zeitdauer eine größere Anzahl von Behandlungen durchgeführt werden kann.Furthermore, the disclosure offers the advantage that the support provided when docking the contact lens to the patient's eye or even automated docking can shorten the time required for docking and, accordingly, the time required for the entire treatment. This can reduce the burden on the patient. In addition, the productivity of the laser system can be increased because a larger number of treatments can be carried out in the same amount of time.
Das Kontaktglas kann optional eine Lichtquelle aufweisen und dazu eingerichtet sein, ein Lichtmuster mittels der Lichtquelle bereitzustellen. Dabei kann das Bestimmen der lateralen Ausdehnung der optischen Reflexion des Kontaktglases senkrecht zur optischen Achse des Kontaktglases in der Bildinformation ein Bestimmen der lateralen Ausdehnung des Lichtmusters in der Bildinformation umfassen. Durch das Lichtmuster kann eine Helligkeit des Kontaktglases erhöht und entsprechend eine Sichtbarkeit der Reflexion des Kontaktglases von einer Oberfläche des Patientenauges verbessert werden. Dadurch kann eine Zuverlässigkeit der Bestimmung der lateralen Ausdehnung der Reflexion des Kontaktglases in der Bildinformation verbessert werden.The contact glass can optionally have a light source and can be set up to provide a light pattern using the light source. In this case, determining the lateral extent of the optical reflection of the contact glass perpendicular to the optical axis of the contact glass in the image information can include determining the lateral extent of the light pattern in the image information. The light pattern can increase the brightness of the contact glass and accordingly improve the visibility of the reflection of the contact glass from a surface of the patient's eye. This makes it possible to improve the reliability of the determination of the lateral extent of the reflection of the contact glass in the image information.
Die Lichtquelle kann dabei einen Bestandteil des Kontaktglases bilden und/oder anderweitig eine feste Ortsbeziehung relativ zum Kontaktglas aufweisen. Insbesondere kann das Kontaktglas und/oder die Lichtquelle derart ausgebildet sein, dass sich beim Bewegen des Kontaktglases die Lichtquelle mit dem Kontaktglas mitbewegt und sich entsprechend der Abstand zwischen Lichtquelle und Patientenauge in gleicher Weise ändert, wie der Abstand zwischen Kontaktglas und Patientenauge. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung wird im Allgemeinen unter einem Bewegen des Kontaktglases ein Herbeiführen einer Relativbewegung zwischen Kontaktglas und Patientenauge entlang der optischen Achse des Kontaktglases verstanden. Diese Relativbewegung kann alternativ oder zusätzlich auch durch ein Bewegen des Patienten bzw. des Patientenauges erreicht werden. Dass die Lichtquelle eine feste Ortsbeziehung zum Kontaktglas aufweist bedeutet dabei, dass sich aus der Position der Lichtquelle die Position des Kontaktglases und optional die Position der Zentralachse des Kontaktglases eindeutig bestimmen lassen. Optional ist die Lichtquelle dazu direkt in und/oder am Kontaktglas angeordnet. Gemäß einer optionalen Ausführungsform ist die Lichtquelle zumindest teilweise ringförmig ausgebildet und umgibt das Kontaktglas zumindest teilweise in Umfangsrichtung. Das Lichtmuster einer solchen Lichtquelle kann in Form eines Lichtrings vorliegen, wobei optional der Mittelpunkt des Lichtrings auf der Zentralachse des Kontaktglases liegt.The light source can form a component of the contact glass and/or otherwise have a fixed positional relationship relative to the contact glass. In particular, the contact glass and/or the light source can be designed in such a way that when the contact glass is moved, the light source moves with the contact glass and the distance between the light source and the patient's eye changes in the same way as the distance between the contact glass and the patient's eye. In the context of the present disclosure, moving the contact glass is generally understood to mean bringing about a relative movement between the contact glass and the patient's eye along the optical axis of the contact glass. This relative movement can alternatively or additionally also be achieved by moving the patient or the patient's eye. The fact that the light source has a fixed spatial relationship to the contact glass means that the position of the contact glass and optionally the position of the central axis of the contact glass can be clearly determined from the position of the light source. Optionally, the light source is arranged directly in and/or on the contact glass. According to an optional embodiment, the light source is at least partially annular and surrounds the contact glass at least partially in the circumferential direction. The light pattern of such a light source can be in the form of a light ring, with the center of the light ring optionally lying on the central axis of the contact glass.
Dass die Lichtquelle eine feste Ortsbeziehung zum Kontaktglas aufweist bedeutet dabei, dass sich aus der Position der Lichtquelle die Position des Kontaktglases und optional die Position der Zentralachse des Kontaktglases eindeutig bestimmen lassen. Optional ist die Lichtquelle dazu direkt in und/oder am Kontaktglas angeordnet. Gemäß einer optionalen Ausführungsform ist die Lichtquelle zumindest teilweise ringförmig ausgebildet und umgibt das Kontaktglas zumindest teilweise in Umfangsrichtung. Das Lichtmuster einer solchen Lichtquelle kann in Form eines Lichtrings vorliegen, wobei optional der Mittelpunkt des Lichtrings auf der Zentralachse des Kontaktglases liegt.The fact that the light source has a fixed spatial relationship to the contact glass means that the position of the contact glass and optionally the position of the central axis of the contact glass can be clearly determined from the position of the light source. Optionally, the light source is arranged directly in and/or on the contact glass. According to an optional embodiment, the light source is at least partially annular and surrounds the contact glass at least partially in the circumferential direction. The light pattern of such a light source can be in the form of a light ring, with the center of the light ring optionally lying on the central axis of the contact glass.
Das Lichtmuster kann dabei eine geometrische Anordnung von Licht sein, welche in der Bildinformation der Reflexion des Kontaktglases durch das Kontaktglas hindurch erkennbar ist. Das Lichtmuster ist dabei derart ausgestaltet, dass sich anhand einer lateralen Ausdehnung des Lichtmusters in der Bildinformation eine Information über den Abstand des Kontaktglases vom Patientenauge ableiten lässt. Dass die Abbildung des Lichtmusters über eine Reflexion an der Oberfläche des Auges erfolgt, bedeutet dabei, dass der Strahlengang des Lichts bei der optischen Abbildung an der Oberfläche des Auges gefaltet wird. Dabei wirkt die gekrümmte Oberfläche des Auges optional als abbildendes optisches Element nach Art eines konvexen Spiegels. Die laterale Ausdehnung der Lichtquelle kann dabei ein festes Verhältnis zur lateralen Ausdehnung des Kontaktglases aufweisen.The light pattern can be a geometric arrangement of light, which can be seen in the image information of the reflection of the contact glass through the contact glass. The light pattern is designed in such a way that information about the distance of the contact lens from the patient's eye can be derived from a lateral extent of the light pattern in the image information. The fact that the light pattern is imaged via a reflection on the surface of the eye means that the beam path of the light is folded during the optical imaging on the surface of the eye. The curved surface of the eye optionally acts as an imaging optical element in the manner of a convex mirror. The lateral extent of the light source can have a fixed ratio to the lateral extent of the contact glass.
