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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung ist allgemein auf das Gebiet der Laservisuskorrektur und
insbesondere auf Systeme und Steuervorrichtungen und Verfahren zur
Laservisuskorrektur gerichtet.
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Beschreibung des Stands
der Technik
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Es
ist bekannt, daß Ultraviolettlasersysteme und
verwandte Verfahren die Augenchirurgie an der Kornea ermöglichen,
um Sehfehler zu korrigieren. Techniken zur ablativen Photozersetzung
umfassen LASIK, LASEK und PRK, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Eine
herkömmliche
Behandlung durch diese Techniken ist typischerweise für refraktive
Fehler einschließlich
Myopie, Hyperopie und Presbyopie, mit oder ohne Astigmatismus angezeigt.
In einigen Fällen
ist auch eine erneute Behandlung einer vorhergehenden Operation
angezeigt.
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Obwohl
Chirurgen die ophthalmische Behandlung durchführen, sind es typischerweise
die Laserhersteller, die ihre Laser mit Gewebeablationsalgorithmen
programmieren, um eine geeignete Behandlung für verschiedene diagnostizierte
refraktive Fehler durchzuführen.
Wie er hierin verwendet wird, bezieht sich der Ausdruck „Gewebeablationsalgorithmus" auf den Prozeß oder die
Prozedur, die in und durch die Hardware/Software des Lasersystems durchgeführt wird.
Wie schematisch durch das Lasersystem 10 in 1 dargestellt,
wird eine Art einer diagnostischen Eingabe 12 von einem
Chirurgen und/oder einer oder mehreren diagnostischen Vorrichtungen 14 an
eine Laserplattform 16 geschickt. Die Laserplattform umfaßt ein mit
einem Computer verbundenes Steuersystem 18, das Software
nutzt, um eine geeignete Laserablationsschußdatei beruhend auf einer optischen
Zonengröße und anderen Eingabeparametern
zu berechnen, die durch den Chirurgen eingegeben werden. Die Laserplattform umfaßt auch Hardware
in der Form von Strahlformungs- und Lenkungsoptiken, die auf Befehle
vom Steuersystem reagieren, um die Schußdatei in der geeigneten Weise
an die Kornea abzugeben. Folglich ist die Laserplattform sozusagen
eine „intelligente" Vorrichtung, da
dort sowohl eine Informationsverarbeitung als auch Behandlungsausführung stattfindet.
In einem durch die gepunkteten Linien gezeigten Aspekt ist die Laserplattform
imstande, ein computerlesbares Medium 20 aufzunehmen, auf
dem sowohl eine Freigabe- als auch Befehlssoftware gespeichert ist,
die durch das Computersystem in der Laserplattform verarbeitet werden
kann.
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Es
haften den Verfahrensweisen, wie den oben beschriebenen, bestimmte
Nachteile an. Im ersten beschriebenen Fall ist die Laserplattform
mit Computerhardware und Software belastet, die zur Komplexität und den
Kosten jeder Einheit beitragen. Im oben beschriebenen zweiten Szenario
kann das computerlesbare Medium in der Form einer einmalig verwendbaren
Freigabekarte vorliegen, wie zum Beispiel in den US-Patenten Nr.
6,296,634 und 6,364,873 beschrieben. Solche Freigabekarten werden
typischerweise durch einen Benutzer erworben und erbringen für die Laserhersteller
ein festgesetztes Entgelt pro Prozedur. Jede Behandlungsprozedur erfordert
eine Karte, während
das Lasersystem weiterhin die notwendige Computerhardware und Software
benötigt,
wie oben erwähnt.
Folglich mangelt es dem Lasersystem an Flexibilität, und es
ist nicht weniger belastet als oben beschrieben. Überdies
gibt es viele Aspekte der Laserplattform, die ausfallen können, was
die Gefahr einer chirurgischen Stillstandszeit für den Benutzer erhöht. Es werden
geschulte Techniker mit Kenntnissen auf mehreren technischen Gebieten
benötigt,
um die Mehrkomponenten-Laserplattformen instand zu halten und zu
warten.
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In
Hinblick auf die vorhergehenden und anderen gegenwärtigen Nachteile,
die mit typischen Laservisuskorrektursystemen verbunden sind, haben die
Erfinder einen Bedarf nach Verbesserungen erkannt, die die Flexibilität erhöhen und
die Kosten der Herstellung, Lieferung, Instandhaltung und Steuerung
der Laservisuskorrektursysteme reduzieren und es für den Chirurgen leichter
machen, die besten Behandlungsergebnisse für ihre Patienten zu liefern.
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In
US-B-6,296,634 wird ein ophthalmologisches Laserchirurgiesystem
beschrieben, wobei das System einen Laser, zugehörige Elemente zur Abgabe eines
optischen Strahls aus dem Laser an den Ort eines Patientenauges,
eine Steuereinheit zur Steuerung des Betriebs des Systems und eine
Systemeingabe-/Ausgabe-Vorrichtung aufweist. Das System wird durch
eine Patientendatenkarte freigegeben, die sowohl Informationen zur
Patientenvorgeschichte als auch zur Systemsteuerung enthält, die über die
Eingabe-/Ausgabe-Vorrichtung an die Steuereinheit übertragen
werden.
