DE2260016A1 - Ophthalmologische laseranlage - Google Patents

Description

OPHTHALMOLOGISCHE LASERANLAGE (Priorität: 31. August 1972, UdSSR, Nr. Λ 821 987)

Die Erfindung betrifft ophthalmologische Anlagen, insbesondere ophthalmologiscne Laseranlagen, die zur Glaukomtherapie dienen.

Es ist eine ophthalmologische Laseranlage bekannt, die einen Impulslaser, ein System zur Laserstrahlübertragung zum ophthalmologisehen Objekt, ein System zur Beleuchtung des ophthalmologi sehen Objekts, ein Syst em zur Laserstrahlausrichtung auf das Objekt und ein System zur Objektbeobächtung enthält (vgl. das USA-Patent ITr.3547125, Klasse I28.3O3.1).

In dieser bekannten Anlage wird der Laser.im freischwiü genden Langimpulsbetrieb oder im Dauerbetrieb eingesetzt;. Das Laserstrahl-Übertragungssysteiii enthält bei

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verschiedenen Varianten 8 oder 9 optische Elemente (Linsen und Spiegel). Mir das Beleuchtungssystem werden eine Glühlampe sowie 7 oder 8 optische Elemente verwendet. Dabei werden M- bis 5 optische Elemente für das Laserstrahlübertragungssystem und für das Beleuchtungsystea genednsam benutzt, da die Laserstrahl- und Beleuchtungsbündelachsen an diesen Elementen zusammengeführt werden. Die Zusammenführung der Achsen beider Lichtbündel erfolgt in der bekannten Anlage auf zwei Wegen; a/ durch Fokussierung der Laserstrahlung auf öffnungen im Mittelpunkt der Spiegel, von denen die nichtfokussierten Beleuchtungsstrahlen reflektiert werden und b/ durch Einengung des Laserstrahles mit Hilfe eines Teleskopsystems und durch Reflexion an einem Spiegel, der im Strahlengang der Beleuchtungsquelle angeordnet vdrd und einen Teil der Beleuchtungsstrahlen abschattet.

Das Beobachtungssystem ist monokular ausgeführt und vom Laserstrahl-Übertragungssystem sowie vom Beleuchtungssystem getrennt. Die optische Achse des Beobachtungssystems liegt unter einem kleinen winkel zur gemeinsamen, optischen Achse der aus dem Strarilenübertragungssystem heraustretenden Laser- und Beleuchtungsstrahlung. '

Die Arbeit mit dieser bekannten Einrichtung erfolgt durch ihre manuelle Verschiebung in hängender Lage in Bezug auf das Patientenauge. Dabei wird die Laserstrahlung auf das zu bestrahlende Objekt nach dem Mittelpunkt des

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Beleuchtungsflecks bei visueller Kontrolle über das Beobachtungssystem ausgerichtet.

Dieses bekannte ophthalmology sehe Lasergerät v/eist folgende Mangel auf,, die es zur Glaukonibehandlung ,nämlich durch Applikation der Hochleistungs-Impulsenergie eines bei der Güteniodulation betriebenen Lasers auf den Bereich der Augenvorderkammerecke beim' Glaukom mit offener Vorderkammerecke unbrauchbar machen. Die Laserimpulsdauer und -Spitzenleistung müssen bei diesem Behandlungsverfahren 1Cf*?...1Cf⁸ see bzw. 1O⁶...16? W betragen.

In der bekannten Anlage läßt das Laserstrahl-Ubertragungssystem die Strahlung eines Läsers nicht durch, der bei der Gütemodulation funktioniert und HochJeistungsimpulse ausstrahlt. Dies\ist z.B. durch Anwendung von kurzbrennweitigen Linsen im erwähnten System bedingt, von denen die Laserstrahlung zu Flecken mit sehr kleinem Durchmesser gesammelt wird. Infolgedessen ergeben sich in diesen Flecken hohe elektrische Feldstärken, die durch elektromagnetische Wellen der fokussierten Laserstrahlung mit ' hoher Leistung bedingt sind, und erfolgt ein Luftdurchschlag (optischer Durchschlag) im Bereich der maximalen Fokussierung. Dabei wird die Laserstrahlungsenergie in

elektrische Entladungsenergie umgewandelt.