Optional kann das Lichtmuster einen Ring und/oder ein Vieleck und/oder ein Gitter umfassen oder als solches ausgebildet sein. Beispielsweise kann eine ringförmige Lichtquelle eine Außenkontur der Unterseite des Kontaktglases umgeben, sodass anhand des Lichtmusters die Außenkontur der Unterseite des Kontaktglases erkennbar ist. Dies bietet den Vorteil, dass die optische Reflexion der Unterseite des Kotaktglases besonders gut erkennbar ist.Optionally, the light pattern can comprise a ring and/or a polygon and/or a grid or can be designed as such. For example, an annular light source can surround an outer contour of the underside of the contact glass, so that the outer contour of the underside of the contact glass can be recognized based on the light pattern. This offers the advantage that the optical reflection of the underside of the contact glass is particularly easy to see.
Das Lichtmuster kann optional im Spektralbereich des sichtbaren Lichts und/oder im Bereich des infraroten Lichts bereitgestellt werden. Ein Lichtmuster aus sichtbarem Licht bietet den Vorteil, dass dessen Reflexion für das menschliche Auge ohne Hilfsmittel erkennbar sein kann. Beispielsweise können die erfassten Bildinformationen über ein Anzeigeelement direkt an den Benutzer ausgegeben werden, sodass dieser die Reflexion des Lichtmusters erkennen kann und für die Vorbereitung des chirurgischen Eingriffs verwenden kann, etwa zum Andocken. Ein Lichtmuster aus infrarotem Licht, welches für den Patienten nicht sichtbar ist, kann den Vorteil bieten, dass der Patient durch das einfallende Lichtmuster nicht irritiert wird. Für das offenbarungsgemäße Verfahren kann zum Erfassen der Bildinformationen ein Sensor, wie etwa eine Kamera, verwendet werden, welcher das infrarote Lichtmuster dennoch erfassen kann.The light pattern can optionally be provided in the spectral range of visible light and/or in the range of infrared light. A light pattern made of visible light offers the advantage that its reflection can be seen by the human eye without any aids. For example, the captured image information can be output directly to the user via a display element so that the user can recognize the reflection of the light pattern and use it to prepare for the surgical procedure, for example for docking. A light pattern of infrared light, which is not visible to the patient, can offer the advantage that the patient is not irritated by the incident light pattern. For the method according to the disclosure, a sensor, such as a camera, can be used to capture the image information, which can still capture the infrared light pattern.
Das Ausgeben der Information betreffend den ermittelten Abstand an den Benutzer kann ein Anzeigen eines grafischen Indikators mittels eines Anzeigeelements umfassen. Der grafische Indikator kann dem Benutzer ein Ablesen und/oder Einschätzen des Abstands ermöglichen. Dadurch wird dem Benutzer die ermittelte Information über den Abstand und oder die relative Geschwindigkeit zwischen dem Kontaktglas und dem Patientenauge auf einfache und intuitive Weise dargeboten, sodass der Benutzer diese bei der Durchführung eines manuellen Andockvorgangs und/oder beim Überwachen eines automatisierten Andockvorgangs nutzen kann. Alternativ oder zusätzlich kann ein Ausgeben einer Information betreffend den Abstand und/oder die Geschwindigkeit in Form eines akustischen Signals erfolgen. Das akustische Signal kann optional durch eine Tonhöhe auf den Abstand hinweisen, wie beispielsweise bei einer Einparkhilfe aus dem Automobilbereich üblich. Dies bietet den Vorteil, dass der Benutzer zur Wahrnehmung der Information seinen Blick nicht auf ein Anzeigeelement richten muss.Outputting the information regarding the determined distance to the user may include displaying a graphic indicator using a display element. The graphic indicator can allow the user to read and/or estimate the distance. As a result, the determined information about the distance and/or the relative speed between the contact lens and the patient's eye is presented to the user in a simple and intuitive manner, so that the user can use this when carrying out a manual docking process and/or when monitoring an automated docking process. Alternatively or additionally, information regarding the distance and/or the speed can be output in the form of an acoustic signal. The acoustic signal can optionally indicate the distance using a pitch, as is common, for example, with a parking aid in the automotive sector. This offers the advantage that the user does not have to direct his gaze at a display element to perceive the information.
Der grafische Indikator kann eine Balkenanzeige mit variablem Füllstand aufweisen, wobei der Füllstand der Balkenanzeige den ermittelten Abstand zwischen dem Kontaktglas und dem Patientenauge entlang der optischen Achse des Kontaktglases indiziert. Dadurch wird dem Benutzer eine Information über den Abstand und/oder die Geschwindigkeit auf einfach verständliche Weise dargeboten.The graphic indicator can have a bar display with a variable level, the level of the bar display indicating the determined distance between the contact lens and the patient's eye along the optical axis of the contact lens. This provides the user with information about the distance and/or speed in an easy-to-understand manner.
Das Lasersystem kann dazu eingerichtet sein, den Abstand wiederholt zu bestimmen und optional eine Geschwindigkeit des Kontaktglases relativ zum Patientenauge wiederholt zu ermitteln. Insbesondere kann das Lasersystem dazu eingerichtet sein, den Abstand, optional die Geschwindigkeit, fortlaufend zu bestimmen. Dies kann die Möglichkeit bieten, eine ständig aktualisierte Information über den Abstand und/oder die Geschwindigkeit bereitzustellen und diese dem Benutzer für eine fortlaufende Verwendung beim manuellen Andocken und/oder eine fortlaufende Überwachung eines automatisierten Andockens zu verwenden. Das Lasersystem kann dazu ein Anzeigeelement umfassen und dazu eingerichtet sein, eine Information betreffend den ermittelten Abstand an einen Benutzer des Lasersystems mittels des Anzeigeelements auszugeben.The laser system can be set up to repeatedly determine the distance and, optionally, to repeatedly determine a speed of the contact lens relative to the patient's eye. In particular, the laser system can be set up to continuously determine the distance, optionally the speed. This may provide the ability to provide constantly updated distance and/or speed information and for use by the user for ongoing use during manual docking and/or ongoing monitoring of automated docking. For this purpose, the laser system can include a display element and can be set up to output information regarding the determined distance to a user of the laser system by means of the display element.
Außerdem können die fortlaufend aktualisierten Informationen über den Abstand und/oder die Geschwindigkeit für eine Regelung der Geschwindigkeit für ein automatisiertes Andocken verwendet werden.In addition, the continuously updated information about the distance and/or speed can be used to regulate the speed for automated docking.
Das Lasersystem kann ferner eine Positionierungseinheit zur Positionierung des Kontaktglases entlang der optischen Achse des Kontaktglases aufweisen. Dabei kann das Lasersystem ferner dazu eingerichtet sein, das Kontaktglas mittels der Positionierungseinheit automatisiert an das Patientenauge anzunähern und anhand des wiederholt ermittelten Abstands und/oder der wiederholt ermittelten Geschwindigkeit eine Positionierung des Kontaktglases durch die Positionierungseinheit zu regeln. Die Regelung der Geschwindigkeit, mit welcher die Positionierungseinheit das Kontaktglas dem Patientenauge annähert, kann dabei durch eine Steuereinheit erfolgen. Insbesondere kann das refraktive chirurgische Lasersystem ferner dazu eingerichtet sein, das Kontaktglas automatisiert an das Patientenauge anzudocken.The laser system can further have a positioning unit for positioning the contact glass along the optical axis of the contact glass. The laser system can also be set up to automatically approach the contact lens to the patient's eye using the positioning unit and to regulate positioning of the contact lens by the positioning unit based on the repeatedly determined distance and/or the repeatedly determined speed. The speed at which the positioning unit approaches the contact lens to the patient's eye can be regulated by a control unit. In particular, the refractive surgical laser system can also be set up to automatically dock the contact lens to the patient's eye.
