EP1453444A1 - Method for removing waste products produced while stripping material in transparent objects by laser-induced plasma formation - Google Patents

Method for removing waste products produced while stripping material in transparent objects by laser-induced plasma formation

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Publication number
EP1453444A1
EP1453444A1 EP02804587A EP02804587A EP1453444A1 EP 1453444 A1 EP1453444 A1 EP 1453444A1 EP 02804587 A EP02804587 A EP 02804587A EP 02804587 A EP02804587 A EP 02804587A EP 1453444 A1 EP1453444 A1 EP 1453444A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
waste products
channel
removal
laser
created
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP02804587A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Dietrich Schweitzer
Martin Hammer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss Meditec AG
Original Assignee
Carl Zeiss Meditec AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss Meditec AG filed Critical Carl Zeiss Meditec AG
Publication of EP1453444A1 publication Critical patent/EP1453444A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F9/00825—Methods or devices for eye surgery using laser for photodisruption
    • A61F9/00827—Refractive correction, e.g. lenticle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F2009/00861—Methods or devices for eye surgery using laser adapted for treatment at a particular location
    • A61F2009/00872—Cornea

Definitions

  • the invention relates to a method for removing waste products that arise during the removal of material in transparent objects by laser-induced plasma formation, in particular in the intrastromal ablation of tissue from the cornea of the eye for ametropia correction.
  • Heisterkamp et al "Application of ultrashort laser pulses for intrastromal refractive surgery," Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol 238 (1), 2000 , 33-9; G. Maatz, A. Heisterkamp, H. Lubatschowski et al: "Chemical and physical side effects at application of ultrashort laser pulses for intrastromal refractive surgery," J. Opt. A: Pure Appl. Opt 2 , 2000, 59-64; A. Vogel, J. Noack, K. Hahen et al: "Laser-induced breakdown in the eye at pulse durations from 8 0 ns to 1 00 fs, "SPIE- Proceedings, Vol.
  • the thickness and curvature of the cornea can be changed without at least mechanically affecting the cornea in the central area of the eye.
  • the incision of the cornea means permanent extensive damage. Errors when folding back the flap essentially determine the achievable quality of the optical correction.
  • the incision of the cornea greatly changes its mechanical properties. This can lead to the fact that a measurement of the intraocular pressure using the usual applanation tonometry can lead to completely wrong values.
  • C. Knapp, H. Mittelviefhaus "Almost blindness after LASIK, poster for the 99th conference of the German Ophthalmological Society, Berlin, September 29 - January 2, 2001, a case was demonstrated in which glaucoma was overlooked in this way, which led to a massive Eye damage resulted.
  • the object of the invention is therefore to remove waste products arising in laser-induced plasma formation in transparent objects as quickly as possible and with little damage.
  • At least one channel preferably with a capillary diameter, is created or opened between the removal area of the laser material processing inside the object and its outer surface for a free or forced discharge of the solid, liquid or gaseous waste products resulting from plasma formation.
  • at least a small channel that deliberately affects the object or its surface only in capillary size is accepted in order to extract the waste products formed during the plasma formation from the interior of the object without further mechanical damage to the object, which is particularly important for the cornea of the Eye is significant.
  • the surface of the cornea is not mechanically processed to change its shape are needed, but a defined material removal in the cornea is possible even with plasma formation of the material to be removed, the waste products escaping freely or forcedly without the cornea having to be cut open over a large area.
  • the at least one capillary channel can, for example, be created peripherally in such a way that it does not, or at least not noticeably, impair the eyesight of the treated eye. It has been shown that at least one disposal channel of the said small size is sufficient for removing the waste products.
  • a forced exit of the waste products can be forced, for example, by mechanical pressure on the cornea. Other possibilities arise, inter alia, in the use of suction and flushing devices or expulsion gas or in the combination thereof.
  • At least one channel for removing the waste products at least one channel (also of small size) is provided for introducing media, such as expulsion gas or flushing liquid, into the removal area of the object.
  • the pressure inside the object to be processed thereby increases, as a result of which individual liquid or gaseous waste products, such as local gas bubbles, become uniform in the removal area of the object Connect volume.