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US-A-6,139,542
beschreibt ein verteiltes System zur Steuerung einer Excimer-Laser-Augenoperation,
wo ein Topographiesystem korneale Profildaten liefert, ein Computersystem
ein Ablationsschußmuster
oder einen Verlauf des Excimer-Laser-Schusses zur Korrektur der
Kornea entwickelt, und ein Excimer-Lasersystem das Ablationsschußmuster
abfeuert.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
Erfindung ist allgemein auf eine Vorrichtung, die an der Steuerung
eines Laservisuskorrektursystems beteiligt ist, und ein System gerichtet,
das diese Steuerung enthält.
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In
einer erfindungsgemäßen Ausführungsform
weist ein Laservisuskorrektursystem, das in Anspruch 1 definiert
wird, ein Berechnungsmodul auf, das Eingabedaten aufnehmen, die
mindestens einen refraktiven Fehler eines Auges eines Patienten
betreffen, und einen patientenspezifischen Korrekturbefehl berechnen
kann, der mindestens teilweise auf den Eingabedaten beruht. Wie
er hierin verwendet wird, bezieht sich der Ausdruck Berechnungsmodul entweder
auf eine Hardwarevorrichtung, auf einem Computer ausführbare Software,
die alle zugehörigen
Aspekte eines Ablationsbehandlungsalgorithmus ausführt, oder
eine Kombination aus Hardware, Software und/oder Firmware zur Festlegung
des patientenspezifischen Korrekturbefehls. Der berechnete patientenspezifische
Korrekturbefehl wird dann so codiert, daß die Codierung eine passende
Entsprechung zu einer vorprogrammierten ers ten Korrekturbefehlsreferenz
ermöglichen
wird, die in oder auf einem vorrichtungslesbaren Medium gespeichert
ist. Das System weist ferner eine Laserplattform auf, die das lesbare
Medium aufnehmen und den patientenspezifischen Korrekturbefehl als
notwendige Bedingung nur dann ausführen kann, wenn die erste Korrekturbefehlsreferenz,
die dem codierten patientenspezifischen Korrekturbefehl entspricht,
durch die Laserplattform erkannt wird. Das Berechnungsmodul liegt
außerhalb
der Laserplattform und befindet sich vorzugsweise in einer Diagnoseplattform,
die verwendet wird, um mindestens einige der Eingabedaten zu erzeugen.
In einem bevorzugten Aspekt dieser Ausführungsform kann der patientenspezifische
Korrekturbefehl, der durch das Berechnungsmodul berechnet wird,
mehr als einen bestimmten Korrekturbefehl für jede einer Vielfalt von Laservisuskorrekturbehandlungen
enthalten. Zum Beispiel kann das Berechnungsmodul abhängig von
den Eingabedaten drei unterschiedliche Korrekturbefehle für Myopiebehandlungen
oder zwei unterschiedliche Befehle für Hyperopiebehandlungen erzeugen,
die, wenn sie codiert sind, der ersten Korrekturbefehlsreferenz
auf dem Speichermedium entsprechen, wobei es dem Benutzer potentiell
eine Auswahl geeigneter Behandlungsoptionen bereitstellt. In einem
verwandten Aspekt weist das System eine graphische Benutzerschnittstelle
(GUI), die betriebsfähig
mit der Laserplattform verbunden ist, zusammen mit einer Konfigurationsdatei
auf, die ebenfalls betriebsfähig
mit der Laserplattform und der GUI verbunden ist. In diesem Aspekt
wird die Konfigurationsdatei die Befehlsreferenz erkennen, die dem
patientenspezifischen Korrekturbefehl entspricht, und wird dann
eine besondere GUI einführen,
die mit dem einen oder mehreren passenden, patientenspezifischen
Korrekturbefehlen verbunden ist. Die GUI wird es dann dem Benutzer ermöglichen,
Informationen einzugeben, die zur Auswahl einer einzelnen passenden
Befehlsreferenz führen
werden, die durch die Konfigurationsdatei in der Laserplattform
erkannt wird, die die Laserplattform freigeben und es ihr ermöglichen
wird, den besonderen patientenspezifischen refraktiven Befehl auszuführen.
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Die
Beschreibung ist außerdem
auf ein vorrichtungslesbares Medium gerichtet, auf oder in dem eine
vorprogrammierte, lesbare erste Korrekturbefehlsreferenz gespeichert
ist. Diese Befehlsreferenz entspricht einem codierten patientenspezifischen Korrekturbefehl.