Das Lasersystem kann einen oder mehrere bewegbare Schwenkarme aufweisen, welche etwa als Roboterarme bezeichnet werden können. Die Schwenkarme können dabei einen Teil der Positionierungseinheit bilden. An einem der Schwenkarme kann das Kontaktglas angebracht sein, wobei eine Positionierung des Patientenauges zumindest teilweise mittels des Schwenkarms erfolgen kann. Das Lasersystem kann dazu eingerichtet sein, das Kontaktglas mittels des Schwenkarms in drei Raumrichtungen zu bewegen und zu positionieren. Ferner kann das Lasersystem optional ein Operationsmikroskop aufweisen, welches an einem weiteren Schwenkarm angeordnet ist und mittels diesem in drei Raumrichtungen bewegbar sein kann. Zur Verwendung des Operationsmikroskops kann etwa das Kontaktglas mittels des zugehörigen Schwenkarms vom Patientenauge entfernt werden, sodass genügend Platz für die Positionierung des Operationsmikroskops mittels des zugehörigen Schwenkarms zur Verfügung steht. Dies bietet die Möglichkeit, das Kontaktglas und/oder das Operationsmikroskop flexibel relativ zum Patientenauge zu positionieren, ohne dass eine Positionierung der Liege des Patienten zwingend erforderlich ist.The laser system can have one or more movable pivoting arms, which can be referred to as robot arms. The pivot arms can form part of the positioning unit. The contact glass can be attached to one of the swivel arms, whereby the patient's eye can be positioned at least partially by means of the swivel arm. The laser system can be set up to move and position the contact glass in three spatial directions using the swivel arm. Furthermore, the laser system can optionally have a surgical microscope, which is arranged on a further swivel arm and can be moved in three spatial directions by means of this. To use the surgical microscope, the contact glass can be removed from the patient's eye using the associated swivel arm, so that there is enough space for positioning the surgical microscope using the associated swivel arm. This offers the possibility of flexibly positioning the contact glass and/or the surgical microscope relative to the patient's eye without absolutely requiring the patient's bed to be positioned.
Im Folgenden werden konkrete optionale Merkmale, Ausführungsformen und Beispiele erläutert, ohne dass die Offenbarung auf diese beschränkt ist.Specific optional features, embodiments and examples are explained below, without the disclosure being limited to these.
Das Verfahren und das Lasersystem können derart ausgestaltet sein, dass ein grafischer Indikator in Form einer Balkenanzeige einen relativen Abstand zwischen dem Kontaktglas und dem Patientenauge angibt. Die Balkenanzeige zeigt entsprechend keine absoluten Abstände an, sondern ist nur ein relatives Maß für den Benutzer zur Orientierung. Die Balkenanzeige kann etwa einen Füllstand aufweisen, welcher den relativen Abstand indiziert. Ist der Balken leer, kann dies auf einen großen Abstand zwischen Patientenauge und Kontaktglas indizieren. Dies kann dann der Fall sein, wenn die laterale Ausdehnung, etwa der Durchmesser, des Kontaktglasreflexes in den Bildinformationen gleich Null ist (DCGR = 0), also der Reflex nur noch als Punkt in der Bildinformation sichtbar ist. Ist der Balken hingegen maximal gefüllt, kann dies einem Fall entsprechen, wenn der Durchmesser des Kontaktglasreflexes (DCGR) dem des Kontaktglases (DCG) entspricht, an dem die Lichtquelle angebracht ist (DCGR = DCG). Die Lichtquelle kann als Ringbeleuchtung ausgebildet sein, welche das Kontaktglas umgibt. Die Höhe des Füllstandes des Balkens, HBar, kann sich dann aus dem folgenden Verhältnis ergeben:
Das Verfahren und das Lasersystem können derart ausgestaltet sein, dass ein grafischer Indikator in Form einer Balkenanzeige einen absoluten Abstand zwischen dem Kontaktglas und dem Patientenauge angibt. Die Berechnung des absoluten Abstandes ist insbesondere für das automatisierte Andocken vorteilhaft und kann optional analytisch hergeleitet werden basierend auf Überlegungen zu einer Abbildung an einem Hohlspiegel. Dazu wird die Krümmung der Hornhaut berücksichtigt, die mit dem Rcv (Radius of Curvature) beschrieben werden kann.The method and the laser system can be designed in such a way that a graphic indicator in the form of a bar display indicates an absolute distance between the contact lens and the patient's eye. The calculation of the absolute distance is particularly advantageous for automated docking and can optionally be derived analytically based on considerations for imaging on a concave mirror. For this purpose, the curvature of the cornea is taken into account, which can be described with the Rcv (Radius of Curvature).
Der Rcv (Radius of Curvature) der Hornhaut kann durch eine Mittelung von zwei kornealen Krümmungsradien bestimmt werden, welche zu den beiden kornealen Meridianen gehören, die im Rahmen einer refraktiven Planung des Eingriffs ermittelt werden. Der funktionelle Zusammenhang z(DCGR) ergibt sich dann wie folgt:
- z: Abstand zwischen Kontaktglas und Auge
- DCGR: Durchmesser der Reflexion des Kontaktglases in den Bilddaten
- DCG: Durchmesser des Kontaktglases
- Rcv: Krümmungsradius der Hornhaut
- z: Distance between contact lens and eye
- D CGR : Diameter of the reflection of the contact glass in the image data
- D CG : diameter of the contact glass
- Rcv: radius of curvature of the cornea
Da der Durchmesser des Beleuchtungsrings, der den Kontaktglasreflex maßgeblich erzeugt, vom Radius des Kontaktglases abhängt, können sich für verschiedene Kontaktglasdurchmesser (z.B. Größe S, M, L) verschiedene z(DCGR) Funktionen ergeben, welche gesondert im Lasersystem hinterlegt werden können und durch eine manuelle oder automatische Auswahl verwendet werden können.Since the diameter of the illumination ring, which largely generates the contact glass reflection, depends on the radius of the contact glass, different z(D CGR ) functions can result for different contact glass diameters (e.g. size S, M, L), which can be stored separately in the laser system and through manual or automatic selection can be used.
Der Zusammenhang zwischen Durchmesser der Reflexion des Kontaktglases in der Bildinformation und dem Abstand des Kontaktglases vom Patientenauge kann optional empirisch an einem Modellauge bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich zu einer analytischen Berechnung kann demnach dieser Zusammenhang z(DCGR) durch eine Kalibrierung an einem menschlichen Modellauge ermittelt werden. Dazu werden mehrere Wertepaare/Stützstellen zi(D(CGR,i)) gemessen unter Verwendung einer Service Software und vorzugsweise in einer Look-Up Tabelle abgespeichert.The relationship between the diameter of the reflection of the contact glass in the image information and the distance of the contact glass from the patient's eye can optionally be determined empirically using a model eye. Alternatively or in addition to an analytical calculation, this relationship z(D CGR ) can be determined by calibration on a human model eye. For this purpose, several value pairs/support points z i (D (CGR,i) ) are measured using service software and preferably stored in a look-up table.