Die bekannte Anlage gewährleistet außerdem keine hohe Genauigkeit beim .Ausrichten der Laserstrahlung auf das zu bestrahlende Objekt. Dies ist dadurch bedingt,

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daß die von der Laserstrahlung und von der Beleuchtungsstrahlung gebildeten Flecke beim Fokussieren der Strahlungen auf das ophthalmologische Objekt nicht zusammenfallen. Das Wichtzusammenfallen der Flecke hängt mit der Laserstrahlen- und Beleuchtungsstrahlendispersion an gemeinsamen lichtbrechenden optischen Elementen des Laserstrahl-Zuführungssystems sowie an lichtdurchlässigen Augenmedien zusammen. Außerdem ist. das Nichtzusaramenfallen der von der Laserstrahlung und von den Beleuchtungsstrahlen gebildeten Flecke durch Anwendung einer Lichtquelle mit nichtkohärentem Licht (einer Glühlampe) im Beleuchtungssystem bedingt, da der Durchmesser des Beleuchtungsfleckes dabei um das Mehrfache größer als der der Laserstrahlung ist.

Die Anwendung einer großen Zahl von optischen Elementen im Laserstrahl-Zuführungssystem der bekannten Einrichtung führt auch beim Vorhandensein von Antireflexüberzügen (z.B. infolge einer Reflexion an vergüteten lichtbrechenden Linsenflächen und wegen mancher Linsenwerk-8toffdefekte) zur Laserstrahlungsdiffusion und zur Bildung eines Lichthofes um den durch fokussierte nichtzerstreute Laserstrahlung am bestrahlten Objekt gebildeten Fleck herum. Der Betrag der zerstreuten Laserenergie und die Laserenergiediciite im Lichthof steigen bei Benutzung von Hochleistungs-Laserimpulsen während des Betriebs

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der bekannten Anlage schnell an, da die starke Strahlung viele Flächen der optischen Elemente im Laserstrahl-Zuführungssystem beschleunigt beschädigt. Eine Beschädigung der optischen Flächen des bekannten Strahlzuführungssystems erfolgt auch infolge der Fresnelschen Reflexion der Hochleistungs-Laserstrahlung an konkaven Negativlinsenflächen dieses Systems, von denen die Strahlung ähnlich wie von konkaven Sammelspiegeln beeinflußt wird. Dabei kann der Brennpunkt einer solchen sphärischen Fläche am optischen Element liegen.

Der Lichthof, der um den durch fokussierte nichtzerstreute Laserstrahlung am bestrahlten Objekt gebildeten Flecken herum entsteht, verletzt gesundes Gewebe, das nicht bestrahlt werden soll.

Die bekannte Anlage hat auch kein Gerät zur Messung der Bestrahlungsdosis. Sein System zur Objektbeobachtung ist monokular, unbequem bei der Arbeit, und gewährt für die Augen des Arztes keinen Schutz vor Verleitzung durch Laserstrahlung, die am Augengewebe des Patienten reflektiert wird. Die manuell in hängender Lage der Einrichtung erfolgende Ausrichtung der Laserstrahlung auf das zu bestrahlende Objekt ergibt nicht die für die' Glaukombehandlung erforderliche Visiergenauigkeit, weil es bei diesem Richtverfahren unmöglich ist, die Einrichtung gleichmäßig ohne Stöße und Zittern zu bewegen und zu fixieren.

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieser Mängel.

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DA-8951 29.6.1973

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ophthalmologische Laseranlage zu entwickeln, von der Hochleistungsimpulse der Laserstrahlung effektiv durchgelassen werden, ohne daß ein Lichthof rings um den Fleck der am Bestrahlungsobjekt fokusßierten Laserstrahlung entsteht, und die das genaue Richten der Laserstrahlung auf das zu bestrahlende Objekt mit Fixierung im Raum gewährleistet, wobei die Benutzung der Anlage für die Glaukombehandlung möglich v/ird.