Wie er hierin verwendet wird, bezeichnet der Ausdruck „patientenspezifischer
Korrekturbefehl" die
Anzahl, Abfolge und Anordnung von Laserimpulsen für eine bestimmte
Laservisuskorrekturbehandlung. Der Befehl wird durch ein Berechnungsmodul
festgelegt, das außerhalb
des Mediums und der Laserplattform angeordnet ist, und ist durch die
Laserplattform eines Laservisuskorrektursystems ausführbar. Der
patientenspezifische Korrekturbefehl wird in einer Weise festgelegt,
die im folgenden detaillierter beschrieben wird. Ein bestimmter
patientenspezifischer Korrekturbefehl wird dann in einer solchen
Weise codiert, daß der
Befehl durch die Laserplattform bei der Erkennung der entsprechenden
Befehlsreferenz ausgeführt
werden kann, die in oder auf dem Medium gespeichert ist. In einem
Aspekt ist die erste Korrekturbefehlsreferenz, die in oder auf dem Medium
gespeichert ist, eine notwendige und hinreichende Komponente zur
Freigabe der Laserplattform, den patientenspezifischen Befehl auszuführen, wenn
die Befehlsreferenz richtig erkannt wird. In einem alternativen
Aspekt ist die erste Befehlsreferenz eine notwendige jedoch nicht
hinreichende Komponente, die Freigabe und Ausführung des patientenspezifischen
Befehls durch die Laserplattform zu ermöglichen. Vielmehr ist eine
zweite lesbare Korrekturbefehlsreferenz in oder auf dem Medium gespeichert
und ist in Kombination mit der ersten Korrekturbefehlsreferenz hinreichend,
die Ausführung
des patientenspezifischen Befehls freizugeben. Vorzugsweise wird
die zweite Befehlsreferenz einer codierten Benutzer-ID oder Laserplattform-ID
entsprechen, die mit dem patientenspezifischen Befehl verbunden sein
wird. In einem alternativen Aspekt kann auf dem Medium eine zweite
vorprogrammierte Befehlsreferenz und eine dritte vorprogrammierte
Befehlsreferenz, die einer Benutzer-ID und einer Laserplattform-ID entspricht,
zusätzlich
zur ersten Befehlsreferenz gespeichert sein, die dem patientenspezifi schen Korrekturbefehl
entspricht. In diesem Aspekt sind alle drei passenden Befehlsreferenzen
notwendige und in Kombination hinreichende Komponenten zur Freigabe
der Ausführung
des patientenspezifischen Befehls durch die Laserplattform. In Bezug
auf alle oben aufgeführten
Aspekte wird die gesamte Datenspeicheranforderung für irgendeine
oder alle Befehlsreferenzen in Kombination zusammen mit irgendwelchen anderen
Informationen, die im Medium gespeichert sind, vorzugsweise 1000
Bytes Speicherplatz nicht überschreiten.
In einem anderen Aspekt weist das Medium ein Laserplattformsperrmerkmal
auf, das eine voreingestellte Anzahl von Verwendungen der Laserplattform
für jede
lesbare Medieneinheit begrenzt. Dieses Merkmal stellt eine Annuitätsstruktur für die Lasersystemverwendung
bereit, das in der Technik wohlbekannt ist. In einem weiteren Aspekt weist
das Medium ein Strahlbemessungs- und Formungsmerkmal auf, um einen
erwünschten
Strahldurchmesser und erwünschtes
Strahlenergieprofil zur Ablation einer kornealen Oberfläche und/oder
zur Erleichterung der Strahldiagnostik bereitzustellen.
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Die
Mediumspeicherstruktur kann ferner beschreibbar sein, so daß das Medium
in eine Komponente der Diagnoseplattform eingesetzt werden könnte, um
direkt spezifische codierte oder uncodierte Daten aufzunehmen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
beigefügten
Zeichnungen, die in diese Beschreibung eingebaut sind und einen
Teil von ihr bilden, veranschaulichen Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung, und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Aufgaben,
Vorteile und Prinzipien der Erfindung zu erläutern. In den Zeichnungen zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm eines Laservisuskorrektursystems des Stands der Technik;
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2 ein
Blockdiagramm eines Laservisuskorrektursystems gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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3 ein
Blockdiagramm einer detaillierteren Darstellung des Systems der 2;
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4 eine
Vorderansichtsstrichzeichnung eines vorrichtungslesbaren Freigabemediums
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung;
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5 eine
Zeichnung, die ein Strahlformungsmerkmal des Freigabemediums gemäß einer bevorzugte
Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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6 eine
detailliertere Darstellung des Strahlformungsmerkmals des Freigabemediums
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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7 ein
graphische Darstellung eines Laserstrahlintensitätsprofils, das durch das Strahlformungsmerkmal
des Freigabemediums gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung erzeugt wird; und
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8 eine
Vorderansichtsdarstellung einer Ausrichtungs- und Positionierungsvorrichtung für das Freigabemedium
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung.
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Detaillierte
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
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2 zeigt
ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Laservisuskorrektursystems 100 gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung. Die Grundkomponenten des System umfassen ein Berechnungsmodul 150,
eine Laserplattform 102 und ein Vorrichtungslesbares Medium 134,
das zur Laserplattform 102 übertragbar und durch sie lesbar ist.
Das lesbare Medium 134 liegt vorzugsweise in der Form einer
Karte vor, die in ihrer Größe und Form einer
Kreditkarte ähnlich
ist. Das Kartenmedium 134 umfaßt einen Abschnitt 133 zum
Speichern von Daten, die durch ein geeignetes Kartenlesegerät 130 gelesen
werden können,
das sich in der Laserplattform 102 befindet.
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Das
Berechnungsmodul 150 empfängt Eingabedaten 151 von
etwas, das als eine Diagnoseplattform 105 bezeichnet wird.
Die Diagnoseplattform 105 kann aus einem einzelnen Diagnoseinstrument, das
Diagnoseinformationen bereitstellt, die einen refraktiven Fehler
eines Patienten betreffen, oder aus irgendeiner Kombination verschiedener
Diagnoseinstrumente und/oder anderen Formen von ergebnisbeeinflussenden
Informationen bestehen, die ein Chirurg eingeben möchte. In
einer bevorzugten Ausführungs form
ist das Berechnungsmodul 150 eine ausführbare Computersoftwareroutine,
die in einer diagnostischen Wellenfrontabtastvorrichtung 105 ausgeführt wird.
Die Wellenfrontmeßinformationen werden
in das Berechnungsmodul 150 eingegeben, das dann diese
Informationen verwendet, um eine oder mehrere geeignete Laserbehandlungen
zu berechnen. Diese Behandlungen werden hierin als patientenspezifische
Korrekturbefehle 120 bezeichnet. Diese Befehle befehlen
schließlich
einem (nicht gezeigten) Schußsteuersystem
in der Laserplattform 102, wohin eine Reihe von Laserimpulsen
auf die Kornea des Patienten gerichtet werden sollen, um die geeignete
Laservisuskorrekturbehandlung durchzuführen.
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Um
die Freigabe und Verwendung der Laserplattform 102 zur
Abgabe eines patientenspezifischen Korrekturbefehls 120 zu
steuern, wird ein vorrichtungslesbares Medium 134 genutzt,
wie es vorzugsweise in 4 dargestellt wird. Das Medium 134 umfaßt einen
Datenspeicherabschnitt 133, der mit einer ersten Korrekturbefehlsreferenz 132 vorprogrammiert
ist. Die erste Korrekturbefehlsreferenz 132 wird zu einem
Codierungscode 120' passen,
der einem patientenspezifischen Korrekturbefehl 120 entspricht,
der durch das Berechnungsmodul 150 beruhend auf den Eingabedaten 151 erzeugt
wird. Die Laserplattform 102 ist mit einem Lesegerät 130 für das vorrichtungslesbare
Medium ausgestattet, das in einer Eigenschaft sozusagen als ein
Schlüssel-und-Schloß-Mechanismus
wirkt. Wenn folglich ein lesbares Medium 134 in das Lesegerät 130 eingesetzt
und durch es gelesen wird, wird eine notwendige Bedingung, die die
Laserplattform 102 freigibt, den patientenspezifischen
Korrekturbefehl 120 auszuführen, eine Erkennung der ersten
Korrekturbefehlsreferenz 132 sein, die dem codierten patientenspezifischen
Korrekturbefehl 120' entspricht.
Diese Erkennung wird vorzugsweise in einer Konfigurationsdatei 119 durchgeführt, die
betriebsfähig
mit der Laserplattform 102 verbunden und vorzugsweise in ihr
angeordnet ist. Eine graphische Benutzerschnittstelle 144 ist
betriebsfähig
mit der Laserplattform 102 und der Konfigurationsdatei 119 verbunden,
um ferner die Ausführung
des patientenspezifischen Korrekturbefehls 120 freizugeben,
wie unten detaillierter erläutert
wird.
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Eine
weitere Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des Laservisuskorrektursystems 100 wird
in 3 dargestellt und wird wie folgt beschrieben.
Letztendlich wird eine Laservisuskorrekturbehandlung 190 in
der Form einer programmierten Reihe von Ablationslaserimpulsen auf
das Auge 192 eines Patienten gerichtet werden, um in einem
Versuch, den refraktiven Fehler des Auges eines Patienten zu korrigieren,
die Kornea umzuformen. Die Laservisuskorrekturchirurgie ist typischerweise
für Myopie,
Hyperopie, Presbyopie, eine erneute Behandlung, eine patientenspezifische
Behandlung und andere Bedingungen vorgesehen oder wird dafür entwickelt,
wie durch Fachleute verstanden werden wird. Die Feststellung eines
bestimmten refraktiven Fehlers beginnt mit diagnostischen Informationen über das
Auge eines Patienten und seine Sehqualität. Diese diagnostischen Eingabedaten 151 können durch eine
oder mehrere Diagnosevorrichtungen, die zum Beispiel Wellenfrontsensoren,
Topographievorrichtungen, Ultraschallpachymeter, optische Kohärenz-(OCT)
Vorrichtungen, Refraktometer, Spaltlampenophthalmoskope (SLOs),
Irismustererkennungsvorrichtung und anderes umfassen, die Fachleuten wohlbekannt
sind, und durch andere sachdienliche Informationen erzeugt werden,
die durch den praktischen Arzt geliefert werden können, die
chirurgische Umgebungsbedingungen, bestimmte Patientendaten, Chirurgenfaktoren
und anderes umfassen. Wie sie hierin verwendet wird, wird die Diagnoseplattform 105,
die kein Teil der Erfindung als solche ist, verwendet, um kollektiv
irgendeine oder alle geeigneten Einrichtungen zur Bereitstellung
von Diagnoseinformationen zu bezeichnen, die für den refraktiven Fehler des
Patienten kennzeichnend sind. Die geeigneten Eingabedaten 151 werden
einem Berechnungsmodul 150 zugeführt. Vorzugsweise weist das
Berechnungsmodul 150 Software auf, das die Eingabedaten 151 verwendet,
um eine oder mehrere einer geeigneten Myopiebehandlung (MYn), Hyperopiebehandlung (HYPn),
Presbyopiebehandlung (PBYn) usw. 120 zu bestimmen,
wie gezeigt. Als ein veranschaulichendes Beispiel weist ein Zywa ve®-Wellenfrontsensor (Bausch & Lomb Incorporated,
Rochester, New York) einen Computer auf, der Software ausführt, die
in der Industrie als Zylink®-Ablationsberechnungssoftware bekannt
ist. Zylink verwendet die diagnostischen Wellenfrontdaten, um eine
geeignete Schußdatei
zur Ausführung
durch eine Laserplattform zu bestimmen, wie einem Technolas 217Z®-Laser.
Trotz der Tatsache, daß die
meisten Ablationsalgorithmen durch die Laserhersteller festgelegt
werden, entwickeln Chirurgen beständig personalisierte Nomogramme,
die auf relevanten ergebnisbeeinflussenden Faktoren beruhen, von
denen sie festgestellt haben, daß sie ihre Behandlungsergebnisse
optimieren. Zum Beispiel kann ein Chirurg in Hongkong die berechnete
Behandlung im zulässigen
Umfang mit einem patientenspezifischen Nomogramm modifizieren, das
eine optimierte Myopiekorrektur für asiatische Patienten liefert.
Entsprechend kann zum Beispiel ein Chirurg in Florida optimierte
chirurgische Ergebnisse unter Verwendung eines anderen Myopiebehandlungsnomogramms
erhalten, das Feuchtigkeitswirkungen auf das Ergebnis kompensiert.
Folglich kann das Berechnungsmodul 150 eine Myopiebehandlung
(MY1), die auf einem bestimmten Satz von
Eingabedaten beruht, und eine andere patientenspezifische Myopiebehandlung
(MY2) berechnen, die auf einem anderen Satz
von Eingabedaten beruht. Ebenso können eine oder mehrere Hyperopiebehandlungen, Presbyopiebehandlungen,
erneute Behandlungen, patientenspezifische Behandlungen oder andere
Behandlungen durch das Berechnungsmodul bestimmt werden. Diese werden
als HYP1, HYP2 ...,
MY1, MY2 ..., PBY1, PBY2 ..., usw.
in der 3 aufgelistet. Jede dieser berechneten Behandlungen
wird zu einem patientenspezifischen Korrekturbefehl 120', der durch eine
freigegebene Laserplattform 102 bei einem geeigneten Befehl
ausführbar
ist. Vorteilhafterweise ist die Laserplattform 102 durch
die Erfindung sozusagen zu einer „dummen Black Box" geworden, da der Befehl
zur Ausführung
durch die Laserplattform außerhalb
der Laserplattform berechnet worden ist.
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Unter
weiterer Bezugnahme auf 4 weist das vorrichtungslesbare
Medium 134 einen Datenspeicherabschnitt 133 auf,
in oder auf dem die erste Korrekturbefehlsreferenz 132 vorpro grammiert
ist. Die erste Korrekturbefehlsreferenz 132 entspricht
einem oder mehreren der codierten patientenspezifischen Korrekturbefehle 120', die durch
das Berechnungsmodul 150 bestimmt werden. Der Datenspeicherabschnitt 133 des
Kartenmediums 134 weist vorzugsweise eine Datenspeicherkapazität von 1000 Bytes
oder weniger auf, was das Kartenmedium zu einer verhältnismäßig einfachen
und kostengünstigen
Komponente macht, die zur Einzel- oder vorgegeben begrenzten Verwendung
geeignet ist. Die Laserplattform 102 ist mit einem Kartenlesegerät 130 ausgestattet.
Die Laserplattform 102 weist ferner eine Konfigurationsdatei 119 auf.
Die Konfigurationsdatei 119 ist vorzugsweise eine Hardwaredatei,
die angepaßt
ist, die Befehlsreferenz 132 auf dem Kartenmedium 134 zu
erkennen, die dem codierten patientenspezifischen Korrekturbefehl 120' entspricht. Die
Erkennung der ersten Befehlsreferenz durch die Konfigurationsdatei 119 ist
eine notwendige Bedingung zur Freigabe der Laserplattform 102,
um den vorgegebenen patientenspezifischen Korrekturbefehl 120 auszuführen. In
einer einfachen Darstellung wird das Berechnungsmodul 150 eine
einzelne Myopieablationsbehandlung 120 erzeugen, die auf
bestimmten Eingabedaten 151 beruht. Der Benutzer des Lasersystems
wird dann ein Kartenmedium 134 benötigen, in dem eine erste Befehlsreferenz 132 gespeichert
ist, die dem Code 120' entspricht,
der mit dem patientenspezifisch Korrekturbefehl 120 verbunden
ist. Die Verwendung des Kartenmediums in der Laserplattform und
die Erkennung der entsprechenden Befehlsreferenz durch die Konfigurationsdatei wird
die Laserplattform zur Verwendung entriegeln und wird die Laserplattform
freigeben, den bestimmten patientenspezifischen Korrekturbefehl 120 auszuführen.
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Die
Laserkorrekturchirurgie erfordert typischerweise spezifische Eingaben
vom Chirurgen, zum Beispiel die Größe der optischen Zone (OZ),
die mit der Tiefe der Ablation für
eine bestimmte Behandlung in Beziehung steht und die ferner ein
bestimmender Faktor hinsichtlich dessen ist, ob eine bestimmte Behandlung
sicher ausgeführt
werden kann. Dies Art von Informationen wird üblicherweise durch den Chirurgen über eine
Tasta tur 141 und eine graphische Benutzerschnittstelle
(GUI) 144, die mit der Laserplattform 102 verbunden
sind, in das System eingeben. Gemäß eines bevorzugten Aspekts
der Erfindung wird die Konfigurationsdatei 119 bei der
Erkennung einer ersten Korrekturbefehlsreferenz 132, die
einem codierten patientenspezifischen Korrekturbefehl 120' entspricht,
eine geeignete graphische Benutzerschnittstelle 144 aufrufen,
die es dem Chirurgen ermöglichen
wird, irgendwelche deterministische Daten für die Behandlung einzugeben
oder zu bestätigen.
Folglich kann ein patientenspezifischer Korrekturbefehl für eine Myopiebehandlung
einen anderen graphischen Benutzerschnittstellenbildschirm als ein patientenspezifischer
Korrekturbefehl für
eine Hyperopiebehandlung erzeugen und so weiter. In jedem Fall ist
es eine notwendige Bedingung für
den Betrieb der Laserplattform, daß die erste Befehlsreferenz 132 zum
patientenspezifischen Korrekturbefehlscode 120' paßt. Vorzugsweise
wird mindestens eine zweite Befehlsreferenz 123, die im
Kartenmedium 134 gespeichert ist, zu einem zweiten Code 123' passen, und
dies wird eine notwendige und hinreichende Bedingung zur Freigabe
der Laserplattform 102 sein, den Befehl 120 auszuführen. Zum
Beispiel kann es sein, daß die
zweite Befehlsreferenz 123 notwendigerweise zusammen mit
der passenden ersten Befehlsreferenz 132 zu einem Benutzer-ID-Code
passen muß,
um die Laserplattform zu entriegeln und freizugeben. Bevorzugter
muß eine
dritte Befehlsreferenz 125, die im Kartenmedium 134 gespeichert
ist, notwendigerweise zu einer Laserplattform-ID passen, so daß nur alle
drei passenden Befehlsreferenzen 132, 123, 125 notwendige
und hinreichende Bedingungen zur Freigabe der Laserplattform sind.
Auf diese Weise kann nur ein identifizierter Benutzer eine identifizierte
Laserplattform verwenden, um einen bestimmten patientenspezifischen
Korrekturbefehl auszuführen.
Es können
andere zweite, dritte und/oder mehr Befehlsreferenzen im Kartenmedium
gespeichert werden. Zum Beispiel kann eine Befehlsreferenz einem
Irismustercode oder einer codierten LASIK-Lappendickenmessung entsprechen.
Im letztgenannten Fall kann zum Beispiel eine Mikrokeratomplattform
angepaßt
werden, um das Kartenmedium auf zunehmen und in den Speicherabschnitt
ein einen lamellaren Code zu schreiben, der für die Lappendicke kennzeichnend
ist oder mit ihr in Zusammenhang steht. Wenn das Kartenmedium dann
mit der Laserplattform in Eingriff gebracht wird, kann die Erkennung
eines bestimmter lamellaren Codes eine notwendige Bedingung zur
Freigabe der Laserplattform sein.
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In
einem anderen bevorzugten Aspekt der Erfindung, wie in 4 gezeigt,
wird das Kartenmedium 134 mit einem Laserplattformsperrmerkmal 135 ausgestattet
sein. Das Sperrmerkmal 135 kann eine elektronische Schaltung
oder eine andere wohlbekannte Einrichtung sein, die in einer solchen
Weise konfiguriert werden kann, daß sie die Anzahl der Verwendungen
des Kartenmediums, um die Laserplattform freizugeben, vorgibt. Vorzugsweise
könnte
jedes Kartenmedium 134 voreingestellt werden, um die Laserplattform
nach jeder einzelnen Verwendung zu sperren. Alternativ könnte das
Kartenmedium 134 für zwei
Verwendungen pro Karte in der Form einer einzigen Verwendung an
jedem Auge des Patienten vorprogrammiert sein. Es wird ein neues
Kartenmedium für
jede Verwendung des Lasers erforderlich sein, wodurch folglich eine
Annuitätsstruktur
für den
Kartenanbieter bereitgestellt wird.
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Unter
weiterer Bezugnahme auf 4 zeigt ein anderer bevorzugter
Aspekt der Erfindung das Kartenmedium 134 mit einer oder
mehreren Blenden 304, 302, 307 in einer
Blendenmaske 311. Jede Blende formt und/oder charakterisiert
den Laserstrahl, der durch die Blende geht, auf seinem Weg zur Zieloberfläche. In
einem bevorzugten Aspekt, der unter Bezugnahme auf 6 dargestellt
wird, weist eine der Blenden 304 die hierin als eine „Weichfleck"-Blende bezeichnet
wird, einen zentralen, direkt durchlassenden Blendenabschnitt 305 auf,
der durch mehrere kleinere beugende Blenden 306 umgeben
ist. Der direkt durchlassende Abschnitt 305 der Blende 304 legt im
wesentlichen einen Strahlfleckdurchmesser fest, während der
beugend durchlassende Abschnitt 306 ein bestimmtes Strahlenergieprofil
erzeugt, das in einem exemplarischen Fall ein Weichfleckprofil ist. 7 veranschaulicht
das Weichfleckprofil 400, das die Form einer abgeschnittenen
Gaußschen
Verteilung aufweist. Vorzugsweise weist der direkt durchlassende
Abschnitt 305 der Blende 304 einen Durchmesser
von 3 mm auf, um den Laserstrahl bei der richtigen Ausrichtung direkt
durchzulassen, wobei ein Strahldurchmesserfleck von 2 mm auf der
Zieloberfläche
erzeugt wird. Eine andere Blende 307 ist ebenfalls eine
Weichfleckblende, die vorzugsweise einen Durchmesser des direkt
durchlassenden Abschnitts von etwa 1,5 mm aufweist und einen Strahl
von 1 mm auf das Ziel abgibt. Die Blende 302 enthält nur einen direkt
durchlassenden Abschnitt, der zur Strahlflußkalibrierung verwendet wird.