Der Zusammenhang z(DCGR) kann sodann mittels einer Interpolation der Wertepaare zi(D(CGR,i)) bestimmt werden. Optional werden die Wertepaare mit einer Fit-Funktion approximiert (z.B. mit einer Least-Square Optimierungsmethode), wobei die Funktion aus dem analytischen Zusammenhang z(DCGR) bestimmt wurde, mit den Optimierungsparametern (a, b)
Optional werden für die Kalibrierung verschiedene Testaugen mit verschieden Rcv, optional mit verschiedenen Befeuchtungen der Hornhaut (z.B. mit Wasser) und optional mit verschiedenen Raum-Helligkeiten für die Bestimmung der Wertepaare verwendet. Das kann deshalb vorteilhaft sein, da die Streuung des rückreflektierten Lichtes von der Hornhaut, und damit die Präzision der Bestimmung von DCGR, vom Feuchtigkeitszustand des Auges abhängen kann und auch vom Rcv.Optionally, different test eyes with different Rcv, optionally with different moistening of the cornea (e.g. with water) and optionally with different room brightnesses for determining the value pairs are used for the calibration. This can be advantageous because the scattering of the back-reflected light from the cornea, and thus the precision of the determination of D CGR , can depend on the moisture state of the eye and also on the Rcv.
Die Kontrastschärfe, mit der DCGR detektiert werden kann, kann zudem von der Helligkeit im Behandlungsraum abhängen. Somit können die Messergebnisse davon abhängen, welche Beleuchtungssituation am Lasersystem vorherrscht. Diese kann etwa durch die (gemittelte) Helligkeit in Lumen am Ort des Kontaktglases bzw. am Ort des Lasersystems und/oder von der Art der Lichtquellen abhängen. Aus diesem Grunde kann es für jeden eingestellten Abstand zi eine Vielzahl von D(CGR,i) Werten geben, welche bei unterschiedlichen Feuchtigkeitsstufen, Hornhautkrümmungsradien Rcv und/oder Helligkeitsstufen im Raum aufgenommen werden können.The contrast sharpness with which D CGR can be detected can also depend on the brightness in the treatment room. The measurement results can therefore depend on which lighting situation prevails on the laser system. This can depend, for example, on the (averaged) brightness in lumens at the location of the contact glass or at the location of the laser system and/or on the type of light sources. For this reason, there can be a large number of D (CGR,i) values for each set distance z i , which can be recorded at different humidity levels, corneal radii of curvature Rcv and/or brightness levels in the room.
Für die Bestimmung der Funktion z(DCGR) können dann optional alle aufgenommenen Datenpunkte genutzt werden. Alternativ können auch für einen, manche oder alle der Faktoren Feuchtigkeitsstufe, Rcv und/oder Helligkeitsstufe separate z(DCGR) entsprechende Funktionen bestimmt werden.All recorded data points can then optionally be used to determine the function z(D CGR ). Alternatively, separate z(D CGR ) corresponding functions can also be determined for one, some or all of the humidity level, Rcv and/or brightness level factors.
Vor und/oder während der Andockphase des Kontaktelements an das Patientenauge kann sodann optional mittels eines optionalen lichtempfindlichen Sensors am Lasersystem und/oder am Kontaktglas und/oder im Behandlungsraum die Helligkeitsstufe ermittelt und darauf basierend die entsprechende z(DCGR) ausgewählt werden. Die Feuchtigkeit des Patientenauges kann optional ebenfalls aus den Daten des Lichtsensors abgeschätzt werden. Der Hornhautkrümmungsradius Rcv kann aus refraktiven Planungsparametern bestimmt werden, welche für die geplante Behandlung bereitgestellt werden, optional als Mittelwert der Krümmungsradien der beiden kornealen Meridiane.Before and/or during the docking phase of the contact element on the patient's eye, the brightness level can then optionally be determined using an optional light-sensitive sensor on the laser system and/or on the contact glass and/or in the treatment room and the corresponding z(D CGR ) can be selected based on this. The humidity of the patient's eye can optionally also be estimated from the data from the light sensor. The corneal radius of curvature Rcv can be determined from refractive planning parameters provided for the planned treatment, optionally as the average of the radii of curvature of the two corneal meridians.
Ferner kann ein Verfahren zum automatisierten Andocken ein Akzeptanzkriterium involvieren, anhand dessen beurteilt werden kann, ob eine Durchführung des automatisierten Verfahrens ratsam ist oder nicht.Furthermore, a method for automated docking can involve an acceptance criterion, which can be used to assess whether carrying out the automated method is advisable or not.
Anhand einer Inhomogenität der Reflexion des Kontaktglases von der Oberfläche des Patientenauges während des Andockens kann optional entschieden werden, ob die Reflexion zur Bestimmung des DCGR verwendbar ist oder nicht. Als Entscheidungskriterium kann eine radiale Intensitätsverteilung I(r) verwendet werden, die an einer oder mehreren Winkelpositionen Phi durch eine Normalverteilung approximiert werden kann. Anhand einer Breite (FWHM oder sigma) und/oder eines Schwanzes (Bereich, der weit vom zentralen Wert der Normalverteilung entfernt ist) der Normalverteilung kann entschieden werden, ob der Kontaktglasreflex zur Bestimmung des DCGR verwendbar ist, d.h. ob eine Signalqualität als ausreichend erachtet wird für die Bestimmung des Abstands und der Geschwindigkeit oder nicht. Sofern keine ausreichende Signalqualität festgestellt wird, kann das Auge optional nachbefeuchtet werden und/oder die Raumhelligkeit verändert werden, um die Signalqualität zu verbessern.Based on an inhomogeneity of the reflection of the contact glass from the surface of the patient's eye during docking, it can optionally be decided whether the reflection can be used to determine the D CGR or not. A radial intensity distribution I(r) can be used as a decision criterion, which can be approximated by a normal distribution at one or more angular positions Phi. Based on a width (FWHM or sigma) and/or a tail (area that is far from the central value of the normal distribution) of the normal distribution, it can be decided whether the contact glass reflex can be used to determine the D CGR , ie whether a signal quality is considered sufficient is used for determining the distance and speed or not. If sufficient signal quality is not determined, the eye can optionally be re-moistened and/or the room brightness can be changed to improve the signal quality.
Im Folgenden werden weitere Hintergrundinformationen über einen optionalen funktionalen Zusammenhang zwischen einem Durchmesser des Kontaktglases und dem Abstand des Kontaktglases vom Patientenauge und zu wählender Geschwindigkeit erläutert.Further background information about an optional functional relationship between a diameter of the contact glass and the distance of the contact glass from the patient's eye and the speed to be selected is explained below.