  • the tissue can expand as a result of the pressure increase, so that after the pressure effect caused by the medium has ended, a mechanical force effect is additionally exerted by the processing object itself to squeeze out the remaining waste products, which cause the removal further supported. It is also possible not to create the at least one disposal channel continuously, but rather to leave a diffusion path through which the waste products diffuse to the outside for their removal.
  • Fig.! shows the removal of waste products during intrastromal plasma generation in the cornea of the eye by introducing media under pressure and squeezing out the media including the waste products.
  • a cornea 1 of the eye For intrastromal processing of a cornea 1 of the eye, it is first flattened by a pressure plate 2 in order to achieve a defined focal plane for a focusing lens 3, through which the pulses of a processing laser 4 in the stroma of the cornea 1 with an irradiance of more than 10 10 W / cm 2 generate a plasma, which creates ablation bubbles 5.
  • a suitable means for example capillary mechanical incision, an inflow channel 6 is produced for the ablation bladders 5, through which an expulsion gas (symbolized by an arrow 7 in FIG. 1) is pressed into the corneal region in which the plasma formation took place. There, the expulsion gas brings together the individual ablation bladders 5 by tearing open remaining cell connections.
  • the union-related cavity from the ablation bladders 5 and also the cornea 1 extend during the treatment until the growing void volume reaches the end of an outflow channel 1 0, which was introduced into the cornea 1 before the start of treatment, for example also by capillary mechanical incision.
  • the pressed-in expulsion gas including the waste products resulting from the laser treatment, flows out through this outflow channel 10 (arrow 11).
  • the elasticity of the cornea 1 in conjunction with the intra-ocular pressure of the eye cause the waste products to be pressed out further via the outflow channel 1 0.

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Description

Titeltitle
Verfahren zum Entfernen von Abprodukten, die beim Materialabtrag in transparenten Objekten durch laserinduzierte Plasmabildung entstehenProcess for the removal of waste products that arise from material removal in transparent objects by laser-induced plasma formation
Gebiet der ErfindungField of the Invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Abprodukten, die beim Materialabtrag in transparenten Objekten durch laserinduzierte Plasmabildung entstehen, insbesondere bei der intrastromalen Ablation von Gewebe der Hornhaut des Auges zur Fehlsichtig keitskorrektur.The invention relates to a method for removing waste products that arise during the removal of material in transparent objects by laser-induced plasma formation, in particular in the intrastromal ablation of tissue from the cornea of the eye for ametropia correction.
Stand der TechnikState of the art
Es ist allgemein bekannt, Material durch laserinduzierte Plasmabildung (laserinduced breakdown) abzutragen und damit Objekte, zu denen auch die Hornhaut des Auges zählt, in ihrer Form zu bearbeiten (T. Juhasz, F.H. Loesel, R.M. Kurtz et al: "Corneal Refractive Surgery with Femtosecond Lasers," IEEE J. Select. Topics Quantum Electron. 5 (4), 2000, 90291 0; K.R. Sletten, K.G. Yen, S. Sayegh et al: "An in vivo model of femtosecond laser intrastromal refractive surgery," Ophthalmic Surg Lasers 30 (9), 1 999, 742-9; H. Lubatschowski, G. Maatz, A. Heisterkamp et al: "Application of ultrashort laser pulses for intrastromal refractive surgery," Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol 238 (1 ), 2000, 33-9; G. Maatz, A. Heisterkamp, H. Lubatschowski et al: "Chemical and phy- sical side effects at application of ultrashort laser pulses for intrastromal refractive surgery," J. Opt. A: Pure Appl. Opt 2, 2000, 59-64; A. Vogel, J. Noack, K. Hahen et al: "Laser-induced breakdown in the eye at pulse durations from 80 ns to 1 00 fs," SPIE- Proceedings, Vol. 3255, 1 998, "Application of ultrashort pulse lasers in Medicine and Biology" pp. 34-48. Der besagte Materialabtrag, speziell der Hornhautoberfläche des Auges, durch den Laser ist nicht