DE10206663A1

DE10206663A1 - Device and method for refractive laser surgery

Info

Publication number: DE10206663A1
Application number: DE10206663A
Authority: DE
Inventors: Georg Korn; Olaf Kittelmann; Matthias Lenzner
Original assignee: KATANA TECHNOLOGIES GmbH
Current assignee: KATANA TECHNOLOGIES GmbH
Priority date: 2002-01-10
Filing date: 2002-02-15
Publication date: 2003-08-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren für refraktive Laserchirurgie an einem Zielobjekt. Mit Hilfe einer Laserstrahlungsquelle wird Laserstrahlung mit fs-Impulsen erzeugt. Eine andere Laserstrahlungsquelle erzeugt UV-Laserstrahlung. Eine gemeinsame Scanner-Einrichtung nutzt die Laserstrahlung mit fs-Impulsen und die UV-Laserstrahlung zum Scannen des Zielobjekts.The invention relates to a device and a method for refractive laser surgery on a target object. With the help of a laser radiation source, laser radiation with fs pulses is generated. Another source of laser radiation produces UV laser radiation. A common scanner device uses the laser radiation with fs pulses and the UV laser radiation to scan the target object.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren Üb refraktive Laserchirurgie an einem Zielobjekt. The invention relates to a device and a method for refractive laser surgery a target object.

Die refraktive Laserchirurgie wird genutzt; um die Fehlsichtigkeit des menschlichen Auges zu korrigieren. Die Fehlsichtigkeit gehört zu den "Hauptleiden" der Menschheit. In den entwickelten Industrienationen hat sich in der Ophthalmologie die Fehlsichtigkeitskorrektur zu einem wichtigen medizinischen Bereich entwickelt. Neben den klassischen Formen der Korrektur, wie Brille, Kontaktlinsen oder Implantation einer neuen Augenlinse, hat sich in den letzten Jahren die Korrektur durch kontrolliertes Abtral; en (Ablation) auf der Corneaoberfläche mit Hilfe von Lasern immer mehr durchgesetzt. Als Laser werden hauptsächlich Excimer- Laser genutzt. Die verwandten Techniken umfassen die PRK ("Photo Refractive Keratectomy"), LASIK (Laser-in-situ-Keratomileusis) und LASEK (Laser Epithelial Keratomileusis). Hierbei wird die Oberflächenform und auf diese Weise die Brennweite der Cornea verändert. Als Verfahren werden sowohl sogenannte Breitstrahl-Abtragungsverfahren als auch scannende Abtragungsverfahren eingesetzt. Beim scannenden Verfahren wird eine Scanner- Einrichtung verwendet, um den zur Behandlung genutzten Laserstrahl über den Bereich des Auges zu bewegen, in dem die Behandlung ausgeführt werden soll. Refractive laser surgery is used; to the ametropia of the human eye correct. Ametropia is one of the "main complaints" of mankind. In the In developed ophthalmology developed eyesight correction an important medical field. In addition to the classic forms of Correction, such as glasses, contact lenses or implantation of a new eye lens, has developed in the corrected abtral correction in recent years; en (ablation) on the Cornea surface increasingly penetrated with the help of lasers. Excimer- Laser used. The related techniques include PRK ("Photo Refractive Keratectomy"), LASIK (laser in situ keratomileusis) and LASEK (laser epithelial keratomileusis). This changes the surface shape and in this way the focal length of the cornea. Both so-called broad-beam ablation methods and scanning ablation procedures used. In the scanning process, a scanner Device used to direct the laser beam used for treatment over the area of the Eye in which the treatment is to be carried out.

Das LASIK-Verfahren ist gegenwärtig das am häufigsten angewendete Laserverfahren zur Korrektur der Fehlsichtigkeit. Die LASIK ist eine Kombination einer operativen Schnittechnik (Keratomileusis) mit der PRK. Bei der LASIK wird zunächst eine Hornhautscheibe des Auges ("Flap") geschnitten und anschließend vergleichbar einem "Buchdeckel" weggeklappt. Danach kann mit Hilfe von ultravioletter Laserstrahlung (UV-Laserstrahlung) Gewebe der Cornea abgetragen werden, um die Fehlsichtigkeit zu korrigieren. Abschließend wird die Hornhautscheibe wieder zurückgeklappt. Die Schnittechnik, verbunden mit der Genauigkeit des Lasers ermöglicht eine gute Vorhersagbarkeit des Behandlungsergebnisses, auch bei hohen Korrekturen, und eine schnelle Rehabilitation. The LASIK procedure is currently the most frequently used laser procedure for Correction of ametropia. The LASIK is a combination of an operative Cutting technique (Keratomileusis) with the PRK. With LASIK, a corneal disc of the Cut the eye ("flap") and then folded away like a "book cover". Then, with the help of ultraviolet laser radiation (UV laser radiation), the tissue Cornea to be removed to correct the ametropia. In conclusion, the Corneal disk folded back. The cutting technique combined with accuracy of the laser enables good predictability of the treatment result, even with high corrections, and quick rehabilitation.

In der Druckschrift US 5,984,916 wurde die Nutzung von Laserstrahlung mit Impulsen, die sehr kurze Impulsdauern im Bereich von Femtosekunden (fs) aufweisen, zum Schneiden der Hornhautscheibe vorgeschlagen. Darüber hinaus sind Verfahren zur sogenannten intrastromalen refraktiven Chirurgie mit Hilfe ultrakurzer Impulse entwickelt wurden (Der Ophthalmologe: 98 (2001 623). In the document US 5,984,916 the use of laser radiation with pulses that have very short pulse durations in the range of femtoseconds (fs) for cutting the Corneal disk suggested. In addition, procedures for so-called intrastromal refractive surgery with the help of ultra-short impulses were developed (The Ophthalmologist: 98 (2001 623).

Die Nutzung von fs-Impulsen zum Schneiden der Hornhaut einerseits und von UV- Laserstrahlung zum Abtragen der Oberfläche der Cornea andererseits ist für den Anwender dieser Behandlungsmethode schwierig zu handhaben, da zwei sehr unterschiedliche Lasersysteme in den Prozeß der Behandlung des Auges eingebunden werden müssen. Beide Lasersysteme müssen so ausgestattet sein, daß die über das Auge scannende Laserstrahlung keine ungewollte Beschädigung des Auges verursacht. Dieses erfordert einen hohen gerätetechnischen Aufwand. The use of fs pulses to cut the cornea on the one hand and UV Laser radiation to remove the surface of the cornea, on the other hand, is for the user This treatment method is difficult to handle because it is very different Laser systems need to be involved in the process of treating the eye. Both Laser systems must be equipped in such a way that the laser radiation scanning through the eye does not unwanted damage to the eye. This requires a high one equipment expenditure.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren für refraktive Laserchirurgie zu schaffen, welche für den Anwender dieser Behandlungsmethode zur Fehlsichtigkeitskorrektur einfacher handhabbar sind und den Sicherheitsstandard beim Ausführen des chirurgischen Eingriffs verbessern. The object of the invention is to provide an improved device and an improved method for To create refractive laser surgery which is suitable for the user of this treatment method for correcting ametropia are easier to handle and the safety standard for Improve performing surgery.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Anspruch 14 gelöst. The object is achieved by a device according to the independent Claim 1 and a method according to independent claim 14 solved.

Ein wesentlicher Vorteil, welcher mit der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik erreicht ist, besteht darin, daß keine getrennten Scanner-Vorrichtungen zum Applizieren der Laserstrahlung mit fs-Impulsen und der UV-Laserstrahlung benötigt werden. Auf diese Weise ergeben sich Material- und Kosteneinsparungen. Die neue Vorrichtung für refraktive Laserchirurgie weist darüber hinaus eine kompakte Bauweise auf und benötigt deshalb weniger Platz in den Behandlungsräumen. Bei dem Schneiden der Hornhaut und dem anschließenden Abtragen der Oberfläche der Cornea muß das zu korrigierende Auge nur bezüglich einer Scanner-Einrichtung positioniert werden. Zwischen den Verfahrensschritten zum Anwenden der Laserstrahlung mit fs-Impulsen und der UV-Laserstrahlung muß die Scanner-Einrichtung nicht gewechselt werden, so daß die relative Position des zu behandelnden Auges zu der Scanner-Einrichtung erhalten bleibt. A major advantage, which with the invention over the prior art is achieved is that there are no separate scanner devices for applying the Laser radiation with fs pulses and the UV laser radiation are required. In this way this results in material and cost savings. The new device for refractive Laser surgery also has a compact design and therefore requires less Space in the treatment rooms. When cutting the cornea and then Removing the surface of the cornea only requires the eye to be corrected for one Scanner device can be positioned. Between the application steps the laser radiation with fs pulses and the UV laser radiation must be set up by the scanner not be changed so that the relative position of the eye to be treated to the Scanner setup is retained.

Es besteht weiterhin der Vorteil, daß das Vorsehen ein und derselben Scanner-Einrichtung für die Laserstrahlung mit fs-Impulsen und die UV-Laserstrahlung während der Fehlsichtigkeitskorrektur am Auge das Überwachen von Sicherheitsstandards nur an der einen gemeinsamen Scanner-Einrichtung notwendig macht. Der Aufwand zur Gewährleistung der Sicherheitsanforderungen wird auf diese Weise vermindert. There is also the advantage that the provision of one and the same scanner device for the laser radiation with fs pulses and the UV laser radiation during the Ametropia correction on the eye, the monitoring of safety standards only on the one common Scanner setup necessary. The effort to ensure the This reduces security requirements.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß sich ein optischer Weg der Laserstrahlung mit fs-Impulsen von dem einen optischen Ausgang zu der gemeinsamen Scanner-Einrichtung und ein anderer optischer Weg der UV-Laserstrahlung von dem anderen optischen Ausgang zu der gemeinsamen Scanner-Einrichtung zumindest teilweise überlappen, so daß ein gemeinsamer optischer Teilweg gebildet ist. Hierdurch ist es nicht notwendig, daß Sicherheitsvorkehrungen, wie beispielsweise ein Schalter zum Blockieren der Laserstrahlung, sowohl für die Laserstrahlung mit fs-Impulsen als auch für die UV-Laserstrahlung vorzusehen. Es reicht aus, die Sicherheitsvorkehrungen im Bereich des gemeinsamen optischen Teilwegs zu treffen. An expedient development of the invention provides that there is an optical path Laser radiation with fs pulses from the one optical output to the common one Scanner setup and another optical path of UV laser radiation from the other optical output to the common scanner device at least partially overlap, see above that a common optical partial path is formed. As a result, it is not necessary that Safety precautions, such as a switch to block the laser radiation, both for laser radiation with fs pulses and for UV laser radiation provided. It is enough to take security measures in the area of the common optical To meet partially.

Zum Ausbilden des gemeinsamen optischen Teilwegs ist bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ein optisches Bauelement zum Einkoppeln der Laserstrahlung mit fs-Impulsen aus dem einen optischen Ausgang und/oder der UV-Laserstrahlung aus dem anderen optischen Ausgang in den gemeinsamen Teilweg vorgesehen. Bei dem optischen Bauelement kann es sich beispielsweise um einen geteilten Spiegel, einen dichroitischen Spiegel, ein Prisma oder ein diffraktiv-optisches Element handeln. In order to form the common optical partial path, one is advantageous Embodiment of the invention with an optical component for coupling the laser radiation fs pulses from the one optical output and / or the UV laser radiation from the other optical output provided in the common path. With the optical The component can be, for example, a split mirror, a dichroic mirror Act prism or a diffractive optical element.

Eine mit wenig Aufwand ausführbare Möglichkeit zur Gewährleistung von Sicherheitsanforderungen, insbesondere hinsichtlich des Blockierens der Laserstrahlung im Fall von Gefahrenmomenten beim Ausführen der Fehlsichtigkeitskorrektur, ist bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß Sicherheitsmittel im Bereich des optischen Teilwegs angeordnet sind, so daß mit Hilfe der Sicherheitsmittel eine Beeinflussung der Laserstrahlung mit fs-Impulsen und der UV-Strahlung ausführbar ist. A possibility to guarantee with little effort Safety requirements, in particular with regard to blocking the laser radiation in the case of Danger moments when performing the ametropia correction is one of the preferred Further development of the invention is achieved in that security means in the field of optical Are partially arranged so that with the help of security means influencing the Laser radiation with fs pulses and the UV radiation is executable.

Der gerätetechnische Aufwand bei der Herstellung der Vorrichtung für refraktive Laserchirurgie ist bei einer zweckmäßigen Fortbildung der Erfindung dadurch vermindert, daß die Scanner-Einrichtung ein optisches Umlenkmittel zum Umlenken der Laserstrahlung mit fs-Impulsen und der UV-Laserstrahlung aufweist. Als optisches Umlenkmittel kann beispielsweise ein Spiegel genutzt werden, dessen Oberfläche beschichtet ist, so daß die Wellenlänge der Laserstrahlung mit fs-Impulsen und die Wellenlänge der UV-Laserstrahlung reflektiert werden. The technical expenditure in the manufacture of the device for refractive Laser surgery is reduced in an expedient development of the invention in that the Scanner device with an optical deflection means for deflecting the laser radiation fs pulses and the UV laser radiation. Can be used as an optical deflector For example, a mirror can be used, the surface of which is coated, so that the wavelength of the laser radiation with fs pulses and the wavelength of the UV laser radiation are reflected become.

Eine gemeinsame Beeinflußung der Ausbreitung der Laserstrahlung mit fs-Impulsen und der UV-Laserstrahlung mit Hilfe gemeinsamer optischer Bauelemente, beispielsweise zur Gewährleistung von Sicherheitsstandards, wird bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht, daß die eine Laserstrahlungsquelle und die andere Laserstrahlungsquelle in eine Laserstrahlungseinrichtung mit einem optischen Ausgang integriert sind, wobei durch den optischen Ausgang der Laserstrahlungseinrichtung die Laserstrahlung mit fs-Impulsen und die UV-Laserstrahlung ausgegeben werden. A common influence on the spread of the laser radiation with fs pulses and the UV laser radiation with the help of common optical components, for example for Ensuring security standards, is the functional design of the Invention achieved in that the one laser radiation source and the other Laser radiation source are integrated in a laser radiation device with an optical output, wherein through the optical output of the laser radiation device with the laser radiation fs pulses and the UV laser radiation are output.

Eine kompakte und kostengünstige Vorrichtung für refraktive Laserchirurgie ist bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dadurch geschaffen, daß eine gemeinsame Pumpquelle zum optischen Pumpen der einen Laserstrahlungsquelle und der anderen Laserstrahlungsquelle vorgesehen ist. A compact and inexpensive device for refractive laser surgery is one advantageous embodiment of the invention created in that a common Pump source for optically pumping one laser radiation source and the other Laser radiation source is provided.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kann einen kaskadierten Summenfrequenzmischer zum Erzeugen der UV-Laserstrahlung vorsehen. Auf diese Weise kann Laserstrahlung aus dem nahen Infrarotbereich in UV-Strahlung umgewandelt werden, was den Vorteil hat, daß die Nachteile der Excimer-Laser, wie schlechtes Strahlprofil und giftige Verbrauchsmaterialien, vermieden werden. A preferred embodiment of the invention can be cascaded Provide a sum frequency mixer for generating the UV laser radiation. That way Laser radiation from the near infrared range can be converted into UV radiation, which is the advantage has the disadvantages of excimer lasers, such as poor beam profile and toxic Consumables.

Vorteilhaft sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, daß der kaskadierte Summenfrequenzmischer ein Frequenzvervierfacher ist, beispielsweise der Art (ω + ω → 2ω; 2ω + 2ω → 4ω) oder (ω + ω → 2ω; ω + 2ω → 2ω; ω + 2ω → 3ω; 3ω + ω → 4ω). Hierdurch können Wellenlängen ≥ 205 nm erzeugt werden, die allerdings oberhalb der bisher klinisch zugelassenen Wellenlänge von 193 nm liegen. Bei einer Frequenzvervierfachung in drei Schritten sind auch UV-Wellenlängen deutlich unterhalb von 200 nm möglich. A further development of the invention advantageously provides that the cascaded Sum frequency mixer is a frequency quadruple, for example of the type (ω + ω → 2ω; 2ω + 2ω → 4ω) or (ω + ω → 2ω; ω + 2ω → 2ω; ω + 2ω → 3ω; 3ω + ω → 4ω). This can cause wavelengths ≥ 205 nm are generated, but above the previously clinically approved wavelength of 193 nm. With a frequency quadrupling in three steps are also UV wavelengths well below 200 nm possible.

Es kann vorgesehen sein, daß die andere Laserstrahlungsquelle ein Excimer-Laser ist. It can be provided that the other laser radiation source is an excimer laser.

Um eine optimale Laserbehandlung auch zu gewährleisten, wenn sich das Zielobjekt, beispielsweise das Auge, bewegt, sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung eine Verfolgeeinrichtung zum Verfolgen einer Bewegung des Zielobjekts vor, wobei die Verfolgeeinrichtung mit der Scanner-Einrichtung gekoppelt ist, so daß das Scannen des Zielobjekts mit der Laserstrahlung in Abhängigkeit von Meßergebnissen der Verfolgeeinrichtung ausgeführt werden kann. To ensure optimal laser treatment even when the target object for example, the eye moves, sees an advantageous embodiment of the invention Tracking device for tracking a movement of the target object, wherein the Tracking device is coupled to the scanner device, so that the scanning of the target object with the laser radiation as a function of measurement results of the tracking device can be.

Die eine Laserstrahlungsquelle ist bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ein Faserlaser-Verstärkersystem mit Impulsenergien im Bereich von bis zu einigen µJ und Impulsfolgefrequenzen im Bereich von bis zu 1 MHz. Die hohen Folgefrequenzen haben den Vorteil, daß die Bearbeitungsdauer beim Anwenden der Laserstrahlung verkürzt ist. In one preferred embodiment of the invention, the one laser radiation source is a Fiber laser amplifier system with pulse energies in the range of up to a few µJ and Pulse repetition frequencies in the range of up to 1 MHz. The high repetition frequencies have that Advantage that the processing time when using the laser radiation is shortened.

Die in den vorhergehenden Abschnitten beschriebenen Vorteile der Vorrichtung und ihrer Weiterbildungen entfalten insbesondere bei einer Verwendung der Vorrichtung zum Ausführen eines LASIK-Verfahrens am Auge ("LASIK" - Laser-in-situ-Keratomileusis) vorteilhafte Wirkungen, da sowohl das Schneiden einer Hornhautscheibe als auch das Abtragen der Cornea mit Hilfe derselben Vorrichtung ausgeführt werden können. The advantages of the device and its described in the previous sections Further developments unfold especially when the device is used for Performing a LASIK procedure on the eye ("LASIK" - laser in situ keratomileusis) is advantageous Effects, since both the cutting of a corneal disk and the removal of the cornea can be carried out using the same device.

Die abhängigen Verfahrensansprüche weisen die in Verbindung mit den zugehörigen Vorrichtungsansprüchen genannten Vorteile entsprechend auf. The dependent method claims have in connection with the associated Device claims mentioned advantages accordingly.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Fig. 1 näher erläutert. The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to FIG. 1.

Gemäß Fig. 1 umfaßt eine Vorrichtung für refraktive Laserchirurgie ein Lasergerät 1, einen Pumplaser 2 zum optischen Pumpen einer Laserstrahlungsquelle 3 zum Erzeugen von Laserstrahlung mit fs-Impulsen und einer anderen Laserstrahlungsquelle 4 für UV-Laserstrahlung. Als Pumplaser 2 werden vorzugsweise diodengepumte Festkörper-Laser benutzt, die Licht mit einer Wellenlänge im nahen Infrarotbereich erzeugen, beispielsweise 1064 nm oder 1054 nm. Durch anschließende Frequenzverdopplung entsteht eine Pump-Strahlung im grünen Spektralbereich. Referring to FIG. 1, an apparatus for refractive laser surgery comprising a laser device 1, a pump laser 2 for optically pumping a laser radiation source 3 for generating laser radiation with fs pulses and other laser radiation source 4 for UV-laser radiation. As pump laser 2 , diode-pumped solid-state lasers are preferably used, which generate light with a wavelength in the near infrared range, for example 1064 nm or 1054 nm. Subsequent frequency doubling results in pump radiation in the green spectral range.

Mit Hilfe des Pumplasers 2 werden die eine Laserstrahlungsquelle 3 und die andere Laserstrahlungsquelle 4 angeregt, die beide beispielsweise als ein Ti : Sa-Laser ausgebildet sind. With the aid of the pump laser 2 , one laser radiation source 3 and the other laser radiation source 4 are excited, both of which are designed, for example, as a Ti: Sa laser.

Eine Frequenzkonversion des Ti : Sa-Lasers ermöglicht die Erschließung eines Bereiches unterhalb von 210 nm mittels der Verdopplung des frequenzverschobenen Ti : Sa-Lasers bei 840 nm bzw. mittels sequentieller Summenfrequenzmischung von 795 nm (Verstärkungsmaximum) zu Strahlung unterhalb von 200 nm. Gleichzeitig bietet das aktive Lasermaterial Ti : Saphir aufgrund seiner hohen Bandbreite die Möglichkeit sehr kurze Impulse, beispielsweise fs-Impulse zu erzeugen und zu verstärken. A frequency conversion of the Ti: Sa laser enables the development of an area below 210 nm by doubling the frequency-shifted Ti: Sa laser at 840 nm or by means of sequential total frequency mixing of 795 nm (maximum gain) to radiation below 200 nm. At the same time, the active laser material offers Ti: sapphire due to its high bandwidth the possibility of very short impulses, For example, to generate and amplify fs pulses.

In der anderen Lichtquelle 4 wird zum Erzeugen der UV-Laserstrahlung das Ausgangslicht einer Ursprungsstrahlungsquelle 5 mit Hilfe eines kaskadierten Summenfrequenzmischers 6 frequenzvervielfacht. Mit Hilfe des kaskadierten Summenfrequenzmischers 6 kann beispielsweise eine Frequenzvervierfachung ausgeführt werden: (1) ω + ω → 2ω; 2ω + 2ω → 4ω, oder (2) ω + ω → 2ω; ω + 2ω → 3ω; 3ω + ω → 4ω. Auf diese Weise ist es möglich, ausgehend von der Ursprungsstrahlungsquelle 5, die Licht im nahen Infrarot-Bereich zur Verfügung stellt, UV-Laserstrahlung mit Wellenlängen im Bereich oberhalb und unterhalb von 200 nm zu erzeugen. In the other light source 4 , the output light of an original radiation source 5 is frequency-multiplied with the aid of a cascaded sum frequency mixer 6 in order to generate the UV laser radiation. With the cascaded sum frequency mixer 6 , for example, a frequency quadrupling can be carried out: (1) ω + ω → 2ω; 2ω + 2ω → 4ω, or (2) ω + ω → 2ω; ω + 2ω → 3ω; 3ω + ω → 4ω. In this way it is possible, starting from the source radiation source 5 , which provides light in the near infrared range, to generate UV laser radiation with wavelengths in the range above and below 200 nm.

Alternativ kann als Strahlungsquelle für die UV-Laserstrahlung ein Excimer-Laser genutzt werden. Diese Art von Lasern wird wegen der guten Verfügbarkeit gegenwärtig in der Ophthalmologie zur Fehlsichtigkeitskorrektur fast ausschließlich eingesetzt, beispielsweise als ArF : Excimer-Laser. Excimer-Laser weisen im Vergleich zu Ti : Sa-Lasern allerdings eine relativ schlechte Strahlqualität auf und benötigen zum Betrieb ein giftiges/ätzendes Gas (Fluor) als Verbrauchsmaterial, was Risiken bei der Gaserzeugung und der Bevorratung des Gases in den Behandlungsräumen bedingt. Alternatively, an excimer laser can be used as the radiation source for the UV laser radiation become. This type of laser is currently used in the world because of its good availability Ophthalmology for the correction of ametropia almost exclusively used, for example as ArF: Excimer laser. Excimer lasers, however, have one compared to Ti: Sa lasers relatively poor beam quality and require a toxic / caustic gas (fluorine) to operate as a consumable, which risks in gas production and gas storage conditional in the treatment rooms.

Die Laserstrahlung mit fs-Impulsen verläßt die eine Laserstrahlungsquelle 3 durch einen optischen Ausgang 7 und wird mit Hilfe eines optischen Umlenkbauteils 8, beispielsweise einem Spiegel oder einem Prisma, umgelenkt. Die UV-Laserstrahlung verläßt die andere Laserstrahlungsquelle 4 durch einen optischen Ausgang 9. Mit Hilfe eines optischen Bauelements 10 werden die Laserstrahlung mit fs-Impulsen und die UV-Laserstrahlung in einen gemeinsamen optischen Weg 11 eingekoppelt. Bei dem optischen Bauelement 10 kann es sich beispielsweise um einen geteilten Spiegel, einen dichroitischen Spiegel, ein Prisma oder ein geeignetes diffraktiv-optisches Element handeln. Die Laserstrahlung mit fs-Impulsen und die UV-Laserstrahlung verlassen das Lasergerät 1 durch einen Lasergerät-Ausgang 30. Mit Hilfe einer Übertragungsoptik 12 werden die Laserstrahlung mit fs-Impulsen und die UV-Laserstrahlung zu einem Scanner 13 übertragen, welcher genutzt wird, um die Laserstrahlung auf ein Zielobjekt 14 zu koppeln. Zum Umlenken der Laserstrahlung, sowohl der Laserstrahlung mit fs-Impulsen als auch der UV-Laserstrahlung, auf das Zielobjekt 14 sind Umlenkmittel 40 des Scanners 13 in geeigneter Weise gestaltet, beispielsweise mittels einer Oberflächenbeschichtung, so daß Laserstrahlung mit verschiedenen Wellenlänge umgelenkt werden kann. Nach dem Umlenken gelangt die Laserstrahlung durch eine Fokussiereinrichtung 15 zum Fokussieren der Laserstrahlung auf das Zielobjekt 14. The laser radiation with fs pulses leaves the one laser radiation source 3 through an optical output 7 and is deflected with the aid of an optical deflecting component 8 , for example a mirror or a prism. The UV laser radiation leaves the other laser radiation source 4 through an optical output 9 . With the aid of an optical component 10 , the laser radiation with fs pulses and the UV laser radiation are coupled into a common optical path 11 . The optical component 10 can be, for example, a split mirror, a dichroic mirror, a prism or a suitable diffractive optical element. The laser radiation with fs pulses and the UV laser radiation leave the laser device 1 through a laser device output 30 . With the aid of transmission optics 12 , the laser radiation with fs pulses and the UV laser radiation are transmitted to a scanner 13 , which is used to couple the laser radiation to a target object 14 . For deflecting the laser radiation, both the laser radiation with fs pulses and the UV laser radiation, onto the target object 14 , deflection means 40 of the scanner 13 are designed in a suitable manner, for example by means of a surface coating, so that laser radiation with different wavelengths can be deflected. After the deflection, the laser radiation passes through a focusing device 15 to focus the laser radiation on the target object 14 .

Eine Verfolgungseinrichtung 16 ("Tracking"-Einrichtung) ist vorgesehen, um beim Scannen des Zielobjekts 14 mit der Laserstrahlung Bewegungen des Zielobjekts 14 zu berücksichtigen. Es ist hierdurch möglich, beim Scannen des Zielobjekts 14 unmittelbar auf Bewegungen des Zielobjekts 14 zu reagieren, so daß die Laserstrahlung mit großer Präzision auf der Oberfläche des Zielobjekts 14 positioniert werden kann. A tracking device 16 is provided in order to take movements of the target object 14 into account when scanning the target object 14 with the laser radiation. This makes it possible to react directly to movements of the target object 14 when scanning the target object 14 , so that the laser radiation can be positioned on the surface of the target object 14 with great precision.

Mit Hilfe eines Beobachtungssystems 17 können die einzelnen Behandlungsschritte der refraktiven Laserchirurgie auf dem Zielobjekt 14 beobachtet werden. With the aid of an observation system 17 , the individual treatment steps of refractive laser surgery can be observed on the target object 14 .

Zum Betreiben des Lasergeräts 1 sind gemäß Fig. 1 weiterhin eine Kühlvorrichtung 18, insbesondere zum Kühlen des Pumplasers 2, eine Stromversorgung 19 sowie eine Steuervorrichtung 20 vorgesehen. Die Steuervorrichtung 20 ist mit einer Bedieneinheit 21 verbunden, so daß ein Nutzer mit Hilfe der Bedieneinheit 21 das Lasergerät 1 steuern kann. Die Steuereinrichtung 20 ist darüber hinaus über eine Leitung 23 mit der Scannereinrichtung 13 verbunden. To operate the laser device 1 1, a cooling device 18, in particular for cooling of the pump laser 2, a power supply 19 and a controller 20 are shown in FIG. Additionally provided. The control device 20 is connected to an operating unit 21 , so that a user can control the laser device 1 with the help of the operating unit 21 . The control device 20 is also connected to the scanner device 13 via a line 23 .

In dem gemeinsamen optischen Weg 11 ist ein Sicherheitsbauteil 22 zum Durchlassen und Blockieren der Laserstrahlung mit fs-Impulsen und der UV-Laserstrahlung vorgesehen. Mittels des Öffnen und Schließens des Sicherheitsbauteils 22 werden sowohl die Laserstrahlung mit fs-Impulsen als auch die UV-Laserstrahlung für die Behandlung des Zielobjekts 14 zu der Scanner-Einrichtung 13 durchgelassen oder blockiert. Auf diese Weise ist lediglich die Überwachung des Sicherheitsbauteils 22 notwendig, um in einem Gefahrenmoment sämtliches auf das Zielobjekt einfallende Therapie-Laserstrahlung zu blockieren. Das Sicherheitsbauteil 22 kann an einem beliebigen Ort entlang des gemeinsamen optischen Teilwegs 11 angeordnet sein, um die beschriebene Funktion zu erfüllen, beispielsweise unmittelbar an dem Lasergerät-Ausgang 30 oder vor der Scanner-Einrichtung 13. A safety component 22 is provided in the common optical path 11 for transmitting and blocking the laser radiation with fs pulses and the UV laser radiation. By opening and closing the security component 22 , both the laser radiation with fs pulses and the UV laser radiation for the treatment of the target object 14 are transmitted or blocked to the scanner device 13 . In this way, only the monitoring of the safety component 22 is necessary in order to block all therapy laser radiation incident on the target object in a moment of danger. The safety component 22 can be arranged at any location along the common optical partial path 11 in order to fulfill the function described, for example directly at the laser device output 30 or in front of the scanner device 13 .

Mit Hilfe der beschriebenen Vorrichtung ist eine refraktive Laserchirurgie ausführbar, bei der mit Hilfe der Laserstrahlung mit fs-Impulsen eine Hornhautscheibe des Auges ("Flap") geschnitten wird. Die Hornhautscheibe kann dann zur Seite geklappt werden, um mit Hilfe der UV-Laserstrahlung die Fehlsichtigkeitskorrektur an der Cornea vorzunehmen. Die Verwendung von Ti : Sa-Lasern hat hierbei den Vorteil, daß das aktive Lasermaterial Ti : Saphir sehr hohe Folgefrequenzen für die verstärkte Laserstrahlung (1 kHz) ermöglicht. Dieses führt seinerseits dazu, daß die Zeit für das Schneiden der Hornhautscheibe und die anschließende Ablation der Cornea für die refraktive Korrektur des Auges mittels der UV-Laserstrahlung wegen der hohen Folgefrequenzen vermindert werden kann. Hierbei ermöglichen Ti : Sa-Laser Impulsfrequenzen bis in den Bereich von einigen 100 kHz. Der Vorteil der Zeiteinsparung besteht unabhängig vom Lasermedium jedoch auch bei anderen Laserstrahlungsquellen mit hohen Folgefrequenzen. Refractive laser surgery can be carried out with the aid of the described device using the laser radiation with fs pulses a corneal disk of the eye ("flap") is cut. The corneal disc can then be folded to the side using the UV laser radiation to correct the ametropia on the cornea. The The use of Ti: Sa lasers has the advantage that the active laser material Ti: sapphire is very good enables high repetition frequencies for the amplified laser radiation (1 kHz). This leads in turn, that the time for cutting the corneal disk and the subsequent Ablation of the cornea for refractive correction of the eye using UV laser radiation can be reduced because of the high repetition frequencies. Here, Ti: Sa lasers enable Pulse frequencies in the range of a few 100 kHz. The advantage of saving time exists regardless of the laser medium but also with other laser radiation sources high repetition frequencies.

Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen von Bedeutung sein. Those disclosed in the foregoing description, the drawing and the claims Features of the invention can be used both individually and in any combination Realization of the invention in its various embodiments of importance his.

Claims

1. Device for refractive laser surgery on a target object ( 14 ) with a laser radiation source ( 3 ) which has an optical output ( 7 ) for laser radiation with fs pulses, another laser radiation source ( 4 ) which has another optical output ( 9 ) for Has UV laser radiation, and a common scanner device ( 13 ) for scanning the target object ( 14 ) with the laser radiation with fs pulses from one optical output ( 7 ) and the UV laser radiation from the other optical output ( 9 ).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that there is an optical path of the laser radiation with fs pulses from the one optical output ( 7 ) to the common scanner device ( 13 ) and another optical path of the UV laser radiation from the other overlap the optical output ( 9 ) to the common scanner device ( 13 ) at least partially, so that a common optical partial path ( 11 ) is formed.

3. Apparatus according to claim 2, characterized by an optical component ( 10 ) for coupling the laser radiation with fs pulses from one optical output ( 7 ) and / or the UV laser radiation from the other optical output ( 9 ) in the common optical Partial route ( 11 ).

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that safety means ( 22 ) are arranged in the region of the optical partial path ( 11 ), so that with the help of the safety means ( 22 ) influencing the laser radiation with fs pulses and the UV laser radiation is executable.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the scanner device ( 13 ) has an optical deflecting means for deflecting both the laser radiation with fs pulses and the UV laser radiation.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the one laser radiation source ( 3 ) and the other laser radiation source ( 4 ) in a laser radiation device ( 1 ) with an optical output ( 30 ) are integrated, with the optical output ( 30 ) the laser radiation device ( 1 ) the laser radiation with fs pulses and the UV laser radiation are output.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized by a common, preferably diode-pumped pump source ( 2 ) for optically pumping the one laser radiation source ( 3 ) and the other laser radiation source ( 4 ).

8. Device according to one of the preceding claims, characterized by a cascaded sum frequency mixer ( 6 ) for. Generation of UV laser radiation.

9. The device according to claim 8, characterized in that the cascaded sum frequency mixer ( 6 ) is a frequency quadruple, for example of the type (ω + ω → 2w: 2ω + 2ω → 4ω) or (ω + ω → 2ω; 2ω + ω → 3ω ; 3ω + ω → 4ω).

10. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the other laser radiation source ( 4 ) is an excimer laser.

11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a tracking device ( 16 ) for tracking a movement of the target object ( 14 ) is provided, and that the tracking device ( 16 ) is coupled to the scanner device ( 13 ).

12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the one laser radiation source ( 3 ) is a fiber laser amplifier system with pulse energies in the range of about a few µJ and pulse repetition frequencies in the range up to 1 MHz.

13. Use of a device according to one of claims 1 to 12 for performing a LASIK procedure on one eye ("LASIK" - laser in situ keratomileusis).

14. A method for refractive laser surgery on a target object ( 14 ), with a laser radiation source ( 3 ) generating laser radiation with fs pulses and another laser radiation source ( 4 ) UV laser radiation, and wherein the laser radiation with fs pulses and the UV Laser radiation via a common scanner device ( 13 ) to be scanned onto the target object ( 14 ).

15. The method according to claim 14, characterized in that the laser radiation with fs pulses from an optical output ( 7 ) to the common scanner device ( 13 ) spreads along an optical path that the UV laser radiation from another optical Output ( 9 ) to the common scanner device ( 13 ) spreads along another optical path, and that the laser radiation with fs pulses and the UV laser radiation here at least partially spread along a common optical partial path ( 11 ) in which the optical path and the other optical path overlap.

16. The method according to claim 14 or 15, characterized in that the laser radiation with fs pulses from one optical output ( 7 ) and / or the UV laser radiation from the other optical output ( 9 ) with the aid of an optical component ( 10 ) be coupled into the common optical path ( 4 ).

17. The method according to any one of claims 14 or 16, characterized in that the laser radiation with fs pulses and the UV laser radiation are deflected with the aid of an optical deflection means of the scanner device ( 13 ).

18. The method according to any one of claims 14 or 17, characterized in that the one laser radiation source ( 3 ) and the other laser radiation source ( 4 ) are integrated in a laser radiation device ( 1 ) with an optical output, so that the laser radiation with fs pulses and the UV laser radiation are output through the optical output of the laser radiation device ( 1 ).

19. The method according to any one of claims 14 or 18, characterized in that the one laser radiation source ( 3 ) and the other laser radiation source ( 4 ) with a common pump light source ( 18 ) are optically pumped.

20. The method according to any one of claims 14 or 19, characterized in that cut a corneal slice of an eye using laser radiation with fs pulses and by means of the UV laser radiation a correction of the ametropia of the eye is performed becomes.

21. The method according to any one of claims 14 or 20, characterized in that the scanning of the target object ( 14 ) with the aid of the scanner device ( 13 ) in dependence on measurement results of a tracking device ( 16 ) coupled to the scanner device ( 13 ) for Tracking a movement of the target object ( 14 ) is performed.