Diese Aufgabe wir dadurch gelöst, daß in der ophthalmologischen Laseranlage mit einem Impulslaser, dessen Strahlung über ein Strahlzuführungssystem und ein Richtsystem auf das durch ein Aufhellungssystem beleuchtete und beobachtete ophthalmologische Objekt gerichtet wird, das Strahlzuführungssystem erfindungsgemäß ein licht summierendes Element, einen Spiegel und ein Umkehr- und Fokussierelement enthält, wobei diese Elemente im Strahlengang des Lasers hintereinander liegen und an einem mit dem Ständer der Anlage gelenkig verbundenen Gehäuse befestigt sind, und das Beleuchtungssystem einen an demselben Gehäuse montierten Laser mit kohärenter kontinuierlichen Strahlung enthält, deren Wellenlänge nahe der Wellenlänge des Impulslasers liegt, wobei der Spiegel um zwei zueinander senkrecht gerichtete Achsen drehbar befestigt ist, von denen eine Achse mit der Richtung des auf den Spiegel fallenden Laserstrahles zusammenfällt, das' Umkehr- und Fokussierelement um die Achse gedreht

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werden kann, die mit der Richtung des auf dieses Element fallenden Laserstrahles zusammenfällt, und der Laser mit kohärenter Strahlung so angeordnet ist, daß seine Strahlung mit der Strahlung des Impulslasers im lichtsammelnden Element zusammenfällt.

Als Quelle der kohärenten kontinuierlichen Laserstrahlung wird zweckmäßigerweise ein Gaslaser benutzt.

Als Quelle der kohärenten Laserstrahlung kann auch ein Halbleiterlaser benutzt werden.

Es ist erwünscht, als lichtsummierendes Element in der Anlage ein Prisma mit zwei lichtbrechenden planparallelen Flächen und einer schräg liegenden Fläche zu benutzen, wobei die Schrägfläge mit einer der planparallelen Seiten einen Winkel bildet, der dem Brechungswinkel der kohärenten kontinuierlichen Laserstrahlung an dieser mit einer spiegelnden Schicht versehenen Fläche entspricht.

Das Umkehr- und Fokussierelement ist vorzugsweise als dreiseitiges Prisma auszuführen, bei dem eine Seite, die dem auf das Prisma einfallenden Laserstrahl zugewandt ist, sphärisch ausgebildet ist und die beiden anderen Seiten flach sind.

Die· erfindungsgemäß ausgeführte ophthalmologische Laseranlage gewährleistet eine effektive Übertragung von Hochleistungs-Laserimpulsen vom gütemodulierten Impulslaser zum ophthalmologischen Objekt, ohne daß dabei ein für den Patienten, gefährlicher Lichthof rings um den von

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der fokussierten Laserstrahlung gebildeten Fleck entsteht, und ergibt eine hohe Genauigkeit bei der Ausrichtung der Hochleistungs-Laserimpulse. auf das zu bestrahlende Objekt. Die Befestigung der zum Strahlzuführungssystem und zum Beleuchtungssystem gehörenden optischen Elemente an dem mit dem Ständer der Anlage gelenkig verbundenen Gehäuse ermöglicht eine sehr genaue stoßfreie Ausrichtung der Strahlung auf den gewählten funkt des ophthalmologischen Objekts und die Fixierung der gewählten Richtung.

Die erwähnten Vorteile der erfindungsgemäß aufgebauten Anlage ermöglichen ihre Anwendung für die Glaukombenandlung mit Bochleistungs-Laserimpüilsen.

Außerdem kann die beschriebene Anlage für die Glaukoiatherapie mit Hilfe der Strahlung eines iia Dauerbetrieb oder im freischwingenden Impulsbetrieb eingesetzten Lasers effektiv benutzt werden.

Die Erfindung wird in der nachstehenden Beschreibung von konkreten Ausführungsbeispielen und anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig.1 die Gesamtansicht einer erf indungsgemäß ausgef ührten ophthalmologischen Laseranlage;

Fig.2 ein optisches Schema der erfindungsgemäßen Anlage; und

Fig.35 ein optisches Schema des Beobacntungssystems gemäß der Erfindung.

Die in Fig.1 dargestellte ophthalmologysehe Laseran-

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lage enthält eine Speiseeinheit 1 mit Steuerpult 2₉ einen Strahlkopf 3, der mit dem Ständer 4 der Anlage mittels eines Hebelsystems '5 verbunden ist_$ sowie einen Schlitz-* strahler 6, der zur mikroskopischen Untersuchung des lebenden Auges bestimmt ist. Zum Schlitzstrahler 6 gehört eine Lichtquelle 7, ein Binokularmikroskop 8, ein Koordinatentisch 9, ein Stütztisch 10 und ein Gesichtshalter 11„ Vor der Objektiveingangslinse des Mikroskops 8 ist eine Klappe 12 angeordnet.

Der Strahlkopf 3 umfaßt folgende Elementes ein Gehäuse 13 mit Ein_eangsrohr 14-, einen Drehkopf 15 mit Ausgangsrohr 16, einen Kondensor 17 und einen Tragarm 18.

Ein optisches Schema des Strahlkopfes 3 isü Iu 3?ig.2 dargestellt. Es enthält einen Festkörperlaser 19 mit dem Gütemodulator 20, ein lichtsummierendes Element 21, eine Quelle 22 der kohärenten Laserstrahlung zur Objektaufhellung mit einem Umkehrspiegel 23, ein Kalorimeter 24, einen drehbaren Spiegel 25, ein Umkehr- und Fokussierelement 26, ein Kondensorsystem 17 und ein Gonioskop.27.

Zum Kondensorsystem 17 gehören eine Glühlampe 28, eine. Linse 29 und eine Blende 30 mit zwei Öffnungen 31, die an den Rändern der Blende 30 diametral und symmetrisch in Bezug auf den Mittelpunkt der Blende 30 ausgeführt sind.

Die Quelle 22 der kohärenten Laserstrahlung stellt in der betreffenden Ausführongsvariante der Anlage einen

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Dauerstrich-Gaslaser dar, dessen Strahlung eine Wellenlänge nahe der Wellenlänge der vom Festkörper-Impulslaser 19 erzeugten Strahlung hat. Als Aufhellun^squelle mit kohärenter Strahlung .kann man auch einen Halbleiterlaser benutzen.

Das lichtsummierende Element 21 stellt ein !Prisma mit zv/ei lichtbrechenaen planparallelen Flächen und einer schräg lietienden Fläche dar, wobei die letztere um einen Winkel zu einer planparallelen Fläche geneigt ist_fder dem Brechungswinkel für den Strahl des Lasers 22 an der schrägen Fläche entspricht. Die schräge Fläche weist einen stark reflektierenden (z.B. einen silbernen) Überzug auf.

Für das licht summierende Element 21 kann man auch eine planparallele Platte aus einem durchsichtigen Dielektrikum verwenden. Ein lichtsuiiimierendes Prisma ist aber effektiver, da es die Möglichkeit gibt, dem größten Teil der vom Laser 22 erzeugten kohärenten Strahlung die gewünschte Richtung zu geben.

Der drehbare Spiegel 25 stellt eine planparallele Glasplatte dar, auf deren dem einfallenden Laserstrahl zugewandten Seite eine reflektierende Dielektrikunschicht aufgestäubt ist. Das nahe an 100% liegende Reflexions-

maximum der dielektrischen Schicht fällt auf die Wellenlänge des Festkörperlasers 19. An der dea dielektrischen Überzug gegenüberliegenden Seite kann der drehbare Spiegel 25 mit einen reflektierenden Metallüberzug (SiIber-

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überzug) mit einem Reflexionsfaktor bis 80% versehen sein, der eine zusätzliche Reflexion der vom Gaslaser 22 erzeugten Strahlung "bewirkt ₀ Der drehbare Spiegel 25 kann, auch ganz aus Metall gefertigt sein_s wobei das Kondensor·=* system 17 entfällt»

Das Umkehr- mad Fokussierelement 26 stellt ein-drei= ssitiges Prisma dar, das (der Strahlrichtung folgend) eine konvexe sphärische Seite₃ eine flachs reflektierende Seite und "eine flache lichtbrechende Seite kato Die reflektier rende Seite des dreiseitigen H?issas kann mit einer stark reflektierenden Schicht bedeckt sein.

Außerdem kann das Umkehr« und 3roko.ssierelement 26 aus einem Flachspiegel und einer Sammellinse zusammengesetzt werden. Vorzuziehen ist aber die Variante mit Prisma_? da es eine geringere Anzahl γοη Flächen, hat ₉ die Verunreinigungen und Beschädigungen ausgesetzt sind₂ und das Licht weniger streut.

Die beschriebenen optischen Elemente des Strahlkopfes 5 sind im letzteren wie folgt (vgl«, Fig.1 und 2) angeordnet. Der Festkörperlaser 19 ₉ der lufiiellimgslaser 22, das licht summierende Element 21, das Kalorimeter 24 und ides¹ Umkehrspiegel 23 sind im Gehäuse I3 des Strahlkopfes J eingebaut. Der drehbare Spiegel 25 befindet sich im Drehkopf 15, der am Ende des Eingangsrö-wkres 14 vom Strahlkopf j beweglich montiert ist. Das Umkehr- imad Fokussierelemeat

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sitzt fest an Ende des Ausgangsrohres 16, das im Drehkopf 15 mit einer Bewegungsmöglichkeit befestigt ist. Das Kondensorsystem 17 ist mit dem Ausgangsrohr 16 des Strahlkopfes 3 starr verbunden. Der Drehkopf I5 kann um die Achse 1 gedreht werden, die mit der Richtung des auf den Spiegel 25 einfallenden Laserstrahles zusammenfällt. Das Ausgangsrohr 16 kann sich um zwei Achsen drehen, und zwar um die eigene mit der Richtung des Laserstrahles zusammenfallende Symmetrieachse II und um die Achse III, die auf den Achsen I und II senkrecht steht * Die Drehbewegung des Ausgangsrohres 16 um die Achse III wird über ein in Jb'ig.1 nicht gezeigtes Zahnradsystem zum drehbaren Spiegel 25 übertragen, der sich um dieselbe .Ach««? TII, ,jedoch mit. zweimal kleinerer Geschwindigkeit drehen kann. Dadurch wird die Zentrierung der von dem Pestkörperlaser 19 und dem Gaslaser 22 erzeugten Strahlung längs der Achse des Ausgangsrohres 16 bei Drehung des letzteren um die Achse III möglich.

Nach Pig.1 ist der Strahlkopf 3 ¹^i* dem Hebelsystem über die Rotationsachse IV verbunden. Seinerseits weist das Hebelsystem 5 Rotationsachsen V und Vl auf. Die Befestigung des Strahlkopfgehäuses I3 am Ständer 4 über

die Rotationsachsen IV und V ergibt die gelenkige Verbindung des Gehäuses 13 mit dem Strahlkopf 3.

Somit sind das Ausgangsrohr 16 (Fig.1) und das in diesem Rohr starr befestigte Umkehr- und Fokussierele-

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ment 26 (Pig.2) mit dem Ständer 4 (Fig.1) über sechs Rotationsachsen verbunden und haben folglich sechs Freiheitsgrade zur Änderung ihrer Lage.

In Fig.3 ist das optische System zur Beobachtung des ophthalmologisehen Objekts dargestellt. Die Bestandteile dieses Systems sind das Binokularmikroskop 8 mit Ausgangslinse $2 des Objektivs, die gegen Licht schützende Klappe 12, das Umkehr- und Fokussierelement 26, die Lichtquelle 7 des Schlitzstrahlers 6 und ein flacher Reflexionsschirm 33.

Gemäß Fig.1 ist das Ausgangsrohr 16 mit dem Binokularmikroskop 8 über den Tragarm 18 starr verbunden«, Am Tragarm 18 ist die Lichtschutzklappe 12 befestigte Das Umkehr- und Fokussierelement 26 des Strahlkopfes 3 ist mit minimalem Abstand von der Ausgangsünse 32 des Binokularmikroskops 8 eingebaut^ wie dies Fig<>3 2£igt. Dabei ergibt sich keine Abschattung des Gesichtsfeldes des Mikroskops 8 durch das Umkehr- und Fokussierelement 26. Nach Fig.3 fallen die optische Achse des Binokularmikroskops 8 und die Achsen der Laserstrahlungsbündel ebenso wie ihre Brennpunkte zusammen. Das Zusammenfallen der optischen Achsen und der Brennpunkte wird bei Verschiebung des Binokularmikroskops 8 auf dem Koordinatentisch 9 in horizontaler und vertikaler D&ene infolge der starren Befestigung des Ausgangs-

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rohres 16 des Strahlkopfes 3 sun kikroskop 8 und durch Gewährleistung von sechs Freiheitsgraden für die Verschiebung des Ausgangsrohres 16 erhalten.