Für die Geschwindigkeit, mit welcher das Kontaktglas dem Patientenauge angenähert wird, insbesondere bei einem automatisierten Andocken aber optional auch bei manuellem Andocken, kann eine Maximalgeschwindigkeit vorgegeben sein. Dies kann aus Sicherheitsgründen erfolgen, um einen Aufprall und eine damit einhergehende Verletzung des Patientenauges zu vermeiden. Die Maximalgeschwindigkeit in z-Richtung kann optional 10 mm/s betragen und optional 5 mm/s.A maximum speed can be specified for the speed at which the contact glass is approached to the patient's eye, particularly in the case of automated docking but optionally also in the case of manual docking. This may be done for safety reasons to avoid impact and associated injury to the patient's eye. The maximum speed in the z direction can optionally be 10 mm/s and optionally 5 mm/s.
Die Geschwindigkeit kann etwa zweistufig gewählt werden, d.h. dass zwei verschiedene Geschwindigkeiten vorgegeben werden, aus welchen zu jedem Zeitpunkt eine Geschwindigkeit ausgewählt wird. Die Geschwindigkeit des Kontaktglases relativ zum Patientenauge entlang der optischen Achse des Kontaktglases, welche als v(z) bezeichnet wird, kann optional in zwei Zeitintervallen unterschiedlich geregelt werden. Das ersten Zeitintervall kann eine erste Annäherungsphase betreffen, in welcher der Abstand größer als ein vorbestimmter Schwellwert zT ist, also z > zT. Das zweite Zeitintervall betrifft eine zweite Annäherungsphase, in welcher der Abstand kleiner als der Schwellwert ist, also z ≤ zT (T für Threshold). Der Schwellwert zT kann optional 3 mm betragen.The speed can be selected in two stages, meaning that two different speeds are specified, from which one speed is selected at any time. The speed of the contact lens relative to the patient's eye along the optical axis of the contact lens, which is referred to as v(z), can optionally be regulated differently in two time intervals. The first time interval can relate to a first approach phase in which the distance is greater than a predetermined threshold value z T , i.e. z > z T. The second time interval relates to a second approach phase in which the distance is smaller than the threshold value, i.e. z ≤ z T (T for threshold). The threshold value z T can optionally be 3 mm.
In einer ersten Annäherungsphase kann die Geschwindigkeit mit abnehmendem Abstand z(DCGR) reduziert werden, wobei z(DCGR) rein analytisch und/oder anhand einer Kalibrierung ermittelt wurde. Die Reduktion der Geschwindigkeit kann aus Sicherheitsaspekten vorteilhaft sein, um die Gefahr einer Kollision zwischen Patientenauge und Kontaktglas zu reduzieren. Allerdings kann es nachteilig sein, wenn die Geschwindigkeit zu stark reduziert wird, da in diesem Fall der Andockprozess länger dauert, als erforderlich, und die Behandlungsdauer entsprechend verlängert wird. Deswegen kann die Geschwindigkeit optional auf einen Minimalwert (Plateau) abgesenkt werden, der so gewählt sein kann, dass in der zweiten Andockphase ein sicheres und zügiges Andocken sichergestellt ist.In a first approach phase, the speed can be reduced as the distance z(D CGR ) decreases, whereby z(D CGR ) was determined purely analytically and/or based on a calibration. Reducing the speed can be advantageous from a safety perspective in order to reduce the risk of a collision between the patient's eye and the contact lens. However, it can be disadvantageous if the speed is reduced too much, as in this case the docking process takes longer than necessary and the treatment time is extended accordingly. For this reason, the speed can optionally be reduced to a minimum value (plateau), which can be selected so that safe and rapid docking is ensured in the second docking phase.
Der funktionelle Zusammenhang kann sich sodann zu ergeben:
Die Konstanten a, b sind optional reelle Zahlenzwischen 1 und 10.The constants a, b are optionally real numbers between 1 and 10.
Die Konstante c ist optional eine reelle Zahlenzwischen 0.5 und 3.The constant c is optionally a real number between 0.5 and 3.
Optional kann das Verfahren zudem eine Dezentrierungs-Kompensation umfassen.Optionally, the method can also include decentration compensation.
Für die genaue Bestimmung des DCGR und damit des Abstands (z) kann die korrekte Zentrierung der optischen Achse des Lasers bezüglich des Auges vorteilhaft sein. Bei einer Dezentrierung kann eine optionale Approximation eines runden Kontaktglasreflexes als Kreis mit Genauigkeitsverlusten einhergehen, da es zu elliptischen Verzerrungen kommen kann (siehe
Eine Dezentrierung mit elliptischer Verzerrung kann ebenfalls auftreten, wenn die Zentrierung des Kontaktglases nicht auf den kornealen Vertex (C_V), sondern anhand der Pupillenmitte oder eines anderen Punktes erfolgt (siehe
Optional kann eine Auto-Zentrierung des Kontaktglases relativ zum Patientenauge erfolgen, also eine Positionierung des Kontaktglases in der xy-Ebene.Optionally, the contact lens can be auto-centered relative to the patient's eye, i.e. the contact lens can be positioned in the xy plane.
Eine Dezentrierungs-Kompensation kann optional vollautomatisch und zeitlich zumindest teilweise parallel zur Änderung der Geschwindigkeit v(z) erfolgen und kann durch eine Verstellung des Scanners des Lasersystems in xy erreicht werden. In einer Phase der Dezentrierungs-Kompensation kann v(z) optional automatisch reduziert oder v(z) < 0 gesetzt werden. Für eine Bestimmung des Behandlungszentrums kann insbesondere für kleine Abstände z die Pupille verwendet werden, da sie dann scharf erkennbar und der Kontaktglasreflex optional aus dem erfassten Bild bzw. der Bildinformation verschwindet.A decentering compensation can optionally be carried out fully automatically and at least partially in parallel with the change in speed v(z) and can be achieved by adjusting the scanner of the laser system in xy. In a phase of decentering compensation, v(z) can optionally be automatically reduced or v(z) < 0 can be set. To determine the treatment center, the pupil can be used, especially for small distances z, since it can then be seen clearly and the contact glass reflex optionally disappears from the captured image or the image information.
