DE112022002946T5

DE112022002946T5 - Verfahren und system zur bildung intrakornealer schnitte unter verwendung einer konvexen kontaktfläche

Info

Publication number: DE112022002946T5
Application number: DE112022002946.3T
Authority: DE
Inventors: Wolfgang KÜGEL; Christof Donitzky
Original assignee: Technolas Perfect Vision GmbH
Current assignee: Technolas Perfect Vision GmbH
Priority date: 2021-06-07
Filing date: 2022-06-07
Publication date: 2024-03-28
Also published as: US20240108508A1; CA3221725A1; CN117729906A; EP4351490A2; WO2022258630A3; WO2022258630A2

Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Augenbehandlungssystem zur Durchführung von Laserchirurgie an einem Auge, das ein laseroptisches System aufweist. Das laseroptische System weist ein Scansystem zum Scannen eines Fokus eines Laserstrahls des Laserlichts innerhalb einer Hornhaut des Auges in drei Dimensionen auf. Das laseroptische System weist weiterhin ein fokussierendes optisches System auf. Das Scansystem liegt im Strahlengang des Laserstrahls zwischen der Laserquelle und des fokussierenden optischen Systems. Das Augenbehandlungssystem weist weiterhin ein Kontaktelement auf, welches im Strahlengang des Laserstrahls zwischen dem fokussierenden optischen System und dem Auge angeordnet ist. Das Kontaktelement weist eine Kontaktfläche zum Kontaktieren einer Hornhaut des Auges auf. Zumindest ein Teil der Kontaktfläche weist eine zur Hornhaut hin konvexe Form auf.

Description

Feld
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System und au ein Verfahren zum Erzeugen von Schnitten innerhalb einer Hornhaut des Auges. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein System und ein Verfahren zum Anwenden von Laserlicht auf eine freiliegende Stroma-Oberfläche zur Erzeugung eines Flaps mit Hinge oder eines intrastromalen Lentikels.
Hintergrund
Die lasergestützte In-situ-Keratomileusis (LASIK) ist eine der häufigsten Laseroperationen. Bei dieser Operation wird ein Hornhaut-Flap mit Hinge gebildet. Der Hinge des Flaps ermöglicht das Zurückklappen des Flaps, um Zugang zum Stromagewebe zu erhalten, das mithilfe eines Excimer-Laserstrahls ablatiert werden soll, wobei der Laserstrahl in einem Pattern direkt auf das freigelegte Hornhautstroma fokussiert wird, um den refraktiven Fehler zu korrigieren.
Bei etablierten Verfahren zur Erzeugung von Hornhaut-Flaps wird der Flap mithilfe eines mechanischen Mikrokeratoms (mit einer oszillierenden Klinge zum Schneiden des Flaps mit Hinge) oder eines fokussierten Femtosekundenlaserstrahl erzeugt. Aufgrund seiner höheren Genauigkeit und Vorhersagbarkeit erfreut sich der Femtosekundenlaser größerer Beliebtheit als die Mikrokeratomverfahren. Insbesondere ermöglicht der Femtosekundenlaser die Erzeugung hoch vorhersagbarer, reproduzierbarer und stabiler Hornhaut-Flaps innerhalb eines engen Bereichs der beabsichtigten Flap-Dicke und des vorgesehenen Durchmessers. Im Vergleich dazu erzeugen herkömmliche Mikrokeratome in der Regel Flaps, welche in der Mitte im Vergleich zur Peripherie dünner sind, was zu Knopfloch-Perforationen führen kann. Außerdem ermöglicht der Femtosekundenlaser die Bildung von Schnitten, welche einen höheren Grad an Glätte des Stroma-Betts aufweisen.
Allerdings gibt es bei der Femtosekundenlaser-gestützten LASIK immer noch Komplikationen, welche bei Mikrokeratom-Eingriffen nicht auftreten. Einer der Effekte, welche zu Komplikationen führen können, ist das Auftreten von Kavitationsblasen, welche durch die Photodisruption des Hornhautgewebes im Brennpunkt des Laserstrahls verursacht werden. Das verdampfte Gewebe bildet Kavitationsgasblasen, welche kollabieren und Gasblasen zurücklassen, welche hauptsächlich aus Kohlendioxid (CO2), Stickstoff (N2) und Wasser (H20) bestehen. Durch die Ansammlung der Gasblasen in den oberflächennahen Schichten des Stromabetts kann es zur sogenannten undurchsichtigen Ansammlungen von Kavitationsblasen („opaque bubble layer“, abgekürzt OBL) kommen, welche eine diffuse Intransparenz erzeugen. Übermäßige OBLs können zu Störungen in vielen Phasen des chirurgischen Eingriffs führen, z. B. bei der Erzeugung von Flaps, dem Anheben des Flaps, der Vermessung des verbleibenden Stromabetts und dem Lasertracking für den Excimer-Laser-Ablationsprozess. Eine weitere Komplikation, welche mit Kavitationsgasblasen einhergeht, ist das Auftreten vertikaler Gasdurchbrüche („vertical gas breakthroughs“, abgekürzt VGB). VGBs können zu unvollständigen Trennschnitten zwischen dem Flap und dem Stromabett führen, sodass Löcher im Flap entstehen, wenn der Chirurg versucht, den Flap aufzuklappen. Es ist auch möglich, dass die Gasblasen in die vordere Augenkammer diffundieren und dort mit dem Excimer-Laser-Eyetracker interferieren können.
Für chirurgische LASIK-Eingriffe ist es außerdem wünschenswert, einen Laserprozess einzusetzen, welcher die Bildung eines glatten Schnitts im Stromabett ermöglicht, wobei durch den glatten Schnitt eine gut definierte Stromaoberfläche für die Ablation mit dem Excimer-Laser erzeugt wird. Die Ausführung des Schnitts soll ausreichend schnell sein, so dass der chirurgische Eingriff für den Patienten wenig belastend ist und die Fehlerhäufigkeit durch übermäßige Bewegungen des Patienten nicht erhöht wird.
Ähnliche Probleme bestehen bei Verfahren zur Bildung intrastromaler Lentikel, welche nach deren Erzeugung entweder durch eine kleine Öffnung („Small Incision Lenticule Extraction“, im Folgenden als SMILE abgekürzt) oder mithilfe eines Flaps mit Hinge („Femtosekunden-Lentikelextraktion“, im Folgenden als FLEx abgekürzt) von der Hornhaut isoliert werden. Auch Techniken, bei welchen ein laminarer Teil der Hornhaut durch ein Transplantat ersetzt wird (wie etwa bei der lamellären Keratoplastik), weisen ähnliche Probleme auf.
Dementsprechend besteht ein Bedarf an einem verbesserten Lasersystem und an verbesserten Augenbehandlungsverfahren, welche eines oder mehrere der oben angesprochenen Probleme beseitigen.
Zusammenfassung
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betreffen ein Augenbehandlungssystem zur Durchführung einer Laseroperation an einem Auge. Das System weist ein laseroptisches System, welches eine Laserquelle aufweist, welche so konfiguriert ist, dass sie gepulstes Laserlicht mit einer Pulsdauer von weniger als 1 Pikosekunde erzeugt. Das laseroptische System weist ein Scansystem zum Scannen eines Fokus eines Laserstrahls des Laserlichts innerhalb einer Hornhaut des Auges in drei Dimensionen auf. Das Augenbehandlungssystem weist weiterhin ein Kontaktelement auf, welches im Strahlengang des Laserstrahls zwischen dem fokussierenden optischen System und dem Auge angeordnet ist. Das Kontaktelement weist eine Kontaktfläche zur Kontaktierung einer Hornhaut des Auges auf, wobei zumindest ein Teil der Kontaktfläche eine zur Hornhaut hin konvexe Form aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Augenbehandlungssystem ein fokussierendes optisches System, wobei sich das Scansystem im Strahlengang des Laserstrahls zwischen der Laserquelle und dem fokussierenden optischen System befindet.
Das Lasersystem kann zur Laserchirurgie an einem Auge, insbesondere zur Erzeugung von Schnitten innerhalb einer Hornhaut des Auges mittels eines gepulsten Laserstrahls, ausgebildet sein. Die Laserquelle kann so konfiguriert sein, dass die Laserpulse eine Pulsenergie aufweisen, so dass der Laserstrahl eine Photodisruption im Hornhautgewebe erzeugt. Die Photodisruption kann durch einen laserinduzierten optischen Durchbruch verursacht sein. Alternativ kann eine Pulsenergie der Laserpulse unter einem Schwellenwert zur Erzeugung eines laserinduzierten optischen Durchbruchs liegen. Beispielsweise können mehrere Pulse, deren Pulsenergie unterhalb der Schwelle zur Erzeugung eines laserinduzierten optischen Durchbruchs liegen, so überlappt werden, dass eine Gewebetrennung innerhalb der Hornhaut erzeugt wird.
Die Laserquelle kann so konfiguriert sein, dass eine Pulsenergie der Laserpulse größer als 1 Nanojoule, oder größer als 10 Nanojoule oder größer als 50 Nanojoule ist. Die Pulsenergie kann geringer als 20 Mikrojoule oder geringer sein als 15 Mikrojoule oder geringer sein als 10 Mikrojoule sein.
Eine Pulsdauer des gepulsten Laserstrahls kann geringer sein als 800 Femtosekunden oder geringer sein als 500 Femtosekunden oder geringer sein als 300 Femtosekunden oder geringer sein als 150 Femtosekunden oder geringer sein als 100 Femtosekunden.
Die Pulsdauer kann mehr als 10 Femtosekunden oder mehr als 50 Femtosekunden betragen. Eine Repetitionsrate des gepulsten Laserstrahls kann größer als 50 kHz oder größer als 80 kHz sein. Die Repetitionsrate des gepulsten Laserstrahls kann geringer sein als 10 MHz oder geringer sein als 1 MHz.
Eine zentrale Wellenlänge des gepulsten Laserstrahls, welcher auf das Auge trifft, kann in einem Bereich zwischen 800 Nanometer und 1400 Nanometer oder zwischen 900 Nanometer und 1400 Nanometer oder zwischen 1000 Nanometer und 1100 Nanometer oder zwischen 1010 Nanometer und 1050 Nanometer liegen.
Die Laserquelle kann einen Prä-Kompensator zum zumindest teilweisen Vorkompensieren einer Änderung der Gruppenlaufzeit-Dispersion („group delay dispersion“, abgekürzt GDD) der Laserimpulse umfassen, wobei die GDD durch Komponenten des laseroptischen Systems induziert wird, welche sich im Strahlengang des Laserstrahls stromabwärts der Laserquelle befinden. Wenn ein Laserpuls eine positive GDD aufweist, breiten sich längere Wellenlängen des Laserpulses schneller aus als kürzere Wellenlängen. Eine positive Gruppenverzögerungsdispersion entspricht daher einer Materialdispersion, welche in transparenten Medien typisch ist, da auf rote Wellenlängen im Vergleich zu blauen Wellenlängen ein niedrigerer Brechungsindex wirkt. Der Prä-Kompensator kann so konfiguriert sein, dass er die Gruppenlaufzeit-Dispersion reduziert. Beispielsweise kann die durch den Prä-Kompensator erzeugte verringerte Gruppenlaufzeit-Dispersion eine geringere positive oder negativere Gruppenlaufzeit-Dispersion aufweisen.
Ein lateraler Durchmesser des Fokus des Laserstrahls innerhalb der Hornhaut kann geringer sein als 10 Mikrometer oder geringer sein als 6 Mikrometer. Der Durchmesser kann größer sein als 3 Mikrometer. Der laterale Durchmesser kann in einer Richtung senkrecht zu einer optischen Achse des laseroptischen Systems gemessen sein. Der laterale Durchmesser kann gemessen sein als ein Durchmesser, welcher 80 % der Energie umschließt.
Das laseroptische System kann eine Steuerung zum Steuern des laseroptischen Systems aufweisen. Die Steuerung kann ein Datenverarbeitungssystem aufweisen. Das Datenverarbeitungssystem kann ein Computersystem mit einem Prozessor und einem Speicher zum Speichern von durch den Prozessor verarbeitbaren Befehlen aufweisen. Der Prozessor kann ein Betriebssystem ausführen. Das Datenanalysesystem kann ferner eine Benutzerschnittstelle aufweisen, die so konfiguriert ist, dass die Benutzerschnittstelle einem Benutzer ermöglicht, Daten vom Datenverarbeitungssystem zu empfangen und/oder Daten dem Datenverarbeitungssystem bereitzustellen. Die Benutzeroberfläche kann eine grafische Benutzeroberfläche aufweisen.
Die Steuerung kann so konfiguriert sein, dass die Steuerung einen Scanpfad des gepulsten Laserstrahls zum Scannen des Laserfokus innerhalb der Hornhaut bestimmt. Die Steuerung kann so konfiguriert sein, dass die Steuerung den Scanpfad basierend auf patientenspezifischen Daten bestimmt. Beispielsweise kann die Steuerung so konfiguriert sein, dass die Steuerung einen Scanpfad zum Erzeugen eines Flaps mit Hinge auf der Grundlage von Flap-Parametern bestimmt, welche eine oder eine Kombination folgender Parameter aufweist: eine Dicke des Flaps, eine Zentrierung des Flaps und eine Position eines Hinges des Flaps, einen Winkel des Seitenschnitts (gemessen relativ zu einer optischen Achse des laseroptischen Systems) und eine Größe des Flaps (z. B. einen Durchmesser des Flaps).
Die Steuerung kann so konfiguriert sein, dass die Steuerung das Scanpattern so erzeugt, dass die Laserpulse überlappend oder nicht überlappend sind. Ein lateraler Versatz benachbarter Laserpulse kann geringer sein als 30 Mikrometer, oder geringer sein als 20 Mikrometer, oder geringer sein als 10 Mikrometer. Der Versatz kann größer sein als 1 Mikrometer oder größer sein als 2 Mikrometer.
Das Augenbehandlungssystem kann so konfiguriert sein, dass das Augenbehandlungssystem den Laserfokus innerhalb der Hornhaut scannt, um eine Lamelle zu bilden, welche zumindest teilweise vom umgebenden Hornhautgewebe getrennt ist. Die Lamelle kann ein Flap mit einem Hinge sein. Der Hinge kann so konfiguriert sein, dass der Flap zurückgeklappt werden kann, um darunterliegendes Hornhautgewebe freizulegen, das vom nicht aufgeklappten Flap bedeckt ist. Auf die freigelegte Hornhautoberfläche kann ein Ablationslaserstrahl gerichtet werden, welcher auf das Auge auftrifft. Die freigelegte Hornhautoberfläche kann eine Stroma-Oberfläche sein. Der Hinge des Flaps kann durch einen Gewebeabschnitt gebildet sein, durch welchen der Flap nicht vom umgebenden Gewebe getrennt ist. Eine anteriore Oberfläche des Flaps kann ein Teil einer anterioren Oberfläche der Hornhaut sein.
Alternativ kann es sich bei der Lamelle um einen Teil der Hornhaut handeln, welcher vollständig vom umgebenden Hornhautgewebe isoliert ist, sodass die isolierte Lamelle aus dem Auge entfernt und durch ein Transplantat ersetzt werden kann.
Ein weiteres Beispiel für die Lamelle ist eine intrakomeale Lamelle, welche sich vollständig innerhalb der Hornhaut befindet. Zumindest ein Teil der intrakornealen Lamelle kann die Form eines Lentikels haben. Der Lentikel kann eine Form haben, welche eine positive oder negative optische Brechkraft repräsentiert. Beispielsweise kann die intrakomeale Lamelle zur Durchführung von FLEx- oder SMILE-Eingriffen erzeugt werden.
Bei der Lamelle kann es sich um eine Hornhautoberflächenlamelle handeln. Der Begriff „Hornhautoberflächenlamelle“ kann so definiert sein, dass (a) mindestens ein Teil einer anterioren Oberfläche der Lamelle ein Teil der anterioren Oberfläche der Hornhaut ist (z. B. bei LASIK-Eingriffen) oder dass (b) mindestens ein Teil einer posterioren Oberfläche der Lamelle ein Teil einer posterioren Oberfläche der Hornhaut ist (z. B. bei Verfahren der posterioren lamellären Keratoplastik). Die Hornhautoberflächenlamelle kann ein Flap sein oder vollständig vom umgebenden Hornhautgewebe isoliert sein.
Der Begriff „Kontaktoberfläche“, wie er hier verwendet wird, kann so definiert sein, dass dieser einen Oberflächenabschnitt des Kontaktelements bezeichnet, welcher während der Behandlung mit der Hornhaut in Kontakt ist. Das Augenbehandlungssystem kann so konfiguriert sein, dass ein Durchmesser der Kontaktfläche gleich oder größer als 6 Millimeter oder gleich oder größer als 8 Millimeter ist.
Das Kontaktelement kann an einem Fixierungssystem (z. B. einem Saugring), das zur Fixierung am Patienten, insbesondere am Auge, ausgebildet ist, lösbar befestigbar oder unlösbar befestigt sein. Es ist auch denkbar, dass das Kontaktelement und das Fixierungssystem einstückig ausgebildet sind. Das Fixierungssystem kann so konfiguriert sein, dass es mittels Vakuum am Auge fixiert werden kann. Zusätzlich oder alternativ kann das Lasersystem einen Kopplungsmechanismus zum lösbaren Koppeln des Kontaktelements relativ zum laseroptischen System aufweisen. Der Kopplungsmechanismus kann so ausgestaltet sein, dass das Kontaktelement direkt oder indirekt mit dem laseroptischen System gekoppelt ist.
Zumindest ein Teil des Kontaktelements kann linsenförmig sein. Zumindest ein Teil des linsenförmigen Abschnitts kann vom Laserstrahl durchsetzt sein. Der linsenförmige Abschnitt des Kontaktelements kann eine positive oder negative optische Brechkraft aufweisen oder keine optische Brechkraft aufweisen. Zumindest ein Teil des Kontaktelements, insbesondere der linsenförmige Abschnitt des Kontaktelements, kann für den gepulsten Laserstrahl transparent oder im Wesentlichen transparent sein. Der linsenförmige Abschnitt kann ferner für Licht eines Messarms eines Systems zur optischen Kohärenztomographie (OCT) des Augenbehandlungssystems transparent sein. Eine zentrale Wellenlänge des OCT-Messarms kann in einem Bereich zwischen 750 und 1400 Nanometern liegen. Zusätzlich oder alternativ kann der linsenförmige Abschnitt für mehrere Wellenlängen transparent sein, welche im sichtbaren Wellenlängenbereich liegen, also in einem Bereich zwischen 380 Nanometer und 750 Nanometer.
Beispielsweise kann das Kontaktelement oder der linsenförmige Abschnitt zumindest teilweise aus einem Polymer, wie beispielsweise Cyclo-Olefin-Polymer (COP) oder Polymethylmethacrylat (PMMA), bestehen. Alternativ kann das Kontaktelement oder der linsenförmige Abschnitt zumindest teilweise aus Glas bestehen. Zumindest ein Teil der Kontaktfläche und/oder zumindest ein Teil der proximalen Oberfläche des linsenförmigen Abschnitts kann beschichtet sein.
Das Kontaktelement, insbesondere der linsenförmige Abschnitt kann die einzige Komponente sein, welche sich im Strahlengang des Laserstrahls zwischen der dem laseroptischen System und dem Auge befindet, so dass zwischen dem laseroptischen System und dem linsenförmigen Abschnitt der Laserstrahl durch Luft oder Vakuum verläuft. Alternativ können sich im Strahlengang des Laserstrahls zwischen dem linsenförmigen Abschnitt und der Fokussieroptik eine oder mehrere weitere optische Elemente befinden.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Scansystem ein Axial-Scansystem zum Scannen des Laserfokus entlang einer Achse des Laserstrahls auf. Das Scansystem kann weiterhin ein Strahlablenkungs-Scansystem zum Scannen des Laserstrahls durch Ablenkung des Laserstrahls umfassen. Das Axial-Scansystem kann im Strahlengang des Laserstrahls zwischen der Laserquelle und dem Strahlablenkungsscansystem angeordnet sein. Das Scansystem kann drei Freiheitsgrade zur Durchführung des dreidimensionalen Scannens des Fokus in der Hornhaut bereitstellen. Einer der drei Freiheitsgrade kann durch das Axial-Scansystem bereitgestellt sein. Die verbleibenden zwei Freiheitsgrade des Scansystems können durch das Strahlablenkungs-Scansystem bereitgestellt sein.
Das Axial-Scansystem kann so konfiguriert sein, dass es den Fokus des Laserstrahls durch Variieren eines Winkels einer Divergenz oder eines Winkels einer Konvergenz des Laserstrahls axial scannt. Die Divergenz oder Konvergenz kann an einer Stelle entlang der Achse des Laserstrahls gemessen sein, an welcher der Laserstrahl aus dem Axial-Scansystem austritt. Die hier verwendeten Begriffe „Divergenz“ oder „Konvergenz“ können so definiert sein, dass sie ein Winkelmaß für die Zunahme oder Abnahme des Strahldurchmessers oder -radius mit der Entfernung bezeichnen. Zusätzlich zu einer Scanbewegung des Laserfokus entlang der Achse des Laserstrahls kann das Axial-Scansystem auch eine Ablenkung des Laserstrahls bewirken, sodass der Fokus des Laserstrahls gleichzeitig mit der Axialbewegung eine laterale Bewegung innerhalb der Hornhaut ausführt. Die laterale Bewegung des Laserfokus kann geringer sein als die axiale Bewegung des Laserfokus.