Infolge der beschriebenen Ausführung der optischen Elemente und ihrer gegenseitigen Anordnung ergibt sich in der Anlage folgender Strahlengang.

Die Strahlung des z.B. mit einem aus Rubin gefertigten aktiven Element ausgestatteten Pestkörperlasers durchdringt das lichtsummierende Element 21. Dabei wird ein kleiner Teil (bis 5%) der Strahlung an der in der Strahlrichtung des Lasers 19 ersten Fläche des Elements reflektiert und gelangt zum Kalorimeter 24. Weiter fällt die Laserstrahlung auf den Spiegel 25, der sie mit einem nahe an 100% liegenden Reflexionsfaktor in der Richtung des Umkehr- und Fokussierelements spiegelt, wobei das letztere diese Strahlung um 90 ablenkt und auf dem Gonioskop 2? sammelt, das an die Hornhaut des Patientenauges angelegt wird. Die Eingangsfläche des Gonioskops 27 stellt eine konvexe sphärische Fläche dar, die eine zusätzliche Fokussierung der Laserstrahlung bewirkt.

Der Strahl der Laserstrahlungsquell£ 22 (z.B eines Helium-Neon-Lasers) wird vom Spie£$l 2J zur zweiten Fläche des lichtsummierenden Elements 21 (in Strahlenrichtung des Lasers 19) geworfen, an der ein Teil der Strahlung reflektiert und ein anderer Teil gebrochen wird.

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Der an der zweiten Fläche reflektierte Strahl wird dabei in Richtung des drehbaren Spiegels 25 abgelenkt. Der gebrochene Strahl fällt in der ITormalenrichtung auf die schräge Fläche des lichtsummierenden Elements 21 und wird in der gleichen Richtung des einfallenden gebrochenen Strahles reflektiert. Beim Austritt aus dem Element 21 geht der gebrochene Strahl in der· Richtung des aus der Strahlungsquelle 22 austretenden Strahles und fällt in der ITormalenriehtung auf den flachen Eingangsspiegel der Strahlungsquelle 22.

. Da der Ausgangsspiegel der Strahlungsquelle (des Helium-Neon-Lasers) und der Spiegelüberzug an der schrägen Fläche des lichtsuiiimierenden Elements 21 hohe, an 10O^ liegende Reflexionsfaktoren aufweisen₈ wird die Strahlung der Quelle 22 mehrmals zwischen diesen Spiegelflächen hin und her geworfen. Dabei wird der größere Teil dieser Strahlung nach mehrmaliger Reflexion an der in der Strahlenrichtung des Lasers 19 zweiten Fläche des lichtsummierenden Elements 21 zum drehbaren Spiegel 25 abgelenkt.

Somit v/erden die Strahlungsbündel des Festkörperlasers 19 und des Lasers 22 am lichtsummierenden EIement 21 zusammengeführt.

Weiter werden die Strahlungsbündel des Lasers 22 und des Festkörperlasers I9 am Spiegel 25 reflektiert₉ durchlaufen das Umkehr- und Fokussierelement 26 vma werden

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am Gonioskop 27 gesammelt, das diese Strahlungsbündel im Inneren des Patientenauges zusätzlich, fokussiert*

Das Licht der Glühlampe 28 wird über die Kondensorlinse 29 auf die Blende 30 gerichtet, die zwei öffnungen aufweist. Das Licht der Lampe 28 dringt durch die öffnungen 31 der Blende $Q sowie durch den drehbaren Glasspiegel 25 hindurch und wird vom Umkehr- und Fokussierelement 26 abgelenkt und fokussiert. Dabei breitet sich die Strahlung des Kondensorsystems 17 außerhalb des Brennpunktes des Umkehr- und Fokussierelements 26 in Form zweier getrennter Bündel aus, die erst im Brennpunkt des Elements 26 zusammenkommen. Die Ausstattung des Strahlkopfes 3 der Anlage mit dem Kondensorsystera erleichtert das Auffinden und Einstellen der Fokuesierebene von drei Strahlungen, und zwar der vom Laser 22 und vom Festkörperlaser 19 herührenden Strahlungsbündel mit verschiedener Divergenz und verschiedenen Durchmessern und der Abbildung des von der Lichtquelle 7 des Schlitzstrahlers 6 beleuchteten Schlitzes.