Das Andocken umfasst ferner eine Kontaktphase, in welcher ein mechanischer Kontakt zwischen dem Kontaktglas und dem Patientenauge hergestellt wird. Bei Kontakt wird optional die Geschwindigkeit v(z) = 0 gesetzt, wobei ein Kontakt-Feedback durch Kraftsensoren am Kontaktglas ausgegeben werden kann. Zusätzlich kann der Wasserminiskus (Tränenfilm) des Patientenauges berücksichtigt werden, der sich bei Kontakt zwischen Kontaktglasrand und Cornea ausbreitet, und als Signal für das Vorliegen des Kontakts verwendet werden. Bei Zentrierung auf den kornealen Vertex breitet sich der Wasserminiskus symmetrisch vom Vertex aus; ist dies nicht der Fall, kann die Geschwindigkeit v(z) < 0 kleiner Null gesetzt werden, d.h. das Kontaktglas kann vom Auge entfernt werden, oder reduziert werden auf einen Wert v(z) ≥ 0 und ein erneuter Kontaktversuch kann durchgeführt werden. Das Kontaktglas kann im Applikator bzw. im Lasersystem so gelagert sein, dass es bei Berührung mit dem Auge nachgeben kann, um eine Schädigung des Auges durch zu starken Druck zu vermeiden. Bei diesem Nachgeben kann sich das Kontaktglas in z-Richtung bzgl. des Applikators um eine Strecke s bewegen. Per Definition gilt für alle z-Positionen des Kontaktglases auf dieser Strecke z < 0. Überschreitet diese Strecke s einen Grenzwert sT, kann optional durch eine optional eingebaute Lichtschranke bzw. durch einen Sensor ein Signal ausgelöst werden, und die Geschwindigkeit v(z) < 0 wird kleiner Null gesetzt, sodass sich das Kontaktglas vom Auge wegbewegt und auf eine z-Position 0 ≥ z > sT bewegt wird.The docking further includes a contact phase in which mechanical contact is established between the contact lens and the patient's eye. In case of contact, the speed v(z) = 0 is optionally set, whereby contact feedback can be output by force sensors on the contact glass. In addition, the water miniscus (tear film) of the patient's eye, which spreads upon contact between the edge of the contact lens and the cornea, can be taken into account and used as a signal for the presence of contact. When centered on the corneal vertex, the water miniscus spreads symmetrically from the vertex; If this is not the case, the speed v(z) < 0 can be set to less than zero, ie the contact lens can be removed from the eye, or reduced to a value v(z) ≥ 0 and a new contact attempt can be made. The contact glass can be mounted in the applicator or in the laser system in such a way that it can give way when it comes into contact with the eye in order to avoid damage to the eye due to excessive pressure. During this yielding, the contact glass can move in the z direction relative to the applicator by a distance s. By definition, z < 0 applies to all z positions of the contact glass on this distance. If this distance s exceeds a limit value s T , a signal can optionally be triggered by an optionally installed light barrier or a sensor, and the speed v(z) <0 is set to less than zero, so that the contact lens moves away from the eye and to a z position 0 ≥ z > s T.
Für das offenbarungsgemäße Verfahren ist es nicht erforderlich, ein ringförmiges Lichtmuster bereitzustellen. Vielmehr kann auch die Reflexion des Kontaktglases ohne Lichtmuster herangezogen werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein andersartiges Lichtmuster verwendet werden, wie etwa ein Punktemuster und/oder Placido-Ringe. Im Folgenden soll beispielhaft ein Verfahren unter Verwendung von Placido-Ringen als Lichtmuster diskutiert werden.For the method according to the disclosure it is not necessary to provide an annular light pattern. Rather, the reflection of the contact glass can also be used without a light pattern. Alternatively or additionally, a different type of light pattern can be used, such as a dot pattern and/or Placido rings. A method using Placido rings as light patterns will be discussed below as an example.
Für einen, manche oder mehrere der als Lichtmuster eingestrahlten Placido-Ringe wird ein Durchmesser ermittelt. Dieser soll beispielhaft für den i-ten Placido-Ring mit dem Index i bezeichnet werden. Dabei wird ein Durchmesser DCGR,i ermittelt und ein Abstand zi(DCGR,i) bestimmt, unter Verwendung einer analytischen Formel oder Kalibrierung. Aus Sicherheitsgründen wird für eine Balkenanzeige des Abstands und eine Bestimmung der Geschwindigkeit v(z) immer das Minimum der Abstände und das Maximum der Geschwindigkeit verwendet, sofern mehrere unterschiedliche Abstände bestimmt werden.
Für eine Ermittlung einer Dezentrierung kann die Exzentrizität ε mehrerer Placido-Ringe hinzugezogen werden (bei Ellipsen-Approximation). Die Placido-Ringe können ebenfalls genutzt werden, um den Hornhautkrümmungsradius Rcv des Patientenauges präzise zu bestimmen. Gegebenenfalls kann die Cornea-Oberfläche auch durch eine Asphäre mit mehrere verschiedenen Hornhautkrümmungsradien R_CV approximiert werden, die sodann für die Berechnung von z(DCGR) verwendet werden.To determine decentration, the eccentricity ε of several Placido rings can be used (with ellipse approximation). The Placido rings can also be used to precisely determine the corneal radius of curvature Rcv of the patient's eye. If necessary, the corneal surface can also be approximated by an asphere with several different corneal curvature radii R_CV, which are then used to calculate z(D CGR ).
Im Folgenden soll ein optionales Beispiel diskutiert werden, bei welchem ein Punktmuster als Lichtmuster verwendet wird. Dabei kann das Verfahren zum Bestimmen des Abstands ein Berechnen mancher oder aller Positionen
Zudem kann das Verfahren ein Bestimmen eines maximalen summierten Abstands smax bei großer Entfernung umfassen, z.B. für eine Entfernung von z = 5cm. Für die Balkenanzeige des grafischen Indikators ergibt sich dann:
Die oben genannten und im Folgenden erläuterten Merkmale und Ausführungsformen sind dabei nicht nur als in den jeweils explizit genannten Kombinationen offenbart anzusehen, sondern sind auch in anderen technisch sinnhaften Kombinationen und Ausführungsformen vom Offenbarungsgehalt umfasst.The features and embodiments mentioned above and explained below are not only to be viewed as disclosed in the combinations explicitly mentioned in each case, but are also included in the disclosure content in other technically sensible combinations and embodiments.
Weitere Einzelheiten und Vorteile sollen nun anhand von den folgenden Beispielen und optionalen Ausführungsformen mit Bezug auf die Figuren näher erläutert werden.Further details and advantages will now be explained in more detail using the following examples and optional embodiments with reference to the figures.
Es zeigen:
-
1A und1B eine schematische Darstellung eines refraktiven chirurgischen Lasersystems gemäß optionalen Ausführungsformen; -
2 eine schematische Skizze der relativen Anordnung des Kontaktglases zum Patientenauge; -
3 -6 Diagramme von Verfahren gemäß optionalen Ausführungsformen; -
7A und7B Bildinformationen und ausgegebene Informationen für den Benutzer gemäß einer optionalen Ausführungsform.
-
1A and1B a schematic representation of a refractive surgical laser system according to optional embodiments; -
2 a schematic sketch of the relative arrangement of the contact lens to the patient's eye; -
3 -6 Diagrams of methods according to optional embodiments; -
7A and7B Image information and output information to the user according to an optional embodiment.
In den folgenden Figuren werden gleiche oder ähnliche Elemente in den verschiedenen Ausführungsformen der Einfachheit halber mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.In the following figures, the same or similar elements in the various embodiments are designated with the same reference numerals for the sake of simplicity.