schmerzfrei, hinterläßt auf der behandelten optisch wirksamen Fläche lokale Inhomogenitäten und kann zu Änderungen in den Streueigenschaften der Hornhaut infolge partieller Narbenbildung führen. Es bleibt unsicher, ob sich das entfernte oder lokal zur Seite geschobene Hornhautepithel vollständig regeneriert und die Ausgangslage annimmt. Um solche Risiken zu vermeiden oder einzu- schränken, wird in der Praxis der Oberflächenbereich der Hornhaut, beispielsweise in einem Dreiviertelkreis aufgeschnitten und für einen vorgesehenen Laser-Materialabtrag im Innern der Hornhaut weggeklappt. Nach der Materialbearbeitung wird die weggeklappte Oberfläche wieder an die ursprüngliche Position zurückbewegt. Auf diese Weise können die Dicke und die Krümmung der Hornhaut verändert werden, ohne zumin- dest die Hornhaut im Mittenbereich des Auges äußerlich mechanisch zu beeinträchtigen. Dennoch bedeutet der Einschnitt der Hornhaut eine dauerhafte großflächige Schädigung. Fehler beim Rückklappen des Flaps bestimmen wesentlich die erreichbare Qualität der optischen Korrektur. Durch den Einschnitt der Hornhaut werden deren mechanische Eigenschaften stark verändert. Das kann dazu führen, daß eine Messung des Intraokulardruckes mittels der üblichen Applanationstonometrie zu völlig falschen Werten führen kann. In C. Knapp, H. Mittelviefhaus: "Beinahe Erblindung nach LASIK, Poster zur 99. Tagung der Deutschen Ophthalmologischen Gesellschaft, Berlin 29.9.- 2.1 0.2001 wurde ein Fall demonstriert, bei dem auf diese Weise ein Glaukom übersehen wurde, was zu einer massiven Augenschädigung führte.It is generally known to remove material by laser-induced plasma formation (laser-induced breakdown) and thus to process the shape of objects, which also include the cornea of the eye (T. Juhasz, FH Loesel, RM Kurtz et al: "Corneal Refractive Surgery with Femtosecond Lasers, "IEEE J. Select. Topics Quantum Electron. 5 (4), 2000, 90291 0; KR Sletten, KG Yen, S. Sayegh et al:" An in vivo model of femtosecond laser intrastromal refractive surgery, "Ophthalmic Surg Lasers 30 (9), 1 999, 742-9; H. Lubatschowski, G. Maatz, A. Heisterkamp et al: "Application of ultrashort laser pulses for intrastromal refractive surgery," Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol 238 (1), 2000 , 33-9; G. Maatz, A. Heisterkamp, H. Lubatschowski et al: "Chemical and physical side effects at application of ultrashort laser pulses for intrastromal refractive surgery," J. Opt. A: Pure Appl. Opt 2 , 2000, 59-64; A. Vogel, J. Noack, K. Hahen et al: "Laser-induced breakdown in the eye at pulse durations from 8 0 ns to 1 00 fs, "SPIE- Proceedings, Vol. 3255, 1 998," Application of ultrashort pulse lasers in Medicine and Biology "pp. 34-48. Said removal of material, especially the corneal surface of the eye, by the laser is not painless, leaves an optical impression on the treated one effective area local inhomogeneities and can lead to changes in the scattering properties of the cornea due to partial scarring. It remains uncertain whether the removed or locally displaced corneal epithelium regenerates completely and assumes the starting position. In order to avoid or limit such risks, in practice the surface area of the cornea is cut open, for example in a three-quarter circle, and folded away inside the cornea for the intended removal of laser material. After the material processing, the folded-away surface is moved back to the original position. In this way, the thickness and curvature of the cornea can be changed without at least mechanically affecting the cornea in the central area of the eye. Nevertheless, the incision of the cornea means permanent extensive damage. Errors when folding back the flap essentially determine the achievable quality of the optical correction. The incision of the cornea greatly changes its mechanical properties. This can lead to the fact that a measurement of the intraocular pressure using the usual applanation tonometry can lead to completely wrong values. In C. Knapp, H. Mittelviefhaus: "Almost blindness after LASIK, poster for the 99th conference of the German Ophthalmological Society, Berlin, September 29 - January 2, 2001, a case was demonstrated in which glaucoma was overlooked in this way, which led to a massive Eye damage resulted.