Folglich weist das Kartenmedium 134 vorzugsweise zwei Weichfleckblenden 304, 307 mit
unterschiedlichem Gesamtdurchmesser und eine Hartfleckblende 302 auf,
wie in 5 gezeigt. Bei der richtigen Ausrichtung und Positionierung
des Kartenmediums 134 im Laserstrahlweg des Moduls 102 können zwei
unterschiedliche Strahlfleckgrößen selektiv
auf die belichtete Korneaoberfläche
projiziert werden. Vorzugsweise werden die beiden Fleckgrößen auf
der Korneaoberfläche
2 mm und 1 mm betragen. Es wird ein automatischer, auf Druck beruhender
Mechanismus 300, der in 8 dargestellt
wird, verwendet, um die Karte 134 im Laserstrahlweg im
Modul 102 zu positionieren und auszurichten. Es werden
wie folgt Fixierungspunkte 222x,y und
Druckpunkte 224x,y verwendet: die
Fixierungspunkte 222x,y weisen
drei gehärtete
Zylinderstifte auf, die sich mit hoher Genauigkeit in einem Kartenhalter 226 in
einem Preßsitz
befinden. Die Karte 134 wird von rechts nach links in den
Halter 226 geschoben (wie in 7 zu sehen
ist) bis die linke Kante 227 der Karte den Fixierungspunkt 222x berührt, und die untere Kanten 229 der
Karte die Fixierungspunkte 222y1 und 222y2 berührt. Die Karte wird an den Fixierungspunkten
durch Druckpunkte 224x , 224y fixiert, die vorzugsweise aus Federn
bestehen. Durch eine Fertigung der Karte 134 mit hoher
Präzision,
so daß der
exakte Ort der Blenden bekannt ist und die Fixierungspunkte an die
Kartenkanten an denselben Stellen angreifen, hat eine wiederholte
Positionierung der Karten eine gemessene Genauigkeit von ±5 μm oder besser
gezeigt. Der interessierte Leser wird ferner an die US- Patente Nr. 6,090,100;
5,683,379; 5,827,264; 5,891,132 verwiesen.
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Erneut
auf 7 bezugnehmend, wird ein bevorzugtes abgeschnittenes
Gaußsches
Ablationsprofil (oder eine räumliche
Intensitätsverteilung) 400 gezeigt,
die durch die Weichfleckblende 304 von 3 mm durchgelassen
wird. In der Figur ist das Profil normiert, und es wird lediglich
zur Vereinfachung der Zeichnung nur die Hälfte des Profils 400 dargestellt, wobei
es sich versteht, daß das
volle Profil 400 so gestaltet wäre, als würde es an der Ordinatenachse
der 7 gespiegelt. Die Blende 307 von 1 mm
würde ein ähnliches,
jedoch schmaleres Profil durchlassen. Wie erkannt werden kann, ist
ein mittlerer Abschnitt 401 des Blendenprofils 400 eben
oder im wesentlichen eben, wohingegen eine Flanke 402 des
Profils 400 mit dem Abschnitt 401 stetig und abgerundet
ist. Der Abschnitt 401 ist vorzugsweise um den Radius des
Profils symmetrisch und erstreckt sich über etwa 60–80% und bevorzugter über etwa
65–70%
des Profils 400. An einem bestimmten Punkt, wie einem Intensitätsschwellenpunkt 404,
an dem die Augengewebeablationsintensitätsschwelle nicht mehr erreicht wird,
fällt das
Profil 400 vorzugsweise als eine im wesentlichen quadratische,
vertikale oder abgeschnittene Flanke 406 schnell ab oder
nimmt ab. Die Ablationsschwelle und irgendwelche Variationen davon sind
in der Technik bekannt. Der Energiebetrag, der unter die Schwelle
zur Ablation fällt,
beträgt
vorzugsweise etwa 5% oder weniger der Gesamtenergie, die durch das
Profil 400 eingeschlossen wird.
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Die
hierin beschriebenen Vorrichtungsausführungsformen unterstützen natürlich Verfahren.