Das Lasersystem 10 weist dabei ein Kontaktglas 16 auf, mittels welchem das Lasersystem 10 an das Patientenauge 12 koppelt. Dazu ist der Patient 14 liegend auf einer Liege 15 angeordnet, sodass sein Blick nach oben gerichtet ist und das Lasersystem 10 das Patientenauge 12 mittels des Kontaktglases 16 vertikal von oben kontaktieren und fixieren kann.The
Außerdem weist das Lasersystem 10 einen Femtosekunden-Laser 17 auf, welcher in das Lasersystem 10 integriert ist. Der durch den Femtosekunden-Laser 17 bereitgestellte Laserstrahl dient dabei zur refraktiven chirurgischen Behandlung des Patientenauges 12 des Patienten 14 und kann durch das Kontaktglas 16 hindurch auf das Auge 12 appliziert werden. Gemäß anderen optionalen Ausführungsformen kann das Lasersystem 10 alternativ einen Excimerlaser oder einen Festkörperlaser aufweisen. Alternativ zu einem Lasersystem 10 kann die Vorrichtung ein therapeutisches und/oder diagnostisches System zur Untersuchung und/oder Behandlung eines Patientenauges darstellen.In addition, the
Ferner weist das Lasersystem 10 ein Anzeigeelement 18 auf, mittel welchem dem Benutzer des Lasersystems 10 bzw. dem Arzt eine Abbildung des zu behandelnden Auges 12 des Patienten 14 sowie eine Abbildung einer am Kontaktglas 16 angeordneten Lichtquelle 23 über eine Reflexion an der Oberfläche des Auges 12 dargestellt werden kann. Die darzustellende Abbildung des Patientenauges 12 erfolgt dabei durch das Kontaktglas 16 hindurch, beispielsweise mittels einer digitalen Videokamera (nicht gezeigt), welche in das Lasersystem 10 integriert ist. Die von der digitalen Videokamera erfasste Abbildung des Auges kann sodann optional zusammen mit überlagerten virtuellen Markierungen durch die Anzeigeelement 18 ausgegeben werden, sodass der Arzt bzw. Benutzer des Lasersystems 10 das zu behandelnde Auge 12 und insbesondere dessen Positionierung relativ zum Kontaktglas 16 überprüfen kann.Furthermore, the
Das Lasersystem 10 ist dabei derart ausgestaltet, dass eine Relativbewegung des Patienten 14 zum Kontaktglas und/oder zum Lasersystem 10 herbeigeführt werden kann. Dazu kann das Lasersystem 10 beispielsweise eine Positionierungseinheit 21 aufweisen. Die Relativbewegung kann eine laterale Relativbewegung umfassen, d.h. senkrecht zur optischen Achse des Kontaktglases 16, um eine geeignete Positionierung des Kontaktglases für die refraktive chirurgische Behandlung des Patientenauges 12 einzunehmen, und auch in longitudinaler Richtung, also entlang der optischen Achse des Kontaktglases, um den Abstand zwischen Kontaktglas 16 und Auge 12 zu ändern und insbesondere um das Kontaktglas 16 am Auge 12 zu fixieren und vom Auge 12 zu lösen. Alternativ oder zusätzlich kann der Patient mittels der Liege 15 vertikal bewegt werden.The
Außerdem weist das Lasersystem 10 eine Bilderfassungseinheit 20 auf, welche dazu eingerichtet ist, eine Bildinformation einer optischen Reflexion des Kontaktglases 16 von einer Oberfläche des Patientenauges durch das Kontaktglas 16 zu erfassen. Zudem weist das Lasersystem 10 eine Steuereinheit 19 auf, welche dazu eingerichtet ist, eine laterale Ausdehnung der optischen Reflexion des Kontaktglases 16 senkrecht zu einer optischen Achse des Kontaktglases 16 in der Bildinformation zu ermitteln und einen Abstand zwischen dem Kontaktglas 16 und dem Patientenauge 12 entlang der optischen Achse des Kontaktglases 16 anhand der bestimmten lateralen Ausdehnung der optischen Reflexion des Kontaktglases 16 in der Bildinformation zu bestimmen. Dazu kann die Steuereinheit 19 mit der Bilderfassungseinheit 20 verbunden sein, sodass die von der Bilderfassungseinheit 20 empfangenen Bildinformationen an die Steuereinheit 19 übermittelt werden können.In addition, the
Das Lasersystem 10 ist ferner dazu eingerichtet, den Abstand wiederholt zu bestimmen und optional eine Geschwindigkeit des Kontaktglases 16 relativ zum Patientenauge 12 wiederholt zu ermitteln.The
Außerdem ist das Lasersystem 10 dazu eingerichtet ist, eine Information betreffend den ermittelten Abstand an einen Benutzer des Lasersystems mittels des Anzeigeelements 18 auszugeben. Dazu kann das Anzeigeelement als Computerdisplay ausgebildet sein oder ein solches umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann das Anzeigeelement 18 einen oder mehrere Lautsprecher aufweisen, um die Information betreffend den Abstand als akustisches Signal an den Benutzer auszugeben.In addition, the
Das Lasersystem 10 weist ferner eine Positionierungseinheit zur Positionierung des Kontaktglases 16 entlang der optischen Achse des Kontaktglases16 auf, welche in das Lasersystem 10 integriert sein kann und einen integralen Bestandteil des Lasersystems 10 bilden kann. Insbesondere kann die Steuereinheit 19 dazu mit der Positionierungseinheit verbunden sein, wobei das Lasersystem 10 ferner dazu eingerichtet ist, das Kontaktglas 16 automatisiert an das Patientenauge 12 anzunähern und anhand des wiederholt ermittelten Abstands und/oder der wiederholt ermittelten Geschwindigkeit eine Positionierung des Kontaktglases 16 durch die Positionierungseinheit zu regeln. Dadurch ist das Lasersystem 10 dazu in der Lage, das Kontaktglas 16 automatisiert entlang der optischen Achse des Kontaktglases 16 zu bewegen und an das Patientenauge 12 anzudocken.The
Das Kontaktglas 16 weist ferner eine Lichtquelle 22 auf, mittels welcher ein Lichtmuster in Richtung des Patientenauges 12 abgestrahlt und bereitgestellt werden kann. Dies kann die Sichtbarkeit des Kontaktglases 16 in der Reflexion auf der Hornhaut, welche vom Kontaktglas 16 aufgesammelt und sodann von der Bilderfassungseinheit 20 erfasst wird, verbessern und somit die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Abstandsermittlung erhöhen. Die Lichtquelle 22 kann den unteren Rand des Kontaktglases umlaufend angeordnet sein, sodass die Lichtquelle ein ringförmiges Lichtmuster bereitstellt. Die Lichtquelle ist dabei fest mit dem Kontaktglas verbunden oder bildet einen Teil von diesem. Somit bewegt sich beim Bewegen des Kontaktglases 16 auch die Lichtquelle 22 gleichermaßen mit. Die laterale Ausdehnung der Lichtquelle 16 weist ein festes Verhältnis zur lateralen Ausdehnung des Kontaktglases 16 auf. Das Lichtmuster kann gemäß verschiedener Ausführungsformen optional einen Ring und/oder ein Vieleck und/oder ein Gitter oder ähnliches aufweisen. Das Lichtmuster kann im Spektralbereich des sichtbaren Lichts und/oder im Bereich des infraroten Lichts bereitgestellt werden. The
Mit Bezug auf
Schritt 304 des Verfahrens 300 umfasst ein Bestimmen einer lateralen Ausdehnung der optischen Reflexion des Kontaktglases 16 senkrecht zu einer optischen Achse 1000 des Kontaktglases 116 in der Bildinformation. Dies kann ein Bestimmen der lateralen Ausdehnung des von der Lichtquelle 22 bereitgestellten Lichtmusters in der Bildinformation umfassen.Step 304 of the