Zur Bearbeitung von transparenten Materialien ist auch bereits vorgeschlagen worden, den Laser nicht auf die Oberfläche, sondern auf die Tiefe des zu bearbeitenden Objektes zu fokussieren und das Material in dessen Innerem durch Plasmabildung abzutragen. Problematisch ist dabei allerdings der Abtransport der bei der Rekombination und Kondensation des Plasmas entstehenden Abprodukte. Sletten et al. (K.R. Sletten, K.G. Yen, S. Sayegh et al: "An in vivo model of femtosecond laser intrastromal refractive surgery," Ophthalmic Surg Lasers 30 (9), 1 999, 742-9) demonstrierten die grundsätzliche Möglichkeit einer Änderung der Dicke und des Krümmungsradius der Cor- neae von Kaninchen durch intrastromale Applikation von Femtosekunden-Laserpulsen. Der von diesen Autoren angenommene Abtransport der Abprodukte durch Diffusion ist allerdings weder vollständig noch sicher quantitativ vorhersagbar. Die Folge ist eine über lange Zeit instabile Form des Objektes und kommt allein schon deshalb für die Behandlung der Hornhaut des Auges kaum in Betracht. Um dennoch die Hornhaut des Auges in ihrer Form zu verändern, geht ein anderer Ansatz von der Notwendigkeit aus, die Hornhautoberfläche wiederum zu öffnen (beispielsweise in einem Dreiviertelkreis) und das mit dem Laser herausgeschnittene Material mechanisch zu entfernen. Der Nachteil ist auch hier die großflächige Verletzung der Hornhaut. Allgemein bekannt ist es, den bei der chirurgischen Laseranwendung entstehenden Rauch abzusaugen. Dieses läßt sich allerdings nur äußerlich in der Nähe des behandelten Gewebes vornehmen. Eine Extraktion von Abprodukten aus dem Innern des bear- beiteten Objektes ist auf diese Weise nicht möglich.For processing transparent materials, it has also already been proposed to focus the laser not on the surface but on the depth of the object to be processed and to remove the material inside by means of plasma formation. However, the removal of the waste products resulting from the recombination and condensation of the plasma is problematic. Sletten et al. (KR Sletten, KG Yen, S. Sayegh et al: "An in vivo model of femtosecond laser intrastromal refractive surgery," Ophthalmic Surg Lasers 30 (9), 1 999, 742-9) demonstrated the basic possibility of changing the thickness and of the radius of curvature of the cornea of rabbits by intrastromal application of femtosecond laser pulses. However, the removal of the waste products by diffusion assumed by these authors is neither completely nor reliably quantitatively predictable. The result is a long unstable shape of the object and for this reason alone is hardly considered for the treatment of the cornea of the eye. In order to nevertheless change the shape of the cornea of the eye, another approach starts from the need to open the corneal surface again (for example in a three-quarter circle) and to mechanically remove the material cut out with the laser. The disadvantage here is the extensive injury to the cornea. It is generally known to suck off the smoke that arises in the surgical laser application. However, this can only be done externally in the vicinity of the treated tissue. Extraction of waste products from inside the processed object is not possible in this way.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß bei bekannten Methoden entweder eine definierte Entfernung von Abprodukten, die bei der Laserbearbeitung entstehen, unmittelbar aus den Innenbereichen des Bearbeitungsobjektes nicht gegeben ist oder daß dazu nachteiliger Weise dessen großflächige Schädigung in Kauf genommen werden muß.In summary, it can be stated that with known methods either a defined removal of waste products which arise during laser processing is not given directly from the inner regions of the processing object or that the large-scale damage thereof has to be accepted disadvantageously.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, bei der laserinduzierten Plasma- bildung in transparenten Objekten entstehende Abprodukte möglichst schnell und schädigungsarm aus dem Objekt zu entfernen.The object of the invention is therefore to remove waste products arising in laser-induced plasma formation in transparent objects as quickly as possible and with little damage.
Erfindungsgemäß wird für einen freien oder erzwungenen Austritt der mit Plasmabildung entstehenden festen, flüssigen bzw. gasförmigen Abprodukte aus dem Objekt zumindest ein Kanal, vorzugsweise mit Kapillardurchmesser, zwischen dem Abtragsbereich der Laser-Materialbearbeitung im Innern des Objektes und dessen Außenfläche geschaffen bzw. geöffnet. Damit wird bewußt zumindest ein kleiner und das Objekt bzw. dessen Oberfläche lediglich in Kapillargröße beeinträchtigender Kanal in Kauf genommen, um die bei der Plasmabildung entstehenden besagten Abprodukte aus dem Objektinnern zu extrahieren, ohne daß weitere mechanische Schädigungen des Objektes, was besonders für die Hornhaut des Auges bedeutsam ist, erforderlich werden. Diese relativ geringfügige Objektbeeinträchtigung, hervorgerufen beispielsweise durch einen Laserstrahl oder durch kapillare mechanische Inzision, kann in der Regel so angelegt werden, daß sie im Gegensatz zu den eingangs beschriebenen immens erforderlichen Objektschädigungen, wie Hornhauteinschnitte, für die Funktion der behandelten Objekte eher vernachlässigbar sind. Damit wird aber die Möglichkeit eröffnet, die vorgeschlagene, jedoch in der Praxis aus den besagten Gründen nicht genutzte laserinduzierte Materialbearbeitung nunmehr reproduzierbar im Innern transparenter Objekte durchzuführen, ohne an den Objekten großflächige Schädigungen hervorzuru- fen oder dieselben für unbestimmte Zeit in einem instabilen Zustand belassen zu müssen. Speziell für die Behandlung der Hornhaut des Auges bedeutet dieses, daß nicht die Oberfläche der Hornhaut zu deren Formveränderung mechanisch bearbeitet zu werden braucht, sondern ein definierter Materialabtrag in der Hornhaut selbst unter Plasmabildung des abzutragenden Materials möglich ist, wobei die Abprodukte frei oder erzwungen austreten, ohne daß die Hornhaut großflächig aufgeschnitten werden muß. Der zumindest eine Kapillarkanal kann beispielsweise peripher so angelegt wer- den, daß dieser das Sehvermögen des behandelten Auges nicht oder zumindest nicht merklich beeinträchtigt. Es hat sich gezeigt, daß wenigstens ein Entsorgungskanal der besagten geringen Größe für ein Entfernen der Abprodukte hinreichend ist. Ein erzwungener Austritt der Abprodukte kann dabei beispielsweise durch mechanischen Druck auf die Hornhaut forciert werden. Andere Möglichkeiten ergeben sich u. a. in der Verwendung von Absaug- und Spülvorrichtungen oder auch Austreibungsgas bzw. in der Kombination derselben.According to the invention, at least one channel, preferably with a capillary diameter, is created or opened between the removal area of the laser material processing inside the object and its outer surface for a free or forced discharge of the solid, liquid or gaseous waste products resulting from plasma formation. In this way, at least a small channel that deliberately affects the object or its surface only in capillary size is accepted in order to extract the waste products formed during the plasma formation from the interior of the object without further mechanical damage to the object, which is particularly important for the cornea of the Eye is significant. This relatively minor impairment of the object, caused, for example, by a laser beam or by capillary mechanical incision, can generally be created in such a way that, in contrast to the immensely necessary object damage described above, such as corneal incisions, it is rather negligible for the function of the treated objects. However, this opens up the possibility of now reproducibly carrying out the proposed laser-induced material processing, which in practice is not used for the reasons mentioned, inside transparent objects without causing extensive damage to the objects or leaving them in an unstable state for an indefinite period have to. Especially for the treatment of the cornea of the eye, this means that the surface of the cornea is not mechanically processed to change its shape are needed, but a defined material removal in the cornea is possible even with plasma formation of the material to be removed, the waste products escaping freely or forcedly without the cornea having to be cut open over a large area. The at least one capillary channel can, for example, be created peripherally in such a way that it does not, or at least not noticeably, impair the eyesight of the treated eye. It has been shown that at least one disposal channel of the said small size is sufficient for removing the waste products. A forced exit of the waste products can be forced, for example, by mechanical pressure on the cornea. Other possibilities arise, inter alia, in the use of suction and flushing devices or expulsion gas or in the combination thereof.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn außer dem zumindest einen Kanal zur Entfernung der Abprodukte noch wenigstens ein Kanal (ebenfalls geringer Größe) zum Einleiten von Medien, wie Austreibungsgas oder Spülflüssigkeit, in den Abtragbereich des Objektes vorgesehen ist.It proves to be particularly advantageous if, in addition to the at least one channel for removing the waste products, at least one channel (also of small size) is provided for introducing media, such as expulsion gas or flushing liquid, into the removal area of the object.
Werden über ein solchen die besagten Medien eingeleitet, bevor der zumindest eine Entsorgungskanal existiert bzw. geöffnet ist, so erhöht sich dadurch im Innern des Bearbeitungsobjektes der Druck, wodurch sich einzelne flüssige oder gasförmige Abprodukte, wie lokale Gasblasen, im Abtragbereich des Objektes zu einem einheitlichen Volumen verbinden. Auf diese Weise wird nach Schaffen bzw. Öffnen des zumindest einen Entsorgungskanals das möglichst vollständige Entfernen der Abprodukte verbessert und erleichtert. Darüber hinaus kann sich infolge der Druckerhöhung je nach Be- schaffenheit (Elastizität) des Bearbeitungsobjektes dessen Gewebe dehnen, so daß nach Beenden der durch das Medium hervorgerufenen Druckwirkung zusätzlich noch eine mechanische Kraftwirkung vom Bearbeitungsobjekt selbst zum Auspressen der restlichen Abprodukte ausgeübt wird, welche den Abtransport weiter unterstützt. Es ist ferner möglich, den zumindest einen Entsorgungskanal nicht durchgängig, son- dern unter Verbleib einer Diffusionsstrecke zu schaffen, über welche die Abprodukte zu deren Abtransport nach außen diffundieren.If the said media is introduced via such a device before the at least one disposal channel exists or is opened, the pressure inside the object to be processed thereby increases, as a result of which individual liquid or gaseous waste products, such as local gas bubbles, become uniform in the removal area of the object Connect volume. In this way, the removal of the waste products as completely as possible is improved and facilitated after the at least one disposal channel has been created or opened. In addition, depending on the condition (elasticity) of the processing object, the tissue can expand as a result of the pressure increase, so that after the pressure effect caused by the medium has ended, a mechanical force effect is additionally exerted by the processing object itself to squeeze out the remaining waste products, which cause the removal further supported. It is also possible not to create the at least one disposal channel continuously, but rather to leave a diffusion path through which the waste products diffuse to the outside for their removal.
Kurze Beschreibung der Zeichnung Die Erfindung soll nachstehend anhand von eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Fig.! zeigt das Entfernen von Abprodukten bei intrastromaler Plasmageneration in der Hornhaut des Auges durch Einbringen von Medien unter Druck und Auspressen der Medien einschließlich der Abprodukte.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING The invention will be explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment shown in the drawing. Fig.! shows the removal of waste products during intrastromal plasma generation in the cornea of the eye by introducing media under pressure and squeezing out the media including the waste products.
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing
Zur intrastromalen Bearbeitung einer Hornhaut 1 des Auges wird diese zunächst durch eine Andruckplatte 2 abgeplattet, um eine definierte Fokalebene für eine Fokussierlin- se 3 zu erreichen, durch welche die Pulse eines Bearbeitungslasers 4 im Stroma der Hornhaut 1 bei einer Bestrahlungsstärke von mehr als 1 010 W/cm2 ein Plasma erzeugen, wodurch Ablationsblasen 5 entstehen. Durch ein geeignetes Mittel, beispielsweise kapillare mechanische Inzision, wird zu den Ablationsblasen 5 ein Einströmkanal 6 hergestellt, durch den (in der Fig.l durch einen Pfeil 7 symbolisiert) ein Austreibungsgas in den Hornhautbereich gepreßt wird, in welchem die Plasmabildung stattgefunden hat. Dort bewirkt das Austreibungsgas eine Vereinigung der einzelnen Ablationsblasen 5, indem verbliebene restliche Zellverbindungen aufgerissen werden. Durch den in der Fig.l mit einem Pfeil 8 symbolisierten Druck (p ) des Austreibungsgases dehnen sich der vereinigungsbedingte Hohlraum aus den Ablationsblasen 5 sowie auch die Hornhaut 1 (die veränderte Hornhautform ist durch eine Punktlinie 9 angedeutet) bei der Behandlung solange aus, bis das wachsende Hohlraumvolumen das Ende eines Abströmkanals 1 0 erreicht, welcher vor Behandlungsbeginn, beispielsweise ebenfalls durch kapillare mechanische Inzision, in die Hornhaut 1 eingebracht worden ist.For intrastromal processing of a cornea 1 of the eye, it is first flattened by a pressure plate 2 in order to