Eines ist ein Verfahren zur Steuerung eines Laservisuskorrektursystems,
das die Bereitstellung eines vorrichtungslesbaren Mediums (134),
wie im vorhergehenden angegeben, an einen Dritten zur Verwendung
in einer Laserplattform (102) umfaßt, um einen bestimmten patientenspezifischen
Korrekturbefehl freizugeben und auszuführen. Da die Bereitstellung des
Kartenmediums die Grundlage eines Annuitätsmodells für den Kartenmedienanbieter
(typischerweise den Laserhersteller) bildet, unterstützt eine
Begrenzung (135) auf eine einzige oder vorgegebene Verwendung,
die durch das Kartenmedium (134) freigegeben wird, einen
Geschäftsvorgang
zwischen dem Kartenanbieter und dem Laserbenutzer. Dies wird allgemein
als das „Pro-Prozedur"-Modell bezeichnet.
In einem Aspekt dieses Verfahrens kann die einträgliche Struktur gemäß des Typs
und/oder der Anzahl patientenspezifischer Korrekturbefehle eingestellt
werden, die der ersten Befehlsreferenz entsprechen, die auf einem
bestimmten Kartenmedium geliefert wird. Zum Beispiel kann ein Arzt
planen, 1000 Myopielaserprozeduren innerhalb einer allgemeinen Patientenbasis
und 100 patientenspezifische Myopieprozeduren innerhalb einer gewählten Patientenbasis
durchzuführen.
Beruhend auf den Eingabedaten kann das Berechnungsmodul zwei unterschiedliche
Myopiebehandlungsalgorithmen erzeugen, die jeweils mit einer nicht-patientenspezifischen Myopiebehandlung
und einer patientenspezifischen Myopiebehandlung verbunden sind.
Folglich kann ein Benutzer 1000 Karten erwerben, die eine erste passende
Befehlsreferenz enthalten, die die Laserplattform freigeben werden,
um eine nicht-patientenspezifische Myopiebehandlung zu gewissen
Nominalkosten pro Karteneinheit durchzuführen. Entsprechend kann der
Benutzer 100 Karten erwerben, von denen jede eine erste passende
Befehlsreferenz aufweist, die erkannt werden wird, um die Laserplattform freizugeben,
eine patientenspezifische Myopiebehandlung durchzuführen. Diese
Karten werden andere Kosten pro Karteneinheit als die nicht-patientenspezifischen
Freigabekarten aufweisen. So kann die einträgliche Basis des Kartengeschäfts beruhend
auf der Art der Behandlung, der Anzahl der Behandlungen oder anderen
Faktoren strukturiert werden, die durch den bestimmten Code oder
Codes freigegeben werden, die auf dem Kartenmedium gespeichert sind.
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Ein
verwandtes Verfahren beschreibt ein Verfahren zur Steuerung eines
Laservisuskorrektursystems, das umfaßt: Erzeugen eines patientenspezifischen
Korrekturbefehls zur Korrektur eines ophthalmischen refraktiven
Fehlers beruhend auf Diagnoseinformationen, die für diesen
refraktiven Fehler kennzeichnend sind; Codieren des patientenspezifischen
Korrekturbefehls; Be reitstellen eines übertragbaren, vorrichtungslesbaren
Mediums mit einer Speicherstruktur, die eine erste Korrekturbefehlsreferenz enthält, die
dem codierten patientenspezifischen Korrekturbefehl entspricht;
und Bereitstellen in einer Laserplattform, die angepaßt ist,
das vorrichtungslesbare Medium aufzunehmen, einer Einrichtung zum
Erkennen der ersten Befehlsreferenz als eine notwendige Bedingung
zur Freigabe und Ausführung
des patientenspezifischen Korrekturbefehls. In einem bevorzugten
Aspekt umfaßt
die Erkennungseinrichtung eine Konfigurationsdatei in der Laserplattform,
die bei der Erkennung des ersten Befehlsreferenz und optional einer
zweiten und/oder dritten passenden Befehlsreferenz, die zum Beispiel
einer Benutzer-ID und/oder einer Laserplattform-ID entspricht, eine
bestimmte graphische Benutzerschnittstelle zur zusätzlichen
Dateneingabe durch den Chirurgen aufruft. Bei einer geeigneten Eingabe
wird die vorhergehend beschriebene Vorrichtung zum Beispiel das
Kartenmedium im Laserstrahlweg positionieren und eine Reihe von
erwünschten
Laserstrahlimpulsen auf die Kornea des Patienten abgeben, um die
erwünschte
Behandlung zur Korrektur oder mindestens Verbesserung der refraktiven
Fehlers des Patienten zu bewirken.
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Beruhend
auf dem Vorhergehenden kann erkannt werden, daß das Kartenmedium 134,
das die erste Befehlsreferenz 132 aufweist, die Flexibilität des Visuskorrektursystems
an verschiedenen Fronten gegenüber
der Technologie des Stands der Technik verbessert hat. Während herkömmlicherweise eine
Einzelfreigabe-Karte
für jede
Prozedur zu einem festgelegten Entgelt pro Karteneinheit benötigt wurde,
werden erfindungsgemäß eine Vielfalt
von vorprogrammierten Freigabe-/Befehlskarten zur Verwendung in
einer vereinfachten Laserplattform zur Verfügung gestellt, deren Preis
gemäß Karten-/Systemfreigabemerkmalen
festgesetzt wird.
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Obwohl
hierin die bevorzugten Ausführungsformen
spezifisch dargestellt und beschrieben werden, wird erkannt werden,
daß verschiedene
Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung im Lichte
der oben angegebenen Beschreibung möglich sind und die Erfindung
nur durch die beigefügten Ansprüche begrenzt
wird.