Schritt 306 des Verfahrens 300 umfasst ein Bestimmen des Abstands 1002 zwischen dem Kontaktglas 16 und dem Patientenauge 12 entlang der optischen Achse 1000 des Kontaktglases 16 anhand der bestimmten lateralen Ausdehnung der optischen Reflexion des Kontaktglases 16 in der Bildinformation.Step 306 of the
In einem Schritt 404 umfasst das Verfahren 400 ein Ermitteln einer Zeitdauer zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt.In a
In einem Schritt 406 umfasst das Verfahren 400 ein Bestimmen der Geschwindigkeit des Kontaktglases 16 relativ zum Patientenauge 12 entlang der optischen Achse 1000 des Kontaktglases 16 anhand der ermittelten Abstände 1002 des Kontaktglases vom Patientenauge 12 und der ermittelten Zeitdauer.In a
Das Verfahren 500 umfasst in einem Schritt 502 ein Ermitteln eines Abstands 1002 zwischen einem Kontaktglas 16 des Lasersystems 10 und dem Patientenauge 12 gemäß einem Verfahren, wie mit Bezug zu
Das Verfahren 500 umfasst ferner in Schritt 504 ein Ausgeben einer Information betreffend den ermittelten Abstand 1002 an einen Benutzer des Lasersystems 10. Das Ausgeben der Information betreffend den ermittelten Abstand 1002 an den Benutzer kann dabei ein Anzeigen eines grafischen Indikators mittels des Anzeigeelements 18 umfassen, wobei der grafische Indikator dem Benutzer ein Ablesen und/oder Einschätzen des Abstands 1002 ermöglicht. Der grafische Indikator 24 (siehe
Das Verfahren 600 umfasst in einem Schritt 602 ein wiederholtes Ermitteln eines Abstands 1002 zwischen dem Kontaktglas 16 und dem Patientenauge 12 entlang der optischen Achse 1000 des Kontaktglases 16 mittels eines Verfahrens, wie mit Bezug auf
Alternativ oder zusätzlich umfasst das Verfahren 600 in einem Schritt 604 ein wiederholtes Ermitteln einer Geschwindigkeit des Kontaktglases 16 relativ zum Patientenauge 12 mittels eines Verfahrens, wie mit Bezug auf
In Schritt 606 umfasst das Verfahren 600 ein Annähern des Kontaktglases 16 an das Patientenauge 12 entlang der optischen Achse 1000 des Kontaktglases16.In
In Schritt 608 umfasst das Verfahren 600 ein Regeln des Abstands 1002 zwischen dem Kontaktglas 16 und dem Patientenauge 12 und/oder ein Regeln der Geschwindigkeit des Kontaktglases 16 relativ zum Patientenauge 12 anhand des wiederholt ermittelten Abstands 1002 zwischen dem Kontaktglas 16 und dem Patientenauge 12 und/oder anhand der wiederholt ermittelten Geschwindigkeit des Kontaktglases 16 relativ zum Patientenauge 12.In
Demnach besteht die Möglichkeit einer Verwendung einer durch ein Kontaktglas 16 erfassten Bildinformation einer optischen Reflexion des Kontaktglases 16 von einer Oberfläche eines Patientenauges 12 zum Ermitteln des Abstands 1002 zwischen dem Kontaktglas 16 und dem Patientenauge 12 entlang der optischen Achse 1000 des Kontaktglases 16 und/oder zum Ermitteln einer Geschwindigkeit des Kontaktglases 16 relativ zum Patientenauge 12 entlang der optischen Achse 1000 des Kontaktglases 16.Accordingly, there is the possibility of using image information captured by a
Dabei kann die Steuereinheit 16 dazu eingerichtet sein, ein refraktives chirurgisches Lasersystem 10 mit einem Kontaktglas 16 zur Durchführung eines der oben genannten Verfahren anzusteuern.The
Die
Die beiden Bildinformationen 700 und 702 unterscheiden sich darin, dass diese bei unterschiedlichen Abständen des Kontaktglases 16 vom Patientenauge 12 erfasst wurden. Die Bildinformation 700 in
Die Bildinformationen 700 und 702 beinhalten dabei Informationen über die durch das Kontaktglas 16 transmittierten Lichtwellen. Entsprechend sind im Hintergrund zentral die Pupille und umliegend Teile der Iris des Patientenauges 12 zu erkennen. Dabei ist zu erkennen, dass für die Durchführung des Verfahrens nicht notwendigerweise eine fokussierte Abbildung der Hornhaut oder der Iris erforderlich ist. Des Weiteren ist in den Bildinformationen als heller Ring die Reflexion eines Lichtmusters 706 zu erkennen, welches ringförmig ausgebildet ist und durch die ringförmige Lichtquelle 22 am Kontaktglas 16 bereitgestellt wird. Bei größerem Abstand des Kontaktglases 16 vom Patientenauge 12 (Bildinformation 700 und
Anhand der ermittelten lateralen Ausdehnung der Reflexion des Kontaktglases 16 und insbesondere des Lichtmusters 706 kann sodann, wie oben erläutert, der Abstand 1002 des Kontaktglases 16 vom Patientenauge 12 bestimmt werden. Eine größere laterale Ausdehnung indiziert dabei im Allgemeinen einen geringeren Abstand 1002. Optional kann ein Übereinstimmen der Reflexion des Kontaktglases 16 bzw. des Lichtmusters 706 mit dem äußeren Rand der Bildinformation auf ein Vorliegen eines Kontakts des Kontaktglases 16 mit der Hornhaut 12a des Patientenauges 16 hinweisen. Beispielsweise kann durch die Steuereinheit 19 eine Markierung 708 ausgegeben werden, welche die ermittelte laterale Ausdehnung des Kontaktglases 16 in den Bildinformationen kennzeichnet.Based on the determined lateral extent of the reflection of the
Außerdem zeigen die
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 1010
- refraktives chirurgisches Lasersystemrefractive surgical laser system
- 1212
- Patientenaugepatient eye
- 12a12a
- Hornhautcornea
- 1414
- Patientpatient
- 1515
- LiegeLounger
- 1616
- KontaktglasContact glass
- 16a16a
- Unterseite des KontaktglasesBottom of the contact glass
- 1717
- FemtosekundenlaserFemtosecond laser
- 1818
- AnzeigeelementDisplay element
- 1919
- SteuereinheitControl unit
- 2020
- BilderfassungseinheitImage capture unit
- 2121
- PositionierungseinheitPositioning unit
- 2222
- Lichtquellelight source
- 2424
- SchwenkvorrichtungSwivel device
- 2626
- SchwenkarmSwing arm
- 2828
- Operationsmikroskop Operating microscope
- 300, 400, 500, 600300, 400, 500, 600
- VerfahrenProceedings
- 302 - 608302 - 608
- Verfahrensschritte Procedural steps
- 700, 702700, 702
- BildinformationenImage information
- 706706
- LichtmusterLight pattern
- 708708
- laterale Ausdehnung der Reflexion des Kontaktglaseslateral extent of the reflection of the contact glass
- 710710
- grafischer Indikator graphic indicator
- 10001000
- optische Achse des Kontaktglasesoptical axis of the contact glass
- 10021002
- Abstand zwischen Kontaktglas und PatientenaugeDistance between contact lens and patient's eye
- 10041004
- z-Richtungz direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2021/239605 A1 [0002, 0060, 0061]WO 2021/239605 A1 [0002, 0060, 0061]
- EP 3313265 A1 [0004]EP 3313265 A1 [0004]
- WO 2022/078998 A1 [0004]WO 2022/078998 A1 [0004]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified |