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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von Steuerdaten für einen ophthalmologischen Laser einer Behandlungsvorrichtung für die Bearbeitung eines Gewebes einer menschlichen oder tierischen Kornea (Hornhaut) und/oder einer Linse. Die Erfindung betrifft außerdem eine Steuereinrichtung zum Durchführen des Verfahrens, eine Behandlungsvorrichtung mit mindestens einem ophthalmologischen Laser und mindestens einer solchen Steuereinrichtung zum Durchführen des Verfahrens, ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium.
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Behandlungsvorrichtungen und Verfahren zur Steuerung von ophthalmologischen Lasern zur Korrektur einer optischen Fehlsichtigkeit und/oder krankhaft oder unnatürlich veränderten Bereichen der Hornhaut (Kornea) oder auch einer Linse sind im Stand der Technik bekannt. Dabei können zum Beispiel ein gepulster Laser und eine Strahlfokussierungseinrichtung so ausgebildet sein, dass Laserpulse in einem innerhalb des organischen Gewebes gelegenen Fokus eine Photodisruption und/oder Photoablation oder Ablation bewirken, um ein Gewebe, insbesondere ein Gewebelentikel, aus der Hornhaut zu entfernen. Für die Entfernung des Gewebes ist es notwendig, geeignete Steuerdaten bereitzustellen, durch die angegeben wird, an welchen Positionen der Hornhaut Laserpulse appliziert werden müssen, um den gewünschten Behandlungserfolg zu erzielen, wobei die Anzahl und Position der erforderlichen Laserpulse (Laserpulsmuster) in der Hornhaut von einer Effizienz der Laserpulse abhängt.
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Die Interaktion oder Wechselwirkung zwischen den erzeugten Laserpulsen und dem organischen Gewebe ändert sich in Abhängigkeit von Alterungseffekten des Gewebes, welche durch die natürliche Alterung und/oder durch Vorbehandlungen des Auges, beispielsweise im Rahmen einer Kollagenverlinkung (sog. Cross-Linking oder kurz CXL), bedingt sein können. Insbesondere kann es vorkommen, dass vorbehandeltes Gewebe geschwächt ist und die Lasereffizienz dort höher ist als in unbehandeltem Gewebe. Hierdurch kann vorbehandeltes Gewebe leichter durchtrennt oder abgetrennt werden als unbehandeltes Gewebe. Ist ein aktuelles Laserpulsmuster darauf nicht abgestimmt, kann es zu Ungenauigkeiten in der Behandlung mit der Behandlungsvorrichtung kommen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, verbesserte Steuerdaten zum Steuern eines ophthalmologischen Lasers bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren, die erfindungsgemäßen Vorrichtungen, das erfindungsgemäße Computerprogramm sowie das erfindungsgemäße computerlesbare Medium gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens als vorteilhafte Ausgestaltungen der Behandlungsvorrichtung, der Steuereinrichtung, des Computerprogramms und des computerlesbaren Mediums und umgekehrt anzusehen sind.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von Steuerdaten für einen ophthalmologischen Laser einer Behandlungsvorrichtung für die Bearbeitung eines Gewebes einer menschlichen oder tierischen Kornea. Die Steuerdaten können dabei einen jeweiligen Datensatz zur Positionierung und/oder zur Fokussierung einzelner Laserpulse in der Hornhaut umfassen. 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.
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Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden, zumindest teilweise durch eine Steuereinrichtung durchgeführten Schritte:
- a. Erkennen eines Vorbehandlungsstatus des Gewebes;
- b. Ermitteln einer Laserpulseffizienz, die aufgrund des Vorbehandlungsstatus des Gewebes erwartet wird;
- c. Auswählen eines von mehreren vorbestimmten Arbeitsbereichen der Behandlungsvorrichtung in Abhängigkeit von der ermittelten Laserpulseffizienz, insbesondere wobei dem ausgewählten Arbeitsbereich ein der Laserpulseffizienz angepasstes Energieniveau des Lasers zugeordnet ist;
- d. Bestimmen eines Laserpulsmusters zur Bearbeitung des Gewebes mittels der ermittelten Laserpulseffizienz;
- e. Bereitstellen von Steuerdaten zum Steuern des ophthalmologischen Lasers, die das Laserpulsmuster zur Bearbeitung des Gewebes verwenden.
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Unter einer Steuereinrichtung wird dabei ein Gerät, eine Gerätekomponente oder eine Gerätegruppe verstanden, das/die zum Empfangen und Auswerten von Signalen eingerichtet ist, sowie zum Bereitstellen, zum Beispiel Erzeugen, von Steuerdaten. Die Steuereinrichtung kann zum Beispiel als Steuerchip, Computerprogramm, Computerprogrammprodukt oder Steuergerät ausgestaltet sein.
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Erfindungsgemäß wird also zunächst ein Vorbehandlungsstatus des Gewebes erkannt. Hierbei kann es sich um eine automatisierte Erkennung handeln, beispielsweise anhand erkannter Brechungsindizes der zu behandelnden Kornea und/oder Eintrübungen derselben. Die Erkennung kann durch eine Sensoreinrichtung der Behandlungsvorrichtung, insbesondere automatisiert, erfolgen. Hierzu kann zu Beginn einer jeweiligen Behandlung ein Erkennungsverfahren an der Kornea durchgeführt werden, im Zuge dessen beispielsweise eine Verteilung der Brechungsindizes entlang eines zu behandelnden Bereiches der Kornea erfasst werden kann. Diese Brechungsindizes können mit für bestimmte Vorbehandlungen bekannten bzw. erwartbaren Brechungsindizes verglichen werden. Auf diese Art kann eine in der Vergangenheit erfolgte Vorbehandlung erkannt werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann das Erkennen des Vorbehandlungsstatus auch das Erfassen einer manuell getätigten Auswahl oder Information eines Anwenders an einer entsprechenden Eingabeschnittstelle der Behandlungsvorrichtung umfassen. Mit anderen Worten kann der Vorbehandlungsstatus also nicht nur durch die Behandlungsvorrichtung wie beschrieben erkannt werden, sondern das Erkennen kann auch umfassen, dass der Vorbehandlungsstatus dem Anwender vorbekannt ist und er den Vorbehandlungsstatus der Behandlungsvorrichtung über die Eingabeschnittstelle mitteilt. Die Eingabeschnittstelle kann einen Schalter umfassen, der in der Art einer Ein-/Aus-Einstellung eingestellt werden kann, so dass in der Ein-Einstellung angenommen wird, dass das aktuell zu behandelnde Gewebe vorbehandelt ist, und in der Aus-Einstellung angenommen wird, dass das aktuell zu behandelnde Gewebe nicht vorbehandelt ist. Alternativ oder zusätzlich können mehrere voreingestellte Vorbehandlungen mittels der Eingabeschnittstelle zur Auswahl gestellt werden, wobei eine jeweilige der voreingestellten Vorbehandlungen mit anderen Gewebeparametern, beispielsweise hinsichtlich der resultierenden Gewebeinteraktion mit einem vorbestimmten Laserpulsmuster, korreliert sein kann.
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Unter Berücksichtigung des erkannten Vorbehandlungsstatus wird dann eine Laserpulseffizienz ermittelt, die aufgrund des erkannten Vorbehandlungsstatus des Gewebes erwartet wird. Diese Laserpulseffizienz kann beispielsweise aufgrund von Erfahrungswerten ermittelt werden. Solche Erfahrungswerte können beispielsweise im Vorfeld an entsprechend vorbehandeltem Testgewebe gesammelt und für das erfindungsgemäße Verfahren bereitgestellt werden. Beispielsweise kann eine Testreihe an unterschiedlich vorbehandelten Testgeweben ergeben, dass eine erste Vorbehandlung zu einem geringeren Wirkungsgrad einer bestimmten Laserpulsenergie und/oder eines bestimmten Laserpulsmusters in dem derart vorbehandelten Testgewebe führt, als eine von der ersten Vorbehandlung verschiedene zweite Vorbehandlung.
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Ist die Laserpulseffizienz ermittelt, kann in Abhängigkeit von der ermittelten Laserpulseffizienz einer von mehreren vorbestimmten Arbeitsbereichen (working regimes) der Behandlungsvorrichtung ausgewählt werden. Insbesondere kann dem ausgewählten Arbeitsbereich ein der ermittelten Laserpulseffizienz angepasstes Energieniveau des Lasers zugeordnet sein. Anhand der ermittelten Laserpulseffizienz kann also eine angepasste Pulsenergie an der Behandlungsvorrichtung eingestellt werden. Mit anderen Worten kann ausgehend von dem für das vorbehandelte Gewebe angenommenen Wirkungsgrad der Behandlung mittels des hier beschriebenen Lasers eine angepasste Pulsenergie eingestellt werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann für die ermittelte Laserpulseffizienz und eine vorgegebene Laserpulsenergie anhand des erkannten Vorbehandlungsstatus und/oder anhand des vorbekannten und der Behandlungsvorrichtung von dem Anwender mitgeteilten Vorbehandlungsstatus eine Wirkung oder ein Wirkungsgrad der Behandlung angenommen oder bestimmt werden.
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Die Vorbehandlung der Kornea kann also einerseits dadurch kompensiert werden, dass eine der Vorbehandlung angepasste Laserpulseffizienz ausgewählt wird. Andererseits kann die Vorbehandlung der Kornea kompensiert werden, indem für die ermittelte Laserpulseffizienz und eine vorbestimmte Laserpulsenergie ein anderer, beispielsweise geringerer, Wirkungsgrad der geplanten Behandlung angenommen wird.
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In einem weiteren Schritt wird mittels der ermittelten Laserpulseffizienz ein Laserpulsmuster, also eine vorbestimmte Anzahl und Position der erforderlichen Laserpulse, bestimmt. Beispielsweise kann der erkannte Vorbehandlungsstatus ergeben haben, dass die Laserpulse bei der aktuell zu behandelnden Kornea weniger effektiv sind, als bei einer nicht oder anders behandelten Kornea. Daraus kann sich zum Beispiel ergeben, dass ein Laserpulsmuster verwendet werden kann, das mehr Laserpulse für den gewünschten Bearbeitungserfolg, beispielsweise für eine Entfernung von Gewebe, benötigt.
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Schließlich können Steuerdaten zum Steuern des ophthalmologischen Lasers bereitgestellt werden, die das so ermittelte Laserpulsmuster zur Bearbeitung des Gewebes verwenden. Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass eine Vorbehandlung der Kornea bei der Bereitstellung der Steuerdaten berücksichtigt wird, wodurch genauere und weniger variable Ablationen erreicht werden können.
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Insgesamt können also verbesserte Steuerdaten bereitgestellt werden, was folglich eine Behandlung mit einem ophthalmologischen Laser einer Behandlungsvorrichtung verbessert.
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Die Erfindung umfasst auch Ausgestaltungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass eine Gewebeantwort des Gewebes in Reaktion auf ein vorgegebenes Energieniveau des Lasers ermittelt wird, und dass anhand der Gewebeantwort der Vorbehandlungsstatus des Gewebes erkannt wird. Bei der Gewebeantwort kann es sich um eine beobachtete Brechung des eingestrahlten Lasers handeln. Die Ermittlung der Gewebeantwort kann dabei zumindest teilautomatisiert im Vorfeld einer Behandlung oder mit Behandlungsbeginn durchgeführt werden. Mit anderen Worten kann eine zumindest teilautomatisierte Detektion oder Erkennung des Vorbehandlungsstatus und eine entsprechende Anpassung der Steuerdaten implementiert sein.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Laserpulseffizienz, die aufgrund des Vorbehandlungsstatus des Gewebes erwartet wird, ausgehend von einer initialen Laserpulseffizienz für ein unbehandeltes Gewebe mittels eines kornealen Modells in Abhängigkeit von dem erkannten Vorbehandlungsstatus berechnet wird. Die initiale Laserpulseffizienz kann dabei eine Effizienz des Lasers sein, die normalerweise bei einer unbehandelten Kornea angenommen wird. Alternativ kann als initiale Laserpulseffizienz auch eine Effizienz gewählt werden, die für eine Kornea angenommen wird, die gemäß einer bekannten Vorbehandlung vorbehandelt wurde. Das Modell kann also mathematisch beschreiben, wie sich die Laserpulseffizienz in Abhängigkeit von der ermittelten Vorbehandlung ändert, wobei das Modell vorzugsweise aus empirischen gewonnenen Messdaten hergeleitet werden kann.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das Auswählen des Arbeitsbereichs manuell oder automatisiert erfolgt. Beim manuellen Auswählen kann die Auswahl beispielsweise mittels der beschriebenen Eingabeschnittstelle vorgenommen werden. Das Auswählen kann auch genutzt werden, um das beschriebene Modell zu trainieren oder zu verbessern.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das Laserpulsmuster eine Pulsenergie einzelner Laserpulse, eine Pulsdauer einzelner Laserpulse, einen Pulsabstand zwischen benachbarten Laserpulsen, eine Spotgröße einzelner Laserpulse und/oder eine Eindringtiefe der einzelnen Laserpulse in das Gewebe beschreibt. Soll zum Beispiel eine bestimmte Spotgröße des Lasers genutzt werden, kann insbesondere die Pulsenergie in Abhängigkeit von der ermittelten Laserpulseffizienz entsprechend angepasst werden.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass der Vorbehandlungsstatus einen Vernetzungsgrad zwischen zumindest zwei Gewebeschichten der Kornea bestimmt. Mit anderen Worten kann es sich bei der Vorbehandlung um eine Verlinkung der Gewebeschichten handeln, insbesondere gemäß dem bekannten Cross-Linking oder CXL-Verfahren.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Behandlungsvorrichtung. Das Verfahren umfasst dabei die Verfahrensschritte zumindest einer Ausführungsform eines 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 ophthalmologischen Laser der Behandlungsvorrichtung. Das heißt, die Behandlungsvorrichtung und/oder der ophthalmologische Laser kann in einem nachfolgenden Schritt mittels der bereitgestellten Steuerdaten gesteuert werden, insbesondere durch die Steuereinrichtung.
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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.
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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.
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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, 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 (Photo)ablation abzutragen und/oder eine laserinduzierte Brechungsindexänderung in der Hornhaut und/oder der Augenlinse zu bewirken.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung kann der Laser dazu geeignet sein, 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 Kilohertz (KHz), vorzugsweise zwischen 100 KHz und 100 Megahertz (MHz), abzugeben. Ein solcher Femtosekundenlaser ist zur Entfernung von Gewebe innerhalb der Kornea besonders gut geeignet. Die Verwendung von photodisruptiven und/oder (photo-)ablativen 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 Laser der hier verwendeten Art bringen üblicherweise gepulste Laserstrahlung mit einer Pulsdauer zwischen 1 fs und 1 ns in das Korneagewebe ein. 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 Grenzflächen ermöglicht wird. Als Wellenlängenbereich kann insbesondere auch der Bereich zwischen 700 nm und 780 nm gewählt werden.
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In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung kann die Steuereinrichtung mindestens eine Speichereinrichtung zur zumindest temporären Speicherung von mindestens einem Steuerdatensatz aufweisen, wobei der oder die Steuerdatensätze Steuerdaten zur Positionierung und/oder zur Fokussierung einzelner Laserpulse in der Hornhaut/Kornea umfassen; und kann mindestens eine Strahleinrichtung zur Strahlführung und/oder Strahlformung und/oder Strahlablenkung und/oder Strahlfokussierung eines Laserstrahls des Lasers aufweisen. Der genannte Steuerdatensatz umfasst dabei die in dem Verfahren bestimmten Steuerdaten zur Entfernung des Gewebes.
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Weitere Merkmale und deren Vorteile sind den Beschreibungen des ersten Erfindungsaspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen jedes Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des jeweils anderen Erfindungsaspekts anzusehen sind.
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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.
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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.
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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.
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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. Zu den Ausführungsbeispielen zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
- 2 ein schematisches Verfahrensdiagramm gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Behandlungsvorrichtung 10 mit einem augenchirurgischen Laser 12 für die Entfernung eines Gewebes 14 aus einer Kornea eines menschlichen oder tierischen Auges 16 mittels Photodisruption und/oder (Photo-)Ablation. Das Gewebe 14 kann beispielsweise einen Lentikel oder auch Volumenkörper darstellen, der mit dem augenchirurgischen Laser 12 aus einer Kornea des Auges 16 zur Korrektur von einer Fehlsichtigkeit herausgetrennt werden kann. Ein Laserpulsmuster zur Entfernung des Gewebes 14 kann durch eine Steuereinrichtung 18 bereitgestellt werden, insbesondere in Form von Steuerdaten, sodass der Laser 12 gepulste Laserpulse in einem durch die Steuerdaten vordefinierten Muster in die Kornea abgibt, um das Gewebe 14 zu entfernen. Alternativ kann die Steuereinrichtung 18 eine in Bezug auf die Behandlungsvorrichtung 10 externe Steuereinrichtung 18 sein.
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Des Weiteren zeigt die 1, dass der durch den Laser 12 erzeugte Laserstrahl 20 mittels einer Strahlablenkeinrichtung 22, nämlich einer Strahlablenkvorrichtung wie zum Beispiel einem Rotationsscanner, in Richtung des Auges 16 abgelenkt werden kann, um das Gewebe 14 zu entfernen. Die Strahlablenkvorrichtung 22 kann ebenfalls durch die Steuereinrichtung 18 gesteuert werden, um das Gewebe 14 zu entfernen.
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Bei dem dargestellten Laser 12 kann es sich vorzugsweise um einen photodisruptiven und/oder photoablativen Laser handeln, der ausgebildet ist, Laserpulse in einem Wellenlängenbereich zwischen 300 Nanometern und 1400 Nanometern, vorzugsweise zwischen 700 Nanometern und 1200 Nanometern, bei einer jeweiligen Pulsdauer zwischen 1 Femtosekunde und 1 Nanosekunde, vorzugsweise zwischen 10 Femtosekunden und 10 Pikosekunden, und einer Wiederholungsfrequenz größer 10 Kilohertz, vorzugsweise zwischen 100 Kilohertz und 100 Megahertz, abzugeben. Die Steuereinrichtung 18 weist optional zudem eine Speichereinrichtung (nicht dargestellt) zur zumindest temporären Speicherung von zumindest einem Steuerdatensatz auf, wobei der oder die Steuerdatensätze Steuerdaten zur Positionierung und/oder zur Fokussierung einzelner Laserpulse in der Kornea umfassen.
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Aufgrund einer Vorbehandlung des Auges 16 kann es vorkommen, dass Laserpulse des Lasers 12 eine andere Effizienz bei der Entfernung von Gewebe 14 aufweisen, als für ein nicht vorbehandeltes Auge 16 ursprünglich geplant.
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Hierdurch kann beispielsweise durch die Behandlung oder Teilbehandlung mehr Gewebe 14 entfernt werden, als ursprünglich geplant.
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Um das zu vermeiden, kann das in 2 schematisch gezeigte Verfahren zum Bereitstellen von Steuerdaten für den ophthalmologischen Laser 12 durch die Steuereinrichtung 18 durchgeführt werden.
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In einem Schritt S1 kann ein Vorbehandlungsstatus des Gewebes erkannt werden. Dies kann automatisiert durch eine nicht dargestellte Sensoreinrichtung der Behandlungsvorrichtung 10 oder durch eine manuelle Auswahl eines Benutzers der Behandlungsvorrichtung 10, beispielsweise durch den behandelnden Arzt, erfolgen. Die Auswahl kann mittels einer nicht dargestellten Eingabeschnittstelle der Behandlungsvorrichtung 10 erfolgen.
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Sobald der Vorbehandlungsstatus erkannt ist, kann in einem Schritt S2 eine Laserpulseffizienz ermittelt werden, die aufgrund des Vorbehandlungsstatus des Gewebes 14 erwartet wird. Diese Laserpulseffizienz kann beispielsweise aufgrund von Erfahrungswerten ermittelt werden. Solche Erfahrungswerte können beispielsweise im Vorfeld an entsprechend vorbehandeltem Testgewebe gesammelt und für das beschriebene Verfahren bereitgestellt werden. Beispielsweise kann eine Testreihe an unterschiedlich vorbehandelten Testgeweben ergeben, dass eine erste Vorbehandlung zu einem geringeren Wirkungsgrad einer bestimmten Laserpulsenergie und/oder eines bestimmten Laserpulsmusters in dem derart vorbehandelten Testgewebe führt, als eine von der ersten Vorbehandlung verschiedene zweite Vorbehandlung.
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In einem Schritt S3 kann einer von mehreren vorbestimmten Arbeitsbereichen der Behandlungsvorrichtung 10 in Abhängigkeit von der ermittelten Laserpulseffizienz ausgewählt werden, wobei dem ausgewählten Arbeitsbereich ein der Laserpulseffizienz angepasstes Energieniveau des Lasers 12 zugeordnet ist. Anhand der ermittelten Laserpulseffizienz wird also eine angepasste Pulsenergie an der Behandlungsvorrichtung 10 eingestellt. Mit anderen Worten kann ausgehend von dem für das vorbehandelte Gewebe 14 angenommenen Wirkungsgrad der Behandlung mittels des hier beschriebenen Lasers 12 eine angepasste Pulsenergie eingestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann für die ermittelte Laserpulseffizienz und eine vorgegebene Laserpulsenergie anhand des erkannten Vorbehandlungsstatus eine Wirkung oder ein Wirkungsgrad der Behandlung angenommen oder bestimmt werden.
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In einem weiteren Schritt S4 wird mittels der ermittelten Laserpulseffizienz ein Laserpulsmuster, also eine vorbestimmte Anzahl und Position der erforderlichen Laserpulse, bestimmt. Beispielsweise kann der erkannte Vorbehandlungsstatus ergeben haben, dass die Laserpulse bei der aktuell zu behandelnden Kornea weniger effektiv sind, als bei einer nicht oder anders behandelten Kornea. Daraus kann sich zum Beispiel ergeben, dass ein Laserpulsmuster verwendet werden kann, das mehr Laserpulse für den gewünschten Bearbeitungserfolg, beispielsweise für eine Entfernung von Gewebe 14, benötigt. Alternativ oder zusätzlich kann erkannt werden, dass der Vorbehandlungsstatus den Wirkungsgrad einer Behandlung mit der ermittelten Laserpulseffizienz und einer vorgegebenen Laserpulsenergie verringert. Daraufhin kann das Laserpulsmuster an diesen anderen, insbesondere verringerten, Wirkungsgrad angepasst werden.
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Schließlich können in einem Schritt S5 Steuerdaten zum Steuern des ophthalmologischen Lasers 12 bereitgestellt werden, die das so ermittelte Laserpulsmuster zur Bearbeitung des Gewebes 14 verwenden.
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Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung eine Vorbehandlung der Kornea bei bei einer refraktiven Hornhautchirurgie berücksichtigt werden kann.