Eine Ablenkung des Laserstrahls, welche unter Verwendung des Strahlablenkungs-Scansystems durchgeführt wird, kann eine laterale Position des Laserfokus relativ zu einer optischen Achse des fokussierenden optischen Systems innerhalb der Hornhaut anpassen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Kontaktelement dazu ausgebildet, im Vergleich zu einer planparallelen Applanationsplatte eine Variation einer Tiefe zumindest eines Abschnitts einer Scanebene des Laserfokus zu reduzieren. Die Tiefe kann relativ zur anterioren Oberfläche der Hornhaut gemessen sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Scanebene einem konstanten Scanzustand des Axial-Scansystems entsprechen.
Die Verringerung der Variation der Tiefe kann im Vergleich zu einer Variation einer Tiefe einer Scanebene innerhalb der Hornhaut gemessen sein, wobei die Variation gemessen wird, wenn eine planparallele Applanationsplatte zum Applanieren der Hornhaut verwendet wird und sich das axiale Scansystem im gleichen Scanzustand befindet. Die Variation der Tiefe kann als maximale Differenz zwischen Tiefenwerten des Teils der Scanebene definiert sein.
Die planparallele Applanationsplatte kann zwei parallele gegenüberliegende Flächen aufweisen, welche vom Laserstrahl durchsetzt werden. Die planparallele Applanationsplatte kann im Strahlengang des Laserstrahls angeordnet sein und den linsenförmigen Abschnitt des Kontaktelements ersetzen. Die gegenüberliegenden Oberflächen der Applanationsplatte können senkrecht zur optischen Achse des laseroptischen Systems ausgerichtet sein. Die planparallele Applanationsplatte kann aus Glas oder aus einem gleichen oder im Wesentlichen gleichen Material wie der linsenförmige Abschnitt des Kontaktelements bestehen.
Eine Dicke der planparallelen Applanationsplatte kann gleich oder geringer als 40 Millimeter oder gleich oder geringer als 30 Millimeter oder gleich oder geringer als 20 Millimeter oder gleich oder geringer als 10 Millimeter sein.
Die Dicke kann gleich oder größer als 0,5 Millimeter oder gleich oder größer als 1 Millimeter oder gleich oder größer als 10 Millimeter sein. Die planparallele Applanationsplatte kann so gegen das Auge gedrückt sein, dass die Kontaktfläche (d. h. die Oberfläche der Applanationsplatte, welche mit der anterioren Oberfläche des Auges in Kontakt ist) eine gleiche oder im Wesentlichen gleiche Ausdehnung im Vergleich zum Kontaktelement aufweist.
Die Reduzierung der durch das Kontaktelement verursachten Variation der Tiefe kann zumindest für jeden Punkt der Scanebene erzeugt sein, welcher einen Abstand von der optischen Achse aufweist, welcher geringer als 2 Millimeter oder geringer als 4 Millimeter oder geringer als 5,5 Millimeter oder geringer als 6 Millimeter ist.
Die nicht reduzierte Variation der Tiefe der Scanebene (d. h. bei Verwendung der planparallelen Applanationsplatte) kann zumindest teilweise durch eine Bildfeldwölbung des laseroptischen Systems, insbesondere durch eine Bildfeldwölbung der Fokussieroptik verursacht sein.
Der Scanzustand des Axial-Scansystems kann als eine Konfiguration des Axial-Scansystems definiert sein, welche einer axialen Scanposition des Laserfokus entlang der Achse des Laserstrahls und/oder einer Divergenz oder Konvergenz des Laserstrahls entspricht, gemessen an einer Stelle, an welcher der Laserstrahl aus dem axialen Scansystem austritt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Kontaktelement so ausgebildet, dass die Variation der Tiefe der Scanebene geringer ist als 30 Mikrometer, oder geringer ist als 20 Mikrometer, oder geringer ist als 10 Mikrometer oder geringer ist als 6 Mikrometer oder geringer ist als 2 Mikrometer, zumindest für jeden Punkt, dessen Abstand von einer optischen Achse des fokussierenden optischen Systems geringer ist als 2 Millimeter oder geringer ist als 4 Millimeter oder geringer ist als 5,5 Millimeter oder geringer ist als 6 Millimeter.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Kontaktelement eine proximale Oberfläche auf, welche im Strahlengang des Laserstrahls angeordnet ist und welche der Kontaktfläche gegenüberliegt. Zumindest ein Teil der proximalen Oberfläche kann eine Form aufweisen, welche zum einfallenden Laserstrahl hin konvex ist. Alternativ kann zumindest ein Teil der proximalen Oberfläche eine Form aufweisen, welche zum einfallenden Laserstrahl hin konkav oder planar ist. Die ebene Form kann senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur optischen Achse des laseroptischen Systems sein. Der lokale Krümmungsradius der konvexen oder konkaven Form der proximalen Oberfläche kann von der Bildfeldwölbung des laseroptischen Systems abhängen. Zumindest ein Teil der konvexen Form kann einen Krümmungsradius aufweisen, der größer als 10 Millimeter oder größer als 15 Millimeter oder größer als 30 Millimeter oder größer als 50 Millimeter oder größer als 100 Millimeter oder größer als 150 Millimeter ist. Der Wert des Krümmungsradius der proximalen Oberfläche kann vom optischen Design des laseroptischen Systems abhängen.
Insbesondere kann für mindestens jede Stelle auf der proximalen Oberfläche, welche einen Abstand von weniger als 3 Millimetern oder einen Abstand von weniger als 4 Millimetern oder einen Abstand von weniger als 6 Millimetern von einem Scheitel der proximalen Oberfläche aufweist, ein lokaler Krümmungsradius von der proximale Oberfläche größer als 10 Millimeter oder größer als 15 Millimeter oder größer als 30 Millimeter oder größer als 50 Millimeter oder größer als 100 Millimeter oder größer als 150 Millimeter sein.
Die Form des proximalen Oberflächenabschnitts kann zur Verringerung der Variation der Tiefe der Scanebene beitragen. Zusätzlich oder alternativ kann die Form des proximalen Oberflächenabschnitts einen lateralen Fokusdurchmesser des Laserfokus im Vergleich zu einer ebenen Form des proximalen Oberflächenabschnitts oder im Vergleich zur planparallelen Applanationsplatte verringern. Der Durchmesser des Laserfokus kann als Durchmesser gemessen sein, welcher 80 % der Energie umschließt.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Laserstrahl einer von mehreren Laserstrahlen, welche durch das laseroptische System unter Verwendung eines Strahlvervielfachers des Augenbehandlungssystems erzeugt werden. Der Strahlvervielfacher kann so angeordnet sein, dass das gepulste Laserlicht auf den Strahlvervielfacher auftrifft. Das Scansystem kann so konfiguriert sein, dass es ein geordnetes oder ungeordnetes ein- oder zweidimensionales Fokusarray innerhalb der Hornhaut scannt, welches vom laseroptischen System unter Verwendung der Vielzahl von Laserstrahlen erzeugt wird. Die Foki des Fokusarrays können vom Scansystem synchron gescannt werden. Insbesondere können die Foki zeitlich und räumlich synchron gescannt werden, wobei die Scanpfade der Foki lateral und/oder axial gegeneinander versetzt sind.
Der Strahlvervielfacher kann ein geordnetes oder ungeordnetes ein-, zwei- oder dreidimensionales Array von Linsen oder Linsenpositionen aufweisen, beispielsweise ein Array von Mikrolinsen. Die Linsen können vom gepulsten Laserstrahl parallel beleuchtet sein (d. h. die Linsen werden nicht nacheinander vom Laserstrahl durchsetzt). Die Hauptebenen der Linsen des Arrays können in einer Ebene oder im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ kann der Strahlvervielfacher ein geordnetes oder ungeordnetes Array von Spiegeln umfassen, insbesondere ein Array von Mikrospiegeln. Die Spiegel können im Strahlengang des gepulsten Lasers so angeordnet sein, dass sie parallel beleuchtet werden.
Zusätzlich oder alternativ kann der Strahlvervielfacher eine Phasenmaske oder einen räumlichen Lichtmodulator (SLM) aufweisen. Der SLM kann transmissiv oder reflektiv sein. Der SLM kann ein reiner Amplituden-, ein reiner Phasen- oder ein Phasen-Amplituden-SLM sein.
Die Foki des Fokusarrays können sich, gemessen von einer Vorderfläche der Hornhaut, in einer konstanten oder im Wesentlichen konstanten Tiefe befinden.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Kontaktelement für jeden der Brennpunkte des FokusArrays im Vergleich zu einer planparallelen Applanationsplatte so konfiguriert, dass eine Variation einer Teife zumindest eines Teils einer Scanebene des jeweiligen Fokus und der einzelnen Foki relativ zueinander reduziert wird. Die Tiefe kann relativ zur Vorderfläche und zur Scanebene gemessen sein und/oder kann einem konstanten Scanzustand des Axial-Scansystems entsprechen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Variation der Tiefe für jeden der Brennpunkte des Fokusarrays geringer sein als 30 Mikrometer oder geringer sein als 20 Mikrometer oder geringer sein als 10 Mikrometer oder geringer sein als 6 Mikrometer oder geringer sein als 2 Mikrometer, zumindest für jeden Punkt mit einem Abstand von einer optischen Achse des laseroptischen Systems, welcher geringer ist als 2 Millimeter oder geringer ist als 4 Millimeter oder geringer ist als 5,5 Millimeter oder geringer ist als 6 Millimeter.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Axial-Scansystem ein erstes optisches System, welches eine negative optische Brechkraft aufweist. Das Axial-Scansystem kann ferner ein zweites optisches System aufweisen, welches eine positive optische Brechkraft aufweist. Das zweite optische System kann im Strahlengang des Laserstrahls zwischen dem ersten optischen System und dem Strahlablenkungs-Scansystem angeordnet sein. Das Axial-Scansystem kann so konfiguriert sein, dass ein Abstand zwischen dem ersten optischen System und dem zweiten optischen System steuerbar variierbar ist. Das erste und/oder zweite optische System können eine oder mehrere Linsen aufweisen oder aus einer oder mehreren Linsen bestehen. Der Abstand kann entlang einer optischen Achse des Axial-Scansystems gemessen sein.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Axial-Scansystem eine oder mehrere verschiebbare Linsen, welche im Strahlengang des Laserstrahls angeordnet sind. Das Axial-Scansystem kann so konfiguriert sein, dass die eine oder die mehreren verschiebbaren Linsen steuerbar in einer Richtung parallel oder im Wesentlichen parallel zu einer optischen Achse der einen oder der mehreren verschiebbaren Linsen verschiebbar sind. Das Augenbehandlungssystem kann einen Controller aufweisen, welcher in Signalverbindung mit einem Aktuator des Axial-Scansystems ist. Der Aktuator kann so konfiguriert sein, dass er die eine oder die mehreren verschiebbaren Linsen basierend auf von der Steuerung empfangenen Signale verschiebt.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Augenbehandlungssystem zur Bildung einer Lamelle aus Hornhautgewebe, insbesondere eines Flaps, eines intrakornealen Lentikels oder einer Hornhautoberflächen-Lamelle, konfiguriert. Das Lasersystem kann eine Steuerung aufweisen, die so konfiguriert ist, dass sie das laseroptische System so steuert, dass es den Fokus innerhalb der Hornhaut scannt, um die Lamelle mithilfe eines Suboberflächen-Schnitts und eines Seitenschnitts zumindest teilweise vom umgebenden Hornhautgewebe zu isolieren. Der Suboberflächen-Schnitt kann mindestens einen Teil einer anterioren oder posterioren Oberfläche der Lamelle repräsentieren. Der Suboberflächen-Schnitt kann mindestens 50 % oder mindestens 80 % der anterioren oder posterioren Fläche der Lamelle repräsentieren. Der Suboberflächen-Schnitt kann bei einem konstanten oder im Wesentlichen konstanten Scan-Zustand des Axial-Scansystems erzeugt sein. Der Seitenschnitt kann sich bis zur anterioren Oberfläche oder oder im Wesentlichen bis zur anterioren Oberfläche der Hornhaut erstrecken. Beispielsweise kann sich der Seitenschnitt in das Epithel hinein erstrecken, ohne sich bis zur anterioren Oberfläche der Hornhaut zu erstrecken, so dass sich der Seitenschnitt nur im Wesentlichen bis zur anterioren Oberfläche erstreckt. In alternativen Ausführungsformen erstreckt sich der Seitenschnitt im Wesentlichen bis zur posterioren Oberfläche der Hornhaut.
Zumindest ein Teil einer anterioren Oberfläche der Lamelle kann ein Teil einer anterioren Oberfläche der Hornhaut sein. Alternativ kann mindestens ein Teil einer posterioren Oberfläche der Lamelle ein Teil einer posterioren Oberfläche der Hornhaut sein.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Strahlablenkungs-Scansystem zwei oder drei Scanspiegel.
Jeder der Scanspiegel kann Teil eines Galvanometerscanners sein, insbesondere eines resonanten Galvanometerscanners des Scansystems. Jeder der Scanspiegel kann drehbar gelagert sein. Die Drehachsen von mindestens zwei der Scanspiegel können relativ zueinander nicht-parallel ausgerichtet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Strahlablenkungs-Scansystem drei Scanspiegel. Ein erster und ein zweiter der drei Scanspiegel können so konfiguriert sein, dass sie eine der beiden Winkel-Scandimensionen des Strahlablenkungs-Scansystems bereitstellen.
Der erste und zweite Scanspiegel können so konfiguriert sein, dass eine durch den ersten und zweiten Scanspiegel erzeugte Strahlablenkung den Laserstrahl um einen Drehpunkt schwenkt, der im Strahlengang des Laserstrahls stromabwärts der beiden Scanspiegel liegt. Der Drehpunkt kann auf einer reflektierenden Oberfläche des dritten Scanspiegels angeordnet sein, insbesondere auf einem Abschnitt der reflektierenden Oberfläche, welcher sich auf einer Rotationsachse oder im Wesentlichen auf einer Rotationsachse des dritten Spiegels befindet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Lasersystem so ausgebildet, dass das Kontaktelement relativ zum laseroptischen System lösbar koppelbar ist. Das Kontaktelement kann das einzige optische Element sein, welches sich im Strahlengang des Laserstrahls zwischen dem laseroptischen System und dem Auge befindet.
Das Kontaktelement kann einen Kopplungsabschnitt aufweisen oder an einem Kopplungsabschnitt befestigt sein, um das Kontaktelement an einen korrespondierenden Kopplungsabschnitt zu koppeln, welcher durch das laseroptische System bereitgestellt wird oder welcher starr mit dem laseroptischen System verbunden ist. In alternativen Ausführungsformen ist der korrespondierende Kopplungsabschnitt in einer Richtung parallel zu einer optischen Achse des laseroptischen Systems verschiebbar gelagert.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das laseroptische System einen Strahlkombinierer, welcher sich im Strahlengang des Laserstrahls zwischen dem Scansystem und dem Auge befindet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Strahlkombinierer dazu ausgebildet, den Strahlengang des Laserstrahls mit einem Strahlengang eines bilderzeugenden Systems des Augenbehandlungssystems zu kombinieren. Das bilderzeugende System kann einen Bildsensor aufweisen. Der Bildsensor kann ein zweidimensionales geordnetes oder ungeordnetes Array von Pixeln aufweisen. Der Bildsensor kann für eine oder für mehrere Wellenlängen im Bereich zwischen 380 Nanometer und 950 Nanometer oder im Bereich zwischen 380 Nanometer und 1400 Nanometer sensitiv sein. Das bilderzeugende System kann so konfiguriert sein, dass es ein Frontalbild des Auges und/oder eines Teils des Kontaktelements erfasst. Zusätzlich oder alternativ kann das bilderzeugende System ein optisches Kohärenztomographie-System aufweisen. Das optische Kohärenztomographie-System kann so konfiguriert sein, dass es ein Querschnittsbild der Hornhaut und/oder mindestens eines Teils der natürlichen Linse des Auges erfasst.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Strahlkombinierer dazu konfiguriert sein, den gepulsten Laserstrahl in eine Richtung zum Auge oder im Wesentlichen zum Auge hin abzulenken. Der Strahlkombinierer kann einen Spiegel und/oder ein Prisma aufweisen. Der Strahlkombinierer kann als dichroitischer Strahlkombinierer konfiguriert sein. Der Strahlkombinierer kann im Strahlengang des Laserstrahls stromabwärts der Fokussieroptik, innerhalb der Fokussieroptik oder stromaufwärts des fokussierenden optischen Systems angeordnet sein. Stromaufwärts des Strahlkombinierers kann der Strahlengang des Lasers sich in horizontaler Richtung oder im Wesentlichen in horizontaler Richtung erstrecken. Stromabwärts des Strahlkombinierers kann sich der Laserstrahl in vertikaler Richtung oder im Wesentlichen in vertikaler Richtung erstrecken.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist zumindest ein Abschnitt der konvexen Form der Kontaktfläche einen Krümmungsradius auf, welcher größer als 10 Millimeter oder größer als 50 Millimeter oder größer als 100 Millimeter oder größer als 150 Millimeter ist.
Zusätzlich oder alternativ weist zumindest ein Teil der konvexen Form der Kontaktfläche einen Krümmungsradius auf, welcher geringer als 500 Millimeter oder geringer als 300 Millimeter oder geringer als 250 Millimeter oder geringer als 200 Millimeter ist. Der Krümmungsradius kann ein lokaler Krümmungsradius sein. Insbesondere kann der Krümmungsradius über die konvexe Form der Kontaktfläche variieren.
Gemäß einer Ausführungsform hat die Kontaktfläche eine konvexe Form zumindest für jeden Punkt mit einem Abstand von weniger als 2 Millimetern, oder weniger als 4 Millimetern, oder weniger als 6 Millimetern, gemessen von einem Scheitel der Kontaktfläche.
Eine seitliche Ausdehnung der konvexen Form der Kontaktfläche kann einer seitlichen Ausdehnung der posterioren oder anterioren Oberfläche der Lamelle entsprechen oder im Wesentlichen entsprechen oder größer als diese Ausdehnung sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist für jede Stelle auf der Kontaktfläche, welche einen Abstand von weniger als 3 Millimetern, oder weniger als 4 Millimetern oder weniger als 6 Millimetern von einem Scheitel der Kontaktfläche hat ein lokaler Krümmungsradius der Kontaktfläche größer als 10 Millimeter oder größer als 50 Millimeter oder größer als 100 Millimeter oder größer als 150 Millimeter. Zusätzlich oder alternativ kann der lokale Krümmungsradius geringer sein als 500 Millimeter oder geringer sein als 300 Millimeter oder geringer sein als 250 Millimeter oder geringer sein als 200 Millimeter.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Lasersystem so ausgestaltet, dass das Kontaktelement relativ zum laseroptischen System lösbar koppelbar ist. Im gekoppelten Zustand kann das Kontaktelement in einer vordefinierten radialen Position relativ zu einer optischen Achse fokussierenden optischen Systems sein und/oder eine vordefinierten Neigung relativ zu einer optischen Achse des fokussierenden optischen Systems aufweisen. Beispielsweise kann das Kontaktelement im gekoppelten Zustand in einer Richtung parallel zur optischen Achse der Laseroptik verschiebbar gelagert sein. Alternativ kann sich das Kontaktelement im gekoppelten Zustand nicht nur in einer vordefinierten radialen Position, sondern in einer vordefinierten dreidimensionalen Position relativ zum laseroptischen System befinden. Beispielsweise kann das Kontaktelement mit einem Kopplungsabschnitt starr verbunden sein (oder einstückig mit dem Kopplungsabschnitt ausgebildet sein), welcher zum Eingriff mit einem korrespondierenden Kopplungsabschnitt des laseroptischen Systems ausgebildet ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das laseroptische System dazu konfiguriert, unter Verwendung des Laserstrahls einen im Wesentlichen seitlich verlaufenden, Suboberflächen-Schnitt innerhalb der Hornhaut zu erzeugen. Die konvexe Form kann so konfiguriert sein, dass Gas, welches durch die Bildung des im Wesentlichen seitlich verlaufenden Suboberflächen-Schnitts verursacht wird, im Wesentlichen in eine Richtung weg von einem Scheitel der konvexen Form und/oder von einer optischen Achse des laseroptischen Systems geleitet wird. Die optische Achse des laseroptischen Systems kann sich durch den seitlich verlaufenden Suboberflächen-Schnitt erstrecken. Der Suboberflächen-Schnitt kann sich in einer konstanten oder nicht konstanten Tiefe relativ zur anterioren Oberfläche befinden. An einer Stelle, an welcher der Suboberflächen-Schnitt die optische Achse schneidet, kann der Suboberflächen-Schnitt senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur optischen Achse orientiert sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Augenbehandlungssystem eine Steuerung auf, welche dazu konfiguriert ist, das laseroptische System so zu steuern, dass es den Fokus innerhalb der Hornhaut scannt, um die Lamelle mithilfe eines Suboberflächen-Schnitts und eines Seitenschnitts zumindest teilweise vom umgebenden Hornhautgewebe zu isolieren. Der Suboberflächen-Schnitt kann mindestens einen Teil einer anterioren oder posterioren Oberfläche der Lamelle repräsentieren, und der seitliche Schnitt kann mindestens einen Teil eines Randes der Lamelle repräsentieren. Zur Bildung der Lamelle kann die Steuerung so konfiguriert sein, dass sie das laseroptische System steuert, um: einen oder mehrere gasleitende Gasauslass-Schnitte in der Hornhaut zu erzeugen, wobei sich für jeden der Gasauslass-Schnitte der jeweilige Schnitt bis zu einer anterioren oder posterioren Oberfläche der Hornhaut erstreckt und mindestens ein Teil des Gasauslass-Schnittes bildet mindestens einen Teil des Randes der Lamelle; um zumindest einen Teil des Suboberflächen-Schnitts nach der Bildung des einen oder der mehreren Gasauslass-Schnitte zu bilden; und um den Seitenschnitt nach Bildung des Suboberflächen-Schnitts so zu vervollständigen, dass für jeden der Gasauslass-Schnitte mindestens ein Teil des jeweiligen Gasauslass-Schnittes einen Teil des Seitenschnitts bildet.
Zumindest ein Teil oder alle der folgenden Schnitte: Suboberflächen-Schnitt, Seitenschnitt und/oder Gasauslass-Schnitt können perforiert oder durchgehend sein. Der Begriff „perforierter Schnitt“, wie er hier verwendet wird, kann so definiert sein, dass er einen Schnitt bezeichnet, welcher eine Vielzahl von Brücken aus Hornhautgewebe aufweist, die zwei einander gegenüberliegende Oberflächen verbinden, welche durch den Schnitt getrennt werden. Der Begriff „kontinuierlicher Schnitt“, wie er hier verwendet wird, kann so definiert sein, dass er einen Schnitt bezeichnet, welcher frei oder im Wesentlichen frei von Brücken ist, d. h. der Schnitt ist nicht perforiert.
Der Seitenschnitt und/oder der Rand können eine optische Achse des Auges und/oder die optische Achse des laseroptischen Systems zumindest teilweise umlaufen. Der Seitenschnitt und/oder der Rand können in Umfangsrichtung offen oder geschlossen sein. Zumindest ein Teil des Seitenschnitts und/oder des Randes kann sich bis zur anterioren Oberfläche oder im Wesentlichen bis zur anterioren Oberfläche der Hornhaut erstrecken. Beispielsweise kann sich mindestens ein Teil des Seitenschnitts in das Epithel erstrecken, ohne sich bis zur anterioren Oberfläche der Hornhaut zu erstrecken, so dass sich der Seitenschnitt nur im Wesentlichen bis zur Vorderfläche erstreckt. Der Rand und/oder der Seitenschnitt können die anteriore Oberfläche der Lamelle mit der posterioren Oberfläche der Lamelle verbinden.
Zumindest ein Teil einer anterioren Oberfläche der Lamelle kann ein Teil einer anterioren Oberfläche der Hornhaut sein. Alternativ kann mindestens ein Teil einer posterioren Oberfläche der Lamelle ein Teil einer posterioren Oberfläche der Hornhaut sein.
Die optische Achse des Auges und/oder die optische Achse des laseroptischen Systems können sich durch den Suboberflächen-Schnitt erstrecken. Der Begriff „optische Achse des Auges“, wie er hier verwendet wird, kann wie folgt definiert sein: eine Achse, welche einen Mittelpunkt der Pupille mit einem Krümmungsmittelpunkt der Hornhaut verbindet. Der Seitenschnitt kann in Umfangsrichtung offen sein, um einen Hinge des Flaps zu definieren. Eine Ausdehnung des Hinges in Umfangsrichtung (d. h. der Bereich des Umfangs, in welchem der Seitenschnitt offen ist) kann mehr als 10 Grad oder mehr als 30 Grad betragen. Die Ausdehnung in Umfangsrichtung kann geringer sein als 120 Grad oder geringer sein als 90 Grad oder geringer sein als 70 Grad. Der kleinste Durchmesser des Seitenschnitts kann größer sein als 4 Millimeter.
Der eine oder die mehreren Gasauslass-Schnitte können dazu konfiguriert sein, Gas freizusetzen, welches durch Photodisruptionen, insbesondere durch laserinduzierte optische Durchbrüche in einem Fokusbereich des Laserstrahls, verursacht werden. Das Gas kann durch den Gasauslass-Schnitt vom Suboberflächen-Schnitt zur anterioren oder posterioren Oberfläche der Hornhaut geleitet werden. Eine lokale Druckkraft pro Flächeneinheit p/A, welche durch die konvexe Form der Kontaktfläche auf der anterioren Oberfläche der Hornhaut erzeugt wird, und welche mit zunehmendem radialen Abstand r vom Scheitel der konvexen Kontaktfläche abnimmt, bewirkt weiterhin, dass das Gas durch die Gasauslass-Schnitte zur anterioren oder posterioren Oberfläche der Hornhaut geführt wird.
Die Vervollständigung des Seitenschnitts kann das Verbinden von zwei oder mehr Gasauslass-Schnitten umfassen. Mehr als zwei Gasauslass-Schnitte können in Reihe miteinander verbunden werden. Für jeden der Gasauslass-Schnitte kann mindestens ein Teil des jeweiligen Gasauslass-Schnittes einen Abschnitt eines Umfangs des Seitenschnitts darstellen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist nach Fertigstellung des Seitenschnitts für jeden Gasauslass-Schnitt, welcher zum Auslassen von Gas aus dem Suboberflächen-Schnitt verwendet wurde, zumindest ein Teil des jeweiligen Gasauslass-Schnitts ein Teil des Seitenschnitts. Insbesondere kann jeder der Gasauslass-Schnitte vollständig ein Teil des Seitenschnitts sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Lamelle ein Flap mit einem Hinge und der Seitenschnitt ist der Rand des Flaps mit Hinge. Der Seitenschnitt kann sich bis zur anterioren Oberfläche der Hornhaut entlang eines gesamten Umfangs des Seitenschnitts erstrecken, wobei der Umfang des Seitenschnitts offen oder geschlossen ist. In einer Ausführungsform, in welcher mindestens ein Teil der posterioren Oberfläche der Lamelle ein Teil der posterioren Oberfläche der Hornhaut ist, kann sich der Seitenschnitt entlang eines gesamten Umfangs des Seitenschnitts bis zur posterioren Oberfläche der Hornhaut erstrecken, wobei der Umfang des Seitenschnitts offen oder geschlossen ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Seitenschnitt mit dem Suboberflächen-Schnitt an einem peripheren Abschnitt des Suboberflächen-Schnitts verbunden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform beträgt eine kombinierte Umfangslänge des einen oder der mehreren Gasauslass-Schnitte, gemessen entlang eines Umfangs des Seitenschnitts, weniger als 60 % oder weniger als 50 % einer Umfangslänge des Seitenschnitts. Wenn der Seitenschnitt in Umfangsrichtung offen ist, kann dies zu einer Verringerung des Umfangs führen. Ein Seitenschnitt, welcher in Umfangsrichtung offen ist, kann auf die Tatsache zurückzuführen sein, dass der Seitenschnitt nicht durch einen Gewebeabschnitt verläuft, welcher den Hinge bildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist mindestens einer oder jeder der einen oder mehreren Gasauslass-Schnitte eine Ausdehnung in Umfangsrichtung auf, welche größer ist als 5 Grad oder größer als 10 Grad. Die Ausdehnung in Umfangsrichtung kann geringer sein als 120 Grad oder geringer sein als 90 Grad oder geringer sein als 60 Grad oder geringer sein als 45 Grad oder geringer sein als 20 Grad.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Erzeugen des Suboberflächen-Schnitts das automatische oder interaktive Auswählen eines von mehreren vordefinierten Scanpattern zur Erzeugung des Suboberflächen-Schnitts. Die Steuerung kann ferner so konfiguriert sein, dass die Steuerung basierend auf dem ausgewählten Scanpattern, das zur Erzeugung des Suboberflächen-Schnitts verwendet wird, Folgendes bestimmt: i) für mindestens einen der Gasauslass-Schnitte einen Parameter a) einer geometrischen Form, b) einer Position und/oder c) einer Orientierung und/oder ii) eine Anzahl des einen oder der mehreren Gasauslass-Schnitte. Die geometrische Form kann eine intrinsische geometrische Form der Gasauslass-Schnittes sein, wie beispielsweise gekrümmt oder eben.
Die interaktive Auswahl des Scanpatterns kann das Empfangen einer Benutzereingabe über eine Benutzerschnittstelle der Steuerung umfassen, welche indikativ ist für einen oder mehrere Parameter eines Scanpatterns und/oder indikativ ist für einen von mehreren vordefinierten Scanpattern-Typens. Jeder der vordefinierten Scanpattern-Typen kann durch eine oder mehrere Datenstrukturen repräsentiert sein. Die Datenstrukturen können unter Verwendung des einen oder der mehreren Parameter konfigurierbar sein. Zu den vordefinierten Scanpattern-Typen können beispielsweise der Scanpattern-Typ „mäanderförmiges Scanpattern“ und der Scanpattern-Typ „spiralförmiges Scanpattern“ gehören. Der eine oder die mehreren Parameter des Scanpatterns können beispielsweise einen Parameter eines Zeilenabstands eines mäanderförmigen Scanpatterns und/oder einen Startpunkt des Scanpatterns umfassen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuerung so konfiguriert, dass sie das laseroptische System so steuert, um mindestens einen der Gasauslass-Schnitte so zu erzeugen, dass der Gasauslass-Schnitt mit dem Suboberflächen-Schnitt an einer Stelle in Kontakt ist, welche von einem Anfangsabschnitt des Scanpfades gescannt wird, wobei der Anfangsabschnitt weniger als 60 % oder weniger als 50 % oder weniger als 30 % oder weniger als 20 % des gesamten Scanpfades zur Erzeugung des Suboberflächen-Schnitts entspricht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist jeder der Gasauslass-Schnitte eine Ausdehnung in Umfangsrichtung auf, welche geringer als 40 Grad oder geringer als 20 Grad oder geringer als 10 Grad ist, und eine Anzahl der Gasauslass-Schnitte kann größer als 5 sein oder größer als 10 sein oder größer als 20 sein oder größer als 50 sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform mündet jeder der Gasauslass-Schnitte in eine anteriore Oberfläche der Hornhaut an einer Stelle, an welcher die Kontaktoberfläche die Hornhaut berührt.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betreffen ein Verfahren zur Behandlung eines Auges zur Bildung einer Lamelle aus Hornhautgewebe, insbesondere eines Flaps, einer intrakomealen Lamelle oder einer Hornhaut-Oberflächenlamelle. Das Verfahren wird unter Verwendung eines laseroptischen Systems durchgeführt, welches eine Laserquelle aufweist, welche so konfiguriert ist, dass sie einen gepulsten Laserstrahl mit einer Pulsdauer von weniger als 1 Pikosekunden erzeugt, wobei das laseroptische System ferner ein Scansystem zum Scannen eines Fokus des Laserstrahls innerhalb einer Hornhaut aufweist, um die Lamelle zumindest teilweise aus dem umgebenden Hornhautgewebe mithilfe eines Suboberflächen-Schnitts und eines Seitenschnitts zu isolieren. Der Suboberflächen-Schnitt stellt mindestens einen Teil einer anterioren oder posterioren Oberfläche der Lamelle dar und der Seitenschnitt stellt mindestens einen Teil eines Randes der Lamelle dar. Das Verfahren umfasst das Erzeugen eines oder mehrerer gasleitender Gasauslass-Schnitte in der Hornhaut unter Verwendung des laseroptischen Systems, wobei sich für jeden der Gasauslass-Schnitte der jeweilige Schnitt bis zu einer anterioren oder posterioren Oberfläche der Hornhaut erstreckt. Das Verfahren umfasst weiterhin das Bilden zumindest eines Teils des Suboberflächen-Schnitts unter Verwendung des laseroptischen Systems nach der Bildung des einen oder der mehreren Gasauslass-Schnitte. Das Verfahren umfasst weiterhin das Fertigstellen des Seitenschnitts unter Verwendung des laseroptischen Systems nach der Bildung des Suboberflächen-Schnitts, sodass für jeden der Gasauslass-Schnitt mindestens ein Teil des jeweiligen Gasauslass-Schnittes einen Teil des Seitenschnitts bildet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 veranschaulicht schematisch ein System gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform zur Behandlung einer Hornhaut eines menschlichen Auges;
2 ist eine weitere schematische Darstellung des Lasersystems gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform, welches in der 1 dargestellt ist;
3A ist eine schematische Darstellung eines Kontaktelements, eines Saugrings und eines Kopplungsabschnitts des Augenbehandlungssystems gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform, welche in den 1 und 2 dargestellt ist;
3B ist eine Querschnittsansicht des Kontaktelements des Augenbehandlungssystems gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform;
4A ist eine Querschnittsansicht eines linsenförmigen Abschnitts des Kontaktelements des Augenbehandlungssystems gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform in einem Zustand, in welchem der linsenförmige Abschnitt in Kontakt mit der Hornhaut ist;
4B ist ein Diagramm, das Kurven zeigt, welche Variationen der Tiefe verschiedener Scanebenen des laseroptischen Systems der ersten beispielhaften Ausführungsform veranschaulichen, wenn eine planparallele Applanationsplatte zum Kontaktieren der Hornhaut verwendet wird;
4C ist ein Diagramm, das Kurven zeigt, die Variationen der Tiefen verschiedener Scanebenen des laseroptischen Systems der ersten beispielhaften Ausführungsform veranschaulichen, wenn das Kontaktelement zum Kontaktieren der Hornhaut verwendet wird;
5A ist eine schematische Darstellung eines Axial-Scansystems des Augenbehandlungssystems entsprechend der ersten beispielhaften Ausführungsform;
5B ist eine schematische Darstellung eines Strahlablenkungs-Scansystems des Augenbehandlungssystems gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform;
5C ist eine schematische Darstellung eines Strahlkombinierers, eines fokussierenden optischen Systems, des Kontaktelements und des bilderzeugenden Systems des Augenbehandlungssystems gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform;
6A ist eine schematische Darstellung, wie Gasblasen, welche während der Erzeugung eines Suboberflächen-Schnitts unter Verwendung des Augenbehandlungssystems gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform erzeugt werden, von einer optischen Achse des Augenbehandlungssystems weggeführt werden;
6B ist eine schematische Darstellung einer radialen Abhängigkeit einer Kraft pro Flächeneinheit, welche unter Verwendung des Kontaktelements des Augenbehandlungssystems gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform auf die vordere Oberfläche der Hornhaut ausgeübt wird;
7 eine schematische Darstellung intrakornealer Taschen, welche zur Aufnahme der Gasblasen dienen, welche mit dem Kontaktelement des Augenbehandlungssystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel von der optischen Achse weggeführt werden;
Die 8A und 8B sind schematische Darstellungen von Gasauslass-Schnitten, welche zur Abgabe der Gasblasen nach außen dienen, wobei die Gasblasen mit dem Kontaktelement des Augenbehandlungssystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel von der optischen Achse weggeführt werden ;
Die 9A bis 12 sind schematische Darstellungen verschiedener Scanpattern, welche zur Erzeugung des Suboberflächen-Schnitts durch das Augenbehandlungssystem gemäß der beispielhaften Ausführungsform verwendet werden.
Die Figure 13 ist eine schematische Darstellung eines Augenbehandlungssystems gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform.

Detaillierte Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
Die 1 ist eine schematische Darstellung eines Augenbehandlungssystems 1 zur Durchführung einer Laseroperation an einem Auge gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Das System 1 umfasst eine Laserquelle und ein laseroptisches System, welche in einem Gehäuse 2 montiert sind. Das laseroptische System ist so konfiguriert, dass es einen Laserstrahl auf das Auge eines Patienten richtet, welcher auf einer Patienten-Lagerungsstruktur 3 mit einer Kopfstütze 4 liegt, mit welcher der Kopf des Patienten gestützt wird. In der beispielhaften Ausführungsform ist die Laserquelle so konfiguriert, dass sie einen gepulsten Laserstrahl mit einer Pulsenergie und einer Pulsdauer emittiert, welche ausreichen, um einen laserinduzierten optischen Durchbruch (LIOB) in der Hornhaut des Patientenauges zu erzeugen. Der durch einen Laserpuls erzeugte laserinduzierte optische Durchbruch führt zu einer Photodisruption, sodass eine Reihe aufeinanderfolgender, überlappender oder eng beieinander liegender Laserpulse stellenweise Schnitte im Hornhautgewebe erzeugen. Die Photodisruption ist ein nichtthermischer Photodisruptionsprozess, welcher Stromaschichten innerhalb der Hornhaut trennt. Das laseroptische System umfasst ein Scansystem, welches so konfiguriert ist, dass es einen Fokus des gepulsten Laserstrahls innerhalb der Hornhaut scannt, um perforierte Schnitte oder kontinuierliche (d. h. nicht perforierte) Schnitte zu erzeugen. Die perforierten Schnitte können durch die Anwendung nicht überlappender Laserimpulse erzeugt werden, wohingegen die durchgehenden Schnitte durch die Anwendung überlappender Laserimpulse erzeugt werden können.
In der beispielhaften Ausführungsform, welche in der Figure 1 dargestellt ist, ist das laseroptische System so konfiguriert, dass der Laserstrahl, welcher auf das Auge des Patienten trifft, eine Pulsdauer von weniger als 1 ps oder weniger als 800 Femtosekunden aufweist. Die Pulsdauer kann länger sein als 1 Femtosekunde oder länger sein als 20 Femtosekunden.
Zusätzlich oder alternativ ist es auch denkbar, dass das Lasersystem des Ausführungsbeispiels so konfiguriert ist, dass Laserpulse mit einer Energie auf die Hornhaut appliziert werden, welche unterhalb der Schwelle zur Erzeugung von LIOB liegt. Beispielsweise können mehrere Laserpulse, deren Pulsenergie unterhalb der Schwelle zur Erzeugung von LIOB liegt, so überlappt werden, dass eine Gewebetrennung erfolgt.
Die Hornhautschnitte können zur Durchführung verschiedener laserchirurgischer Eingriffe verwendet werden. Beispielsweise kann das Lasersystem zur Durchführung einer Laser-in-situ-Keratomileusis (LASIK) zum Erzeugen von Schnitten konfiguriert sein, welche eine Hornhautlamelle teilweise isolieren, so dass die Lamelle einen Oberflächen-Flap bildet. Der Flap ist über einen Gewebeabschnitt, der als Scharnier (Hinge) fungiert, mit der Hornhaut verbunden. Mithilfe des Hinges kann der Flap nach zurückgeklappt werden, um eine Oberfläche des Stromagewebes freizulegen. Ein Excimer-Laser (welcher Teil des in der 1 dargestellten Lasersystems sein kann oder in einem separaten Lasersystem implementiert sein kann) wird dann über die freiliegende Stromaoberfläche in einem Pattern gescannt, welches so berechnet ist, dass Stromagewebe in einer Weise abgetragen wird, dass ein refraktiver Fehler des Auges zumindest teilweise korrigiert wird.
In einem weiteren Beispiel bilden die Schnitte ein intrakomeales Lentikel unterhalb der Oberfläche innerhalb der Hornhaut, welches vollständig vom umgebenden Gewebe isoliert ist. Das Lentikel ist so geformt, dass seine Extraktion den refraktiven Fehler des Auges zumindest teilweise korrigiert. Die Extraktion des Lentikels kann beispielsweise durch eine kleine Inzision erfolgen, wie etwa bei „Small Incision Lenticule Extraction“ (SMILE) Verfahren, oder durch einen Flap mit Hinge vom LASIK-Typ, wie etwa bei „Femtosecond Lenticule Extraction“ (FLEx)-Verfahren. Weitere Beispiele für Laserchirurgieverfahren, bei denen das Lasersystem aus der 1 verwendet werden kann, sind lamelläre Hornhaut-Transplantationstechniken.
Es hat sich gezeigt, dass es von Vorteil ist, wenn die Schnitte im Hornhautgewebe ausreichend schnell entstehen, so dass der chirurgische Eingriff innerhalb kurzer Zeit durchgeführt werden kann. Dadurch ist die Operation für den Patienten weniger belastend. Darüber hinaus wird dadurch das Auftreten von Fehlern reduziert, welche durch übermäßige Bewegungen des Patienten verursacht werden.
Andererseits werden mit steigenden Scanraten höhere Anforderungen an den Laserscanner gestellt, welcher zum Zielen des Laserstrahls verwendet wird. Insbesondere können Laserscanner, welche zur Steuerung der Scanbewegung eingesetzt werden, bei höheren Scanraten zu mechanischen Verzögerungsfehlern bei der Fokuspunktpositionierung führen.
Wie jedoch weiter unten ausführlicher erläutert wird, haben die Erfinder gezeigt, dass es möglich ist, die für die Herstellung von Hornhautschnitten mithilfe von Femtosekundenlasern erforderliche Zeit erheblich zu reduzieren. Es hat sich außerdem gezeigt, dass es möglich ist, Schnitte mit einem vergleichsweise hohen Grad an Glätte zu erzeugen, was das optische Ergebnis und den Selbstheilungsprozess nach der Operation verbessert.
Ein weiterer Effekt, welcher zu Komplikationen führen kann, ist die Entstehung von Gasblasen, welche durch laserinduzierte optische Durchbrüche im Hornhautgewebe im Fokus des Laserstrahls entstehen.
Das verdampfte Gewebe bildet Kavitationsblasen, welche kollabieren und Gasblasen zurücklassen, welche aus den Hauptbestandteilen Kohlendioxid (CO2), Stickstoff (N2) und Wasser (H20) bestehen.
Wenn die Gasblasen in der Hornhaut eingeschlossen sind, kann eine undurchsichtige Blasenschicht (OBLs) entstehen. Übermäßige undurchsichtige Blasenschichten können in vielen Phasen des chirurgischen Eingriffs zu Störungen führen, z. B. bei der Erzeugung von Flaps, der Messung des verbleibenden Stromabetts und dem Augen-Tracking zur Positionierung des Excimer-Lasers während der Durchführung von LASIK-Eingriffen.
Liegt eine Anomalie in der vorderen Hornhaut vor, beispielsweise eine Anomalie in der Bowman-Membran, ist es möglich, dass die Gasblasen vertikal wandern und sich nach oben hin zur Bowman-Membran wandern und durch das Epithel (vertikaler Gasdurchbruch). Dies kann bei LASIK-Operationen zu Narbenbildung führen, so dass der Eingriff abgebrochen werden sollte. Die Gasblasen können auch in die Vorderkammer wandern und dort den Eyetracker des Excimer-Lasers stören, welcher zur Ablation bei LASIK-Operationen verwendet wird.
Wie jedoch weiter unten ausführlich beschrieben wird, haben die Erfinder gezeigt, dass es möglich ist, die Gasblasen effizient aus Suboberflächen-Schnitten zu entfernen, welche zur Erzeugung der Hornhautlamelle dienen, sodass die oben beschriebenen Komplikationen effizient minimiert werden können.
Die 2 ist eine weitere schematische Darstellung des Lasersystems gemäß dem Ausführungsbeispiel, welches in der 1 dargestellt ist. Die Laserquelle 5 erzeugt einen Laserstrahl 9, welcher durch ein Scansystem 43 geführt wird, welches ein Axial-Scansystem 6 und ein Strahlablenkungs-Scansystem 7 aufweist. Das Axial- Scansystem 6 ist so konfiguriert, dass es den Fokus des Laserstrahls im Auge in einer Richtung entlang einer Strahlachse des Laserstrahls scannt. Das Strahlablenkungs-Scansystem 7 ist so konfiguriert, dass es den Laserstrahl in zwei Winkeldimensionen winkelmäßig ablenkt.
Daher bilden das Axial-Scansystem und das Strahlablenkungs-Scansystem zusammen ein Scansystem mit drei Freiheitsgraden, so dass der Laserfokus im Auge dreidimensional gescannt werden kann. Bei dem Augenbehandlungssystem gemäß dem Ausführungsbeispiel ist das Strahlablenkungs-Scansystem 7 im Strahlengang stromabwärts relativ zum Axial-Scansystem 6 angeordnet. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf eine solche Konfiguration beschränkt ist und es auch denkbar ist, dass das Strahlablenkungs-Scansystem 7 im Strahlengang zwischen der Laserquelle 5 und dem Axial-Scansystem 6 angeordnet ist.
Im Ausführungsbeispiel, welches in 2 dargestellt ist, trifft der Abschnitt des Laserstrahls, welcher aus dem Strahlablenkungs-Scansystem 7 austritt, auf ein fokussierendes optisches System 8. Der Laserstrahl 9 wird durch das fokussierende optische System 8 und ein Kontaktelement 10, das direkt mit der Vorderfläche der Hornhaut des Patienten in Kontakt steht durchgeführt. Wie in der 2 weiter dargestellt ist, umfasst das Augenbehandlungssystem ferner eine Steuerung 11 zur Steuerung der Laserquelle 5 und des laseroptischen Systems 43, um den Laserfokus des Laserstrahls 9 innerhalb der Hornhaut des Patientenauges steuerbar zu scannen.
3A zeigt schematisch - in einer Explosionsdarstellung - das Kontaktelement 10 des Augenbehandlungssystems des Ausführungsbeispiels und weitere Komponenten, welche einerseits zur Kopplung des Kontaktelements 10 relativ zum laseroptischen System und andererseits relativ dazu zum Patientenauge 46 dienen.
Das Augenbehandlungssystem 1 weist einen Kopplungsabschnitt 11 auf, welcher starr mit der Laseroptik verbunden sein kann, oder welcher in einer Richtung parallel zur optischen Achse der Laseroptik verschiebbar gelagert sein kann. Das Kontaktelement 10 und der Kopplungsabschnitt 11 sind so ausgestaltet, dass das Kontaktelement 10 lösbar mit dem Kopplungsabschnitt 11 koppelbar ist. Im gekoppelten Zustand kann sich das Kontaktelement 10 in einer im Wesentlichen vordefinierten Position relativ zum laseroptischen System und eine vordefinierten Neigung relativ zur optischen Achse A des laseroptischen Systems befinden. Alternativ kann bei der Ausführungsform, bei welcher das Kontaktelement 10 in einer Richtung parallel zur optischen Achse der Laseroptik verschiebbar gelagert ist, sich das Kontaktelement 10 im gekoppelten Zustand in einer vordefinierten radialen Position relativ zur optischen Achse befinden und eine vordefinierte Neigung relativ zur optischen Achse A aufweisen. Das Kontaktelement 10 wird über einen Saugmechanismus, welcher eine Saugquelle 45 aufweist, am Kopplungsabschnitt 11 befestigt.
Das Augenbehandlungssystem 1 umfasst weiterhin einen am Auge 46 befestigbaren Saugring 12, an welchem das Kontaktelement 10 starr befestigbar ist. Der Saugring 12 weist eine Schürze auf, welche eine Rille bildet, welche einen Saugkanal zwischen der Schürze und einer Vorderfläche des Auges 46 definiert. Durch die Erzeugung eines Vakuums im Vakuumkanal mithilfe einer Vakuumquelle 44 wird der Saugring 12 daher fest an der anterioren Oberfläche des Auges 46 befestigt.
Der Saugring 12 ist starr an einem Klemmmechanismus 14 befestigt oder mit dem Klemmmechanismus 14 integral ausgebildet. Der Klemmmechanismus 14 dient zur Befestigung des Kontaktelements 10 am Saugring 12. Ein Beispiel für einen solchen Klemmmechanismus 14 ist im Dokument US 2007/0093795 A1 offenbart, dessen Inhalt hier durch Bezugnahme für alle Zwecke einbezogen wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf Konfigurationen beschränkt, bei welchen das Kontaktelement 10 unter Verwendung eines Klemmmechanismus am Saugring 12 befestigt wird. Insbesondere ist es denkbar, dass das Kontaktelement 10 und der Saugring 12 einstückig ausgebildet sind, wie beispielsweise integral ausgebildet oder zusammen in eine einstückige Baugruppe integriert sind.
Im Ausführungsbeispiel ist das Kontaktelement 10 integral ausgebildet oder bildet eine einstückige Baugruppe. Es ist jedoch auch möglich, dass das Kontaktelement 10 aus mehreren trennbaren Teilen besteht. Im Ausführungsbeispiel weist das Kontaktelement 10 einen linsenförmigen Abschnitt 17 auf, welcher aus einem für Laserlicht des gepulsten Laserstrahls transparenten oder im Wesentlichen transparenten Material besteht. Beispielsweise besteht das Patienteninterface aus einem Cycloolefin Polymer (COP). Es ist jedoch auch denkbar, dass das Kontaktelement aus einem anderen Material besteht, beispielsweise aus Polymethylmethacrylat (PMMA), Glas, Makrolon, Polyester oder Polycarbonat.
3B ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Kontaktelements 10. Der linsenförmige Abschnitt 17 des Kontaktelements 10 umfasst eine Kontaktfläche 15 zum Kontaktieren der anterioren Oberfläche der Hornhaut. Die Kontaktfläche 15 weist eine zum Auge hin konvexe Form auf. Nachdem das Kontaktelement 10 mit dem Saugring 12 am Auge 46 befestigt wurde, verformt die konvexe Form der Kontaktfläche 15 die anteriore Oberfläche der Hornhaut so, dass ein Teil der anterioren Oberfläche konkav ist.
Es wurde von den Erfindern nachgewiesen (und wird im Zusammenhang mit der 4A ausführlicher erläutert), dass die konvexe Form eine solche Ausbildung der Kontaktfläche 15 und der proximalen Oberfläche 18 des linsenförmigen Abschnitts 17 erlaubt, dass Suboberflächen-Schnitte in der Hornhaut erzeugt werden können, welche eine konstante oder im Wesentlichen konstante Tiefe von der anterioren Oberfläche haben, wenn der Scanzustand des axialen Scansystems unverändert bleibt. Mit anderen Worten ist es möglich, Suboberflächen-Schnitte nur unter Verwendung des Strahlablenkungs-Scansystems (in der 2 mit dem Bezugszeichen 7 gekennzeichnet) und ohne Veränderung der axialen Position des Laserfokus unter Verwendung des Axial-Scansystems (in der 2 mit der Bezugszahl 6 gekennzeichnet) auszubilden.
Die 4A stellt schematisch eine Querschnittsansicht entlang einer optischen Achse A des Auges dar, welche einen Querschnitt des linsenförmigen Abschnitts 17 des Kontaktelements in einem Zustand zeigt, in welchem sich der linsenförmige Abschnitt 17 in Kontakt mit der Hornhaut 20 des Auges befindet.
Die seitlich verlaufende strichpunktierte Linie (mit Bezugszeichen 18 gekennzeichnet) stellt schematisch einen Querschnitt durch eine gekrümmte Ebene dar, welche Orte des Laserfokus des Laserstrahls 9 für einen konstanten Scanzustand des Axial-Scansystems und für unterschiedliche Ablenkwinkel des Strahlablenkungs-Scansystems darstellt. Die gekrümmte Ebene stellt somit eine Scanebene 18 dar, welche einem konstanten Scanzustand des Axial-Scansystems entspricht.
Der Grund dafür, dass ein konstanter Zustand des Axial-Scansystems eine gekrümmte Scanebene 18 innerhalb der Hornhaut 20 erzeugt, liegt darin, dass das laseroptische System, insbesondere das fokussierende optische System, eine Bildfeldwölbung aufweist, so dass für einen konstanten Scanzustand des Axial-Scansystems und unterschiedliche Ablenkwinkel des Strahlablenkungs-Scansystems der Laserfokus innerhalb einer gekrümmten Ebene innerhalb der Hornhaut 20 liegt.
Die Erfinder haben gezeigt, dass es möglich ist, den linsenförmigen Abschnitt 17 des Kontaktelements so zu konfigurieren, dass das Kontaktelement eine Variation einer Tiefe von zumindest einem Abschnitt der Scanebene 18 reduziert, wobei die Tiefe relativ zur anterioren Oberfläche 19 der Hornhaut 20 gemessen wird. Daher befindet sich der Teil der Scanebene 18 in einer konstanten oder im Wesentlichen konstanten Tiefe d, gemessen von der anterioren Oberfläche 19 der Hornhaut 20.
Die Verwendung des linsenförmigen Abschnitts 17 des Kontaktelements zur zumindest teilweisen Reduzierung der Variation der Tiefe zumindest eines Teils der Scanebene 18 hat den Vorteil, dass keine zusätzliche Korrekturoptik im laseroptischen System oder im Strahlengang des Laserstrahls zwischen dem laseroptischen System und dem linsenförmigen Abschnitt 17 des Kontaktelements vorgesehen werden muss.
Der linsenförmige Abschnitt 17 des Kontaktelements kann so konfiguriert sein, dass eine Variation der Tiefe der Scanebene 18 geringer ist als 30 Mikrometer oder geringer ist als 20 Mikrometer oder geringer ist als 10 Mikrometer oder geringer ist als 6 Mikrometer oder geringer ist als 2 Mikrometer, zumindest für jeden Punkt, welcher einen Abstand 5 von der optischen Achse A des laseroptischen Systems von weniger als 2 Millimetern oder weniger als 4 Millimetern oder weniger als 5,5 Millimetern oder weniger als 6 Millimetern aufweist.
Eine solche Genauigkeit ermöglicht die Erzeugung von Flaps mit einer konstanten Solldicke. Insbesondere kann die Solldicke mehr als 70 Mikrometer oder mehr als 100 Mikrometer betragen. Die Solldicke kann geringer sein als 170 Mikrometer oder geringer sein als 150 Mikrometer. Die Dicke des gebildeten Flaps kann im Bereich von +/- 10 % oder im Bereich von +/- 5 % der Flap-Solldicke liegen.
Insbesondere haben die Erfinder gezeigt, dass beim Design des laseroptischen Systems und des linsenförmigen Abschnitts ein Krümmungsradius einer Startfläche der Kontaktfläche so gewählt werden kann, dass der Krümmungsradius gleich oder im Wesentlichen gleich einem Krümmungsradius der Scanebene ist, wenn der linsenförmige Abschnitt durch eine planparallele Applanationsplatte ersetzt wird. Das laseroptische System und der linsenförmige Abschnitt können dann mittels optischer Berechnung mithilfe einer Randbedingung optimiert werden, welche eine Grenze für die Variation der Tiefe der Scanebene festlegt, gemessen relativ zur anterioren Oberfläche der Hornhaut. Die Optimierung kann eine Optimierung eines oder mehrerer Parameter sein. Einer der einen oder mehreren optimierten Parameter kann der Fokusdurchmesser des Laserstrahls in der Hornhaut sein oder vom Fokusdurchmesser abhängen.
Es hat sich weiterhin gezeigt, dass die Anordnung des Scansystems 43 (gezeigt in der 2), welches das Axial-Scansystem 6 und das Strahlablenkungs-Scansystem 7 aufweist, und welches zwischen der Laserquelle 5 einerseits und dem fokussierenden optischen System 8 andererseits angeordnet ist, die erforderliche Krümmung der konvexen Form der Kontaktfläche 15 (dargestellt in 4) verringert (d. h. es werden die Krümmungsradien vergrößert), so dass ein Anstieg des Augeninnendrucks, welcher durch die konvexe Form der Kontaktfläche erzeugt wird, in einem für den Patienten akzeptablen Bereich gehalten wird. Es hat sich weiterhin gezeigt, dass aufgrund der verringerten erforderlichen Krümmung eine verbleibende Variation der Tiefe nach Optimierung der konvexen Form der Kontaktfläche geringer ist.
Beispielsweise, wie in der Figure 3B dargestellt ist, ist zumindest für jede Stelle auf der Kontaktfläche 15, welche einen Abstand von weniger als 3 Millimetern oder einen Abstand von weniger als 4 Millimetern oder einen Abstand von weniger als 6 Millimetern von einem Scheitel 21 der Kontaktfläche 15 hat, ein lokaler Krümmungsradius der Kontaktfläche 15 größer als 10 Millimeter, oder größer als 15 Millimeter oder größer als 30 Millimeter oder größer als 50 Millimeter, oder größer als 100 Millimeter, oder größer als 150 Millimeter.
Der Scheitel 21 kann als der am meisten distal angeordnete Abschnitt des konvexen Abschnitts der Kontaktfläche 15 definiert sein, gesehen entlang der optischen Achse des laseroptischen Systems, welches im Strahlengang stromaufwärts des linsenförmigen Abschnitts angeordnet ist. In einem Zustand, in welchem das Kontaktelement 10 relativ zum laseroptischen System gekoppelt ist, kann die optische Achse des laseroptischen Systems (in der 4A mit dem Bezugszeichen A gekennzeichnet) durch den Scheitel 21 verlaufen.
Wenn der Scan-Zustand des Axial-Scansystems über den Zeitraum, in welchem der Suboberflächen-Schnitt gebildet wird, konstant ist, kann der Schnitt innerhalb einer vergleichsweise kurzen Zeitspanne erzeugt werden. Im Allgemeinen sind kürzere Operationszeiten für den Patienten weniger belastend und können die Wahrscheinlichkeit von Fehlern verringern, welche durch übermäßige Bewegungen des Patienten verursacht werden. Außerdem werden Formunregelmäßigkeiten des Schnitts vermieden, welche durch Bewegungen des Laserfokus entlang der Strahlachse mithilfe des Axial-Scansystems entstehen können. Durch die konvexe Form der Kontaktfläche entsteht somit ein glatter Schnitt, der das optische Ergebnis verbessern kann.
Darüber hinaus ist es aufgrund der Tatsache, dass der Scanvorgang zeiteffizient ist, da keine oder nur geringfügige Anpassungen des Axial-Scansystems erforderlich sind, möglich, mäanderförmige Scanpattern oder Raster-Scanpattern zu verwenden, welche andernfalls viel weniger zeiteffizient wären, welche aber die Erzeugung eines viel glatteren Suboberflächen-Schnitts ermöglichen. Mit anderen Worten ermöglicht der konstante Scanzustand des axialen Scansystems höhere Scangeschwindigkeiten auch bei mäanderförmigen Scanpattern und Raster-Scanpattern und es entfällt somit die andernfalls erforderliche Reduzierung der Behandlungsgeschwindigkeit im Vergleich zu spiralförmigen oder kreisförmigen Behandlungspattern.
Mit dem Kontaktelement gemäß der beispielhaften Ausführungsform lassen sich in vorteilhafter Weise auch lateral verlaufende Suboberflächen-Schnitte bilden, welche keine konstante Tiefe, sondern eine vergleichsweise geringe Abweichung von einer konstanten Tiefe aufweisen. Solche Suboberflächen-Schnitte können beispielsweise bei FLEx- oder SMILE-Operationen verwendet werden, wenn nur eine geringfügige refraktive Korrektur erforderlich ist. Die Erfinder haben gezeigt, dass auch solche Schnitte mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit erzeugt werden können, da die Anzahl und/oder das Ausmaß der Verstellungen des Axial-Scansystems zur Einstellung der Position des Fokus entlang der Achse des Laserstrahls vergleichsweise gering sind.
Der Graph der 4B zeigt Kurven, die Variationen von Tiefen von Scanebenen des laseroptischen Systems der ersten beispielhaften Ausführungsform veranschaulichen, und zwar in einer Konfiguration, in welcher eine planparallele Applanationsplatte anstelle des linsenförmigen Abschnitts zur Kontaktierung der Hornhaut verwendet wird. Wie in der Legende des Graphs der 4B angegeben ist, stellt jede der Kurven einen anderen Scanzustand des Axial-Scansystems dar, sodass jede der Kurven eine unterschiedliche Tiefe der Scanebene, gemessen relativ zur anterioren Oberfläche der Hornhaut, und entlang der optischen Achse repräsentiert. Die x-Achse gibt den Abstand von der optischen Achse des laseroptischen Systems an. Die Kurven sind entlang der y-Achse versetzt, um einen Vergleich zwischen den Kurven zu erleichtern. Der Graph der 4C zeigt Kurven, welche Variationen von Tiefen von Scanebenen des laseroptischen Systems des ersten Ausführungsbeispiels veranschaulichen, wenn der linsenförmige Abschnitt des Kontaktelements zum Kontaktieren der Hornhaut verwendet wird. Wie aus einem Vergleich der Kurven der 4B mit den entsprechenden Kurven von 4C ersichtlich ist, verringert der linsenförmige Abschnitt des Kontaktelements im Vergleich zur planparallelen Applanationsplatte die Variation der Tiefe der Scanebene. Insbesondere beträgt selbst für eine Scanebene, welche sich in einer Tiefe von 500 Mikrometern befindet (durch Quadrate illustriert), die Variation der Tiefe der Scanebene weniger als 6 Mikrometer für jeden Punkt mit einem Abstand von der optischen Achse von weniger als 5,5 Millimetern.
Daher hat sich gezeigt, dass es durch die Verwendung des Kontaktelements mit dem linsenförmigen Abschnitt möglich ist, die Bildfeldwölbung für viele unterschiedliche Tiefen der Scanebene zu korrigieren. Es hat sich weiterhin gezeigt, dass die Anordnung des Scansystems stromaufwärts des fokussierenden optischen Systems zusammen mit dem linsenförmigen Abschnitt des Kontaktelements mit der konvexen Kontaktfläche eine noch bessere Korrektur der Bildfeldwölbung für einen größeren Bereich verschiedener Tiefen ermöglicht. Daher ist es möglich, für einen weiten Bereich unterschiedlicher Tiefenpositionen Suboberflächen-Schnitte zu erzeugen, welche in einer konstanten Tiefe relativ zur anterioren Oberfläche der Hornhaut liegen und eine verringerte Variation der Tiefe aufweisen. Beispielsweise ermöglicht dies bei LASIK-Behandlungsverfahren die Bildung von Flaps unterschiedlicher Flapdicke, wobei jeder Flap eine konstantere Flapdicke und eine verbesserte Glätte des Flap-Bettschnitts aufweist.
Wie im Zusammenhang mit der 2 erläutert wurde, liegt bei dem Lasersystem der beispielhaften Ausführungsform das Strahlablenkungs-Scansystem 7 im Strahlengang des Laserstrahls 9 zwischen dem Axial-Scansystem 6 und dem fokussierenden optischen System 8. Daher ist der Laserstrahl, welcher durch das Axial-Scansystem geführt wird, unabgelenkt (d. h. er erstreckt sich entlang oder im Wesentlichen entlang der optischen Achse), so dass die optischen Elemente des Axial-Scansystems 6 so konfiguriert werden können, dass diese einen vergleichsweise geringen effektiven Durchmesser aufweisen. Dadurch erhöht sich die Scangeschwindigkeit des Axial-Scansystems, da die beim Scanvorgang verschobenen Linsen eine vergleichsweise geringe Masse aufweisen. Dies kann insbesondere für die Bildung des Randschnitts des Flaps bei chirurgischen LASIK-Eingriffen von Vorteil sein, da die Bildung des Randschnitts eine Verschiebung des Laserfokus entlang der Strahlachse erfordert, um mithilfe von Photodisruptionen, welche in unterschiedlichen Tiefen erzeugen werden, den Flap-Bettschnitt mit der anterioren Oberfläche der Hornhaut zu verbinden.
Die Konfiguration des Axial-Scansystems 6 ist in der 5A dargestellt. Das Axial-Scansystem 6 umfasst ein erstes optisches System 25 (das eine Linse oder Linsenanordnung aufweist), welches eine negative optische Brechkraft aufweist. Der Abschnitt des Laserstrahls, welcher aus dem ersten optischen System 25 austritt, fällt auf das zweite optische System 26 ein (das eine Linse oder Linsenanordnung aufweist), welches eine positive optische Brechkraft aufweist. Das Axial-Scansystem 6 ist so konfiguriert, dass das Verschieben des Fokus entlang der Strahlachse das Variieren eines Abstands a zwischen dem ersten optischen System 25 und dem zweiten optischen System 26 umfasst. Beispielsweise sind das erste optische System 25 und/oder das zweite optische System 26 mithilfe eines Aktuators (in der 5A nicht gezeigt), welcher mit der Steuerung des Augenbehandlungssystems in Signalverbindung steht, entlang einer optischen Achse B des Axial-Scansystems 6 steuerbar verschiebbar. Das erste und das zweite optische System 25, 26 sind so konfiguriert, dass die Variation des Abstands a zwischen dem ersten und dem zweiten optischen System 25, 26 einen Divergenz- oder einen Konvergenzwinkel β des Abschnitts des Laserstrahls variiert, welcher aus dem Axial-Scansystem 6 austritt.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist das erste optische System 25 entlang der optischen Achse steuerbar verschiebbar und das zweite optische System 26 stationär. Dadurch wird zum Ändern des Scanzustands des Axial-Scansystems 6 nur das erste optische System 25, welches einen geringeren effektiven Durchmesser als das zweite optische System 26 aufweist, zum Ändern des Scanzustands des Axialscansystems verschoben. Dadurch wird die Scangeschwindigkeit des Axialscansystems noch weiter erhöht.
Die 5B ist eine schematische Darstellung des Strahlablenkungs-Scansystems 7 des Augenbehandlungssystems gemäß der beispielhaften Ausführungsform, welches so konfiguriert ist, dass es zwei Winkel-Scandimensionen bereitstellt. Das Strahlablenkungs-Scansystem 7 ist ein System mit drei Spiegeln. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf solche Strahlablenkungs-Scansysteme beschränkt. Insbesondere ist es auch denkbar, dass das Strahlablenkungs-Scansystem ein Zweispiegelsystem ist, bei welchem jeder der Scanspiegel so konfiguriert ist, dass der jeweilige Spiegel eine der Winkel-Scandimensionen bereitstellt.
In dem Dreispiegel-Scansystem, welches in der 5B dargestellt ist, stellen zwei Scanspiegel 39 und 40 eine erste der Winkel-Scandimensionen bereit und ein dritter Scanspiegel 41 stellt die zweite der Winkel-Scandimensionen bereit. Jeder der Scanspiegel ist um eine ortsfeste Drehachse drehbar gelagert. Die 5B zeigt zwei Scanzustände des Strahlablenkungs-Scansystems, in welchen der Laserstrahl durch den ersten und zweiten Scanspiegel um unterschiedliche Beträge abgelenkt wird, sodass die 5B zwei unterschiedliche Strahlengänge 9a, 9b für den Laserstrahl 9 zeigt. Der erste und der zweite Scanspiegel 39 und 40 sind so konfiguriert, dass sie den Scanstrahl in einer koordinierten Weise ablenken, so dass der Laserstrahl um einen Drehpunkt 42 geschwenkt wird, der stromabwärts des ersten und des zweiten Scanspiegels 39, 40 angeordnet ist. Insbesondere kann sich der Drehpunkt 42, wie dies in der 5B dargestellt ist, auf einer Oberfläche des dritten Scanspiegels befinden, insbesondere an einem Ort, der an oder im Wesentlichen an der Position der Drehachse des dritten Scanspiegels 41 liegt.
Die Erfinder haben gezeigt, dass eine solche Konfiguration mit drei Spiegeln für das Scansystem 7 die Bildfeldwölbung des laseroptischen Systems verringert und die Fokusgröße in der Hornhaut optimiert. Dadurch ist es möglich, eine Kontaktfläche des Kontaktelements bereitzustellen, welche einen vergleichsweise großen Krümmungsradius aufweist, sodass während des chirurgischen Eingriffs der Augeninnendruck in einem für den Patienten akzeptablen Bereich gehalten wird.
Die 5C zeigt schematisch einen Strahlkombinierer 56 des Augenbehandlungssystems, welches auch in der 2 dargestellt ist. Der Strahlkombinierer 56 liegt im Strahlengang des Laserstrahls 9 zwischen dem Scansystem 43 und dem Kontaktelement 10. Der Strahlkombinierer 56 kann sich im Strahlengang des Laserstrahls zwischen zwei Komponenten 8A und 8B des fokussierenden optischen Systems befinden, wie dies in der 5C dargestellt ist. Jede der Komponenten 8A und 8B kann eines oder mehrere optische Elemente, beispielsweise Linsen, aufweisen. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf eine solche Konfiguration beschränkt. Es ist auch denkbar, dass sich der Strahlkombinierer 56 entweder im Strahlengang des Laserstrahls 9 zwischen dem Scansystem 43 und dem fokussierenden optischen System 8 oder im Strahlengang des Laserstrahls 9 zwischen dem fokussierenden optischen System 8 und dem Kontaktelement 10 befindet.
Der Strahlkombinierer kann einen semitransparenten Spiegel oder ein Prisma aufweisen. Der semitransparente Spiegel oder das Prisma können als dichroitischer Spiegel oder Prisma konfiguriert sein. Wie dies in den 2 und 5C schematisch dargestellt ist, ist der Strahlkombinierer 56 dazu ausgebildet, den Strahlengang des Laserstrahls 9 einerseits mit einem Messstrahlengang 61 eines optischen Kohärenztomographiesystems 57 und einem Beobachtungsstrahlengang 60 eines bilderzeugenden Systems 58 andererseits zu kombinieren, wobei das bilderzeugende System 58 einen zweidimensionalen lichtsensitiven Bildsensor aufweist. Der lichtsensitive Bildsensor kann eine zweidimensionales Array lichtsensitiver Pixel aufweisen. Das bilderzeugende System für optische Kohärenztomographie kann so konfiguriert sein, dass es Querschnittsbilder der Hornhaut und/oder der natürlichen Augenlinse erfasst. Das bilderzeugende System, welches den Bildsensor aufweist, kann dazu konfiguriert sein, ein zweidimensionales frontales Bild des Auges zu erfassen.
Das Steuerungssystem des Augenbehandlungssystems kann dazu ausgelegt sein, basierend auf dem erfassten frontalen Bild des Auges und/oder basierend auf einem mit dem optischen Kohärenzsystem erfassten Querschnittsbild einen Ort und/oder eine Ausrichtung der Lamelle zu bestimmen insbesondere eine Position und/oder eine Ausrichtung des Hinge-Flaps relativ zum Auge.
Bei dem Augenbehandlungssystem gemäß der beispielhaften Ausführungsform wird der Messstrahlengang des optischen Kohärenzsystems 57 und der Beobachtungsstrahlengang des bilderzeugenden Systems 58 unter Verwendung eines zweiten Strahlkombinierers 59 kombiniert, welcher außerhalb des Strahlengangs des gepulsten Laserstrahls 9 liegt. Der zweite Strahlkombinierer kann einen Spiegel oder ein Prisma aufweisen.
Da sich das Scansystem (in der 2 mit Bezugszeichen 43 bezeichnet) im Strahlengang des Laserstrahls 9 stromaufwärts des fokussierenden optischen Systems 8 befindet, ist es möglich, Strahlengänge des bilderzeugenden Systems 58 und/oder des bilderzeugenden optischen Kohärenzsystems 57 mit dem Strahlengang des Behandlungslaserstrahls 9 zu kombinieren, wie es in der 5C dargestellt ist.
Wie im Folgenden erläutert wird, hat die konvexe Form der Kontaktfläche 15 weitere vorteilhafte Auswirkungen bei der Ausbildung von Suboberflächen-Schnitten innerhalb der Hornhaut. Wie oben erläutert wurde, können Gasblasen, welche durch Photodisruption des Hornhautgewebes entstehen, bei der Bildung eines Suboberflächen-Schnitts in der Hornhaut zu unerwünschten Effekten, wie eine undurchsichtige Ansammlung von Kavitationsblasen, vertikalen Gasdurchbrüchen oder Gasblasen in der Vorderkammer führen. Die Erfinder haben jedoch gezeigt, dass es mithilfe der konvexen Form der Kontaktfläche möglich ist, die Gasblasen zumindest teilweise aus dem Suboberflächen-Schnitte zu entfernen und/oder die Gasblasen in Richtung eines peripheren Abschnitts des Suboberflächen-Schnitts zu bewegen. Dies wird anhand der 6A bis 12 näher erläutert.
Wie in den 6A und 6B dargestellt ist, wird aufgrund der konvexen Form der Kontaktfläche 15 eine lokale Druckkraft pro Flächeneinheit p/A auf der anterioren Oberfläche der Hornhaut erzeugt, welche mit zunehmendem radialen Abstand r vom Scheitel 21 der konvexen Kontaktfläche 15 abnimmt. Die Abnahme der lokalen Druckkraft pro Flächeneinheit p/A mit zunehmendem radialen Abstand r ist schematisch in dem Graphen der 6B dargestellt.
Aufgrund der abnehmenden Druckkraft pro Flächeneinheit p/A werden die Gasblasen (in der 6A schematisch mit leeren Kreisen dargestellt, wie z.B. die Gasblase 27) innerhalb des Suboberflächen-Schnitts 31 in im Wesentlichen radialen Richtungen 28 weg vom Scheitel 21 der konvexen Kontaktfläche 15 hin zu einem peripheren Abschnitt des Suboberflächen-Schnitts geführt, wobei der Scheitel 21 auf der optischen Achse A liegen kann. Dadurch kann ein zentraler Bereich des Suboberflächen-Schnitts 31, welcher nahe am Scheitel 21 liegt, frei von Gasblasen gehalten werden, welche andernfalls bei der Erzeugung des zentralen Bereichs zu einer undurchsichtigen Ansammlung von Kavitationsblasen in der Sichtlinie des Patienten führen können.
Die Erfinder haben weiterhin gezeigt, dass es möglich ist, die Gasblasen aus dem Suboberflächen-Schnitt 31 mithilfe des Kontaktelements 10 mit der konvexen Kontaktfläche 15 zu entfernen.
Insbesondere, wie dies in der 7 dargestellt, kann das Lasersystem so konfiguriert sein, dass es einen Reservoir-Schnitt 33 bildet, bei dem es sich um einen Suboberflächen-Schnitt handelt, welcher als Reservoir für die Gasblasen fungiert, welche vom zentralen Abschnitt des Suboberflächen-Schnitts 31 weggeführt werden. Der Reservoir-Schnitt 33 kann den Suboberflächen-Schnitt 31 vollständig oder teilweise umgeben. Der Reservoir-Schnitt 33 kann in gasleitender Verbindung mit dem Suboberflächen-Schnitt 31 stehen. Es ist auch denkbar, dass eine Vielzahl von Reservoir-Schnitten 33 vorgesehen sind, welche in Umfangsrichtung um den Suboberflächen-Schnitt 31 verteilt sind. Wie in der 7 dargestellt ist, beginnt der Reservoir-Schnitt 33 an einem peripheren Abschnitt des Suboberflächen-Schnitts 31 und erstreckt sich in radialer Richtung bis in größere Tiefen innerhalb der Hornhaut. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf eine solche Konfiguration des Reservoir-Schnitts 33 beschränkt. Es ist auch denkbar, dass sich der Reservoir-Schnitt 33 in radialer Richtung in geringere Tiefen erstreckt oder auf gleicher oder im Wesentlichen gleicher Tiefe wie der Reservoir-Schnitt 31 liegt.
Zusätzlich oder alternativ ist das Augenbehandlungssystem so konfiguriert, dass es Gasauslass-Schnitte erzeugt, welche in gasleitender Verbindung mit dem Suboberflächen-Schnitt stehen und sich bis zur anterioren Oberfläche der Hornhaut erstrecken. Dadurch kann das Gas an die Außenseite des Auges abgegeben werden. Beispielsweise werden, wie dies in den 8A und 8B dargestellt ist, in einem Prozess zur Bildung des Suboberflächen-Schnitts 31 zur Bildung eines Flapbetts eines Hinge-Flaps, vor der Erzeugung des Suboberflächen-Schnitts 31 Gasauslass-Schnitte 24 und/oder 50 erzeugt, welche bis zur anterioren Oberfläche 19 der Hornhaut 20 reichen.
Die 8A ist eine Querschnittsansicht entlang der optischen Achse des Auges und die 8B ist eine Draufsicht, welche Merkmale des Flaps und der Gasauslass-Schnitte veranschaulicht. Die gestrichelte Linie 51 repräsentiert die Ausdehnung des Suboberflächen-Schnitts 31, welcher das Stromabett bildet, und die strichpunktierte Linie 53 repräsentiert die Ausdehnung derjenigen anterioren Oberfläche 19 der Hornhaut 20, wo die vordere Oberfläche 19 der Hornhaut die gekrümmte Oberfläche 15 des Kontaktelement 10 kontaktiert.
Wie aus der 8B ersichtlich ist, ist der Gasauslass-Schnitt 50 im Gewebebereich 23 vorgesehen, welcher als Hinge des Flaps fungiert. Da der Gasauslass-Schnitt 50 an einer Stelle in die anteriore Oberfläche mündet, an welcher die Kontaktfläche 15 die Vorderfläche 19 der Hornhaut 20 nicht kontaktiert, werden die Gasblasen direkt an die umgebende Atmosphäre abgegeben, wie dies in den 8A und 8B schematisch durch den Pfeil 52 angedeutet ist. Der Raum zwischen der distalen Oberfläche des linsenförmigen Elements und der anterioren Oberfläche 19 der Hornhaut, wo der Gasauslass-Schnitt 50 in die vordere Oberfläche 19 der Hornhaut mündet, kann mit einer Flüssigkeit (z. B. einer physiologischen Flüssigkeit, wie Kochsalzlösung) aufgefüllt sein. Durch die Flüssigkeit lässt sich bei der Erzeugung des Gasauslass-Schnitts 50 ein kleinerer Fokusdurchmesser des Laserstrahls 9 erzielen. Allerdings können ausreichend zufriedenstellende Ergebnisse auch ohne die Flüssigkeit erzielt werden, d. h. wenn sich Luft im Raum zwischen der distalen Oberfläche des linsenförmigen Elements und der anterioren Oberfläche 19 der Hornhaut befindet, wo der Gasauslass-Schnitt 50 in die anteriore Oberfläche 19 mündet. Alternativ kann der Gasauslass-Schnitt 50 so konfiguriert sein, dass der Gasauslass-Schnitt 50 an einer Stelle in gasleitender Verbindung mit der anterioren Oberfläche 19 der Hornhaut steht, an welcher die Kontaktfläche 15 die Hornhaut 20 kontaktiert, wie dies in der 8A für den Gasauslass-Schnitt 24 dargestellt ist.
Andererseits ist der Gasauslass-Schnitt 24 in einem Gewebebereich vorgesehen, welcher später den Seitenschnitt des Flaps bildet und somit in die anteriore Oberfläche 19 der Hornhaut 20 an einer Stelle mündet, an welcher die Kontaktfläche 15 des Kontaktelements 10 in Kontakt mit der anterioren Oberfläche 19 der Hornhaut 20 steht.
Für den Gasauslass-Schnitt 24 haben die Erfinder gezeigt, dass es aufgrund der gekrümmten Form der Kontaktfläche 15 möglich ist, das Gas effizienter über die Grenzfläche 49 zwischen der anterioren Oberfläche 19 und der Kontaktfläche 15 an die Umgebungsatmosphäre abzugeben, wie dies durch den Pfeil 48 in den 8A und 8B dargestellt ist. Es ist zu beachten, dass es für die Abgabe des Gases über die Grenzfläche 49 nach außen nicht erforderlich ist, dass die Kontaktfläche eine konvexe Form aufweist. Die Erfinder haben jedoch gezeigt, dass eine konvexe Oberfläche der Kontaktfläche eine effizientere Abgabe der Gase nach außen ermöglicht. Es ist zu beachten, dass die Form der Gasauslass-Schnitte 24, 50, welche in den 8A und 8B dargestellt sind, nur beispielhaft ist. Insbesondere ist es möglich, dass der Gasauslass-Schnitt 24 nicht senkrecht zur anterioren Oberfläche 19 der Hornhaut 20, sondern schräg angeordnet ist.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform, welche nicht in den Figuren dargestellt ist, ist die Lamelle so ausgebildet, dass zumindest ein Teil der posterioren Oberfläche der Lamelle ein Teil der hinteren Oberfläche der Hornhaut ist. Beispielsweise kann eine solche Lamelle zur Durchführung eines Laser-Endothelial-Keratoplastik-Eingriffs gebildet werden. Bei der Lamelle kann es sich um einen Flap handeln, welcher mithilfe des Laserstrahls teilweise vom umgebenden Hornhautgewebe isoliert wird, oder um ein Lentikel, welches mithilfe des Laserstrahls vollständig vom umgebenden Hornhautgewebe isoliert wird.
Die Lamelle kann unter Verwendung eines Suboberflächen-Schnitts, welcher mindestens einen Teil der anterioren Oberfläche der Lamelle darstellt, und eines Seitenschnitts, welcher mindestens einen Teil eines Randes der Lamelle darstellt, erzeugt werden.
Die Steuerung des Augenbehandlungssystems kann so konfiguriert sein, dass sie das laseroptische System steuert, um einen oder mehrere gasleitende Gasauslass-Schnitte in der Hornhaut zu bilden. Jeder der Gasauslass-Schnitte erstreckt sich bis zur anterioren oder posterioren Oberfläche der Hornhaut. Beispielsweise kann ein Gasauslass-Schnitt, welcher sich bis zur anterioren Oberfläche der Hornhaut erstreckt, als Zugangsschnitt für den Zugang chirurgischer Instrumente, beispielsweise eines Instruments zum Trennen des Lentikels von der Hornhaut und/oder zum Entfernen des Lentikels aus dem Auge ausgestaltet sein.
Nach der Erzeugung des einen oder der mehreren Gasauslass-Schnitte wird mindestens ein Teil der anterioren Oberfläche der Lamelle unter Verwendung eines Suboberflächen-Schnitts erzeugt. Die Gasauslass-Schnitte, welche sich bis zur anterioren Oberfläche erstrecken, stellen eine gasleitende Verbindung zwischen dem Suboberflächen-Schnitt und der anterioren Oberfläche der Hornhaut bereit, und die Gasauslass-Schnitte, welche sich bis zur posterioren Oberfläche erstrecken, stellen eine gasleitende Verbindung zwischen dem Suboberflächen-Schnitt und der posterioren Oberfläche der Hornhaut bereit.
Dann wird der Seitenschnitt, welcher zumindest einen Teil des Randes der Lamelle bildet, nach der Bildung des Suboberflächen-Schnitts fertiggestellt, sodass für jeden der Gasauslass-Schnitte zumindest ein Teil des jeweiligen Gasauslass-Schnitts einen Teil des Seitenschnitts bildet.
Die Erzeugung des einen oder der mehreren Gasauslass-Schnitte, welche wie der Gasauslass-Schnitt 24, gezeigt in den 8A und 8B, angeordnet sind, wird im Folgenden mit Bezug auf die 9A bis 12 näher erläutert. Es wird darauf hingewiesen, dass sich die Beschreibung der 9A bis 12 zwar auf Flaps bezieht, welche eine anteriore Oberflächenlamelle darstellen (z. B. LASIK-Flaps), die Merkmale der Beschreibung jedoch auch auf intrastromale Lamellen (wie in SMILE- und FLEx-Verfahren) und auf posteriore Oberflächenlamellen (wie bei Verfahren der endothelialen Keratoplastik) angewandt werden können. Dementsprechend können die im Zusammenhang mit den 9A bis 12 beschriebenen Wirkungsvorteile auch für Gasauslass-Schnitte erzielt werden, welche sich bis zur posterioren Oberfläche der Hornhaut erstrecken, so dass Gas aus dem Suboberflächen-Schnitt in die vordere Augenkammer freigesetzt wird. Jede der 9A bis 9B stellt eine Draufsicht der Hornhaut dar, in welcher die laterale Ausdehnung des Suboberflächen-Schnitts 31, welcher das Stromabett bildet, durch die gestrichelte Linie 34 illustriert ist. Der Gewebeabschnitt, in welchem sich der Hinge befindet, ist mit der Bezugsziffer 23 gekennzeichnet. Die Doppellinienpfeile stellen Scanbewegungen entlang einer Linienscan-Richtung eines mäanderförmigen Scanpatterns zur Erzeugung des Suboberflächen-Schnitts 31 unter Verwendung des Strahlablenkungs-Scansystems dar. Die Scanrichtung des Scanpatterns zum Bewegen des Laserfokus zwischen aufeinanderfolgenden Linienscans ist schematisch durch den Pfeil 35 illustriert.
Die 9A illustriert schematisch einen Anfangsabschnitt 55 des Rasterscan-Prozesses und die 9B zeigt schematisch einen letzten Abschnitt des Rasterscan-Prozesses. Nach der Erzeugung des Suboberflächen-Schnitts 31 wird ein Seitenschnitt (in der 9C mit der Bezugszahl 38 gekennzeichnet) erzeugt, welcher mit dem Suboberflächen-Schnitt 31 verbunden ist und sich über seinen gesamten Umfang bis zur anterioren Oberfläche der Hornhaut erstrecken kann. In alternativen Ausführungsformen erstreckt sich der Seitenschnitt in das Epithel, ohne sich vollständig bis zur anterioren Oberfläche der Hornhaut zu erstrecken, so dass sich der Teil des Seitenschnitts nur im Wesentlichen bis zur anterioren Oberfläche der Hornhaut erstreckt. Im Gewebebereich 23, welcher den Hinge bildet, wird kein Seitenschnitt erzeugt.
Zurück zu der 9A: Bevor der Mäander- oder Raster-Scanprozess zur Erzeugung des Suboberflächen-Schnitts 31 gestartet wird, erzeugt das Lasersystem Gasauslass-Schnitte 36a und 36b.