Die Anlage funktioniert wie folgt.

Die Arbeit mit der Anlage beginnt mit der Einstellung tier Fokuasierebene. Zu diesem Zweck wird vor dem Mikroskop 8 (Fig.2, 3) des Schlitzstrahlers 6,und zwar senkrecht zur optischen Achse des Mikroskops,ein flacher Reflexionsschirm 33 aufgestellt. Man schaltet

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die Lichtquelle 7 des Schiitzstrahlers ein, wobei diese Lichtquelle unter einem Winkel zur optischen Achse des Mikroskops 8 und seitwärts des letzteren angeordnet wird. Durch Verschiebung des Schirmes 33 längs der optischen Achse des Mikroskops 8 erhält man am Schirm 33 eine scharfe Abbildung des von der Lichtquelle 7 beleuchteten Schiit- . ζes. Bei Beobachtung durch das Mikroskop 8 erreicht man durch Verschiebung des letzteren entlang seiner eigenen optischen Achse eine schärfere Abbildung des von der Lichtquelle 7 beleuchteten Schlitzes.

Darauf wird die Laserstrahlungsquelle 22 und die Glühlampe 28 des Kondensorsystems Ϊ7 eingeschaltet» Durch verschiebung des Tragarmes 18 längs der optischen Mikroskopachse führt man die zwei vom Kou&ensorsystem. erzeugten Leuchtflecke zu einem Fleck zusammen, und erreicht das Zusammenfallen des von der Laserstrahlungsquelle 22 erzeugten Fleckes sowie des Mittelpunktes des von der Lichtquelle beleuchteten Schlitzes am Reflexionsschirm 33· Darauf wird die Glühlampe 28 des Kondensorsystems 17 abgeschaltet und man entfernt den Schirm 33.

Der Kopf des Patienten wird im Gesichtshalter 11 fixiert. An die Hornhaut des Patientenauges legt man das Goniometer 27 an. Durch Verschiebung des Koordinatentisches 9 in horizontaler und vertikaler Ebene wird der von der Laserstrahlungsquelle 22 erzeugte Fleck auf das Bestrahl-

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ungsobjekt im Augg^ des Patienten gerichtet, wobei die Bestrahlungszone nach dem von der Lichtquelle 7 <lea SchiitζStrahlers 6 beleuchteten Schlitz über das Mikroskop 8 kontrolliert wird. Die Lage der Leuchtflecke im Auge des Patienten wird fixiert. Man gibt auf das Steuerpult 2 der Anlage mittels eines in Fig.1, 2 und 5 nicht gezeigten Fußhebels ein Kommando und löst einen "Schuß" der vom Festkörperlaser 19 erzeugten Strahlung ins Auge des Patienten aus. Vor dem Schuß wird die in Fig.1, 2, 3 nicht gezeigte Antriebsvorrichtung der Schutzklappe 12 automatisch ausgelöst, die das Mikroskop 8 beim Schuß verschließt. Nach dem Schuß v/ird die Klappe 12 automatisch zur Seite geworfen und öffnet das Objektiv des Mikroskops 8.

Die Beeinflussung der Augenvorderkammerecke durch Laserstrahlung erfolgt beim Glaukom im V/ellenlängenbereich von 4500 j£ bis 10600 2 bei einer Leistung von 0,1 bis 10' W und einer Impulsdauer von 10 bis 5 see, wobei der Strahl zu einem Fleck mit einem Durchmesser von 0,05 bis O₁V mm fokussiert wird. Während eines Behandlungcvorgangs wird mindestens fünfmal "geschossen". Als Kriterium für die Eichtgenauigkeit und für die ausreichende Bestrahlungsdosis dient gleich nach dem "Schuß" das Erscheinen einer Gasblase an der gewählten Stelle der Vorderkammerecke im Patientenauge.