achieve a defined focal plane for a focusing lens 3, through which the pulses of a processing laser 4 in the stroma of the cornea 1 with an irradiance of more than 10 10 W / cm 2 generate a plasma, which creates ablation bubbles 5. By means of a suitable means, for example capillary mechanical incision, an inflow channel 6 is produced for the ablation bladders 5, through which an expulsion gas (symbolized by an arrow 7 in FIG. 1) is pressed into the corneal region in which the plasma formation took place. There, the expulsion gas brings together the individual ablation bladders 5 by tearing open remaining cell connections. Due to the pressure (p) of the expulsion gas symbolized by an arrow 8 in FIG. 1, the union-related cavity from the ablation bladders 5 and also the cornea 1 (the changed cornea shape is indicated by a dotted line 9) extend during the treatment until the growing void volume reaches the end of an outflow channel 1 0, which was introduced into the cornea 1 before the start of treatment, for example also by capillary mechanical incision.
Ab diesem Zeitpunkt strömt durch diesen Abströmkanal 1 0 das eingepreßte Austrei- bungsgas, einschließlich der bei der Laserbehandlung entstehenden Abprodukte, aus (Pfeil 1 1 ). Nach Abschalten des Einpreßdrucks (Austreibungsgas) bewirken die Elastizität der Hornhaut 1 in Verbindung mit dem Intra-Okulardruck des Auges (in der Fig.l symbolisiert durch einen Pfeil 1 2) das weitere Auspressen der Abprodukte über den Abströmkanal 1 0. From this point in time, the pressed-in expulsion gas, including the waste products resulting from the laser treatment, flows out through this outflow channel 10 (arrow 11). After switching off the injection pressure (expulsion gas), the elasticity of the cornea 1 in conjunction with the intra-ocular pressure of the eye (symbolized by an arrow 1 2 in FIG. 1) cause the waste products to be pressed out further via the outflow channel 1 0.

Claims

Patentansprüche claims
1 . Verfahren zum Entfernen von Abprodukten, die beim Materialabtrag in transparenten Objekten durch laserinduzierte Plasmabildung entstehen, insbesondere bei der Korrektur der Fehlsichtigkeit des Auges, wobei ein Laser auf das abzutragende Material in einer beliebigen Tiefe des Objektes fokussiert wird und dort durch präzise lokale Plasmageneration definierte Materialabtragungen generiert, dadurch gekennzeichnet, daß für einen freien oder erzwungenen Austritt der mit1 . Process for removing waste products that result from laser-induced plasma formation during material removal in transparent objects, in particular when correcting the defective vision of the eye, whereby a laser is focused on the material to be removed at any depth of the object and generates defined material removal there by precise local plasma generation , characterized in that for a free or forced exit with
Plasmabildung entstehenden festen, flüssigen bzw. gasförmigen Abprodukte aus dem Objekt zumindest ein Kanal, vorzugsweise mit Kapillardurchmesser, zwischen Abtragsbereich und Außenfläche des Objektes geschaffen bzw. geöffnet wird.Plasma formation of solid, liquid or gaseous waste products from the object, at least one channel, preferably with a capillary diameter, is created or opened between the removal area and the outer surface of the object.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine Kanal durch Einwirkung von Laserstrahlung, vorzugsweise eines Femtosekun- denlasers, geschaffen bzw. geöffnet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the at least one channel is created or opened by the action of laser radiation, preferably a femtosecond laser.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine Kanal mittels mechanischer Inzision, wie Einstiche oder Schnitte, geschaffen bzw. geöffnet wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the at least one channel is created or opened by means of mechanical incision, such as punctures or cuts.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die festen, flüssigen bzw. gasförmigen Abprodukte den Abtragsbereich des Objektes über den zumindest einen Kanal durch freien Austritt nach außen verlassen.4. The method according to claim 1, characterized in that the solid, liquid or gaseous waste products leave the removal area of the object through the at least one channel through free exit to the outside.
5. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die festen, flüssigen bzw. gasförmigen Abprodukte den Abtragsbereich des Objektes über den zu- mindest einen Kanal durch erzwungenen Austritt nach außen verlassen.5. The method according to claim 1, characterized in that the solid, liquid or gaseous waste products leave the removal area of the object via the at least one channel by forced exit to the outside.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erzwungene Austritt durch mechanische Druckausübung auf das Objekt bewirkt wird.6. The method according to claim 5, characterized in that the forced exit is caused by mechanical pressure on the object.
7. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erzwungene Austritt durch eine an den mindestens einen Kanal angeschlossene oder in diesen eingeführte Saugeinrichtung bewirkt wird. 7. The method according to claim 5, characterized in that the forced exit is effected by a suction device connected to or introduced into the at least one channel.
8. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erzwungene Austritt durch eine an den mindestens einen Kanal angeschlossene oder in diesen eingeführte Spüleinrichtung bewirkt wird.8. The method according to claim 5, characterized in that the forced exit is effected by a flushing device connected to or introduced into the at least one channel.
9. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erzwungene Austritt durch Austreibungsgas bewirkt wird.9. The method according to claim 5, characterized in that the forced exit is effected by expulsion gas.
1 0. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erzwungene Austritt durch Anwendung mehrerer der in den Ansprüchen 6 bis 9 beschriebenen Methoden zum Abtransport der Abprodukte bewirkt wird.1 0. The method according to claim 5, characterized in that the forced exit is effected by using several of the methods described in claims 6 to 9 for the removal of the waste products.
1 1 . Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kanäle geschaffen bzw. geöffnet werden, wobei zumindest ein Kanal zum Abtransport der festen, flüssigen bzw. gasförmigen Abprodukte und wenigstens ein weiterer1 1. A method according to claim 5, characterized in that a plurality of channels are created or opened, at least one channel for removing the solid, liquid or gaseous waste products and at least one further
Kanal zum Einleiten von Medien, wie Austreibungsgas oder Spülflüssigkeit, in den Abtragsbereich des Objektes für den erzwungenen Austritt der Abprodukte dienen.Channel for introducing media, such as expulsion gas or flushing liquid, into the removal area of the object for the forced discharge of the waste products.
1 2. Verfahren gemäß Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß zur Druckerhöhung im Abtragsbereich des Objektes, in welchem sich die durch die Laserbearbeitung entstehenden oder entstandenen Abprodukte befinden, und ggf. zur elastischen Aufweitung des Abtragsbereiches zunächst der wenigstens eine weitere Kanal für die Einleitung des oder der Medien und erst nach Vereinigung lokal im Abtrags- bereich entstehender einzelner Abprodukte der zumindest eine Kanal zu deren gemeinsamen und vollständigen Abtransport geschaffen oder geöffnet werden.1 2. The method according to claim 1 1, characterized in that for increasing the pressure in the removal area of the object in which the waste products arising or created by the laser processing are located, and possibly for the elastic expansion of the removal area, the at least one further channel for the introduction of the media or media and only after unification of individual waste products arising locally in the removal area that at least one channel is created or opened for their common and complete removal.
1 3. Verfahren gemäß Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß zur Druckerhöhung im Abtragsbereich des Objektes, in welchem sich die durch die Laserbearbeitung entstehenden oder entstandenen Abprodukte befinden, und ggf. zur elastischen1 3. The method according to claim 1 1, characterized in that for increasing the pressure in the removal area of the object, in which the waste products arising or created by laser processing are located, and possibly for elastic
Aufweitung des Abtragsbereiche die Einleitung des oder der Medien unter Druck erfolgt.Widening of the removal areas, the introduction of the media or media takes place under pressure.
14. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine Kanal nicht durchgängig, sondern unter Verbleib einer Diffusionsstrecke geschaffen wird, über welche die Abprodukte zu deren Abtransport nach außen diffundieren. 14. The method according to claim 1, characterized in that the at least one channel is not continuous, but is created while leaving a diffusion path through which the waste products diffuse to the outside for their removal.
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