Die Gasauslass-Schnitte 36a und 36b erstrecken sich bis zur anterioren Oberfläche der Hornhaut und sind so konfiguriert, dass nach der Erzeugung des Suboberflächen-Schnitts 31 der Suboberflächen-Schnitt 31 mit jedem der Gasauslass-Schnitte 36a, 36b in gasleitender Verbindung steht, sodass die Gasauslass-Schnitte 36a, 36b Gase an die anteriore Oberfläche der Hornhaut abgeben können, welche durch die Erzeugung des Suboberflächen-Schnitts 31 erzeugt werden. Wie in der 9A dargestellt ist, sind die Gasauslass-Schnitte 36a und 36b so angeordnet, dass im Wesentlichen während des gesamten Scanvorgangs zur Bildung des Suboberflächen-Schnitts 31 Gase, welche während der Erzeugung des Suboberflächen-Schnitts 31 erzeugt werden, nach außen abgegeben werden können. Dies wird schematisch durch die Pfeile 37a und 37b in den 9A und 9B illustriert. Insbesondere ist die Steuerung des Augenbehandlungssystems so konfiguriert, dass sie das laseroptische System so steuert, dass mindestens einer der Gasauslass-Schnitte 37a, 37b so ausgebildet wird, dass eine Stelle, an welcher der Gasauslass-Schnitt den Suboberflächen-Schnitt berührt, diese Stelle von einem Anfangsabschnitt 55 des Scanpfades gescannt wird, welcher weniger als 60 % oder weniger als 50 % oder weniger als 30 % oder weniger als 20 % des gesamten Scanpfades zur Erzeugung des Suboberflächen-Schnitts 31 entspricht.
Nach der Erzeugung des Suboberflächen-Schnitts 31 erzeugt das Augenbehandlungssystem den Seitenschnitt 38, wie dies in der 9C dargestellt ist. Wie aus der 9C ersichtlich ist, ist das Lasersystem so konfiguriert, dass es den Seitenschnitt 38 so bildet, dass die Gasauslass-Schnitte 32a und 32b einen Teil des Seitenschnitts 38 des Flaps bilden. Wie aus einem Vergleich der 9A und 9B einerseits mit der 9C andererseits ersichtlich ist, bildet jeder der Gasauslass-Schnitte 32a und 32b einen Abschnitt des Umfangs des Seitenschnitts 38 oder weist diesen auf.
Daher bleiben nach der Erzeugung des Flaps in der Hornhaut keine zusätzlichen Schnitte übrig, welche zur Abgabe von Gas nach außen während der Erzeugung des unterirdischen Schnitts 31 gebildet wurden. Die Erfinder haben gezeigt, dass dies zu einer höheren Stabilität der Hornhaut nach der Erzeugung des Flaps führt. Da die Gasauslass-Schnitte einen Teil des später zu bildenden Seitenschnitts 38 bilden, ist es insbesondere möglich, mehr Gasauslass-Schnitte zu bilden oder Gasauslass-Schnitte, welche einen größeren Durchmesser haben, so dass die Gase effizienter nach außen abgelassen werden können, ohne die Hornhaut zu destabilisieren. Dadurch können die Gasblasen deutlich effizienter aus dem Suboberflächen-Schnitt entfernt werden. Wie aus den 9A und 9B ersichtlich ist, beträgt die kombinierte Umfangslänge der Gasauslass-Schnitte 36a und 36b (d. h. die Summe ihrer Länge in Umfangsrichtung, gemessen entlang des Umfangs des Seitenschnitts) weniger als 60 % oder weniger als 50 % % der Umfangslänge des Seitenschnitts 38.
Die 10 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Flap-Erzeugungsprozesses, bei welchem sich der Anfangsabschnitt 55 des Raster-Scanpatterns an einer seitlichen Position befindet, welche dem Hinge 23 gegenüberliegt. Der Gasauslass-Schnitt 36c ist daher so ausgebildet, dass der Gasauslass-Schnitt 36c mit dem Suboberflächen-Schnitt 31 an mindestens einer Stelle in Kontakt ist, welche vom Anfangsabschnitt 55 des Scanpatterns gescannt wird, wobei der Anfangsabschnitt weniger als 60 % oder weniger als 50 % oder weniger als 30 % oder weniger als 20 % des gesamten Scanpfades zur Bildung des Suboberflächen-Schnitts 31 entspricht.
Die 11 ist eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Flap-Erzeugungsprozesses, bei welchem der Suboberflächen-Schnitt unter Verwendung eines spiralförmigen Scanpatterns gebildet wird. Der Anfangsabschnitt 55 des Scanpatterns (wie oben als prozentualer Anteil des gesamten Scanpfades definiert) bildet einen peripheren Abschnitt des Suboberflächen-Schnitts 31 und das Scanpattern schreitet in Richtung zur Mitte des Suboberflächen-Schnitts 31 fort. Da der Anfangsabschnitt des Scanpatterns den peripheren Abschnitt des Suboberflächen-Schnitts 31 bildet, befinden sich alle Gasauslass-Schnitte 36d, 36e, 36f, 36g und 36h am Anfangsabschnitt 55 des Scanpfads. Das spiralförmige Scanpattern hat weiterhin den Vorteil, dass aufgrund der gekrümmten Kontaktfläche 15 des Kontaktelements 10, welche den Scheitel aufweist (in der 3B mit dem Bezugszeichen 21 bezeichnet), die Gasblasen effizient entlang radialer Wege zum peripheren Abschnitt des Suboberflächen-Schnitts 31 geleitet werden. Wie aus der 11 weiter hervorgeht, sind beispielsweise fünf Gasauslass-Schnitte vorgesehen, welche durch den später auszubildenden Seitenschnitt in Reihe miteinander verbunden werden. An einem Abschnitt 65 in Umfangsrichtung des spiralförmigen oder ringförmigen Scanpatterns, wo sich der Hinge 23 befindet, wird der Laserstrahl geblankt. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Gasauslass-Schnitte einzeln durch ein nichtkontinuierliches Scanpattern erzeugt werden.
Die Steuerung kann für eine automatische oder interaktive Auswahl eines von mehreren vordefinierten oder konfigurierbaren Scanpattems (wie beispielsweise eines der in Verbindung mit den 9A bis 11 beschriebenen Scanpattern) zur Bildung des Suboberflächen-Schnitts 31 ausgebildet sein. Die Steuerung kann ferner so konfiguriert sein, dass sie basierend auf dem ausgewählten Scanpattern, welches zum Erzeugen des Suboberflächen-Schnitts verwendet wird, Folgendes bestimmt: i) für mindestens einen der Gasauslass-Schnitte einen Parameter a) einer geometrischen Form, b) einer Position und/oder c) einer Orientierung. Zusätzlich oder alternativ kann die Steuerung eine Anzahl der einen oder mehreren Gasauslass-Schnitte bestimmen.
Wenn der Controller beispielsweise interaktiv oder automatisch das Scanpattern der 10 auswählt, bestimmt der Controller, dass ein einzelner Gasauslass-Schnitt, wie etwa der Gasauslass-Schnitt 36c, welcher in der 10 gezeigt ist, bereitgestellt wird, welcher sich im Anfangsabschnitt des Scanpatterns befindet. Weiterhin, wenn die Steuerung beispielsweise automatisch oder interaktiv das Scanpattern der 9A und 9B auswählt, stellt die Steuerung fest, dass zwei Gasauslass-Schnitte vorgesehen sind (wie etwa die Gasauslass-Schnitte 36a und 36b, welche in den 9A und 9B dargestellt sind), welche jeweils am oder in der Nähe des Hinges 23 vorgesehen sind.
Die Scanpattern können durch eine oder mehrere Datenstrukturen repräsentiert sein, auf deren Grundlage das Augenbehandlungssystem Steuersignale zur Steuerung des Scansystems erzeugt. Die Datenstrukturen können mithilfe von Benutzereingaben konfigurierbar sein, welche über eine Benutzerschnittstelle des Augenbehandlungssystems empfangen werden. Die Benutzereingabe kann einen oder mehrere Parameter des Scanpatterns aufweisen, beispielsweise den Zeilenabstand eines Scanpatterns (z. B. den Zeilenabstand eines mäanderförmigen Scanpatterns) und/oder den Startpunkt des Scanpatterns.
Die 12 ist wiederum eine weitere beispielhafte Ausführungsform des Flap-Erzeugungsprozesses, bei welchem eine große Anzahl von Gasauslass-Schnitten, wie beispielsweise der Gasauslass-Schnitt 36i, gebildet wird. Nach der Erzeugung des Suboberflächen-Schnitts 31 sind die Gasauslass-Schnitte in Umfangsrichtung über den Umfang des Flapbett-Schnitts verteilt. Jeder der Gasauslass-Schnitte weist eine Ausdehnung in Umfangsrichtung auf, welche geringer als 40 Grad oder geringer als 20 Grad oder geringer als 10 Grad ist. Darüber hinaus ist die Anzahl der Gasauslass-Schnitte vergleichsweise groß. Beispielsweise ist die Anzahl der Gasauslass-Schnitte größer als 5 oder größer als 10 oder größer als 20 oder größer als 50. Die Erfinder haben gezeigt, dass die vergleichsweise hohe Anzahl an Gasauslass-Schnitten die Freisetzung der Gase nach außen erleichtert. Insbesondere besteht eine vergleichsweise hohe Wahrscheinlichkeit, dass Gasblasen, welche in radialer Richtung wandern, direkt auf eines der Gasauslass-Schnitte gerichtet werden, da es eine hohe Anzahl von Gasauslass-Schnitten gibt, welche in Umfangsrichtung über den Außenumfang des Suboberflächen-Schnitts 31 verteilt sind. Darüber hinaus ist der Gesamtquerschnitt der Gasauslass-Schnitte vergleichsweise groß. Nach der Erzeugung des Suboberflächen-Schnitts 31 werden die Gasauslass-Schnitte verbunden, um den Seitenschnitt zu bilden, wie dies in der 9C dargestellt ist.
Die 13 ist eine schematische Darstellung eines Augenbehandlungssystems 1a gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform. Elemente in der zweiten beispielhaften Ausführungsform der 13, welche solchen der ersten beispielhaften Ausführungsform ähneln, die in den 1 bis 5C dargestellt sind, wurden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, wobei der zusätzlich der Buchstabe „a“ verwendet wird, um Elemente der zweiten beispielhaften Ausführungsform von den Elementen der ersten beispielhaften Ausführungsform zu unterscheiden.
Das Augenbehandlungssystem 1a der zweiten beispielhaften Ausführungsform weist ein laseroptisches System 63a auf, welches einen Strahlvervielfacher 60a umfasst, welcher stromabwärts der Laserquelle 5a angeordnet ist, um von der Laserquelle 5a emittiertes gepulstes Laserlicht zu empfangen. Der Strahlvervielfacher 60a ist so ausgebildet, dass er mehrere Strahlen 62a erzeugt. Wie aus der 13 ersichtlich ist, ist das laseroptische System 63a so konfiguriert, dass es drei Strahlen erzeugt. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf Augenbehandlungssysteme beschränkt, welche drei Strahlen erzeugen. Konkret ist es denkbar, dass das Augenbehandlungssystem la zur Erzeugung von 2, 4 oder mehr Strahlen ausgebildet ist. Die Anzahl der Strahlen 62a kann weniger als 500 oder weniger als 200 oder weniger als 100 betragen. Gesehen in einer Ebene, welche senkrecht zur optischen Achse des laseroptischen Systems 63a verläuft, können die Strahlen eine geordnete oder ungeordnete eindimensionale, zweidimensionale oder dreidimensionale Anordnung repräsentieren.
Der Strahlvervielfacher 60a ist als geordnetes oder ungeordnetes Array von Linsen konfiguriert, beispielsweise als Array von Mikrolinsen. Die Hauptebenen der Linsen sind in einer gemeinsamen Ebene angeordnet oder im Wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene angeordnet. Daher werden die Linsen durch den einfallenden Laserstrahl 9a parallel (d. h. nicht nacheinander) beleuchtet. Es ist zu beachten, dass die zweite beispielhafte Ausführungsform nicht auf eine solche Konfiguration des Strahlvervielfachers 60a beschränkt ist. Insbesondere kann, zusätzlich oder alternativ, der Strahlvervielfacher 60a ein geordnetes oder ungeordnetes Array von Spiegeln aufweisen, insbesondere ein Array von Mikrospiegeln. Die Spiegel können im Strahlengang des gepulsten Lasers so angeordnet sein, dass sie vom einfallenden gepulsten Laserstrahl parallel beleuchtet werden. Zusätzlich oder alternativ kann der Strahlvervielfacher 60a eine Phasenmaske oder einen räumlichen Lichtmodulator („spacial light modulator“, SLM) aufweisen.
Wie weiterhin in der 13 dargestellt ist, weist das laseroptische System 63a ein Scansystem 43a auf, welches zum Scannen jedes der Strahlen 62a innerhalb der Hornhaut 20 des Patientenauges in drei Dimensionen ausgebildet ist. Das Scansystem 43a kann ein Axial-Scansystem und ein Strahlablenkungs-Scansystem aufweisen (welche in der 13 nicht dargestellt sind). Ähnlich wie im Zusammenhang mit der ersten beispielhaften Ausführungsform beschrieben ist, kann das Strahlablenkungs-Scansystem zwei oder drei Spiegel aufweisen, wobei jeder der Scanspiegel jeden der Strahlen 62a empfängt, so dass die Strahlen synchron in zwei Winkeldimensionen durch das Strahlablenkungs-Scansystem winkelmäßig abgelenkt werden. Das Axial-Scansystem kann für jeden der Strahlen 62a ein erstes optisches System und ein zweites optisches System aufweisen, welche relativ zueinander verschiebbar sind, so dass ein Abstand zwischen dem ersten und zweiten optischen System steuerbar variabel ist. Das erste und zweite optische System können in einer Weise ausgestaltet sein, wie dies im Zusammenhang mit der ersten beispielhaften Ausführungsform beschrieben wurde. Insbesondere kann das erste optische System eine negative optische Brechkraft und das zweite optische System eine positive optische Brechkraft aufweisen.
Beispielsweise kann das Axial-Scansystem ein erstes Array an Linsen umfassen, welches für jeden der Strahlen 62a das erste optische System bereitstellt. Darüber hinaus kann das Axial-Scansystem ein zweites Array an Linsen aufweisen, welches für jeden der Strahlen 62a das zweite optische System bereitstellt. Das erste und das zweite Array an Linsen sind relativ zueinander steuerbar verschiebbar, so dass für jeden der Strahlen 62a der Abstand zwischen dem ersten und zweiten optischen System steuerbar variiert ist. Das Augenbehandlungssystem 1 kann, wenn es das laseroptische System 63a (im Folgenden mit 1 a bezeichnet) aufweist, auch einen Aktuator zum steuerbaren Variieren eines Abstands zwischen dem ersten und dem zweiten Array an Linsen des Axial-Scansystems aufweisen, so dass für jeden der Strahlen 62a ein Fokus des jeweiligen Strahls entlang einer Achse des jeweiligen Strahls verschoben wird. Dadurch ist es möglich, die Foki der Strahlen 62a innerhalb der Hornhaut 20 synchron axial zu scannen. Bei dem Augenbehandlungssystem 1a gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform kann sich das Axial-Scansystem im gepulsten Laserlicht zwischen der Laserquelle 5a und dem Strahlablenkungs-Scansystem befinden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Ausgestaltung des Scansystems 43a beschränkt und es ist auch denkbar, dass das Strahlablenkungs-Scansystem sich im gepulsten Laserlicht zwischen der Laserquelle 5a und dem Axial-Scansystem befindet.
Daher ist das Scansystem 43a des Augenbehandlungssystems 1a so konfiguriert, dass es die Brennpunkte der Strahlen 62a innerhalb der Hornhaut des Auges synchron dreidimensional scannt.
Wie aus der 13 weiterhin ersichtlich ist, ist zwischen der Laserquelle 5a und dem Scansystem 43a eine negative Feldlinse 64a im Strahlengang der Strahlen 62a angeordnet. Die negative Feldlinse 64a ist so ausgebildet, dass die Abschnitte der Strahlen 62a, welche aus der negativen Feldlinse 64a austreten, zueinander divergent sind. Die zueinander divergierenden Abschnitte der Strahlen 62a, welche aus der negativen Feldlinse 64a austreten, treffen auf eine Kollimationslinse 65a, welche so konfiguriert ist, dass sie die zueinander divergierenden Abschnitte in zueinander parallele Abschnitte der Strahlen 62a umwandelt. Es hat sich jedoch gezeigt, dass ein Augenbehandlungssystem mit ausreichender Leistung auch ohne die Feldlinse 64a und ohne die Kollimationslinse 65a erhalten werden kann.
Wie aus der 13 weiter ersichtlich ist, ist im Strahlengang zwischen dem laseroptischen System 63a und der Hornhaut 20 des Patientenauges ein Kontaktelement 10a angeordnet. Zur Vereinfachung der Darstellung ist in 13 nur der linsenförmige Abschnitt 17a des Kontaktelements 10a dargestellt. Der Aufbau des Kontaktelements 10a des Augenbehandlungssystems der zweiten beispielhaften Ausführungsform, sowie die Art und Weise der Ankopplung des Kontaktelements 10a relativ zum laseroptische System 63a und zur Hornhaut 20 des Auges entsprechen der Ausgestaltung und den Varianten, wie sie im Zusammenhang mit dem Augenbehandlungssystem 1a der ersten beispielhaften Ausführungsform erläutert wurden.
Wie im Zusammenhang mit dem Augenbehandlungssystem 1 a der ersten beispielhaften Ausführungsform erläutert wurde, ist das Kontaktelement 10a so ausgebildet, dass das Kontaktelement 10a für jeden der Strahlen 62a die Variation der Tiefe zumindest eines Teils der Scanebene des Fokus des jeweiligen Strahls reduziert, wobei die Scanebene einem konstanten Scanzustand des Axial-Scansystems entspricht.
Das Augenbehandlungssystem 1 a der zweiten beispielhaften Ausführungsform ist so ausgebildet, dass die Scanebenen der Strahlen 62a im Wesentlichen identisch sind oder mit der Neigung der zu erzeugenden Seitenschnitte, Gasauslass- oder Reservoirschnitte übereinstimmen. In jeder dieser Konfigurationen ist, um eine glatte Schnittfläche und eine angemessene Geschwindigkeit zu erreichen, es essentiell, die Bildfeldwölbung effektiv zu kompensieren, die andernfalls die Punkte in Abhängigkeit vom aktuellen Abstand vom Scheitel relativ zueinander versetzen würde. Daher hat sich gezeigt, dass durch die Verwendung eines Kontaktelements mit einer konvexen Kontaktfläche für jeden der Strahlen und der Strahlen relativ zueinander eine Variation der Tiefe der Scanebene des jeweiligen Laserstrahls effizient reduziert werden kann. Daher ermöglicht das Augenbehandlungssystem 1 a der zweiten beispielhaften Ausführungsform eine noch viel schnellere Bildung von Suboberflächen-Schnitten innerhalb der Hornhaut.
Das Augenbehandlungssystem kann so konfiguriert sein, dass es zwischen einem Multifokalmodus zum Bilden des Suboberflächen-Schnitts und einem Einzelfokusmodus zum Bilden des Seitenschnitts umschaltbar ist. Insbesondere kann das Augenbehandlungssystem so konfiguriert sein, dass das Umschalten das selektive Einführen oder Zurückziehen einer Blende und/oder des Strahlvervielfachers in oder aus dem Strahlengang umfasst.
Zusätzlich oder alternativ kann das Augenbehandlungssystem so ausgebildet sein, dass es unter Verwendung mehrerer Foki Gasauslass-Schnitte und/oder Seitenschnitte bildet. Insbesondere kann der Strahlvervielfacher so konfiguriert sein, dass er eine Linie von Foki erzeugt, wobei die Foki auf einer geraden oder gekrümmten Linie angeordnet sind oder im Wesentlichen angeordnet sind, wobei sich die Linie in einer konstanten Tiefe erstreckt, wobei die Tiefe mithilfe des Axial-Scansystems eingestellt werden kann. Beispielsweise können die Foki im Wesentlichen auf einer gekrümmten Linie angeordnet sein, sodass ein Krümmungsradius der gekrümmten Linie dem Krümmungsradius des Seitenschnitts entspricht. Beispielsweise kann der Krümmungsradius der gekrümmten Linie und der Krümmungsradius des Seitenschnitts einen Wert aufweisen, welcher in einem Bereich zwischen 4 und 4,9 Millimetern liegt.
Das Augenbehandlungssystem kann eine drehbar montierte Phasenplatte, ein Mikrospiegel-Array und/oder ein Mikrolinsen-Array zum Einstellen einer Ausrichtung der Linie der Foki innerhalb der Fokusebene aufweisen. Bei der Bildung des Seitenschnitts kann das Augenbehandlungssystem so ausgebildet sein, dass es die Ausrichtung der Linie der Foki an unterschiedliche Umfangspositionen des Seitenschnitts anpasst, sodass ein kreisförmiger oder im Wesentlichen kreisförmiger Seitenschnitt erzeugt wird.
In einer alternativen Ausführungsform liegen die Foki in unterschiedlichen Tiefen, so dass der Seitenschnitt gleichzeitig in unterschiedlichen Tiefen gebildet werden kann. Auch in dieser alternativen Ausführungsform kann das Augenbehandlungssystem eine Phasenplatte, ein Mikrospiegel-Array und/oder ein Mikrolinsen-Array zum Einstellen einer Ausrichtung des regelmäßigen oder unregelmäßigen Arrays an Foki relativ zu einer Achse aufweisen, die sich entlang oder parallel zur optischen Achse erstreckt Das Lasersystem ist so ausgerichtet, dass die Ausrichtung des Arrays an Foki an unterschiedliche Positionen auf dem Umfang des Seitenschnitts angepasst werden kann.
Bevor wir mit der Darlegung der Ansprüche fortfahren, werden folgende Punkte aufgeführt, welche einige bedeutsame Merkmale bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschreiben:

1. Ein Augenbehandlungssystem zur Durchführung von Laserchirurgie an einem Auge, aufweisend: ein laseroptisches System, welches eine Laserquelle aufweist, die so konfiguriert ist, dass sie gepulstes Laserlicht mit einer Pulsdauer von weniger als 1 Pikosekunden erzeugt; wobei das laseroptisches aufweist: ein Scansystem zum Scannen eines Fokus eines Laserstrahls des Laserlichts innerhalb einer Hornhaut des Auges in drei Dimensionen; und ein fokussierendes optisches System, wobei sich das Scansystem im Strahlengang des Laserstrahl zwischen der Laserquelle und dem fokussierenden optischen System befindet; wobei das Augenbehandlungssystem weiterhin ein Kontaktelement aufweist, welches sich im Strahlengang des Laserstrahls zwischen dem fokussierenden optischen System und dem Auge befindet; wobei das Kontaktelement eine Kontaktfläche zum Kontaktieren einer Hornhaut des Auges aufweist, wobei zumindest ein Teil der Kontaktfläche eine Form aufweist, die zur Hornhaut hin konvex ist.
2. Das Augenbehandlungssystem nach Punkt 1, wobei das Scansystem aufweist: ein Axial-Scansystem zum Scannen des Laserfokus entlang einer Achse des Laserstrahls; und ein Strahlablenkungs-Scansystem zum Scannen des Laserstrahls durch Ablenkung des Laserstrahls.
3. Das Augenbehandlungssystem nach Punkt 1 oder 2, wobei das Kontaktelement im Vergleich zu einer planparallelen Applanationsplatte so ausgebildet ist, dass das Kontaktelement eine Variation einer Tiefe von mindestens einem Teil einer Scanebene des Laserfokus reduziert; wobei die Tiefe relativ zur anterioren Oberfläche gemessen wird und die Scanebene einem konstanten Scanzustand eines Axial-Scansystems des Scansystems zum Scannen des Laserfokus entlang einer Achse des Laserstrahls entspricht.
4. Das Augenbehandlungssystem nach einem der vorstehenden Punkte 1 bis 3, wobei das Kontaktelement so ausgebildet ist, dass eine Variation einer Tiefe einer Scanebene des Laserfokus weniger als 30 Mikrometer oder geringer als 20 Mikrometer ist für jeden Punkt mit einem Abstand von einer optischen Achse des laseroptischen Systems, welcher geringer als 2 Millimeter oder geringer als 4 Millimeter oder geringer als 5,5 Millimeter oder geringer als 6 Millimeter ist; wobei die Scanebene einem konstanten Scanzustand eines Axial-Scansystems des Augenbehandlungssystems entspricht, wobei das Axial-Scansystem zum Scannen des Laserfokus entlang einer Achse des Laserstrahls konfiguriert ist.
5. Das Augenbehandlungssystem nach einem der Punkte 2 bis 4, wobei sich das Axial-Scansystem im Strahlengang des Laserstrahls zwischen der Laserquelle und dem Strahlablenkungs-Scansystem befindet.
6. Das Augenbehandlungssystem nach einem der vorangehenden Punkte 2 bis 5, wobei das Axial-Scansystem folgendes aufweist: ein erstes optisches System, welches eine negative optische Brechkraft aufweist; und ein zweites optisches System, welches eine positive optische Brechkraft aufweist; wobei sich das zweite optische System im Strahlengang des Laserstrahls zwischen dem ersten optischen System und dem Strahlablenkungs-Scansystem befindet; wobei das Axial-Scansystem so konfiguriert ist, dass ein Abstand zwischen dem ersten optischen System und dem zweiten optischen System steuerbar variabel ist.
7. Das Augenbehandlungssystem nach einem der vorangehenden Punkte 1 bis 6, wobei das Augenbehandlungssystem ein Strahlablenkungs-Scansystem zum Scannen des Laserstrahls durch Ablenkung des Laserstrahls aufweist, wobei das Strahlablenkungs-Scansystem drei Scanspiegel aufweist.
8. Das Augenbehandlungssystem nach einem der vorangehenden Punkte 1 bis 7, wobei das Lasersystem so ausgebildet ist, dass das Kontaktelement relativ zum laseroptischen System lösbar koppelbar ist; wobei das Augenbehandlungssystem so ausgebildet ist, dass das Kontaktelement das einzige optische Element ist, welches sich im Strahlengang des Laserstrahls zwischen dem laseroptischen System und dem Auge befindet.
9. Das Augenbehandlungssystem nach einem der vorstehenden Punkte 1 bis 8, wobei das laseroptische System einen Strahlkombinierer aufweist, welcher sich im Strahlengang des Laserstrahls zwischen dem Scansystem und dem Auge befindet.
10. Das Augenbehandlungssystem nach einem der vorangehenden Punkte 1 bis 9, wobei das Augenbehandlungssystem einen Strahlkombinierer aufweist, welcher zum Kombinieren des Strahlengangs des Laserstrahls mit einem Strahlengang eines bilderzeugenden Systems des Augenbehandlungssystems ausgebildet ist.
11. Das Augenbehandlungssystem nach einem der vorangehenden Punkte 1 bis 10, wobei mindestens ein Teil der konvexen Form der Kontaktfläche einen Krümmungsradius aufweist, welcher größer als 10 Millimeter oder größer als 50 Millimeter ist; und/oder kleiner als 500 Millimeter, oder kleiner als 300 Millimeter.
12. Das Augenbehandlungssystem nach einem der vorangehenden Punkte 1 bis 11, wobei die Kontaktfläche zumindest für jeden Punkt eine konvexe Form aufweist, welche einen Abstand von einem Scheitel der Kontaktfläche von weniger als 2 Millimetern oder weniger als 4 Millimetern oder weniger als 6 Millimeter aufweist.
13. Das Augenbehandlungssystem nach einem der vorangehenden Punkte 1 bis 12, wobei das Lasersystem so konfiguriert ist, dass das Kontaktelement relativ zum fokussierenden optischen System lösbar koppelbar ist, wobei sich das Kontaktelement im gekoppelten Zustand in einer vordefinierten radialen Position relativ zu einer optischen Achse des fokussierenden optischen Systems und/oder in einer vordefinierte Neigung relativ zur optischen Achse des laseroptischen Systems befindet.
14. Das Augenbehandlungssystem nach einem der vorangehenden Punkte 1 bis 13, wobei das laseroptische System so ausgebildet ist, dass es unter Verwendung des Laserstrahls einen im Wesentlichen seitlich verlaufenden Suboberflächen-Schnitt innerhalb der Hornhaut erzeugt; wobei die konvexe Form so konfiguriert ist, dass Gas, welches durch die Bildung des im Wesentlichen seitlich verlaufenden Suboberflächen-Schnitts erzeugt wird, im Wesentlichen in eine Richtung weg von einem Scheitel der konvexen Form geleitet wird.
15. Das Augenbehandlungssystem nach einem der vorangehenden Punkte 1 bis 14, wobei der Laserstrahl einer von mehreren Laserstrahlen ist, welche von dem laseroptischen System unter Verwendung eines Strahlvervielfachers des Augenbehandlungssystems erzeugt werden, wobei der Strahlvervielfacher so angeordnet ist, dass das gepulste Laserlicht auf den Strahlvervielfacher trifft und das Scansystem so konfiguriert ist, dass es ein geordnetes oder ungeordnetes ein-, zwei- oder dreidimensionales Array an Foki innerhalb der Hornhaut scannt, welches durch das laseroptische System unter Verwendung der Vielzahl von Laserstrahlen erzeugt wird.
16. Das Augenbehandlungssystem nach einem der vorangehenden Punkte 1 bis 15, wobei das Lasersystem zum Bilden einer Lamelle aus Hornhautgewebe, insbesondere eines Hornhaut-Flaps, einer intrakornealen Linse oder einer Hornhautoberflächenlamelle ausgebildet ist; wobei das Augenbehandlungssystem eine Steuerung aufweist, die dazu ausgebildet ist, das laseroptische System so zu steuern, dass es den Fokus in der Hornhaut scannt, um die Lamelle mithilfe eines Suboberflächen-Schnitts und eines Seitenschnitts zumindest teilweise vom umgebenden Hornhautgewebe zu isolieren; wobei der Suboberflächen-Schnitt mindestens einen Teil einer anterioren oder posterioren Fläche der Lamelle repräsentiert und der Seitenschnitt mindestens einen Teil eines Randes der Lamelle repräsentiert, wobei zum Formen der Lamelle die Steuerung so ausgebildet ist, dass sie das laseroptische System steuert um: einen oder mehrere Gasauslass-Schnitte in der Hornhaut zu erzeugen, wobei für jeden der Gasauslass-Schnitte der jeweilige Schnitt bis zu einer anterioren Oberfläche oder posterioren Oberfläche der Hornhaut erstreckt und mindestens ein Teil des Gasauslass-Schnittes mindestens ein Teil des Randes der Lamelle bildet; um zumindest einen Teil des Suboberflächen-Schnitts nach der Erzeugung des einen oder der mehreren Gasauslass-Schnitte zu bilden; und um den Seitenschnitt nach Erzeugung des Suboberflächen-Schnitts so zu vervollständigen, dass für jeden der Gasauslass-Schnitte mindestens ein Teil des jeweiligen Gasauslass-Schnittes einen Teil des Seitenschnitts bildet.
17. Ein Augenbehandlungssystem zur Erzeugung einer Lamelle aus Hornhautgewebe, insbesondere eines Hornhaut-Flaps, einer intrakornealen Lamelle oder einer Hornhautoberflächenlamelle, wobei das Augenbehandlungssystem Folgendes aufweist: ein laseroptisches System mit einer Laserquelle, welche zur Erzeugung eines gepulsten Laserstrahls konfiguriert ist, welcher eine Pulsdauer von weniger als 1 Pikosekunden aufweist; und eine Steuerung, welche so konfiguriert ist, dass sie das laseroptische System steuert, um einen Fokus des Laserstrahls innerhalb einer Hornhaut zu scannen, um die Lamelle mithilfe eines Suboberflächen-Schnitts und eines Seitenschnitts zumindest teilweise vom umgebenden Hornhautgewebe zu isolieren; wobei der Suboberflächen-Schnitt mindestens einen Teil einer anterioren oder posterioren Oberfläche der Lamelle repräsentiert und der Seitenschnitt mindestens einen Teil eines Randes der Lamelle repräsentiert; wobei zur Bildung der Lamelle die Steuerung so konfiguriert ist, dass sie das laseroptische System steuert, um: einen oder mehrere Gasauslass-Schnitte in der Hornhaut zu bilden, wobei sich für jeden der Gasauslass-Schnitte der jeweilige Schnitt bis zu einer anterioren oder posterioren Oberfläche der Hornhaut erstreckt und wobei mindestens ein Teil des Gasauslass-Schnitts mindestens einen Teil des Randes der Lamelle bildet; um zumindest einen Teil des Suboberflächen-Schnitts nach der Bildung des einen oder der mehreren Gasauslass-Schnittes zu bilden; und um den Seitenschnitt nach Bildung des Suboberflächen-Schnitts so zu vervollständigen, dass für jeden der Gasauslass-Schnitte mindestens ein Teil des jeweiligen Gasauslass-Schnitts einen Teil des Seitenschnitts bildet.
18. Das Augenbehandlungssystem nach Punkt 16 oder 17, wobei für einen oder mehrere oder jeden der Gasauslass-Schnitte der jeweilige Gasauslass-Schnitt einen Abschnitt eines Umfangs des Seitenschnitts aufweist.
19. Das Augenbehandlungssystem nach einem der Punkte 16 bis 18, wobei mindestens einer der einen oder mehreren Gasauslass-Schnitte eine Ausdehnung in Umfangsrichtung eines Umfangs des Seitenschnitts aufweist, welche geringer als 120 Grad oder geringer als 90 Grad ist; und/oder mehr als 5 Grad oder mehr als 10 Grad beträgt.
20. Das Augenbehandlungssystem nach einem der Punkte 16 bis 19, wobei nach Abschluss des Seitenschnitts für jeden Gasauslass-Schnitt, welcher zum Auslassen von Gas aus dem Suboberflächen-Schnitt verwendet wurde, mindestens ein Teil des jeweiligen Gasauslass-Schnitts ein Teil des Seitenschnitts ist.
21. Das Augenbehandlungssystem nach einem der Punkte 16 bis 20, wobei die Lamelle ein Flap mit Hinge ist und der Seitenschnitt der Rand des Flaps mit Hinge ist.
22. Das Augenbehandlungssystem nach einer der Punkte 16 bis 21, wobei der Seitenschnitt an einem peripheren Abschnitt des Suboberflächen-Schnitts mit dem Suboberflächen-Schnitt verbunden ist.
23. Das Augenbehandlungssystem nach einem der Punkte 16 bis 22, wobei eine kombinierte Länge in Umfangsrichtung des einen oder der mehreren Gasauslass-Schnitte, gemessen entlang eines Umfangs des Seitenschnitts, geringer ist als 60 % oder geringer ist als 50 % der Umfangslänge des Seitenschnitts.
24. Das Augenbehandlungssystem nach einer der Punkte 16 bis 23, wobei das Erzeugen des Suboberflächen-Schnitts das automatische oder interaktive Auswählen eines von mehreren vordefinierten Scanpatterns zum Bilden des Suboberflächen-Schnitts umfasst; wobei die Steuerung weiterhin so konfiguriert ist, dass sie basierend auf dem ausgewählten Scanpattern, das zum Erzeugen des Suboberflächen-Schnitts verwendet wird, Folgendes bestimmt: i) für mindestens einen der Gasauslass-Schnitte einen Parameter a) einer geometrischen Form, b) einer Position und/oder c) eine Ausrichtung und/oder ii) eine Anzahl des einen oder der mehreren Gasauslass-Schnitte.
25. Das Augenbehandlungssystem nach einer der Punkte 16 bis 24, wobei die Steuerung so konfiguriert ist, dass sie das laseroptische System steuert, um mindestens einen der Gasauslass-Schnitte so zu bilden, dass der Gasauslass-Schnitt den Suboberflächen-Schnitt an mindestens einer Stelle berührt, welcher von einem Anfangsabschnitt des Scanpfades gescannt wird, der weniger als 60 % oder weniger als 50 % des gesamten Scanpfades zur Erzeugung des Suboberflächen-Schnitts entspricht.
26. Das Augenbehandlungssystem nach einer der Punkte 16 bis 25, wobei jeder der Gasauslass-Schnitte, gemessen entlang eines Umfangs des Seitenschnitts, eine Ausdehnung in Umfangsrichtung aufweist, welcher geringer als 40 Grad oder geringer als 20 Grad oder geringer als 10 Grad ist; und wobei eine Anzahl der Gasauslass-Schnitte größer als 5 oder größer als 10 oder größer als 20 oder größer als 50 ist.
27. Das Augenbehandlungssystem nach einer der Punkte 16 bis 26, wobei das Augenbehandlungssystem ein Kontaktelement aufweist, welches sich im Strahlengang des Laserstrahls zwischen dem laseroptischen System und dem Auge befindet, wobei das Kontaktelement eine Kontaktfläche aufweist, welche die Hornhaut berührt und zur Hornhaut hin konvex ist, um einen Scheitel zu bilden; wobei jeder der Gasauslass-Schnitte an einer Stelle in die anteriore Oberfläche der Hornhaut mündet, an welcher die Kontaktfläche die Hornhaut berührt.
28. Ein Augenbehandlungssystem zur Bildung einer Lamelle aus Hornhautgewebe, insbesondere eines Hornhautflaps, einer intrakornealen Lamelle oder einer Hornhautoberflächenlamelle; wobei das Augenbehandlungssystem aufweist: ein laseroptisches System mit einer Laserquelle, die so konfiguriert ist, dass sie einen gepulsten Laserstrahl mit einer Pulsdauer von weniger als 1 Pikosekunden erzeugt; ein Kontaktelement, das sich im Strahlengang des Laserstrahls zwischen der Laseroptik und dem Auge befindet, wobei das Kontaktelement eine Kontaktfläche aufweist, die die Hornhaut kontaktiert, wobei die Kontaktfläche zur Hornhaut hin konvex ist, um einen Scheitel zu bilden ; eine Steuerung, die so konfiguriert ist, dass sie das optische Lasersystem steuert, um einen Fokus eines Laserstrahls innerhalb einer Hornhaut abzutasten, wenn das Kontaktelement Kontakt mit der Hornhaut hat, um die Lamelle mithilfe eines Schnitts unter der Oberfläche zumindest teilweise vom umgebenden Hornhautgewebe zu isolieren; wobei die Steuerung weiterhin so konfiguriert ist, dass sie das optische Lasersystem steuert, um einen oder mehrere Gasauslass-Schnitte in der Hornhaut zu bilden, bevor der Schnitt unter der Oberfläche gebildet wird, wobei jeder der Gasauslass-Schnitte an einem Punkt in gasleitender Verbindung mit einer anterioren Oberfläche der Hornhaut steht an einer Stelle, an welchem die Kontaktfläche die Hornhaut berührt.
29. Das Augenbehandlungssystem nach Punkt 27 oder 28, wobei das laseroptische System ein Scansystem zum Scannen eines Fokus des Laserstrahls innerhalb des Auges in drei Dimensionen aufweist; und wobei das Scansystem aufweist: ein Axial-Scansystem zum Scannen des Laserfokus entlang einer Achse des Laserstrahls; und ein Strahlablenkungs-Scansystem zum Scannen des Laserstrahls durch Ablenkung des Laserstrahls.
30. Das Augenbehandlungssystem nach einer der Punkte 27 bis 29, wobei das Kontaktelement im Vergleich zu einer planparallelen Applanationsplatte dazu konfiguriert ist, eine Variation einer Tiefe von mindestens einem Teil einer Scanebene des Laserfokus zu reduzieren; wobei die Tiefe relativ zur anterioren Oberfläche gemessen wird und die Scanebene einem konstanten Scanzustand eines Axial-Scansystems des Augenbehandlungssystems entspricht, welches zum Scannen des Laserfokus entlang einer Achse des Laserstrahls konfiguriert ist.
31. Das Augenbehandlungssystem nach einem der Punkte 27 bis 30, wobei das Kontaktelement so ausgebildet ist, dass die Variation der Tiefe von mindestens einem Teil einer Scanebene des Laserfokus geringer ist als 30 Mikrometer oder geringer ist als 20 Mikrometer, zumindest für jeden Punkt mit einem Abstand von einer optischen Achse des laseroptischen Systems, welcher geringer ist als 2 Millimeter oder geringer ist als 4 Millimeter, oder geringer ist als 5,5 Millimeter, oder geringer ist als 6 Millimeter, wobei die Scanebene einem konstanten Scanzustand eines Axial-Scansystems des Augenbehandlungssystems entspricht, wobei das Axial-Scansystem zum Scannen des Laserfokus entlang einer Achse des Laserstrahls ausgebildet ist.
32. Das Augenbehandlungssystem nach einem der Punkte 27 bis 31, wobei das laseroptische System ein Scansystem zum Scannen des Fokus des Laserstrahls innerhalb der Hornhaut aufweist, wobei sich das Scansystem im Strahlengang des Laserstrahls zwischen dem fokussierenden optischen System und dem Auge befindet.
33. Das Augenbehandlungssystem nach einer der Punkte 27 bis 32, wobei mindestens ein Teil der konvexen Form einen Krümmungsradius aufweist, welcher größer als 10 Millimeter oder größer als 50 Millimeter ist; und/oder kleiner als 500 Millimeter oder kleiner als 300 Millimeter ist.
34. Das Augenbehandlungssystem nach einer der Punkte 27 bis 33, wobei die konvexe Form so konfiguriert ist, dass Gas, welches während der Erzeugung des Suboberflächen-Schnitts erzeugt wird, im Wesentlichen in eine Richtung weg von einem Scheitel der konvexen Form geleitet wird.
35. Das Augenbehandlungssystem nach einer der Schnitte 1 bis 34, wobei das Kontaktelement eine proximale Oberfläche aufweist, welche im Strahlengang des Laserstrahls ist und welche der Kontaktoberfläche gegenüberliegt, wobei mindestens ein Teil der proximalen Oberfläche eine Form aufweist, welche zum einfallenden Laserstrahl hin konvex oder konkav oder eben ist.
36. Ein Verfahren zur Behandlung eines Auges zur Erzeugung einer Lamelle aus Hornhautgewebe, insbesondere eines Hornhaut-Flaps, einer intrakornealen Lamelle oder einer Hornhautoberflächenlamelle, unter Verwendung eines laseroptischen Systems welche eine Laserquelle aufweist, welche so konfiguriert ist, dass sie einen gepulsten Laserstrahl mit einer Pulsdauer von weniger als 1 Pikosekunden erzeugt und ein Scansystem zum Scannen eines Fokus des Laserstrahls innerhalb einer Hornhaut, um die Lamelle mithilfe eines Suboberflächen-Schnitts und eines Seitenschnitts zumindest teilweise vom umgebenden Hornhautgewebe zu isolieren; wobei der Schnitt unter der Oberfläche mindestens einen Teil einer anterioren oder posterioren Oberfläche der Lamelle repräsentiert und der seitliche Schnitt mindestens einen Teil des Randes der Lamelle repräsentiert; wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Erzeugen eines oder mehrerer Gasauslass-Schnitte in der Hornhaut unter Verwendung des laseroptischen Systems, wobei sich für jeden der Gasauslass-Schnitte der jeweilige Schnitt bis zu einer anterioren oder posterioren Oberfläche der Hornhaut erstreckt; Erzeugen, unter Verwendung des laseroptischen Systems, mindestens eines Teils des Suboberflächen-Schnitts nach der Erzeugung des einen oder der mehreren Gasauslass-Schnitte; und Fertigstellen des Seitenschnitts unter Verwendung des laseroptischen Systems nach Erzeugung des Suboberflächen-Schnitts, so dass für jeden der Gasauslass-Schnitte mindestens ein Teil des jeweiligen Gasauslass-Schnitts einen Teil des Seitenschnitts bildet.