Die Bestrahlungsdosis wird an der Erwärmung des Kalorimeters 24 durch die an der ersten Fläche des Iichtsummieren-

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den Elements 21 reflektierte Strahlung des Festkörperlasers 19 bestimmt und von einem in KLg.1, 2, 3 nicht gezeigten Registriergerät registriert.

Da die Laserstrahlungsquelle 22 in demselben (roten) Spektralbereich wie der Festkörperlaser 19 strahlt, kann man die Dispersion der zur Deckung gebrachten Laser— strahlungsbündel vernachlässigen. Eine hohe Kohärenz der beiden Strahlungsbündel gewährleistet eine hohe Genauigkeit ihrer Deckung im Fokussierungspunkt am ophthalmologisehen Objekt. ' . '

Da das System für die Zuführung der Festkörperlaser-Strahlung nur drei optische Elemente, und zwar das lichtsummierende Element 21, den drehbaren Spiegel 25 und das Umkehr- und Fokussierelement 26 und nur eine sphärische Oberfläche (des als Umkehr- und Fokussierelement dienenden Prismas 26) aufweist, ergibt sich eine zuverlässige Garantie dafür, daß keine für den Patienten gefährlichen Lichthöfe infolge der Strahlungsstreuung im bestrahlten Baum bei längerem Betrieb der Anlage entstehen. Die geringe Anzahl der optischen Elemente ermöglicht außerdem eine effektive Übertragung der Festkörperlaser= Strahlung zum Bestrahlungsobjekt«.

Patentansprüche

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Claims (5)

«Γ PATENTANSPRÜCHE

1. Ophthalmologische Laseranlage mit einem Impulslaser, dessen Strahlung über ein Strahlzuführungssystem und ein Riehtsystem auf das durch ein Aufhellungssystem beleuchtete und beobachtete ophthalmologische Objekt gerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlzuführungssystem ein lichtsummierendes Element (21), einen Spiegel (25) und ein Umkehr- und iOkussierelement (26) enthält, wobei diese Elemente im Strahlengang des Lasers (19) liegen und an einem mit dem Ständer (4-) der Anlage gelenkig verbundenen Gehäuse (13) befestigt sind, und das Aufhellungssystem einen an demselben Gehäuse (1^) montierten Laser (22) mit kohärenter Strahlung enthält, deren wellenlänge nahe der Wellenlänge des Impulslasers (19) liegt, wobei der Spiegel (25) um zwei zueinander senkrecht gerichtete Achsen (I₁ III) dreiibar befestigt ist, von denen eine Achse mit der Richtung des auf den Spiegel (25) fallenden Strahles des Lasers (19) zusammenfällt, das Umkehr- und Fokussierelement (26) uui die Achse (II) gedreht werden kann, die mit der Kichtung des auf dieses Element (26) fallenden!vom Laser 19 erzeugten Strahles zusaiamenfällt, und der Laser (22) mit kohärenter Strahlung so angeordnet ist, daß oeine Strahlung mit der Strahl-

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ung des Impulslasers (19) im lichtsammelnden Element zusammenfällt *

2. Anlage nach Anspruch 1, ge kennzeichnet durch die Benutzung eines Gaslasers als Quelle der kohärenten Laserstrahlung.

35. Anlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch · die Anwendung eines Halbleiterlasers.als Quelle (22) der kohärenten Laserstrahlung.

4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als lichtsummierendes Element (21) in der Anlage ein Prisma mit zwei li^-chtbrechenden planparallelen Flächen und einer schräg liegenden Fläche benutzt wird, wobei die. Schrägfläche mit einer der planparallelen Seiten einen Winkel bildet, der dem Brechungswinkel der von der Laserstrahlungsquelle (22) erzeugten kohärenten Strahlung an dieser mit einer spiegelnden Schicht versehenen Fläche entspricht.

5. Anlage nach Anspruch 1₈ dadurch gekennzeichnet, daß das Umkehr- und Fokussierelement (26) als dreiseitges Prisma ausgeführt ist, bei dem eine Seite, die dem auf das Prisma fallenden Strahl des Lasers (19) zugewandt ist, eine sphärische Form hat und die beiden anderen Seiten flach sind.

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