Die oben beschriebenen Ausführungsformen dienen lediglich der Veranschaulichung und sollen die technischen Herangehensweisen der vorliegenden Erfindung nicht einschränken. Obwohl die vorliegende Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, wird der Fachmann verstehen, dass die technischen Herangehensweisen der vorliegenden Erfindung modifiziert oder gleichermaßen umgewandelt werden können, ohne vom Schutzumfang der Ansprüche der vorliegenden Erfindung abzuweichen. In den Ansprüchen schließt das Wort „umfassen“ andere Elemente oder Schritte nicht aus und der unbestimmte Artikel „ein“, oder „eines“ schließt eine Pluralität nicht aus. Etwaige Bezugszeichen in den Ansprüchen sollten nicht als Einschränkung des Umfangs ausgelegt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2007/0093795 A1 [0104]

Claims

Augenbehandlungssystem (1) zur Durchführung von Laserchirurgie an einem Auge, aufweisend: ein laseroptisches System welches eine Laserquelle (5) aufweist, welche so konfiguriert ist, dass sie gepulstes Laserlicht mit einer Pulsdauer von weniger als 1 Pikosekunden erzeugt; wobei das laseroptisches System aufweist: ein Scansystem (43) zum Scannen eines Fokus eines Laserstrahls des Laserlichts innerhalb einer Hornhaut des Auges in drei Dimensionen; und ein fokussierendes optisches System (8), wobei das Scansystem (43) im Strahlengang des Laserstrahls zwischen der Laserquelle (5) und dem fokussierenden optischen System (8) angeordnet ist; wobei das Augenbehandlungssystem ferner ein Kontaktelement (10) aufweist, welches im Strahlengang des Laserstrahls zwischen dem fokussierenden optischen System (8) und dem Auge angeordnet ist; wobei das Kontaktelement (10) eine Kontaktfläche (15) zum Kontaktieren einer Hornhaut (20) des Auges aufweist, wobei zumindest ein Abschnitt der Kontaktfläche (15) eine zur Hornhaut (20) hin konvexe Form aufweist.
Das Augenbehandlungssystem (1) nach Anspruch 1, wobei das Scansystem (43) aufweist: ein Axial-Scansystem (6) zum Scannen des Laserfokus entlang einer Achse des Laserstrahls; und ein Strahlablenkungs-Scansystem (7) zum Scannen des Laserstrahls durch Ablenkung des Laserstrahls.
Das Augenbehandlungssystem (1) nach Anspruch 2, wobei das Kontaktelement (10) im Vergleich zu einer planparallelen Applanationsplatte so konfiguriert ist, dass das Kontaktelement (10) eine Variation einer Tiefe zumindest eines Teils einer Scanebene (18) des Laserfokus verringert; wobei die Tiefe relativ einer anterioren Oberfläche (19) der Hornhaut (20) gemessen wird und die Scanebene (18) einem konstanten Scanzustand des Axial-Scansystems (6) entspricht.
Das Augenbehandlungssystem (1) nach Anspruch 3, wobei das Kontaktelement (10) so konfiguriert ist, dass die Variation der Tiefe geringer als 30 Mikrometer ist oder geringer 20 Mikrometer ist, zumindest für jeden Punkt mit einem Abstand von einer optischen Achse (A) des laseroptischen Systems, welcher geringer ist als 2 Millimeter oder geringer ist als 4 Millimeter oder geringer ist als 5,5 Millimeter oder geringer ist als 6 Millimeter.
Das Augenbehandlungssystem (1) nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Axial-Scansystem (6) im Strahlengang des Laserstrahls zwischen der Laserquelle (5) und dem Strahlablenkungs-Scansystem (7) angeordnet ist.
Das Augenbehandlungssystem (1) gemäß Anspruch 5, wobei das Axial-Scansystem (6) aufweist: ein erstes optisches System (25), welches eine negative optische Brechkraft aufweist; und ein zweites optisches System (26), welches eine positive optische Brechkraft aufweist; wobei das zweite optische System (26) im Strahlengang des Laserstrahls zwischen dem ersten optischen System (25) und dem Strahlablenkungsscansystem (7) angeordnet ist; wobei das Axial-Scansystem (6) so konfiguriert ist, dass ein Abstand zwischen dem ersten optischen System (25) und dem zweiten optischen System (6) steuerbar variabel ist.
Das Augenbehandlungssystem (1) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das Strahlablenkungs-Scansystem (7) drei Scanspiegel aufweist.
Das Augenbehandlungssystem (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das laseroptische System so konfiguriert ist, dass das Kontaktelement (10) relativ zum laseroptischen System lösbar koppelbar ist; wobei das Augenbehandlungssystem (1) so konfiguriert ist, dass das Kontaktelement (10) das einzige optische Element ist, welches im Strahlengang des Laserstrahls zwischen dem laseroptischen System und dem Auge angeordnet ist.
Das Augenbehandlungssystem (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das laseroptische System einen Strahlkombinierer (56) aufweist, welcher im Strahlengang des Laserstrahls zwischen dem Scansystem (43) und dem Auge angeordnet ist.
Das Augenbehandlungssystem (1) gemäß Anspruch 9, wobei der Strahlkombinierer (56) zum Kombinieren des Strahlengangs des Laserstrahls mit einem Strahlengang eines bilderzeugenden Systems (58) des Augenbehandlungssystems (1) konfiguriert ist.
Das Augenbehandlungssystem (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Teil der konvexen Form der Kontaktfläche (15) einen Krümmungsradius aufweist, welcher größer als 10 Millimeter oder größer als 50 Millimeter ist; und/oder kleiner als 500 Millimeter, oder kleiner als 300 Millimeter ist.
Das Augenbehandlungssystem (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontaktfläche (15) eine konvexe Form zumindest für jeden Punkt aufweist, dessen Abstand von einem Scheitel (21) der Kontaktfläche (15) geringer als 2 Millimeter oder geringer als 4 Millimeter oder geringer als 6 Millimeter ist.
Das Augenbehandlungssystem (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das laseroptische System so konfiguriert ist, dass das Kontaktelement (10) relativ zum fokussierenden optischen System lösbar koppelbar ist, wobei im gekoppelten Zustand das Kontaktelement (10) in einer vordefinierten radialen Position relativ zu einer optischen Achse (A) des fokussierenden optischen Systems (8) und/oder einer vordefinierten Neigung relativ zur optischen Achse (A) des fokussierenden optischen Systems angeordnet ist.
Das Augenbehandlungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das laseroptische System so konfiguriert ist, dass das laseroptische System unter Verwendung des Laserstrahls (9) einen sich im Wesentlichen lateral erstreckenden Suboberflächen-Schnitt innerhalb der Hornhaut (20) erzeugt; wobei die konvexe Form so konfiguriert ist, dass Gas, welches durch die Bildung des im Wesentlichen lateral erstreckenden Suboberflächen-Schnitts verursacht wird, im Wesentlichen in eine Richtung weg von einem Scheitel (21) der konvexen Form geleitet wird.
Das Augenbehandlungssystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14, wobei der Laserstrahl einer von einer Vielzahl an Laserstrahlen ist, welche durch das laseroptische System unter Verwendung eines Strahlvervielfachers des Augenbehandlungssystems erzeugt werden, wobei der Strahlvervielfacher so angeordnet ist, dass das gepulste Laserlicht auf den Strahlvervielfacher trifft und das Scansystem so konfiguriert ist, dass es ein geordnetes oder ungeordnetes ein-, zwei- oder dreidimensionales Fokusarray innerhalb der Hornhaut scannt, wobei das Fokusarray durch das laseroptische System unter Verwendung der Vielzahl an Laserstrahlen erzeugt wird.
Das Augenbehandlungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 15, wobei das laseroptische System zur Bildung einer Lamelle aus Hornhautgewebe, insbesondere eines Hornhaut-Flaps, einer intrakornealen Linse oder einer Hornhautoberflächenlamelle konfiguriert ist; wobei das Augenbehandlungssystem eine Steuerung aufweist, welche dazu konfiguriert ist, das laseroptische System so zu steuern, dass das laseroptische System den Fokus in der Hornhaut scannt, um die Lamelle mithilfe eines Suboberflächen-Schnitts und eines Seitenschnitts zumindest teilweise vom umgebenden Hornhautgewebe zu isolieren; wobei der Suboberflächen-Schnitt mindestens einen Teil einer anterioren oder posterioren Fläche der Lamelle repräsentiert und der Seitenschnitt mindestens einen Teil eines Randes der Lamelle repräsentiert; wobei zum Formen der Lamelle die Steuerung so konfiguriert ist, dass die Steuerung das laseroptische System steuert um: einen oder mehrere gasleitende Gasauslass-Schnitte in der Hornhaut zu erzeugen, wobei sich für jeden der Gasauslass-Schnitte der jeweilige Schnitt bis zu einer anterioren oder posterioren Oberfläche der Hornhaut erstreckt, wobei mindestens ein Teil des Gasauslass-Schnittes mindestens einen Teil des Randes der Lamelle repräsentiert; zumindest einen Teil des Suboberflächen-Schnitts nach der Erzeugung des einen oder der mehreren Gasauslass-Schnittes zu erzeugen; und den Seitenschnitt nach der Erzeugung des Suboberflächen-Schnitts so zu vervollständigen, dass für jeden der Gasauslass-Schnitte mindestens ein Teil des jeweiligen Gasauslass-Schnitts einen Teil des Seitenschnitts repräsentiert.
Augenbehandlungssystem zur Bildung einer Lamelle aus Hornhautgewebe, insbesondere eines Hornhaut-Flaps, einer intrakornealen Lamelle oder einer Hornhautoberflächenlamelle, wobei das Augenbehandlungssystem folgendes aufweist: ein laseroptisches System, welches eine Laserquelle aufweist, wobei die Laserquelle zur Erzeugung eines gepulsten Laserstrahls konfiguriert ist, welcher eine Pulsdauer von weniger als 1 Pikosekunden aufweist; und eine Steuerung, welche so konfiguriert ist, dass sie das laseroptische System steuert, um einen Fokus des Laserstrahls innerhalb einer Hornhaut zu scannen, um die Lamelle mithilfe eines Suboberflächen-Schnitts und eines Seitenschnitts zumindest teilweise von umgebendem Hornhautgewebe zu isolieren; wobei der Suboberflächen-Schnitt mindestens einen Teil einer anterioren oder posterioren Oberfläche der Lamelle repräsentiert und der seitliche Schnitt mindestens einen Teil eines Randes der Lamelle repräsentiert; wobei zur Bildung der Lamelle die Steuerung so konfiguriert ist, dass sie das laseroptische System steuert, um: einen oder mehrere gasleitende Gasauslass-Schnitte in der Hornhaut zu erzeugen, wobei sich für jeden der Gasauslass-Schnitte der jeweilige Schnitt bis zu einer anterioren oder posterioren Oberfläche der Hornhaut erstreckt und mindestens ein Teil des Gasauslass-Schnittes mindestens einen Teil des Randes der Lamelle repräsentiert; zumindest einen Teil des Suboberflächen-Schnitts nach dem Erzeugen des einen oder der mehreren Gasauslass-Schnitte zu erzeugen; und um den Seitenschnitt nach dem Erzeugen des Suboberflächen-Schnitts so zu vervollständigen, dass für jeden der Gasauslass-Schnitte mindestens ein Teil des jeweiligen Gasauslass-Schnitts einen Teil des Seitenschnitts repräsentiert.
Das Augenbehandlungssystem nach Anspruch 16 oder 17, wobei für einen oder mehrere oder jeden der Gasauslass-Schnitte der jeweilige Gasauslass-Schnitt einen Abschnitt eines Umfangs des Seitenschnitts aufweist.
Das Augenbehandlungssystem nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei mindestens einer der einen oder mehreren Gasauslass-Schnitte eine Ausdehnung in Umfangsrichtung eines Umfangs des Seitenschnitts aufweist, welche: geringer ist als 120 Grad oder geringer ist als 90 Grad; und/oder größer ist als 5 Grad oder größer ist als 10 Grad.
Das Augenbehandlungssystem nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei nach Fertigstellung des Seitenschnitts für jeden Gasauslass-Schnitt, welcher zum Ablassen von Gas aus dem Suboberflächen-Schnitt verwendet wurde, mindestens ein Teil des jeweiligen Gasauslass-Schnitts ein Teil des Seitenschnitts repräsentiert.
Das Augenbehandlungssystem nach einem der Ansprüche 16 bis 20, wobei die Lamelle ein Flap mit Hinge ist und der Seitenschnitt der Rand des Flaps mit Hinge ist.
Das Augenbehandlungssystem nach einem der Ansprüche 16 bis 21, wobei der Seitenschnitt an einem peripheren Abschnitt des Suboberflächen-Schnitts mit dem Suboberflächen-Schnitt verbunden ist.
Das Augenbehandlungssystem nach einem der Ansprüche 16 bis 22, wobei eine kombinierte Umfangslänge des einen oder der mehreren Gasauslass-Schnitte, welche entlang einer Umfangsrichtung des Seitenschnitts gemessen wird, geringer als 60 % oder geringer als 50 % einer Umfangslänge des Seitenschnitts beträgt.
Das Augenbehandlungssystem nach einem der Ansprüche 16 bis 23, wobei das Erzeugen des Suboberflächen-Schnitts das automatische oder interaktive Auswählen eines von mehreren vordefinierten Scanpattern zum Bilden des Suboberflächen-Schnitts umfasst; wobei die Steuerung weiterhin so konfiguriert ist, dass sie basierend auf dem ausgewählten Scanpattern, welches zum Bilden des Suboberflächen-Schnitts verwendet wird, folgendes bestimmt: i) für mindestens einen der Gasauslass-Schnitte einen Parameter a) einer geometrischen Form, b) einer Position und/oder c) einer Orientierung; und/oder ii) eine Anzahl des einen oder der mehreren Gasauslass-Schnitte.
Das Augenbehandlungssystem nach einem der Ansprüche 16 bis 24, wobei die Steuerung so konfiguriert ist, dass die Steuerung das laseroptische System steuert, um mindestens einen der Gasauslass-Schnitte so zu bilden, dass der Gasauslass-Schnitt an mindestens einer Stelle mit dem Suboberflächen-Schnitt in Kontakt ist, wobei die Stelle von einem Anfangsabschnitt des Scanpfades abgescannt wird, welcher weniger als 60 % oder weniger als 50 % des gesamten Scanpfades zur Erzeugung des Suboberflächen-Schnitts beträgt.
Das Augenbehandlungssystem nach einem der Ansprüche 16 bis 25, wobei jeder der Gasauslass-Schnitte, gemessen entlang einer Umfangsrichtung des Seitenschnitts, eine Ausdehnung in Umfangsrichtung aufweist, welche geringer als 40 Grad oder geringer als 20 Grad oder geringer als 10 Grad ist; und wobei eine Anzahl der Gasauslass-Schnitte größer als 5 oder größer als 10 oder größer als 20 oder größer als 50 ist.
Das Augenbehandlungssystem nach einem der Ansprüche 16 bis 26, wobei das Augenbehandlungssystem ein Kontaktelement umfasst, welches im Strahlengang des Laserstrahls zwischen dem laseroptischen System und dem Auge angeordnet ist, wobei das Kontaktelement eine Kontaktfläche aufweist, welche in Kontakt mit der Hornhaut ist und zur Hornhaut hin konvex ist, um einen Scheitel zu bilden; wobei jeder der Gasauslass-Schnitte an einer Stelle, an welcher die Kontaktfläche in Kontakt mit der Hornhaut ist, in eine anteriore Oberfläche der Hornhaut mündet.
Augenbehandlungssystem zur Erzeugung einer Lamelle aus Hornhautgewebe, insbesondere eines Hornhaut-Flaps, einer intrakornealen Lamelle oder einer Hornhautoberflächen-Lamelle; wobei das Augenbehandlungssystem aufweist: ein laseroptisches System, welches so konfiguriert ist, dass das laseroptische System einen gepulsten Laserstrahl mit einer Pulsdauer von weniger als 1 Pikosekunden erzeugt; ein Kontaktelement, welches im Strahlengang des Laserstrahls zwischen dem laseroptischen System und dem Auge angeordnet ist, wobei das Kontaktelement eine Kontaktfläche aufweist, welche in Kontakt mit der Hornhaut ist, wobei die Kontaktfläche zur Hornhaut hin konvex ist, um einen Scheitel zu bilden; eine Steuerung, welche so konfiguriert ist, dass die Steuerung das laseroptische System steuert, um einen Fokus eines Laserstrahls innerhalb einer Hornhaut zu scannen, wenn das Kontaktelement in Kontakt mit der Hornhaut ist, um die Lamelle mithilfe eines Suboberflächen-Schnitts zumindest teilweise vom umgebenden Hornhautgewebe zu isolieren; wobei die Steuerung ferner so konfiguriert ist, dass die Steuerung das laseroptische System steuert, um einen oder mehrere Gasauslass-Schnitte in der Hornhaut zu erzeugen, bevor der Suboberflächen-Schnitt gebildet wird, wobei jeder der Gasauslass-Schnitte an einer Stelle in gasleitender Verbindung mit einer anterioren Oberfläche der Hornhaut ist, an welchem die Kontaktfläche die Hornhaut berührt.
Das Augenbehandlungssystem nach Anspruch 27 oder 28, wobei das laseroptische System ein Scansystem zum Scannen eines Fokus des Laserstrahls innerhalb des Auges in drei Dimensionen aufweist; und wobei das Scansystem folgendes aufweist: ein Axial-Scansystem zum Scannen des Laserfokus entlang einer Achse des Laserstrahls; und ein Strahlablenkungs-Scansystem zum Scannen des Laserstrahls durch Ablenkung des Laserstrahls.
Das Augenbehandlungssystem nach einem der Ansprüche 27 bis 29, wobei das Kontaktelement im Vergleich zu einer planparallelen Applanationsplatte so konfiguriert ist, dass es eine Variation einer Tiefe zumindest eines Teils einer Scanebene des Laserfokus verringert; wobei die Tiefe relativ zur anterioren Oberfläche gemessen wird und die Scanebene einem konstanten Scanzustand eines Axial-Scansystems des Augenbehandlungssystems entspricht, welches zum Scannen des Laserfokus entlang einer Achse des Laserstrahls ausgebildet ist.
Das Augenbehandlungssystem nach einem der Ansprüche 27 bis 30, wobei das Kontaktelement so konfiguriert ist, dass die Variation der Tiefe mindestens eines Teils einer Scanebene des Laserfokus geringer ist als 30 Mikrometer oder geringer ist als 20 Mikrometer zumindest für jeden Punkt mit einem Abstand von einer optischen Achse des laseroptischen Systems, welcher geringer als 2 Millimeter oder geringer als 4 Millimeter, oder geringer ist als 5,5 Millimeter, oder geringer ist als 6 Millimeter ist, wobei die Scanebene einem konstanten Scanzustand eines Axial-Scansystems des Augenbehandlungssystems entspricht, wobei das Axial-Scansystem zum Scannen des Laserfokus entlang einer Achse des Laserstrahls ausgebildet ist.
Das Augenbehandlungssystem nach einem der Ansprüche 27 bis 31, wobei das laseroptische System ein Scansystem zum Scannen des Fokus des Laserstrahls innerhalb der Hornhaut aufweist, wobei das Scansystem im Strahlengang des Laserstrahls zwischen dem fokussierenden optischen System und dem Auge angeordnet ist.
Das Augenbehandlungssystem nach einem der Ansprüche 27 bis 32, wobei mindestens ein Teil der konvexen Form einen Krümmungsradius aufweist, welcher größer als 10 Millimeter oder größer als 50 Millimeter ist; und/oder geringer als 500 Millimeter oder geringer als 300 Millimeter ist.
Das Augenbehandlungssystem nach einem der Ansprüche 27 bis 33, wobei die konvexe Form so ausgebildet ist, dass Gas, welches während der Erzeugung des Suboberflächen-Schnitts erzeugt wird, im Wesentlichen in eine Richtung weg von einem Scheitel der konvexen Form geleitet wird.
Das Augenbehandlungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 34, wobei das Kontaktelement eine proximale Oberfläche aufweist, welche im Strahlengang des Laserstrahls angeordnet ist und welche der Kontaktoberfläche gegenüberliegt, wobei mindestens ein Teil der proximalen Oberfläche eine Form aufweist, welche zum einfallenden Laserstrahl hin konvex oder konkav oder eben ist.
Verfahren zur Behandlung eines Auges zur Bildung einer Lamelle aus Hornhautgewebe, insbesondere eines Hornhaut-Flaps, einer intrakornealen Lamelle oder einer Hornhautoberflächenlamelle, unter Verwendung: eines laseroptischen Systems welches eine Laserquelle aufweist, wobei die Laserquelle so konfiguriert ist, dass sie einen gepulsten Laserstrahl mit einer Pulsdauer erzeugt, welche geringer als 1 Pikosekunden ist; wobei das laseroptische System ferner ein Scansystem zum Scannen eines Fokus des Laserstrahls innerhalb einer Hornhaut aufweist, um die Lamelle mithilfe eines Suboberflächen-Schnitts und eines Seitenschnitts zumindest teilweise vom umgebenden Hornhautgewebe zu isolieren; wobei der Suboberflächen-Schnitt mindestens einen Teil einer anterioren oder posterioren Oberfläche der Lamelle repräsentiert und der Seitenschnitt mindestens einen Teil des Randes der Lamelle repräsentiert; wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Erzeugen eines oder mehrerer Gasauslass-Schnitte in der Hornhaut unter Verwendung des laseroptischen Systems, wobei sich für jeden der Gasauslass-Schnitte der jeweilige Schnitt bis zu einer anterioren oder posterioren Oberfläche der Hornhaut erstreckt; Erzeugen, unter Verwendung des optischen Lasersystems, mindestens eines Teils des Suboberflächen-Schnitts nach der Erzeugung des einen oder der mehreren Gasauslass-Schnitte; Vervollständigen des Seitenschnitts unter Verwendung des laseroptischen Systems nach der Erzeugung des Suboberflächen-Schnitts, so dass für jeden der Gasauslass-Schnitte mindestens ein Teil des jeweiligen Gasauslass-Schnitts einen Teil des Seitenschnitts repräsentiert.